運(yùn)動控制技術(shù)在激光切割上的運(yùn)用

      龍門軸技術(shù)

      華工激光法利萊生產(chǎn)的DF和DM系列數(shù)控激光切割機(jī)為龍門移動形式，而且為雙邊傳動和驅(qū)動，即龍門橫梁的兩邊均對稱安裝有齒輪齒條和伺服電機(jī)，實現(xiàn)雙齒輪齒條傳動、雙伺服電機(jī)驅(qū)動。雙邊驅(qū)動保證橫梁受力平衡，橫梁運(yùn)行同步。

      雙邊驅(qū)動的同步性影響龍門橫梁運(yùn)行的速度、加速度、定位精度和穩(wěn)定性。華工激光法利萊DF系列數(shù)控光纖激光切割機(jī)雙邊驅(qū)動的伺服電機(jī)都帶編碼器實現(xiàn)速度和位置控制。雙邊伺服電機(jī)都有精確的零點位置，同時回參考點后，以雙零點位置作為同步的起點，精度更高。雙伺服電機(jī)在位置控制循環(huán)周期內(nèi)完成速度和位置的同步控制，沒有主從之分，是完全同步、無差異化的控制。龍門軸做大行程運(yùn)動時，雙邊傳動的機(jī)械誤差是很難避免的。華工激光法利萊DF系列數(shù)控系統(tǒng)獨(dú)有的同步控制技術(shù)，可以對同步控制的雙邊分別進(jìn)行位置補(bǔ)償，消除雙邊傳動的機(jī)械誤差，確保龍門軸在全幅面內(nèi)的定位精度。

      F軸技術(shù)

      F軸的作用：聚焦鏡的控制。根據(jù)專家數(shù)據(jù)庫設(shè)定的焦點位置，電機(jī)帶動聚焦鏡移動。

      F軸作光程補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)：華工激光法利萊自主研發(fā)的自動調(diào)焦切割頭更精準(zhǔn)，而且可以作為光程補(bǔ)償使用。

      等光程技術(shù)

      等光程的定義：

      激光從激光器出口，經(jīng)過外光路各個反射鏡到達(dá)切割頭的路徑長度叫做光程。由于激光束存在發(fā)散角，故不同光程聚焦效果和光束直徑不同；采用控制技術(shù)可使光程在切割頭移動時保持不變。

       實現(xiàn)等光程的方法：補(bǔ)償機(jī)構(gòu)驅(qū)動和激光切割頭驅(qū)動共用橫梁上的一個傳動副；補(bǔ)償反射鏡機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方向與激光切割頭的運(yùn)動方向一致并同時開始和停止，補(bǔ)償反射鏡機(jī)構(gòu)在橫梁直線導(dǎo)軌副上的運(yùn)動速度Ｖ１與激光切割頭在橫梁直線導(dǎo)軌副上的運(yùn)動速度Ｖ２之間的比例是：Ｖ１∶Ｖ２＝１∶２。當(dāng)激光切割頭沿Ｙ軸方向運(yùn)動距離２Ｙ時，補(bǔ)償反射鏡運(yùn)動距離為Ｙ，從而保證光程長度恒定。

      功率控制技術(shù)

      拐角功率坡調(diào)：機(jī)床在拐角時不可避免的出現(xiàn)減速，激光功率可根據(jù)切割頭的實際運(yùn)動速度進(jìn)行自動調(diào)整。要求實時性要好。

      焊接功率在起弧和收弧時的爬坡控制，改善焊接質(zhì)量和形貌。功率爬坡的時間可控。

       專家數(shù)據(jù)庫技術(shù)

      專家數(shù)據(jù)庫的理解：

      在控制技術(shù)上，我們所謂專家數(shù)據(jù)庫可以理解為很多張數(shù)據(jù)表的集合，數(shù)控系統(tǒng)調(diào)用其中一張數(shù)據(jù)表的內(nèi)容，進(jìn)行各個參數(shù)的設(shè)定。如：運(yùn)動速度、功率控制輸出電壓、打孔時間（停頓時間）等等。 

      華工激光法利萊系統(tǒng)實現(xiàn)專家數(shù)據(jù)庫的方法：

       華工激光法利萊系統(tǒng)提供專家數(shù)據(jù)庫的界面，可以設(shè)定參數(shù)、修改參數(shù)、新建材料等等用戶操作。所操作后的數(shù)值保存為一個數(shù)據(jù)庫文件，保存位置在CF卡上。零件程序開始位置通過關(guān)鍵字索引到數(shù)據(jù)庫文件中的一張表，然后調(diào)用該數(shù)據(jù)表的內(nèi)容。

      表面跟隨技術(shù)

      表面跟隨的基本原理

      切割頭上的傳感器感應(yīng)鋼板高度（電容或電感），反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)直接用該反饋控制Z軸電機(jī)，或經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)處理后由數(shù)控系統(tǒng)來控制Z軸電機(jī)，達(dá)到切割頭距離板材基本保持不變的效果。

      華工激光法利萊系統(tǒng)實現(xiàn)表面跟隨的方法

     采用電容式傳感器，鋼板高度的變化產(chǎn)生電容值的變化，經(jīng)過振蕩電路變?yōu)槊}沖頻率的變化，再經(jīng)過電路處理為電壓值的變化。該電壓值輸入給數(shù)控系統(tǒng)，可以設(shè)置相關(guān)控制參數(shù)、電壓與速度的對應(yīng)關(guān)系表等。