专利名称：平面激光切割机z轴独立控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光切割机的控制装置，尤其是一种平面激光切割机Z轴独立控制器，属于激光切割机的技术领域。
背景技术：
平面激光切割机床，一般具有X、Y、Z三个方向的控制轴，三个方向的控制轴通过一块具有模拟量控制的三轴运动控制卡来进行协调控制，实现平面激光切割机床的切割工作。但是，平面激光切割机床采用的三轴运动控制卡结构复杂，控制精度低，机床的运动可靠性差，使用成本高，影响平面激光切割机床的使用。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种平面激光切割机Z轴独立控制器，其结构简单，控制精度高，降低使用成本，运动可靠性高，安全可靠。按照本实用新型提供的技术方案，所述平面激光切割机Z轴独立控制器，包括微处理器；所述微处理器的输入端通过第一光电隔离器与信号输入模块相连，微处理器的输入端还与位置设置模块及速度设置模块相连，微处理器的输出端与第二光电隔离器相连。所述微处理器的输入端通过第一光电隔离器与焦距跟踪控制器的输出端相连。所述微处理器通过第二光电隔离器与Z轴电机驱动器相连。所述微处理器通过第二光电隔离器与激光开关相连。所述微处理器通过第二光电隔离器与喷气开关相连。所述位置设置模块与速度设置模块为拨码开关。所述微处理器包括单片机。所述喷气开关为电磁阀。所述激光开关与激光发生器相连。本实用新型的优点微处理器通过信号接收模块接收切割机系统输入的工作状态信号，微处理器根据相应的信号通过第二光电隔离器使Z轴电机驱动器工作在相应的状态，微处理器根据焦距跟踪控制器的输入信号实现Z轴切割头的焦距跟踪；位置设置模块与速度设置模块对Z轴电机驱动器的运行位置及速度进行设定，运行精度高，分开控制后， 切割机的控制系统结构简单，降低使用成本，运动可靠性高，运行平稳，安全可靠。
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示本实用新型包括焦距跟踪控制器1、信号输入模块2、第一光电隔离器 3、微处理器4、位置设置模块5、速度设置模块6、喷气开关7、激光开关8、第二光电隔离器9 及Z轴电机驱动器10。[0012]如图1所示为了降低平面激光切割机床控控制器的复杂程度，提高控制精度， 将对机床的Z轴控制方式独立出来，Z轴的控制不再占用机床的运动控制资源。为了能够达到对ζ轴的控制，Z轴独立控制器包括微处理器4，所述微处理器4可以为单片机、ARM (Advanced RISC Machines)或其他处理芯片。微处理器4的输入端通过第一光电隔离器 3与信号输入模块2相连，机床的运动控制系统通过信号输入模块2向微处理器4输入使Z 轴工作的切割信号、工作模式信号、喷气或激光操作信号，微处理器4通过第一光电隔离器 3接收相应的信号处理后，输出相应的控制信号。微处理器4的输入端通过第一光电隔离器3还与焦距跟踪控制器1相连，焦距跟踪控制器1为现有平面激光切割机上对Z轴焦距跟踪的设备；焦距跟踪控制器1检测切割头喷嘴与工件的瞬间接触信号，此接触信号作为切割头喷嘴与工件焦距的零点，微处理器4根据零点信号，能够设定精确的初始焦距。微处理器4的输入端还与位置设置模块5及速度设置模块6相连，位置设置模块 5与速度设置模块6用于对Z轴运行的速度、冲孔高度计跟踪高度进行预置，所述位置设置模块5与速度设置模块6采用数字拨码开关实现。微处理器4的输出端通过第二光电隔离器9与Z轴电机驱动器10相连，Z轴电机驱动器10控制Z轴电机进行相应的运动，从而能够实现精确的切割过程。微处理器4的输出端通过第二光电隔离器9还与喷气开关7及激光开关8相连，喷气开关7为电磁阀；当微处理器4通过第二光电隔离器9控制喷气开关7 打开时，切割机可以喷出氧气，以提高切割温度，吹走切割残渣，或吹送其他惰性气体，以保护切缝免受氧化。激光开关8与激光发生器相连，微处理器4通过激光开关8控制激光发生器的工作状态。如图1所示工作时，微处理器4通过信号输入模块2接收Z轴的工作状态指令； 当微处理器4接收到退出切割或准备切割指令时，微处理器4通过第二光电隔离器9使Z 轴电机驱动器10的工作模式进行改变，使Z轴电机驱动器10处于位置控制模式，Z轴电机驱动器10根据微处理器4输出的运行方向信号进给脉冲，实现对Z轴及切割头的定位，驱动激光切割头上升到Z轴原点；在预备切割时，驱动切割头向带切割工件方向移动，下移到准备切割的高度，直至预先设置的焦距高度。微处理器4通过信号输入模块2接收准备切割指令后，微处理器4再次调整Z轴电机驱动器10的工作模式，使Z轴电机驱动器10处于速度控制模式，微处理器4根据焦距跟踪控制器1检测到焦距变换的误差电压信号，自动调节焦距高度，以维持焦距始终不变，实现焦距跟踪。通过位置设置模块5与速度设置模块6 对运行速度及运行距离进行设置，定位精确，运行平稳。在激光切割头切割过程中，微处理器4通过喷气开关7打开喷气，可以喷出氧气，以提高切割温度，吹走切割残渣，或吹送其他惰性气体，以保护切缝免受氧化；同时，微处理器4通过激光开关8控制激光发生器的工作状态，控制激光发生器的发射或停止发射激光，工作可靠；直至完成一次切割工作；然后微处理器4使Z轴电机驱动器10复位，便于进行下一次的切割工作。本实用新型微处理器4通过信号接收模块2接收切割机系统输入的工作状态信号，微处理器4根据相应的信号通过第二光电隔离器9使Z轴电机驱动器10工作在相应的状态，微处理器4根据焦距跟踪控制器1的输入信号实现Z轴切割头的焦距跟踪；位置设置模块5与速度设置模块6对Z轴电机驱动器10的运行位置及速度进行设定，运行精度高， 分开控制后，切割机的控制系统结构简单，降低使用成本，运动可靠性高，运行平稳，安全可
权利要求1.一种平面激光切割机ζ轴独立控制器，包括微处理器(4)；其特征是所述微处理器 (4)的输入端通过第一光电隔离器(3)与信号输入模块(2)相连，微处理器(4)的输入端还与位置设置模块(5)及速度设置模块(6)相连，微处理器(4)的输出端与第二光电隔离器 (9)相连。
2.根据权利要求1所述的平面激光切割机Z轴独立控制器，其特征是所述微处理器 (4)的输入端通过第一光电隔离器(3)与焦距跟踪控制器(1)的输出端相连。
3.根据权利要求1所述的平面激光切割机Z轴独立控制器，其特征是所述微处理器 (4)通过第二光电隔离器(9)与Z轴电机驱动器(10)相连。
4.根据权利要求1所述的平面激光切割机Z轴独立控制器，其特征是所述微处理器 (4)通过第二光电隔离器(9)与激光开关(8)相连。
5.根据权利要求1所述的平面激光切割机Z轴独立控制器，其特征是所述微处理器 (4)通过第二光电隔离器(9)与喷气开关(7)相连。
6.根据权利要求1所述的平面激光切割机Z轴独立控制器，其特征是所述位置设置模块(5)与速度设置模块(6)为拨码开关。
7.根据权利要求1所述的平面激光切割机Z轴独立控制器，其特征是所述微处理器 (4)包括单片机。
8.根据权利要求5所述的平面激光切割机Z轴独立控制器，其特征是所述喷气开关(7)为电磁阀。
9.根据权利要求4所述的平面激光切割机Z轴独立控制器，其特征是所述激光开关(8)与激光发生器相连。
专利摘要本实用新型涉及一种平面激光切割机Z轴独立控制器，其包括微处理器；所述微处理器的输入端通过第一光电隔离器与信号输入模块相连，微处理器的输入端还与位置设置模块及速度设置模块相连，微处理器的输出端与第二光电隔离器相连。本实用新型微处理器通过信号接收模块接收切割机系统输入的工作状态信号，微处理器根据相应的信号通过第二光电隔离器使Z轴电机驱动器工作在相应的状态，微处理器根据焦距跟踪控制器的输入信号实现Z轴切割头的焦距跟踪；位置设置模块与速度设置模块对Z轴电机驱动器的运行位置及速度进行设定，运行精度高，分开控制后，切割机的控制系统结构简单，降低使用成本，运动可靠性高，运行平稳，安全可靠。
文档编号B23K26/08GK202087925SQ201120164689
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月21日 优先权日2011年5月21日
发明者吴德林, 朱正强 申请人:无锡创科源软件有限公司