CN111940891A - 光纤激光切割头的调焦方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光纤激光切割头的调焦方法，应用于光纤激光切割头控制系统，该光纤激光切割头控制系统设置有插补的调焦W轴，通过建立调焦W轴的加工坐标系；在加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取切割指令中包含的焦点设置值；根据光学零焦点和焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算调焦W轴的目标位置值；根据目标位置值，采用插补定位方法移动调焦W轴，实现对光纤激光切割头的调焦，避免人工调焦的繁琐和准确性，大大提高了光纤激光切割头的调焦效率。此外，还提出了一种光纤激光切割头的调焦装置、设备和存储介质。

Description

光纤激光切割头的调焦方法、系统、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种光纤激光切割头的调焦方法、系统、设备和存储介质。

背景技术

随着现代工业智能化的不断发展，激光切割机行业在切割效率、自动化程度等方面要求越来越高。然而，现有的光纤激光切割头调焦技术，一方面，通过手动方式进行调焦，即针对不同材质、不同厚度的切割板材，人工调整焦点高度，造成整个过程多次人工干预，且在调节准直镜的对中和聚焦镜的焦点时，都比较难以调节，需要花费较长的时间才能够调好，降低了光纤激光切割头的调焦效率。另一方面，利用伺服电机的自动调焦方式，虽然调节聚焦镜的上下移动，缩短了调节时间，但是准直镜的对中还需要手动来调节，光纤激光切割头的调焦效率还是没有得到较大提高。因此，上述手动调焦和自动调焦的方法均无法在切割过程中进行焦点变化，加工效率过低，耗时耗力，对人为操作依耐性较强，无法实现智能控制，难以实现高质量和高效率的切割。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出一种能够实现智能调焦，从而提高切割效率的光纤激光切割头的调焦方法、系统、设备和存储介质。

本发明实施例提供一种光纤激光切割头的调焦方法，应用于光纤激光切割头控制系统，所述光纤激光切割头控制系统设置有插补的调焦W轴，所述光纤激光切割头的调焦方法包括：

建立所述调焦W轴的加工坐标系；

在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；

在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；

根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；

根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

一种光纤激光切割头的调焦装置，所述装置包括：

构建模块，用于建立所述调焦W轴的加工坐标系；

确定模块，用于在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；

获取模块，用于在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；

计算模块，用于根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；

调焦模块，用于根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

建立所述调焦W轴的加工坐标系；

在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；

在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；

根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；

根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

建立所述调焦W轴的加工坐标系；

在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；

在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；

根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；

根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

上述光纤激光切割头的调焦方法、装置、设备和存储介质，应用于光纤激光切割头控制系统，该光纤激光切割头控制系统设置有插补的调焦W轴，通过建立调焦W轴的加工坐标系；在加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取切割指令中包含的焦点设置值；根据光学零焦点和焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算调焦W轴的目标位置值；根据目标位置值，采用插补定位方法移动调焦W轴，实现对光纤激光切割头的调焦，避免人工调焦的繁琐和准确性，大大提高了光纤激光切割头的调焦效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为一个实施例中光纤激光切割头的调焦方法的流程图；

图2为一个实施例中加工坐标系建立方法的流程图；

图3为一个实施例中光学零焦点确定方法的流程图；

图4为一个实施例中目标位置值计算方法的流程图；

图5为另一个实施例中光纤激光切割头的调焦方法的流程图；

图6为又一个实施例嘴自动更换方法的流程图；

图7为一个实施例中光纤激光切割头的调焦方法装置的结构框图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

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所示，提出了一种光纤激光切割头的调焦方法，应用于光纤激光切割头控制系统，该光纤激光切割头控制系统设置有插补的调焦W轴，该方法包括：

步骤102，建立调焦W轴的加工坐标系。

其中，调焦W轴是指在光纤激光切割头控制系统的机床本身的X轴、Y轴和Z轴的基础上，增加一个W轴，该调焦W轴与机床机床本身的X轴、Y轴和Z轴线性轴一致，属于增加一个联动轴，用于在正常切割时实现X轴、Y轴、Z轴和W轴的四个轴的联动，并且在实现位置插补定位运动的同时，通过调节调焦W轴运动，实现对光斑焦点、焦深的快速调节和定位。加工坐标系是指调焦W轴的参考坐标系，用于确定W轴中待调节的扩束镜或调焦镜的结构原点(加工坐标系原点)位置，作为后续所有衡量焦点位置变化的参考。可以理解地，对于电机，如增量式电机，每次断电后，均需要回原点位置，即找到加工坐标系的原点位置。因此，需要建立一个加工坐标系。具体地，可以通过调用光纤激光切割头控制系统的回原程序构建加工坐标系。

步骤104，在加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点。

其中，光学零焦点是指光纤激光切割头的割缝最小时的调焦W轴的位置。每个光纤激光切割头的都有对应的光学零焦点位置。预设的拉焦程序是指光纤激光切割头控制系统预先设置的用于确定光斑最小点对应的焦点设置值的指令序列。具体地，可以通过在调试阶段执行预设的拉焦程序，光纤激光切割头控制系统通过控制调焦W轴进行转动，进而光纤激光改变切割头中的光学扩束镜或调焦镜的位置，改变光斑焦点和焦深，不同焦深就对应不同的割缝大小，根据输入的最小割缝对应的焦点数值，即可完成对光学零焦点位置的确认，实现了光学零焦点位置自动确认，减少繁琐的人为操作确定光学零焦点的过程，以便后续提高自动调焦的效率。

步骤106，在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取切割指令中包含的焦点设置值。

其中，光纤激光切割头的切割指令是指对板材进行切割的指令，具体地，该切割指令中包含有焦点设置值，其中的焦点设置值是指光纤激光切割头在对不同类型的、不同厚度的板材进行正常切割时焦点位置的数值，作为后续自动变化焦深，对光纤激光切割头的自动调焦的基础。

步骤108，根据光学零焦点和焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算调焦W轴的目标位置值。

其中，目标位置值是指调焦W轴的目标位置，具体地，不同的光纤激光切割头对应的调焦公式对应不同的调焦公式，基于光学零焦点和焦点设置值，确定调焦公式的输入值，即该调焦公式的自变量，更具体地，该自变量可以通过将光学零焦点与焦点设置值进行相加得到，即焦点设置值加上光学零焦点的补偿，可以理解地，由于该调焦公式是基于在加工坐标系作为参考的，因此，根据光学零焦点和焦点设置值，能够保证目标位置值计算的准确度。

在一具体实施方式中，以标准的4KW&6KW的光纤激光切割头为例，其调焦公式为：Y＝-1000*(0.002*X+0.426)*X-9；其中，X表示为调焦公式的自变量，Y表示目标位置值。

步骤110，根据目标位置值，采用插补定位方法移动调焦W轴，实现对光纤激光切割头的调焦。

其中，插补定位方法是一种根据位置方向进行定位的方法，本实施例中的插补定位方法可以是圆弧插补定位方法，也可以是直线插补定位方法。具体地，根据目标位置值，确定调焦W轴的移动方向，并按照该移动方向进行移动，当到达目标位置值对应的位置时，即完成了光纤激光切割头的调焦，实现了光纤激光切割头的调焦，相较于手动调焦，大大提高了光纤激光切割头的调焦效率，且该智能调焦方法能够保证焦点在正常切割范围内变化，适用不同板材类型、不同板厚加工环境，从而有利于提高光纤激光切割头的切割质量和切割效率。

上述光纤激光切割头的调焦方法，应用于光纤激光切割头控制系统，该光纤激光切割头控制系统设置有插补的调焦W轴，通过建立调焦W轴的加工坐标系；在加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取切割指令中包含的焦点设置值；根据光学零焦点和焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算调焦W轴的目标位置值；根据目标位置值，采用插补定位方法移动调焦W轴，实现对光纤激光切割头的调焦，相较于手动调焦，大大提高了光纤激光切割头的调焦效率，且该智能调焦方法能够保证焦点在正常切割范围内变化，适用不同板材类型、不同板厚加工环境，从而有利于提高光纤激光切割头的切割质量和切割效率。

如图2所示，在一个实施例中，建立调焦W轴的加工坐标系，包括：

步骤102A，执行与光纤激光切割头控制系统对应的调焦W轴的回原程序，确定调焦W轴的结构原点坐标。

步骤102B，根据结构原点坐标进行坐标系建立，得到加工坐标系。

其中，回原程序是一种用于确定与光纤激光切割头控制系统对应的调焦W轴的原点坐标的程序指令。具体地，光纤激光切割头内部装有接近开关(包含限位开关、原点开关)，开机后，光纤激光切割头控制系统控制调焦W轴转动，进而带动光学扩束镜或调焦镜运动，当镜片上的感应装置接触到原点开关后，确定为调焦W轴的结构原点位置，也即调焦W轴的结构原点坐标，然后根据结构原点坐标构建的坐标系，即为加工坐标系。

如图3所示，在一个实施例中，在加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点，包括：

步骤104A，获取在拉焦程序的界面设置的最大焦点值、最小焦点值和变焦步长；

步骤104B，调用拉焦程序按照基于最大焦点值、最小焦点值及变焦步长确定的各焦点位置值执行拉焦点过程；

步骤104C，从焦点位置值中，选取割缝最小的焦点位置值确定为光学零焦点。

具体地，拉焦程序的界面设置最大焦点值、最小焦点值和变焦步长。在一个具体实施方式中，最大焦点值、最小焦点值和变焦步长分别为5、-5和1，在执行拉焦程序的过程中，依次对应的各焦点位置是(-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5)，每个焦点位置值对应不同宽度的割缝，选取割缝最小的焦点位置值确定为光学零焦点，可以理解地，最小割缝能够有效保证切割精度，同时减少材料的损耗，因此，有利于提高切割质量。

进一步地，在确定了光学零焦点位置后，在针对不同材料的切割环境时，能够根据经验设置不同焦点设置值，通过自动调焦，从而实现了焦深的自动变化，在后续应用场景中，该光学零零焦点数值保持不变，只需根据应用环境设置不同焦点设置值，能够应用于多重加工环境。

如图4所示，在一个实施例中，根据光学零焦点和焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算目标位置值，包括：

步骤108A，根据光学零焦点和焦点设置值确定与切割指令对应的焦深；

步骤108B，根据焦深，通过调焦公式计算得到目标位置值。

具体地，切割指令中包含待切割板材的类型和厚度，为了保证切割质量，不同加工环境，会有不同的焦深需求。具体地，根据光学零焦点和焦点设置值确定与切割指令对应的焦深，该焦深可以是光学零焦点和焦点设置值二者的相加。然后，根据焦深，通过调焦公式计算得到目标位置值，继续以步骤S108中的标准的4KW&6KW的光纤激光切割头为例，其调焦公式中的X即为焦深，Y为目标位置值。

如图5所示，在一个实施例中，根据目标位置值，采用插补定位方法移动调焦W轴，实现对光纤激光切割头的调焦，包括：

步骤110A，根据目标位置值，确定调焦W轴的空间直线路径；

步骤110B，按照空间直线路径移动调焦W轴，实现对光纤激光切割头的调焦。

具体地，空间直线路径是指线性插补的路径，具体地，根据目标位置值，确定起止坐标与速度，确定调焦W轴的空间直线路径，按照空间直线路径移动调焦W轴，实现对光纤激光切割头的调焦。

在一个实施例中，按照空间直线路径移动调焦W轴，实现对光纤激光切割头的调焦，包括：

当检测到调焦W轴移动到与空间直线路径对应的目标位置时，确定光纤激光切割头调焦完成。

具体地，对调焦W轴的当前位置进行检测，当检测到调焦W轴移动到与空间直线路径对应的目标位置时，确定光纤激光切割头调焦完成。

如图6所示，在一个实施例中，在当检测到调焦W轴移动到与空间直线路径对应的目标位置时，确定光纤激光切割头调焦完成之后，还包括：

步骤112,根据切割指令确定光纤激光切割头的目标工艺参数；

步骤114,根据目标工艺参数和目标位置值确定光纤激光切割头的目标规划路径；

步骤116,控制X轴、Y轴和Z轴按照目标规划路径以发射激光的方式进行运动，以实现光纤激光切割头对目标工艺参数对应的板材的进行切割。

其中，目标工艺参数是指待切割板材的切割参数，如待切割板材的厚度、材质等。每个目标工艺参数对应不同的焦点，其中的焦点即为目标位置值。目标规划路径是指光纤激光切割头焦点变化完成后，对目标工艺参数对应的板材进行切割的轨迹。具体地，可以根据待切割工件的信息获取激光切割机的目标工艺参数，然后根据目标工艺参数和目标位置值确定光纤激光切割头的目标规划路径，最后控制X轴、Y轴和Z轴按照目标规划路径以发射激光的方式进行运动，以实现光纤激光切割头对目标工艺参数对应的板材的进行切割，实现了对板材的自动切割，由于该切割过程是基于光纤激光切割头实现焦点完成后进行的，从而能够保证切割质量，且由于该调焦过程为自动调焦，解决了传统手动调焦，无法在切割过程中变化焦深，切割质量范围受限，切割质量达不到自动调焦的效果的问题，提高了切割效率。

如图7所示，在一个实施例中，提出了一种光纤激光切割头的调焦装置，所述装置包括：

构建模块702，用于建立所述调焦W轴的加工坐标系；

确定模块704，用于在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；

获取模块706，用于在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；

计算模块708，用于根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；

调焦模块710，用于根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

在一个实施例中，构建模块包括：

第一确定单元，用于执行与所述光纤激光切割头控制系统对应的调焦W轴的回原程序，确定所述调焦W轴的结构原点坐标；

构建单元，用于根据所述结构原点坐标进行坐标系建立，得到所述加工坐标系。

在一个实施例中，确定模块包括：

第一获取单元，用于获取在所述拉焦程序的界面设置的最大焦点值、最小焦点值和变焦步长；

调用单元，用于调用所述拉焦程序按照基于所述最大焦点值、最小焦点值及变焦步长确定的各焦点位置值执行拉焦点过程；

第二确定单元，用于从所述焦点位置值中，选取割缝最小的所述焦点位置值确定为所述光学零焦点。

在一个实施例中，计算模块包括：

第三确定单元，用于根据所述光学零焦点和所述焦点设置值确定与所述切割指令对应的焦深；

计算单元，用于根据所述焦深，通过调焦公式计算得到所述目标位置值。

在一个实施例中，调焦模块包括：

第四确定单元，用于根据所述目标位置值，确定所述调焦W轴的空间直线路径；

调焦单元，用于按照所述空间直线路径移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

在一个实施例中，调焦单元包括调焦子单元，用于当检测到所述调焦W轴移动到与所述空间直线路径对应的目标位置时，确定所述光纤激光切割头调焦完成。

在一个实施例中，该光纤激光切割头的调焦装置还包括：

第一确定模块，用于根据所述切割指令确定所述光纤激光切割头的目标工艺参数；

第二确定模块，用于根据所述目标工艺参数和所述目标位置值确定所述光纤激光切割头的目标规划路径；

切割控制模块，用于控制X轴、Y轴和Z轴按照所述目标规划路径以发射激光的方式进行运动，以实现光纤激光切割头对目标工艺参数对应的板材的进行切割。

图8示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是服务器，所述服务器包括但不限于高性能计算机和高性能计算机集群。如图8所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现光纤激光切割头的调焦方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行光纤激光切割头的调焦方法。本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本申请提供的光纤激光切割头的调焦方法可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图8所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成光纤激光切割头的调焦装置的各个程序模板。比如，构建模块702，确定模块704，获取模块706，计算模块708，调焦模块710。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：建立所述调焦W轴的加工坐标系；在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

在一个实施例中，建立所述调焦W轴的加工坐标系，包括：执行与所述光纤激光切割头控制系统对应的调焦W轴的回原程序，确定所述调焦W轴的结构原点坐标；根据所述结构原点坐标进行坐标系建立，得到所述加工坐标系。

在一个实施例中，在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点，包括：获取在所述拉焦程序的界面设置的最大焦点值、最小焦点值和变焦步长；调用所述拉焦程序按照基于所述最大焦点值、最小焦点值及变焦步长确定的各焦点位置值执行拉焦点过程；从所述焦点位置值中，选取割缝最小的所述焦点位置值确定为所述光学零焦点。

在一个实施例中，根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算目标位置值，包括：根据所述光学零焦点和所述焦点设置值确定与所述切割指令对应的焦深；根据所述焦深，通过调焦公式计算得到所述目标位置值。

在一个实施例中，根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦，包括：根据所述目标位置值，确定所述调焦W轴的空间直线路径；按照所述空间直线路径移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

在一个实施例中，按照所述空间直线路径移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦，包括：当检测到所述调焦W轴移动到与所述空间直线路径对应的目标位置时，确定所述光纤激光切割头调焦完成。

在一个实施例中，在所述当检测到所述调焦W轴移动到与所述空间直线路径对应的目标位置时，确定所述光纤激光切割头调焦完成之后，还包括：根据所述切割指令确定所述光纤激光切割头的目标工艺参数；根据所述目标工艺参数和所述目标位置值确定所述光纤激光切割头的目标规划路径；控制X轴、Y轴和Z轴按照所述目标规划路径以发射激光的方式进行运动，以实现光纤激光切割头对目标工艺参数对应的板材的进行切割。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：建立所述调焦W轴的加工坐标系；在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

在一个实施例中，建立所述调焦W轴的加工坐标系，包括：执行与所述光纤激光切割头控制系统对应的调焦W轴的回原程序，确定所述调焦W轴的结构原点坐标；根据所述结构原点坐标进行坐标系建立，得到所述加工坐标系。

在一个实施例中，在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点，包括：获取在所述拉焦程序的界面设置的最大焦点值、最小焦点值和变焦步长；调用所述拉焦程序按照基于所述最大焦点值、最小焦点值及变焦步长确定的各焦点位置值执行拉焦点过程；从所述焦点位置值中，选取割缝最小的所述焦点位置值确定为所述光学零焦点。

在一个实施例中，根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算目标位置值，包括：根据所述光学零焦点和所述焦点设置值确定与所述切割指令对应的焦深；根据所述焦深，通过调焦公式计算得到所述目标位置值。

在一个实施例中，根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦，包括：根据所述目标位置值，确定所述调焦W轴的空间直线路径；按照所述空间直线路径移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

在一个实施例中，按照所述空间直线路径移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦，包括：当检测到所述调焦W轴移动到与所述空间直线路径对应的目标位置时，确定所述光纤激光切割头调焦完成。

在一个实施例中，在所述当检测到所述调焦W轴移动到与所述空间直线路径对应的目标位置时，确定所述光纤激光切割头调焦完成之后，还包括：根据所述切割指令确定所述光纤激光切割头的目标工艺参数；根据所述目标工艺参数和所述目标位置值确定所述光纤激光切割头的目标规划路径；控制X轴、Y轴和Z轴按照所述目标规划路径以发射激光的方式进行运动，以实现光纤激光切割头对目标工艺参数对应的板材的进行切割。

需要说明的是，上述光纤激光切割头的调焦方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质属于一个总的发明构思，光纤激光切割头的调焦方法、光纤激光切割头的调焦装置、计算机设备及计算机可读存储介质实施例中的内容可相互适。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光纤激光切割头的调焦方法，应用于光纤激光切割头控制系统，其特征在于，所述光纤激光切割头控制系统设置有插补的调焦W轴，所述光纤激光切割头的调焦方法包括：

建立所述调焦W轴的加工坐标系；

在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；

在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；

根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；

根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

2.根据权利要求1所述光纤激光切割头的调焦方法，其特征在于，所述建立所述调焦W轴的加工坐标系，包括：

执行与所述光纤激光切割头控制系统对应的调焦W轴的回原程序，确定所述调焦W轴的结构原点坐标；

根据所述结构原点坐标进行坐标系建立，得到所述加工坐标系。

3.根据权利要求1或2所述光纤激光切割头的调焦方法，其特征在于，所述在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点，包括：

获取在所述拉焦程序的界面设置的最大焦点值、最小焦点值和变焦步长；

调用所述拉焦程序按照基于所述最大焦点值、最小焦点值及变焦步长确定的各焦点位置值执行拉焦点过程；

从所述焦点位置值中，选取割缝最小的所述焦点位置值确定为所述光学零焦点。

4.根据权利要求1所述光纤激光切割头的调焦方法，其特征在于，所述根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算目标位置值，包括：

根据所述光学零焦点和所述焦点设置值确定与所述切割指令对应的焦深；

根据所述焦深，通过调焦公式计算得到所述目标位置值。

5.根据权利要求1所述光纤激光切割头的调焦方法，其特征在于，所述根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦，包括：

根据所述目标位置值，确定所述调焦W轴的空间直线路径；

按照所述空间直线路径移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

6.根据权利要求5所述光纤激光切割头的调焦方法，其特征在于，所述按照所述空间直线路径移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦，包括：

当检测到所述调焦W轴移动到与所述空间直线路径对应的目标位置时，确定所述光纤激光切割头调焦完成。

7.根据权利要求6所述光纤激光切割头的调焦方法，其特征在于，在所述当检测到所述调焦W轴移动到与所述空间直线路径对应的目标位置时，确定所述光纤激光切割头调焦完成之后，还包括：

根据所述切割指令确定所述光纤激光切割头的目标工艺参数；

根据所述目标工艺参数和所述目标位置值确定所述光纤激光切割头的目标规划路径；

控制X轴、Y轴和Z轴按照所述目标规划路径以发射激光的方式进行运动，以实现光纤激光切割头对目标工艺参数对应的板材的进行切割。

8.一种光纤激光切割头的调焦装置，其特征在于，所述装置包括：

构建模块，用于建立所述调焦W轴的加工坐标系；

确定模块，用于在所述加工坐标系中，通过执行预设的拉焦程序确定光学零焦点；

获取模块，用于在检测到光纤激光切割头的切割指令时，获取所述切割指令中包含的焦点设置值；

计算模块，用于根据所述光学零焦点和所述焦点设置值，采用与光纤激光切割头对应的调焦公式计算所述所述调焦W轴的目标位置值；

调焦模块，用于根据所述目标位置值，采用插补定位方法移动所述调焦W轴，实现对所述光纤激光切割头的调焦。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

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