Sensor kontroli wysokości palnika paliwowo-tlenowego Oxygen Height Control (OHC) firmy Hypertherm
Słowem wstępu
Sensor kontroli wysokości OHC służy do automatycznego kontrolowania i korygowania wysokości palnika paliwowego w stosunku do materiału ciętego, w celu uzyskania jak najlepszej jakości i powtarzalności cięcia. Jest to szczególnie ważne w przypadku bardzo grubych płyt stalowych. Sensor działa na zasadzie pomiaru pojemności, gdyż czujnik w kształcie pierścienia oraz materiał cięty tworzą coś na kształt okładzin kondensatora. Sensor steruje wysokością palnika podając (poprzez wbudowany sterownik) odpowiednie napięcia na zewnętrzny silnik prądu stałego wbudowany w suport. OHC korzysta także z zewnętrznego zasilania oraz sygnałów sterujących doprowadzonych przez użytkownika ze sterownika CNC. Urządzenie pozwala też na ustawienie i wysterowanie drugiej, niezależnej wysokości przeznaczonej dla procesu wstępnego grzania materiału ciętego.
Podstawowe parametry urządzenia to:
| Zasilanie | 24VAC +/- 10% (50/60Hz) | |
| Kompatybilne silniki | silniki prądu stałego (24VDC), 2-6A | |
| Maksymalna moc silnika | 150W | |
| Sterownik silnika | mostek H z PWM | |
| Zakres kontroli wysokości | 2,5mm-25mm | |
| Dokładność | do 0,25mm (w zależności od mechanizmu suportu) | |
| Technologia pomiaru | pojemnościowa, sterowanie mikroprocesorowe | |
| Regulacja wysokości | potencjometrem wraz z sygnałami informacyjnymi | |
| Kalibracja | prosta, za pomocą mikroprzełączników na panelu przednim | |
| Wejścia/wyjścia | 3 wyjścia i 6 wejść optycznie izolowanych na wtyku D-sub15 | |
| Wymiary i masa | 216 x 107 x 102 mm; 1,2kg | |
| Zakres temperatury pracy | 0-50°C przy 95% względnej wilgotności powietrza |
WAŻNE!
Producent OHC, firma Hypertherm NIE zapewnia silnika, suportu, okablowania interfejsowego oraz wspólnego mocowania czujnika i palnika, i leży to w gestii producenta lub serwisanta stołu XY (wypalarki).
Skład zestawu OHC (SOHC-001)
W skład zestawu dostępnego pod nr. SOHC-0001 wchodzi: sam sensor OHC, kabel koncentryczny o standardowej długości 1m, izolator montażowy, łącznik oraz czujnik.
Opcjonalnie (poza zestawem), dostępne są przewody koncentryczne w innych długościach:
CABL-0157 kabel koncentryczny dł. 0.5m
CABL-0158 kabel koncentryczny dł. 0.8m
CABL-0159 kabel koncentryczny dł. 1.0m
CABL-0160 kabel koncentryczny dł. 1.2m
CABL-0161 kabel koncentryczny dł. 1.5m
Izolator montażowy (ASSY-0170) służy do elektrycznej separacji czujnika od suportu i całej maszyny. Ma średnicę 20mm i za jego pomocą oraz odpowiednio wytworzonego mocowania (zapewnionego przez producenta stołu) pozycjonujemy czujnik w stosunku do palnika i suportu, jak pokazano na schemacie poniżej:
Łącznik (ASSY-0169) – jak sama nazwa wskazuje – służy do łączenia izolatora oraz czujnika pojemnościowego (MECO-0185) w kształcie pierścienia ze stali nierdzewnej. Czujnik pojemnościowy jest podstawową częścią eksploatacyjną, którą co jakiś czas należy wymienić na nową.
Wygląd panelu frontowego i dolnego
Interfejsy zewnętrzne
W celu ułatwienia integracji z istniejącym systemem CNC, producent udostępnia jako opcjonalny zestaw 3-ch wtyczek z konektorami (bez przewodów) dla OHC:
CONN-0141 Zestaw wtyczek interfejsowych OHC
Podstawowy interfejs sterujący znajduje się na wtyczce D-sub 15 i posiada następujące sygnały:
1 – 12VDC – zasilanie We/Wy (maks. 50mA)
2 – masa zasilania We/Wy
3 – ręczna kontrola wysokości
4 – ruch w górę (kontrola ręczna)
5 – ruch w dół (kontrola ręczna)
6 – wejście wyboru drugiej wysokości
7 – wyjście sygnału “na pozycji”
8 – wyjście sygnału błędu
9 – wyjście kontaktu czujnika z materiałem
10 – ustawienie wysokości cięcia na zew. potencjometrze
11 – ustawienie wysokości cięcia na zew. potencjometrze
12 – ustawienie drugiej wysokości (grzania) na zew. potencjometrze
13 – ustawienie drugiej wysokości (grzania) na zew. potencjometrze
14 – ustawienie drugiej wysokości (grzania) na zew. potencjometrze
15 – masa zasilania We/Wy
Schemat przykładowego połączenia:
WAŻNE!
Należy zwrócić szczególną uwagę na możliwe dopuszczalne obciążenia prądowe oraz zakresy napięć pracy wejść i wyjść interfejsu. Uszkodzenia powstałe w wyniku nieprawidłowego obciążania portów NIE są objęte gwarancją!
OHC posiada 2 tryby pracy: automatyczny i manualny.
Tryb automatyczny jest aktywny, gdy linia nr. 3 (MANUAL) jest otwarta. W tym trybie wysokość czujnika nad materiałem kontrolowana jest w sposób ciągły, zachowując stałą wysokość nad materiałem, którą można zmienić za pomocą potencjometru na panelu frontowym. OHC wskazuje zieloną kontrolką (i sygnałem IN_POSITION_OUTPUT), że palnik w danym momencie znajduje się w odpowiedniej odległości. Użycie sygnałów opuszczania i podnoszenia (DOWN/UP) w tym trybie spowoduje tymczasowe opuszczenie/podnoszenie palnika, tak długo aż sygnał będzie trwał lub zadziała krańcówka.
Tryb manualny – wysokość palnika kontrolowana jest tylko i wyłącznie sygnałami UP/DOWN, podnoszony/opuszczany jest najpierw wolniej potem (>1sek.) z większą szybkością w zależności jak długo (w sposób ciągły) trwa sygnał.
Sygnał wyboru drugiej wysokości (SECOUND_HEIGHT_SELECT), czyli wysokości grzania pozwala wymusić opcjonalną wysokość do której dąży suport, ustawianą za pomocą zewnętrznego potencjometru liniowego 10k (pin 12-14).
Podstawową wysokość (cięcia) można wysterować także za pomocą zew. potencjometru 10k podłączonemu do pinów 10 i 11. W takim przypadku potencjometr na panelu przednim OHC będzie służyć do zgrubnego, a potencjometr zew. do dokładnego ustawienia wysokości.
Suport
Suport jest elementem NIE dostarczanym wraz z OHC i przy jego projektowaniu lub zakupie należy zwrócić szczególną uwagę na parametry silnika (24VDC przy 2-6A). Dla maksymalnej szybkości silnika przełożenie mechanizmu suportu musi być dobrane tak, by w maksymalna prędkość opuszczania/podnoszenia palnika mieściła się w zakresie 500-3500mm/min. Kwestia doboru przełożenia jest balansem między dużą szybkością a dużą dokładnością.