[实用新型]一种激光金属切割电容传感运动叠加调高器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光切割领域的Z轴调高控制，具体的说是一种激光金属切割电容传感运动叠加调高器。

背景技术

在激光切割方管或椭圆管时，随着管材的旋转，工件切割点的上下位置发生变化。当旋转切割速度加快时，上下运动亦加快，对切割头的上下跟随反映具有很高的要求。低端激光金属管材切割机在切割方管或椭圆管时，利用3维运动控制器实现工件旋转（A轴），切割头的X,Y轴移动。而切割头的上下运动（通常称为Z轴）运动完全利用电容传感调高器的功能实现。此时的电容传感调高器既要纠正管材变形造成的偏离，还要纠正管材旋转造成的切割处的上下位移。而利用电容传感调高器的Z轴位移速度，取决于切割头与工件间隔的偏移距离。因此，难以做到Z轴高速大位移切割，只能用于低功率的低速切割；利用4轴运动控制器可以实现工件旋转，切割头X,Y位移和根据工件图形控制Z轴的上下运动。为了实现切割时的间距控制，通常可以在Z轴运动构件上再叠加一个调高控制器运动控制组件，实现Z轴与调高控制的叠加。但此方法不光增加成本，也增加结构设计的难度，加大占用空间，较少被采用；高端的激光金属管材切割机采用的是具有多轴联动功能的管材切割数控系统。在切割方管或椭圆管时，数控系统可以根据三维切割图形获取管材切割点Z轴方向的理论运动信息，同时，通过电容传感器（调高器）获取切割头与板材间的偏移距离，综合控制Z轴电机的运动，保证切割头与被切割材料之间距离的相对稳定。但这种管材切割专用系统价格极其昂贵，需要进口，低价位的中小功率激光器的管材切割机难以使用。通用型的3维联动的运动控制器可以根据工件的图形控制Z轴的上下运动。但要将控制切割头与切割工件距离的调高控制器功能引入通用型的3维运动控制器的Z轴的运动控制，是一个极其困难的工作。特别是低端的3维运动控制器无论硬件结构，控制原理上都难以实现。所以，运动控制系统厂家一般不提供在Z轴上叠加调高控制功能。

实用新型内容

本实用新型根据现有技术的不足提供一种一种激光金属切割电容传感运动叠加调高器，将通用多轴运动控制系统的Z轴运动信息引入到电容传感调高控制器内，实现Z轴的高速跟随，实现高速管材切割。

本实用新型的技术方案：所述一种激光金属切割电容传感运动叠加调高器，包括通用型多维运动控制系统，所述多维运动控制系统的X轴运动输出通过X轴伺服电机驱动器控制X轴电机、Y轴运动输出通过Y轴伺服电机驱动器控制Y轴电机、A轴运动输出通过A轴伺服电机驱动器控制A轴电机，其特征在于：所述多维运动控制系统的Z轴运动输出连接在运动叠加调高器的输入端口，电容传感器采集的信号通过放大器的放大输入到运动叠加调高器的另一输入端口，运动叠加调高器的输出端通过Z轴伺服电机驱动器连接在Z轴电机的输入端实现Z轴电机的控制。

本实用新型的技术效果：在电容传感调高器的基础上，叠加通用型多维运动控制系统的Z轴运动信息，实现Z轴方向的高速跟随运动，能够利用低廉的通用型多维运动控制系统以简单的结构实现昂贵的专用数控系统才能实现的功能，实现高速管材切割。

附图说明

图1是本实用新型整体系统原理框图。

图中标号分别表示：1-多维运动控制系统，2-运动叠加调高器，3-电容传感器，4-放大器，5-X轴电机，6-Y轴电机，7-A轴电机,8-Z轴电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

如图所示，一种激光金属切割电容传感运动叠加调高器，包括通用型多维运动控制系统1，所述多维运动控制系统1的X轴运动输出通过X轴伺服电机驱动器控制X轴电机5、Y轴运动输出通过Y轴伺服电机驱动器控制Y轴电机6、A轴运动输出通过A轴伺服电机驱动器控制A轴电机7，其特征在于：所述多维运动控制系统1的Z轴运动输出连接在运动叠加调高器2的输入端口，电容传感器3采集的信号通过放大器4的放大输入到运动叠加调高器2的另一输入端口，运动叠加调高器2的输出端通过Z轴伺服电机驱动器连接在Z轴电机8的输入端实现Z轴电机的控制。