本发明涉及激光切割技术领域，具体来讲是一种红外式扫描定位矫正装置及矫正方法。
背景技术：
在激光切割加工过程中，一般的加工方法都是预先设定好加工图形或加工路径的，没有考虑加工原材料的形状。因此就达不到原材料的最大利用率和加工率。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种红外式扫描定位矫正装置及矫正方法，提高了材料的利用率和加工效率。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种红外式扫描定位矫正装置，包括激光切割头以及与激光切割头相连的数控系统，所述激光切割头设置有红外线扫描器，且红外线扫描器的探针位于激光切割头的铜嘴中心处；该红外线扫描器用于采集原材料目标位置的扫描数据；所述数控系统包括传输模块、控制模块、存储模块和计算模块，其中，传输模块，用于实现激光切割头和数控系统之间的数据传输；控制模块，用于控制激光切割头及各模块工作；存储模块，用于存储加工图形目标位置的预设数据；计算模块，用于根据预设数据建立第一坐标系；根据扫描数据建立第二坐标系；计算第一坐标系和第二坐标系的偏差值。
在上述技术方案的基础上，所述激光切割头还包括与红外线扫描器相连的电容传感器。
在上述技术方案的基础上，所述激光切割头通过网络电缆与数控系统连接。
在上述技术方案的基础上，所述存储加工图形目标位置包括四个预设点，具体为设置于加工图形第一边l1上的预设点a和预设点b，以及设置于加工图形第二边l2上的预设点c和预设点d，且第一边l1和第二边l2为相邻边。
在上述技术方案的基础上，所述第一坐标系包括X轴和Y轴，其中，X轴位于预设点a和预设点b连线所在直线，Y轴位于预设点c和预设点d连线所在直线。
在上述技术方案的基础上，原材料目标位置包括四个扫描点，具体为设置于原材料第三边L1上的扫描点A和扫描点B，以及设置于原材料第四边L2上的扫描点C和扫描点D，且第三边L1和第四边L2为相邻边。
在上述技术方案的基础上，所述第二坐标系包括Xˊ轴和Yˊ轴，其中，Xˊ轴位于扫描点A和扫描点B连线所在直线，Yˊ轴位于扫描点C和扫描点D连线所在直线。
在上述技术方案的基础上，所述加工图形目标位置与原材料目标位置相对应。
本发明还提供一种基于上述装置的矫正方法，包括以下步骤：步骤S1.通过控制模块输入加工图形目标位置的预设数据，并存储至存储模块；步骤S2.控制模块通过传输模块驱动激光切割头移动，直至红外线扫描器扫描完各原材料目标位置；同时，传输模块将采集到的扫描数据回传至控制模块；步骤S3.控制模块发送扫描数据至计算模块；步骤S4.计算模块提取存储模块中的预设数据，建立第一坐标系；接收控制模块发送的扫描数据，建立第二坐标系；然后计算第一坐标系和第二坐标系的偏差值，并将该偏差值回传至控制模块；步骤S5.控制模块根据偏差值调整激光切割头的加工路径或者调整加工图形。
在上述技术方案的基础上，步骤S2中，当某个原材料目标位置无法与加工图形目标位置对应时，控制模块将调整该原材料目标位置。
本发明的有益效果在于：
1、本发明中，计算模块提取存储模块中的预设数据，建立第一坐标系；接收控制模块发送的扫描数据，建立第二坐标系；然后计算第一坐标系和第二坐标系的偏差值，并将该偏差值回传至控制模块；控制模块根据偏差值调整激光切割头的加工路径或者调整加工图形。从而达到最大材料利用率或加工效率，特别在异形原材料加工，通过红外式扫描定位矫正很大提高了材料的利用率和加工效率。
2、本发明中，激光切割头还包括与红外线扫描器相连的电容传感器。红外线扫描器可通过电容信号将扫描数据反馈给数控系统，提高了传输效率。
3、本发明中，红外线扫描器的探针位于激光切割头的铜嘴中心处，便于后期激光切割头的切割。
附图说明
图1为本发明实施例中红外式扫描定位矫正装置的结构框图。
附图标记：
1-激光切割头；11-红外线扫描器；12-电容传感器；13-网络电缆；
2-原材料；
3-数控系统；31-传输模块；32-控制模块；33-存储模块；34-计算模块。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供了一种红外式扫描定位矫正装置，包括激光切割头1以及与激光切割头1相连的数控系统3，具体的，所述激光切割头1通过网络电缆13与数控系统3连接。所述激光切割头1设置有红外线扫描器11，且红外线扫描器11的探针位于激光切割头1的铜嘴中心处；便于后期激光切割头的切割。该红外线扫描器11用于采集原材料2目标位置的扫描数据；具体的，所述激光切割头1还包括与红外线扫描器11相连的电容传感器12。红外线扫描器11可通过电容信号将扫描数据反馈给数控系统3，提高了传输效率。
所述数控系统3包括传输模块31、控制模块32、存储模块33和计算模块34，其中，传输模块31，用于实现激光切割头1和数控系统3之间的数据传输；控制模块32，用于控制激光切割头1及各模块工作；存储模块33，用于存储加工图形目标位置的预设数据；计算模块34，用于根据预设数据建立第一坐标系；根据扫描数据建立第二坐标系；计算第一坐标系和第二坐标系的偏差值。
具体的，所述加工图形目标位置与原材料2目标位置相对应。本实施例中，所述存储加工图形目标位置包括四个预设点，具体为设置于加工图形第一边l1上的预设点a和预设点b，以及设置于加工图形第二边l2上的预设点c和预设点d，且第一边l1和第二边l2为相邻边，其中，预设点a和预设点b、预设点c和预设点d均位于所在边的两端处。原材料2目标位置包括四个扫描点，具体为设置于原材料2第三边L1上的扫描点A和扫描点B，以及设置于原材料2第四边L2上的扫描点C和扫描点D，且第三边L1和第四边L2为相邻边。其中，扫描点A和扫描点B、扫描点C和扫描点D均位于所在边的两端处。所述第一坐标系包括X轴和Y轴，其中，X轴位于预设点a和预设点b连线所在直线，Y轴位于预设点c和预设点d连线所在直线。所述第二坐标系包括Xˊ轴和Yˊ轴，其中，Xˊ轴位于扫描点A和扫描点B连线所在直线，Yˊ轴位于扫描点C和扫描点D连线所在直线。
本发明实施例还提供了一种基于上述装置的矫正方法，包括以下步骤：
步骤S1.通过控制模块32输入加工图形目标位置的预设数据，并存储至存储模块33。
步骤S2.控制模块32通过传输模块31驱动激光切割头1移动，直至红外线扫描器11扫描完各原材料2目标位置；同时，传输模块31将采集到的扫描数据回传至控制模块32；本实施例中，切割头首先沿第三边L1移动，直到激光切割头1上的红外线扫描器11扫描到第三边L1边上的A点，然后记录下A点位置反馈到电容传感器12中，接着以扫描A点的方法扫描到第三边L1边上的B点位置反馈到电容传感器中。参照以上方法分别再扫描第四边L2上的C点和D点的位置，并反馈到电容传感器12中。电容传感器12再通过传输模块31将采集到的扫描数据回传至控制模块32。具体的，步骤S2中，当某个原材料2目标位置无法与加工图形目标位置对应时，控制模块32将调整该原材料2目标位置。例如，当原材料2的某条边沿出现缺口时，控制模块32将就近调整该原材料2目标位置，使得该边的两个扫描点之间的连线避开该缺口(此时必然会导致第二坐标系发生变化，通过后期计算模块34计算偏差值可进行修补)。
步骤S3.控制模块32发送扫描数据至计算模块34。
步骤S4.计算模块34提取存储模块33中的预设数据，建立第一坐标系；接收控制模块32发送的扫描数据，建立第二坐标系；然后计算第一坐标系和第二坐标系的偏差值，并将该偏差值回传至控制模块32；本实施例中，计算模块34接收到A点位置和B点位置后会计算出第三边L1的长度及位置，同时会根据A点与B点的位置形成Xˊ轴(也可称为加工机床的x轴)，然后计算模块34接受到C点和D点后会计算出第四边L2的位置和长度，同时也会根据C点和D点的位置形成Yˊ轴(可称为加工机床的y轴)，即建立第二坐标系；计算模块34计算第一坐标系(参照第二坐标系的方法建立)和第二坐标系的偏差值，并将该偏差值回传至控制模块32。
步骤S5.控制模块32根据偏差值调整激光切割头1的加工路径或者调整加工图形。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。