[發(fā)明專利]一種激光槍頭自動追隨系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111283125.6
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113894441A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘嘉興;李緒欽;劉鏡釗;霍錦添
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東利迅達(dá)機(jī)器人系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/70
• 代理公司: 佛山市粵順知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44264
• 代理人: 吳杜志

一種激光槍頭自動追隨系統(tǒng)及其控制方法，自動追隨系統(tǒng)包括激光切割裝置和控制裝置，激光切割裝置包括激光槍頭、驅(qū)動部件、補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動部件驅(qū)動連接補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)，補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動連接激光槍頭，激光槍頭的一端設(shè)置有用于采集激光槍頭到工件表面的距離數(shù)據(jù)的電容感應(yīng)器，控制裝置分別與激光槍頭、驅(qū)動部件、電容感應(yīng)器電連接。本發(fā)明利用激光槍頭上的電容感應(yīng)器，以采集激光槍頭到工件表面的距離數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過系統(tǒng)計(jì)算得出激光槍頭與工件表面的實(shí)際距離，進(jìn)而利用伺服電機(jī)對激光槍頭高度進(jìn)行自動補(bǔ)償，解決工件曲面會導(dǎo)致焦距在工件表面上上下波動，導(dǎo)致加工時(shí)工件表面受熱不均而影響加工工藝的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明特別涉及一種激光槍頭自動追隨系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

目前行業(yè)內(nèi)大部分的激光槍頭都是固定式，需要依靠工件移動或者槍頭上的移載進(jìn)行移動來實(shí)現(xiàn)平行的相對位移，那么在對于有曲線的工件表面而言，激光由于存在焦距的問題，曲面會導(dǎo)致焦距在工件表面上上下波動(激光切割時(shí)激光槍頭到工件表面的距離(即兩者垂直方向的距離或高度距離)需要時(shí)刻保持一致，由于激光槍頭工作時(shí)是水平方向直線移動的，若工件表面有曲面，會導(dǎo)致激光切割(雕刻)時(shí)激光槍頭到工件表面的距離存在不一致的情況)，導(dǎo)致加工時(shí)工件表面受熱不均而影響加工工藝。

因此，有必要做進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可實(shí)現(xiàn)高度補(bǔ)償、可使工件表面受熱均勻、實(shí)用性強(qiáng)的激光槍頭自動追隨系統(tǒng)及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。

按此目的設(shè)計(jì)的一種激光槍頭自動追隨系統(tǒng)，包括激光切割裝置和控制裝置，激光切割裝置包括激光槍頭，其特征在于：激光切割裝置還包括驅(qū)動部件、補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動部件驅(qū)動連接補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)，補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動連接激光槍頭，激光槍頭的一端設(shè)置有用于采集激光槍頭到工件表面的距離數(shù)據(jù)的電容感應(yīng)器，控制裝置分別與激光槍頭、驅(qū)動部件、電容感應(yīng)器電連接。

還包括六軸機(jī)器人，激光切割裝置安裝在六軸機(jī)器人的手臂上。

所述補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括絲杠和滑塊，滑塊套在絲杠上，驅(qū)動部件為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)驅(qū)動連接絲杠，滑塊驅(qū)動連接激光槍頭。

所述激光槍頭包括激光槍頭本體和水冷循環(huán)部件，水冷循環(huán)部件連接在激光槍頭本體的一側(cè)，激光槍頭本體的一端設(shè)置有激光頭、另一端設(shè)置有光纖接口。

所述電容感應(yīng)器設(shè)置在激光頭上。

所述補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置有連接板，滑塊與連接板連接，連接板連接水冷循環(huán)部件。

所述六軸機(jī)器人的手臂上設(shè)置有連接塊，連接塊與補(bǔ)償運(yùn)動機(jī)構(gòu)連接。

按此目的設(shè)計(jì)的一種激光槍頭自動追隨系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、自動追隨系統(tǒng)初始化后，輸入激光切割要求的距離，然后自動追隨系統(tǒng)開始運(yùn)行，激光槍頭移動時(shí)電容感應(yīng)器檢測激光槍頭與工件表面的距離，并采集該距離數(shù)據(jù)；

B、電容感應(yīng)器將采集到的距離數(shù)據(jù)發(fā)送給控制裝置，控制裝置計(jì)算得出激光槍頭與工件表面的實(shí)際距離，然后對比實(shí)際距離與激光切割要求的距離，得出補(bǔ)償距離；

C、控制裝置控制驅(qū)動部件啟動，驅(qū)動部件驅(qū)動激光槍頭以補(bǔ)償距離移動，以對激光槍頭高度進(jìn)行補(bǔ)償。

本發(fā)明利用激光槍頭上的電容感應(yīng)器，以采集激光槍頭到工件表面的距離數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過系統(tǒng)計(jì)算得出激光槍頭與工件表面的實(shí)際距離(即兩只之間的高度距離)，進(jìn)而利用伺服電機(jī)對激光槍頭高度進(jìn)行自動補(bǔ)償，使得激光切割時(shí)激光槍頭到工件表面的實(shí)際距離與激光切割要求的距離時(shí)時(shí)刻刻都保持一致，解決工件曲面會導(dǎo)致焦距在工件表面上上下波動，導(dǎo)致加工時(shí)工件表面受熱不均而影響加工工藝的問題，此激光槍頭自動追隨系統(tǒng)特別適用于表面有弧度(曲面)的工件。

附圖說明