调节气体流量的改进方法和使用该改进的流量调节方法的系统技术方案

本发明专利技术是一种用于调节生产系统(1)中使用的工业气体的流量的方法，该生产系统(1)包括适于分配工业气体的分配站(2)、使用由分配站(2)分配的工业气体的加工单元(3)和适于将工业气体从分配站(2)输送到加工单元(3)的输送装置(4)。该输送装置(4)包括相互并联布置的两个或更多个开

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调节气体流量的改进方法和使用该改进的流量调节方法的系统
[0001]本专利技术涉及用于调节流体流量的方法，特别地，适用于调节在任何系统中使用的任何类型的气体的流量。
[0002]更具体地，作为本专利技术主题的方法，用于调节在工业系统(例如MIG、MAG或TIG类型的工业焊接系统)，等离子体焊接和切割系统，或激光束系统中使用的气体，优选地工业气体或工作气体，的流量。
[0003]一般而言，本专利技术涉及使用上述用于调节气体，优选地为工艺类型的气体，的流量的方法的任何工业系统。
[0004]众所周知，上面列出的系统使用各种类型的气体，其具有使其适合主动或被动参与加工过程的特性。
[0005]例如，在TIG焊接过程中，电弧受到保护，通过气流避免与外部环境中存在的氧气接触，该气流通常包括氩气、氦气、氮气或这些气体的混合物。
[0006]类似地，在等离子体切割工艺中，等离子体射流是在割炬中产生的，其中电弧使气体混合物(例如氩气和氢气的混合物)电离。
[0007]等离子体射流通过校准喷嘴指向要切割的材料，该材料被熔化，形成一个切割，切割的周长由为割炬定义的路径决定。
[0008]类似地，在激光切割工艺中，使用激光束，激光束聚焦在要切割的材料上，并与其同轴的惰性气体或活性气体流一起沿着校准喷嘴流动。
[0009]上述提及并简要描述的与焊接和切割系统相关的示例只是一些示例，这些示例的系统在加工过程中需要向工作区域输送受控气流。
[0010]根据系统类型和待处理的材料类型，其特性和其他参数(如果有)的不同，使用的气体流量不同，因此有必要为系统配备适合根据各种需要提供可变气体流量的设备。
[0011]在已知技术中，比例电磁阀用于将可变的气体流量输送到加工单元，其中所述比例电磁阀，众所周知，可以连续调节排出气体的流量，使其适应使用它们的装置的不同需求。
[0012]更具体地说，比例电磁阀配有由螺线管控制的闸板，每个电磁阀提供的气体流量与闸板的打开程度成正比，而闸板的打开程度又与供给螺线管的电流的值成正比，该电流由电子控制电源提供。
[0013]注意到使用该比例阀的缺点在于其成本相当高。
[0014]因此，本专利技术的目的是提供一种调节系统中气体流量的改进方法，其中该方法可以避免使用比例阀。
[0015]本专利技术的另一目的在于降低包括加工单元，在该加工单元中使用了可变流量工业气体，的系统的构建成本。
[0016]此外，本专利技术的又一目的在于提供一种生产系统，其中应用了上述改进的调节方法。
[0017]上述目的是通过本专利技术根据主权利要求的方法来实现的，参考主权利要求以及其
从属权利要求，描述了上述方法的细节。
[0018]作为本专利技术主题的方法的应用，有利地，使得可以降低其中存在加工单元(例如激光束或等离子体焊接和/或切割机)的生产系统，以及需要使用以可变流量供应的工业气体(也称为操作气体)进行加工循环的系统的构建成本。
[0019]在此列出的目的和优点通过根据本专利技术的方法实现，下面参照附图进行描述该方法，该附图仅作为非限制性示例被提供，其中：
[0020]图1示意性地表示使用本专利技术方法的系统。
[0021]作为本专利技术主题的方法可以调节供给任何类型生产系统的加工单元的工业气体或工作气体的流量。
[0022]下面参考图1描述该方法，图1提供了生产系统的示意图，该生产系统作为一个整体由1表示。
[0023]更具体地，生产系统1包括使用工业气体的加工单元3，该工业气体通过输送装置4从分配站2输送到加工单元3。
[0024]所提及的生产系统1可以是固定系统或移动系统，其包括一个或多个各种类型的加工单元3，例如机床。
[0025]此外，分配站2可以具有不同的配置，并且在大型固定生产系统的情况下，它可以包括工业气体储存装置或工业气体生产装置，而在小型移动系统中，它只包括一个或多个气缸。
[0026]根据本专利技术的方法，与系统的尺寸无关，输送到加工单元3的工业气体的流量需要使用属于输送装置4的两个或更多个分配阀5、6、7。
[0027]显然，图1中示出了三个分配阀的使用仅通过指示性示例的方式进行描述，因为只要存在不少于两个阀，它们可以以任意数量存在。
[0028]如图1所示，所有阀门5、6、7相互并联，因为它们的入口通道5a、6a、7a都连接到与分配站2连通的入口管8，而它们的出口通道5b、6b、7b都连接到与加工单元3连通的出口管9。
[0029]每个分配阀5、6、7都是开
‑
关型的，因此只能打开和关闭从分配站2流向加工单元3的气流，而不能改变其流量。
[0030]根据作为本专利技术主题的方法，通过所述一个或多个分配阀5、6、7的选择性打开和关闭来实现对输送到加工单元3的工业气体的流量的调节。
[0031]根据一实施例，所有分配阀5、6、7以这样的方式配置，使得这些分配阀供应相同的预先设定的流量。
[0032]根据变型实施例，分配阀5、6、7以这样的方式配置，使得它们中的每一个供应预先设定的流量，其值不同于由另一个阀供应的流量的值。
[0033]根据进一步的变型实施例，分配阀5、6、7以这样的方式配置，使得它们中的每一个供应预先设定的流量，其值不同于由另一个阀供应的流量的值，并且所述流量的值是按照二进制序列进行分布的。
[0034]更具体地，分配阀5、6、7以这样的方式配置，使得它们预先设定的流量的值之间的关系依次根据二次幂来定义。换言之，分配阀5、6、7中的每一个的流量值等于所述分配阀5、6、7中的至少另一个的流量值的一半和/或两倍。
[0035]有利地，这种配置可以根据需要定义所提供的总流量的值，该值在从零流量(当所有分配阀5、6、7都关闭时)到最大流量值(当所有分配阀5、6、7都打开时)的整个区间内大体可变。
[0036]通过将校准喷嘴5c、6c、7c应用到每个分配阀5、6、7的出口通道5b、6b、7b，预先设定每个阀提供的流量值，通过控制装置选择性地打开和关闭分配阀5、6、7中的一个或多个对总流量的调节，获得用于提供操作加工单元3所必需的流量。
[0037]优选地，校准喷嘴5c、6c、7c为可拆卸的类型，因此，只需更换校准过的喷嘴，就可以改变由同一分配阀提供的流量。
[0038]因此，输送装置4输送到加工单元3的总流量的值根据同时打开的阀门的数量和每个阀门依据安装在其上的校准喷嘴能够供应的流量而变化。
[0039]此外，可以获得的流量总数目取决于安装的阀门数量以及可以同时打开的阀门数量。
[0040]该流量的数目对应于可以通过在所有可能的组合中使用任意数量的同时打开的阀而获得的不重复的组合。
[0041]由于使用的分配阀是开
‑
关型的，因此可以配置两个位置，能够得到的组合数C，对应于通过方便地组合打开和关闭的阀门可得到的气体流量的数目，由关系式提供：
[0042]C＝2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于调节生产系统(1)中使用的气体，优选地工业类型，的流量的方法，所述生产系统(1)包括：
‑
至少一个分配站(2)，适于分配所述工业气体；
‑
至少一个加工单元(3)，使用由所述分配站(2)分配的所述工业气体；
‑
输送装置(4)，适于将所述工业气体从所述分配站(2)输送到所述加工单元(3)，所述输送装置(4)包括相互并联布置的两个或更多个开
‑
关型分配阀(5、6、7)，并且每个分配阀(5、6、7)都配置为以预先设定的流量分配所述工业气体，输送到所述加工单元(3)的所述工业气体的流量的调节通过选择性地打开和关闭一个或多个所述分配阀(5、6、7)来获得，其特征在于，所述分配阀(5、6、7)以这样的方式配置，使得每一个所述分配阀(5、6、7)分配一预先设定的流量，所述预先设定的流量的值不同于另一个所述分配阀(5、6、7)的流量的值，所述预先设定的流量的值根据二进制序列进行分布。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配阀(5、6、7)以这样的方式配置，使得所述分配阀(5、6、7)的所述预先设定的流量的值之间的关系依次根据所述二次幂来定义。3.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘磊，毛里齐奥，
申请(专利权)人：佳士科技欧洲有限责任公司，
类型：发明
国别省市：