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| 對于激光切割中焦點問題的解析與探討 | | 發布者：jtall 點擊：3711 | 在激光切割中，如何保持激光焦點和加工對象之間的相對位置是一重要并且很關鍵的技術，因為它關系到加工的質量問題，所以馬虎不得，必須根據實際情況來設定一個合理而恒定的值，我們就來探討一下鋼板切割加工中關于激光切割的焦點問題，具體分析如下。
研究激光切割焦點位置自動跟蹤系統可以分兩個方面來考慮，為：
一方面：怎樣穩定、可靠而又方便地檢測出激光焦點和加工對象之間的相對位置。
激光加工屬于非接觸加工，無法直接檢測焦點位置，而焦點位置由聚焦鏡和加工對象表面的距離決定。因此，常用的辦法是檢測聚焦鏡和加工對象表面的距離，從而間接檢測激光焦點和加工對象表面的相對位置。
常用的檢測方法分接觸式和非接觸式兩種：
接觸式傳感器采用一機械傳動裝置和一些直線位移傳感器(常用的為電感式傳感器)組成，將聚焦鏡和加工對象表面的相對位移轉換成電壓量供控制系統使用。
非接觸式傳感器是在光頭上裝一個電容和電感渦流式傳感器，利用光頭上傳感器的電容或電感的變化來檢測聚焦鏡和加工對象表面的相對距離。
這兩種檢測方法是為了不同的使用場合而定的，電容式非接觸式傳感器主要是用于三維激光金屬加工場合，因為這種場合不便于使用接觸式傳感器。其他場合則使用接觸式傳感器比較合適。
但這兩種傳感器都是采用模擬信號進行檢測處理的，而在激光切割過程中會在加工區產生電離作用，形成電磁干擾，對檢測結果產生影響；同時，電感型LVDT傳感器的響應頻率低，影響控制系統的動態特性，這些都是當前迫切需要解決的問題。
另一方面：在檢測出激光焦點和加工對象的位置變化以后，怎樣快速地補償掉偏差即位置隨動系統的設計問題。
通常的分離式焦點跟蹤系統是利用單片機的小系統控制步進電機實現的。由于單片機性能比較簡單，難以實現較為復雜的控制策略，而普通步進電機的動態特性比較差，很難滿足激光焦點跟蹤的快速要求。
為了克服上述缺點，有一種基于運動控制器的激光焦點自動跟蹤系統，采用光碼盤作為位移傳感器，利用運動控制器的主從跟蹤(電子齒輪)功能實現焦點位置誤差的快速補償。
點動子程序主要用于調試工作和初始焦點位置對準。由于不同厚度的鋼板，激光焦點距加工對象表面的距離要求不同，所以每次加工一個新的材料之前，要手動調好焦距，然后通過設定功能記下傳感器的位置，作為焦點位置跟蹤的參考點。
在加工過程中，數控系統根據數控程序的不同的M代碼經I/O口控制焦點位置控制裝置完成跟蹤、保持和注銷功能。考慮到加工過程可能要通過已切掉的部分，此時要關掉焦點位置跟蹤功能，以避免激光切割光頭掉進切割形成的洞中而損壞。另外，考慮到加工對象表面的變化，在關掉跟蹤功能的同時要抬起光頭一段距離，在打開焦點位置自動跟蹤功能時再自動對準焦點。
由于光碼盤為數字化位移傳感器，故其檢測的穩定性要高于電感式LVDT位移傳感器；PARKER500運動控制器對光碼盤的采樣頻率非常高，所以，采用光碼盤傳感器和PARKER500運動控制器結合檢測，可以大大提高系統的響應速度；PARKER運動控制器有效的位置控制算法可以保證主從跟蹤誤差在幾個絲之內，完全能滿足激光切割對焦點位置精度的要求。(圖/文http://www.cbf8.cn/) | 上一頁：鋼結構防火涂料涂裝的技術要求與工藝標準介紹
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