引言
普雷茨特切割頭一直被譽為高功率激光切割市場的標桿。激光切割頭是激光切割設備的終端執(zhí)行者，對整個切割設備的良好運行無疑起著舉足輕重的作用。但如何與切割設備的控制中心互通合作，或者說如何更好的裝備切割設備的控制中心，是實現(xiàn)智能裝備制造的關鍵所在。
如果把切割設備的數(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切割設備的智能化程度。普雷茨特切割頭對數(shù)控系統(tǒng)是開放的。切割頭實時監(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)進行二次開發(fā)編程，實現(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備時，無法實現(xiàn)切割頭更多的智能控制功能，可能是因為有些數(shù)控廠商的軟硬件開發(fā)欠缺，或者屏蔽了切割頭信號，導致無法實時獲取普雷茨特切割頭內的傳感器信號。有些用戶遇到此問題時不免會對普雷茨特切割頭的智能控制功能產生誤解。因此，本文會對普雷茨特切割頭的智能功能做詳細的介紹并且通過一些實際的案列來說明已在數(shù)控系統(tǒng)上實現(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、開拓新產品來助力產業(yè)的升級，引領激光切割市場的發(fā)展。
智能切割頭的智能源于內置的傳感器。傳感器可以實時監(jiān)測影響切割頭正常工作的參數(shù)，不僅可以為切割質量提供分析依據(jù)，同時也能迅速對異常狀態(tài)做預警處理。經(jīng)過多年的市場探索和技術研究，普雷茨特智能切割頭內置以下傳感器：
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行實時監(jiān)控，同時也能進行進一步編程開發(fā)，實現(xiàn)更多的智能控制功能。
1.切割狀態(tài)實時監(jiān)控
眾所周知，普雷茨特切割頭可以通過手機App來監(jiān)控切割頭的實時狀態(tài)。當切割頭的數(shù)據(jù)與數(shù)控系統(tǒng)互通的時候，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置報警閾值以及干預操作。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. 保護鏡異常升溫報警
普雷茨特ProCutter切割頭具備報警功能。報警信號是通過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警信號，設定好報警閾值，一旦超出閾值切割頭就會實時輸出報警。系統(tǒng)收到報警后，立即停光，控制切割終止。在萬瓦級功率切割時，如果切割頭內保護鏡在單位時間內升溫異常，即使未到切割頭設定的報警閾值，數(shù)控系統(tǒng)也要立即報警停光。因為單位時間內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，如果不及時干預就會造成鏡片炸裂等更嚴重的情況。因此通過對鏡片升溫異常的監(jiān)控和報警設置，不僅可以及時提醒用戶清潔鏡片上的污染物來提高保護鏡片的使用壽命，而且還能避免給用戶帶來配件損壞等更大的經(jīng)濟損失。
3. 保護鏡異常污染報警 鑒于溫升的速度問題，我們還提供了反應更靈敏的鏡片污染檢測。當鏡片污染數(shù)值異常升高時，對加工過程及時預警或進行干預。 圖3 切割頭鏡片污染報警圖標 切割氣壓監(jiān)控及預警 普雷茨特切割頭氣壓傳感器能實時監(jiān)測切割時的氣壓值?？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，當無氣壓或氣壓太低時（氣壓太低鏡片會有炸裂風險），可預設報警機制來保證切割安全。 圖4 氣壓監(jiān)控示例 4.焦點動態(tài)補償 切割時，尤其是高功率切割時，焦點位置會隨著鏡片溫升造成的熱透鏡效應而產生變化，導致實際切割焦點位置向上飄移，從而影響切割質量的穩(wěn)定。通過對鏡片溫度的實時監(jiān)測，在一定時間段內進而對焦點進行補償來保證切割質量的一致性。 5.隨動高度傳感器標定曲線實際應用 普雷茨特隨動高度傳感器可提供8條標定曲線以滿足不同切割工藝需求。通過不同的標定曲線可兼顧大距離檢測范圍和小距離檢測精度要求。穿孔或空跑時利用大距離范圍檢測實現(xiàn)工藝及安全需求；切割時利用小距離高精度檢測，來保證切割中噴嘴隨動高度穩(wěn)定。例如坡口切割時，不同切割角度范圍就可以選擇不同的標定曲線。 6.切割頭日志文件記錄及分析 切割頭內部的所有監(jiān)控數(shù)據(jù)，可作為工作日志文件導出。當切割頭出現(xiàn)問題時，可參考日志文件對切割頭各個參數(shù)進行排查。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數(shù)據(jù)和切割質量之間的關系。 圖5切割頭日志文件 結尾 普雷茨特切割頭一直是激光切割行業(yè)內高端智能切割頭的代名詞，以智能、穩(wěn)定、高效的產品優(yōu)勢被市場所認可。普雷茨特作為一家為高功率激光切割關鍵組件配套的領導者，一直以客戶的需求為導向。我們?yōu)榭蛻籼峁┳顑?yōu)質的光學組件以引領市場上最高功率的切割；不斷優(yōu)化升級的的傳感器為實現(xiàn)真正的智能切割提供了數(shù)據(jù)的源頭。高功率加上實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)賦能激光切割設備的智能化，助力智能裝備制造的產業(yè)之路。
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