[发明专利]一种Z轴自适应激光加工系统及其加工方法

说明书

本发明公开了一种Z轴自适应激光加工系统及其加工方法，Z轴自适应激光加工系统包括用于对放置在工作台上的工件表面进行加工，激光加工系统包括激光加工头、控制模块、与激光加工头相对固定的第一测距传感器、用于驱动激光加工头上下运动的直线模组，其中，第一测距传感器和直线模组均与控制模块连接；第一测距传感器倾斜设置，激光加工头的加工面中心与第一测距传感器的测量面和激光枪重合；控制模块根据预设的距离范围和第一测距传感器检测到的距离来控制直线模组上下运动，使激光加工头与工件之间的实时距离满足预设的距离范围。本发明的激光加工系统能够实现Z轴高度自适应调节，适用于表面起伏的工件。

技术领域

本发明涉及激光去污领域，尤其涉及一种Z轴自适应激光加工系统及其加工方法。

背景技术

现有技术中的激光加工系统通常是针对表面平整的工件进行加工，对于这种工件的加工，仅需要调整好激光加工头到工件表面的距离，之后激光加工头就不需要再在Z轴方向上上下移动。

但是，现有的激光加工系统无法适用于表面起伏的工件。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种Z轴自适应激光加工系统及其加工方法，技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种Z轴自适应激光加工系统，用于对放置在工作台上的工件表面进行加工，所述激光加工系统包括激光加工头、控制模块、与所述激光加工头相对固定的第一测距传感器、用于驱动激光加工头上下运动的直线模组、用于对所述工件进行定位的定位机构以及用于驱动所述激光加工头在水平面内移动的驱动机构，其中，所述第一测距传感器和直线模组均与所述控制模块连接；

所述第一测距传感器倾斜设置，所述激光加工头的加工面中心与所述第一测距传感器的测量面和激光枪重合；

所述定位机构包括与所述控制模块电连接的图像传感器及用于移动工件的移位机构，所述图像传感器与所述激光加工头相对固定；所述图像传感器分别用于对所述工作台进行图像检测以得到平台标识点坐标，以及用于对所述工件进行图像检测以得到工件标识点坐标，所述控制模块用于根据所述工件标识点坐标和平台标识点坐标来控制所述移位机构，以通过所述移位机构移动所述工件直至所述工件标识点坐标与平台标识点坐标重合；

在所述驱动机构驱动所述激光加工头在水平面内移动的过程中，所述第一测距传感器检测其与工件之间的距离，所述控制模块根据预设的距离范围和所述第一测距传感器检测到的距离来控制所述直线模组上下运动，使所述激光加工头与工件之间的实时距离满足所述预设的距离范围。

进一步地，所述Z轴自适应激光加工系统还包括与所述控制模块电连接的图像显示单元，所述图像显示单元用于实时显示所述图像传感器采集到的图像信息。

进一步地，所述移位机构包括x轴移位机构和y轴移位机构，所述控制模块根据所述工件标识点坐标和平台标识点坐标计算x轴移位距离和y轴移位距离。

进一步地，所述Z轴自适应激光加工系统还包括用于辅助检测所述激光加工头至工件的距离的第二测距传感器，所述第一测距传感器为激光位移传感器，所述第二测距传感器为超声波传感器。

可选地，所述图像传感器为CCD传感器或CMOS传感器。

可选地，所述控制模块包括工控机和PLC。

优选地，所述直线模组通过库卡机器人法兰连接件与激光加工头连接。

另一方面，本发明提供了一种基于上述的Z轴自适应激光加工系统的加工方法，包括以下步骤：

S1、对放置在工作台上的工件进行标识点定位；

S2、驱动激光加工头在工件上方的水平面内扫描式移动，在移动过程中，控制直线模组带动激光加工头上下移动，包括如下步骤：