激光切割頭在工件形狀發生變化以及表麵出現凹凸不平的障礙時,傳(chuan) 感器自動檢測到變化並根據變化自動調節高度,使其始終與(yu) 工件表麵的距離保持一致可以更快的加工材料而不必持續監督(還是要看的)當今國內(nei) 外采用的位移傳(chuan) 感器基本上是電容式,其結構和形狀與(yu) 加工頭相適應,同時配有檢測信號處理單元。
位移測量是一種最基本的測量工作,按照傳(chuan) 感器是否與(yu) 被測工件接觸,位移傳(chuan) 感器可分為(wei) 接觸式和非接觸式兩(liang) 種類型,比較起接觸式傳(chuan) 感器,非接觸式傳(chuan) 感器在保證高分辨率的同時,具有動態響應速度快,滯後誤差低,甚至為(wei) 零。
非接觸式傳(chuan) 感器,有時稱接近覺傳(chuan) 感器,最早的應用當屬接近開關(guan) ,即被檢測物體(ti) 與(yu) 敏感探頭接近到一定距離時,給出開關(guan) 信號,目前的接近覺傳(chuan) 感器已經發展到不僅(jin) 可以探測物體(ti) 的有無,而且可以給出物體(ti) 距離敏感探頭的距離,並可提供關(guan) 於(yu) 工件外形和空間位置的信息,因為(wei) 它可以用於(yu) 對移動物體(ti) 的位移進行測量,所以這類傳(chuan) 感器也稱為(wei) 非接觸式位移傳(chuan) 感器,常用位移傳(chuan) 感器有磁滯伸縮位移傳(chuan) 感器,電渦流式位移傳(chuan) 感器,電容式位移傳(chuan) 感器,電感器位移傳(chuan) 感器等。
由各種傳(chuan) 感器的原理可知,電容傳(chuan) 感器靈敏度高,具有以下特點:
1、結構簡單,適應性強,易於(yu) 製造,易於(yu) 保證高的精度,可以做成小尺寸傳(chuan) 感器,以實現特殊測量,能工作在高低溫,強輻射及強磁場等惡劣環境中,可以承受高壓力,高衝(chong) 擊,過載等。
2、動態響應好,由於(yu) 極板間的靜電引力很小,需要的作用能量極小,又其可動部分可以做的很小很薄,因此其固有頻率很高動態響應時間短,能在幾兆赫的頻率下工作,特別適合動態測量。
3、較大的相對變化量隻受線性區限製,其值可達到百分之百或更大,可以保證傳(chuan) 感器的分辨率和測量範圍。
4、發熱小,自身溫度係數小,由於(yu) 電容傳(chuan) 感器的電容值於(yu) 電極材料無關(guan) ,可以選擇溫度係數低的材料,在外界溫度穩定的情況下,可以保證好的穩定性。
綜上所述,可見這些優(you) 點十分適合激光加工,對於(yu) 激光切割頭來說,采用電容式移位傳(chuan) 感器最為(wei) 合適。
電容傳(chuan) 感器的結構分析:
激光器用位移式電容傳(chuan) 感器與(yu) 噴嘴體(ti) 複合,傳(chuan) 感器由內(nei) 外兩(liang) 個(ge) 不同金屬錐形殼套在一起組成,內(nei) 外殼層中間為(wei) 陶瓷絕緣介質,外殼層選擇接地且與(yu) 內(nei) 層絕緣,傳(chuan) 感器工作時起屏蔽作用,錐形尖端一側(ce) 內(nei) 殼層下部連接一環形金屬片切與(yu) 外層絕緣,此環形金屬片於(yu) 金屬工件即構成一個(ge) 電容傳(chuan) 感器的兩(liang) 個(ge) 極板,從(cong) 內(nei) 殼層中引出一通道於(yu) 信號采集係統相連接傳(chuan) 感器工作時依次通過此通道,金屬內(nei) 可層使發射極板(環形金屬片)帶電,整個(ge) 探頭上端於(yu) 激光加工機連接,工作時激光束通過內(nei) 層金屬殼穿出在激光切割過程中,噴嘴到工件的距離間隙變化對切割質量有很大影響,如果距離太小,巨大的反衝(chong) 壓力會(hui) 作用在透鏡上,致使透鏡被溶渣微粒撞擊或附著,造成透鏡損壞,另外噴嘴端部非常容易受到溶渣的侵蝕,影響噴嘴孔的圓度,破壞切割方向的勻稱性,,過小的工作間距將使氣流以過膨脹的超音速流動,噴嘴間隙處容易產(chan) 生激波,間距變小時,激波發生區域向噴嘴外徑方向擴大,氣體(ti) 壓力會(hui) 波動,壓力的非勻稱性將使氣體(ti) 密度發生變化,形成密度梯度場,氣體(ti) 密度變化隨氣體(ti) 壓力增高所覆蓋的麵積增大,其強度也隨壓力增加而增大,而噴嘴間隙過大時,會(hui) 使氣體(ti) 噴嘴離工件太遠,噴嘴間隙中的氣壓將減小,導致工件表麵過熱,熔融區加大,切縫加寬。
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