Mesa de corte plasma CNC: control de altura y señales

MESA DE CORTE PLASMA CNC
GERENCIA@INVENTRONICSAC.COM
1
ENMANUEL PALACIOS ROMERO

2
ENMANUEL PALACIOS ROMERO
CONTROLADOR
CONTROL DE
ALTURA (THC)
ANTORCHA
OXICORTE/PLASMA
AREA DE
TRABAJO

ENMANUEL PALACIOS ROMERO 16
SEÑAL TIPO NOTAS PINES DE
CONEXIÓN
COLOR DE
CONDUCTOR
Arranque
(Arrancar plasma)
Entrada Normalmente abierto. Voltaje en
circuito abierto: 18 VDC en los
terminales START (arranque).
Requiere cierre a contacto seco
Para activarse.
3, 4 VERDE / NEGRO
Transferencia
(Iniciar avance de
máquina)
Salida Normalmente abierto. Cierre a
contacto seco en la transferencia
arco. 120 VAC / 1 A como máximo
en el relé de interfaz máquina.
12, 14 ROJO / NEGRO
A tierra A tierra 13
División de tensión Salida Señal de arco dividida de 20:1,
21.1:1, 30:1, 40:1, 50:1 (da un máximo
máximo de 15 V).
5 (-), 6(+) NEGRO(-)
BLANCO(+)

SEÑAL TIPO NOTAS PINES DE
CONEXIÓN
COLOR DE
CONDUCTOR
Arranque
(Arrancar plasma)
Entrada Normalmente abierto. Voltaje en
circuito abierto: 18 VDC en los
terminales START (arranque).
Requiere cierre a contacto seco
Para activarse.
3, 4 VERDE / NEGRO
Transferencia
(Iniciar avance de
máquina)
Salida Normalmente abierto. Cierre a
contacto seco en la transferencia
arco. 120 VAC / 1 A como máximo
en el relé de interfaz máquina.
12, 14 ROJO / NEGRO
A tierra A tierra 13
División de tensión Salida Señal de arco dividida de 20:1,
21.1:1, 30:1, 40:1, 50:1 (da un máximo
máximo de 18 V).
5 (-), 6(+) NEGRO(-)
BLANCO(+)

THC componentes
(1) Controlador de altura
(2) Abrazadera de antorcha
(3) Abrazadera de anillo capacitiva (solo para
oxicorte.
(4) Módulo divisor de voltaje (solo para corte
plasma).
(5) Cable de alta frecuencia (solo para oxicorte)
(6) Conectores (DB9 y DB15)
(7) Anillo capacitivo (Solo para oxicorte)
(8) Anillo capacitivo anticolisión (solo para oxicorte)

Nota: la conexión predeterminada es (20 ~ 200) V.

J28
J27 C
J28
Borne J28, conexión a salida
De voltaje (-)
J27
Borne J27, conexión a salida
De voltaje (+)
C
El cable pasa a través de la
abertura debajo del panel

+
-
160
VDC

Voltaje de salida nominal
160 VDC

Si no está seguro de dónde está 1: 1 de la fuente de
energía de plasma, puede conectar (0.1 ~ 5) V & + COM
con 50: 1 de la fuente de energía de plasma. Pero
necesita cambiar el cable de salto dentro de la caja
divisoria. Debe abrirlo y romper el puente JP2 y
Conectar mediante un puente JP1.

• El Módulo divisor de voltaje sirve para reducir en cierta proporción el voltaje después del inicio del
arco de la antorcha de corte por plasma. Es el accesorio indispensable en la monitorización y control
de altura de corte por plasma. La relación de división de voltaje de la placa divisoria de voltaje
Hypertherm de configuración estándar es 50: 1.
Módulo divisor de voltaje THC
Divisor de voltaje Hypertherm

N° Propiedad Descripción
2 Fuente de
alimentación
Fuente de alimentación 24V GND, fuente de
alimentación del controlador de altura
5 Fuente de
alimentación
Fuente de alimentación 24V GND, fuente de
6 Salida Señal de voltaje de arco, la señal de altura de la
boquilla de corte por plasma
9 Fuente de
alimentación
Fuente de alimentación 24V positiva, fuente de

1 Fuente de
alimentación
GND
2 Entrada Terminal positivo de voltaje de arco de plasma (clip
para conectar con placa de acero)
3 Entrada Terminal negativo de voltaje de arco de plasma (salida
de voltaje de arco)
1 Fuente de
alimentación
～220V±10%
2 Fuente de
alimentación
～220V±10%
La placa divisoria de voltaje puede elegir la
posición de instalación según sea necesario,
pero tenga en cuenta: la interfaz J1 es una señal
de bajo voltaje; J2 es la señal de alto voltaje.
Para evitar la interferencia de señales de alta
presión y alta frecuencia en la señal de bajo
voltaje y mejorar la estabilidad del sistema, el
tendido de cables de J1 y J2 debe realizarse de
forma independiente.

1 DB15: 15 pines
2 DB9: 9 pines
3 DB25: 25 pines

db9
db15
db25
2 Fuente de alimentación V GND, fuente de alimentación del controlador de altura
5 Fuente de alimentación V GND, fuente de alimentación del controlador de altura
6 Salida Señal de voltaje de arco, señal de altura de la boquilla de
corte de plasma
9 Salida Fuente de alimentación 24 V positiva, fuente de
del controlador de altura
Controlador de motor

1 Puerto serie público 232 COM
2 Puerto serie de recepción 232 RXD
3 Envío de puerto serie 232 TXD
4 Señal de entrada Señal de voltaje de arco (altura del cabezal de corte). Rango de entrada: 0 – 5 VDC
5 Señal GND Señal de voltaje de arco a GND de la fuente plasma
7, 14 Fuente de alimentación Fuente de alimentación 24 V positiva, fuente de alimentación del controlador de altura
8, 15 Fuente de alimentación Fuente de alimentación GND de 24 V, fuente de alimentación del controlador de altura
10 Salida Señal de selección manual / automática. Interruptor externo o salida CNC a señal 24 VDC
Nivel alto es manual, nivel bajo es automático
11 Salida Plasma / Oxicorte. Interruptor externo o salida CNC a señal 24 VDC Nivel alto es plasma, nivel bajo
oxicorte
12 Salida Señal de subida manual, conduce la pistola de corte para subir. Interruptor externo o salida CNC a
señal 24 VDC. Nivel bajo es efectivo
13 Salida Señal de caída manual, conduzca la pistola de corte para bajar. Interruptor externo o salida CNC a
señal 24 VDC. Nivel bajo es efectivo

5 Salida Señal selectiva manual/automática
6 Fuente de alimentación Fuente de alimentación 24V GND, fuente de
7 Salida Señal de subida manual, empuje la pistola de
corte para subir
12, 13 Fuente de alimentación Señal de subida manual, empuje la pistola de
corte para subir
19 Salida Señal de caída manual, conducir la pistola de
para caer
24, 25 Fuente de alimentación Fuente de alimentación 24 V positiva, fuente de

Los pines 6 y 18 del puerto CNC
de 25 pines necesitan conectar
la señal de inicio de la fuente de
energía de plasma.

•Posicionador motorizado de la antorcha. Este dispositivo mueve la antorcha hacia arriba y
hacia abajo en respuesta a las señales de la consola de control. Se usan mecanismos de
husillo y piñón impulsor e impulsados por correa para realizar el movimiento.
•Consola de control. Este es el cerebro del sistema. Recibe comandos de entrada del control
remoto, envía comandos de salida al posicionador de la antorcha y monitorea la
retroalimentación de la posición y las señales de voltaje.
•Interfaz del sistema de plasma. Este dispositivo por lo general consta de una tarjeta
divisora de tensión que se monta dentro de la fuente de energía de plasma. La tarjeta divisora
de tensión monitorea el voltaje de la fuente de energía durante el corte. “Divide” la señal de
tensión y envía una señal de voltaje menor a la consola de control.
•Control remoto. El control remoto es la HMI o interfaz hombre-máquina. Aquí es donde el
operador establece dos parámetros críticos de corte: altura inicial y voltaje del arco. Puede
estar ubicada dentro del control CNC o en una caja remota por separado.

La distancia antorcha-trabajo o separación durante el proceso
de corte se ajusta mediante la supervisión y el control del
voltaje del arco. Tenga en cuenta que el voltaje del arco es lo
mismo que el voltaje de salida de la fuente de energía. Las
fuentes de energía plasma son una fuente de corriente
generan una corriente de operación muy estable cuando la
antorcha está cortando. El voltaje, por otro lado, varía según la
distancia entre el cátodo (el electrodo en la antorcha) y el
ánodo (el material siendo cortado). El voltaje es directamente
proporcional a la resistencia (la ley de Ohm establece que V = I
* R). La resistencia en el arco es una función de la distancia.
Cuando la distancia de la antorcha a la pieza aumenta, el
voltaje sube; cuando la distancia de la antorcha a la pieza
disminuye, el voltaje disminuye.
Distancia
+ Distancia
+ Voltaje
- Distancia
- Voltaje

• El operador establece el voltaje del arco en el control
remoto de acuerdo con las tablas de corte en el
manual de operaciones del sistema plasma. Este
ajuste de voltaje por lo general está entre 100 y 200
VDC.
• El control de altura de la antorcha utiliza voltaje del
arco para mantener una distancia constante con
respecto a la placa mientras la antorcha está
cortando. Esto permite que el sistema mantenga la
altura adecuada de la antorcha independientemente
de las variaciones en el material o la planicidad de la
mesa de corte.

El THC Microstep SH-HC30 permite el control automático de altura, se requiere de su configuración
para obtener un corte óptimo en las piezas.

• Después del encendido, el controlador de altura tiene
tres estados: manual, automático y estados de edición
de parámetros.
• El Modo manual o automático lo determina el
operador por intermedio del controlador CNC.

• Lugar de límite alto (H: Límite alto): cuando la posición
de la antorcha de corte es más alta que el valor
establecido, se visualiza la alarma y se detiene el
movimiento hacia arriba. El valor a colocar esta en el
rango de 100 – 300 VDC.
• Lugar de límite alto (H: Límite alto): cuando la posición
de la antorcha de corte es más alta que el valor
establecido, se visualiza la alarma y se detiene el
movimiento hacia arriba. El valor a colocar esta en el
rango de 10 – 40 VDC.

• Valor establecido (A: Altura de precisión): el valor esperado del
espacio (altura) entre la boquilla de corte y la tabla de cortar,
establecido por el usuario. Para el rango establecido y el valor de
fábrica, este valor debe estar en el rango de 100 – 200 VDC. Para
indentificar el valor de voltaje el cual se va a configurar, se debe
revisar la hojas técnica del manual de servicio.
• Después de que el control de altura de la antorcha ha completado el
sensado de la altura inicial y la antorcha ha perforado la placa, se activa
el avance de la máquina de corte y la antorcha comienza a avanzar.
Una vez que el corte comienza, el THC inicia el muestreo del voltaje del
arco desde la fuente de energía y lo compara con el voltaje objetivo
establecido por el operador. Ajusta la antorcha hacia arriba o hacia
abajo para mantener dicho voltaje objetivo.

• EJM: En la siguiente imagen, se insertó como valor 126 (VDC). Según la tabla obtenida del
manual de servicio: para corte a 85 A en acero al carbono, el espesor del material será de
3/8”.

• Después de que el control de altura de la antorcha ha
completado el sensado de la altura inicial y la antorcha ha
perforado la placa, se activa el avance de la máquina de corte
y la antorcha comienza a avanzar. Una vez que el corte
comienza, el THC inicia el muestreo del voltaje del arco desde
la fuente de energía y lo compara con el voltaje objetivo
establecido por el operador. Ajusta la antorcha hacia arriba o
hacia abajo para mantener dicho voltaje objetivo.
• Cada ajuste de voltaje corresponde a una altura específica
que optimiza las características del arco para un corte limpio y
recto. La altura de la antorcha tiene la mayor influencia en el
ángulo de bisel de la pieza cortada por plasma. El ajustar el
voltaje a una cantidad muy elevada redunda en que se retira
más material de la parte de arriba de la sangría que de la de
abajo. Esto provoca demasiado redondeo superior y bisel
positivo (vea la Fig. 2). El ajustar el voltaje a una cantidad
muy baja redunda en que se retira demasiado material de la
parte inferior de la placa. Esto provoca una reducción o bisel
negativo (vea la Fig. 3).

• Valor de zona muerta (E: Área de error ): cuando la altura
real es A ± E, la altura de la antorcha de corte ya no se ajusta.
El valor a colocar está en el rango de 0 – 20 VDC.
• Zona muerta: cuando el cabezal de corte se encuentra dentro
de cierto valor de altura, la altura del cabezal de corte ya no
se ajustará. El rango se llama zona muerta. Cuando el valor de
la zona muerta es demasiado grande, la precisión del control
es demasiado baja; cuando es demasiado pequeño, el cabezal
de corte puede oscilar fácilmente hacia arriba y hacia abajo. El
valor apropiado de la zona muerta no solo puede garantizar la
precisión del control, sino que tampoco genera oscilación.
• Cuando la altura real es A A ± E, la altura de la antorcha no se
ajusta.

• Zona de regulación de velocidad (d: Área de velocidad descendente): la zona
de regulación de velocidad está entre AEd ~ AE, v y A + E ~ A + E + d. El valor
a insertar es de 0 – 100 VDC.
• Zona de regulación de velocidad: cuando el cabezal de corte alcanza el valor
establecido a alta velocidad, puede producirse una oscilación severa de modo
que el control de altura sea inestable. Para lograr una transición suave, se
establece la zona de regulación de velocidad. Esta zona está ubicada entre la
zona de alta velocidad y la zona muerta. En esta zona, cuando está más lejos
del valor establecido, el cabezal de corte se mueve a mayor velocidad; si no, a
menor velocidad. Se puede establecer el valor del rango en esta zona. Cuando
es demasiado grande, la transición es suave, pero el tiempo de seguimiento es
demasiado largo; cuando es demasiado pequeño, el seguimiento se realiza a
tiempo, pero la oscilación puede ser causada fácilmente.
• Se ajusta la velocidad con la que descenderá la antorcha hasta
hacer contacto con la placa.

• Selección del detector (C: capacitancia): 0 es la detección de
voltaje de arco; 1 es detección capacitiva.
• 0: detección de voltaje de arco (cortadora por plasma).
• 1: para detección capacitiva (oxicorte).

• Sin parámetro de caída de la placa (b): En el modo de
detección capacitiva, cuando la altura detectada es
mayor que el valor b, la antorcha de corte se detiene;
cuando la altura vuelve al valor debajo de ella, el
control automático de altura continúa; En el modo de
detección de voltaje de arco, cuando cae
manualmente, encuentra la señal cero, la antorcha de
corte se eleva a b mm en la dirección opuesta. El
valor a insertar debe estar comprendido entre 0 – 50.

• Señales manual / automática: A nivel alto, el
controlador está en estado manual.
• Señal de subida manual: A nivel alto, inválida; a nivel
bajo, el cabezal de corte se eleva.
• Señal de caída manual: a nivel alto, inválida; a nivel
bajo, la cabeza de corte cae.
• Presione la tecla " ↑ " en el panel de operación, el
cabezal de corte se eleva.
• Presione la tecla " ↓ " en el panel de operación, el
cabezal de corte se cae.
• Cuando se implementa la subida y bajada manual, se
modifica el valor de altura establecido.

• Señal manual / automática: a bajo nivel, el controlador
está en el estado automático.
• En el estado automático, el controlador controla el
cabezal de corte automáticamente de acuerdo con la
altura establecida por el usuario.
• Presione la tecla " ↑ " en el panel de operación; el
valor establecido de altura más 1; sostenido, más 1
continuamente.
• Presione la tecla “↓” en el panel de operación; el valor
establecido de altura menos 1; sostenido, menos 1
continuamente.

• En el modo manual, el primer dígito muestra el tipo de detección, el
segundo dígito muestra el estado de operación, los últimos tres dígitos
muestran el valor establecido de altura.
• El primer dígito:
(C): tipo de detección de capacitancia (corte de llama)
(U): tipo de detección de voltaje de arco (corte por
plasma).

• El segundo dígito:
cuando está manualmente arriba
cuando se baja manualmente
Destellan cuando no hay operación
• Los últimos tres dígitos: tipo de capacitancia, número de 1 dígito después del punto
decimal, unidad mm; tipo de voltaje de arco, sin decimales, unidad V.

• En el modo automático, el primer dígito muestra el
tipo de detección (como arriba), el segundo dígito
muestra el estado de ejecución, y los últimos tres
dígitos muestran el valor de altura actual.
• En el segundo dígito:
Mantener para la antorcha a alta velocidad
Intermitencia para encender la antorcha en la velocidad de ajuste
Mantener la antorcha hacia abajo a alta velocidad

Intermitencia para que la antorcha baje en la velocidad
de ajuste
Intermitencia para la antorcha en buena posición
• Los últimos tres dígitos:
Intermitencia para alarma de posición alta;
Intermitencia para alarma de posición baja.

• Los últimos cuatro dígitos:
Para límite superior
Para límite inferior

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