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自動割炬調(diào)高控制器 (THC) 是機用型材切割機zui重要的組件之一。但它同時也是切割機上zui有可能被誤用、未正常發(fā)揮作用甚至被忽視的設(shè)備。在許多加工車間中，您都會看到割炬操作工一邊切割一邊手動升降割炬的情景——眼睛盯著割炬，拇指放在撥碼開關(guān)上。出現(xiàn)這種情況，不是因為 THC 工作不正常，就是因為操作工未接受過該設(shè)備的操作培訓(xùn)。無論是哪種情況下，都說明該車間未能充分利用其切割設(shè)備。

市場上有各種割炬調(diào)高控制器或“間距控制器”出售。這些自動 THC 各有各的功能和特色。但所有控制器都使用相同的基本組件來控制割炬相對于待切割材料的位置。這一“割炬與工件”距離（也稱為“間距”）是保證切割質(zhì)量和部件使用壽命的關(guān)鍵。

THC 的組件

• 電機驅(qū)動割炬定位器此裝置根據(jù)控制臺的信號升降割炬。螺桿傳動、齒條和小齒輪以及皮帶驅(qū)動機構(gòu)用于傳遞運動。

• 控制臺這是系統(tǒng)的大腦。它接收來自遙控器的輸入命令，向割炬定位器發(fā)送輸出命令，并監(jiān)控位置反饋和電壓信號。

• 等離子切割系統(tǒng)接口此裝置通常包括一個安裝在等離子電源內(nèi)側(cè)的分壓卡。該分壓卡監(jiān)控切割期間的供電電壓。它會“分割”電壓信號，并將較小的信號電壓發(fā)送給控制臺。

• 遙控器遙控器是 HMI（人機接口）。操作工在遙控器上可以設(shè)置兩個關(guān)鍵切割參數(shù)：初始高度和弧壓。它可能位于 CNC 控制器內(nèi)部或單獨的遠程控制箱內(nèi)。

了解 IHS（初始高度感應(yīng)）與電壓設(shè)定值之間的差異非常重要，兩者經(jīng)常被混淆。

IHS 是一項可調(diào)節(jié)參數(shù)，它決定割炬點火并開始穿透板材的高度。要設(shè)置初始高度（也稱為回退距離），THC 必須先找到板材的位置?？刹捎酶鞣N方案來感應(yīng)板材，從簡單的機械裝置到電機失速技術(shù)、近距離傳感器以及感應(yīng)噴嘴或保護帽接觸的電路，不一而足。無論采用什么方法，zui重要的是要讓割炬無論什么情況下（無論是板材厚度如何，是生銹還是潔凈，是水上切割還是水下切割）都能找到板材并準確地回退到正確的穿孔高度。

圖 1

正確的穿孔高度至關(guān)重要。如果割炬穿孔高度過低，將會損壞易損件。這是導(dǎo)致部件和割炬過早失效的頭號原因（見圖 1）。如果它嘗試穿孔的高度過高，將不會發(fā)生弧轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致不點火。經(jīng)驗規(guī)則是以切割高度的 150% ~ 200% 穿孔。高位穿孔；低位切割。

割炬與工件的距離

切割過程中割炬與工件的距離（或稱間距）通過監(jiān)測和控制弧壓進行調(diào)節(jié)。請注意，弧壓與電源輸出電壓是一回事。等離子電源是一個電流源——它們在割炬切割時產(chǎn)生非常穩(wěn)定的工作電流。而電壓則隨陰極（割炬中的電極）與陽極（所切割材料）之間的距離而變化。電壓與電阻成正比（歐姆定律指出 V=I*R）。電弧中的電阻隨距離而變化。當(dāng)割炬與工件的距離增大時，電壓上升；當(dāng)割炬與工件的距離減小時，電壓下降。

割炬執(zhí)行切割作業(yè)時，割炬調(diào)高控制器利用弧壓與板材保持穩(wěn)定的距離。這樣一來，無論材料如何變化，也無論切割床平整度如何，系統(tǒng)都能保持正確的割炬高度。操作工根據(jù)等離子切割系統(tǒng)操作手冊中的切割表在遙控器上設(shè)置弧壓。此電壓設(shè)置通常在 100 至 200 VDC 之間。

割炬調(diào)高控制器完成初始定位并且割炬穿透板材后，將驅(qū)動切割機的運動，并且割炬開始移動。切割開始后，THC 即開始從電源進行弧壓采樣，并將采樣的弧壓與操作工設(shè)置的目標(biāo)電壓進行比較。它會上下調(diào)節(jié)割炬以維持該目標(biāo)電壓。

每個電壓設(shè)定都對應(yīng)于某個高度，該高度可以優(yōu)化電弧特性，實現(xiàn)干凈的平直切割。割炬高度對等離子切割件的坡口角度影響zui大。將電壓設(shè)置得過高會導(dǎo)致從割縫上部切除的材料多于從割縫下部切除的材料。這會造成頂部倒圓過大和正角坡口（見圖 2）。將電壓設(shè)置得過低會導(dǎo)致從板材底部切除的材料過多。這會造成根切或負角坡口（見圖 3）。

圖 2	圖 3

現(xiàn)在的割炬調(diào)高控制器具有許多特色和功能。但必須了解的兩項zui重要功能是初始定位和弧壓控制。在適當(dāng)?shù)母叨却┛卓梢怨?jié)省零部件成本。在適當(dāng)?shù)母叨惹懈羁梢源_保良好的切割質(zhì)量并盡量減少高成本的返工。如果使用得當(dāng)，割炬調(diào)高控制器可在短時間內(nèi)收回成本。