在激光切割中为了有效控制激光焦点与工件之间的相对位置,设计了激光切自动调高系统的位置检测系统.采用切割喷嘴和切割极板形成的电容构成差动式电桥,以差动式电桥作为测距传感器;用相敏检波电路鉴别切割喷嘴和切割板材间位置变化,伺服系统控制切运动,从而实现激光切高度调节.通过测试,有效地解决了激光切割焦点跟踪问题,提高了系统的控制品质.所设计的切位置检测为激光切割机提供了解决方案.
针对大功率、高精度、三维立体激光切割技术的控制问题,对多轴联动激光切割技术的轨迹插补和速度控制等问题进行了研究,提出了一种基于DMC1856运动控制器的五轴激光切割控制方案。激光切割主机采用了龙门倒挂式,其具有驱动激光头沿空间运动的X、Y、Z轴,以及激光头摆动的A、C轴共5个坐标轴。控制系统采用了NC嵌入PC的双CPU方式,在PC的Windows 7操作系统环境下,以.NET Framework为框架,开发了控制系统的后台管理程序、非均匀有理B样条曲线(NURBS)插补预处理算法等。
本文针对五轴联动三维激光加工设备中的三维激光切的定位精度及动态性能进行研究,根据运动功能及激光传输功能要求进行了三维激光切的原理设计和机械结构设计,并根据运动性能要求进行了驱动动力选取。根据加工定位精度指标,运用多体系统运动学理论建立了三维激光切的定位误差模型,并分析了误差影响因素,分析得出了定位精度大小。