[发明专利]一种教学型激光雕刻切割机及控制方法、应用

权利要求书

1.一种教学型激光雕刻切割机控制方法，其特征在于，所述教学型激光雕刻切割机控制方法包括：

对产生的激光进行汇聚；对汇聚后的激光利用均匀度函数评价激光均匀性，利用平稳度函数评价光强分布的平滑状态；式中W₁为光强下降到最高光强的50％时的能量，W₂为光强下降到最高光强的90％时的能量；式中I_mean为平顶区域的平均光强，I_A表示波动强度；若存在强度大于0.1I_mean的波动，将均光强与0.1I_mean相加，所得之和与I_mean的比值为光束平稳度；若无强度大于0.1I_mean的波动，找出最大波动，最大波动与I_mean的比值为光束平稳度；β≥0，β越小激光光强分布越平稳；

根据CCD激光位移传感器探测激光头与工件之间的距离；

对探测的工件图像利用去噪处理剪切波函数进行切和平移后得到再采用同态滤波对得到的工件图像的灰度范围进行调整，生成含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号去噪后的工件三维图形；对三维图形进行载波频率估计，得到聚焦曲线工件图；其中，

确定激光焦点的聚焦曲线坐标后对工件进行激光切割。

2.如权利要求1所述教学型激光雕刻切割机控制方法，其特征在于，对三维图形进行载波频率估计包括：

对接收的含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号求循环共变函数；

对所述循环共变函数进行傅里叶变换，求其循环共变谱；

通过所述循环共变谱提取循环频率ε＝0Hz的截面；

搜索所述截面的正负半轴的峰值，找到所述峰值对应的正负频率值，并取绝对值后求均值作为载频的估计值；

接收信号的循环共变函数包括：

所述信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号，可以表示为：

其中E是信号的平均功率，M＝2^k，m＝1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形，T表示符号周期，f_c表示载波频率，φ₀表示初始相位，若(此处是否需要加条件：若)w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声，则其自共变函数定义为：

其中(x(t-τ))^<p-1>＝|x(t-τ)|^p-2x*(t-τ)，γ_x(t-τ)是x(t)的分散系数，则x(t)的循环共变定义为：

其中ε称为循环频率，T为一个码元周期；

接收信号的循环共变谱按以下进行：

循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换，表示为：

其循环共变谱推导为：

当M≥4时，在处，

当M＝2时，

其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换，且

3.如权利要求1所述教学型激光雕刻切割机控制方法，其特征在于，激光聚焦方法，具体包括：

(1)确定焦点在Z轴坐标上对应范围H；

(2)编制加工文件，将待加工文件设置为若干个加工层，每个加工层分别对应范围H内的Z轴坐标；

(3)通过软件操作系统将每个加工层的信息传输给加工扫描系统和Z轴运动控制系统，形成完整三维坐标系并得到加工图形；

(4)通过监测系统对不同加工层的加工图形进行线宽监测，得到多个线宽值；

(5)通过将多个线宽值按拟合为一条曲线，曲线上最细的点所对应的Z轴坐标即为焦点所在位置对应的Z轴坐标；

步骤(1)中，

对应范围H是通过调节Z轴高度，根据光斑由大变小，再由小变大过程所对应的Z轴坐标为对应范围H，该对应范围H包括若干光斑大小相同但对应不同的Z轴坐标；

任意两个相邻的Z轴坐标之间具有相同的差值。