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自動(dòng)割炬調(diào)高控制器 (THC) 是機(jī)用型材切割機(jī)zui重要的組件之一。但它同時(shí)也是切割機(jī)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(huì)看到割炬操作工一邊切割一邊手動(dòng)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?yàn)? THC 工作不正常，就是因?yàn)椴僮鞴の唇邮苓^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(dòng) 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(duì)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(jī)驅(qū)動(dòng)割炬定位器此裝置根據(jù)控制臺(tái)的信號(hào)升降割炬。螺桿傳動(dòng)、齒條和小齒輪以及皮帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于傳遞運(yùn)動(dòng)。

• 控制臺(tái)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(hào)。

• 等離子切割系統(tǒng)接口此裝置通常包括一個(gè)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(huì)“分割”電壓信號(hào)，并將較小的信號(hào)電壓發(fā)送給控制臺(tái)。

• 遙控器遙控器是 HMI（人機(jī)接口）。操作工在遙控器上可以設(shè)置兩個(gè)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(dú)的遠(yuǎn)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(xiàng)可調(diào)節(jié)參數(shù)，它決定割炬點(diǎn)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。可采用各種方案來感應(yīng)板材，從簡單的機(jī)械裝置到電機(jī)失速技術(shù)、近距離傳感器以及感應(yīng)噴嘴或保護(hù)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(zhǔn)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(huì)損壞易損件。這是導(dǎo)致部件和割炬過早失效的頭號(hào)原因（見圖 1）。如果它嘗試穿孔的高度過高，將不會(huì)發(fā)生弧轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致不點(diǎn)火。經(jīng)驗(yàn)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(jìn)行調(diào)節(jié)。請(qǐng)注意，弧壓與電源輸出電壓是一回事。等離子電源是一個(gè)電流源——它們?cè)诟罹媲懈顣r(shí)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(shí)，電壓上升；當(dāng)割炬與工件的距離減小時(shí)，電壓下降。

割炬執(zhí)行切割作業(yè)時(shí)，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(cè)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(dòng)切割機(jī)的運(yùn)動(dòng)，并且割炬開始移動(dòng)。切割開始后，THC 即開始從電源進(jìn)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(jìn)行比較。它會(huì)上下調(diào)節(jié)割炬以維持該目標(biāo)電壓。

每個(gè)電壓設(shè)定都對(duì)應(yīng)于某個(gè)高度，該高度可以優(yōu)化電弧特性，實(shí)現(xiàn)干凈的平直切割。割炬高度對(duì)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(huì)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(huì)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(huì)導(dǎo)致從板材底部切除的材料過多。這會(huì)造成根切或負(fù)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(xiàng)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(shí)間內(nèi)收回成本。