CN113231734A - 激光光路校准方法、装置、存储介质和激光切割机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种激光光路校准方法，应用于三维五轴激光切割机，该方法包括：控制切割机发出测试光，建立激光光路；控制切割机转动，获取光感应传感器基于切割机转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据光点坐标和预设的坐标范围对切割机进行调节，以使光点坐标符合预设的坐标范围，完成第一光路和第二光路的校准。本方案通过设置光感应传感器，获取光点的精准坐标，提高了观察精度，避免了可能的操作误差，提高了工作效率；通过转动切割机得到光点坐标的变化，根据光点坐标变化反映出的光路信息对对应光路进行校准，提高了校准的准确度。此外，还提出了激光光路校准装置、存储介质和激光切割机。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光光路校准方法、装置、存储介质和激光切割机。
背景技术
激光光路校准是激光加工的前提，激光光路是否正常，零焦点位置是否准确等因素决定了产品的加工效率、质量和精度。准确的光路同样能延长切割嘴、陶瓷环、光学镜片以及整个切割头使用寿命。
传统的激光光路校准方法是通过操作人员凭借经验和感觉进行的校准，因为人眼观察精度较低，导致需要反复进行调整和验证操作，校准的效率和准确率都较低。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提出了一种更高效、更准确的激光光路校准方法、装置、存储介质和激光切割机。
一种激光光路校准方法，应用于三维五轴激光切割机，其特征在于，所述激光光路包括：从扩束镜到可调镜的第一光路以及从所述可调镜到反射镜的第二光路；所述切割机上预装有光感应传感器，所述激光光路最终打在所述光感应传感器上；所述方法包括：
控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；
针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；
针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
一种激光光路校准装置，应用于三维五轴激光切割机，其特征在于，所述激光光路包括：从扩束镜到可调镜的第一光路以及从所述可调镜到反射镜的第二光路；所述切割机上预装有光感应传感器，所述激光光路最终打在所述光感应传感器上；所述装置包括：
启动模块，用于控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；
第一光路模块，用于针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；
第二光路模块，用于针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
一种三维五轴激光切割机，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：
控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；
针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；
针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
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以下步骤：
控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；
针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；
针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
上述激光光路校准方法、装置、存储介质和激光切割机，先控制所述切割机发出测试光，建立激光光路，再控制所述切割机转动，获取所述光感应传感器基于所述转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，完成第一光路和第二光路的校准。本方案通过设置光感应传感器，获取光点的精准坐标，提高了观察精度，避免了可能的操作误差，提高了工作效率；通过转动切割机得到光点坐标的变化，根据光点坐标变化反映出的光路信息对对应光路进行校准，提高了校准的准确度。
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获得其他的附图。
其中：
图1为一个实施例中激光光路校准方法的实施流程图；
图2为一个实施例中的激光光路示意图；
图3为一个实施例中扩束镜偏移后的激光光路示意图；
图4为一个实施例中可调镜倾斜后的简易激光光路示意图；
图5为一个实施例中激光光路校准装置的结构框图；
图6为一个实施例中三维五轴切割机的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
随着激光切割智能化、机床性能的高速化、三维加工工艺技术日渐成熟，各种三维件加工市场需求在急剧增加，三维激光切割广泛应用于航天、汽车等领域，其中，三维五轴激光切割机是行业的主流选择之一。
三维五轴激光切割机是通过X轴、Y轴、Z轴三个代表空间三维的平动轴和一个摆动轴、一个旋转轴共5个轴进行工作，可以很好的完成空间曲面等结构的加工；其中，旋转轴可以是A轴也可以是B或C轴，旋转轴是可以360度旋转的，摆动轴是除了旋转轴已定义后的(如A轴)，剩下的两个轴当中的一个(如B或C)，摆动轴只能在一定的角度内进行摆动(如正负90度)而不能360度旋转，绕X轴、Y轴、Z轴旋转的轴分别是所述A轴、B轴、C轴。在本发明的实施例中，旋转轴为C轴，摆动轴为A轴。
同时，激光光路校准是激光加工的前提，激光光路是否正常，零焦点位置是否准确等因素决定了产品的加工效率、质量和精度。准确的光路同样能延长切割嘴、陶瓷环、光学镜片的使用寿命。
传统的激光光路校准方法依靠操作人员的经验和感觉进行校准，很难避免操作误差，一旦校准存在问题，反而会增加后续的工作量，甚至是三维工件在加工中报废，造成不必要的损失，反复的过程将会耗费工作人员大量的时间和精力。在这种背景下，市场上迫切需要一种高效的三维五轴激光切割机的激光光路校准方法。
如图1所示，提供了一种激光光路校准方法，应用于三维五轴激光切割机，所述激光光路包括：从扩束镜到可调镜的第一光路以及从所述可调镜到反射镜的第二光路；所述切割机上预装有光感应传感器，所述激光光路最终打在所述光感应传感器上；所述方法包括：
步骤102，控制所述切割机发出测试光，建立激光光路。
如图2所示，图2为一个实施例中激光光路的示意图，切割机发射出测试光或切割激光后，经过扩束镜到达可调镜，在可调镜处反射到反射镜，在反射镜处反射后经过聚焦镜进行输出；其中，从扩束镜到可调镜的光路为第一光路，从可调镜到反射镜的光路为第二光路，从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的光路为第三光路。
其中，光感应传感器用于在接收到光信号时，将光点位置转化为电信号告知后台，所述光感应传感器预装于激光切割机的切割头中聚焦镜的下方。在一个实施例中，所述光感应传感器为PSD位置传感器，利用PSD位置传感器位置分辨率高的特点，获取光点坐标的细微位置变化。
在一个实施例中，所述切割机发出的测试光为特定波长的红光，预装的光感应传感器对所述特定波长的红光的峰值响应较高，可以更灵敏地反映出光点坐标的变化。
步骤104，针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
其中，预设的坐标范围是用于判断光路落点是否符合要求的数值范围，进而可以确定光路是否准确；同时，预设的坐标范围一般与设置偏置零点手段一起使用。在一个实施例中，所述预设的坐标范围为坐标值X值在正负0.03毫米的范围内，坐标值Y值也在正负0.03毫米的范围内。即切割机转动获取的光点坐标相对于上一个设置偏置的零点，坐标的X值和Y值都在正负0.03毫米的范围内时，则确定光路是准确的。
其中，对切割机进行的调节使指对切割头上对应的调节螺母进行调节，调节组件的位置和偏移，进行光路的校准。
其中，控制所述切割机转动C轴时，切割头绕Z轴旋转，切割头中的可调镜和反射镜的相对位置关系不会改变，且反射镜不可调，从而第二、第三光路可以保持稳定性，不会对第一光路的调节和校准造成影响导致产生误差。
当切割机转动C轴时，扩束镜的空间位置和状态保持不变，而扩束镜和可调镜的相对空间关系会随着C轴的转动而变化，进而导致光路改变，对应的光点坐标产生变化。如图3所示，第一光路因扩束镜的上下偏移导致右偏，转动到C轴0°时，第一光路右偏导致第一光路落在可调镜的偏上方；而转动到C轴180°时，第一光路右偏导致第一光路落在可调镜的偏下方。由此，对切割机进行对应调节，使得因C轴转动导致变化的光点坐标符合预设的坐标范围，则完成了所述第一光路的调节。
步骤106，针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
其中，控制所述切割机转动A轴时，切割头绕X轴旋转，其中扩束镜和可调镜的相对位置关系不会改变，反射镜不可调，从而第一、第三光路可以保持稳定性，不会对第二光路的调节和校准造成影响导致产生误差。
当切割机转动A轴时，可调镜的空间位置和状态保持不变，而可调镜和反射镜的空间位置关系会随着A轴的转动而变化，进而导致光路改变，对应的光点坐标产生变化。如图4所示，因可调镜的倾斜原因导致第二光路下右偏，转动到A轴90°时，第二光路下右偏导致第二光路落于反射镜偏下右方；转动到A轴-90°时，第二光路下右偏导致第二光路落于反射镜偏下左方。由此，对切割机进行对应调节，使得因A轴转动导致变化的光点坐标符合预设的坐标范围，则完成了所述第二光路的调节。
上述激光光路校准方法，先控制所述切割机发出测试光，建立激光光路，再控制所述切割机转动，获取所述光感应传感器基于所述转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，完成第一光路和第二光路的校准。本方案通过设置光感应传感器，获取光点的精准坐标，提高了观察精度，避免了可能的操作误差，提高了工作效率；通过转动切割机得到光点坐标的变化，根据光点坐标变化反映出的光路信息对对应光路进行校准，提高了校准的准确度。
在一个实施例中，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：针对所述第三光路的调节，包括：获取第一光点坐标，将所述第一光点坐标设置偏置为零点；将所述光感应传感器转动180度，获取第二光点坐标；当所述第二光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述第二光点坐标的X值和Y值分别为原来的二分之一。
其中，第三光路的调节不需要转动切割机的转动轴，因此第一光路和第二光路是固定的，不会对第三光路的调节造成影响而产生误差。
在激光光路涉及的组件中，反射镜是固定的，因此，在第一、第二光路校准完成后，第三光路基本也校准完成；当因为反射镜组件装配精度不够，产生相对倾斜时，可以通过补偿反射镜出射光的倾斜角度来实现第三光路的校准，也即通过调整聚焦镜处的第三调节螺母，达到校准第三光路的目的。
因为切割头中各组件的空间关系不变，所以在调节所述第三调节螺母之前，激光的最终落点相同。将所述光感应传感器转动180°，基于同一激光落点可得到两个光点坐标，将第一光点坐标设置偏置为零点，即可以根据第二光点坐标判断所述第二光点坐标是否符合预设的坐标范围；当第二光点坐标不符合预设的坐标范围时，调节所述第三调节螺母，完成第三光路的校准。
可以理解的是，调节所述调节螺母和转动所述光感应传感器的操作可以通过控制程序交由机械完成，也可以通过人工进行操作。
在一个实施例中，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：针对所述第三光路的调节，包括：移除所述光感应传感器，在切割头输出口安装切割嘴；控制所述切割头移动，使得所述切割嘴对准预设切割材料上测试圆的圆心；获取预设激光参数；根据所述预设激光参数发出激光；当所述激光未打在所述测试圆圆心时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述激光打在所述测试圆圆心。
在实际操作中，校准的最后环节都需要实际发射激光进行测试和验证，因此，第三光路的校准可以不采用光感应传感器生成的光点坐标进行观察和校准，而是移除所述光感应传感器，安装切割嘴，以准备激光的发射。
其中，在移除光感应传感器后，为正常发射激光，需要在切割头输出口处安装切割嘴。
其中，在完成第一光路和第二光路的校准后，将切割机位置移动至预设位置，使所述切割嘴对准预设切割材料上测试圆的圆心；所述预设切割材料与所述预设激光参数对应，在预设激光参数下发射的激光可以在预设切割材料上进行切割；所述预设切割材料上标识有测试圆。
在一个实施例中，所述预设切割材料为胶带纸，在预设激光参数下发射的激光可以在胶布上打孔，根据打出的孔对第三调节螺母进行调节，直至所述孔出现在胶布标识的测试圆圆心，完成第三光路校准。
在另一个实施例中，提供了更简便的方法，将胶带纸贴在切割嘴上，发射预设参数的激光，查看激光打出的孔是否处于切割嘴对应的胶带纸中心，根据打出孔的位置对第三调节螺母进行调节，直至完成第三光路校准。
在一个实施例中，所述光点坐标是根据所述测试光打在所述光感应传感器上的位置和建立的参考坐标系确定的，所述参考坐标系是基于以所述光感应传感器中心为零点的平面直角坐标系。
其中，光点坐标是替代人眼观察结果的手段，光点坐标观察精度高，可以直观地展示光路情况和校准结果，因此，获取对应的光点坐标是重要的一环。
光点坐标的产生原理为光线打在所述光感应传感器上，所述光感应传感器将光点位置的光信号转化为包含所述光点位置的电信号，并将所述电信号传输到后台，后台根据所述电信号以参考坐标系的形式显示所述光点的位置；所述参考坐标系是基于以所述光感应传感器中心为零点的平面直角坐标系，可以直观地展现光点所在位置。
在一个实施例中，所述控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，包括：控制所述切割机转动C轴到C轴0°，获取第三光点坐标，将所述第三光点坐标设置偏置为零点；控制所述切割机转动C轴到C轴180°，获取第四光点坐标；所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：当所述第四光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述扩束镜处的第一调节螺母进行调节，直至所述第四光点坐标符合所述预设的坐标范围。
其中，当所述第四光点坐标的坐标值不符合预设的坐标范围要求时，说明扩束镜存在一定的偏移需要调整。请再次参阅图3，可以理解的是，C轴转动到0°和转动到180°的这两个位置，因为扩束镜的偏移造成的光路偏差较大，更方便校准，从而可以达到更好的调节效果。
其中，将第三光点坐标设置偏置为零点，第四光点坐标的参考坐标系即为以第三光点坐标为零点的平面直角坐标系，进而可以直接根据第四光点坐标的坐标值判断是否符合预设的坐标范围要求。
在另一个实施例中，控制所述切割机的C轴转动，分别转动到C轴0°和C轴180°，获取第三光点和第四光点坐标，根据所述第三光点和第四光点坐标的X值差值和Y值差值判断是否符合预设的坐标范围；当所述差值不符合预设的坐标范围时，调节所述扩束镜处的第一调节螺母，直至所述差值符合预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，包括：控制所述切割机转动A轴到A轴90°，获取第五光点坐标，将所述第五光点坐标设置偏置为零点；控制所述切割机转动A轴到A轴-90°，获取第六光点坐标；所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：当所述第六光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述可调镜处的第二调节螺母进行调节，直至所述第六光点坐标符合所述预设的坐标范围。
其中，当所述第六光点坐标的坐标值不符合预设的坐标范围要求时，说明可调镜存在一定的相对倾斜需要调整。请再次参阅图4，可以理解的是，A轴转动到-90°和转动到90°的这两个位置，因为可调镜的相对倾斜造成的光路偏差较大，更方便校准，从而可以达到更好的调节效果。
其中，将第五光点坐标设置偏置为零点，第六光点坐标的参考坐标系即为以第五光点坐标为零点的平面直角坐标系，进而可以直接根据第六光点坐标的坐标值判断是否符合预设的坐标范围要求。
在一个实施例中，所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，还包括：当对所述切割机进行调节后，返回控制所述切割机的C轴或A轴转动的步骤，当无需对所述切割机进行调节，所述光点坐标也符合所述预设的坐标范围时，完成所述第一光路或第二光路的校准。
其中，对所述切割机进行调节后，调节的光点坐标与当前设置偏置的零点已趋于一致；可以理解的是，单次调节使所述两个坐标趋于一致，不代表该光路已校准完成。因此，需要再次进行对应的转动步骤，获取新的两个所述坐标进行验证，当新的两个所述坐标在不对所述切割机调节的情况下已符合所述预设的坐标范围时，校准完成。
返回转动步骤时，可以完整地重复校准流程，也可以先将调节后的坐标设置偏置为零点，再转动对应轴获取光点坐标，即可完成当前次的调节。
在一个实施例中，针对第一光路的单次调节已完成，当前切割机的转动位置为C轴180°；返回控制所述切割机转动到C轴0°的步骤，重复针对第一光路的调整流程，当获取的第四光点坐标符合所述预设的坐标范围时，完成所述第一光路的校准。
在另一个实施例中，针对第一光路的单次调节已完成，当前切割机的转动位置为C轴180°；将调节后的光点坐标设置偏置为零点，控制所述切割机转动到C轴0°，获取当前光点坐标，当所述当前光点坐标符合所述预设的坐标范围时，完成所述第一光路的校准。
如图5所示，在一个实施例中，提供了一种激光光路校准装置，应用于三维五轴激光切割机，其特征在于，所述激光光路包括：从扩束镜到可调镜的第一光路以及从所述可调镜到反射镜的第二光路；所述切割机上预装有光感应传感器，所述激光光路最终打在所述光感应传感器上；所述装置包括：
启动模块10，用于控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；
第一光路模块20，用于针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；
第二光路模块30，用于针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：针对所述第三光路的调节，包括：获取第一光点坐标，将所述第一光点坐标设置偏置为零点；将所述光感应传感器转动180度，获取第二光点坐标；当所述第二光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述第二光点坐标的X值和Y值分别为原来的二分之一。
在一个实施例中，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：针对所述第三光路的调节，包括：移除所述光感应传感器，在切割头输出口安装切割嘴；控制所述切割头移动，使得所述切割嘴对准预设切割材料上测试圆的圆心；获取预设激光参数；根据所述预设激光参数发出激光；当所述激光未打在所述测试圆圆心时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述激光打在所述测试圆圆心。
在一个实施例中，所述光点坐标是根据所述测试光打在所述光感应传感器上的位置和建立的参考坐标系确定的，所述参考坐标系是基于以所述光感应传感器中心为零点的平面直角坐标系。
在一个实施例中，所述控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，包括：控制所述切割机转动C轴到C轴0°，获取第三光点坐标，将所述第三光点坐标设置偏置为零点；控制所述切割机转动C轴到C轴180°，获取第四光点坐标；所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：当所述第四光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述扩束镜处的第一调节螺母进行调节，直至所述第四光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，包括：控制所述切割机转动A轴到A轴90°，获取第五光点坐标，将所述第五光点坐标设置偏置为零点；控制所述切割机转动A轴到A轴-90°，获取第六光点坐标；所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：当所述第六光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述可调镜处的第二调节螺母进行调节，直至所述第六光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，还包括：当对所述切割机进行调节后，返回控制所述切割机的C轴或A轴转动的步骤，当无需对所述切割机进行调节，所述光点坐标也符合所述预设的坐标范围时，完成所述第一光路或第二光路的校准。
图6示出了一个实施例中三维五轴激光切割机的内部结构图。如图6所示，该三维五轴激光切割机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。该三维五轴激光切割机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，可使得处理器实现激光光路校准方法。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，可使得处理器执行激光光路校准方法。本领域技术人员可以理解，图6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三维五轴激光切割机的限定，具体的三维五轴激光切割机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，提出了一种三维五轴激光切割机，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：
控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：针对所述第三光路的调节，包括：获取第一光点坐标，将所述第一光点坐标设置偏置为零点；将所述光感应传感器转动180度，获取第二光点坐标；当所述第二光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述第二光点坐标的X值和Y值分别为原来的二分之一。
在一个实施例中，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：针对所述第三光路的调节，包括：移除所述光感应传感器，在切割头输出口安装切割嘴；控制所述切割头移动，使得所述切割嘴对准预设切割材料上测试圆的圆心；获取预设激光参数；根据所述预设激光参数发出激光；当所述激光未打在所述测试圆圆心时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述激光打在所述测试圆圆心。
在一个实施例中，所述光点坐标是根据所述测试光打在所述光感应传感器上的位置和建立的参考坐标系确定的，所述参考坐标系是基于以所述光感应传感器中心为零点的平面直角坐标系。
在一个实施例中，所述控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，包括：控制所述切割机转动C轴到C轴0°，获取第三光点坐标，将所述第三光点坐标设置偏置为零点；控制所述切割机转动C轴到C轴180°，获取第四光点坐标；所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：当所述第四光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述扩束镜处的第一调节螺母进行调节，直至所述第四光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，包括：控制所述切割机转动A轴到A轴90°，获取第五光点坐标，将所述第五光点坐标设置偏置为零点；控制所述切割机转动A轴到A轴-90°，获取第六光点坐标；所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：当所述第六光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述可调镜处的第二调节螺母进行调节，直至所述第六光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，还包括：当对所述切割机进行调节后，返回控制所述切割机的C轴或A轴转动的步骤，当无需对所述切割机进行调节，所述光点坐标也符合所述预设的坐标范围时，完成所述第一光路或第二光路的校准。
在一个实施例中，提出了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以下步骤：
控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：针对所述第三光路的调节，包括：获取第一光点坐标，将所述第一光点坐标设置偏置为零点；将所述光感应传感器转动180度，获取第二光点坐标；当所述第二光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述第二光点坐标的X值和Y值分别为原来的二分之一。
在一个实施例中，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：针对所述第三光路的调节，包括：移除所述光感应传感器，在切割头输出口安装切割嘴；控制所述切割头移动，使得所述切割嘴对准预设切割材料上测试圆的圆心；获取预设激光参数；根据所述预设激光参数发出激光；当所述激光未打在所述测试圆圆心时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述激光打在所述测试圆圆心。
在一个实施例中，所述光点坐标是根据所述测试光打在所述光感应传感器上的位置和建立的参考坐标系确定的，所述参考坐标系是基于以所述光感应传感器中心为零点的平面直角坐标系。
在一个实施例中，所述控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，包括：控制所述切割机转动C轴到C轴0°，获取第三光点坐标，将所述第三光点坐标设置偏置为零点；控制所述切割机转动C轴到C轴180°，获取第四光点坐标；所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：当所述第四光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述扩束镜处的第一调节螺母进行调节，直至所述第四光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，包括：控制所述切割机转动A轴到A轴90°，获取第五光点坐标，将所述第五光点坐标设置偏置为零点；控制所述切割机转动A轴到A轴-90°，获取第六光点坐标；所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：当所述第六光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述可调镜处的第二调节螺母进行调节，直至所述第六光点坐标符合所述预设的坐标范围。
在一个实施例中，所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，还包括：当对所述切割机进行调节后，返回控制所述切割机的C轴或A轴转动的步骤，当无需对所述切割机进行调节，所述光点坐标也符合所述预设的坐标范围时，完成所述第一光路或第二光路的校准。
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)
1.一种激光光路校准方法，应用于三维五轴激光切割机，其特征在于，所述激光光路包括：从扩束镜到可调镜的第一光路以及从所述可调镜到反射镜的第二光路；所述切割机上预装有光感应传感器，所述激光光路最终打在所述光感应传感器上；所述方法包括：
控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；
针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；
针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
2.根据权利要求1所述的激光光路校准方法，其特征在于，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：
针对所述第三光路的调节，包括：
获取第一光点坐标，将所述第一光点坐标设置偏置为零点；将所述光感应传感器转动180度，获取第二光点坐标；当所述第二光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述第二光点坐标的X值和Y值分别为原来的二分之一。
3.根据权利要求1所述的激光光路校准方法，其特征在于，所述激光光路还包括：从所述反射镜到聚焦镜直至输出口的第三光路；所述方法还包括：
针对所述第三光路的调节，包括：
移除所述光感应传感器，在切割头输出口安装切割嘴；
控制所述切割头移动，使得所述切割嘴对准预设切割材料上测试圆的圆心；
获取预设激光参数；
根据所述预设激光参数发出激光；
当所述激光未打在所述测试圆圆心时，对所述聚焦镜处的第三调节螺母进行调节，直至所述激光打在所述测试圆圆心。
4.根据权利要求1所述的激光光路校准方法，其特征在于，所述光点坐标是根据所述测试光打在所述光感应传感器上的位置和建立的参考坐标系确定的，所述参考坐标系是基于以所述光感应传感器中心为零点的平面直角坐标系。
5.根据权利要求1所述的激光光路校准方法，其特征在于，所述控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，包括：
控制所述切割机转动C轴到C轴0°，获取第三光点坐标，将所述第三光点坐标设置偏置为零点；
控制所述切割机转动C轴到C轴180°，获取第四光点坐标；
所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：
当所述第四光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述扩束镜处的第一调节螺母进行调节，直至所述第四光点坐标符合所述预设的坐标范围。
6.根据权利要求1所述的激光光路校准方法，其特征在于，所述控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，包括：
控制所述切割机转动A轴到A轴90°，获取第五光点坐标，将所述第五光点坐标设置偏置为零点；
控制所述切割机转动A轴到A轴-90°，获取第六光点坐标；
所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，包括：
当所述第六光点坐标不符合所述预设的坐标范围时，对所述可调镜处的第二调节螺母进行调节，直至所述第六光点坐标符合所述预设的坐标范围。
7.根据权利要求5或6所述的激光光路校准方法，其特征在于，所述根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围，还包括：
当对所述切割机进行调节后，返回控制所述切割机的C轴或A轴转动的步骤，当无需对所述切割机进行调节，所述光点坐标也符合所述预设的坐标范围时，完成所述第一光路或第二光路的校准。
8.一种激光光路校准装置，应用于三维五轴激光切割机，其特征在于，所述激光光路包括：从扩束镜到可调镜的第一光路以及从所述可调镜到反射镜的第二光路；所述切割机上预装有光感应传感器，所述激光光路最终打在所述光感应传感器上；所述装置包括：
启动模块，用于控制所述切割机发出测试光，建立激光光路；
第一光路模块，用于针对所述第一光路的调节：控制所述切割机的C轴转动，获取所述光感应传感器基于所述C轴转动获取到的光点坐标，获取预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围；
第二光路模块，用于针对所述第二光路的调节：控制所述切割机的A轴转动，获取所述光感应传感器基于所述A轴转动获取到的光点坐标，获取所述预设的坐标范围，根据所述光点坐标和所述预设的坐标范围对所述切割机进行调节，以使所述光点坐标符合所述预设的坐标范围。
9.一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。
10.一种三维五轴激光切割机，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。
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