[发明专利]一种全自动激光切割系统及控制方法

说明书

本发明属于激光切割技术领域，公开了一种全自动激光切割系统及控制方法，通过旋转模块对待切割物件进行空间旋转；通过激光发射模块发射激光；中央控制模块提取待切割物件数据库中的样式数据设定模块设定待切割物件的样式；通过角度调整模块利用调制模型调制后，调整激光光路与待切割物件的角度；通过切割模块进行切割。本发明延长了电机的使用寿命，降低了生产成本；同时通过切割模块根据切割深度曲线控制激光头运动，以对待切割物件进行切割，使待切割物件的切割深度与切割深度曲线相适应；因此，激光切割机采用上述的切割方法能够加工出等槽深的凹槽，从而使激光切割机的适应性较好。

技术领域

本发明属于激光切割技术领域，尤其涉及一种全自动激光切割系统及控制方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝，完成对材料的切割。在汽车制造领域，小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天领域，激光切割技术主要用于特种航空材料的切割，如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。然而，现有激光切割时，电机转子轴在运转过程中承受较大的交变载荷的作用且在腐蚀性气体内工作，轴位极易磨损、腐蚀导致失效，影响切割效率；同时，由于待切割物件的表面为凹凸不平的曲面，使激光切割机采用传统的切割方法步骤将不能加工出等槽深的凹槽，使激光切割机的适应性较差。

传统的基于接收信号强度信息(Received Signal Strength Indicator,RSSI)的空间定位方法在数据库建立阶段，需要将待定位区域划分为多个已知位置的网格，通过控制设备在网格中进行数据采样，最终将采样数据和采集位置配对存入数据库中。网格的密度很大程度影响了最终的定位精度，密度越大，定位精度越高。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有激光切割时，电机转子轴在运转过程中承受较大的交变载荷的作用且在腐蚀性气体内工作，轴位极易磨损、腐蚀导致失效，影响切割效率；同时，由于待切割物件的表面为凹凸不平的曲面，使激光切割机采用传统的切割方法步骤将不能加工出等槽深的凹槽，使激光切割机的适应性较差。

现有的激光切割系统的控制方法缺乏在计算机和计算机程序应用。大多数还基于简单的控制步骤，对于精密元件的切割控制的数据准确性差。

现有技术较高的网格密度却大大增加了建立数据库时间，对后期的数据库更新也造成了困难，使得空间定位方法在实际应用中具有很强的局限性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种全自动激光切割系统及控制方法。

本发明是这样实现的，一种全自动激光切割系统的控制方法，所述全自动激光切割系统的控制方法包括：

通过旋转模块利用加速度计与陀螺仪进行旋转周长运算，通过条件检测方法，计算出旋转周长的弧线长度，并计算每一点的电子地图坐标，记录第k点坐标产生的时刻t_s(k),k＝1,2,...,L，对待切割物件进行空间旋转；其中，L表示该路径上总的旋转点数，k时刻加速度计采集到的三轴加速度值分别为a_k(1)、a_k(2)、a_k(3)；

通过激光发射模块发射激光；

中央控制模块提取待切割物件数据库中的样式并通过数据设定模块设定待切割物件的样式；