[發明專利]一種測定擺軸垂直度和長度的標定方法

在審

• 申請號: 201910554512.5
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110421269A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 謝淼;羅一堯
• 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;B23K26/70;B23K26/04
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

本發明涉及激光切割技術領域，具體地說是一種測定擺軸垂直度和長度的標定方法。一種測定擺軸垂直度和長度的標定方法，包括可以轉動的擺軸、電容式調高器、編碼器。同現有技術相比，提供一種測定擺軸垂直度和長度的標定方法，利用電容式調高器測定擺軸在4個特定角度下的跟隨高度，矯正了擺軸與底部平面的垂直度；在擺軸與底部平面完全垂直的基礎上，通過編碼器在不同的擺角處進行跟隨，獲取跟隨高度，可以進一步計算得到擺軸的真實長度，用于帶擺軸的機械進行精密切割。

技術領域

本發明涉及激光切割技術領域，具體地說是一種測定擺軸垂直度和長度的標定方法。

背景技術

在帶擺軸的激光切割運動控制領域，能夠在平面或者管材上進行高精度加工的必要條件有兩個：一是擺軸長度需要保證準確，二是擺軸在回中時需要與底部的平面保持垂直。當擺軸長度不準時，容易造成切割圖形的內縮或者外擴；而當擺軸回中時與底部平面不垂直時，將會導致切割面的角度不準。為了讓這一類機型能夠快速精確地按照原圖形切割，操作工需要通過各種手段來精確測量這兩個值。通常，擺軸長度可以通過高精度的測量儀器，如游標卡尺，來進行測量，但是人工操作往往精度有限，當擺頭進行調整后又需要重新測量，相當耗費人力和時間，并不實用；擺軸與底部平面的垂直度因為沒有比較好的測量方法，往往需要通過人肉眼來判斷垂直關系，垂直度完全沒有保證。為了能夠提高帶擺軸機型的切割精度，本專利提供了一個不需要人工干預，可以準確、自動地獲取擺軸長度和與底面的垂直度的標定方法。

發明內容

本發明為克服現有技術的不足，提供一種測定擺軸垂直度和長度的標定方法，利用電容式調高器測定擺軸在4個特定角度下的跟隨高度，矯正了擺軸與底部平面的垂直度；在擺軸與底部平面完全垂直的基礎上，通過編碼器在不同的擺角處進行跟隨，獲取跟隨高度，可以進一步計算得到擺軸的真實長度，用于帶擺軸的機械進行精密切割。

為實現上述目的，設計一種測定擺軸垂直度和長度的標定方法，包括可以轉動的擺軸、電容式調高器、編碼器，其特征在于：

測定擺軸垂直度的方法如下：

（11）在金屬平面位于擺軸正下方的前提下，將激光切割頭轉到豎直位置附近，確保激光切割頭指向與豎直方向的角度偏差在 5°以內，并且該角度為θa；

（12）將電容式調高器上抬到安全位置，控制擺軸逆時針轉動 θr 角度，電容式調高器跟隨獲取此時擺軸底端距離金屬平面的距離 H_1,1；

（13）將擺軸順時針轉動 2θr 角度，電容式調高器跟隨獲取此時擺軸底端距離金屬平面的距離 H_1,2；

（14）將擺軸恢復到步驟（11）的位置，將電容式調高器上抬到安全位置，控制擺軸順時針轉動θb 角度，電容式調高器跟隨獲取此時擺軸底端距離金屬平面的距離H_2,1；

（15）將擺軸順時針轉動2θb角度，電容式調高器跟隨獲取此時擺軸底端距離金屬平面的距離 H_2,2；

（16）根據四個跟隨高度H_1,1 、H_1,2 、H_2,1 和H_2,2 計算獲得擺軸在步驟（11）時的最原始位置的夾角θa，，其中，；

（17）計算得出夾角θa的數值后，將該角度補償到擺軸坐標系中，若θa為正數，則擺軸順時針旋轉θa角度，若θa為負數，則擺軸逆時針旋轉θa角度；

測定擺軸長度的方法如下：

（21）當擺軸根據步驟（11）至（17）調整到豎直狀態后，電容式調高器跟隨，獲取一個最大的跟隨高度 H_max；