MXPA00004213A - Metodo para cortar una pieza a maquina a lo largo de una trayectoria curva utilizando un soplete metalizador de arco electrico. - Google Patents
Metodo para cortar una pieza a maquina a lo largo de una trayectoria curva utilizando un soplete metalizador de arco electrico.Info
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Abstract
Un metodo para cortar una pieza a maquina a lo largo de una trayectoria de corte curva o que tiene una o mas porciones curvas, y que incluye el paso de determinar un parametro de control proporcional a la velocidad angular del soplete; la corriente de arco suministrada al soplete es regulada con base en el parametro de control y la velocidad de avance lineal del soplete, que se determinan a su vez en funcion del tipo de material y del espesor de la pieza a maquina; en una modalidad de la invencion adecuada para perforar agujeros, el parametro de control es el diametro del agujero por cortar, que para una velocidad de avance lineal especifica es inversamente proporcional a la velocidad angular del soplete; la corriente se incrementa por encima de la corriente nominal cuando el diametro del agujero es menor a o equivalente al diametro limitador predeterminado, y de otra forma se establece a la corriente nominal; en otras modalidades de la invencion convenientes para cortar agujeros y otras formas, el parametro de control es el radio de curvatura de la trayectoria de corte; alternativamente, la velocidad angular puede ser utilizada como un parametro de control; incrementar la corriente a velocidades angulares mayores y/o al cortar agujeros de un diametro pequeno tiende a reducir el problema de que el arco no siga la trayectoria de corte deseada y cree superficies cortadas que no se ajusten a las superficies cortadas deseadas.
Description
MÉTODO PARA CORTAR UNA PIEZA A MAQUINA A LO LARGO DE UNA TRAYECTORIA CURVA UTILIZANDO UN SOPLETE METALIZADOR DE
ARCO ELÉCTRICO
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a métodos para cortar agujeros y otras perforaciones de forma curva en metal utilizando un soplete metalizador de arco eléctrico.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los sopletes metalizadores de arco eléctrico se utilizan comúnmente para trabajar metales, esto es, para cortar, soldar, tratar superficies, fundir y esmaltar o recocer. Estos sopletes incluyen un electrodo que sostiene un arco eléctrico que se extiende desde el electrodo hasta una pieza a máquina. Comúnmente, se dirige un gas de plasma, como un gas oxidante, para golpear contra o incidir sobre una pieza a máquina con el gas que rodea al arco en forma de turbulencia o remolino. En algunos tipos de sopletes, se utiliza un segundo gas protector para rodear el chorro de gas de plasma y el arco con el objeto de controlar la operación. En otros tipos de sopletes, se utiliza un chorro de agua en forma de turbulencia o remolino alrededor del chorro de gas de plasma y del arco, que incide sobre la pieza a máquina para controlar la operación. En diversas circunstancias, es deseable cortar las piezas a máquina siguiendo trayectorias de corte que son al menos parcialmente arqueadas o curvas, de manera que el soplete tenga una velocidad angular no nula durante al menos la última parte de la operación de corte. La velocidad de avance del soplete medida como velocidad periférica en pies por minuto (1 pie=0.30 metros), depende principalmente del tipo y espesor del material que se esté cortando y de la densidad de corriente del soplete expresada en amperes de corriente de arco por 6.45 cm2 de área de boquilla. De esta forma, en los métodos de corte con soplete metalizador de arco eléctrico existentes, comúnmente la velocidad de avance del soplete es determinada sin importar la forma o contorno de la trayectoria de corte que habrá de seguir el soplete. En consecuencia, cuando el soplete se desplaza a lo largo de una trayectoria curva, la velocidad angular del movimiento del soplete se incrementa de manera inversamente proporcional al radio de curvatura de la trayectoria de corte. Un fenómeno que se ha observado al cortar agujeros pequeños (por ejemplo, agujeros con diámetros de alrededor de 2.54 cm o menos) con un soplete metalizador de arco eléctrico, es que al aumentar la velocidad angular del soplete el arco deja de seguir la trayectoria no circular o circular deseada y comienza a "chicotear" o dar latigazos. Sin limitarse a la teoría, se piensa que los efectos centrífugos aumentan cada vez más a medida que la velocidad angular del soplete es incrementada, hasta que estos efectos centrífugos son lo suficientemente importantes como para tener influencia sobre el movimiento del arco, posiblemente debido a que el flujo de gas de plasma no sigue al soplete con la misma exactitud que lo hace a velocidades angulares menores. Este chicoteo del arco tiene como consecuencia que la pieza a máquina sea cortada a lo largo de una trayectoria que no corresponde a la trayectoria de corte deseada. Este problema se agudiza particularmente al final del corte del agujero, en el momento en que el extremo final de la trayectoria de corte se une al extremo inicial de esa misma trayectoria. Sin embargo, la no-correspondencia provocada por el chicoteo del arco puede ocurrir en cualquier momento mientras el soplete sea desplazado a lo largo de una trayectoria no lineal durante una operación de corte.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención cumple con las necesidades antes mencionadas y alcanza además otras ventajas, que redundan en la creación de métodos mejorados para cortar con un soplete metalizador de arco eléctrico. De conformidad con las modalidades preferidas de la invención, la corriente suministrada al soplete es regulada como una función no sólo de la velocidad de avance lineal, sino que también como una función de la velocidad angular del movimiento del soplete. Se ha descubierto que, por razones desconocidas, al incrementar la corriente suministrada al soplete el arco tiende a ser menos susceptible a hacer chicoteos cuando el soplete se desplaza a lo largo de una trayectoria curva. En consecuencia, en las modalidades preferidas de la invención, se incrementa la corriente cuando la velocidad angular del soplete aumenta. De conformidad con una modalidad preferida de la invención, el método incluye los pasos de dirigir un gas de plasma a través de la boquilla de un soplete metalizador de arco eléctrico y hacia una pieza a máquina, suministrando corriente al electrodo para establecer un arco eléctrico desde el electrodo hasta la pieza a máquina, de manera que el arco corte a través de la pieza a máquina, desplazando el soplete a lo largo de una trayectoria de corte curva predeterminada y a una velocidad de avance lineal también predeterminada, de manera que el soplete tenga una velocidad angular determinable, y regulando la corriente suministrada al electrodo en función tanto de la velocidad de avance lineal como de un parámetro de control proporcional a la velocidad angular del movimiento del soplete. La invención provee métodos mejorados para cortar agujeros circulares en una pieza a máquina caracterizados porque el soplete se desplaza a lo largo de una trayectoria de corte circular de un diámetro predeterminado, y caracterizados además porque la corriente es regulada en función de la velocidad de avance lineal y del diámetro de la trayectoria de corte que es inversamente proporcional a la velocidad angular del movimiento del soplete. Preferiblemente, la corriente es regulada a un primer valor predeterminado cuando el diámetro de la trayectoria de corte es mayor a un límite predeterminado, y se incrementa a un segundo valor predeterminado cuando el diámetro de la trayectoria de corte es equivalente o menor al límite predeterminado. En una modalidad, el método incluye incrementar la densidad del arco, expresada en amperes por 6.45 cm2 de área de boquilla, a partir de una densidad nominal del arco cuando el diámetro de la trayectoria de corte es mayor al límite predeterminado, hasta alcanzar una densidad de arco de alrededor de 15 a 50% por encima de su nivel nominal cuando el diámetro es igual o menor al límite predeterminado. Por ejemplo, la densidad del arco puede ser, ventajosamente, de alrededor de 75,000 amperes por 6.45 cm2 para cortar agujeros con un diámetro mayor a alrededor de 2.54 cm, y puede incrementarse hasta alrededor de 90,000 amperes por 6.45 cm2 para cortar agujeros de alrededor de 2.54 cm o menores. Este es un ejemplo ilustrativo únicamente y se puede observar que la densidad de arco puede variar dependiendo del tipo de material y del espesor de la pieza a máquina, así como de otros factores. De conformidad con una modalidad preferida de la invención, se consigue incrementar la densidad del arco al pulsar la corriente, esto es, incrementar lia corriente en forma periódica hasta alcanzar un nivel más elevado durante un espacio de tiempo corto, y posteriormente reducir la corriente a un nivel inferior, de manera que, con el paso del tiempo, la corriente promedio supere por un 15 a un 50% a la corriente nominal. Se cree que pulsar la corriente puede resultar menos desgastante para el electrodo y otros componentes de vida útil limitada del soplete, que si se aplicara una corriente constante al nivel superior. De conformidad con otra modalidad preferida de la invención, un método para cortar una pieza a máquina de material y espesor conocidos a lo largo de una trayectoria de corte que consta de una o más partes curvas, incluye los pasos de desplazar el soplete a lo largo de la trayectoria de corte, determinar la velocidad de avance lineal del soplete en un punto de una parte curva de la trayectoria de corte, determinar un parámetro de control en función de la velocidad angular del movimiento del soplete en ese punto, y regular la corriente suministrada al electrodo en ese punto en función del material y espesor de la pieza a máquina, la velocidad de avance lineal y el parámetro de control. Si se desea, es posible seleccionar el radio de curvatura de la trayectoria de corte como un parámetro de control, y la corriente puede ser incrementada cada vez que el radio de curvatura sea menor a un valor predeterminado. Este valor predeterminado mismo puede establecerse en función de la velocidad de avance lineal. El método de la invención es conveniente, de manera enunciativa más no limitativa, para operaciones de corte ejecutadas por un sistema de soplete metalizador de arco eléctrico controlado numéricamente. Por consiguiente, una modalidad preferida de la invención provee un método que incluye los pasos de desplazar el soplete a lo largo de una trayectoria de corte predeterminada mediante la operación de un primer y un segundo accionadores de movimiento lineal que pueden operarse respectivamente para desplazar el soplete en un sentido X y en un sentido Y, y proveer asimismo señales de salida que indiquen las coordenadas X e Y del soplete, determinar los derivados de las coordenadas X e Y a partir de las señales de salida de los accionadores, y determinar también el parámetro de control con base en esos derivados. También es posible determinar la velocidad de avance lineal a partir de los derivados. Ventajosamente, es posible seleccionar el radio de curvatura de la trayectoria de corte como parámetro de control, que puede ser determinado, por ejemplo, a partir de un segundo derivado de la coordenada Y con respecto a la coordenada X. Alternativamente, el parámetro de control puede ser la velocidad angular del soplete, que puede determinarse a partir de los primeros derivados de las coordenadas X e Y con respecto al tiempo y al radio de curvatura de la trayectoria de corte. De esta forma, la invención provee métodos para cortar piezas a máquina utilizando un soplete metalizador de arco eléctrico a lo largo de trayectorias de corte curvas, caracterizado porque el procedimiento de corte es controlado al regular la corriente con el objeto de minimizar el fenómeno del chicoteo del arco y de esta forma conseguir que los cortes resultantes sobre las superficies se apeguen más a la trayectoria de corte deseada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los objetos, características y ventajas anteriores y adicionales de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de ciertas modalidades preferidas de la misma, junto con los dibujos anexos en los que: la figura 1 es una vista en planta esquemática de un aparato de soplete metalizador de arco eléctrico que ilustra una trayectoria de movimiento del soplete metalizador de arco eléctrico que representa una trayectoria de corte deseada para realizar un agujero circular en una pieza a máquina y muestra asimismo un ejemplo de un agujero que no se apega a la trayectoria de corte deseada formado cuando ocurre un chicoteo importante del arco; la figura 2 es un organigrama o diagrama de cuadros que ilustra los componentes de un sistema de soplete metalizador de arco eléctrico; la figura 3 es un diagrama de procesos que ilustra un método para controlar un soplete metalizador de arco eléctrico de conformidad con una modalidad preferida de la invención, caracterizado porque utiliza una derrota ortodrómica para controlar la corriente suministrada al soplete; y la figura 4 es un diagrama de procesos que ilustra otra modalidad preferida de la invención, caracterizada porque se utiliza una derrota ortodrómica para determinar la velocidad angular del soplete con base en señales de retorno de posición provenientes de los accionadores X e Y de un sistema de soplete metalizador de arco eléctrico, y la velocidad angular determinada se utiliza como parámetro de control para controlar la corriente suministrada al soplete.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS
A continuación se describirá con más detalle la presente invención, haciendo referencia a los dibujos anexos en los que se ilustran las modalidades preferidas de la misma. Esta invención, no obstante puede ser aplicada en otras formas y no se interpretará como se limita a las modalidades estipuladas en el presente; estas modalidades no son más que ejemplos para dar una descripción detallada y completa, y para que los expertos en la técnica tengan una mejor ¡dea del alcance total de la invención. Los números iguales se refieren a elementos similares en todos los dibujos. Es más fácil explicar la invención si se describen en primer lugar las características de los sistemas automatizados de soplete metalizador de arco eléctrico convencionales comúnmente utilizados para cortar metales con un arco eléctrico en forma automatizada, con la ayuda de máquinas controladas numéricamente que desplazan el soplete metalizador de arco eléctrico a lo largo de una trayectoria de corte deseada. Con referencia a la figura 1 , se ilustra esquemáticamente una máquina de soplete metalizador de arco eléctrico automatizada convencional 10. La máquina de soplete 10 incluye un soplete metalizador de arco eléctrico 12 montado sobre un soporte que se desplaza en forma lineal 14. El soporte 14 se desplaza en forma lineal sobre uno o más carriles o vías 16 que se extienden a lo largo del eje Y, y forman parte de una grúa de pórtico 17. La grúa de pórtico 17 se desplaza en forma lineal sobre uno o más carriles o vías 18 que se extienden a lo largo del eje X y que forman parte de un soporte estructural o base de la máquina. De esta forma, el soplete 12 puede moverse en los sentidos X e Y, al mover la grúa de pórtico 17 y el soporte 14. Con referencia a la figura 2, se ilustra esquemáticamente un sistema de soplete metalizador de arco eléctrico 20. El sistema de soplete 20 incluye una máquina de soplete metalizador de arco eléctrico 10, un accionador del eje X 22 que se puede operar para mover la grúa de pórtico 17 en el sentido del eje X, y un accionador del eje Y 24 que se puede operar para mover el soporte 14 en el sentido del eje Y. El sistema de soplete incluye además una unidad de control 26 para controlar la operación de los accionadores 22 y 24. La unidad de control 26 por lo general es programable, para poder determinar con anterioridad las coordenadas X e Y de una trayectoria de corte deseada, de manera que el controlador opere los accionadores 22 y 24 para desplazar el soplete 12 de manera que siga esa trayectoria deseada. El sistema de soplete 20 incluye asimismo un suministro de energía 28 conectado al soplete 12 y que suministra corriente al electrodo (no ilustrado) del soplete 12 para que se haga un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza a máquina W (figura 1 ) que está siendo cortada. Ventajosamente, es posible operar la unidad de control 26 para controlar la corriente suministrada al soplete 12 por el suministro de energía 28. El sistema de soplete 20 incluye además un accionador del eje Z 30 que se puede operar para mover el soplete 12 a lo largo de un eje Z (no ilustrado), ortogonal con respecto tanto al eje X como al eje Y, de manera que se pueda acercar o alejar el soplete de la superficie de la pieza a máquina W. La distancia o altura del soplete a la pieza a máquina se conoce comúnmente como altura de distancia del soplete. El sistema 20 incluye una unidad de control de altura 32 que se puede operar para controlar al accionador del eje Z 30 y controlar de esta forma la altura de distancia del soplete. Como lo ilustra la figura 1 , es posible desplazar el soplete 12 a lo largo de una trayectoria de corte deseada, como una trayectoria circular 34 ilustrada por un circulo punteado. En los procedimientos de corte con arco eléctrico convencionales, la velocidad en la que se desplaza el soplete a lo largo de la trayectoria, referida en el presente como velocidad de avance lineal, está en función, principalmente, del tipo de material y del espesor de la pieza a máquina W. En consecuencia, para un material y un espesor dados, la velocidad angular del soplete se incrementa de manera inversamente proporcional al radio de curvatura de la trayectoria de corte. Por ejemplo, para cortar aluminio de .635 cm de espesor, la velocidad de avance común es de alrededor de 254 cm por minuto. Si se va a perforar una agujero de 7.62 cm de diámetro, la velocidad angular del soplete será de alrededor de 64° por segundo. Sin embargo, si se va ha perforar un agujero de 2.54 cm de diámetro, la velocidad angular será tres veces mayor, o de alrededor de 190° por segundo. Un fenómeno que se ha observado al cortar agujeros pequeños (por ejemplo con diámetros de 2.54 cm o menores) con un soplete metalizador de arco eléctrico, es que el arco no sigue la trayectoria de corte deseada, y comienza a chicotear. Sin limitarse a la teoría, se piensa que los efectos centrífugos son cada vez más fuertes a medida que se incrementa la velocidad angular del soplete, hasta que estos efectos centrífugos son lo suficientemente importantes como para afectar el movimiento del arco, posiblemente debido a que el flujo del gas de plasma no sigue al soplete con la misma exactitud con que lo hace en velocidades angulares menores. El resultado de este chicoteo del arco es que la pieza a máquina es cortada siguiendo una trayectoria que no se apega a la trayectoria de corte deseada. Esto se ilustra mediante el agujero no circular 36 dibujado con una línea continua en la figura 1. El problema del chicoteo del arco tiende a empeorar a medida que disminuye el diámetro del agujero, y se cree que la velocidad angular del soplete juega un papel importante en este fenómeno. A primera vista, parecería que una solución a este problema sería simplemente reducir la velocidad de avance lineal del soplete. No obstante, al reducir la velocidad del soplete las superficies de corte pierden tersura y uniformidad. Además, se prefieren velocidades de corte más elevadas, ya que tienen un impacto directo sobre la productividad. Así, la reducción de la velocidad de avance del soplete no es una solución viable a este problema. Los inventores de la presente invención han descubierto que el fenómeno del chicoteo del arco se reduce en forma importante al incrementar la corriente suministrada al soplete. Se cree que una corriente más elevada ayuda a tener un arco más firme y menos afectado por los efectos centrífugos.
No obstante, no se sabe a ciencia cierta cuales son los mecanismos que sustentan esta mejora en el desempeño del soplete. Por consiguiente, la presente invención se refiere a métodos para cortar con un soplete metalizador de arco eléctrico, caracterizados porque la corriente suministrada al soplete es controlada con base no sólo en parámetros como el tipo de material y el espesor de la pieza a máquina, sino además sobre un parámetro de control que es proporcional a la velocidad angular del soplete. Se pueden utilizar diversos parámetros de control. La figura 3 ilustra una modalidad preferida de la invención en la que se describe un diagrama de procesos para un procedimiento de corte con arco eléctrico adaptado particularmente para cortar agujeros circulares en piezas a máquina. Como se ilustra en el recuadro de procesos 40, se establece una densidad nominal del arco QN con base en información sobre el material de que está hecha la pieza a máquina ilustrada en el recuadro de entrada 42 y sobre el espesor de la misma, ilustrado en el recuadro de entrada 44. La densidad del arco Q se define como la corriente de arco / dividida entre el área de la boquilla A en la salida de la boquilla del gas de plasma. En el recuadro de procesos 46, se determina una corriente de arco nominal lN con base en la densidad nonninal del arco QN y el área conocida de la boquilla A ilustrada en el recuadro de entrada 48. La corriente de arco nominal IN es la corriente de arco que se utilizaría comúnmente para cortar una pieza a máquina del material y espesor dados sin tomar en cuenta el problema del chicoteo del arco al hacer, por ejemplo, un corte lineal. A continuación, en el recuadro de decisión 50, se compara el diámetro D de un agujero por cortar, ilustrado en el recuadro de entrada 52, con un diámetro limitador predeterminado D . Si el diámetro del agujero D es menor o igual al diámetro limitador predeterminado DL, se incrementa la corriente de arco / que se suministrará al soplete, de una corriente nominal IN por un factor de escala K que ventajosamente fluctúa entre 1.15 y 1.5 (esto es, se incrementa la corriente alrededor de un 15 a un 50%) como lo ilustra el recuadro de procesos 54. Si el diámetro del agujero D es mayor al diámetro limitador predeterminado DL la corriente se establece entonces en la corriente nominal lN como se ilustra en el recuadro de procesos 56. El diámetro limitador predeterminado DL puede ser distinto para diferentes tipos y espesores de materiales, si así se desea. Asimismo, también es posible modificar el factor de escala de corriente K en función del tipo y espesor del material. En ciertos casos, puede ser ventajoso utilizar distintos factores de escala K para diámetros de la boquilla del soplete diferentes. Otros factores pueden afectar también las escalas óptimas para restringir tanto el diámetro como el factor de escala. Como ejemplo, se realizó una prueba utilizando un soplete metalizador de arco eléctrico con un diámetro de boquilla de .096 cm operando a una altura de distancia de .635 cm y a una velocidad de avance lineal de 165.1 cm por minuto. Se cortó un agujero de 2.54 cm de diámetro en una placa de aleación de aluminio de .635 cm de espesor, utilizando una corriente de arco de 70 amperes, que produjo una densidad del arco de aproximadamente 62,000 amperes por 6.45 cm2. Se realizó una segunda prueba sobre una placa idéntica de aleación de aluminio utilizando el mismo soplete, la misma altura de distancia y la misma velocidad de avance, pero el agujero de 2.54 cm de diámetro se cortó a una corriente de arco promedio de 100 amperes, que produjo una densidad del arco de alrededor de 88,000 amperes por 6.45 cm2. Se obtuvo una notable mejoría para el agujero cortado a una densidad del arco más alta, en términos de la redondez del mismo, tanto en la superficie superior como en la inferior de la pieza a máquina, y en la forma regular del agujero con respecto a las superficies de esta pieza a máquina. Desde luego, la invención no se limita a los procedimientos para cortar agujeros circulares. En algunas aplicaciones, puede ser conveniente controlar la corriente en tiempo real para que la corriente sea regulada en todo momento a lo largo de la trayectoria de corte con base en un parámetro de control proporcional a la velocidad angular del soplete. Es posible, por ejemplo, implementar este control de corriente mediante un programa de control conveniente introducido a un controlador programable de un sistema de soplete metalizador de arco eléctrico CNC, como el sistema 20 ilustrado en las figuras 1 y 2. En estos sistemas CNC, los accionadores de los ejes X e Y 22 y 24 emiten comúnmente señales de salida que indican la posición del soplete con respecto a los ejes X e Y, y estas señales son transmitidas a la unidad de control 26 con el objeto de retroal ¡mentar el control de los accionadores. También es posible programar estas señales para que sean utilizadas por la unidad de control 26 con el objeto de determinar diversos parámetros, incluyendo el ángulo de la trayectoria de corte dY/dX, y el segundo derivado de d2Y/dX2 de la trayectoria de corte. Alternativamente, en lugar de que el controlador determine los parámetros derivados en tiempo real, es posible programar con anterioridad estos parámetros e introducirlos al controlador junto con las coordenadas X e Y de la trayectoria de corte de manera que, por ejemplo, el controlador pueda buscar el segundo derivado que corresponda a las coordenadas X e Y de un punto dado en particular a lo largo de la trayectoria de corte. El segundo derivado es inversamente proporcional al radio de curvatura de la trayectoria de corte, lo que se puede utilizar ventajosamente como un parámetro de control para controlar la corriente. Así, se puede determinar el radio de curvatura para cada punto a lo largo de la trayectoria de corte y regular la corriente con base en el radio de curvatura. La figura 4 ilustra un procedimiento en el que el radio de curvatura se utiliza para controlar la corriente de arco. En el recuadro de procesos 60, se establece una corriente nominal IN con base en información sobre el material de la pieza a máquina ilustrada en el recuadro de entrada 62 y sobre el espesor de la misma ilustrado en el recuadro de entrada 64. En el recuadro de procesos 66, se determina la posición de las coordenadas X e Y para un punto a lo largo de la trayectoria de corte con base en la señal de posición proveniente del accionador del eje X, ¡lustrado en el recuadro de entrada 68 y la señal de posición proveniente del accionador del eje Y, ilustrado en el recuadro de entrada 70. En el recuadro de procesos 72, se determina el segundo derivado d2Y/dX2 de la trayectoria de corte en el punto X, Y utilizando un método conveniente, similar a alguno de los antes descritos. El radio de curvatura p de la trayectoria de corte en el punto X, Y se determina con base en el segundo derivado, como lo ilustra el recuadro de procesos 74. En el recuadro de decisión 76, si el radio de curvatura p es menor a o equivalente a un radio limitador predeterminado p?_, se aumenta la corriente de arco / con respecto a la corriente de arco nominal ¡N, por un factor de escala K; de otra manera, la corriente de arco se establece a un valor equivalente al de la corriente de arco nominal. Los expertos en la técnica podrán implementar muchas modificaciones y otras modalidades de esta invención con base en la información proporcionada en las descripciones anteriores y en los dibujos relacionados. Por ejemplo, es posible utilizar otros parámetros de control que no sean el radio de curvatura o el diámetro de una trayectoria de corte. En algunos casos, puede ser conveniente utilizar la velocidad angular del soplete como un parámetro de control, y regular la corriente con base en esa velocidad angular. Por ejemplo, se puede establecer la corriente de arco a un valor nominal siempre que la velocidad angular sea menor a o equivalente a un valor predeterminado, y puede incrementarse siempre que la velocidad angular exceda ese valor. En otro ejemplo, se puede programar la unidad de control para que incremente la corriente al alcanzar un valor predeterminado para ciertas partes de una trayectoria de corte, como las regiones finales curvas de una ranura lineal alargada con sus extremos redondeados. Es posible aplicar gran cantidad de variantes sobre el concepto básico de la invención. Por tanto, se entiende que la invención no se limita a las modalidades específicas descritas y que cualquier modificación y otras modalidades forman parte del alcance de las reivindicaciones adjuntas al presente. A pesar de que se utilizan términos específicos en este documento, se utilizan en un sentido genérico y descriptivo únicamente y no para objetos de restringir su significado.
Claims (6)
1.- Un método para cortar a través de una pieza a máquina a lo largo de una trayectoria curva, que incluye: suministrar corriente a un soplete metalizador de arco eléctrico para establecer un arco eléctrico del soplete a la pieza a máquina, de manera que el arco corte a través de esta pieza a máquina; desplazar el soplete a lo largo de una trayectoria de corte curva predeterminada y a una velocidad de avance lineal predeterminada de manera que el soplete cuente con una velocidad angular de movimiento determinable; y regular la corriente suministrada al soplete en función tanto de la velocidad de avance lineal como de un parámetro de control proporcional a la velocidad angular del movimiento del soplete.
2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de mover el soplete incluye desplazar el mismo a lo largo de una trayectoria de corte circular con un diámetro predeterminado, y caracterizado porque el paso de regulación de la corriente incluye regular la corriente en función de la velocidad de avance lineal y del diámetro de la trayectoria de corte, que es inversamente proporcional a la velocidad angular del movimiento del soplete.
3.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el paso de regulación incluye regular la corriente a un primer valor predeterminado cuando el diámetro de la trayectoria de corte sea superior a un límite predeterminado, e incrementar la corriente a un segundo valor predeterminado cuando el diámetro de la trayectoria de corte sea equivalente o inferior a ese límite predeterminado.
4.- El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el paso de regulación incluye pulsar la corriente cuando la media de diámetro de la trayectoria de corte es equivalente a o inferior al límite predeterminado, de manera que la corriente promedio es de alrededor de 15 a 50% mayor al primer valor.
5.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye determinar al instante el parámetro de control antes mencionado que está en función de la velocidad angular del movimiento del soplete en un punto determinado a lo largo de la trayectoria de corte curva, y regular la corriente de manera que la corriente en el punto antes descrito esté en función de la velocidad de avance lineal y del parámetro de control determinado al instante.
6.- El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque determinar el parámetro de control incluye determinar un radio de curvatura de la trayectoria de corte en ese punto, y caracterizado además porque el paso de regulación incluye incrementar la corriente cuando el radio de curvatura sea equivalente o inferior al valor predeterminado. 7 '.- El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el paso de mover el soplete incluye desplazar el mismo a lo largo de una trayectoria de corte predeterminada definida por coordenadas predeterminadas, y caracterizado porque el paso de determinar el radio de curvatura incluye determinar el radio de curvatura con base en las coordenadas predeterminadas. 8.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además por el paso de disminuir la velocidad de avance lineal del soplete cuando la velocidad angular del movimiento del mismo exceda un valor predeterminado. 9.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de regulación incluye además regular la corriente para alcanzar una densidad del arco predeterminada en función del material y espesor de la pieza a máquina, de la velocidad de avance lineal y del parámetro de control. 10.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de mover el soplete incluye desplazar el mismo a lo largo de una trayectoria de corte predeterminada mediante la operación de un primer y un segundo accionadores de movimiento lineal que pueden operarse respectivamente para desplazar el soplete en los sentidos X e Y, y proveer señales de salida indicativas de las coordenadas X e Y del soplete, y que incluye asimismo determinar el parámetro de control determinando los derivados de las coordenadas X e Y a partir de las señales de salida de los accionadores y calcular el parámetro de control con base en estos derivados.
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