[发明专利]一种激光加工调焦系统及其调焦方法

权利要求书

1.一种激光加工调焦系统，其特征在于，包括：

拍摄模块，其用于拍摄待加工材料的轮廓；

材料高度检测模块，其用于检测所述待加工材料的高度；

调焦模块，所述调焦模块包括调焦高度检测模块和调焦电机，其用于检测和调整激光焦点位于所述待加工材料的高度；

位置检测模块，其用于检测所述待加工材料的水平位置；

控制模块，其与所述拍摄模块、所述位置检测模块、所述材料高度检测模块、所述调焦电机、所述调焦高度检测模块电性连接；

其中，所述控制模块用于根据所述待加工材料的轮廓、水平位置以及高度确定所述待加工材料的边缘坐标，并根据所述边缘坐标控制所述调焦模块在移出所述待加工材料的边缘时保持所述激光焦点的高度不变；

所述材料高度检测模块用于检测所述待加工材料的上表面的高度并输出材料高度模拟信号，所述调焦高度检测模块用于检测所述调焦电机的高度并输出调焦电机实时高度模拟信号，所述控制模块根据所述材料高度模拟信号和所述待加工材料的水平位置生成材料高度信号波形，根据所述材料高度信号波形计算得到用于调试所述调焦电机的高度的无补偿命令高度信号波形，根据所述调焦电机实时高度模拟信号生成调焦电机实时高度信号波形，并计算所述调焦电机实时高度信号波形相对于所述无补偿命令高度信号波形的滞后水平位置，根据所述滞后水平位置计算得到补偿水平位移量，根据所述补偿水平位移量和所述无补偿命令高度信号波形生成补偿命令高度信号波形；激光切割所述待加工材料时，所述控制模块根据所述待加工材料所处的水平位置和所述补偿命令高度信号波形向所述调焦电机发送对应的补偿模拟信号，所述调焦电机根据所述补偿模拟信号调整自身高度以调整所述激光焦点的高度。

2.根据权利要求1所述的激光加工调焦系统，其特征在于，所述控制模块根据所述待加工材料的轮廓进行数据处理得到边缘初始坐标，所述控制模块以所述边缘初始坐标为中心向外取多个坐标点，所述控制模块控制所述材料高度检测模块检测所述中心和多个所述坐标点的高度并比较得到其中的高度最大值，以所述高度最大值对应的坐标作为所述边缘坐标。

3.根据权利要求1所述的激光加工调焦系统，其特征在于，还包括警报模块，所述警报模块与所述控制模块电性连接，所述控制模块将所述补偿模拟信号与对应的所述调焦电机实时高度模拟信号进行比较，当二者的差值超出设定值时停止加工，且所述控制模块控制所述警报模块报警。

4.根据权利要求3所述的激光加工调焦系统，其特征在于，所述控制模块记录并存储所述材料高度信号波形、所述无补偿命令高度信号波形、所述补偿命令高度信号波形、所述调焦电机实时高度信号波形。

5.根据权利要求4所述的激光加工调焦系统，其特征在于，

所述材料高度信号波形包括所述待加工材料的水平位置以及对应的所述待加工材料的高度；

所述无补偿命令高度信号波形包括所述待加工材料的水平位置以及对应的补偿前所述控制模块对所述调焦电机的命令高度；

所述补偿命令高度信号波形包括所述待加工材料的水平位置以及对应的补偿后所述控制模块对所述调焦电机的命令高度；

所述调焦电机实时高度信号波形包括所述待加工材料的水平位置以及对应的所述调焦电机的实时高度。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的激光加工调焦系统，其特征在于，所述调焦模块还包括物镜，所述物镜用于聚焦所述激光，所述调焦电机驱动所述物镜远离或靠近所述待加工材料的上表面以调整所述激光焦点的高度。

7.根据权利要求6所述的激光加工调焦系统，其特征在于，还包括移动平台，所述移动平台用于承载所述待加工材料，并带动所述待加工材料相对所述物镜水平移动。