本發(fā)明涉及一種割炬系統(tǒng)，其至少包括割炬，該割炬具有主體和頭部、切割氧氣通道、加熱氧氣通道以及燃料氣體通道，每個(gè)通道適于將對(duì)應(yīng)的氣體供應(yīng)至割炬的主體中。該割炬系統(tǒng)可進(jìn)一步包括點(diǎn)火裝置、噴嘴、控制系統(tǒng)和至少一個(gè)傳感器。

背景技術(shù)：

使用自動(dòng)化機(jī)械割炬來切割金屬需要來自機(jī)械操作者的重大干預(yù)，以便開始和調(diào)節(jié)切割過程。存在與布置機(jī)械割炬關(guān)聯(lián)的重要技能，因?yàn)橥ǔ２淮嬖趦蓚€(gè)割炬在布置中使用相同的參數(shù)。在啟動(dòng)期間，割炬需要對(duì)氧氣和燃料氣體的壓力和流量進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。在每次使用時(shí)，割炬的火焰使用點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃。經(jīng)常地，為了良好的點(diǎn)燃，點(diǎn)火裝置必須被調(diào)節(jié)。在運(yùn)行期間氧氣和燃料氣體壓力和流量也經(jīng)常被調(diào)節(jié)。

調(diào)節(jié)基于操作者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，并且成為操作者最好的能力。操作者也將經(jīng)常因?yàn)榫S護(hù)需要或者布置改變而更換連接至割炬的噴嘴。這典型地包括等待割炬系統(tǒng)冷卻、使用特定扳手松開噴嘴并且然后替換噴嘴。隨后，割炬必須被再次布置。在運(yùn)行期間，由于飛濺物和不正確的火焰布置，噴嘴經(jīng)常被堵塞。結(jié)果，切割機(jī)必須被停止，噴嘴被更換，并且系統(tǒng)被再次布置。同樣地，在噴嘴更換期間，沒有對(duì)于諸如氣體壓力和流量之類的關(guān)鍵參數(shù)的測(cè)量或反映。

監(jiān)測(cè)氣體的消耗對(duì)于操作者而言是另一問題。因?yàn)椴贾檬羌兪謩?dòng)的，所以每當(dāng)切割機(jī)被使用時(shí)氣體消耗可能顯著改變。因此，預(yù)測(cè)氣體消耗和相關(guān)的費(fèi)用是非常有挑戰(zhàn)的。

以上描述顯示目前的自動(dòng)化機(jī)械割炬系統(tǒng)的改進(jìn)空間很大。

通常，諸如外部火炬或點(diǎn)火器之類的單獨(dú)的點(diǎn)火裝置被用于點(diǎn)燃割炬。這種外部點(diǎn)火裝置需要在割炬周圍有足夠的自由空間，并且還需要另外的燃料氣體供應(yīng)。外部方案還需要更多備件，這使得切割機(jī)更加復(fù)雜，并且必須將點(diǎn)火裝置調(diào)節(jié)至正確的位置以確保正常工作。進(jìn)一步，外部點(diǎn)火裝置非常頻繁地被切割過程損壞或破壞。因此，在使用外部點(diǎn)火裝置時(shí)功能失效的概率更大。

現(xiàn)有的內(nèi)部點(diǎn)火系統(tǒng)需要使用待安裝在危險(xiǎn)區(qū)的兩個(gè)獨(dú)立控制閥來另外供應(yīng)氧氣和燃料氣體二者。這導(dǎo)致昂貴和復(fù)雜的方案，其難以控制和布置。進(jìn)一步，在割炬內(nèi)側(cè)需要另外的通道用于將點(diǎn)火混合物輸送至接近點(diǎn)火塞的區(qū)域。一個(gè)這種點(diǎn)火裝置在US5,393,223中公開。

通常，切割氧氣壓力在割炬本身處完全不被測(cè)量，這意味著關(guān)于重要過程參數(shù)的確切信息被忽略。壓力通常在壓力調(diào)節(jié)器上的壓力計(jì)處或者在切割機(jī)內(nèi)的比例閥處被測(cè)量，其不足夠準(zhǔn)確。這是因?yàn)椴贾迷趬毫φ{(diào)節(jié)器和割炬之間的管線、軟管和其它元件中的氧氣壓力降。

壓力還可使用布置在外部且在軟管和割炬之間的另外的計(jì)量器被測(cè)量。但是，這種方案的準(zhǔn)確性和壽命太低，并且其復(fù)雜性太高。進(jìn)一步，通常不可能使用這種另外的計(jì)量器。

缺乏關(guān)于切割氧氣壓力的確切信息阻止過程參數(shù)的簡單優(yōu)化，并導(dǎo)致低于切割過程所必須的性能。

噴嘴經(jīng)常被操作者使用特定的扳手手動(dòng)地更換。這是個(gè)問題，因?yàn)樵撨^程花費(fèi)時(shí)間，并且存在施加過度的擰緊扭矩、導(dǎo)致對(duì)連接螺紋和脆弱的噴嘴表面損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

另一問題與調(diào)節(jié)噴嘴和工件之間的距離以使噴嘴經(jīng)常被布置在正確的高度關(guān)聯(lián)。一個(gè)已知的方案是將每個(gè)割炬連接至單獨(dú)的傳感器。但是，這種傳感器占據(jù)切割機(jī)中寶貴的空間，限制割炬的移動(dòng)，容易被飛濺物損壞，并且經(jīng)常脫離對(duì)準(zhǔn)，使得測(cè)量的距離與噴嘴和工件之間的實(shí)際距離不同。

如上提到的，自動(dòng)化機(jī)械割炬需要來自操作者的重大干預(yù)，以便開始和調(diào)節(jié)切割過程。大多數(shù)調(diào)節(jié)基于操作者的經(jīng)驗(yàn)完成，并成為操作者最好的能力。因此，響應(yīng)于實(shí)際使用的噴嘴實(shí)現(xiàn)氧氣和燃料氣體參數(shù)的正確布置和調(diào)節(jié)存在困難。

另外如上提到的，割炬通常需要手動(dòng)清潔和維護(hù)，例如，噴嘴更換。這通常基于操作者的經(jīng)驗(yàn)完成，并成為操作者最好的能力。噴嘴更換典型地包括等候割炬系統(tǒng)冷卻、使用特定扳手松開噴嘴并且然后替換噴嘴。

通常使用一組特定工具手動(dòng)清潔噴嘴，從而去除飛濺物并清潔表面。噴嘴維護(hù)是經(jīng)常以低精確度執(zhí)行的工作。操作者使用基本技能清潔噴嘴，但是如果其被不正確地完成，則可顯著地降低噴嘴的性能，從而降低割炬的性能，并且可導(dǎo)致安全問題。例如，如果切割氧氣通道被不正確地打開，則可能出現(xiàn)氧氣的不平衡流，這將導(dǎo)致不理想的切割輪廓，并且還將導(dǎo)致過多的氧氣閃回至噴嘴和割炬中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于緩解以上問題，并提供一種割炬系統(tǒng)，該割炬系統(tǒng)容易操作，具有更高的自動(dòng)化程度，具有提高的壽命，導(dǎo)致節(jié)省備件，提供更好的切割質(zhì)量，具有更好的切割性能和更短的設(shè)定時(shí)間，并且其降低裝置和過程成本。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這些目的通過一種割炬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該割炬系統(tǒng)具有點(diǎn)火模式以及冷卻和清潔模式，所述割炬系統(tǒng)包括具有主體和頭部的割炬，所述割炬進(jìn)一步包括：切割氧氣通道、加熱氧氣通道和燃料氣體通道，每個(gè)通道至少適于將對(duì)應(yīng)的氣體供應(yīng)至所述割炬的主體中，所述加熱氧氣通道和所述燃料氣體通道被連接至布置在所述主體中的點(diǎn)火混合器；布置在所述點(diǎn)火混合器的上游的燃料氣體截止閥，所述燃料氣體截止閥被配置為在所述點(diǎn)火模式中打開并在所述冷卻和清潔模式中關(guān)閉，所述點(diǎn)火混合器適于在所述點(diǎn)火模式中將加熱氧氣和燃料氣體混合成點(diǎn)火氣體，并在所述點(diǎn)火混合器下游將所述點(diǎn)火氣體傳送至所述切割氧氣通道中，所述點(diǎn)火混合器適于在所述冷卻和清潔模式中在所述點(diǎn)火混合器的下游將加熱氧氣傳送至所述切割氧氣通道中。

這種割炬系統(tǒng)提供可靠的、安全的、快速的和簡單的火焰點(diǎn)燃的方式，具有長壽命和更低的故障風(fēng)險(xiǎn)。所述系統(tǒng)不依賴于操作者的技能，也不依賴于特定的預(yù)先確定的維護(hù)計(jì)劃。所述割炬系統(tǒng)不需要使用用于供應(yīng)點(diǎn)火氣體的另外的通道，同時(shí)必需的通道被容易地用于點(diǎn)燃割炬和用于清潔。

所述割炬系統(tǒng)可進(jìn)一步包括切割模式，所述點(diǎn)火混合器適于在所述切割模式中在所述點(diǎn)火混合器的下游將加熱氧氣傳送至所述切割氧氣通道中。這樣，在所述工件的切割過程中，所述割炬和所述噴嘴被連續(xù)地冷卻和清潔。

所述割炬的主體和頭部可通過所述切割氧氣通道被連接，并且所述頭部可包括用于在所述點(diǎn)火模式中點(diǎn)燃所述點(diǎn)火氣體的點(diǎn)火塞。集成式點(diǎn)火的提供方便使用，并消除了對(duì)于在切割過程期間容易被損壞的外部點(diǎn)火裝置的需要。

在一個(gè)示例中，所述主體和所述頭部通過所述加熱氧氣通道和所述燃料氣體通道被連接，并且所述頭部被連接至包括適于將加熱氧氣和燃料氣體混合成加熱氣體的至少一個(gè)加熱混合器的噴嘴，使得該實(shí)施例適合用于噴嘴混合型割炬。

在另一實(shí)施例中，所述主體和所述頭部進(jìn)一步通過加熱氣體通道被連接，所述頭部被連接至噴嘴，并且所述主體包括加熱混合器，該加熱混合器適于將加熱氧氣和燃料氣體混合成加熱氣體并在所述加熱混合器的下游將所述加熱氣體傳送至所述加熱氣體通道中，使得該實(shí)施例適合用于炬混合型割炬。

所述燃料氣體截止閥可適于在冷卻和清潔模式以及切割模式中將燃料氣體傳送至所述加熱混合器，從而有助于點(diǎn)火模式與冷卻和清潔模式或切割模式之間的簡單更換。

在一個(gè)示例中，所述割炬和/或所述噴嘴包括用于測(cè)量所述切割氧氣通道中的切割氧氣的壓力和/或流量的切割氧氣傳感器。更具體地，所述主體可包括用于測(cè)量所述切割氧氣通道中的切割氧氣的壓力和/或流量的切割氧氣傳感器。這允許操作者始終對(duì)實(shí)際的切割氧氣和/或燃料氣體條件有概觀，而不影響系統(tǒng)內(nèi)的管、軟管或閥中的流量和壓力損失。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述割炬系統(tǒng)包括適于調(diào)節(jié)供應(yīng)至所述割炬主體的加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力的控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)可適于基于來自所述切割氧氣傳感器的測(cè)量控制所述切割氧氣通道中的切割氧氣的流量和/或壓力。在一個(gè)實(shí)施例中，所述割炬的頭部包括溫度傳感器。所述控制系統(tǒng)還可適于根據(jù)由所述溫度傳感器檢測(cè)的溫度改變加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力。具有這種自動(dòng)化布置，所述割炬系統(tǒng)可在需要時(shí)并響應(yīng)于來自傳感器的測(cè)量自動(dòng)地調(diào)節(jié)或更正氣體條件。

所述控制系統(tǒng)可進(jìn)一步適于控制所述割炬系統(tǒng)的模式，并且所述控制系統(tǒng)可進(jìn)一步適于基于所述溫度傳感器檢測(cè)的溫度將模式從所述點(diǎn)火模式改變?yōu)樗隼鋮s和清潔模式。所述自動(dòng)化布置可在需要時(shí)并響應(yīng)于來自傳感器的測(cè)量或者預(yù)先確定的數(shù)據(jù)使所述割炬系統(tǒng)在模式之間交替。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)適于調(diào)節(jié)加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和壓力，調(diào)節(jié)所述點(diǎn)火氣體中的所述加熱氧氣和所述燃料氣體的比例，向所述割炬系統(tǒng)的操作者發(fā)出關(guān)于所述割炬系統(tǒng)中的危險(xiǎn)和異常條件的警報(bào)，向所述割炬系統(tǒng)的操作者發(fā)出關(guān)于需要對(duì)所述割炬系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的警報(bào)，執(zhí)行所述割炬系統(tǒng)的維護(hù)，執(zhí)行噴嘴更換，以及自動(dòng)地停止所述割炬的氣流和/或運(yùn)行。

所述噴嘴可包括電子識(shí)別器，并且所述控制系統(tǒng)可適于基于所述電子識(shí)別器的識(shí)別符調(diào)節(jié)加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力，和/或調(diào)節(jié)所述點(diǎn)火氣體中的所述加熱氧氣和所述燃料氣體的比例。所述識(shí)別符可包括關(guān)于所述噴嘴的尺寸、所述噴嘴中的通道的尺寸、噴嘴類型和/或型號(hào)、燃料氣體類型、氣體混合系統(tǒng)的類型、噴嘴制造日期、批號(hào)、識(shí)別號(hào)/序列號(hào)和噴嘴運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。電子識(shí)別器可保存被傳輸至控制系統(tǒng)的關(guān)于所述噴嘴的關(guān)鍵信息，該控制系統(tǒng)然后檢查切割布置并在需要時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)該切割布置。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，這些目的通過一種用于點(diǎn)燃和運(yùn)行割炬的方法實(shí)現(xiàn)，所述割炬包括切割氧氣通道、加熱氧氣通道和燃料氣體通道、連接至所述切割氧氣通道和所述燃料氣體通道的點(diǎn)火混合器、以及在所述點(diǎn)火混合器的上游的燃料氣體截止閥，其中所述方法包括點(diǎn)火過程、冷卻和清潔過程以及切割過程；所述點(diǎn)火過程包括步驟：在所述點(diǎn)火混合器中將加熱氧氣和燃料氣體混合成點(diǎn)火氣體、以及在所述點(diǎn)火混合器的下游將所述點(diǎn)火氣體傳送至所述切割氧氣通道中，所述冷卻和清潔過程包括步驟：關(guān)閉所述燃料氣體截止閥、在所述點(diǎn)火混合器的下游將加熱氧氣傳送至所述切割氧氣通道中，所述切割過程包括步驟：將切割氧氣傳送至所述切割氧氣通道中，隨后所述切割氧氣與由所述點(diǎn)火混合器持續(xù)地供給至所述切割氧氣通道中的加熱氧氣混合。

以上提到的方法提供一種可靠的、安全的、快速的和簡單的火焰點(diǎn)燃的方式，具有長壽命和更低的故障風(fēng)險(xiǎn)。所述方法不依賴于操作者的技能，也不依賴于特定的預(yù)先確定的維護(hù)計(jì)劃。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，這些目的通過一種割炬實(shí)現(xiàn)，該割炬包括適于測(cè)量所述割炬中的至少一個(gè)氣體通道中的壓力和/或流量的至少一個(gè)傳感器。所述傳感器可適于測(cè)量所述切割氧氣通道中的壓力。

這允許操作者經(jīng)常對(duì)實(shí)際的切割氧氣和/或燃料氣體條件有概觀，而不影響系統(tǒng)內(nèi)的管、軟管或閥中的流量和壓力損失。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，這些目的通過一種用于具有切割頭部的割炬的噴嘴而實(shí)現(xiàn)，所述噴嘴包括適于布置在加熱噴嘴內(nèi)的切割噴嘴，其中所述加熱噴嘴包括高度控制傳感器。所述高度控制傳感器可被布置在所述加熱噴嘴的末端。

這種集成式高度傳感器比現(xiàn)有的外部傳感器更少地暴露于飛濺物，因?yàn)槠鋷缀跬耆夭贾迷趶乃鰢娮炝鞒龅臍饬鲀?nèi)。所述集成式高度傳感器不會(huì)脫離對(duì)準(zhǔn)，因?yàn)槠涫撬鰢娮斓囊徊糠?，因此其始終測(cè)量噴嘴和工件之間正確的距離。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱噴嘴至少部分地由電絕緣材料制成，以便于集成所述傳感器。

所述加熱噴嘴可進(jìn)一步包括溫度傳感器，其允許盡可能接近所述工件地測(cè)量溫度。

在另一實(shí)施例中，所述加熱噴嘴被布置為通過卡口式接頭被連接至所述切割頭部，該卡口式接頭一種連接，該連接不需要工具，因此簡單、快速，并且不損壞所述噴嘴或者所述噴嘴或炬頭部上的連接表面。

所述噴嘴可包括用于密封和隔離所述噴嘴內(nèi)的氣流的至少兩個(gè)O形環(huán)，其中第一O形環(huán)被布置在所述加熱噴嘴上的接觸面和所述切割頭部上的接觸面之間，并且其中第二O形環(huán)被布置在所述切割噴嘴上的接觸面和所述切割頭部上的接觸面之間，并且其中所述O形環(huán)被布置為使得所述切割噴嘴的末端和所述加熱噴嘴的末端之間保持恒定的距離。在一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱噴嘴的所述接觸面、所述切割噴嘴的所述接觸面和所述切割頭部的所述接觸面垂直于所述割炬系統(tǒng)的所述噴嘴中的主氣流方向。進(jìn)一步地，所述第一O形環(huán)可被布置在所述加熱噴嘴的所述接觸面中的槽中，并且所述第二O形環(huán)可被布置在所述切割噴嘴的所述接觸面的槽中。這種軸向固定的O形環(huán)的使用有助于限定所述炬頭部、所述切割噴嘴和所述加熱噴嘴的確切位置和它們之間的相對(duì)距離。重要的是保持所述切割噴嘴的末端和所述加熱噴嘴的末端之間的恒定距離，從而保持用于所述加熱火焰的良好的性能穩(wěn)定性。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，這些目的通過一種用于割炬的噴嘴而實(shí)現(xiàn)，該噴嘴包括電子識(shí)別器，該電子識(shí)別器將關(guān)于所述噴嘴的信息保存在識(shí)別符中。所述電子識(shí)別器可包括RFID、NFC、SIM、電容器、電阻器和微處理器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述識(shí)別符可包括關(guān)于所述噴嘴的尺寸、所述噴嘴中的通道的尺寸、噴嘴類型和/或型號(hào)、燃料氣體類型、氣體混合系統(tǒng)的類型、噴嘴制造日期、批號(hào)、識(shí)別號(hào)/序列號(hào)和噴嘴運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。電子識(shí)別器可保存?zhèn)鬏斨量刂葡到y(tǒng)的關(guān)于所述噴嘴的關(guān)鍵信息，該控制系統(tǒng)然后檢查切割布置并在需要時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)該切割布置。

所述噴嘴可進(jìn)一步被連接至包括控制系統(tǒng)的割炬系統(tǒng)，并且所述電子識(shí)別器可適于在所述控制系統(tǒng)請(qǐng)求時(shí)將所述識(shí)別符的至少一部分傳輸至所述控制系統(tǒng)。所述電子識(shí)別器可適于經(jīng)由所述電子識(shí)別器和所述控制系統(tǒng)之間的無線連接將所述識(shí)別符的至少一部分傳輸至所述控制系統(tǒng)。所述電子識(shí)別器還可適于經(jīng)由所述電子識(shí)別器和所述控制系統(tǒng)之間的有線連接將所述識(shí)別符的至少一部分傳輸至所述控制系統(tǒng)。這種自動(dòng)化布置可響應(yīng)于來自傳感器的測(cè)量或者諸如以上提到的識(shí)別符之類的預(yù)先確定的數(shù)據(jù)自動(dòng)地調(diào)節(jié)或者更正所述氣體情況。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，這些目的通過適于控制割炬的控制系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，所述割炬包括適于連接至噴嘴的至少一個(gè)通道，所述噴嘴被連接至所述割炬的頭部，所述控制系統(tǒng)適于在所述割炬啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行所述噴嘴(10)和/或所述割炬的清潔過程，其中所述清潔過程包括將一陣或幾陣氧氣傳送通過所述至少一個(gè)通道。

使用幾陣氧氣是清潔噴嘴或割炬內(nèi)的一個(gè)或幾個(gè)通道的飛濺物殘留的一種非常簡單和有效的方式，而同時(shí)提供所述噴嘴和所述割炬的另外的冷卻。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面，這些目的通過一種用于在根據(jù)以上的割炬系統(tǒng)中使用的停放系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，其中所述停放系統(tǒng)包括可旋轉(zhuǎn)夾持臂、至少一個(gè)清潔臂和至少一個(gè)傳感器，并且其中所述停放系統(tǒng)適于在噴嘴更換過程、噴嘴清潔過程和/或噴嘴測(cè)試過程中使用。所述可旋轉(zhuǎn)夾持臂可包括至少兩個(gè)定位夾持部，其適于夾緊布置在割炬上的噴嘴，并且其中所述可旋轉(zhuǎn)夾持臂適于旋轉(zhuǎn)所述噴嘴，然后將所述噴嘴從所述割炬松脫。

停放系統(tǒng)使噴嘴的更換、清潔、測(cè)試和布置自動(dòng)化，從而不再需要依賴操作者的技能。另外，不再需要在松開所述噴嘴之前等候系統(tǒng)冷卻，也不需要使用特定工具。

這些目的還通過使用所述停放系統(tǒng)更換噴嘴的方法、清潔噴嘴的方法和測(cè)試噴嘴的方法而實(shí)現(xiàn)。所述更換噴嘴的方法可包括步驟：將提供有噴嘴的所述割炬移動(dòng)至所述停放系統(tǒng)內(nèi)的停放位置，和通過所述可旋轉(zhuǎn)夾持臂從所述割炬移除所述噴嘴，通過所述可旋轉(zhuǎn)夾持臂將新的噴嘴安裝至所述割炬，以及將所述割炬移回其初始位置。所述清潔噴嘴的方法可包括步驟：將提供有噴嘴的所述割炬移動(dòng)至所述停放系統(tǒng)內(nèi)的停放位置，和使用布置在清潔臂上的至少一個(gè)工具清潔所述噴嘴，以及將所述割炬移回其初始位置。所述測(cè)試噴嘴的方法可包括步驟：點(diǎn)燃所述割炬，同時(shí)通過控制系統(tǒng)和至少一個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)和更改切割參數(shù)。所述測(cè)試噴嘴的方法可進(jìn)一步包括將測(cè)試件移動(dòng)至鄰近所述割炬的位置以在所述測(cè)試件上進(jìn)行測(cè)試切割的步驟。這些自動(dòng)化的更換、清潔和測(cè)試方法去除了對(duì)于人力的需要，去除了對(duì)于操作者技能的依賴，并減少了對(duì)于特定的、預(yù)先確定的維護(hù)計(jì)劃的需要，因?yàn)榫S護(hù)在需要時(shí)自動(dòng)地執(zhí)行，例如響應(yīng)于來自所述系統(tǒng)內(nèi)的所述傳感器的測(cè)量。

一般而言，除非本文以其它方式明確地限定，權(quán)利要求書中所使用的全部術(shù)語將根據(jù)其在技術(shù)領(lǐng)域中的普通含義解釋。除非以其它方式明確地陳述，對(duì)于“一/一個(gè)/所述[元件、裝置、部件、構(gòu)件等]”的所有引用將被開放性地解釋為所述元件、裝置、部件、構(gòu)件等的至少一種情況。此外，在整個(gè)申請(qǐng)中，術(shù)語“包括”意味著“包括但不限于”。

附圖說明

現(xiàn)在將參照示出本發(fā)明的目前優(yōu)選實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的此方面和其它方面。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的割炬系統(tǒng)的第一實(shí)施例的示意圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的割炬系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意圖。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的割炬的透視圖。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的噴嘴的分解視圖。

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的割炬頭部和噴嘴的剖視圖。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的切割機(jī)系統(tǒng)的透視圖。

圖7示出根據(jù)本發(fā)明的停放系統(tǒng)的透視圖。

圖8示出用于調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)和/或啟動(dòng)維護(hù)的決策樹。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及創(chuàng)新系統(tǒng)的組合，其產(chǎn)生一種新的機(jī)械割炬設(shè)計(jì)原理。其包括多個(gè)高度相關(guān)的元件，諸如：用于準(zhǔn)備與如EP-0,191,741中公開的內(nèi)部冷卻和清潔裝置一起使用的點(diǎn)火氣體的點(diǎn)火混合器；壓力、溫度和流測(cè)量裝置；提供有高度控制傳感器的手動(dòng)快速擰緊切割和/或加熱噴嘴；噴嘴的自動(dòng)識(shí)別以及氧氣和燃料氣體參數(shù)的調(diào)節(jié)；用于清潔的過程控制，和用于清潔和更換噴嘴的過程自動(dòng)化。

圖1和2示出根據(jù)本發(fā)明的割炬系統(tǒng)的兩個(gè)不同的實(shí)施例。割炬1包括主體2和頭部3。切割氧氣通道4、加熱氧氣通道5和燃料氣體通道6被連接至主體2的入口側(cè)，各自具有一個(gè)入口，并且分別向割炬主體2供應(yīng)切割氧氣、加熱氧氣和燃料氣體。

割炬的主體2和頭部3通過兩個(gè)或三個(gè)管相互連接，每個(gè)管包括用于切割氧氣的通道4的延續(xù)、用于加熱氧氣的通道5的延續(xù)、用于燃料氣體的通道6的延續(xù)和/或用于加熱氣體的通道12。

用于切割氧氣的通道4也將用于點(diǎn)火氣體。加熱氣體和點(diǎn)火氣體均包含加熱氧氣和燃料氣體的混合物，但是量和比例不同。加熱氣體和點(diǎn)火氣體將在以下更深入地描述。

本發(fā)明的割炬被提供有用于將來自加熱氧氣通道5的加熱氧氣和來自燃料氣體通道6的燃料氣體混合成加熱氣體的至少一個(gè)加熱混合器11。在圖1中，加熱混合器11被布置在割炬的主體2中(所謂的炬混合型割炬)，在圖2中，加熱混合器11被布置在與割炬的頭部3連接的噴嘴10中(所謂的噴嘴混合型割炬)。當(dāng)加熱混合器11被布置在割炬的主體2中，主體2和頭部3通過兩個(gè)管連接，即通過切割氧氣通道4和加熱氣體通道12連接。加熱氣體通道12從加熱混合器11延伸至頭部3。當(dāng)加熱混合器(多個(gè)加熱混合器)11被布置在噴嘴10中時(shí)，主體2和頭部3通過三個(gè)管連接，即通過切割氧氣通道4、加熱氧氣通道5和燃料氣體通道6連接。

點(diǎn)火混合器7被布置在割炬的主體2內(nèi)，加熱氧氣通道5和燃料氣體通道6通過旁路通道15、16被連接至點(diǎn)火混合器7的入口側(cè)。燃料氣體截止閥8在點(diǎn)火混合器7的上游被布置在燃料氣體旁路通道16上。

換言之，圖1的實(shí)施例示出切割氧氣通道4被連接至主體2的入口側(cè)，然后通過一個(gè)管直接延續(xù)至頭部3和切割噴嘴10。加熱氧氣通道5被連接至主體2的入口側(cè)，即連接至加熱混合器11。在加熱混合器11的上游，加熱氧氣通道5還被連接至加熱氧氣旁路通道15，該加熱氧氣旁路通道15接著被連接至點(diǎn)火混合器7。類似地，燃料氣體通道6被連接至主體2的入口側(cè)，即連接至加熱混合器11。在加熱混合器11的上游，燃料氣體通道6還被連接至燃料氣體旁路通道16，該燃料氣體旁路通道16被連接至點(diǎn)火混合器7。點(diǎn)火通道17從點(diǎn)火混合器7延續(xù)至切割氧氣通道4。在加熱混合器11的下游，加熱氣體通道12通過另一個(gè)管延伸至頭部3和切割噴嘴10。

以對(duì)應(yīng)的方式，圖2的實(shí)施例示出切割氧氣通道4被連接至主體2的入口側(cè)，然后通過一個(gè)管延續(xù)至頭部3和切割噴嘴10。加熱氧氣通道5和燃料氣體通道6也被連接至主體2的入口側(cè)，然后各自通過一個(gè)管延續(xù)至頭部3和切割噴嘴10。加熱氧氣通道5和燃料氣體通道6被連接至至少一個(gè)加熱混合器11，但是優(yōu)選地被連接至幾個(gè)加熱混合器11，加熱混合器11在此實(shí)施例中被布置在噴嘴10內(nèi)。在一個(gè)/多個(gè)加熱混合器11的下游，多個(gè)加熱氣體通道12延伸通過切割噴嘴10。在主體2內(nèi)，加熱氧氣通道5還被連接至加熱氧氣旁路通道15，該加熱氧氣旁路通道15接著被連接至點(diǎn)火混合器7。燃料氣體通道6還被連接至燃料氣體旁路通道16，該燃料氣體旁路通道16被連接至點(diǎn)火混合器7。點(diǎn)火通道17從點(diǎn)火混合器7延續(xù)至切割氧氣通道4。

割炬的頭部3包括用于點(diǎn)燃點(diǎn)火氣體的點(diǎn)火塞9。

如以上提到的，加熱氧氣和燃料氣體在加熱混合器11中混合，以制成加熱氣體。加熱氣體經(jīng)由加熱氣體通道12傳送至頭部2，見圖1，噴嘴10被布置在頭部2?？商娲?，加熱氧氣和燃料氣體在布置在噴嘴10內(nèi)的加熱混合器(多個(gè)加熱混合器)11中混合，見圖2。加熱氣體從加熱混合器被引導(dǎo)通過噴嘴10中的孔或槽，并在噴嘴末端被點(diǎn)燃以形成火焰。另一方面，切割氧氣被直接地傳送通過主體2、切割氧氣通道4、和頭部3至噴嘴10中，并且工件一旦被準(zhǔn)備好就被用作切割介質(zhì)，從而可開始切割過程。為了點(diǎn)燃火焰，需要點(diǎn)火氣體。點(diǎn)火混合器7被用于準(zhǔn)備這種包含限定量/比率的氧氣和燃料氣體的點(diǎn)火氣體。用于點(diǎn)火氣體的氧氣和燃料氣體與用于加熱氣體的氧氣和燃料氣體并行地被傳送至點(diǎn)火混合器7。電磁閥8或者其它類型的截止閥打開和關(guān)閉向點(diǎn)火混合器7傳送的燃料氣體。

割炬系統(tǒng)具有三種氣體供應(yīng)模式：點(diǎn)火模式、冷卻和清潔模式以及切割模式。這些模式在本申請(qǐng)中始終用以描述割炬1和噴嘴10內(nèi)的氣流。在不同的運(yùn)行程序中使用不同的氣流。在使用中機(jī)械割炬以四個(gè)連續(xù)程序運(yùn)行：點(diǎn)火程序、預(yù)加熱程序、穿刺程序和切割程序。在點(diǎn)火程序期間割炬被點(diǎn)燃，即包括加熱氧氣和燃料氣體的加熱氣體被供應(yīng)和點(diǎn)燃，從而形成加熱火焰。在預(yù)加熱程序期間，工件被加熱火焰加熱至將支持燃燒的溫度。在穿刺程序期間，切割氧氣被加入和點(diǎn)燃，從而形成切割火焰。切割火焰刺穿被加熱的工件，從而產(chǎn)生孔，在切割程序中隨后的切割從該孔執(zhí)行。因此，點(diǎn)火模式在點(diǎn)火程序期間被使用，而冷卻和清潔模式以及切割模式在預(yù)加熱程序、穿刺程序、和/或切割程序期間被使用。

燃料氣體截止閥8被配置為在點(diǎn)火模式中打開，并在冷卻和清潔模式以及切割模式中關(guān)閉。也就是說，燃料氣體截止閥8在點(diǎn)火模式中將燃料氣體傳送至點(diǎn)火混合器7，并在冷卻和清潔模式以及切割模式中將燃料氣體傳送至加熱混合器11。

在點(diǎn)火模式期間，加熱氣體被傳送通過如上所述的系統(tǒng)，并吹出噴嘴10。同樣地，加熱氧氣被持續(xù)地傳送至點(diǎn)火混合器7中，并且燃料氣體電磁閥8打開以使燃料氣體也被傳送至點(diǎn)火混合器7。通過加熱氧氣和燃料氣體的混合，點(diǎn)火氣體被形成在點(diǎn)火混合器7內(nèi)，此后點(diǎn)火氣體在點(diǎn)火混合器7的下游通過點(diǎn)火通道17被傳送至切割氧氣通道4中，在那里其最終被布置在割炬1的頭部3中的點(diǎn)火(火花或者電熱)塞9點(diǎn)燃。點(diǎn)火火焰被吹離切割氧氣通道4至噴嘴10的外部，并因此點(diǎn)燃加熱氣體。這樣，加熱火焰被形成。

然后，冷卻和清潔模式開始。燃料氣體電磁閥8被關(guān)閉。加熱氧氣仍然經(jīng)由點(diǎn)火混合器7被持續(xù)地傳送通過點(diǎn)火通道17和切割氧氣通道4直至噴嘴10。加熱氧氣流冷卻和清潔整個(gè)割炬和噴嘴。冷卻還由如EP-0,191,741中公開的所謂的Coolex系統(tǒng)支持。與點(diǎn)火混合器7結(jié)合的Coolex系統(tǒng)使得能夠在割炬頭部3內(nèi)使用電子器件，因?yàn)轭^部3內(nèi)降低的溫度和增大的自由和可用空間。

最后，一旦工件被準(zhǔn)備好用于切割過程，切割氧氣供應(yīng)被打開，切割過程開始，即系統(tǒng)處于切割模式。在切割模式中，如上所述，點(diǎn)火混合器7持續(xù)將加熱氧氣經(jīng)由點(diǎn)火混合器7傳送至切割氧氣通道4中。

換言之，用于點(diǎn)燃和運(yùn)行割炬1的方法包括點(diǎn)火過程、冷卻和清潔過程以及切割過程，其中割炬包括切割氧氣通道4、加熱氧氣通道5、燃料氣體通道6、連接至加熱氧氣通道5和燃料氣體通道6的點(diǎn)火混合器7和布置在點(diǎn)火混合器7的上游的燃料氣體截止閥8。點(diǎn)火過程包括在點(diǎn)火混合器7中將加熱氧氣和燃料氣體混合成點(diǎn)火氣體的步驟和在點(diǎn)火混合器7的下游將點(diǎn)火氣體傳送至切割氧氣通道4中的步驟，冷卻和清潔過程包括關(guān)閉燃料氣體截止閥8的步驟、在點(diǎn)火混合器7的下游將加熱氧氣傳送至切割氧氣通道4中的步驟，切割過程包括將切割氧氣傳送至切割氧氣通道4中的步驟，之后切割氧氣與由點(diǎn)火混合器7持續(xù)供給至切割氧氣通道4中的加熱氧氣混合。

割炬的主體2可進(jìn)一步包括用于測(cè)量切割氧氣通道4中的切割氧氣的壓力和/或流量的切割氧氣傳感器13。

另外，割炬系統(tǒng)有利地包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)適于調(diào)節(jié)通過通道4、5、6供應(yīng)至割炬主體2的加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)適于基于來自切割氧氣傳感器13的測(cè)量控制切割氧氣通道4中的切割氧氣的流量和/或壓力?？刂葡到y(tǒng)的硬件連同閥和其它部件可被布置在例如位于切割機(jī)的載架的頂部上的控制箱28中。

割炬的頭部3可包括溫度傳感器14。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)適于響應(yīng)于由溫度傳感器14檢測(cè)的溫度來改變加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力。進(jìn)一步，控制系統(tǒng)可適于響應(yīng)于由溫度傳感器14檢測(cè)的溫度控制割炬系統(tǒng)的模式，優(yōu)選地適于將模式從點(diǎn)火模式改變?yōu)槔鋮s和清潔模式。

控制系統(tǒng)可適于調(diào)節(jié)加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和壓力，適于調(diào)節(jié)點(diǎn)火氣體中的加熱氧氣和燃料氣體的比例，適于向割炬系統(tǒng)的操作者發(fā)出關(guān)于割炬系統(tǒng)中的危險(xiǎn)和異常條件的警報(bào)，適于向割炬系統(tǒng)的操作者發(fā)出關(guān)于需要對(duì)割炬系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的警報(bào)，適于執(zhí)行割炬系統(tǒng)的維護(hù)，適于執(zhí)行噴嘴更換，并且適于自動(dòng)地停止割炬的氣流和/或運(yùn)行。

切割噴嘴10可包括電子識(shí)別器23，控制系統(tǒng)可適于基于電子識(shí)別器23的識(shí)別符調(diào)節(jié)加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力，和/或調(diào)節(jié)點(diǎn)火氣體中的加熱氧氣和燃料氣體的比例。特別地，以上提到的氣體的流量和/或壓力可響應(yīng)于用于預(yù)加熱程序和穿刺程序的特定噴嘴參數(shù)被調(diào)節(jié)，并且每個(gè)程序的時(shí)間需要被設(shè)定。在噴嘴與錯(cuò)誤的燃料氣體類型或者錯(cuò)誤的炬類型一起使用時(shí)，電子識(shí)別器23還將發(fā)出警告報(bào)警。

因此，識(shí)別符例如包括關(guān)于噴嘴的尺寸、噴嘴中的通道的尺寸、噴嘴類型和/或型號(hào)、燃料氣體類型、氣體混合系統(tǒng)的類型、噴嘴制造日期、批號(hào)、識(shí)別號(hào)/序列號(hào)和噴嘴運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。

壓力計(jì)或者壓力傳感器13可被安裝在割炬1的主體2中，以測(cè)量割炬1中的氣體通道內(nèi)的壓力和/或流量。優(yōu)選地，傳感器13為切割氧氣傳感器，其適于在最靠近切割噴嘴10的位置測(cè)量切割氧氣通道4中的切割氧氣的壓力和/或流量。

這樣，操作者對(duì)目前的切割氧氣和燃料氣體條件始終有概觀，而對(duì)管道、軟管、和閥中的流和壓力損失沒有任何影響。如以上提到的，傳感器可被直接連接至割炬系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。利用這種自動(dòng)化方案，切割機(jī)可響應(yīng)于由傳感器收集的數(shù)據(jù)自動(dòng)地調(diào)節(jié)或更正比例閥的氣體條件。控制系統(tǒng)的硬件、比例閥、截止閥等可被布置在例如位于切割機(jī)的載架的頂部上的控制箱28中。例如，火焰點(diǎn)燃可被精確地控制用于安全地啟動(dòng)，包括檢查加熱氧氣和燃料氣體壓力和/或流量以及提供火焰已經(jīng)被點(diǎn)燃的反饋(通過使用溫度傳感器)。另一示例為氧氣流量可在冷天被降低以補(bǔ)償氣體密度增大，燃料氣體壓力可被增加以補(bǔ)償其更低的壓力。進(jìn)一步，如果危險(xiǎn)和異常條件被探測(cè)到，例如當(dāng)噴嘴10上累積飛濺物時(shí)，割炬系統(tǒng)能夠自動(dòng)停止。另外，在監(jiān)測(cè)割炬1中的壓力、流量、和溫度的組合以后，噴嘴10的預(yù)防性維護(hù)可由系統(tǒng)標(biāo)記。

割炬系統(tǒng)有利地包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)適于調(diào)節(jié)通過通道4、5、6供應(yīng)至割炬主體2的加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)適于基于來自切割氧氣傳感器13的測(cè)量來控制切割氧氣通道4中的切割氧氣的流量和/或壓力。

割炬的頭部3可包括溫度傳感器14。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)適于響應(yīng)于由溫度傳感器14檢測(cè)的溫度來改變加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力。進(jìn)一步，控制系統(tǒng)可適于響應(yīng)于由溫度傳感器14檢測(cè)的溫度控制割炬系統(tǒng)的模式，優(yōu)選地適于將模式從點(diǎn)火模式改變?yōu)槔鋮s和清潔模式。

控制系統(tǒng)可適于調(diào)節(jié)加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和壓力，調(diào)節(jié)點(diǎn)火氣體中的加熱氧氣和燃料氣體的比例，向割炬系統(tǒng)的操作者發(fā)出關(guān)于割炬系統(tǒng)中的非安全或非正常條件的警報(bào)，向割炬系統(tǒng)的操作者發(fā)出關(guān)于需求對(duì)割炬系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的警報(bào)，執(zhí)行割炬系統(tǒng)的維護(hù)和自動(dòng)地停止割炬的運(yùn)行。

切割噴嘴10可包括電子識(shí)別器23，控制系統(tǒng)可適于基于電子識(shí)別器23的識(shí)別符調(diào)節(jié)加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力，和/或調(diào)節(jié)點(diǎn)火氣體中的加熱氧氣和燃料氣體的比例。識(shí)別符包括關(guān)于噴嘴的尺寸、噴嘴中的通道的尺寸、噴嘴類型和/或型號(hào)、燃料氣體類型、氣體混合系統(tǒng)的類型、噴嘴制造日期、批號(hào)、識(shí)別號(hào)/序列號(hào)和噴嘴運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。

割炬系統(tǒng)可包括噴嘴10，噴嘴10包括切割噴嘴18和加熱噴嘴19，其中切割噴嘴18被布置在加熱噴嘴19內(nèi)。加熱噴嘴19通過卡口式接頭20被手動(dòng)地連接至割炬1的頭部3，卡口式接頭20包括相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的銷和槽。也就是說，噴嘴10旋轉(zhuǎn)，例如逆時(shí)針90°，將噴嘴10上的銷從其在頭部2上的槽中的鎖定位置松脫。然后，噴嘴10自由地從割炬1被移除。旋轉(zhuǎn)例如為逆時(shí)針90°，但是任何合適的旋轉(zhuǎn)角度和方向是可能的。

噴嘴10優(yōu)選地包括用于密封和隔離噴嘴10內(nèi)的氣流的至少兩個(gè)O形環(huán)21。第一O形環(huán)被布置在加熱噴嘴19上的接觸面和切割頭部3上的接觸面之間，從而鄰接兩個(gè)接觸面。第二O形環(huán)被布置在切割噴嘴18上的接觸面和切割頭部3上的接觸面之間，從而鄰接兩個(gè)接觸面。O形環(huán)21被布置為使得切割噴嘴18的末端和加熱噴嘴19的末端之間保持恒定距離。第一O形環(huán)優(yōu)選地被布置在加熱噴嘴19的接觸面中的槽中，第二O形環(huán)優(yōu)選地被布置在切割噴嘴19的接觸面中的槽中。

加熱噴嘴19至少部分地由電絕緣材料制成，諸如陶瓷或者某些類型的塑料。

加熱噴嘴19的末端包括高度控制傳感器22。高度控制傳感器22檢測(cè)噴嘴10和工件之間的電容，即噴嘴10和工件之間的距離。高度控制傳感器可被無線地或者用線連接至控制系統(tǒng)。線可為布置在噴嘴內(nèi)的鉆制通道中的常規(guī)銅線，或者注入通道或槽中的液態(tài)金屬，該液態(tài)金屬在該通道或槽中凝固。

加熱噴嘴19也可包括溫度傳感器14。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)適于響應(yīng)于由溫度傳感器14檢測(cè)的溫度來改變加熱氧氣、切割氧氣和/或燃料氣體的流量和/或壓力。進(jìn)一步，控制系統(tǒng)可適于響應(yīng)于溫度傳感器14檢測(cè)的溫度控制割炬系統(tǒng)的模式，優(yōu)選地適于將模式從點(diǎn)火模式改變?yōu)槔鋮s和清潔模式。

割炬系統(tǒng)可包括切割噴嘴10，該切割噴嘴10被提供有電子識(shí)別器23，諸如RFID、NFC、電阻器或者微處理器。電子識(shí)別器23可在識(shí)別符中保存關(guān)于噴嘴10的關(guān)鍵信息，包括關(guān)于噴嘴的尺寸、噴嘴中的通道的尺寸、噴嘴類型和/或型號(hào)、燃料氣體類型、氣體混合系統(tǒng)的類型、噴嘴制造日期、批號(hào)、識(shí)別號(hào)/序列號(hào)和噴嘴運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。

噴嘴運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)間是指開始運(yùn)行特定噴嘴的時(shí)間，操作者可使用外部裝置設(shè)定?；趪娮靿勖?，預(yù)防性的噴嘴更換可在隨后由系統(tǒng)通知。

噴嘴可被連接至用于使用噴嘴10的割炬系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，電子識(shí)別器23可適于在控制系統(tǒng)的要求時(shí)將識(shí)別符的至少一部分傳輸至控制系統(tǒng)。通過使用這種電子識(shí)別器23，在噴嘴替換時(shí)切割布置被自動(dòng)地檢查和改變。

識(shí)別可經(jīng)由電子識(shí)別器和控制系統(tǒng)之間的有線連接被傳輸，其中頭部2被提供有用于與電子識(shí)別器23接觸的通信點(diǎn)，或者識(shí)別可經(jīng)由電子識(shí)別器和控制系統(tǒng)之間的無線連接無線地傳輸。燃料氣體供應(yīng)、氧氣供應(yīng)和點(diǎn)火氣體供應(yīng)的調(diào)節(jié)可被自動(dòng)地進(jìn)行。該信息與燃料氣體和氧氣供應(yīng)條件結(jié)合將使得能夠預(yù)測(cè)將要進(jìn)行的噴嘴替換。特別地，不同氣體的流量和/或壓力可根據(jù)用于預(yù)加熱程序和穿刺程序的特定參數(shù)被調(diào)節(jié)，諸如工件的厚度、切割速度以及噴嘴與工件之間的距離。每個(gè)程序的時(shí)間也可被設(shè)定。在噴嘴10與錯(cuò)誤的燃料氣體類型或者錯(cuò)誤的炬類型一起使用時(shí)，電子識(shí)別器23也將發(fā)出警告報(bào)警。

在啟動(dòng)時(shí)，割炬系統(tǒng)內(nèi)的傳感器可被檢查以便良好運(yùn)行(即，信號(hào)檢查)。其還檢查是否氣體滿足使用的特定噴嘴10的需要(即，信號(hào)值)，以及是否需要維護(hù)(即包括與實(shí)際噴嘴相關(guān)的數(shù)據(jù)的信息的解釋)。

在啟動(dòng)時(shí)，控制系統(tǒng)也可通過將割炬1打開和關(guān)閉多次而開始噴嘴10和/或割炬1的清潔，其中短暫多陣高流量氧氣被傳送通過以下通道中的至少一個(gè)，即切割氧氣通道4、加熱氧氣通道5、燃料氣體通道6和/或加熱氣體通道12，以移除飛濺物。清潔程序?qū)嶋H上意味著所有的截止閥、所有的比例閥和所有的調(diào)節(jié)器被完全打開至最大。每陣持續(xù)幾秒，實(shí)際的流量取決于實(shí)際的氣體通道和噴嘴尺寸，但是其通常在1-40Nm³/h之間變化。該陣不僅清潔而且冷卻噴嘴10和割炬1。此種清潔優(yōu)選地在每次切割以后或者在切割過程期間以預(yù)定的時(shí)間間隔進(jìn)行。

進(jìn)一步，自動(dòng)化的清潔可使用停放系統(tǒng)24執(zhí)行，其將在以下更詳細(xì)地描述。此種清潔更少地進(jìn)行，因?yàn)槠浒ǜ雍臅r(shí)的機(jī)械清潔。

割炬系統(tǒng)可進(jìn)一步包括所謂的停放系統(tǒng)24。停放系統(tǒng)24包括凹進(jìn)，在該凹進(jìn)中多種活動(dòng)可為了維護(hù)和機(jī)械布置變化的目的而被實(shí)行，機(jī)械布置變化主要為噴嘴更換、噴嘴清潔和/或噴嘴測(cè)試。通過將割炬1朝向系統(tǒng)24的內(nèi)壁推進(jìn)，割炬1被停放在停放系統(tǒng)24內(nèi)的停放區(qū)域中。

割炬1可被移動(dòng)至停放系統(tǒng)24，即停放系統(tǒng)24可為固定的。但是，替代地，停放系統(tǒng)24可被移動(dòng)至每個(gè)獨(dú)立的割炬1。當(dāng)切割機(jī)包括多于一個(gè)炬時(shí)，如果停放系統(tǒng)24可移動(dòng)則是優(yōu)選的。這樣，其可以服務(wù)一個(gè)或幾個(gè)特定的炬，而不一定是所有炬。另外，割炬1本身可使用停放系統(tǒng)從切割機(jī)分離。

噴嘴更換可通過將割炬移動(dòng)至停放位置而進(jìn)行，其中噴嘴10可通過可旋轉(zhuǎn)夾持臂25被移除。

在優(yōu)選實(shí)施例中，噴嘴10通過卡口式接頭被附接至割炬1的頭部3。對(duì)于此實(shí)施例，可旋轉(zhuǎn)夾持臂25具有至少兩個(gè)夾緊噴嘴斜面的定位夾持部。一旦被緊緊地夾住，噴嘴10被旋轉(zhuǎn)例如逆時(shí)針90°，以將噴嘴10上的銷從其在頭部2上的槽中的鎖定位置松脫，然后噴嘴10被自由地從割炬1被移除。但是，任何合適的旋轉(zhuǎn)角度和方向是可能的。

可旋轉(zhuǎn)夾持臂25然后通過向上移動(dòng)割炬1，通過松開噴嘴10上的夾持部以使其簡單地向下掉落來松脫噴嘴10，或者通過將可旋轉(zhuǎn)夾持臂25向下移動(dòng)以松脫噴嘴10。切割噴嘴18和加熱噴嘴19同時(shí)均被松脫。

為了替換切割噴嘴18，例如在機(jī)械布置變化的情況下，需要將切割噴嘴18從噴嘴10移除。這可以多種方式實(shí)現(xiàn)，諸如借助在切割噴嘴18上方移動(dòng)的夾具，該夾具將自身定位在切割噴嘴18上并且與O形環(huán)21、與切割噴嘴18外側(cè)上的花鍵、或者與切割噴嘴18內(nèi)側(cè)上的氧氣通道4接合。替代地，主噴嘴10，即切割噴嘴18和加熱噴嘴19二者，可豎向180度旋轉(zhuǎn)，此時(shí)切割噴嘴18將由于其自身的重量而從加熱噴嘴19脫落。然后切割噴嘴18可使用相同的方法(即可旋轉(zhuǎn)夾持臂25)被替換，或者通過例如使用布置在水平面內(nèi)的噴嘴保持器和將內(nèi)切割噴嘴18推入外加熱噴嘴19中的銷來將一個(gè)噴嘴加載至另一個(gè)噴嘴中/上而被替換。

另外，通過同時(shí)即一起更換切割噴嘴18和加熱噴嘴19，噴嘴可被更容易地更換。然后，在連續(xù)的機(jī)械運(yùn)行期間，操作者將檢查備用噴嘴庫存并且如果需要將手動(dòng)地更換移除的切割噴嘴。

噴嘴10的清潔使用兩個(gè)主要工具在停放區(qū)域完成，即旋轉(zhuǎn)細(xì)線刷和/或一組硬化鋼成形銷。旋轉(zhuǎn)細(xì)線刷可使用清潔臂26以及光學(xué)制導(dǎo)或者特定的機(jī)器編碼而被提供給噴嘴10。當(dāng)噴嘴10被附接至割炬1時(shí)，線刷可被用于清潔噴嘴10和炬1的主要外部區(qū)域。使用硬化鋼銷去除碎片的清潔可被控制，也使用清潔臂26，以將銷插入該銷特別成形用于的氣體通道。在兩種情況下，光學(xué)制導(dǎo)不僅避免系統(tǒng)的沖突，而且能夠提供清潔質(zhì)量的反饋。

如上描述的，可旋轉(zhuǎn)夾持臂25和清潔臂26為可移動(dòng)機(jī)械臂。但是，裝置25和臂26可為固定的，而割炬1為可移動(dòng)的。

噴嘴10的測(cè)試也可在停放區(qū)域中進(jìn)行。這可在記錄非預(yù)期的參數(shù)改變、參數(shù)讀取的偏差，噴嘴更換或者清潔之后被引起。測(cè)試通過對(duì)炬?zhèn)鞲衅骷由狭硗獾墓鈱W(xué)傳感器、噪聲傳感器和/或熱傳感器27的監(jiān)測(cè)而進(jìn)行。一種測(cè)試通過簡單地將炬點(diǎn)火同時(shí)監(jiān)測(cè)和警報(bào)切割參數(shù)而進(jìn)行。另外的測(cè)試可通過將測(cè)試件移動(dòng)至使用以物理切割一板同時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)參數(shù)而進(jìn)行。

光學(xué)傳感器27被用于檢查火焰形狀和顏色，火焰形狀與用于特定噴嘴的預(yù)設(shè)火焰形狀交叉檢查?；鹧嫘螤羁稍邳c(diǎn)火程序、預(yù)加熱程序、穿刺程序和/或切割程序期間被檢查。

噪聲傳感器27檢查割炬1的點(diǎn)火。在正確條件下由點(diǎn)火造成的噪聲給出特定蹤跡，允許的公差根據(jù)其被預(yù)先設(shè)定。振幅、時(shí)間和聲調(diào)是感興趣的。特別感興趣的是對(duì)于指示割炬1的回火和不理想運(yùn)行條件的尖峰的監(jiān)測(cè)。

熱傳感器27被用于考慮炬主體2的溫度和火焰溫度。熱測(cè)量可指示不理想的火焰條件和炬主體2中的任何缺陷。

可在停放系統(tǒng)24中被檢查的另外的方面為：割炬1垂直于工件的切割表面設(shè)定，這可使用光學(xué)傳感器27實(shí)現(xiàn)；和用于快速裝配系統(tǒng)的卡口式接頭的擰緊扭矩，這可使用可旋轉(zhuǎn)夾持臂25上的扭矩傳感器實(shí)現(xiàn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到本發(fā)明絕不被限制于以上描述的優(yōu)選實(shí)施例。相反，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)許多更改和變化是可能的。例如，以上描述的特征的任何組合是可能的。