[發明專利]一種激光切割頭加工零部件的加工方法和系統

在審

• 申請號: 201711433984.2
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN107953030A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 楊小慶;譚維奇;劉根;李先昊;王晴;李偉華
• 申請（專利權）人: 武漢力博物探有限公司
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08;B23K26/14;B23K26/38
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 徐楊松

技術領域

本發明涉及激光加工領域，特別涉及一種激光切割頭加工零部件的加工方法和系統。

背景技術

工業生產過程中經常需要在零部件上加工圓孔、縫隙等。目前常用的加工方式有：一、采用CNC(computer numerical control)進行加工，CNC需要利用銑刀等刀具切割板材來實現加工，其加工速度較慢且容易造成刀具磨損；二、在金屬板上進行化學腐蝕進行加工，然而，化學腐蝕對環境污染很大，而且化學腐蝕不能加工對抗化學腐蝕的金屬；三、采用激光加工。激光加工主要是采用激光切割頭對零部件進行加工，加工時工作人員需手動調整激光切割頭噴嘴與加工工件表面之間的間距，操作較為繁瑣，且調節精度較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種激光切割頭加工零部件的加工方法和系統，以克服上述現有技術中的不足。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

本發明的一個方面，提供了一種激光切割頭加工零部件的加工方法，包括以下步驟：

步驟S1：檢測激光切割頭的噴嘴與加工工件表面之間的電容值；

步驟S2：將電容值轉化為震蕩頻率信號；

步驟S3：處理震蕩頻率信號，以獲得激光切割頭的噴嘴與加工工件表面的距離值；

步驟S4：將距離值與數據庫中預先存儲的距離值進行比較；

步驟S5：根據比較結果控制激光切割頭移動以調整激光切割頭的噴嘴與加工工件表面的距離；

步驟S6：控制激光切割頭繞設定路徑移動以完成零部件的加工。

進一步：步驟S3的具體實現為：

步驟S31：對震蕩頻率信號進行濾波、整形、分頻；

步驟S32：對濾波、整形、分頻后的震蕩頻率信號進行處理，以獲得激光切割頭的噴嘴與加工工件表面的距離值。

上述進一步方案的有益效果是：對震蕩頻率信號進行濾波、整形和分頻處理，可確保測量結果的準確性。

進一步：在步驟S6中，激光切割頭在繞設定路徑移動對零部件進行加工的過程中需對氣管切割頭進行冷卻。

上述進一步方案的有益效果是：避免激光切割頭內的反光鏡受熱損壞。

本發明的另一個方面，提供了一種激光切割頭加工零部件的加工系統，包括傳感器、放大器、信號處理裝置、比較器、第一驅動裝置、第二驅動裝置和控制器，

傳感器用于檢測激光切割頭的噴嘴與加工工件表面之間的電容值；

放大器用于將電容值轉化為震蕩頻率信號；

信號處理裝置用于處理震蕩頻率信號，以獲得激光切割頭的噴嘴與加工工件表面的距離值；

比較器用于將距離值與數據庫中預先存儲的距離值進行比較；

第一驅動裝置用于根據比較器的比較結果控制激光切割頭移動以調整激光切割頭的噴嘴與加工工件表面的距離；

第二驅動裝置用于控制激光切割頭繞設定路徑移動以完成零部件的加工；

傳感器、放大器、信號處理裝置、比較器、第一驅動裝置和第二驅動裝置均與控制器電連接。

進一步：信號處理裝置包括信號濾波整形模塊和DSP信號處理模塊，信號濾波整形模塊用于對震蕩頻率信號進行濾波、整形、分頻；DSP信號處理模塊用于對濾波、整形、分頻后的震蕩頻率信號進行處理，以獲得激光切割頭的噴嘴與加工工件表面的距離值。

上述進一步方案的有益效果是：對震蕩頻率信號進行濾波、整形和分頻處理，可確保測量結果的準確性。

進一步：還包括水冷控制系統，水冷控制系統用于對激光切割頭進行冷卻。

上述進一步方案的有益效果是：避免激光切割頭內的反光鏡受熱損壞。

本發明的有益效果是：激光切割頭與加工工件表面之間距離的標定自動化進行，避免了手動調節的繁瑣操作，調節結果更加可靠。

附圖說明

圖1為本發明一種激光切割頭加工零部件的加工方法的流程圖；

圖2為本發明一種激光切割頭加工零部件的加工系統的原理圖。

圖中：1為傳感器、2為放大器、3為信號處理裝置、31為信號濾波整形模塊、32為DSP信號處理模塊、4為比較器、5為第一驅動裝置、6為第二驅動裝置、8為水冷控制系統。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

實施例一、如圖1所示，一種激光切割頭加工零部件的加工方法，包括以下步驟：

步驟S1：檢測激光切割頭的噴嘴與加工工件表面之間的電容值；