聯(lián)系人：燕先生
激光切割激光焦點(diǎn)問(wèn)題激光切割激光焦點(diǎn)問(wèn)題
激光切割利用聚焦后的高能量密度的激光作用于加工對(duì)象，激光和物體分子相互作用而使加工區(qū)的物體熔化。隨著光速的移動(dòng)，就在物體中產(chǎn)生切縫，從而達(dá)到切割的目的。由于激光焦點(diǎn)和加工對(duì)象的相對(duì)位置決定了作用于加工對(duì)象上激光光斑和功率密度的大小，因此，激光焦點(diǎn)和加工對(duì)象的相對(duì)位置就對(duì)加工質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。怎樣在激光切割加工過(guò)程中保持激光焦點(diǎn)和加工對(duì)象之間的相對(duì)位置為一合理而恒定的值，就成為上海激光切割機(jī)維修中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
研究激光切割焦點(diǎn)位置自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可以分兩個(gè)方面來(lái)考慮：
(1)怎樣穩(wěn)定、可靠而又方便地檢測(cè)出激光焦點(diǎn)和加工對(duì)象之間的相對(duì)位置
激光加工屬于非接觸加工，無(wú)法直接檢測(cè)焦點(diǎn)位置，而焦點(diǎn)位置由聚焦鏡和加工對(duì)象表面的距離決定。因此，常用的辦法是檢測(cè)聚焦鏡和加工對(duì)象表面的距離，從而間接檢測(cè)激光焦點(diǎn)和加工對(duì)象表面的相對(duì)位置。
接觸式傳感器采用一機(jī)械傳動(dòng)裝置和一些直線(xiàn)位移傳感器(常用的為電感式傳感器)組成，將聚焦鏡和加工對(duì)象表面的相對(duì)位移轉(zhuǎn)換成電壓量供控制系統(tǒng)使用。
非接觸式傳感器是在光頭上裝一個(gè)電容和電感渦流式傳感器，利用光頭上傳感器的電容或電感的變化來(lái)檢測(cè)聚焦鏡和加工對(duì)象表面的相對(duì)距離。
這兩種檢測(cè)方法是為了不同的使用場(chǎng)合而定的，電容式非接觸式傳感器主要是用于三維激光金屬加工場(chǎng)合，因?yàn)檫@種場(chǎng)合不便于使用接觸式傳感器。其他場(chǎng)合則使用接觸式傳感器比較合適。
但這兩種傳感器都是采用模擬信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)處理的，而在激光切割過(guò)程中會(huì)在加工區(qū)產(chǎn)生電離作用，形成電磁干擾，對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響；同時(shí)，電感型LVDT傳感器的響應(yīng)頻率低，影響控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，這些都是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。
(2)在檢測(cè)出激光焦點(diǎn)和加工對(duì)象的位置變化以后，怎樣快速地補(bǔ)償?shù)羝罴次恢秒S動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題
通常的分離式焦點(diǎn)跟蹤系統(tǒng)是利用單片機(jī)的最小系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的。由于單片機(jī)性能比較簡(jiǎn)單，難以實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制策略，而普通步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性比較差，很難滿(mǎn)足激光焦點(diǎn)跟蹤的快速要求。
為了克服上述缺點(diǎn)，本文介紹一種基于運(yùn)動(dòng)控制器的激光焦點(diǎn)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，采用光碼盤(pán)作為位移傳感器，利用運(yùn)動(dòng)控制器的主從跟蹤(電子齒輪)功能實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)位置誤差的快速補(bǔ)償。
點(diǎn)動(dòng)子程序主要用于調(diào)試工作和初始焦點(diǎn)位置對(duì)準(zhǔn)。由于不同厚度的鋼板，激光焦點(diǎn)距加工對(duì)象表面的距離要求不同，所以每次加工一個(gè)新的材料之前，要手動(dòng)調(diào)好焦距，然后通過(guò)設(shè)定功能記下傳感器的位置，作為焦點(diǎn)位置跟蹤的參考點(diǎn)。
在加工過(guò)程中，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)數(shù)控程序的不同的M代碼經(jīng)I/O口控制焦點(diǎn)位置控制裝置完成跟蹤、保持和注銷(xiāo)功能?？紤]到加工過(guò)程可能要通過(guò)已切掉的部分，此時(shí)要關(guān)掉焦點(diǎn)位置跟蹤功能，以避免激光切割光頭掉進(jìn)切割形成的洞中而損壞。另外，考慮到加工對(duì)象表面的變化，在關(guān)掉跟蹤功能的同時(shí)要抬起光頭一段距離，在打開(kāi)焦點(diǎn)位置自動(dòng)跟蹤功能時(shí)再自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)?！ ∮捎诠獯a盤(pán)為數(shù)字化位移傳感器，故其檢測(cè)的穩(wěn)定性要高于電感式LVDT位移傳感器；PARKER500運(yùn)動(dòng)控制器對(duì)光碼盤(pán)的采樣頻率非常高，所以，采用光碼盤(pán)傳感器和PARKER500運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合檢測(cè)，可以大大提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度；PARKER運(yùn)動(dòng)控制器有效的位置控制算法可以保證主從跟蹤誤差在幾個(gè)絲之內(nèi)，完全能滿(mǎn)足激光切割對(duì)焦點(diǎn)位置精度的要求。
上一篇：激光打標(biāo)機(jī)的維修方法
下一篇：振鏡常見(jiàn)故障解決方法