CN109940290A - 一种基于三维五轴3d激光切割的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于三维五轴3D激光切割的控制系统，包括数控系统、切割头、多个驱动电机，数控系统控制各个驱动电机转动，数控系统包括示教器和控制器；切割头包括喷嘴，喷嘴上设置有金属感应片，该金属感应片与被切割的切割面板构成电容，金属感应片与控制器连接；控制器根据金属感应片的反馈电压判断金属感应片与被切割的切割面板之间的距离，示教器通过多点标定设置反馈电压对应的金属感应片与被切割的切割面板之间的距离；示教器还通过控制器控制驱动电机带动切割头调整不同的姿态并进行多点标定设置对应姿态的反馈电压对应的金属感应片与被切割的切割面板之间的距离。本发明具有更高的兼容性和稳定性。

Description

一种基于三维五轴3D激光切割的控制系统

技术领域

本发明涉及3D激光切割技术领域，具体为一种基于三维五轴3D激光切割的控制系统。

背景技术

激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的，激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料，用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。

现有的激光切割的控制系统进行调试的标定方法较为简单，其主要在2D切割上转移至3D切割，其在长期的使用中会出现各种各样的不兼容问题，并且其标定的方法较为粗糙，仅通过标定两点高度进行线性划分。并且由于沿用2D切割的标定方式，其在3D切割上稳定性不足，兼容性不好。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于三维五轴3D激光切割的控制系统，具有更高的兼容性和稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于三维五轴3D激光切割的控制系统，包括数控系统、切割头、多个驱动电机，所述数控系统控制各个驱动电机转动，以带动切割头移动和调整姿态，所述数控系统包括示教器和控制器，所述示教器与控制器通信连接，以对控制器进行在线编程，所述控制器与各个驱动电机连接，以控制驱动电机转动；所述切割头包括喷嘴，所述喷嘴上设置有金属感应片，该金属感应片与被切割的切割面板构成电容，所述金属感应片与控制器连接，以接收充电电源并反馈电压给控制器；所述控制器根据金属感应片的反馈电压判断金属感应片与被切割的切割面板之间的距离，所述示教器通过多点标定设置反馈电压对应的金属感应片与被切割的切割面板之间的距离；所述示教器还通过控制器控制驱动电机带动切割头调整不同的姿态并进行多点标定设置对应姿态的反馈电压对应的金属感应片与被切割的切割面板之间的距离。

作为本发明的进一步改进，所述驱动电机带动切割头调整不同的姿态包括切割头与被切割的切割面板之间构成15°～90°夹角中的多个倾斜姿态；所述多点标定包括0.5mm～10mm中的多个标定点。

作为本发明的进一步改进，所述示教器包括使能按键、操纵杆、速度调节旋钮和与控制器通信连接的嵌入式系统；所述速度旋钮和操纵杆均与嵌入式系统通信连接，所述使能按键位于嵌入式系统和操纵杆之间；所述使能按键的一端连接至嵌入式系统的接收引脚，另一端连接至操纵杆的输出引脚，当使能按键被按下时，操纵杆与嵌入式系统通信；所述速度调节旋钮为滑动变阻器，通过输入不同的电压给嵌入式系统反馈设定的速度倍率。

作为本发明的进一步改进，还包括安全门锁、驱动器、门锁检测模块、速度检测模块、控制模块和接触器，所述门锁检测模块与安全门锁通信连接，以获取安全门锁的锁定状态；所述驱动电机为编码电机，所述速度检测模块与驱动电机通信连接，以获取驱动电机的转速；所述门锁检测模块和速度检测模块均与控制模块连接，所述控制模块与接触器的控制端通信连接，以控制接触器的导通与断开，所述接触器的输入输出端分别于外部电源和驱动器连接，当接触器导通时，驱动器通电；所述驱动器与驱动电机连接，以控制驱动电机的转动带动切割头调整姿态；所述门锁检测模块根据安全门锁的锁定状态发送控制信息给控制模块，控制模块对应控制信息控制接触器导通或断开；所述速度检测模块根据驱动电机的转速发送控制信息给控制模块。

作为本发明的进一步改进，所述控制模块接收门锁检测模块和速度检测模块的控制信息并控制接触器导通与断开时，速度检测模块发送的控制信息优先级高于门锁检测模块；当速度检测模块和门锁检测模块同时发送对应断开通电的控制信息时，控制模块根据速度检测模块发送的控制信息断开接触器的导通。

作为本发明的进一步改进，所述控制器具有用于启动自动切割的切割模式和用于调试切割轨道的轨迹模拟模式；当数控系统处于切割模式时，速度检测模块暂停接收驱动电机的实际转速数据；当数控系统处于轨迹模拟模式时，门锁检测模块暂停检测安全门锁的锁定状态。

作为本发明的进一步改进，还包括烟雾检测模块，以获取实际烟雾检测信息给控制模块；所述烟雾检测模块与控制模块通信连接，还与控制器通信连接，以获取控制器中的烟雾参数，当实际烟雾检测信息与烟雾参数不匹配时，烟雾检测模块发送对应断开通电的控制信息给控制模块，控制模块控制接触器断开导通。

作为本发明的进一步改进，所述烟雾检测模块与速度检测模块和门锁检测模块之间均设置有MOS管，其中MOS管的栅极连接至烟雾检测模块，该栅极还连接有电阻R2后接到板内电源，所述MOS管的源极连接有电阻R1后连接至板内电源，其漏极连接至速度检测模块或门锁检测模块，当烟雾检测模块发送对应断开通电的控制信息给控制模块时，烟雾检测模块发送断电信号给MOS管，MOS管接收到断电信号后断开板内电源与速度检测模块或门锁检测模块之间的导通。

作为本发明的进一步改进，所述控制模块连接有电阻R3后连接至MOS管的漏极连接，以获取漏极的通电状态。

本发明的有益效果，通过示教器可以对控制器进行在线编程，用户可以直接通过示教器来现场进行标定，能够更加准确的控制标定的过程，相比直接进行离线编程烧录的方式具有更高的可控性，可以避免不同批次生产的设备之间的细微误差对标定精度造成误差，并且通过在线编程具有更强的可控性，能够让用户直接根据自身需求重新进行设定，通过示教器一遍操控切割头一遍进行编程，使得每一个编程步骤得到可视化控制；在标定过程中，用户可以通过示教器调整切割头不同的姿态，并利用示教器对各个姿态下的切割头的各个高度进行标定，进而提高标定的完整性，并且更加符合3D切割的应用，并且能够避免切割头在不同的姿态下造成的高度判断的误差，能够让标定更加准确，提高反馈给控制器的反馈电压对应的高度的准确性，让控制器控制切割头的运动更加准确，进而达到提高3D激光切割的精度，避免细微的误差造成切割头撞击被切割的切割面板，导致设备损坏，进而造成损失。相比现有的切割头标定方法具有更高的可控性和稳定性，同时更加符合3D激光切割的应用，兼容性更高。

附图说明

图1为本发明的标定流程示意图；

图2为本发明的连接示意框图；

图3为本发明的烟雾检测模块连接结构示意图。

附图标号：1、安全门锁；2、数控系统；21、控制器；22、示教器；23、金属感应片；3、驱动器；41、门锁检测模块；42、烟雾检测模块；43、速度检测模块；44、控制模块；5、接触器；6、驱动电机。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-3所示，本实施例的一种基于三维五轴3D激光切割的控制系统，包括数控系统2、切割头、多个驱动电机6，数控系统2控制各个驱动电机6转动，以带动切割头移动和调整姿态，数控系统2包括示教器22和控制器21，示教器22与控制器21通信连接，以对控制器21进行在线编程，控制器21与各个驱动电机6连接，以控制驱动电机6转动；切割头包括喷嘴，喷嘴上设置有金属感应片23，该金属感应片23与被切割的切割面板构成电容，金属感应片23与控制器21连接，以接收充电电源并反馈电压给控制器21；控制器21根据金属感应片23的反馈电压判断金属感应片23与被切割的切割面板之间的距离，示教器22通过多点标定设置反馈电压对应的金属感应片23与被切割的切割面板之间的距离；示教器22还通过控制器21控制驱动电机6带动切割头调整不同的姿态并进行多点标定设置对应姿态的反馈电压对应的金属感应片23与被切割的切割面板之间的距离。

首先需要解释的是，由于金属感应片23的面积S是固定的，其介电常数ε为1，静电力常量k固定不变，金属感应片23和被切割的切割面板之间的距离d是变量，根据电容的容量根据表达式C＝εS/4πkd可知，d的变化会影响电容的容量，此时意味着金属感应片23上存储的电量变化取决于d，当d变化时，金属感应片23上的电压数值就会改变，并由此对切割头的高度与金属感应片23上的电压进行标定；现有的标定方式直接通过两点标定，然后通过线性计算的方式进行划分各个高度对应的金属感应片23的电压数值。

本方案中通过示教器22可以对控制器21进行在线编程，用户可以直接通过示教器22来现场进行标定，能够更加准确的控制标定的过程，相比直接进行离线编程烧录的方式具有更高的可控性，可以避免不同批次生产的设备之间的细微误差对标定精度造成误差，并且通过在线编程具有更强的可控性，能够让用户直接根据自身需求重新进行设定，通过示教器22一遍操控切割头一遍进行编程，使得每一个编程步骤得到可视化控制；在标定过程中，用户可以通过示教器22调整切割头不同的姿态，并利用示教器22对各个姿态下的切割头的各个高度进行标定，进而提高标定的完整性，并且更加符合3D切割的应用，并且能够避免切割头在不同的姿态下造成的高度判断的误差，能够让标定更加准确，提高反馈给控制器21的反馈电压对应的高度的准确性，让控制器21控制切割头的运动更加准确，进而达到提高3D激光切割的精度，避免细微的误差造成切割头撞击被切割的切割面板，导致设备损坏，进而造成损失。相比现有的切割头标定方法具有更高的可控性和稳定性，同时更加符合3D激光切割的应用，兼容性更高。

作为改进的一具体实施方式，驱动电机6带动切割头调整不同的姿态包括切割头与被切割的切割面板之间构成15°～90°夹角中的多个倾斜姿态；多点标定包括0.5mm～10mm中的多个标定点。

切割头与被切割的面板构成90°的夹角为最常用的切割角度，在具体标定中，可以选用15°间隔的15°、30°、45°、60°、75°、90°，在需要更高精度的标定时，可以选用间隔更小的多个标定点，其结合示教器22进行多点标定，能够让标定精度更高同时具有非常高的可控性，通过对切割头与被切割的面板构成的夹角进行等间隔划分，让标定点的高度对应的反馈电压更加均匀，进而让标定结果更加符合标定变化的趋势，使得标定出来的结果更加可靠。

作为改进的一具体实施方式，示教器22包括使能按键、操纵杆、速度调节旋钮和与控制器21通信连接的嵌入式系统；速度旋钮和操纵杆均与嵌入式系统通信连接，使能按键位于嵌入式系统和操纵杆之间；使能按键的一端连接至嵌入式系统的接收引脚，另一端连接至操纵杆的输出引脚，当使能按键被按下时，操纵杆与嵌入式系统通信；速度调节旋钮为滑动变阻器，通过输入不同的电压给嵌入式系统反馈设定的速度倍率。

当用户需要通过控制切割头运动时，可以通过控制操纵杆的动作来对切割头进行对应的控制，在具体控制时，需要先按下使能按键，让操纵杆与嵌入式系统之间的通信进行连通，在需要调节切割头的移动速度时，可以通过速度调节旋钮输出不同的电压给嵌入式系统，嵌入式系统输出对应的速度倍率给控制器21，通过控制器21来改变驱动电机6的转速，进而调节切割头运动的速度。

通过上述技术方案，由于3D激光切割的设备较大，切割头整体体积以及质量都大，如果误触碰操纵杆就容易造成伤害，其后果不堪设想。通过方案中的使能按键，能够通过硬件的方式控制操纵杆与嵌入式系统之间的通信状态，该方式相比软件控制来说原理更加简单快速，并且不会有代码运行陷入死循环的情况出现，避免了操纵杆输出的操控信号的代码陷入死循环导致切割头的运动失控的情况出现，进而确保控制的安全性，可以直接通过硬件按钮来物理断开操纵杆和嵌入式系统之间的通信，让嵌入式系统不再接受操纵杆发送的操控那个信号。另外通过速度调节旋钮，可以让用户在控制切割头时，操控性更强，在需要高精度操作的位置可以调节至低速，在大位移的位置可以用高速，进而让整个调试或模拟过程更加快速。通过速度调节旋钮的转动改变滑动变阻器的阻值，进而调整分压结果输出不同的电压数值，反馈给嵌入式系统后即可完成速度倍率的调节。

作为改进的一具体实施方式，还包括安全门锁1、驱动器3、门锁检测模块41、速度检测模块43、控制模块44和接触器5，门锁检测模块41与安全门锁1通信连接，以获取安全门锁1的锁定状态；驱动电机6为编码电机，速度检测模块43与驱动电机6通信连接，以获取驱动电机6的转速；门锁检测模块41和速度检测模块43均与控制模块44连接，控制模块44与接触器5的控制端通信连接，以控制接触器5的导通与断开，接触器5的输入输出端分别于外部电源和驱动器3连接，当接触器5导通时，驱动器3通电；驱动器3与驱动电机6连接，以控制驱动电机6的转动带动切割头调整姿态；门锁检测模块41根据安全门锁1的锁定状态发送控制信息给控制模块44，控制模块44对应控制信息控制接触器5导通或断开；速度检测模块43根据驱动电机6的转速发送控制信息给控制模块44。

其中安全门锁1可以采用现有的磁控式门锁，便于门锁检测模块41检测，并且原理简单易操作。门锁检测模块41可以采用现有的磁力感应传感器与安全门锁1进行配合，进而检测安全门锁1是否进入锁定状态。

通过上述技术方案，通过提高标定的精度和提高示教器22控制的稳定性能够提高3D激光切割设备的寿命以及工作人员的安全性。但是在切割过程中，为了进一步确保工作人员的安全，工作人员需要离开3D激光切割设备的包围，并将包围的门关闭，在包围的门被关闭后，安全门锁1锁定，此时门锁检测模块41检测到安全门锁1进入锁定状态，在控制模块44接收到安全门锁1进入锁定状态的信号后才控制接触器5对驱动器3通电，通过驱动器3控制驱动电机6转动，否则驱动器3不通电，无法控制驱动电机6转动；如此设置可以让工作人员的安全得到保障，只有工作人员离开包围并关上门之后切割头才会进行移动和切割，避免激光切割时产生的高温和火花溅射对工作人员造成伤害。另外，用户在通过示教器22调试切割头的轨迹时，如果驱动电机6失控，其运转状态会与设定的状态不匹配，此时如果切割头继续移动，会造成切割头碰撞损伤，为了配合使能按键的效果进一步提高安全性，设置的速度检测模块43能够在用户利用示教器22进行调试时，对驱动电机6的转速进行检测，实时匹配驱动电机6的实际转速和设定的转速，一旦其转速不匹配，速度检测模块43就发送对应断开通电的控制信息给控制模块44，控制模块44接收到该控制信息后控制接触器5断开通电，此时驱动器3断电，中断对驱动电机6的控制，进而停止切割头的动作，结合使能按键能够起到双重保护，具有更好的保护作用，设置的驱动电机6采用编码电机，配合速度检测模块43能够快速的检测驱动电机6的转速。

上述的速度检测模块43可以采用stm32的微处理器构成的具有计时和计数功能的现有模块，驱动器3为现有的控制驱动电机6转动的驱动组件。

基于上述方案的一种提高安全性的实施方式，控制模块44接收门锁检测模块41和速度检测模块43的控制信息并控制接触器5导通与断开时，速度检测模块43发送的控制信息优先级高于门锁检测模块41；当速度检测模块43和门锁检测模块41同时发送对应断开通电的控制信息时，控制模块44根据速度检测模块43发送的控制信息断开接触器5的导通。

通过上述技术方案，由于设备在实际应用中容易受到各种干扰，为了减小干扰带来的影响，对速度检测模块43与门锁检测模块41的优先级进行设置，通过将速度检测模块43的优先级设置为高于门锁检测模块41，此时优先判断速度检测模块43是否发送断开通电的控制信息给控制模块44，避免信号冲突造成判断干扰，提高控制的稳定性，进而为安全性提供保障。

区别于设置优先级来提高安全性的另一种实施方式，控制器21具有用于启动自动切割的切割模式和用于调试切割轨道的轨迹模拟模式；当数控系统2处于切割模式时，速度检测模块43暂停接收驱动电机6的实际转速数据；当数控系统2处于轨迹模拟模式时，门锁检测模块41暂停检测安全门锁1的锁定状态。

通过上述技术方案，用户需要对切割头的运动轨迹进行模拟时，可以通过控制器21或者示教器22选择进入轨迹模拟模式，此时控制模块44发送暂停检测信号给门锁检测模块41，门锁检测模块41接收到暂停检测信号后暂停对安全门锁1的锁定状态的检测，此时只有速度检测模块43进行检测，进一步提高判断的稳定性，由于在轨迹模拟模式下不需要进行实际切割操作，所以不需要离开包围的门，此时暂停安全门锁1的判断仍旧可以保证安全性；另外，在用户需要进行自动切割时，通过数控系统2选择进入切割模式，此时只有门锁检测模块41进行检测，暂停速度检测模块43检测，此时用户需要离开包围的门，并且关上包围的门，让安全门锁1进入锁定状态，然后门锁检测模块41检测到安全门锁1锁定时，此时门锁检测模块41发送可通电的控制信息给控制模块44，控制模块44控制接触器5导通；如果门锁检测模块41检测到安全门锁1处于解锁状态，意味着包围的门没关上，此时门锁检测模块41发送断电的控制信息给控制模块44，控制模块44控制接触器5断开通电，通过上述方式，用户只要一打开门，接触器5就会断开通电，进而停止对驱动器3的供电，以确保安全性，同时能够提高判断的稳定性。

作为改进的一具体实施方式，还包括烟雾检测模块42，以获取实际烟雾检测信息给控制模块44；烟雾检测模块42与控制模块44通信连接，还与控制器21通信连接，以获取控制器21中的烟雾参数，当实际烟雾检测信息与烟雾参数不匹配时，烟雾检测模块42发送对应断开通电的控制信息给控制模块44，控制模块44控制接触器5断开导通。

烟雾检测模块42可以采用现有的气敏传感器结合单片机构成的集成电路模块。通过该模块可以对控制中的烟雾和气体进行检测。

在使用前，用户通过示教器22或者控制器21设定烟雾参数，并通过控制模块44将该烟雾参数传递给烟雾检测模块42进行存储，用户通过设置烟雾参数将常规烟雾进行排除，在烟雾检测模块42检测到对应的烟雾种类时，该烟雾种类不属于设定的烟雾参数的范围内，此时烟雾检测模块42就会发送断开通电的控制信息给控制模块44，控制模块44控制接触器5断开导通，进而达到暂停设备运作的目的。

由于在切割头进行切割模式时，用户离开包围，并且内部运作状态较难观察，其内部设置烟雾检测模块42，通过检测是否有烟雾产生或者获取的实际烟雾检测信息是否符合设定的烟雾参数，当设备工作异常产生对应的烟雾时，例如烟雾检测模块42检测到设备过载导致发热产生的烟雾时，烟雾检测模块42就会发送对应断开通电的控制信息给控制模块44，控制模块44控制接触器5断开通电，用户可以通过数控系统2设定对应的烟雾参数，并传输给烟雾检测模块42，烟雾检测模块42将检测到的实际烟雾检测信息与烟雾参数进行比对，当实际烟雾检测信息与烟雾参数不匹配时，烟雾检测模块42就发送对应断开通电的控制信息给控制模块44。用户可以根据需要通过数控系统2加入不同的烟雾参数，以满足当前操作的需要，进而达到进一步提高安全性的效果。

作为改进的一具体实施方式，烟雾检测模块42与速度检测模块43和门锁检测模块41之间均设置有MOS管，其中MOS管的栅极连接至烟雾检测模块42，该栅极还连接有电阻R2后接到板内电源，MOS管的源极连接有电阻R1后连接至板内电源，其漏极连接至速度检测模块43或门锁检测模块41，当烟雾检测模块42发送对应断开通电的控制信息给控制模块44时，烟雾检测模块42发送断电信号给MOS管，MOS管接收到断电信号后断开板内电源与速度检测模块43或门锁检测模块41之间的导通。

通过上述技术方案，当烟雾检测模块42检测发送对应断电的控制信息给控制模块44时，烟雾检测模块42还发送断电控制信号给MOS管的栅极，此时MOS管断开，停止板内电源对速度检测模块43的供电，进而直接达到终端速度检测模块43检测编码电机转速的目的，避免速度检测模块43发送控制信息给控制模块44造成干扰而影响烟雾检测模块42判断准确性。在烟雾检测模块42发送断电控制信号给MOS管时，该断电控制信号还通过电阻R2上拉，提高信号强度，提高对MOS管控制的稳定性，另外通过电阻R1的设置，在板内电源对速度检测模块43进行供电时进行限流，避免速度检测模块43接收到的板内电源的电流过大而造成电路损伤。由本方案可以直接避免门锁检测模块41和速度检测模块43对烟雾检测模块42检测到烟雾参数外的烟雾的干扰，能够大大增加抗干扰性，可以让紧急状态下的电路工作更加稳定。

作为改进的一具体实施方式，控制模块44连接有电阻R3后连接至MOS管的漏极连接，以获取漏极的通电状态。

通过上述技术方案，在设备刚上电时，速度检测模块43和门锁检测模块41通电，此时MOS管漏极的电压通过电阻R3后传递给控制模块44，此时控制模块44对MOS管漏极的电压进行判断，进而通过控制模块44检测速度检测模块43和门锁检测模块41是否正常上电，同时也能在烟雾检测模块42控制MOS管断电后检测速度检测模块43和门锁检测模块41是否成功断电。由此能够提高电路的监测性，以保证电路的正常工作。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于三维五轴3D激光切割的控制系统，包括数控系统(2)、切割头、多个驱动电机(6)，所述数控系统(2)控制各个驱动电机(6)转动，以带动切割头移动和调整姿态，其特征在于，所述数控系统(2)包括示教器(22)和控制器(21)，所述示教器(22)与控制器(21)通信连接，以对控制器(21)进行在线编程，所述控制器(21)与各个驱动电机(6)连接，以控制驱动电机(6)转动；所述切割头包括喷嘴，所述喷嘴上设置有金属感应片(23)，该金属感应片(23)与被切割的切割面板构成电容，所述金属感应片(23)与控制器(21)连接，以接收充电电源并反馈电压给控制器(21)；所述控制器(21)根据金属感应片(23)的反馈电压判断金属感应片(23)与被切割的切割面板之间的距离，所述示教器(22)通过多点标定设置反馈电压对应的金属感应片(23)与被切割的切割面板之间的距离；所述示教器(22)还通过控制器(21)控制驱动电机(6)带动切割头调整不同的姿态并进行多点标定设置对应姿态的反馈电压对应的金属感应片(23)与被切割的切割面板之间的距离。

2.根据权利要求1所述的基于三维五轴3D激光切割的控制系统，其特征在于，所述驱动电机(6)带动切割头调整不同的姿态包括切割头与被切割的切割面板之间构成15°～90°夹角中的多个倾斜姿态；所述多点标定包括0.5mm～10mm中的多个标定点。

3.根据权利要求1或2所述的基于三维五轴3D激光切割的控制系统，其特征在于，所述示教器(22)包括使能按键、操纵杆、速度调节旋钮和与控制器(21)通信连接的嵌入式系统；所述速度旋钮和操纵杆均与嵌入式系统通信连接，所述使能按键位于嵌入式系统和操纵杆之间；所述使能按键的一端连接至嵌入式系统的接收引脚，另一端连接至操纵杆的输出引脚，当使能按键被按下时，操纵杆与嵌入式系统通信；所述速度调节旋钮为滑动变阻器，通过输入不同的电压给嵌入式系统反馈设定的速度倍率。

4.根据权利要求1所述的基于三维五轴3D激光切割的控制系统，其特征在于，还包括安全门锁(1)、驱动器(3)、门锁检测模块(41)、速度检测模块(43)、控制模块(44)和接触器(5)，所述门锁检测模块(41)与安全门锁(1)通信连接，以获取安全门锁(1)的锁定状态；所述驱动电机(6)为编码电机，所述速度检测模块(43)与驱动电机(6)通信连接，以获取驱动电机(6)的转速；所述门锁检测模块(41)和速度检测模块(43)均与控制模块(44)连接，所述控制模块(44)与接触器(5)的控制端通信连接，以控制接触器(5)的导通与断开，所述接触器(5)的输入输出端分别于外部电源和驱动器(3)连接，当接触器(5)导通时，驱动器(3)通电；所述驱动器(3)与驱动电机(6)连接，以控制驱动电机(6)的转动带动切割头调整姿态；所述门锁检测模块(41)根据安全门锁(1)的锁定状态发送控制信息给控制模块(44)，控制模块(44)对应控制信息控制接触器(5)导通或断开；所述速度检测模块(43)根据驱动电机(6)的转速发送控制信息给控制模块(44)。

5.根据权利要求4所述的基于三维五轴3D激光切割的控制系统，其特征在于，所述控制模块(44)接收门锁检测模块(41)和速度检测模块(43)的控制信息并控制接触器(5)导通与断开时，速度检测模块(43)发送的控制信息优先级高于门锁检测模块(41)；当速度检测模块(43)和门锁检测模块(41)同时发送对应断开通电的控制信息时，控制模块(44)根据速度检测模块(43)发送的控制信息断开接触器(5)的导通。

6.根据权利要求4所述的基于三维五轴3D激光切割的控制系统，其特征在于，所述控制器(21)具有用于启动自动切割的切割模式和用于调试切割轨道的轨迹模拟模式；当数控系统(2)处于切割模式时，速度检测模块(43)暂停接收驱动电机(6)的实际转速数据；当数控系统(2)处于轨迹模拟模式时，门锁检测模块(41)暂停检测安全门锁(1)的锁定状态。

7.根据权利要求6所述的基于三维五轴3D激光切割的控制系统，其特征在于，还包括烟雾检测模块(42)，以获取实际烟雾检测信息给控制模块(44)；所述烟雾检测模块(42)与控制模块(44)通信连接，还与控制器(21)通信连接，以获取控制器(21)中的烟雾参数，当实际烟雾检测信息与烟雾参数不匹配时，烟雾检测模块(42)发送对应断开通电的控制信息给控制模块(44)，控制模块(44)控制接触器(5)断开导通。

8.根据权利要求7所述的基于三维五轴3D激光切割的控制系统，其特征在于，所述烟雾检测模块(42)与速度检测模块(43)和门锁检测模块(41)之间均设置有MOS管，其中MOS管的栅极连接至烟雾检测模块(42)，该栅极还连接有电阻R2后接到板内电源，所述MOS管的源极连接有电阻R1后连接至板内电源，其漏极连接至速度检测模块(43)或门锁检测模块(41)，当烟雾检测模块(42)发送对应断开通电的控制信息给控制模块(44)时，烟雾检测模块(42)发送断电信号给MOS管，MOS管接收到断电信号后断开板内电源与速度检测模块(43)或门锁检测模块(41)之间的导通。

9.根据权利要求8所述的基于三维五轴3D激光切割的控制系统，其特征在于，所述控制模块(44)连接有电阻R3后连接至MOS管的漏极连接，以获取漏极的通电状态。