專利名稱：平面激光切割機(jī)z軸獨(dú)立控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光切割機(jī)的控制裝置，尤其是一種平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，屬于激光切割機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
平面激光切割機(jī)床，一般具有X、Y、Z三個(gè)方向的控制軸，三個(gè)方向的控制軸通過一塊具有模擬量控制的三軸運(yùn)動(dòng)控制卡來進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)平面激光切割機(jī)床的切割工作。但是，平面激光切割機(jī)床采用的三軸運(yùn)動(dòng)控制卡結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制精度低，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)可靠性差，使用成本高，影響平面激光切割機(jī)床的使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高，降低使用成本，運(yùn)動(dòng)可靠性高，安全可靠。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，包括微處理器；所述微處理器的輸入端通過第一光電隔離器與信號輸入模塊相連，微處理器的輸入端還與位置設(shè)置模塊及速度設(shè)置模塊相連，微處理器的輸出端與第二光電隔離器相連。所述微處理器的輸入端通過第一光電隔離器與焦距跟蹤控制器的輸出端相連。所述微處理器通過第二光電隔離器與Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連。所述微處理器通過第二光電隔離器與激光開關(guān)相連。所述微處理器通過第二光電隔離器與噴氣開關(guān)相連。所述位置設(shè)置模塊與速度設(shè)置模塊為撥碼開關(guān)。所述微處理器包括單片機(jī)。所述噴氣開關(guān)為電磁閥。所述激光開關(guān)與激光發(fā)生器相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)微處理器通過信號接收模塊接收切割機(jī)系統(tǒng)輸入的工作狀態(tài)信號，微處理器根據(jù)相應(yīng)的信號通過第二光電隔離器使Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作在相應(yīng)的狀態(tài)，微處理器根據(jù)焦距跟蹤控制器的輸入信號實(shí)現(xiàn)Z軸切割頭的焦距跟蹤；位置設(shè)置模塊與速度設(shè)置模塊對Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行位置及速度進(jìn)行設(shè)定，運(yùn)行精度高，分開控制后， 切割機(jī)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，降低使用成本，運(yùn)動(dòng)可靠性高，運(yùn)行平穩(wěn)，安全可靠。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示本實(shí)用新型包括焦距跟蹤控制器1、信號輸入模塊2、第一光電隔離器 3、微處理器4、位置設(shè)置模塊5、速度設(shè)置模塊6、噴氣開關(guān)7、激光開關(guān)8、第二光電隔離器9 及Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10。[0012]如圖1所示為了降低平面激光切割機(jī)床控控制器的復(fù)雜程度，提高控制精度， 將對機(jī)床的Z軸控制方式獨(dú)立出來，Z軸的控制不再占用機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制資源。為了能夠達(dá)到對ζ軸的控制，Z軸獨(dú)立控制器包括微處理器4，所述微處理器4可以為單片機(jī)、ARM (Advanced RISC Machines)或其他處理芯片。微處理器4的輸入端通過第一光電隔離器 3與信號輸入模塊2相連，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通過信號輸入模塊2向微處理器4輸入使Z 軸工作的切割信號、工作模式信號、噴氣或激光操作信號，微處理器4通過第一光電隔離器 3接收相應(yīng)的信號處理后，輸出相應(yīng)的控制信號。微處理器4的輸入端通過第一光電隔離器3還與焦距跟蹤控制器1相連，焦距跟蹤控制器1為現(xiàn)有平面激光切割機(jī)上對Z軸焦距跟蹤的設(shè)備；焦距跟蹤控制器1檢測切割頭噴嘴與工件的瞬間接觸信號，此接觸信號作為切割頭噴嘴與工件焦距的零點(diǎn)，微處理器4根據(jù)零點(diǎn)信號，能夠設(shè)定精確的初始焦距。微處理器4的輸入端還與位置設(shè)置模塊5及速度設(shè)置模塊6相連，位置設(shè)置模塊 5與速度設(shè)置模塊6用于對Z軸運(yùn)行的速度、沖孔高度計(jì)跟蹤高度進(jìn)行預(yù)置，所述位置設(shè)置模塊5與速度設(shè)置模塊6采用數(shù)字撥碼開關(guān)實(shí)現(xiàn)。微處理器4的輸出端通過第二光電隔離器9與Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10相連，Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10控制Z軸電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)精確的切割過程。微處理器4的輸出端通過第二光電隔離器9還與噴氣開關(guān)7及激光開關(guān)8相連，噴氣開關(guān)7為電磁閥；當(dāng)微處理器4通過第二光電隔離器9控制噴氣開關(guān)7 打開時(shí)，切割機(jī)可以噴出氧氣，以提高切割溫度，吹走切割殘?jiān)虼邓推渌栊詺怏w，以保護(hù)切縫免受氧化。激光開關(guān)8與激光發(fā)生器相連，微處理器4通過激光開關(guān)8控制激光發(fā)生器的工作狀態(tài)。如圖1所示工作時(shí)，微處理器4通過信號輸入模塊2接收Z軸的工作狀態(tài)指令； 當(dāng)微處理器4接收到退出切割或準(zhǔn)備切割指令時(shí)，微處理器4通過第二光電隔離器9使Z 軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10的工作模式進(jìn)行改變，使Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10處于位置控制模式，Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10根據(jù)微處理器4輸出的運(yùn)行方向信號進(jìn)給脈沖，實(shí)現(xiàn)對Z軸及切割頭的定位，驅(qū)動(dòng)激光切割頭上升到Z軸原點(diǎn)；在預(yù)備切割時(shí)，驅(qū)動(dòng)切割頭向帶切割工件方向移動(dòng)，下移到準(zhǔn)備切割的高度，直至預(yù)先設(shè)置的焦距高度。微處理器4通過信號輸入模塊2接收準(zhǔn)備切割指令后，微處理器4再次調(diào)整Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10的工作模式，使Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10處于速度控制模式，微處理器4根據(jù)焦距跟蹤控制器1檢測到焦距變換的誤差電壓信號，自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距高度，以維持焦距始終不變，實(shí)現(xiàn)焦距跟蹤。通過位置設(shè)置模塊5與速度設(shè)置模塊6 對運(yùn)行速度及運(yùn)行距離進(jìn)行設(shè)置，定位精確，運(yùn)行平穩(wěn)。在激光切割頭切割過程中，微處理器4通過噴氣開關(guān)7打開噴氣，可以噴出氧氣，以提高切割溫度，吹走切割殘?jiān)?，或吹送其他惰性氣體，以保護(hù)切縫免受氧化；同時(shí)，微處理器4通過激光開關(guān)8控制激光發(fā)生器的工作狀態(tài)，控制激光發(fā)生器的發(fā)射或停止發(fā)射激光，工作可靠；直至完成一次切割工作；然后微處理器4使Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10復(fù)位，便于進(jìn)行下一次的切割工作。本實(shí)用新型微處理器4通過信號接收模塊2接收切割機(jī)系統(tǒng)輸入的工作狀態(tài)信號，微處理器4根據(jù)相應(yīng)的信號通過第二光電隔離器9使Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10工作在相應(yīng)的狀態(tài)，微處理器4根據(jù)焦距跟蹤控制器1的輸入信號實(shí)現(xiàn)Z軸切割頭的焦距跟蹤；位置設(shè)置模塊5與速度設(shè)置模塊6對Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10的運(yùn)行位置及速度進(jìn)行設(shè)定，運(yùn)行精度高， 分開控制后，切割機(jī)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，降低使用成本，運(yùn)動(dòng)可靠性高，運(yùn)行平穩(wěn)，安全可
權(quán)利要求1.一種平面激光切割機(jī)ζ軸獨(dú)立控制器，包括微處理器(4)；其特征是所述微處理器 (4)的輸入端通過第一光電隔離器(3)與信號輸入模塊(2)相連，微處理器(4)的輸入端還與位置設(shè)置模塊(5)及速度設(shè)置模塊(6)相連，微處理器(4)的輸出端與第二光電隔離器 (9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其特征是所述微處理器 (4)的輸入端通過第一光電隔離器(3)與焦距跟蹤控制器(1)的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其特征是所述微處理器 (4)通過第二光電隔離器(9)與Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(10)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其特征是所述微處理器 (4)通過第二光電隔離器(9)與激光開關(guān)(8)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其特征是所述微處理器 (4)通過第二光電隔離器(9)與噴氣開關(guān)(7)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其特征是所述位置設(shè)置模塊(5)與速度設(shè)置模塊(6)為撥碼開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其特征是所述微處理器 (4)包括單片機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其特征是所述噴氣開關(guān)(7)為電磁閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其特征是所述激光開關(guān)(8)與激光發(fā)生器相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種平面激光切割機(jī)Z軸獨(dú)立控制器，其包括微處理器；所述微處理器的輸入端通過第一光電隔離器與信號輸入模塊相連，微處理器的輸入端還與位置設(shè)置模塊及速度設(shè)置模塊相連，微處理器的輸出端與第二光電隔離器相連。本實(shí)用新型微處理器通過信號接收模塊接收切割機(jī)系統(tǒng)輸入的工作狀態(tài)信號，微處理器根據(jù)相應(yīng)的信號通過第二光電隔離器使Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作在相應(yīng)的狀態(tài)，微處理器根據(jù)焦距跟蹤控制器的輸入信號實(shí)現(xiàn)Z軸切割頭的焦距跟蹤；位置設(shè)置模塊與速度設(shè)置模塊對Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行位置及速度進(jìn)行設(shè)定，運(yùn)行精度高，分開控制后，切割機(jī)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，降低使用成本，運(yùn)動(dòng)可靠性高，運(yùn)行平穩(wěn)，安全可靠。
文檔編號B23K26/08GK202087925SQ201120164689
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月21日
發(fā)明者吳德林, 朱正強(qiáng) 申請人:無錫創(chuàng)科源軟件有限公司