CN105081563A - 一种激光加工设备的光路补偿方法 - Google Patents

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李桂胜
封雨鑫
陈燚
李�荣
高云峰
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Han s Laser Technology Industry Group Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting

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Abstract

本发明适用于激光加工领域，提供了一种激光加工设备的光路补偿方法，包括获取X、Y轴的位置信息；根据X、Y轴的位置信息计算出W轴的位置信息；调整W轴的位置；其中，W轴的位置信息＝(X轴位置信息+Y轴正限位-Y轴位置信息)/2。本发明实施例通过采用CNC数控系统的插补器实时根据X、Y轴的位置对W轴的位置进行获取并调整，通过快速的响应，最大程度的减小了光路的散射，达到良好的加工效果。

Description

一种激光加工设备的光路补偿方法
技术领域
本发明属于激光加工领域，尤其涉及一种激光加工设备的光路补偿方法。
背景技术
激光切割机在进行板材切割过程中，激光以空气为中间介质进行传播，容易产生光的散射，导致切割平面效果降低。所以需要在激光传输的光路中，添加一个辅助透镜(W轴)，该辅助透镜(W轴)可以一定的方式(根据X、Y轴)运动，以达到在光路中减小光散射的目的，达到良好的切割效果。
传统的光路补偿中是以PLC来控制W轴的运动，由于PLC在设备中一般用来控制报警或急停等功能的，其扫描周期长、执行速度慢，导致W轴运动滞后值大；特别是在机床快速运动的过程中，响应性低、跟随误差大，使得切割效果不理想。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种激光加工设备的光路补偿方法，以解决现有补偿方式响应性低、滞后误差大的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种激光加工设备的光路补偿方法，包括X轴和Y轴，以及对X轴和Y轴的光路进行补偿的W轴，所述光路补偿方法包括：
获取X、Y轴的位置信息；
根据X、Y轴的位置信息计算出W轴的位置信息，W轴的位置信息＝(X轴位置信息+Y轴正限位-Y轴位置信息)/2；
调整W轴的位置。
进一步地，X轴、Y轴、W轴的位置信息分别通过CNC数控系统的插补器获取。
进一步地，X、Y轴的位置信息的误差精度为±0.5mm。
进一步地，获取X、Y轴的位置信息步骤前，激光加工设备的机床回零，X轴、Y轴、W轴的位置信息满足：W轴的位置信息＝(X轴位置信息+Y轴正限位-Y轴位置信息)/2。
进一步地，实时的获取X轴、Y轴、W轴的位置信息，并实时调整W轴的位置。
进一步地，由PLC控制的机床功能开启或发生变化后，插补器对光路进行补偿。
进一步地，激光器发出的激光先后经过X轴光路和Y轴光路，其中，W轴光路位于X轴光路中或者W轴光路位于X轴光路之前。
进一步地，X轴光路和W轴光路分别与Y轴光路相互垂直。
本发明提供了一种激光加工设备的光路补偿方法，通过采用CNC数控系统的插补器实时根据XY轴的位置对W轴的位置进行获取并调整，通过快速的响应，最大程度的减小了光路的散射，达到良好的加工效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的激光加工设备的光路示意图；
图2是本发明实施例提供的激光加工设备的光路补偿方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示，本发明实施例提供一种激光加工设备的光路补偿方法，包括X轴和Y轴，以及对X轴和Y轴的光路进行补偿的W轴，所述光路补偿方法具体包括以下步骤：
步骤S110，获取X、Y轴的位置信息；
激光器10发出的激光先后经过X轴光路和Y轴光路，其中，W轴光路位于X轴光路中或者W轴光路位于X轴光路之前；X轴光路和W轴光路分别与Y轴光路相互垂直。
当激光加工设备的机床11开启时，激光加工头12可能时刻发生着变化，则光路13的光程也将发生变化，所述光程包括激光从激光器10发出经过机床11与激光器10的连接段的光程、X轴光路的光程以及Y轴光路的光程，光程的变化使得激光散射程度不同，所以需要实时的记录X、Y轴的位置信息，以便确定辅助透镜14(W轴)的移动位置；
在其他实施例中，所述光程还可以包括Z轴光路的光程，使得光路散射影响的因素考虑的更全面。
CNC数控系统直接控制机床的电机等转动，其响应速度快，而W轴为额外增加的一个辅助轴，为了达到需要的响应速度，所述X轴、Y轴的位置信息分别通过CNC数控系统内部的插补器获取。本实施例中，所述X、Y轴的位置信息的误差精度为±0.5mm。
步骤S120，根据X、Y轴的位置信息计算出W轴的位置信息；
所述W轴的位置信息通过CNC数控系统内部的插补器进行计算，所述W轴的位置信息＝(X轴位置信息+Y轴正限位-Y轴位置信息)/2。
步骤S130，调整W轴的位置；
根据插补器实时计算出来的W轴的位置信息调整W轴的位置，由于W轴的位置时刻跟随X轴与Y轴的位置，使得在X轴与Y轴的移动过程中达到实时减小光路散射的目的。
其他实施例中，在步骤S110之前，将激光加工设备的机床回零，此时，X轴、Y轴、W轴的位置信息同样满足：W轴的位置信息＝(X轴位置信息+Y轴正限位-Y轴位置信息)/2，并持续开启光路补偿功能，使得后续加工中的所有时刻，W轴能根据XY轴的运动实现正确的响应。
其他实施例中，也可以在PLC控制的机床功能(急停、复位等)开启或发生变化后，插补器才对光路进行补偿。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种激光加工设备的光路补偿方法，包括X轴和Y轴，以及对X轴和Y轴的光路进行补偿的W轴，其特征在于，所述光路补偿方法包括：
获取X、Y轴的位置信息；
根据X、Y轴的位置信息计算出W轴的位置信息，W轴的位置信息＝(X轴位置信息+Y轴正限位-Y轴位置信息)/2；
调整W轴的位置。
2.如权利要求1所述的光路补偿方法，其特征在于，X轴、Y轴、W轴的位置信息分别通过CNC数控系统的插补器获取。
3.如权利要求2所述的光路补偿方法，其特征在于，X、Y轴的位置信息的误差精度为±0.5mm。
4.如权利要求3所述的光路补偿方法，其特征在于，获取X、Y轴的位置信息步骤前，激光加工设备的机床回零，X轴、Y轴、W轴的位置信息满足：W轴的位置信息＝(X轴位置信息+Y轴正限位-Y轴位置信息)/2。
5.如权利要求4所述的光路补偿方法，其特征在于，实时的获取X轴、Y轴、W轴的位置信息，并实时调整W轴的位置。
6.如权利要求4所述的光路补偿方法，其特征在于，由PLC控制的机床功能开启或发生变化后，插补器对光路进行补偿。
7.如权利要求1所述的光路补偿方法，其特征在于，激光器发出的激光先后经过X轴光路和Y轴光路，其中，W轴光路位于X轴光路中或者W轴光路位于X轴光路之前。
8.如权利要求7所述的光路补偿方法，其特征在于，X轴光路和W轴光路分别与Y轴光路相互垂直。
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