引言
普雷茨特切割頭一直被譽(yù)為高功率激光切割市場的標(biāo)桿。激光切割頭是激光切割設(shè)備的終端執(zhí)行者，對整個(gè)切割設(shè)備的良好運(yùn)行無疑起著舉足輕重的作用。但如何與切割設(shè)備的控制中心互通合作，或者說如何更好的裝備切割設(shè)備的控制中心，是實(shí)現(xiàn)智能裝備制造的關(guān)鍵所在。
如果把切割設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)比喻成“大腦”，那么激光切割頭就是大腦獲取信息的“探測器”。探測器的獲取數(shù)據(jù)的能力，以及與大腦的交互能力決定了整臺(tái)切割設(shè)備的智能化程度。普雷茨特切割頭對數(shù)控系統(tǒng)是開放的。切割頭實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)可以通過交互接口與數(shù)控系統(tǒng)互通。集成商或終端用戶可以利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)編程，實(shí)現(xiàn)更多的智能化控制功能，來更好的滿足客戶切割需求。
普雷茨特自推出智能切割以來，一直與國內(nèi)外主流系統(tǒng)廠商配合良好。我們力求最大化展現(xiàn)智能激光切割的優(yōu)勢。如果用戶在使用配有普雷茨特智能切割頭的設(shè)備時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)切割頭更多的智能控制功能，可能是因?yàn)橛行?shù)控廠商的軟硬件開發(fā)欠缺，或者屏蔽了切割頭信號，導(dǎo)致無法實(shí)時(shí)獲取普雷茨特切割頭內(nèi)的傳感器信號。有些用戶遇到此問題時(shí)不免會(huì)對普雷茨特切割頭的智能控制功能產(chǎn)生誤解。因此，本文會(huì)對普雷茨特切割頭的智能功能做詳細(xì)的介紹并且通過一些實(shí)際的案列來說明已在數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的智能控制功能。
2008年普雷茨特推出了首款ProCutter切割頭，開啟了智能切割的時(shí)代。普雷茨特不僅是最早引入智能化控制概念的企業(yè)，也是業(yè)內(nèi)最早推出智能監(jiān)控切割頭功能的企業(yè)。在二十幾年的發(fā)展中，普雷茨特不斷研發(fā)新技術(shù)、開拓新產(chǎn)品來助力產(chǎn)業(yè)的升級，引領(lǐng)激光切割市場的發(fā)展。
智能切割頭的智能源于內(nèi)置的傳感器。傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測影響切割頭正常工作的參數(shù)，不僅可以為切割質(zhì)量提供分析依據(jù)，同時(shí)也能迅速對異常狀態(tài)做預(yù)警處理。經(jīng)過多年的市場探索和技術(shù)研究，普雷茨特智能切割頭內(nèi)置以下傳感器：
普雷茨特切割頭的數(shù)據(jù)是對所有系統(tǒng)控制廠商開放的。數(shù)控系統(tǒng)可以通過交互接口獲取普雷茨特傳感器所獲取的數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)，集成商或用戶可以對切割過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)也能進(jìn)行進(jìn)一步編程開發(fā)，實(shí)現(xiàn)更多的智能控制功能。
1.切割狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控
眾所周知，普雷茨特切割頭可以通過手機(jī)App來監(jiān)控切割頭的實(shí)時(shí)狀態(tài)。當(dāng)切割頭的數(shù)據(jù)與數(shù)控系統(tǒng)互通的時(shí)候，不僅能在App上監(jiān)控，也能在數(shù)控系統(tǒng)上監(jiān)控切割頭各個(gè)參數(shù)的狀態(tài)。將傳感器數(shù)據(jù)集成在數(shù)控系統(tǒng)中，可以方便用戶在切割過程中設(shè)置報(bào)警閾值以及干預(yù)操作。下面就是舉例幾家集成廠商在不同的數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的切割頭監(jiān)控功能案例。
圖2 已集成切割頭監(jiān)控讀取功能的數(shù)控界面
2. 保護(hù)鏡異常升溫報(bào)警
普雷茨特ProCutter切割頭具備報(bào)警功能。報(bào)警信號是通過IO板第9針腳信號輸出到數(shù)控系統(tǒng)，都是毫秒級別的。只需客戶提前連接好報(bào)警信號，設(shè)定好報(bào)警閾值，一旦超出閾值切割頭就會(huì)實(shí)時(shí)輸出報(bào)警。系統(tǒng)收到報(bào)警后，立即停光，控制切割終止。在萬瓦級功率切割時(shí)，如果切割頭內(nèi)保護(hù)鏡在單位時(shí)間內(nèi)升溫異常，即使未到切割頭設(shè)定的報(bào)警閾值，數(shù)控系統(tǒng)也要立即報(bào)警停光。因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)的升溫異常往往意味著鏡片有污染物造成瞬間吸收大量能量，如果不及時(shí)干預(yù)就會(huì)造成鏡片炸裂等更嚴(yán)重的情況。因此通過對鏡片升溫異常的監(jiān)控和報(bào)警設(shè)置，不僅可以及時(shí)提醒用戶清潔鏡片上的污染物來提高保護(hù)鏡片的使用壽命，而且還能避免給用戶帶來配件損壞等更大的經(jīng)濟(jì)損失。
3. 保護(hù)鏡異常污染報(bào)警 鑒于溫升的速度問題，我們還提供了反應(yīng)更靈敏的鏡片污染檢測。當(dāng)鏡片污染數(shù)值異常升高時(shí)，對加工過程及時(shí)預(yù)警或進(jìn)行干預(yù)。 圖3 切割頭鏡片污染報(bào)警圖標(biāo) 切割氣壓監(jiān)控及預(yù)警 普雷茨特切割頭氣壓傳感器能實(shí)時(shí)監(jiān)測切割時(shí)的氣壓值?？蛻艨筛鶕?jù)獲取的數(shù)值生成切割氣壓曲線圖，來輔助分析切割不良是否是由于氣壓變化的影響。同時(shí)，當(dāng)無氣壓或氣壓太低時(shí)（氣壓太低鏡片會(huì)有炸裂風(fēng)險(xiǎn)），可預(yù)設(shè)報(bào)警機(jī)制來保證切割安全。 圖4 氣壓監(jiān)控示例 4.焦點(diǎn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償 切割時(shí)，尤其是高功率切割時(shí)，焦點(diǎn)位置會(huì)隨著鏡片溫升造成的熱透鏡效應(yīng)而產(chǎn)生變化，導(dǎo)致實(shí)際切割焦點(diǎn)位置向上飄移，從而影響切割質(zhì)量的穩(wěn)定。通過對鏡片溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，在一定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)而對焦點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償來保證切割質(zhì)量的一致性。 5.隨動(dòng)高度傳感器標(biāo)定曲線實(shí)際應(yīng)用 普雷茨特隨動(dòng)高度傳感器可提供8條標(biāo)定曲線以滿足不同切割工藝需求。通過不同的標(biāo)定曲線可兼顧大距離檢測范圍和小距離檢測精度要求。穿孔或空跑時(shí)利用大距離范圍檢測實(shí)現(xiàn)工藝及安全需求；切割時(shí)利用小距離高精度檢測，來保證切割中噴嘴隨動(dòng)高度穩(wěn)定。例如坡口切割時(shí)，不同切割角度范圍就可以選擇不同的標(biāo)定曲線。 6.切割頭日志文件記錄及分析 切割頭內(nèi)部的所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，可作為工作日志文件導(dǎo)出。當(dāng)切割頭出現(xiàn)問題時(shí)，可參考日志文件對切割頭各個(gè)參數(shù)進(jìn)行排查。不僅方便用戶追溯之前的切割狀態(tài)，還能更好的了解切割時(shí)數(shù)據(jù)和切割質(zhì)量之間的關(guān)系。 圖5切割頭日志文件 結(jié)尾 普雷茨特切割頭一直是激光切割行業(yè)內(nèi)高端智能切割頭的代名詞，以智能、穩(wěn)定、高效的產(chǎn)品優(yōu)勢被市場所認(rèn)可。普雷茨特作為一家為高功率激光切割關(guān)鍵組件配套的領(lǐng)導(dǎo)者，一直以客戶的需求為導(dǎo)向。我們?yōu)榭蛻籼峁┳顑?yōu)質(zhì)的光學(xué)組件以引領(lǐng)市場上最高功率的切割；不斷優(yōu)化升級的的傳感器為實(shí)現(xiàn)真正的智能切割提供了數(shù)據(jù)的源頭。高功率加上實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)賦能激光切割設(shè)備的智能化，助力智能裝備制造的產(chǎn)業(yè)之路。
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