ES2860548T3 - Detección automatizada de cartuchos para un sistema de corte por arco de plasma - Google Patents
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Abstract
Un cartucho reemplazable (100, 150, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360) para su uso con un sistema de corte por arco de plasma que comprende una antorcha de arco de plasma, comprendiendo el cartucho los siguientes componentes: una carcasa (105, 305) que comprende un anillo de remolino que está configurado para mantener unidos los componentes del cartucho reemplazable; un mecanismo de conexión (125) para acoplar la carcasa (105, 305) a la antorcha de arco de plasma; una boquilla (110, 160) conectada a la carcasa (105, 305); un electrodo (115, 165) dispuesto dentro de la carcasa (105, 305); y un mecanismo de identificación (120, 170) dispuesto dentro de la carcasa (105, 305) y configurado para almacenar información y comunicar la información a un mecanismo de detección (205) del sistema de corte por arco de plasma, en donde la información permite que el sistema de corte por arco de plasma pueda establecer automáticamente al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma, en donde la información indica un tipo de cartucho del cartucho reemplazable o incluye información que comprende valores específicos para una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un caudal de gas de plasma, un caudal de gas protector o un modo de corte, la información correspondiente a una combinación particular de componentes consumibles del cartucho reemplazable.
Description
DESCRIPCIÓN
Detección automatizada de cartuchos para un sistema de corte por arco de plasma
Campo de la invención
La invención se refiere en general al campo de los sistemas y procesos de corte por arco de plasma.
Más específicamente, la invención se refiere a métodos y aparatos para simplificar las tareas de corte estableciendo automáticamente los parámetros de corte de los sistemas de corte por arco de plasma que utilizan cartuchos consumibles.
Antecedentes
Las antorchas de arco de plasma se utilizan ampliamente en el corte y marcado de materiales. Una antorcha de plasma generalmente incluye un emisor de arco (por ejemplo, un electrodo) y un constrictor de arco (por ejemplo, una boquilla) que tiene un orificio de salida central montado dentro de un cuerpo de antorcha, conexiones eléctricas, pasos de refrigeración y pasos para fluidos de control del arco (por ejemplo, gas de plasma). La antorcha produce un arco de plasma, un chorro ionizado constreñido de un gas a gran temperatura y con un momento muy alto. Los gases utilizados en la antorcha pueden no ser reactivos (por ejemplo, argón o nitrógeno) o reactivos (por ejemplo, oxígeno o aire). En funcionamiento, primero se genera un arco piloto entre el emisor de arco (cátodo) y el constrictor de arco (ánodo). La generación del arco piloto puede ser por medio de una señal de alta frecuencia, de alta tensión, acoplada a una fuente de alimentación de CC y la antorcha o por cualquier medio de una variedad de métodos de arranque por contacto.
Los sistemas de corte por plasma conocidos incluyen una amplia gama de consumibles para su uso con diferentes corrientes de corte y/o modos operativos. La gran cantidad de opciones de consumibles puede confundir a los usuarios y crear la posibilidad de utilizar consumibles incorrectos. La gran cantidad de opciones de consumibles también puede hacer que el tiempo de preparación de la antorcha sea prolongado y puede dificultar la transición entre procesos de corte que requieren diferentes disposiciones de consumibles. Además, incluso después de seleccionar los componentes consumibles adecuados, la fuente de alimentación debe configurarse con parámetros de corte (por ejemplo, valores de la corriente de corte, caudal de gas y/o modo operativo) que sean adecuados para los consumibles elegidos.
El documento EP 1117279 A1 divulga una antorcha de plasma que comprende un cartucho y un sistema de reconocimiento del cartucho. El documento US 20130264320 A1 divulga una punta de antorcha con un sistema para transmitir una señal asociada a los componentes consumibles de la punta.
Sumario de la invención
La presente invención aborda la necesidad insatisfecha de un sistema de corte por arco de plasma que simplifique el proceso de selección de consumibles mediante el uso de cartuchos que incluyen consumibles adecuados para una tarea de corte particular. La presente invención también aborda la necesidad insatisfecha de un sistema que establezca automáticamente los parámetros de corte adecuados para la tarea de corte basándose en el cartucho instalado.
La presente invención se refiere a sistemas y métodos para establecer en un sistema de corte por arco de plasma, mediante la instalación de un cartucho consumible en una antorcha de corte por arco de plasma, al menos un parámetro de corte para el sistema de corte por arco de plasma (por ejemplo, una corriente de corte, una presión de gas o caudal de gas y/o un modo operativo para el sistema de corte por arco de plasma). La presente invención, en una realización detallada, permite establecer los parámetros de corte adecuados para el sistema de corte por arco de plasma con una acción mínima por parte del operador del sistema (por ejemplo, mediante la instalación de un cartucho). Un cartucho tiene una carcasa, un mecanismo de conexión para acoplar el cartucho a una antorcha de arco de plasma y componentes que incluyen al menos un constrictor de arco (por ejemplo, una boquilla) y un emisor de arco (por ejemplo, un electrodo), y opcionalmente incluyen un anillo de remolino o una característica de remolino, un blindaje y/o una tapa de retención. El cartucho también tiene un mecanismo de identificación que incluye información utilizada para configurar el sistema de corte por arco de plasma para una tarea de corte particular (por ejemplo, un mecanismo de identificación inalámbrico tal como una etiqueta de identificación por radiofrecuencia (RFID)). El sistema de corte por arco de plasma tiene un lector (por ejemplo, un lector RFID) para leer la información y permitir que el sistema de corte por arco de plasma se configure con los parámetros de corte adecuados en función de la información leída.
En un aspecto, la invención presenta un cartucho reemplazable para su uso con un sistema de corte por arco de plasma, de acuerdo con la reivindicación 1.
En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación es un mecanismo de identificación por radiofrecuencia (RFID). En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación es un resorte. En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación se basa en una dimensión de una abertura del constrictor de arco. En algunas realizaciones, el al menos un parámetro operativo incluye al menos uno de una corriente de corte, una corriente de
arco piloto, un flujo de gas de plasma o un flujo de gas protector. En algunas realizaciones, el al menos un parámetro operativo se ajusta aún más en un momento especificado durante una operación de corte.
En algunas realizaciones, la información comprende al menos un parámetro operativo para el sistema de corte por arco de plasma. En algunas realizaciones, la información indica un tipo de cartucho del cartucho. En algunas realizaciones, el tipo de cartucho corresponde a un perfil de corte del sistema de corte por arco de plasma. En algunas realizaciones, la información permite establecer automáticamente múltiples parámetros operativos del sistema de corte por arco de plasma.
En algunas realizaciones, el cartucho incluye un blindaje. En algunas realizaciones, el cartucho incluye una característica de remolino o un anillo de remolino. En algunas realizaciones, el cartucho incluye una tapa de retención. En algunas realizaciones, el cartucho incluye una superficie exterior con una marca visual correspondiente al tipo de cartucho. En algunas realizaciones, las marcas visuales son un color. En algunas realizaciones, el tipo de cartucho corresponde al menos a uno del espesor de una pieza de trabajo, una salida de corriente o un tipo de proceso de corte.
En otro aspecto, la invención presenta un método para operar un sistema de corte por arco de plasma, de acuerdo con la reivindicación 10.
En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación es un mecanismo RFID. En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación es un resorte. En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación se basa en una dimensión de una abertura del constrictor de arco. En algunas realizaciones, la información comprende al menos un parámetro operativo para el sistema de corte por arco de plasma. En algunas realizaciones, la información indica un tipo de cartucho del cartucho. En algunas realizaciones, el tipo de cartucho corresponde a un perfil de corte del sistema de corte por arco de plasma.
En algunas realizaciones, establecer al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma además comprende correlacionar la información con al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma a través de una tabla de búsqueda. En algunas realizaciones, el al menos un parámetro operativo incluye al menos uno de una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un flujo de gas de plasma o un flujo de gas protector. En algunas realizaciones, el sistema de corte por arco de plasma establece múltiples parámetros operativos basándose en una combinación particular de componentes consumibles del cartucho.
En algunas realizaciones, el método incluye instalar un cartucho diferente en la antorcha de arco de plasma. El cartucho diferente incluye un constrictor de arco diferente, un emisor de arco diferente y un mecanismo de identificación diferente. En algunas realizaciones, el método incluye comunicar diferente información entre el mecanismo de identificación diferente y un lector del sistema de corte por arco de plasma. En algunas realizaciones, el método incluye establecer al menos un parámetro operativo diferente del sistema de corte por arco de plasma en función de la diferente información comunicada.
En otro aspecto, la invención presenta un sistema de corte por arco de plasma, de acuerdo con la reivindicación 13.
En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación es un dispositivo RFID. En algunas realizaciones, la información comunicada entre el mecanismo de identificación y el mecanismo de detección comprende al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma. En algunas realizaciones, el al menos un parámetro operativo incluye al menos uno de una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un flujo de gas de plasma o un flujo de gas protector. En algunas realizaciones, la información comunicada entre el mecanismo de identificación y el mecanismo de detección indica un tipo de cartucho del cartucho. En algunas realizaciones, el tipo de cartucho corresponde a un perfil de corte del sistema de corte por arco de plasma. En algunas realizaciones, la información comunicada entre el mecanismo de identificación y el mecanismo de detección comprende o está correlacionada con un espesor de la pieza de trabajo. En algunas realizaciones, la información se comunica a la fuente de alimentación. En algunas realizaciones, el medio para establecer al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma incluye la fuente de alimentación. En algunas realizaciones, el sistema de corte por arco de plasma establece múltiples parámetros operativos del sistema basándose en una combinación particular de componentes consumibles del cartucho.
Breve descripción de los dibujos
La exposición anterior se entenderá mejor a partir de la siguiente descripción detallada de la invención cuando se tome junto con los dibujos adjuntos.
Las figuras 1A-1B son ilustraciones en sección transversal de unos cartuchos para un sistema de corte por arco de plasma, de acuerdo con una realización ilustrativa de la invención.
La figura 2 es un esquema de un sistema de corte por arco de plasma, de acuerdo con una realización ilustrativa de la invención.
Las figuras 3A-3C son ilustraciones de vistas exteriores de cartuchos para un sistema de corte por arco de plasma, de acuerdo con una realización ilustrativa de la invención.
La figura 4 es un diagrama de flujo de un método para detectar un cartucho en una antorcha de corte por arco de plasma de un sistema de corte por arco de plasma y establecer los parámetros de corte para un sistema de corte por arco de plasma, de acuerdo con una realización ilustrativa de la invención.
Descripción detallada de los dibujos
Las figuras 1A-1B son ilustraciones en sección transversal de los cartuchos 100, 150 para un sistema de corte por arco de plasma (por ejemplo, el sistema de corte por arco de plasma 200, como se muestra más adelante en la figura 2), de acuerdo con una realización ilustrativa de la invención. La figura 1A muestra un cartucho 100 que incluye una carcasa 105, un constrictor de arco 110, un emisor de arco 115 y un mecanismo de identificación 120. El constrictor de arco 110, el emisor de arco 115 y/o el mecanismo de identificación 120 pueden estar dispuestos dentro de la carcasa 105. El cartucho 100 puede tener un mecanismo de conexión 125 para acoplar el cartucho 100 a una antorcha de arco de plasma (por ejemplo, una antorcha de arco de plasma 210 , como se muestra más adelante en la figura 2 ). La figura 1B muestra un cartucho 150 que incluye una carcasa 135, un constrictor de arco 160, un emisor de arco 165 y un mecanismo de identificación 170.
En algunas realizaciones, el cartucho 150 incluye uno o más de los siguientes componentes adicionales: un blindaje 175; una característica de remolino 180; y/o una tapa de retención (no mostrada). El constrictor de arco 110, 160 incluye una boquilla. El emisor de arco 115, 165 incluye un electrodo. En algunas realizaciones, la geometría de un orificio del constrictor de arco 110 , 160 y/o la geometría de la característica de remolino 180 están optimizadas para un proceso de corte o ranurado particular. En algunas realizaciones, se puede optimizar un emisor de hafnio del emisor de arco 115, 165 para un proceso específico de corte o ranurado. La carcasa 105 incluye cualquier componente que mantenga unido el cartucho 100, 150, por ejemplo, un cuerpo de boquilla, un anillo de remolino o un elemento separado. En algunas realizaciones, el mecanismo de conexión 125 es un imán, una rosca, un labio, un pestillo, o cualquier otro mecanismo capaz de fijar el cartucho 150 a una antorcha (no mostrado). En algunas realizaciones, el mecanismo de conexión 125 es una tapa de retención.
El mecanismo de identificación 120, 170 incluye información que se puede comunicar a un lector de un sistema de corte por arco de plasma (por ejemplo, un lector o mecanismo de detección 205, como se muestra más adelante en la figura 2). El sistema de corte por arco de plasma puede utilizar la información para establecer automáticamente al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma, como se describe a continuación en la figura 2.
La figura 2 es un esquema de un sistema de corte por arco de plasma 200, de acuerdo con una realización ilustrativa de la invención. El sistema de corte por arco de plasma 200 incluye un cartucho 100, una antorcha de arco de plasma 210 y una fuente de alimentación de plasma 215. La antorcha de arco de plasma 210 está en comunicación eléctrica con la fuente de alimentación de plasma 215 a través de una conexión eléctrica 220. La antorcha de arco de plasma 210 incluye un mecanismo de detección 205 configurado para leer la información proporcionada por el mecanismo de identificación 120.
Cuando el cartucho 100 está instalado en la antorcha de arco de plasma 210, el mecanismo de detección 205 lee la información contenida en el mecanismo de identificación 120 y pasa la información a la fuente de alimentación de plasma 215. En algunas realizaciones, el mecanismo de detección 205 envía una señal a la fuente de alimentación de plasma 215, por ejemplo, a través de la conexión eléctrica 220. En algunas realizaciones, el mecanismo de detección 205 envía una señal a la fuente de alimentación de manera inalámbrica. La fuente de alimentación de plasma 215 configura entonces al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma 200 en función de la información leída. Por ejemplo, la fuente de alimentación de plasma 215 puede configurar la corriente operativa, la presión de gas, los controles de corriente (por ejemplo, arco piloto continuo) y/o los controles de gas (por ejemplo, incremento de gas) en función de la información leída. De este modo, el sistema se configura automáticamente sin necesidad de que el operador realice ninguna acción adicional.
En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación 120 incluye información que identifica el tipo de cartucho 100 instalado. El tipo de cartucho puede correlacionarse con una tarea de corte determinada para la que (i) una combinación particular de consumibles contenidos en el cartucho 100 es la más idónea, y/o (ii) los ajustes particulares del sistema de plasma son los más idóneos. Por ejemplo, para la tarea de cortar características finas en una chapa metálica, sería apropiado utilizar un cartucho que contenga un orificio constrictor de arco relativamente pequeño con características capaces de impartir un gas de remolino con gran fuerza que configura el sistema de corte por arco de plasma 200 con una corriente de corte más baja adecuada para el tamaño del orificio constrictor del arco y un flujo de gas moderado. A modo de otro ejemplo, para la tarea de ranurar una placa gruesa y pesada de acero, sería apropiado usar un cartucho que contenga un orificio constrictor de arco relativamente grande con características capaces de impartir un gas de remolino con poca fuerza que configura el sistema de corte por arco de plasma 200 con una corriente de corte más alta adecuada para el tamaño del orificio constrictor de arco y un gran flujo de gas para retirar
adecuadamente el acero fundido.
En algunas realizaciones, la información almacenada por el mecanismo de identificación 120 indica un tipo de cartucho del cartucho 100. El sistema de corte por arco de plasma 200 puede usar el tipo de cartucho para seleccionar los parámetros de corte del sistema de plasma adecuados usando una tabla de búsqueda almacenada en la memoria de la fuente de alimentación de plasma 215. Por ejemplo, si el sistema de corte por arco de plasma 200 recibe información de que un cartucho de tipo A está instalado, puede usar la tabla de búsqueda para determinar que el cartucho de tipo A se va a usar con una corriente de corte específica, un caudal de gas y/o un modo de corte y configurar el sistema de corte por arco de plasma 200 en consecuencia. Por otro lado, si el sistema de corte por arco de plasma 200 recibe información de que un cartucho de tipo B está instalado, puede usar la tabla de búsqueda para configurar el sistema de corte por arco de plasma 200 con un conjunto diferente de parámetros del sistema. En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación 120 almacena parámetros operativos para el sistema de corte por arco de plasma 200. Por ejemplo, el mecanismo de identificación puede incluir información que comprenda valores específicos para una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un caudal de gas de plasma, un caudal de gas protector y/o un modo de corte u otros parámetros del sistema de plasma. El sistema de corte por arco de plasma 200 puede utilizar entonces esta información para establecer los valores especificados. En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación 120 puede almacenar datos históricos o propiedades de rendimiento del cartucho. Por ejemplo, el mecanismo de identificación 120 puede incluir información que comprende el número de ciclos de inicio, el número de horas de arco, la tensión del arco u otros datos o propiedades de rendimiento.
En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación 120 es una etiqueta RFID. La etiqueta RFID puede almacenar información en forma de datos digitales. El mecanismo de detección 205 puede ser un lector RFID capaz de leer los datos digitales. En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación 120 es una característica física del cartucho. Por ejemplo, la antorcha de arco de plasma 210 puede detectar una característica de tipo enchavetada en el cartucho. En algunas realizaciones, el mecanismo de identificación 120 es un resorte que puede identificarse según una constante de resorte (k). En algunas realizaciones, la información del mecanismo de identificación 120 se basa en un cambio de tensión, una presión de retroceso u otra característica capaz de diferenciar varios cartuchos consumibles. Un experto en la materia entenderá que la información en el mecanismo de identificación puede codificarse en una variedad de formas físicas e interpretarse mediante una variedad de lectores correspondientes adecuados para su uso con un sistema de corte por arco de plasma.
En algunas realizaciones, la fuente de alimentación de plasma 215 es una placa de circuito impreso ("PCB") de alimentación que puede comprender la mayoría de los componentes de alimentación. En algunas realizaciones, la fuente de alimentación de plasma 215 incluye un controlador, por ejemplo, un microcontrolador, un controlador de unidad central de procesamiento ("CPU"), un controlador de procesador de señal digital ("DSP") o cualquier otro tipo de controlador que sea capaz de controlar los ajustes aplicables del sistema de plasma. En algunas realizaciones, la fuente de alimentación de plasma 215 está controlada por un controlador remoto, por ejemplo, un controlador numérico por computadora ("CNC").
Utilizando la invención actual, un operador del sistema de corte por arco de plasma 200 solo necesita seleccionar e instalar un cartucho consumible 100 basándose en el trabajo de corte específico deseado. Los controles del sistema se pueden simplificar o eliminar por completo del sistema de corte por arco de plasma 200, ya que el operador no necesita configurar los ajustes de la fuente de alimentación. Por lo tanto, el tiempo de configuración se puede reducir considerablemente. La Tabla 1 muestra los resultados de la prueba para un usuario novato para la selección e instalación de consumibles individuales conocidos en la técnica en comparación con la selección e instalación de un cartucho consumible para procesos de corte específicos. Como se muestra, el tiempo necesario para seleccionar los consumibles correctos para el trabajo específico fue sustancialmente más corto con el cartucho de consumibles automatizado.
T a b l a 1
Las figuras 3A-3C son ilustraciones de vistas exteriores de los cartuchos 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360 para un sistema de corte por arco de plasma (por ejemplo, un sistema de corte por arco de plasma 200, como el que se ha mostrado anteriormente en la figura 2), de acuerdo con una realización ilustrativa de la invención. La figura 3A muestra un cartucho 300 que incluye una carcasa 305. En algunas realizaciones, los cartuchos están provistos de una marca visual del corte que se va a realizar. En algunas realizaciones, los cartuchos están codificados o etiquetados por colores con otro indicador intuitivo del corte que se va a realizar (por ejemplo, un icono). En algunas realizaciones, los cartuchos que tienen conjuntos de consumibles que abarcan una gama de corrientes y tipos de procesos de corte pueden proporcionarse para que los seleccione un operador. En algunas realizaciones, los cartuchos 300, 310, 320,
330, 340, 350, 360 incluyen una tapa de retención adicional.
En algunas realizaciones, además de optimizarse para una tarea de corte en particular, un cartucho puede optimizarse para un espesor particular de un material dado de una pieza de trabajo. Por ejemplo, las figuras 3B-3C muestran, cada una, un conjunto de tres cartuchos consumibles que están optimizados para una tarea de corte específica y están optimizados para diferentes espesores de piezas de trabajo. La figura 3B muestra un conjunto de cartuchos 302 que está diseñado para el corte fino de acero dulce. El cartucho 310 está optimizado para cortar acero de % de pulgada (0,635 cm); el cartucho 320 está optimizado para cortar acero de A pulgada (1,27 cm); el cartucho 330 está optimizado para cortar acero de 1 pulgada (2,54 cm). La figura 3C muestra un conjunto de cartuchos 304 que está diseñado para el corte en bruto de acero dulce. El cartucho 340 está optimizado para cortar acero de % de pulgada (0,635 cm); el cartucho 350 está optimizado para cortar acero de A pulgada (1,27 cm); el cartucho 360 está optimizado para cortar acero de 1 pulgada (2,54 cm). Por ejemplo, para cada conjunto de cartuchos consumibles, un orificio constrictor de arco (por ejemplo, una boquilla) puede dimensionarse para cortar acero de % de pulgada (0,635 cm) con una corriente de corte de 60 amperios; dimensionarse para cortar acero de A pulgada (1,27 cm) con una corriente de corte de 80 amperios; y/o dimensionarse para cortar acero de 1 pulgada (2,54 cm) con una corriente de corte de 100 amperios.
En algunas realizaciones, los cartuchos consumibles se pueden diseñar para cada "perfil de corte" como se describe en la Solicitud N.° 13/949.364, presentada el 24 de julio de 2013. Un "perfil de corte" es un conjunto de parámetros para un sistema de corte por arco de plasma que están personalizados para un tipo de corte en particular. Por ejemplo, un usuario puede querer cortar lo más rápido posible y sacrificar la vida útil de los consumibles. Para este tipo de corte, podría ser deseable un perfil de corte que establezca una corriente y un flujo de gas elevados. Otro usuario, tal como uno que esté usando un sistema montado en mesa controlado por un controlador numérico por computadora ("CNC"), es posible que desee seleccionar un perfil de corte optimizado para una vida útil prolongada o un corte fino. Para este tipo de corte, podría ser deseable un perfil de corte que establezca una corriente y/o un caudal de gas bajos.
La figura 4 es un diagrama de flujo de un método 400 para detectar un cartucho en una antorcha de corte por arco de plasma de un sistema de corte por arco de plasma y establecer los parámetros de corte para un sistema de corte por arco de plasma, de acuerdo con una realización ilustrativa de la invención. En una primera etapa (410), un cartucho que comprende un constrictor de arco, un emisor de arco y un mecanismo de identificación se instala en una antorcha de corte por arco de plasma. En una segunda etapa 420, la información se comunica entre el mecanismo de identificación y un lector de la antorcha de corte por arco de plasma. En una tercera etapa 430, al menos un parámetro operativo de un sistema de corte por arco de plasma se establece en función de la información comunicada.
Si bien la invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a realizaciones preferidas específicas, los expertos en la materia entenderán que se pueden hacer varios cambios en la forma y detalle de las mismas sin desviarse del alcance de la invención, tal como se define en las siguientes reivindicaciones.
Claims (15)
1. Un cartucho reemplazable (100, 150, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360) para su uso con un sistema de corte por arco de plasma que comprende una antorcha de arco de plasma, comprendiendo el cartucho los siguientes componentes:
una carcasa (105, 305) que comprende un anillo de remolino que está configurado para mantener unidos los componentes del cartucho reemplazable;
un mecanismo de conexión (125) para acoplar la carcasa (105, 305) a la antorcha de arco de plasma;
una boquilla (110, 160) conectada a la carcasa (105, 305);
un electrodo (115, 165) dispuesto dentro de la carcasa (105, 305); y
un mecanismo de identificación (120, 170) dispuesto dentro de la carcasa (105, 305) y
configurado para almacenar información y comunicar la información a un mecanismo de detección (205) del sistema de corte por arco de plasma, en donde la información permite que el sistema de corte por arco de plasma pueda establecer automáticamente al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma,
en donde la información indica un tipo de cartucho del cartucho reemplazable o incluye información que comprende valores específicos para una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un caudal de gas de plasma, un caudal de gas protector o un modo de corte, la información correspondiente a una combinación particular de componentes consumibles del cartucho reemplazable.
2. El cartucho de la reivindicación 1, en donde se aplica uno cualquiera o más de lo siguiente,
a) el mecanismo de identificación (120, 170) es un mecanismo de identificación por radiofrecuencia (RFID);
b) el mecanismo de identificación (120, 170) es un resorte;
c) el mecanismo de identificación (120, 170) se basa en una dimensión de una abertura de la boquilla (110, 160);
d) la información comprende al menos un parámetro operativo para el sistema de corte por arco de plasma;
e) en donde la información permite poder establecer automáticamente múltiples parámetros operativos del sistema de corte por arco de plasma;
f) comprendiendo además el cartucho (150) un blindaje (175); y
g) comprendiendo además el cartucho (150) una tapa de retención.
3. El cartucho de la reivindicación 1, en donde el al menos un parámetro operativo incluye al menos uno de una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un flujo de gas de plasma o un flujo de gas protector.
4. El cartucho de la reivindicación 3, en donde la información permite que el sistema de corte por arco de plasma pueda ajustar adicionalmente el al menos un parámetro operativo en un momento específico durante una operación de corte.
5. El cartucho de la reivindicación 1, en donde la información indica un tipo de cartucho del cartucho.
6. El cartucho de la reivindicación 5, en donde el tipo de cartucho corresponde a un perfil de corte del sistema de corte por arco de plasma.
7. El cartucho de la reivindicación 5, que además comprende una superficie exterior con una marca visual correspondiente al tipo de cartucho.
8. El cartucho de la reivindicación 7, en donde la marca visual es un color.
9. El cartucho de la reivindicación 5, en donde el tipo de cartucho corresponde al menos a uno de los espesores de la pieza de trabajo, una salida de corriente o un tipo de proceso de corte.
10. Un método (400) para operar un sistema de corte por arco de plasma, comprendiendo el método:
instalar (410) un cartucho en una antorcha de corte por arco de plasma, el cartucho es el cartucho reemplazable de la reivindicación 1;
comunicar información (420) entre el mecanismo de identificación y un mecanismo de detección (205) del sistema de corte por arco de plasma; y
establecer al menos un parámetro operativo (430) del sistema de corte por arco de plasma en función de la información comunicada,
en donde la información indica un tipo de cartucho del cartucho reemplazable o incluye información que comprende valores específicos para una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un caudal de gas de plasma, un caudal de gas protector o un modo de corte, la información correspondiente a una combinación particular de componentes consumibles del cartucho reemplazable.
11. El método de la reivindicación 10, en donde se aplica uno cualquiera o más de lo siguiente:
a) el mecanismo de identificación es un mecanismo RFID;
b) el mecanismo de identificación es un resorte;
c) el mecanismo de identificación se basa en una dimensión de una abertura de la boquilla;
d) la información comprende al menos un parámetro operativo para el sistema de corte por arco de plasma;
e) la información indica un tipo de cartucho del cartucho;
f) el tipo de cartucho corresponde a un perfil de corte del sistema de corte por arco de plasma;
g) el establecimiento de al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma además comprende correlacionar la información con al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma a través de una tabla de búsqueda;
h) el al menos un parámetro operativo incluye al menos uno de una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un flujo de gas de plasma o un flujo de gas protector; y
i) el sistema de corte por arco de plasma establece múltiples parámetros operativos basándose en una combinación particular de componentes consumibles del cartucho.
12. El método de la reivindicación 10 que además comprende:
instalar un cartucho diferente en la antorcha de arco de plasma, comprendiendo el cartucho diferente una boquilla diferente, un electrodo diferente y un mecanismo de identificación diferente;
comunicar información diferente entre el mecanismo de identificación diferente y un lector del sistema de corte por arco de plasma; y
establecer al menos un parámetro operativo diferente del sistema de corte por arco de plasma en función de la información diferente comunicada.
13. Un sistema de corte por arco de plasma (200) que comprende:
una fuente de alimentación (215) para suministrar una corriente de corte;
una antorcha de corte por arco de plasma (210) en comunicación eléctrica con la fuente de alimentación (215); un mecanismo de detección (205);
un cartucho de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende el mecanismo de identificación (120) configurado para proporcionar información al sistema de corte por arco de plasma (200) a través de la comunicación entre el mecanismo de identificación (120) y el mecanismo de detección (205); y
un medio para establecer al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma (200) en función de la información comunicada entre el mecanismo de identificación (120) y el mecanismo de detección (205).
14. El sistema de corte por arco de plasma de la reivindicación 13, en donde se aplica uno cualquiera o más de lo siguiente,
a) el mecanismo de identificación (120) es un dispositivo RFID;
b) la información comunicada entre el mecanismo de identificación (120) y el mecanismo de detección (205) comprende al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma (200), en donde opcionalmente el al menos un parámetro operativo incluye al menos uno de una corriente de corte, una corriente de arco piloto, un flujo de gas de plasma o un flujo de gas protector;
c) la información comunicada entre el mecanismo de identificación (120) y el mecanismo de detección (205) indica un tipo de cartucho del cartucho, en donde, opcionalmente, el tipo de cartucho corresponde a un perfil de corte del sistema de corte por arco de plasma (200);
d) la información comunicada entre el mecanismo de identificación (120) y el mecanismo de detección (205) comprende o está correlacionada con un espesor de una pieza de trabajo;
e) la información se comunica a la fuente de alimentación (215);
f) el medio para establecer al menos un parámetro operativo del sistema de corte por arco de plasma (200) comprende la fuente de alimentación (215); y
g) el sistema de corte por arco de plasma (200) establece múltiples parámetros operativos basándose en una combinación particular de componentes consumibles del cartucho.
15. El cartucho de la reivindicación 1, en donde el cartucho es uno de una pluralidad de cartuchos consumibles que están optimizados para una tarea de corte específica y están optimizados para diferentes espesores de piezas de trabajo.
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