针对大功率、高精度、三维立体激光切割技术的控制问题,对多轴联动激光切割技术的轨迹插补和速度控制等问题进行了研究,提出了一种基于DMC1856运动控制器的五轴激光切割控制方案。激光切割主机采用了龙门倒挂式,其具有驱动激光头沿空间运动的X、Y、Z轴,以及激光头摆动的A、C轴共5个坐标轴。控制系统采用了NC嵌入PC的双CPU方式,在PC的Windows 7操作系统环境下,以.NET Framework为框架,开发了控制系统的后台管理程序、非均匀有理B样条曲线(NURBS)插补预处理算法等。
介绍了光纤传输脉冲固体激光切割机系统的设计原理及工作特点,主要是优化设计光纤传输系统,使光纤输出后的激光束聚焦光斑直径尽量小;满足激光切割所需功率密度要求.系统使用双灯单棒的聚光腔,光纤输出后的功率达到400W,小光斑直径小于0.25mm,可满足1~4mm内的碳钢,不锈钢等金属材料的切割要求.该系统可配合数控工作台,机器人或手持使用,为钣金行业提供了一种较好的激光切割方案.
为了更好地解决智能激光切割机工件识别与***问题,提出了双相机***方法,全局相机负责对象识别与粗***,局部相机负责精***,通过迭代逼近方法削除局部相机镜头畸变对测量精度的影响.改进的圆投影匹配方法利用半径表快速计算圆投影向量,由粗到精的匹配策略和极坐标变换旋转角度计算,明显地提高了匹配运算速度.实验证明本识别算法和***方法实用且精度高.
研究了大功率单CO2激光切割机和小功率双CO2激光切割机的切割原理,分析了在用这两种形式的激光切割机切割非金属材料木质模切板时,激光功率,切割速度与切割深度,切割的缝形缝宽之间的关系.试验结果表明,用中小功率双CO2激光切割机切割非金属木质板材,无论是设备的制造成本,运行成本,还是切割的精度和缝形缝宽,同用大功率单CO2激光头切割机相比有很多优势。