[发明专利]具有双电极等离子弧炬的等离子切割系统

说明书

等离子切割系统包括输出第一等离子切割电流和第二等离子切割电流的电源。炬连接到电源并且包括接收第一等离子切割电流的第一阴极、第一电极和第一涡流环、接收第二等离子切割电流的第二阴极、以及第二电极和第二涡流环。炬同时从这些电极产生第一等离子弧和第二等离子弧。气体控制器被配置为分别控制第一等离子气体到第一涡流环的流动和第二等离子气体流到第二涡流环的流动。炬致动器在切割期间使炬移动并且包括具有空心轴转子的马达，该马达用于在切割期间使炬旋转。运动控制器操作性地连接至炬致动器以在切割期间控制炬的移动。

发明背景

发明领域

本发明涉及利用等离子弧炬切割穿过工件的切割系统。

相关技术的说明

等离子弧炬用于从工件切割出零件并在零件和工件中切割出开口或孔。当垂直切割穿过工件时，零件或孔的切割边缘理想地垂直于工件的表面。然而，等离子弧通常将沿着切割边缘留下轻微的斜切部。例如，等离子弧的在工件的顶部处的宽度可能与等离子弧的在工件的底部处的宽度略有不同。等离子切割系统可以将弧竖直地聚焦在工件的中心或中间，并且等离子弧的在工件的顶部处的宽度可能略大于该弧的在工件的底部处的宽度。这样的弧将穿过工件切割出切缝，该切缝在工件的顶部处宽于在底部处，从而沿着切割边缘产生轻微的斜切部。斜切边缘可以通过额外的劳动和/或机加工去除，这是不希望的，或者留在零件上，这也是不希望的。因此，使等离子切割表面上的斜切边缘最小化将是有益的。

发明概述

下面的发明内容呈现了简化的概述，以提供对本文所讨论的装置、系统和/或方法的一些方面的基本理解。本发明内容不是对本文所讨论的装置、系统和/或方法的广泛综述。并不旨在指出关键的元件或划定这类装置、系统和/或方法的范围。唯一的目的是以简化的形式呈现一些概念，作为稍后呈现的更详细说明的序言。

根据本发明的一个方面，提供了一种等离子切割系统。该系统包括等离子切割电源，该等离子切割电源同时输出第一等离子切割电流和第二等离子切割电流两者。等离子弧炬操作性地连接到等离子切割电源。等离子弧炬包括接收第一等离子切割电流的第一阴极、电连接到第一阴极的第一电极、围绕第一电极的第一涡流环、接收第二等离子切割电流的第二阴极、电连接到第二阴极并从第一电极径向偏移的第二电极、以及围绕第二电极的第二涡流环。该等离子弧炬在等离子切割操作期间同时从第一电极产生第一等离子弧和从第二电极产生第二等离子弧。气体控制器被配置为分别控制第一等离子气体到第一涡流环的流动和第二等离子气体流到第二涡流环的流动。炬致动器在等离子切割操作期间使等离子弧炬移动。炬致动器包括具有空心轴转子的马达，该马达用于在等离子切割操作期间使等离子弧炬旋转。运动控制器操作性地连接到炬致动器以在等离子切割操作期间控制等离子弧炬的移动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种等离子切割系统。该系统包括等离子切割电源，该等离子切割电源同时输出第一等离子切割电流和第二等离子切割电流两者。等离子弧炬操作性地连接到等离子切割电源。等离子弧炬包括接收第一等离子切割电流的第一阴极、电连接到第一阴极的第一电极、围绕第一电极的第一涡流环、接收第二等离子切割电流的第二阴极、电连接到第二阴极并从第一电极径向偏移的第二电极、以及围绕第二电极的第二涡流环。该等离子弧炬在等离子切割操作期间同时从第一电极产生第一等离子弧和从第二电极产生第二等离子弧。气体控制器被配置为分别控制第一等离子气体到第一涡流环的流动和第二等离子气体流到第二涡流环的流动。炬致动器在等离子切割操作期间使等离子弧炬移动。炬致动器被配置为在等离子切割操作期间使等离子弧炬旋转，以控制等离子弧炬相对于穿过工件切割出的切缝的角度取向。运动控制器操作性地连接到炬致动器以在等离子切割操作期间控制等离子弧炬的移动。