[发明专利]一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核方法与系统

说明书

本发明公开了一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核方法，包括：将三个测距传感器均设置于激光喷嘴上的同一位置，并使第一测距传感器的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，同时使第二和第三测距传感器均与激光喷嘴的轴向呈夹角α；第一测距传感器测量自身到加工面的距离为a，第二测距传感器为b，第三测距传感器为c；计算a与b的比值以及a与c的比值，并判断两比值是否均等于cosα，如果是，则激光喷嘴与加工面垂直，如果否，则不垂直。本发明通过三个测距传感器的测距功能，避免了现有技术中的肉眼观察和接触式的直尺测量方法，较快速且精确地识别激光喷嘴与加工面的关系。本发明还公开一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统，其有益效果如上所述。

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，特别涉及一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核方法。本发明还涉及一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统。

背景技术

随着中国机械工业的发展，机械设备的生产、制造及加工都具有了较高标准的工艺要求。

激光切割是一种高效、高水平的金属板材切割工艺，激光切割机利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm)的切缝，完成对材料的切割。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。

为了实现复杂形状或大切割行程的切割工艺，激光切割一般通过计算机化数字控制技术(CNC)装置实现，或称机器人激光切割。而在机器人进行平面激光切割加工过程中，为了达到加工材料边缘整齐、光滑度等切割工艺要求，往往需要在切割过程中确保激光喷嘴与加工面保持垂直。目前，工业上一般使用肉眼观察和接触式的直尺测量方法测量激光喷嘴与加工面之间的垂直度或倾斜角度，通过不断的调整和测量，使激光喷嘴与加工面逐渐保持垂直。然而，传统的垂直度校核方法效率低、误差大，不仅耽误生产制造流程，往往还是无法满足较高的切割工艺标准要求。

因此，如何较快速、精确地识别激光喷嘴与加工面是否垂直，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核方法，能够较快速、精确地识别激光喷嘴与加工面的夹角关系。本发明的另一目的是提供一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核方法，包括：

将第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器均设置于激光喷嘴上的同一位置，并使所述第一测距传感器的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，同时使所述第二测距传感器和第三测距传感器的测距方向均与激光喷嘴的轴向呈夹角α；

所述第一测距传感器测量自身到加工面的距离为a，所述第二测距传感器测量自身到加工面的距离为b，所述第三测距传感器测量自身到加工面的距离为c；

计算a与b的比值以及a与c的比值，并判断两比值是否均等于cosα，如果是，则激光喷嘴与加工面垂直，如果否，则不垂直；

在设置所述第二测距传感器和第三测距传感器时，使所述第二测距传感器和第一测距传感器的测距方向共同所在平面，与所述第三测距传感器和第一测距传感器的测距方向共同所在平面垂直。

优选地，判断两所述比值是否均等于cosα时，具体包括：

判断a与b的比值是否等于cosα，如果否，则激光喷嘴与加工面不垂直，如果是，则继续进行下一步；

判断a与c的比值是否等于cosα，如果否，则激光喷嘴与加工面不垂直，如果是，则激光喷嘴与加工面垂直。

优选地，还包括：

当a与b的比值不等于cosα时，根据两者间的差值调整激光喷嘴在所述第二测距传感器和第一测距传感器的测距方向共同所在平面内的倾斜角度；