CN110202273A - 一种基于激光位移传感器的自动调高装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于激光位移传感器的自动调高装置，该装置包括Z轴电机执行机构、高度调节控制器和激光位移传感器，结构简单；激光位移传感器对工件位置进行检查并反馈距离信号，高度调节控制器再根据测量反馈结果进行激光切割头高度位置调节。在本发明中，优选采用松下HG‑C1100型号的激光位移传感器，检测精度高。另外，在对激光切割头高度调节过程中，要使激光位移传感器测量光点位置与切割工件距离保持一致，达到激光焦点不偏离切割工件的目的。本发明还提供了一种基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，该方法采用实时采集点的信息，实时进行控制，有效提高了控制精度，提高了整个系统的运行效率。

Description

一种基于激光位移传感器的自动调高装置及其控制方法

技术领域

本发明属于激光加工领域，特别涉及一种激光切割机的自动调高装置及其控制系统和方法。

背景技术

普通的二维激光切割加工一般由激光器、反射镜以及聚焦镜组成，激光焦点聚焦到二维的平面上进行切割。但是当遇到不平或者是三维的加工材料时，普通的二维切割系统将不能满足切割要求。激光切割技术具有切割尺寸精度高、切口无毛刺、切缝不变形、切割速度快且不受加工形状限制等特点，目前已越来越多地应用于机械加工领域。

切割机在作业时，为了保证其切割头的切割嘴与待切割工件之间的距离保持在一定高度内，一般会设有自动调高装置。目前，市场上的激光切割机的自动调高装置一般采用电容调高，其原理为电容感应环与待切割工件之间形成两平板间电容，而电容的大小与两者间的距离有关。

但上述电容切割一般只适用于切割金属材料，因为当切割非金属材料时，由于非金属材料无法导电，非金属无法与切割嘴之间产生间隙电容，即切割头无法感应到电容值，也就不能判断切割头与工件之间的距离。因此，现有技术中通常在切割非金属材料时，需要关闭电容调高装置，将切割枪抬高到一定高度进行切割。但当工件表面不平整时，切割头无法感应到钢板高度的变化，就会发生撞枪的危险。

专利CN201320802131.2公开了一种激光金属切割电容传感运动叠加调高器，包括通用型多维运动控制系统，所述多维运动控制系统的X轴运动输出通过X轴伺服电机驱动器控制X轴电机、Y轴运动输出通过Y轴伺服电机驱动器控制Y轴电机、A轴运动输出通过A轴伺服电机驱动器控制A轴电机，其特征在于：所述多维运动控制系统的Z轴运动输出连接在运动叠加调高器的输入端口，电容传感器采集的信号通过放大器的放大输入到运动叠加调高器的另一输入端口，运动叠加调高器的输出端通过Z轴伺服电机驱动器连接在Z轴电机的输入端实现Z轴电机的控制。该实用新型在电容传感调高器的基础上，叠加通用型多维运动控制系统的Z轴运动信息，实现Z轴方向的高速跟随运动，能够利用低廉的通用型多维运动控制系统以简单的结构实现昂贵的专用数控系统才能实现的功能，实现高速管材切割。但是其不能适用于非金属材料非平面的高度位置检测。

又如专利CN201420079893.9公开了一种激光切割机用辅助调高装置，包括绝缘套、夹紧板、导向柱和感应座，所述夹紧板中心形成一圆形孔，所述绝缘套置于该圆形孔内，该绝缘套套设于激光切割机的切割头上时所述夹紧板和绝缘套之间通过螺钉可拆卸固定连接；所述夹紧板上沿其圆形孔的轴线方向设有至少三个导向孔，每一导向孔内设一导向柱，该导向柱的上端能够相对所述夹紧板上下滑动，该导向柱的下端伸出所述夹紧板下侧并套设于一弹簧内后固定连接于所述感应座上。上述激光切割机用辅助调高装置可以使激光切割机安全的切割非金属材料，并且在切割过程中不关闭电容调高装置，使切割系统可以随时的检测切割嘴与工件之间的距离，从而保证切割质量和切割的安全性。但是该装置依然依赖电容参数作为反馈值，也不能实时动态控制Z轴调节，使激光焦点始终位于被切割物体的表面。

再如专利CN201610030505.1公开了一种用于数控激光切割系统的工件平整度预采集装置，其特征在于：所述的采集装置涉及三部分内容：硬件组成、高度信息采集方法、切割过程补偿方法。上述发明的有益效果可用于非金属材料的加工高度调整，采用接触式电阻传感器，利用预采集的方式，获取有限数量的加工工件的高度点，并在切割加工过程中采用数据插值的方法输出Z轴的调节值，但是其不能实时的根据检测的工件高度值，实时的进行Z轴的高度调节；另外，针对一些柔性材料或者软性材料，该接触式传感器将无法使用；此外，由于是采用的预采集的方式，加工效率将大幅降低，最后由于采集的数据点个数有限，所以Z轴动态调节的精度比较低，对于一些精密切割控制应用不适合。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于激光位移传感器的自动调高装置，该装置结构简单、将激光位移传感器安装在切割头上，并将传感器测量位置对准激光切割的焦点，然后对工件位置进行检查并反馈距离信号，检测精度高，实时调节Z轴的高度位置，并能实时动态跟踪，实现了非金属材料的非平面切割，保证切割精度和效果。

另外，本发明采用非接触式的激光位移传感器，对比电容式传感器具有更长的有效检测距离，精度高，响应快，可以对柔性、软性材料进行检测。

本发明的另一个目的在于提供一种自动调高装置的控制方法，该方法采用实时采集点的信息，实时进行控制，有效提高了控制精度，提高了整个系统的运行效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下:

一种基于激光位移传感器的自动调高装置，其特征在于，包括Z轴电机执行机构、高度调节控制器和激光位移传感器；所述Z轴执行机构包括激光切割头、Z轴电机、丝杠和丝杠螺母；所述Z轴电机固定在外部机架上，并与所述高度调节控制器电连接，受高度调节控制器控制；所述激光切割头的顶部固定安装有喷嘴；所述丝杠螺母活动安装在所述丝杠上并在丝杠转动时做直线往复运动；所述Z轴电机的输出端与所述丝杠固定连接来驱动所述丝杠；所述丝杠螺母上固定安装有连接座，所述激光切割头上部通过所述连接座与所述丝杠螺母固定连接并随丝杠螺母在Z轴方向(垂直方向)上做直线运动；所述激光位移传感器固定安装在所述激光切割头上，并与所述高度调节控制器电连接，对工件进行高度位置检测并将获得的信号传输至高度调节控制器。在本发明中，该装置包括Z轴电机执行机构、高度调节控制器和激光位移传感器，并将激光位移传感器安装在Z轴电机执行机构中的激光切割头上，结构简单；激光位移传感器对工件位置进行检查并反馈距离信号，高度调节控制器再根据测量反馈结果进行激光切割头高度位置调节。在本发明中，优选采用松下HG-C1100型号的激光位移传感器，检测精度高。另外，在对激光切割头高度调节过程中，要使激光位移传感器测量光点位置与切割工件距离保持一致，达到激光焦点不偏离切割工件的目的。

具体地，所述Z轴电机执行机构还包括固定安装在外部机架上的导轨，所述导轨与所述丝杠平行设置，所述导轨上活动安装有滑块，所述滑块上固定安装有用于支撑激光切割头的支撑板，通过所述支撑板固定连接所述激光切割头和所述滑块；所述丝杠的末端固定安装有固定在外部机架上的丝杠座。导轨、支撑板和滑块的设置，增强激光切割头在Z轴方向上的稳定运动。

具体地，所述激光位移传感器与所述激光切割头轴线形成倾角，所述倾角≤10°。在实际应用中，由于CO₂激光反射镜不能透过红光，因此不能把激光位移传感器的光束和激光光束同轴安装，而是使激光位移传感器与激光切割头轴线保持一定的倾角，该倾角不宜太大，否则会造成测量的不准确，一般保持在10度以内，保证激光聚焦的焦点位置和激光位移传感器的红光光束保持在轴线上。

具体地，该装置还包括用于参数配置及系统状态显示的触摸屏；所述高度调节控制器包括运动控制系统，所述触摸屏与所述运动控制系统电连接；所述激光位移传感器和所述Z轴电机均与所述运动控制系统电连接，并受运动控制系统控制；运动控制系统用于获取激光位移传感器的反馈信号并输出控制量，从而控制Z轴电机进行实时高度调节，实时动态跟踪，实现了非金属材料的非平面切割，保证切割精度和效果。本发明还可以根据现有技术设置回零和碰撞报警以及上下限位保护功能。

本发明还提供一种基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：Z轴电机执行机构固定安装在外部机架上，并使激光切割头垂直安装，然后将激光位移传感器安装在激光切割头上，使激光位移传感器与激光切割头轴线形成倾角，并确定初始位置，以及在触摸屏中进行参数配置；

S2：开始，检测是否有开始运动指令，若有运动指令，则跳转S3，若没有运动指令，则重复S2；所述运动指令由外部运动控制器发送给高度调节控制器；所述运动指令包括激光切割头上抬指令，激光切割头随动指令；

S3：执行开环运动，激光切割头加速下降朝焦点位置方向运动，由激光位移传感器同步检测实际位置反馈，并检测PID规划速度，然后将开环运动速度与PID规划速度比较，若开环运动速度≥PID规划速度，则跳转S4；若开环运动速度＜PID规划速度，则重复S3；

S4：执行PID闭环控制，判断激光切割头是否到达焦点位置，若下降到位信号输出有效，则跳转S5；若下降到位信号输出无效，则重复S4；此处的PID控制就是现有的PID控制算法；

S5：执行PID闭环(位置闭环)控制，输出速度控制信号给Z轴电机，实现对Z轴的动态控制。

在本发明中，为了使激光切割头快速达到跟随位置，在Z轴速度规划时，采用不同速度规划方式(包括开环运动及PID闭环运动)。本发明先使激光切割头开环运动快速下降，然后到某个速度点(可以是设定的)时在进行速度规划控制方式切换，执行PID闭环控制。本发明采用实时采集点的信息，实时进行控制，有效提高了控制精度，提高了整个系统的运行效率

在步骤S2中，高度调节控制器接收到随动指令信号后，自动的控制激光切割头下降到焦点位置，并实时检测激光位移传感器和工件表面的距离。根据距离的变化实时调节Z轴执行机构，待激光切割头下降到焦点位置后，高度调节控制器输出一个到位信号；当高度调节控制器接收到上抬指令信号，上抬到设定位置后，输出一个上抬到位信号。这两个信号可以有效的提高整个系统的执行效率。

具体地，在所述步骤S1中将激光位移传感器安装在激光切割头上具体包括以下步骤：移动激光切割头，并把激光的焦点位置位于加工工件的表面，然后再调节激光位移传感器的位置，通过观察激光位移传感器上的位置显示信息，当位置信息显示为0时，确定该安装位置为初始位置。

具体地，所述步骤S3中，在执行开环运动中，输入的信号为激光位移传感器给入的电信号，输出信号为运动控制信号，运动控制系统通过输入信号及系统预置的参数进行PID计算，然后输出运动控制信号(包括脉冲信号和方向信号)。

具体地，所述步骤S4中执行PID闭环控制具体包括：激光位移传感器检测到位置信息并转化为电信号，再将电信号传递给运动控制系统，运动控制系统根据配置的参数进行计算，然后输出运动控制信号给Z轴执行机构，控制Z轴电机、激光切割头执行运动，激光切割头执行运动过程中，激光位移传感器会对位置检测然后反馈，形成闭环。

具体地，所述步骤S5中，具体包括以下步骤：当到达预定位置时，切入到闭环控制，输出量为Z轴执行机构的速度指令，输出速度控制信号给Z轴电机，实现对Z轴的动态控制。

在本发明中，运动控制系统可以按照控制周期采集位置信息，但是由于激光光线以及被加工工件表面的一些细微的高低不平，为了保证位置采集的广顺性，消除外界干扰，需要对位置检测值进行滤波作为实际的位置信息，可以采用标准的中值滤波以及滑动平均值滤波算法。其中，运动系统控制采用脉冲串控制，Z轴电机工作在位置模式。

本发明的优势在于：

相比于现有技术，本发明提供一种基于激光位移传感器的自动调高装置，该装置结构简单；激光位移传感器对工件位置进行检查并反馈距离信号，高度调节控制器再根据测量反馈结果进行激光切割头高度位置调节。在本发明中，优选采用松下HG-C1100型号的激光位移传感器，检测精度高。另外，在对激光切割头高度调节过程中，要使激光位移传感器测量光点位置与切割工件距离保持一致，达到激光焦点不偏离切割工件的目的。

本发明的装置可以实时调节Z轴的高度位置，并能实时动态跟踪，实现了非金属材料的非平面切割，保证切割精度和效果；另外，本发明采用非接触式的激光位移传感器，对比电容式传感器具有更长的有效检测距离，精度高，响应快，可以对柔性、软性材料进行检测。且选用的HG-C110型号的激光位移传感器在具有70mm的有效检测范围，检测距离更长，可适用于更多不同高度位置检测。

本发明还提供一种基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，采用实时采集点的信息，实时进行控制，有效提高了控制精度，提高了整个系统的运行效率。

附图说明

图1是本发明所实施的基于激光位移传感器的自动调高装置的结构示意图。

图2是本发明所实施的基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法的系统框图。

图3是本发明所实施的基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法的流程框图。

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。

本发明的技术方案如下：

如图1-3，本发明提供一种基于激光位移传感器的自动调高装置，包括Z轴电机执行机构1、高度调节控制器(图未示)和激光位移传感器2；Z轴执行机构1包括激光切割头11、Z轴电机12、丝杠13和丝杠螺母14；Z轴电机12固定在外部机架3上，并与高度调节控制器电连接，受高度调节控制器控制；激光切割头11的顶部固定安装有喷嘴15；丝杠螺母14活动安装在丝杠13上并在丝杠13转动时做直线往复运动；Z轴电机12的输出端与丝杠13固定连接来驱动丝杠13；丝杠螺母14上固定安装有连接座16，激光切割头11上部通过连接座16与丝杠螺母14固定连接并随丝杠螺母14在Z轴方向(垂直方向)上做直线运动；激光位移传感器2固定安装在激光切割头11上，并与高度调节控制器电连接，对工件4进行高度位置检测并将获得的信号传输至高度调节控制器。在本发明中，该装置包括Z轴电机执行机构1、高度调节控制器和激光位移传感器2，并将激光位移传感器2安装在Z轴电机执行机构1中的激光切割头11上，结构简单；激光位移传感器2对工件4位置进行检查并反馈距离信号，高度调节控制器再根据测量反馈结果进行激光切割头11高度位置调节。在本发明中，优选采用松下HG-C1100型号的激光位移传感器，检测精度高。另外，在对激光切割头11高度调节过程中，要使激光位移传感器2测量光点位置与切割工件4距离保持一致，达到激光焦点不偏离切割工件4的目的。

在本具体实施方式中，Z轴电机执行机构1还包括固定安装在外部机架3上的导轨17，导轨17与丝杠13平行设置，导轨17上活动安装有滑块18，滑块18上固定安装有用于支撑激光切割头11的支撑板19，通过支撑板19固定连接激光切割头11和滑块18；丝杠13的末端固定安装有固定在外部机架上的丝杠座131。导轨17、支撑板19和滑块18的设置，增强激光切割头11在Z轴方向上的稳定运动。

在本具体实施方式中，激光位移传感器2与激光切割头11轴线形成倾角(图未示)，倾角≤10°。在实际应用中，由于CO2激光反射镜不能透过红光，因此不能把激光位移传感器2的光束和激光光束同轴安装，而是使激光位移传感器2与激光切割头11轴线保持一定的倾角，该倾角不宜太大，否则会造成测量的不准确，一般保持在10度以内，保证激光聚焦的焦点位置和激光位移传感器2的红光光束保持在轴线上。

在本具体实施方式中，该装置还包括用于参数配置及系统状态显示的触摸屏(图未示)；高度调节控制器包括运动控制系统(图未示)，触摸屏与运动控制系统电连接；激光位移传感器2和Z轴电机均与运动控制系统电连接，并受运动控制系统控制；运动控制系统用于获取激光位移传感器2的反馈信号并输出控制量，从而控制Z轴电机12进行实时高度调节，实时动态跟踪，实现了非金属材料的非平面切割，保证切割精度和效果。本发明还可以根据现有技术设置回零和碰撞报警以及上下限位保护功能。

本发明还提供一种基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：Z轴电机执行机构固定安装在外部机架上，并使激光切割头垂直安装，然后将激光位移传感器安装在激光切割头上，使激光位移传感器与激光切割头轴线形成倾角，并确定初始位置，以及在触摸屏中进行参数配置；

S2：开始，检测是否有开始运动指令，若有运动指令，则跳转S3，若没有运动指令，则重复S2；运动指令由外部运动控制器发送给高度调节控制器；运动指令包括激光切割头上抬指令，激光切割头随动指令；

S3：执行开环运动，激光切割头加速下降朝焦点位置方向运动，由激光位移传感器同步检测实际位置反馈，并检测PID规划速度，然后将开环运动速度与PID规划速度比较，若开环运动速度≥PID规划速度，则跳转S4；若开环运动速度＜PID规划速度，则重复S3；

S4：执行PID闭环控制，判断激光切割头是否到达焦点位置，若下降到位信号输出有效，则跳转S5；若下降到位信号输出无效，则重复S4；此处的PID控制就是现有的PID控制算法；

S5：执行PID闭环(位置闭环)控制，输出速度控制信号给Z轴电机，实现对Z轴的动态控制。

在本发明中，为了使激光切割头快速达到跟随位置，在Z轴速度规划时，采用不同速度规划方式(包括开环运动及PID闭环运动)。本发明先使激光切割头开环运动快速下降，然后到某个速度点(可以是设定的)时在进行速度规划控制方式切换，执行PID闭环控制。本发明采用实时采集点的信息，实时进行控制，有效提高了控制精度，提高了整个系统的运行效率

在步骤S2中，高度调节控制器接收到随动指令信号后，自动的控制激光切割头下降到焦点位置，并实时检测激光位移传感器和工件表面的距离。根据距离的变化实时调节Z轴执行机构，待激光切割头下降到焦点位置后，高度调节控制器输出一个到位信号；当高度调节控制器接收到上抬指令信号，上抬到设定位置后，输出一个上抬到位信号。这两个信号可以有效的提高整个系统的执行效率。

在本具体实施方式中，在步骤S1中将激光位移传感器安装在激光切割头上具体包括以下步骤：移动激光切割头，并把激光的焦点位置位于加工工件的表面，然后再调节激光位移传感器的位置，通过观察激光位移传感器上的位置显示信息，当位置信息显示为0时，确定该安装位置为初始位置。

在本具体实施方式中，步骤S3中，在执行开环运动中，输入的信号为激光位移传感器给入的电信号，输出信号为运动控制信号，运动控制系统通过输入信号及系统预置的参数进行PID计算，然后输出运动控制信号(包括脉冲信号和方向信号)。

在本具体实施方式中，步骤S4中执行PID闭环控制具体包括：激光位移传感器检测到位置信息并转化为电信号，再将电信号传递给运动控制系统，运动控制系统根据配置的参数进行计算，然后输出运动控制信号给Z轴执行机构，控制Z轴电机、激光切割头执行运动，激光切割头执行运动过程中，激光位移传感器会对位置检测然后反馈，形成闭环。

在本具体实施方式中，步骤S5中，具体包括以下步骤：当到达预定位置时，切入到闭环控制，输出量为Z轴执行机构的速度指令，输出速度控制信号给Z轴电机，实现对Z轴的动态控制。

在本发明中，运动控制系统可以按照控制周期采集位置信息，但是由于激光光线以及被加工工件表面的一些细微的高低不平，为了保证位置采集的广顺性，消除外界干扰，需要对位置检测值进行滤波作为实际的位置信息，可以采用标准的中值滤波以及滑动平均值滤波算法。其中，运动系统控制采用脉冲串控制，Z轴电机工作在位置模式。

本发明的优势在于：

相比于现有技术，本发明提供一种基于激光位移传感器的自动调高装置，该装置结构简单；激光位移传感器2对工件4位置进行检查并反馈距离信号，高度调节控制器再根据测量反馈结果进行激光切割头11高度位置调节。在本发明中，优选采用松下HG-C1100型号的激光位移传感器，检测精度高。另外，在对激光切割头11高度调节过程中，要使激光位移传感器2测量光点位置与切割工件4距离保持一致，达到激光焦点不偏离切割工件4的目的。

本发明的装置可以实时调节Z轴的高度位置，并能实时动态跟踪，实现了非金属材料的非平面切割，保证切割精度和效果；另外，本发明采用非接触式的激光位移传感器，对比电容式传感器具有更长的有效检测距离，精度高，响应快，可以对柔性、软性材料进行检测。且选用的HG-C110型号的激光位移传感器在具有70mm的有效检测范围，检测距离更长，可适用于更多不同高度位置检测。

本发明还提供一种基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，采用实时采集点的信息，实时进行控制，有效提高了控制精度，提高了整个系统的运行效率。

以上列举了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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于激光位移传感器的自动调高装置，其特征在于，包括Z轴电机执行机构、高度调节控制器和激光位移传感器；所述Z轴执行机构包括激光切割头、Z轴电机、丝杠和丝杠螺母；所述Z轴电机固定在外部机架上，并与所述高度调节控制器电连接，受高度调节控制器控制；所述激光切割头的顶部固定安装有喷嘴；所述丝杠螺母活动安装在所述丝杠上并在丝杠转动时做直线往复运动；所述Z轴电机的输出端与所述丝杠固定连接来驱动所述丝杠；所述丝杠螺母上固定安装有连接座，所述激光切割头上部通过所述连接座与所述丝杠螺母固定连接并随丝杠螺母在Z轴方向上做直线运动；所述激光位移传感器固定安装在所述激光切割头上，并与所述高度调节控制器电连接，对工件进行高度位置检测并将获得的信号传输至高度调节控制器。

2.如权利要求1所述的基于激光位移传感器的自动调高装置，其特征在于，所述Z轴电机执行机构还包括固定安装在外部机架上的导轨，所述导轨与所述丝杠平行设置，所述导轨上活动安装有滑块，所述滑块上固定安装有用于支撑激光切割头的支撑板，通过所述支撑板固定连接所述激光切割头和所述滑块；所述丝杠的末端固定安装有固定在外部机架上的丝杠座。

3.如权利要求1所述的基于激光位移传感器的自动调高装置，其特征在于，所述激光位移传感器与所述激光切割头轴线形成倾角，所述倾角≤10°。

4.如权利要求1所述的基于激光位移传感器的自动调高装置，其特征在于，该装置还包括用于参数配置及系统状态显示的触摸屏；所述高度调节控制器包括运动控制系统，所述触摸屏与所述运动控制系统电连接；所述激光位移传感器和所述Z轴电机均与所述运动控制系统电连接，并受运动控制系统控制；运动控制系统用于获取激光位移传感器的反馈信号并输出控制量，从而控制Z轴电机进行实时高度调节。

5.一种基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：Z轴电机执行机构固定安装在外部机架上，并使激光切割头垂直安装，然后将激光位移传感器安装在激光切割头上，使激光位移传感器与激光切割头轴线形成倾角，并确定初始位置，以及在触摸屏中进行参数配置；

S2：开始，检测是否有开始运动指令，若有运动指令，则跳转S3，若没有运动指令，则重复S2；所述运动指令由外部运动控制器发送给高度调节控制器；所述运动指令包括激光切割头上抬指令，激光切割头随动指令；

S3：执行开环运动，激光切割头加速下降，朝焦点位置方向运动，由激光位移传感器同步检测实际位置反馈，并检测PID规划速度，然后将开环运动速度与PID规划速度比较，若开环运动速度≥PID规划速度，则跳转S4；若开环运动速度＜PID规划速度，则重复S3；

S4：执行PID闭环控制，判断激光切割头是否到达焦点位置，若下降到位信号输出有效，则跳转S5；若下降到位信号输出无效，则重复S4；

S5：执行PID闭环控制，输出速度控制信号给Z轴电机，实现对Z轴的动态控制。

6.如权利要求5所述的基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S1中将激光位移传感器安装在激光切割头上具体包括以下步骤：移动激光切割头，并把激光的焦点位置位于加工工件的表面，然后再调节激光位移传感器的位置，通过观察激光位移传感器上的位置显示信息，当位置信息显示为0时，确定该安装位置为初始位置。

7.如权利要求5所述的基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，在执行开环运动中，输入的信号为激光位移传感器给入的电信号，输出信号为运动控制信号，运动控制系统通过输入信号及系统预置的参数进行PID计算，然后输出运动控制信号。

8.如权利要求5所述的基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中执行PID闭环控制具体包括：激光位移传感器检测到位置信息并转化为电信号，再将电信号传递给运动控制系统，运动控制系统根据配置的参数进行计算，然后输出运动控制信号给Z轴执行机构，控制Z轴电机、激光切割头执行运动，激光切割头执行运动过程中，激光位移传感器会对位置检测然后反馈，形成闭环。

9.如权利要求5所述的基于激光位移传感器的自动调高装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S5中，具体包括以下步骤：当到达预定位置时，切入到闭环控制，输出量为Z轴执行机构的速度指令，输出速度控制信号给Z轴电机，实现对Z轴的动态控制。