[發明專利]基于電容感測的振鏡打標與激光切割一體機及其加工方法

在審

• 申請號: 201910836148.1
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110549001A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 徐銀麗;陳信宇;李鵬舉
• 申請（專利權）人: 新代科技(蘇州)有限公司
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/70
• 代理公司: 11350 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種基于電容感測的振鏡打標與激光切割一體機及其加工方法，其包括工作臺、位于所述工作臺上方且在XYZ軸方向進行運動的安裝板、固定在所述安裝板上的且最底部設置有金屬噴嘴的激光切割頭、固定在所述安裝板上的振鏡打標單元、以及測量放置在所述工作臺上的金屬工件表面與所述金屬噴嘴之間的電容大小的電容放大器。本發明采用電容放大器感測激光切割頭與工件表面之間的電容大小來測得兩者之間的距離，并通過將激光切割頭與振鏡打標組件設置在同一個運動模組上，根據電容與高度的對應關系，以及振鏡焦距來調整激光切割頭與振鏡打標組件的高度，保障打標高度的準確性，提高打標效果。

【技術領域】

本發明涉及打標切割加工技術領域，尤其是涉及一種基于電容感測的振鏡打標與激光切割一體機及其加工方法。

【背景技術】

激光在越來越多的領域中發揮起重要作用，最為常見的如激光打標、激光切割，但目前比較常見的操作模式都是將激光切割與打標操作分為兩個不同的工作區域進行，加工效率較低。若能實現將打標和切割整合到一起，則可以很大程度上提高加工效率，進一步實現自動化工業。

但在切割機臺上使用振鏡進行激光打標，存在一個需要解決的問題：振鏡打標對打標高度要求較高，必須在振鏡的焦點位置才能打出理想效果，而金屬板材在針床上通常會有一定程度的不平整，因此如果想在切割機上添加振鏡打標功能必須保證打標時的高度準確。

因此，有必要提供一種新的基于電容感測的振鏡打標與激光切割一體機及其加工方法來解決上述問題。

【發明內容】

本發明的主要目的之一在于提供一種基于電容感測的振鏡打標與激光切割一體機，通過檢測金屬工件表面與激光切割頭底部金屬噴嘴之間的電容值來測量其高度，以此來調整激光切割頭的高度達到精準打標與切割操作。

本發明通過如下技術方案實現上述目的：一種基于電容感測的振鏡打標與激光切割一體機，其包括工作臺、位于所述工作臺上方且在XYZ軸方向進行運動的安裝板、固定在所述安裝板上的且最底部設置有金屬噴嘴的激光切割頭、固定在所述安裝板上的振鏡打標單元、以及測量放置在所述工作臺上的金屬工件表面與所述金屬噴嘴之間的電容大小的電容放大器。

進一步的，還包括控制所述激光切割頭發射激光的激光控制器、控制所述振鏡打標單元輸出激光的打標控制器以及控制所述安裝板進行Z軸移動的驅動控制器，所述激光控制器與所述電容放大器、所述打標控制器以及所述驅動控制器電氣連接。

進一步的，所述激光控制器接收所述電容放大器傳回的電容值，根據預先植入的電容與距離關系表，得到Z軸需要移動的距離，然后通過所述驅動控制器對Z軸進行高度調整，使得所述激光切割頭發射出來的切割激光焦距集中在工件表面以及使得所述振鏡打標單元中的振鏡與工件表面的距離等于振鏡焦距。

進一步的，所述工作臺由導體材質制作而成。

本發明的另一目的在于提供一種基于電容感測的振鏡打標與激光切割一體機的加工方法，其包括以下步驟，

1)將所述激光切割頭與所述振鏡打標單元整體移動至設定的打標中心點位置，通過所述電容放大器感測所述激光切割頭底部所述金屬噴嘴與工件表面的電容大小值C；

2)根據測得的電容大小值C查找電容與距離表得到對應得到距離值d2；

3)將距離值d2加上所述激光切割頭與所述振鏡打標單元的高度差d1得到打標高度值D1，判斷該打標高度值D1與所述振鏡打標單元的振鏡焦距D0 是否相等，若相等，則執行步驟4，若不相等，則調整所述激光切割頭與所述振鏡打標單元整體的高度至焦距位置；

4)啟動所述振鏡打標單元進行打標；

5)打標完成后，將所述激光切割頭移動至加工位置完成切割加工。