專利名稱：一種z軸空行程仿形控制方法、系統(tǒng)及激光切割機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于激光加工技術領域，尤其涉及一種Z軸空行程仿形控制方法、系統(tǒng)及激光切割機。
背景技術：
常規(guī)激光加工過程中從一個輪廓結束到下一個輪廓開始之間存在一個關閉激光機床空走的過程--空行程。通常情況下該空行程先抬高Z軸至安全位置，接著聯(lián)動X、Y軸至下一個定位點，然后開啟隨動讓Z軸達到切割高度。這種控制方式下激光頭行走流暢性不佳，而多點定位又造成機床空行程時間過長。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種Z軸空行程仿形控制方法，旨在解決現(xiàn)有控制方式下激光頭行走流暢性不佳的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種Z軸空行程仿形控制方法，用于定位機床的激光頭，所述方法包括以下步驟:計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度；根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)，用于定位機床的激光頭，所述系統(tǒng)包括:計算模塊，用于計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度；插補模塊，用于根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種安裝有上述Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)的激光切割機。本發(fā)明實施例先計算激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度，然后根據該跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置，此過程激光頭行走流暢性佳。本Z軸空行程仿形控制方法及系統(tǒng)應用較為廣泛，尤可用于激光切割機。


圖1是本發(fā)明實施例提供的Z軸空行程仿形控制方法的實現(xiàn)流程圖；圖2是激光頭由圖1所示方法控制運動所形成的軌跡圖；圖3是圖1優(yōu)化后的流程圖；圖4是激光頭由圖3所示方法控制運動所形成的軌跡圖；圖5是本發(fā)明實施例提供 的Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)的結構原理圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例先計算激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度，然后根據該跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置，此過程激光頭行走流暢性佳。本發(fā)明實施例提供的Z軸空行程仿形控制方法包括以下步驟:計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度；根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置。本發(fā)明實施例提供的Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)包括:計算模塊，用于計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度；插補模塊，用于根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置。本發(fā)明實施例提供的激光切割機安裝有上述Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)。下面以CNC機床切割平板為例對本發(fā)明的實現(xiàn)進行詳細描述。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的Z軸空行程仿形控制方法的實現(xiàn)流程，詳述如下:在步驟SlOl中，計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度。本發(fā)明實施例中CNC機床具有一用以切割平板I的激光頭2，切割之前需對該激光頭2進行定位。為精確計算所述激光頭2當前定位點11與下一定位點12之間的跨度L，需存儲所述激光頭當前定位點11的X/Y值，并預讀所述激光頭下一定位點12的X/Y值。前述跨度L為激光頭當前定位點11與下一定位點12投影于XY平面后，兩者之間的距離。其中，激光頭當前定位點11的X/Y值為該定位點投影于XY平面的坐標值；同樣地，激光頭下一定位點12的X/Y值為該定位點投影于XY平面的坐標值。當然，于存儲所述激光頭當前定位點11的X/Y值,并預讀所述激光頭下一定位點12的X/Y值之前，得先判斷是否執(zhí)行快速定位指令即GOO指令。若用戶選擇執(zhí)行，則調用CC_JUMP.DLL,以快速定位所述激光頭，如圖2、3所示。在步驟S102中，根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至
預定位置。本發(fā)明實施例中所述插補運動優(yōu)選為樣條曲線插補運動，激光頭2行走將更加流暢。當所述跨度L小于第一設定距離P139時，將Z軸抬起最大高度設為第一高度P135 ;當所述跨度L大于等于第一設定距離P139、且小于等于第二設定距離P140時，將Z軸抬起最大高度設為第二高度P136 ；當所述跨度L大于第二設定距離P140時，將Z軸抬起最大高度設為第三高度P137。相應地，所述第一高度P135、第二高度P136、第三高度P137依次增大，以防于不夠平整的平板上進行大跨度的定位時損壞激光頭2。此外，激光頭2各定位點至平板I表面的距離均為P105，如圖3、4所示。其中，所述第一設定距離P139優(yōu)選為150 250mm，第二設定距離P140優(yōu)選為450 550_ ;第一高度P135優(yōu)選為5 15mm,第二高度P136優(yōu)選為15 25mm,第三高度P137優(yōu)選為25 35_。
通常，所述激光頭2于當前定位點11之后具有一上升跟隨高度P133，于下一定位點12之前具有一下降跟隨高度P134，所述下降跟隨高度P134大于上升跟隨高度P133，這樣可以避免各定位點附近的凸起碰觸激光頭2，防損效果更佳。因當前定位點11已經過一次定位，可使所述上升跟隨高度P133較下降跟隨高度P134小6 10mm，以更快定位激光頭2。本領域的普通技術人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關的硬件完成，該程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，如ROM/RAM、磁盤、光盤等。圖5示出了本發(fā)明實施例提供的Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)的結構原理，為了便于描述，僅不出了與本發(fā)明實施例相關的部分。本發(fā)明實施例提供的Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)用以定位機床的激光頭2，其包括用于計算所述激光頭2當前定位點11與下一定位點12之間的跨度L的計算模塊13以及用于根據所述跨度L進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭2移至預定位置的插補模塊14。上述各個模塊(單元)的工作原理如前文所述，此處不再加以贅述。本Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)的各個單元(模塊)可以為軟件單元、硬件單元或者軟硬件結合的單元，軟件單元部分可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種Z軸空行程仿形控制方法，用于定位機床的激光頭，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度； 根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置。
2.如權利要求1所述的Z軸空行程仿形控制方法，其特征在于，所述插補運動為樣條曲線插補運動。
3.如權利要求1或2所述的Z軸空行程仿形控制方法，其特征在于，所述計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度的步驟之前還包括: 存儲所述激光頭當前定位點的X/Y值，并預讀所述激光頭下一定位點的X/Y值。
4.如權利要求3所述的Z軸空行程仿形控制方法，其特征在于，所述機床為CNC機床；所述存儲所述激光頭當前定位點的X/Y值，并預讀所述激光頭下一定位點的X/Y值的步驟之前還包括: 判斷是否執(zhí)行快速定位指令。
5.如權利要求1或2所述的Z軸空行程仿形控制方法，其特征在于，所述根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置的步驟中: 當所述跨度小于第一設定距離時，將Z軸抬起最大高度設為第一高度； 當所述跨度大于等于第一設定距離、且小于等于第二設定距離時，將Z軸抬起最大高度設為第二高度； 當所述跨度大于第二設定距離時，將Z軸抬起最大高度設為第三高度； 其中所述第一高度、第二高度、第三高度依次增大。
6.如權利要求5所述的Z軸空行程仿形控制方法，其特征在于，所述第一設定距離為150 250mm,第二設定距離為450 550_ ;第一高度為5 15mm,第二高度為15 25_，第三高度為25 35_。
7.如權利要求1或2所述的Z軸空行程仿形控制方法，其特征在于，所述激光頭于當前定位點之后具有一上升跟隨高度，于下一定位點之前具有一下降跟隨高度，所述下降跟隨高度大于上升跟隨高度。
8.如權利要求7所述的Z軸空行程仿形控制方法，其特征在于，所述下降跟隨高度較上升跟隨高度大6 10mm。
9.一種Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)，用于定位機床的激光頭，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 計算模塊，用于計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度； 插補模塊，用于根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置。
10.一種安裝有如權利要求9所述的Z軸空行程仿形控制系統(tǒng)的激光切割機。
全文摘要
本發(fā)明適用于激光加工技術領域，提供了一種Z軸空行程仿形控制方法、系統(tǒng)及激光切割機，所述Z軸空行程仿形控制方法包括以下步驟計算所述激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度；根據所述跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置。本發(fā)明先計算激光頭當前定位點與下一定位點之間的跨度，然后根據該跨度進行X、Y、Z三軸聯(lián)動插補運動，使所述激光頭移至預定位置，此過程激光頭行走流暢性佳。本Z軸空行程仿形控制方法及系統(tǒng)應用較為廣泛，尤可用于激光切割機。
文檔編號B23K26/08GK103111760SQ201110366288
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權日2011年11月17日
發(fā)明者歐陽征定, 向水平, 鄧超, 侯勇, 陳根余, 陳燚, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司