[發(fā)明專利]一種激光切割控制方法、裝置及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910266907.5
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110039190B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亞旭;封雨鑫;陳焱;高云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司;深圳市大族智能控制科技有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/70
• 代理公司: 深圳市恒申知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 趙勝寶

本發(fā)明實施例公開了一種激光切割控制方法、裝置及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，在對工件進(jìn)行切割的過程中，獲取傳感器基于切割頭底部距離工件表面的高度所反饋的實際電壓值U_ACT；計算U_ACT與目標(biāo)電壓值U_SET之間的電壓差值U_DIF；根據(jù)U_DIF控制切割頭運動，對切割頭距離工件表面的高度進(jìn)行調(diào)整，直至基于所實時獲取的U_ACT確定U_DIF為零。通過本發(fā)明的實施，在激光切割過程中，僅需將傳感器的實時反饋電壓與目標(biāo)高度所對應(yīng)的電壓的壓差作為控制量，來對切割頭距離工件表面的高度進(jìn)行隨動控制，算法復(fù)雜度較低，且并不需要依賴于電壓值與距離的對應(yīng)曲線，而不受標(biāo)定曲線退化的影響，控制穩(wěn)定性和安全性較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光加工領(lǐng)域，尤其涉及一種激光切割控制方法、裝置及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

激光切割是一種非接觸式加工，通過激光切割頭將激光聚焦至工件表面進(jìn)行熱加工，在這一過程中，激光切割頭與工件表面的距離是一個重要的控制量。對于待加工的工件來說，其表面通常不會完全平整，并且在切割的過程中，工件容易產(chǎn)生變形，導(dǎo)致工件表面高低起伏。而為了保證激光焦點保持在工件表面聚焦，則需要讓激光切割頭在整個加工過程中與板材表面保持一個特定的距離不變，因此，需要根據(jù)激光切割頭與工件表面距離的反饋來對激光切割頭在Z軸進(jìn)行隨動控制。

目前，在對激光切割頭在Z軸進(jìn)行隨動控制時，通常是通過電容傳感器采集關(guān)聯(lián)于距離的電壓值，然后基于電壓值與距離的對應(yīng)關(guān)系來確定當(dāng)前距離，進(jìn)而基于所確定的距離來對激光切割頭距離工件表面的高度進(jìn)行調(diào)整。在相關(guān)技術(shù)中，通常是采用PID算法對距離的誤差進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償，然而在算法實現(xiàn)上需要做復(fù)雜的速度規(guī)劃以及涉及的參數(shù)比較多，算法復(fù)雜度高；另外，基于PID算法的控制屬于一種預(yù)測型控制，需要嚴(yán)格依賴電壓值與距離的對應(yīng)曲線來確定當(dāng)前距離，然而在實際應(yīng)用中，該標(biāo)定曲線會因為傳感器受熱、吹氣、噴渣等產(chǎn)生退化，盡管退化后的距離和電壓關(guān)系仍然成正比，但是曲線的斜率已經(jīng)改變，如圖1所示為正常情況下的標(biāo)定曲線示意圖，如圖2所示為退化后的標(biāo)定曲線示意圖，若標(biāo)定曲線發(fā)生退化，按照退化后的標(biāo)定曲線作為控制參考，通常會造成過沖及激光切割頭與工件表面發(fā)生碰撞等情況，控制穩(wěn)定性和安全性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種激光切割控制方法、裝置及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，至少能夠解決相關(guān)技術(shù)中基于PID算法以及電壓值與距離的對應(yīng)曲線來對激光切割頭距離工件表面的高度進(jìn)行隨動控制時，所導(dǎo)致的算法復(fù)雜度較高、控制穩(wěn)定性和安全性較低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例第一方面提供了一種激光切割控制方法，該方法包括：

在對待切割工件進(jìn)行切割的過程中，獲取電容傳感器基于激光切割頭底部距離所述待切割工件表面的高度所反饋的實際電壓值U_ACT；

計算所述U_ACT與目標(biāo)電壓值U_SET之間的電壓差值U_DIF；所述U_SET為所述激光切割頭底部距離所述待切割工件表面的高度為預(yù)設(shè)的目標(biāo)高度時，所對應(yīng)的電壓值；

根據(jù)所述U_DIF控制所述激光切割頭運動，對所述激光切割頭距離所述待切割工件表面的高度進(jìn)行調(diào)整，直至基于所實時獲取的所述U_ACT確定所述U_DIF為零。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例第二方面提供了一種激光切割控制裝置，該裝置包括：

獲取模塊，用于在對待切割工件進(jìn)行切割的過程中，獲取電容傳感器基于激光切割頭底部距離所述待切割工件表面的高度所反饋的實際電壓值U_ACT；