[发明专利]一种检测等离子弧火焰长度的装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种检测等离子弧火焰长度的装置及控制方法，涉及制粉领域，用以制粉工艺因不能确定以及控制等离子枪与金属棒料之间的距离，导致存在影响粉末品质的问题。该装置包括：图像采集单元用于将采集到的原始图像和检测图像发送至等离子弧火焰长度确定单元；等离子弧火焰长度确定单元用于根据原始图像、检测图像，将确定的第二等离子弧火焰长度发送至主控系统；主控系统根据第二等离子弧火焰长度分别与等离子弧火焰最长长度和等离子弧火焰最短长度的对比结果，向金属棒料进给系统发送控制指令，金属棒料进给系统与主控系统电联接，用于根据接收到的控制指令，控制金属棒料加速给进或者停止给进。

技术领域

本发明涉及等离子旋转电极制粉技术领域，更具体的涉及一种检测等离子弧火焰长度的装置及控制方法。

背景技术

等离子旋转电极制粉设备的工作原理是通过高能等离子束瞬间产生较大的热量，将高速旋转的金属棒料端面熔化，使得熔化的金属液滴在离心力的作用下高速飞出，从而达到制备球形粉末的目的。

无论是转移弧还是非转移弧的制粉设备，其所制粉末的品质均与等离子枪和棒料熔化端部的距离密切相关。在电流强度和电压保持一定的情况下，等离子枪与棒料端部的距离除了影响棒料的熔化速度外，还影响端部熔池形状，而粉末粒度的分布与两者都相关。等离子枪与电极棒端部间距越小，获得的等离子束有效热功率越大，熔化越充分，粉末粒度细化趋势越明显。

减小等离子枪与电极棒端部间距可以有效提高细粉收得率，但同时也会加剧等离子枪喷嘴和钨电极的损耗，喷嘴及钨电极部分材料熔化进而随着等离子流进入粉末中，影响粉末质量。据相关资料记载，等离子枪与电极棒端部最佳间距范围在50-60mm之间，此时钨电极损耗最低，同时可获得较好的细粉收得率。因此，等离子枪与金属棒料熔化端面之间的距离，会影响所制粉末的品质。

目前，等离子旋转电极制粉设备的自动化程度仍然较低，均处于半自动状态。其中的难点也是在于不能精准的检测出等离子枪与熔化金属棒料端面的距离。在制粉过程中，若等离子枪与金属棒料熔化端面之间的距离过大(超过Dmax)，则等离子弧极易断弧。若等离子枪与金属棒料熔化端面之间的距离过小(小于最小距离Dmin)，等离子弧极易损伤等离子枪，甚至导致等离子枪与金属棒料相撞。由于无法实时检测出等离子枪与金属棒料之间的确切距离，使得整个制粉过程的自动化控制无法实现可靠的闭环控制，从而限制了等离子旋转电极制粉设备的自动化程度和智能化水平。

综上所述，现有的等离子旋转电极制粉工艺因不能确定以及控制等离子枪与金属棒料之间的距离，导致存在影响粉末品质的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种检测等离子弧火焰长度的装置及控制方法，用以解决现有的等离子旋转电极制粉工艺因不能确定以及控制等离子枪与金属棒料之间的距离，导致存在影响粉末品质的问题。

本发明实施例提供一种检测等离子弧火焰长度的装置，包括：

等离子弧火焰长度确定单元，图像采集单元，主控系统和金属棒料进给系统；

所述图像采集单元与所述等离子弧火焰长度确定单元电联接，用于将采集到的原始图像和检测图像发送至所述等离子弧火焰长度确定单元；

所述等离子弧火焰长度确定单元用于根据所述原始图像、所述检测图像以及与所述原始图像相对应的第一等离子弧火焰长度，确定所述检测图像中包括的所述等离子弧火焰的第二等离子弧火焰长度，将所述第二等离子弧火焰长度发送至所述主控系统；

所述主控系统根据所述第二等离子弧火焰长度分别与等离子弧火焰最长长度和等离子弧火焰最短长度的对比结果，向所述金属棒料进给系统发送控制指令，所述控制指令包括加速进给信号或者停止进给信号；

所述金属棒料进给系统与所述主控系统电联接，用于根据接收到的所述控制指令，控制金属棒料加速给进或者停止给进。

优选地，还包括电主轴旋转系统；