[实用新型]切割机中自动调整切割高度的控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及切割高度自动调节控制技术，尤其是涉及一种切割机中通过检测切割高度的电容值变化来自动调节切割高度的控制器。

背景技术

在切割领域，尤其是进行火焰切割时，会产生大量的热量，使切割材料受热变形，切割材料变得高低不平，为了确保切割的准确性，需要在切割过程中，对切割枪和切割材料之间的高度进行自动调节，使两者之间的高度保持恒定来达到准确切割的目的。

近年来，国内的数控切割技术迅猛发展，但国内一直没有出现性能非常好、能够对切割枪和切割材料之间的高度进行自动调节的切割机，大量的切割行业生产厂家只有依赖进口切割机。然而，进口的切割机具有如下缺陷：

首先，进口的切割机价格昂贵，不利于降低生长成本，比如，美国burny公司、德国梅塞尔公司的产品，每台价格在8000RMB至20000RMB之间，比普通的切割机价格贵几十倍；

其次，进口的切割机本身的工作性能也存在一定的缺陷，较为普遍的是，这些进口的切割机产品大多数没有断线检测保护功能，一旦工作过程中的检测切割枪和切割材料之间电容的电容检测高频电缆发生断路时，将无法对切割枪进行有效保护，容易出现切割枪被损坏；

并且，个别进口的切割机产品仍采用继电器输出的方式，继电器方式是通过继电器的触点闭合或断开来接通切割电机所需要的电压，从而控制切割电机的上升与下降来调节切割枪和切割材料之间的高度。然而，继电器在闭合或断开时会产生电火花，存在安全隐患；并且，继电器的触点存在使用寿命，比较容易被损坏；另外，继电器控制提供切割电机的电压没有从低到高的控制过程，无论切割枪和切割材料之间的高度是多少，电机都呈高速运动状态，使电机上升或下降运动过程中容易出现震荡，控制的精度非常差。

基于上述，在切割行业中，迫切需要性能稳定、控制精度高，能够对切割枪和切割材料之间的高度进行自动调节控制的切割机，以保证切割质量的优良。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种切割机中自动调整切割高度的控制器，以使切割机达到性能稳定、控制精度高，能够对切割枪和切割材料之间的高度进行自动调节控制，确保切割质量的优良。

为解决上述问题，本实用新型公开一种切割机中自动调整切割高度的控制器，控制切割电机带动切割枪运动来自动调节切割枪与切割材料之间的高度，包括：

切割高度检测单元，与所述切割电机机械连接，通过检测其与所述切割材料之间电容变化来检测其与切割材料之间的切割高度变化；

切割高度反馈单元，通过高频电缆与所述切割高度检测单元连接，将所述切割高度检测单元检测到的切割高度变化信号进行反馈；

切割高度对比单元，与所述切割高度反馈单元连接，接收所述切割高度反馈单元反馈信号，并将其与预设的切割高度值相对比；

切割高度调整电路，连接于所述切割高度对比单元与所述切割电机之间，根据所述切割高度对比单元的对比结果，通过控制所述切割电机的电压来控制所述切割电机带动所述切割高度检测单元运动，使所述切割高度检测单元与切割材料之间的切割高度与预设的切割高度保持一致。

其中，所述切割高度调整电路具体包括：

切割高度调节器，根据所述切割高度对比单元的对比结果，产生控制调整所述切割电机运动的控制命令；

切割高度调整执行单元，连接于所述切割高度调节器与所述切割电机之间，执行所述切割高度调节器的控制命令，调整所述切割电机的电压来调整所述切割电机的运动。

其中，所述切割高度调整执行单元具体包括：

驱动控制电路，其输出端与所述切割电机连接，产生控制所述切割电机运动的电压；

电压调节器，与所述切割高度调节器连接，根据所述切割高度调节器的控制命令，控制所述驱动控制电路输出的电压；

电压反馈单元，所述连接于所述电压调节器与所述驱动控制电路之间，将所述驱动控制电路输出的电压反馈至所述电压调节器；

方向判断单元以及方向控制器，连接于所述电压调节器与所述驱动控制电路之间，根据所述电压调节器的输出信号判断调整所述切割电机的运动方向，并经所述方向控制器将调整所述切割电机的运动方向的控制信号输出给所述驱动控制电路；

脉宽调制单元，连接于所述电压调节器与所述驱动控制电路之间，根据所述电压调节器的输出信号利用脉冲宽度调制技术(PWM)控制所述驱动控制电路的输出电压。

较优地，所述电压调节器为运算放大器。

较优地，所述切割高度调整执行单元还包括：