Nowe zabezpieczenia w głowicach tnących laserów fiber
Pomiar odległości od materiału
System pomiaru odległości dyszy od materiału dba o to, aby niezależnie od grubości i pofalowania blachy odległość dyszy od materiału nie zmieniała się. Głowica musi zatem podążać za nierównościami powierzchni i robić to z odpowiednio dużą prędkością, aby nadążać za zmianami wysokości nawet przy najszybszych ruchach roboczych. Pomiar wykonywany jest metodą pojemnościową poprzez pomiar częstotliwości generatora fal radiowych, która zmienia się w zależności od pojemności pomiędzy dyszą a blachą. Im dysza jest bliżej blachy, tym pojemność jest większa i częstotliwość maleje.
Na podstawie tej częstotliwości wyznaczana jest odległość, a następnie korygowana jest wysokość głowicy. W większości laserów pomiar odległości i korekcja wysokości odbywają się z częstotliwością 1 kHz, czyli 1000 razy na sekundę. Okazuje się jednak, że przy dużych prędkościach taka częstotliwość jest za niska.
Na przykład przy szybkości ruchu głowicy na poziomie 1 m/s korekta wysokości głowicy będzie wykonana tylko co 1 mm. W celu uniknięcia kolizji kluczowe jest, aby głowica mogła zareagować jak najszybciej. Dlatego firma Kimla zaprojektowała układ pomiaru nowej generacji, gdzie przy zastosowaniu procesorów sygnałowych DSP udało się zwiększyć częstotliwość pomiarów i korekcji wysokości głowicy do 20 kHz. Dzięki temu system jest w stanie szybciej reagować i precyzyjniej regulować położenie głowicy.
Zakres pomiaru odległości od blachy jest bardzo istotny przy przebijaniu grubszych materiałów. Podczas przebijania iskry stopiony materiał może wydobywać się z krateru z taką prędkością, że potrafi pokonać opór wynikający z pędu gazu i przedostać się do głowicy, niszcząc okno ochronne. Dlatego przy przebijaniu grubych blach, w szczególności ciętych tlenem, należy odsunąć dyszę od materiału na wysokość nawet kilkunastu milimetrów.
Jest to wysokość poza standardowym zakresem pracy regulatorów wysokości i przez to większość laserów przebija przy odległości nieprzekraczającej 10 mm, co powoduje szybsze zużywanie się okien ochronnych. System pomiarowy w laserach Kimla został zaprojektowany w taki sposób, aby zakres pomiarowy wynosił 20 mm, co znacznie skraca czas przebicia oraz wydłuża czas życia optyki.
Jednak aby można było przebijać materiał z tak dużej odległości, głowica musi mieć możliwość automatycznego obniżenia wysokości ogniskowej do powierzchni blachy. Dlatego warunkiem sprawnego i bezpiecznego przebijania grubych blach jest także odpowiedni zakres regulacji pozycji ogniska. Podczas przebijania głowica musi zostać podniesiona, ale punkt skupienia powinien pozostawać na powierzchni materiału.
Co tydzień otrzymaj od nas porządną dawkę wiedzy o branży przemysłowej!
