專利名稱：平面激光切割機z軸獨立控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光切割機的控制裝置，尤其是一種平面激光切割機Z軸獨立控制器，屬于激光切割機的技術領域。
背景技術：
平面激光切割機床，一般具有X、Y、Z三個方向的控制軸，三個方向的控制軸通過一塊具有模擬量控制的三軸運動控制卡來進行協調控制，實現平面激光切割機床的切割工作。但是，平面激光切割機床采用的三軸運動控制卡結構復雜，控制精度低，機床的運動可靠性差，使用成本高，影響平面激光切割機床的使用。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種平面激光切割機Z軸獨立控制器，其結構簡單，控制精度高，降低使用成本，運動可靠性高，安全可靠。按照本實用新型提供的技術方案，所述平面激光切割機Z軸獨立控制器，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置模塊及速度設置模塊相連，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軸電機驅動器相連。所述微處理器通過第二光電隔離器與激光開關相連。所述微處理器通過第二光電隔離器與噴氣開關相連。所述位置設置模塊與速度設置模塊為撥碼開關。所述微處理器包括單片機。所述噴氣開關為電磁閥。所述激光開關與激光發生器相連。本實用新型的優點微處理器通過信號接收模塊接收切割機系統輸入的工作狀態信號，微處理器根據相應的信號通過第二光電隔離器使Z軸電機驅動器工作在相應的狀態，微處理器根據焦距跟蹤控制器的輸入信號實現Z軸切割頭的焦距跟蹤；位置設置模塊與速度設置模塊對Z軸電機驅動器的運行位置及速度進行設定，運行精度高，分開控制后， 切割機的控制系統結構簡單，降低使用成本，運動可靠性高，運行平穩，安全可靠。
圖1為本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示本實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、位置設置模塊5、速度設置模塊6、噴氣開關7、激光開關8、第二光電隔離器9 及Z軸電機驅動器10。[0012]如圖1所示為了降低平面激光切割機床控控制器的復雜程度，提高控制精度， 將對機床的Z軸控制方式獨立出來，Z軸的控制不再占用機床的運動控制資源。為了能夠達到對ζ軸的控制，Z軸獨立控制器包括微處理器4，所述微處理器4可以為單片機、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，機床的運動控制系統通過信號輸入模塊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接收相應的信號處理后，輸出相應的控制信號。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為現有平面激光切割機上對Z軸焦距跟蹤的設備；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，微處理器4根據零點信號，能夠設定精確的初始焦距。微處理器4的輸入端還與位置設置模塊5及速度設置模塊6相連，位置設置模塊 5與速度設置模塊6用于對Z軸運行的速度、沖孔高度計跟蹤高度進行預置，所述位置設置模塊5與速度設置模塊6采用數字撥碼開關實現。微處理器4的輸出端通過第二光電隔離器9與Z軸電機驅動器10相連，Z軸電機驅動器10控制Z軸電機進行相應的運動，從而能夠實現精確的切割過程。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7及激光開關8相連，噴氣開關7為電磁閥；當微處理器4通過第二光電隔離器9控制噴氣開關7 打開時，切割機可以噴出氧氣，以提高切割溫度，吹走切割殘渣，或吹送其他惰性氣體，以保護切縫免受氧化。激光開關8與激光發生器相連，微處理器4通過激光開關8控制激光發生器的工作狀態。如圖1所示工作時，微處理器4通過信號輸入模塊2接收Z軸的工作狀態指令； 當微處理器4接收到退出切割或準備切割指令時，微處理器4通過第二光電隔離器9使Z 軸電機驅動器10的工作模式進行改變，使Z軸電機驅動器10處于位置控制模式，Z軸電機驅動器10根據微處理器4輸出的運行方向信號進給脈沖，實現對Z軸及切割頭的定位，驅動激光切割頭上升到Z軸原點；在預備切割時，驅動切割頭向帶切割工件方向移動，下移到準備切割的高度，直至預先設置的焦距高度。微處理器4通過信號輸入模塊2接收準備切割指令后，微處理器4再次調整Z軸電機驅動器10的工作模式，使Z軸電機驅動器10處于速度控制模式，微處理器4根據焦距跟蹤控制器1檢測到焦距變換的誤差電壓信號，自動調節焦距高度，以維持焦距始終不變，實現焦距跟蹤。通過位置設置模塊5與速度設置模塊6 對運行速度及運行距離進行設置，定位精確，運行平穩。在激光切割頭切割過程中，微處理器4通過噴氣開關7打開噴氣，可以噴出氧氣，以提高切割溫度，吹走切割殘渣，或吹送其他惰性氣體，以保護切縫免受氧化；同時，微處理器4通過激光開關8控制激光發生器的工作狀態，控制激光發生器的發射或停止發射激光，工作可靠；直至完成一次切割工作；然后微處理器4使Z軸電機驅動器10復位，便于進行下一次的切割工作。本實用新型微處理器4通過信號接收模塊2接收切割機系統輸入的工作狀態信號，微處理器4根據相應的信號通過第二光電隔離器9使Z軸電機驅動器10工作在相應的狀態，微處理器4根據焦距跟蹤控制器1的輸入信號實現Z軸切割頭的焦距跟蹤；位置設置模塊5與速度設置模塊6對Z軸電機驅動器10的運行位置及速度進行設定，運行精度高， 分開控制后，切割機的控制系統結構簡單，降低使用成本，運動可靠性高，運行平穩，安全可
權利要求1.一種平面激光切割機ζ軸獨立控制器，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置模塊(5)及速度設置模塊(6)相連，微處理器(4)的輸出端與第二光電隔離器 (9)相連。
2.根據權利要求1所述的平面激光切割機Z軸獨立控制器，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.根據權利要求1所述的平面激光切割機Z軸獨立控制器，其特征是所述微處理器 (4)通過第二光電隔離器(9)與Z軸電機驅動器(10)相連。
4.根據權利要求1所述的平面激光切割機Z軸獨立控制器，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(8)相連。
5.根據權利要求1所述的平面激光切割機Z軸獨立控制器，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(7)相連。
6.根據權利要求1所述的平面激光切割機Z軸獨立控制器，其特征是所述位置設置模塊(5)與速度設置模塊(6)為撥碼開關。
7.根據權利要求1所述的平面激光切割機Z軸獨立控制器，其特征是所述微處理器 (4)包括單片機。
8.根據權利要求5所述的平面激光切割機Z軸獨立控制器，其特征是所述噴氣開關(7)為電磁閥。
9.根據權利要求4所述的平面激光切割機Z軸獨立控制器，其特征是所述激光開關(8)與激光發生器相連。
專利摘要本實用新型涉及一種平面激光切割機Z軸獨立控制器，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置模塊及速度設置模塊相連，微處理器的輸出端與第二光電隔離器相連。本實用新型微處理器通過信號接收模塊接收切割機系統輸入的工作狀態信號，微處理器根據相應的信號通過第二光電隔離器使Z軸電機驅動器工作在相應的狀態，微處理器根據焦距跟蹤控制器的輸入信號實現Z軸切割頭的焦距跟蹤；位置設置模塊與速度設置模塊對Z軸電機驅動器的運行位置及速度進行設定，運行精度高，分開控制后，切割機的控制系統結構簡單，降低使用成本，運動可靠性高，運行平穩，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 優先權日2011年5月21日
發明者吳德林, 朱正強 申請人:無錫創科源軟件有限公司