[實用新型]一種激光金屬切割電容傳感運動疊加調高器

有效

• 申請號: 201320802131.2
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN203696237U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 傅杰;付俊
• 申請（專利權）人: 武漢華俄激光工程有限公司
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08;B23K26/38
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本實用新型涉及激光切割領域的Z軸調高控制，具體的說是一種激光金屬切割電容傳感運動疊加調高器。

背景技術

在激光切割方管或橢圓管時，隨著管材的旋轉，工件切割點的上下位置發生變化。當旋轉切割速度加快時，上下運動亦加快，對切割頭的上下跟隨反映具有很高的要求。低端激光金屬管材切割機在切割方管或橢圓管時，利用3維運動控制器實現工件旋轉（A軸），切割頭的X,Y軸移動。而切割頭的上下運動（通常稱為Z軸）運動完全利用電容傳感調高器的功能實現。此時的電容傳感調高器既要糾正管材變形造成的偏離，還要糾正管材旋轉造成的切割處的上下位移。而利用電容傳感調高器的Z軸位移速度，取決于切割頭與工件間隔的偏移距離。因此，難以做到Z軸高速大位移切割，只能用于低功率的低速切割；利用4軸運動控制器可以實現工件旋轉，切割頭X,Y位移和根據工件圖形控制Z軸的上下運動。為了實現切割時的間距控制，通常可以在Z軸運動構件上再疊加一個調高控制器運動控制組件，實現Z軸與調高控制的疊加。但此方法不光增加成本，也增加結構設計的難度，加大占用空間，較少被采用；高端的激光金屬管材切割機采用的是具有多軸聯動功能的管材切割數控系統。在切割方管或橢圓管時，數控系統可以根據三維切割圖形獲取管材切割點Z軸方向的理論運動信息，同時，通過電容傳感器（調高器）獲取切割頭與板材間的偏移距離，綜合控制Z軸電機的運動，保證切割頭與被切割材料之間距離的相對穩定。但這種管材切割專用系統價格極其昂貴，需要進口，低價位的中小功率激光器的管材切割機難以使用。通用型的3維聯動的運動控制器可以根據工件的圖形控制Z軸的上下運動。但要將控制切割頭與切割工件距離的調高控制器功能引入通用型的3維運動控制器的Z軸的運動控制，是一個極其困難的工作。特別是低端的3維運動控制器無論硬件結構，控制原理上都難以實現。所以，運動控制系統廠家一般不提供在Z軸上疊加調高控制功能。

實用新型內容

本實用新型根據現有技術的不足提供一種一種激光金屬切割電容傳感運動疊加調高器，將通用多軸運動控制系統的Z軸運動信息引入到電容傳感調高控制器內，實現Z軸的高速跟隨，實現高速管材切割。

本實用新型的技術方案：所述一種激光金屬切割電容傳感運動疊加調高器，包括通用型多維運動控制系統，所述多維運動控制系統的X軸運動輸出通過X軸伺服電機驅動器控制X軸電機、Y軸運動輸出通過Y軸伺服電機驅動器控制Y軸電機、A軸運動輸出通過A軸伺服電機驅動器控制A軸電機，其特征在于：所述多維運動控制系統的Z軸運動輸出連接在運動疊加調高器的輸入端口，電容傳感器采集的信號通過放大器的放大輸入到運動疊加調高器的另一輸入端口，運動疊加調高器的輸出端通過Z軸伺服電機驅動器連接在Z軸電機的輸入端實現Z軸電機的控制。

本實用新型的技術效果：在電容傳感調高器的基礎上，疊加通用型多維運動控制系統的Z軸運動信息，實現Z軸方向的高速跟隨運動，能夠利用低廉的通用型多維運動控制系統以簡單的結構實現昂貴的專用數控系統才能實現的功能，實現高速管材切割。

附圖說明

圖1是本實用新型整體系統原理框圖。

圖中標號分別表示：1-多維運動控制系統，2-運動疊加調高器，3-電容傳感器，4-放大器，5-X軸電機，6-Y軸電機，7-A軸電機,8-Z軸電機。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明：

如圖所示，一種激光金屬切割電容傳感運動疊加調高器，包括通用型多維運動控制系統1，所述多維運動控制系統1的X軸運動輸出通過X軸伺服電機驅動器控制X軸電機5、Y軸運動輸出通過Y軸伺服電機驅動器控制Y軸電機6、A軸運動輸出通過A軸伺服電機驅動器控制A軸電機7，其特征在于：所述多維運動控制系統1的Z軸運動輸出連接在運動疊加調高器2的輸入端口，電容傳感器3采集的信號通過放大器4的放大輸入到運動疊加調高器2的另一輸入端口，運動疊加調高器2的輸出端通過Z軸伺服電機驅動器連接在Z軸電機8的輸入端實現Z軸電機的控制。