CN107953030A - 一种激光切割头加工零部件的加工方法和系统 - Google Patents

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谭维奇
刘根
李先昊
王晴
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Abstract

本发明涉及一种激光切割头加工零部件的加工方法和系统，其方法包括以下步骤：步骤S1：检测激光切割头的喷嘴与加工工件表面之间的电容值；步骤S2：将所述电容值转化为震荡频率信号；步骤S3：处理所述震荡频率信号，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值；步骤S4：将所述距离值与数据库中预先存储的距离值进行比较；步骤S5：根据所述比较结果控制所述激光切割头移动以调整激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离；步骤S6：控制所述激光切割头绕设定路径移动以完成零部件的加工。本发明激光切割头与加工工件表面之间距离的标定自动化进行，避免了手动调节的繁琐操作，调节结果更加可靠。

Description

一种激光切割头加工零部件的加工方法和系统
技术领域
本发明涉及激光加工领域，特别涉及一种激光切割头加工零部件的加工方法和系统。
背景技术
工业生产过程中经常需要在零部件上加工圆孔、缝隙等。目前常用的加工方式有：一、采用CNC(computer numerical control)进行加工，CNC需要利用铣刀等刀具切割板材来实现加工，其加工速度较慢且容易造成刀具磨损；二、在金属板上进行化学腐蚀进行加工，然而，化学腐蚀对环境污染很大，而且化学腐蚀不能加工对抗化学腐蚀的金属；三、采用激光加工。激光加工主要是采用激光切割头对零部件进行加工，加工时工作人员需手动调整激光切割头喷嘴与加工工件表面之间的间距，操作较为繁琐，且调节精度较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种激光切割头加工零部件的加工方法和系统，以克服上述现有技术中的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明的一个方面，提供了一种激光切割头加工零部件的加工方法，包括以下步骤：
步骤S1：检测激光切割头的喷嘴与加工工件表面之间的电容值；
步骤S2：将电容值转化为震荡频率信号；
步骤S3：处理震荡频率信号，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值；
步骤S4：将距离值与数据库中预先存储的距离值进行比较；
步骤S5：根据比较结果控制激光切割头移动以调整激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离；
步骤S6：控制激光切割头绕设定路径移动以完成零部件的加工。
进一步：步骤S3的具体实现为：
步骤S31：对震荡频率信号进行滤波、整形、分频；
步骤S32：对滤波、整形、分频后的震荡频率信号进行处理，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值。
上述进一步方案的有益效果是：对震荡频率信号进行滤波、整形和分频处理，可确保测量结果的准确性。
进一步：在步骤S6中，激光切割头在绕设定路径移动对零部件进行加工的过程中需对气管切割头进行冷却。
上述进一步方案的有益效果是：避免激光切割头内的反光镜受热损坏。
本发明的另一个方面，提供了一种激光切割头加工零部件的加工系统，包括传感器、放大器、信号处理装置、比较器、第一驱动装置、第二驱动装置和控制器，
传感器用于检测激光切割头的喷嘴与加工工件表面之间的电容值；
放大器用于将电容值转化为震荡频率信号；
信号处理装置用于处理震荡频率信号，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值；
比较器用于将距离值与数据库中预先存储的距离值进行比较；
第一驱动装置用于根据比较器的比较结果控制激光切割头移动以调整激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离；
第二驱动装置用于控制激光切割头绕设定路径移动以完成零部件的加工；
传感器、放大器、信号处理装置、比较器、第一驱动装置和第二驱动装置均与控制器电连接。
进一步：信号处理装置包括信号滤波整形模块和DSP信号处理模块，信号滤波整形模块用于对震荡频率信号进行滤波、整形、分频；DSP信号处理模块用于对滤波、整形、分频后的震荡频率信号进行处理，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值。
上述进一步方案的有益效果是：对震荡频率信号进行滤波、整形和分频处理，可确保测量结果的准确性。
进一步：还包括水冷控制系统，水冷控制系统用于对激光切割头进行冷却。
上述进一步方案的有益效果是：避免激光切割头内的反光镜受热损坏。
本发明的有益效果是：激光切割头与加工工件表面之间距离的标定自动化进行，避免了手动调节的繁琐操作，调节结果更加可靠。
附图说明
图1为本发明一种激光切割头加工零部件的加工方法的流程图；
图2为本发明一种激光切割头加工零部件的加工系统的原理图。
图中：1为传感器、2为放大器、3为信号处理装置、31为信号滤波整形模块、32为DSP信号处理模块、4为比较器、5为第一驱动装置、6为第二驱动装置、8为水冷控制系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一、如图1所示，一种激光切割头加工零部件的加工方法，包括以下步骤：
步骤S1：检测激光切割头的喷嘴与加工工件表面之间的电容值；
步骤S2：将电容值转化为震荡频率信号；
步骤S3：处理震荡频率信号，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值；
步骤S4：将距离值与数据库中预先存储的距离值进行比较；
步骤S5：根据比较结果控制激光切割头移动以调整激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离；
步骤S6：控制激光切割头绕设定路径移动以完成零部件的加工。
优选地：步骤S3的具体实现为：
步骤S31：对震荡频率信号进行滤波、整形、分频；
步骤S32：对滤波、整形、分频后的震荡频率信号进行处理，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值。对震荡频率信号进行滤波、整形和分频处理，可确保测量结果的准确性。
优选地：在步骤S6中，激光切割头在绕设定路径移动对零部件进行加工的过程中需对气管切割头进行冷却。避免激光切割头内的反光镜受热损坏。
实施例二、如图2所示，一种激光切割头加工零部件的加工系统，包括传感器1、放大器2、信号处理装置3、比较器4、第一驱动装置5、第二驱动装置6和控制器7，
传感器1用于检测激光切割头的喷嘴与加工工件表面之间的电容值；
放大器2用于将电容值转化为震荡频率信号；
信号处理装置3用于处理震荡频率信号，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值；
比较器4用于将距离值与数据库中预先存储的距离值进行比较；
第一驱动装置5用于根据比较器4的比较结果控制激光切割头移动以调整激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离；
第二驱动装置6用于控制激光切割头绕设定路径移动以完成零部件的加工；
传感器1、放大器2、信号处理装置3、比较器4、第一驱动装置5和第二驱动装置6均与控制器7电连接。
优选地：信号处理装置3包括信号滤波整形模块31和DSP信号处理模块32，信号滤波整形模块31用于对震荡频率信号进行滤波、整形、分频；DSP信号处理模块32用于对滤波、整形、分频后的震荡频率信号进行处理，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值。对震荡频率信号进行滤波、整形和分频处理，可确保测量结果的准确性。
优选地：一种激光切割头加工零部件的加工系统还包括水冷控制系统8，水冷控制系统8用于对激光切割头进行冷却。避免激光切割头内的反光镜受热损坏。
本发明的有益效果是：激光切割头与加工工件表面之间距离的标定自动化进行，避免了手动调节的繁琐操作，调节结果更加可靠。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光切割头加工零部件的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：检测激光切割头的喷嘴与加工工件表面之间的电容值；
步骤S2：将所述电容值转化为震荡频率信号；
步骤S3：处理所述震荡频率信号，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值；
步骤S4：将所述距离值与数据库中预先存储的距离值进行比较；
步骤S5：根据所述比较结果控制所述激光切割头移动以调整激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离；
步骤S6：控制所述激光切割头绕设定路径移动以完成零部件的加工。
2.根据权利要求1所述一种激光切割头加工零部件的加工方法，其特征在于：所述步骤S3的具体实现为：
步骤S31：对所述震荡频率信号进行滤波、整形、分频；
步骤S32：对滤波、整形、分频后的震荡频率信号进行处理，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值。
3.根据权利要求1所述一种激光切割头加工零部件的加工方法，其特征在于：在所述步骤S6中，所述激光切割头在绕设定路径移动对零部件进行加工的过程中需对所述气管切割头进行冷却。
4.一种激光切割头加工零部件的加工系统，其特征在于：包括传感器(1)、放大器(2)、信号处理装置(3)、比较器(4)、第一驱动装置(5)、第二驱动装置(6)和控制器(7)，
所述传感器(1)用于检测激光切割头的喷嘴与加工工件表面之间的电容值；
所述放大器(2)用于将所述电容值转化为震荡频率信号；
所述信号处理装置(3)用于处理所述震荡频率信号，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值；
所述比较器(4)用于将所述距离值与数据库中预先存储的距离值进行比较；
所述第一驱动装置(5)用于根据所述比较器(4)的比较结果控制所述激光切割头移动以调整激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离；
所述第二驱动装置(6)用于控制所述激光切割头绕设定路径移动以完成零部件的加工；
所述传感器(1)、所述放大器(2)、所述信号处理装置(3)、所述比较器(4)、所述第一驱动装置(5)和所述第二驱动装置(6)均与所述控制器(7)电连接。
5.根据权利要求4所述一种激光切割头加工零部件的加工系统，其特征在于：所述信号处理装置(3)包括信号滤波整形模块(31)和DSP信号处理模块(32)，所述信号滤波整形模块(31)用于对所述震荡频率信号进行滤波、整形、分频；所述DSP信号处理模块(32)用于对滤波、整形、分频后的震荡频率信号进行处理，以获得激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离值。
6.根据权利要求4所述一种激光切割头加工零部件的加工系统，其特征在于：还包括水冷控制系统(8)，所述水冷控制系统(8)用于对所述激光切割头进行冷却。
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