[發明專利]一種激光快速掃描切割的方法

有效

• 申請號: 201610023337.3
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105522284B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 代田田;龔瀾希
• 申請（專利權）人: 上海柏楚電子科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/0622;B23K26/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍;吳天

本發明涉及激光切割領域，具體的說是一種激光快速掃描切割的方法。包括用于獲得圖形處理的圖形處理軟件，控制CNC系統的加工控制軟件，控制機床伺服和激光器的CNC系統，用于處理和傳遞信號的FPGA系統，用于控制機床運動的伺服，用于產生激光進行切割的配有PWM開關系統的激光器，其特征在于包括如下步驟：開始—輸入圖形—生成掃描切割圖—生成位置比較輸出指令—開始加工—進行位置比較—執行輸出指令—結束。本發明同現有技術相比，用掃描切割線的方式優化了加工運動的切割和空移路徑，有效減少了運動過程中的加減速次數，提高了切割和空移的平均速度，因此縮短了切割和空移運動的時間，達到快速切割的目的。

技術領域

本發明涉及激光切割領域，具體的說是一種激光快速掃描切割的方法。

背景技術

目前，在激光加工技術領域，切割的一般過程是：在切割之前，預先設置切割高度1～2mm，切割時以這個高度保持跟隨板面，切割完一個圖形后，切割頭上抬10～20mm，然后切割頭空移到下一個圖形的起點，切割頭再向下運動并進行跟隨與切割。這樣的切割方式要花費較多的時間在等待空移動作上，切割效率較低。

發明內容

本發明為克服現有技術的不足，設計一種可以較少空移等待時間的激光快速掃描切割方法。

為實現上述目的，設計一種激光快速掃描切割的方法，包括用于獲得圖形處理的圖形處理軟件，控制CNC系統的加工控制軟件，控制機床伺服和激光器的CNC系統，用于處理和傳遞信號的FPGA系統，用于控制機床運動的伺服，用于產生激光進行切割的配有PWM開關系統的激光器，其特征在于所述快速掃描切割方法包括以下步驟：

（1）步驟1：在圖形處理軟件中輸入需要切割的圖形；

（2）步驟2：由圖形處理軟件生成切割掃描圖；

（3）步驟3：根據生成的掃描切割圖由加工控制軟件生成位置比較輸出指令，同時預先分別設置激光器的開、關PWM值；

（4）步驟4：啟動開始按鈕，啟動CNC系統，CNC系統控制激光器開始激光切割，同時由伺服控制CNC系統的運動；

（5）步驟5：在激光切割過程中由FPGA采集激光器的位置信號，將位置信號與位置比較輸出指令進行對比；

（6）步驟6：位置信號與位置比較輸出指令比較完成后，執行激光器輸出指令；

（7）步驟7：結束加工。

所述步驟2中的切割掃描圖包括切割線和掃描線組成，所述切割線是待加工圖形中完整的圖形或圖形的一部分，即加工時需要開啟激光進行切割的曲線；所述掃描線是光滑的連接兩端切割線的曲線，掃描線是加工時不需要開啟激光的激光器運動軌跡曲線，即加工時的空移路徑。

所述步驟3中的生成位置比較輸出指令是指當切割線進入掃描線位置時，設置輸出指令PWM為關，即激光器PWM值為零；當掃描線進入切割線位置時，設置輸出指令PWM為開，即激光器PWM值為預設的切割工藝制定的值。

所述步驟4中還包括以下步驟：

（1）控制機床空移到切割路徑的起點；

（2）將激光器使能打開；

其中激光器使能在加工過程中不關閉，而是通過設置PWM為0來使激光關閉，通過設置PWM為加工工藝制定的值來使激光打開。

所述步驟5中還包括以下步驟：

（1）由FPGA采集伺服編碼器脈沖信號，即位置信號；

（2）FPGA將伺服編碼器脈沖信號轉化為伺服編碼器脈沖數；

（3）加工控制軟件獲得伺服編碼器脈沖數，進行位置比較；