具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置的制作方法

文档序号:14931904发布日期:2018-07-13 18:25阅读:262来源:国知局

本发明涉及激光加工技术领域,尤其涉及激光头距离检测的技术领域,具体是指一种具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置。



背景技术:

激光头一般装于机床或机械手上,承接激光器输出的激光,由软件控制,用于切割、焊接或融覆等加工工艺。激光头在作业时需要和工件保持特定距离以达到最佳的加工效果,也要避免和工件碰撞。现有技术中激光头中采用的距离传感器用于检测激光头喷嘴和工件的距离,但距离传感器检测的距离可能会由于环境温度的变化,影响测量距离的元器件,从而导致测量的距离有较大的误差,如运用电容传感器进行距离测量时,激光加工产生的高温,会影响电容传感器的精确度。



技术实现要素:

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点,提供了一种可有效降低由于环境温度的影响导致的测量距离不准确的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置。

为了实现上述目的,本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置具有如下构成:

该具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置,其主要特点是,所述的激光头装置包括:

距离传感器,用于检测所述的激光头装置中喷嘴与加工工件之间的距离,产生距离信号;

温度传感器,用于检测所述的喷嘴的温度,产生温度信号;

控制模块,用于接收所述的距离信号及温度信号;

数控系统,与所述的控制模块相连接,接收所述的距离信号及温度信号,并根据所述的温度信号对接收到的所述的距离信号进行距离补偿,生成补偿后的测量距离,并将该补偿后的测量距离反馈至所述的控制模块,减少所述的激光头装置检测到的所述的喷嘴与加工工件之间的距离的误差。

较佳地,所述的激光头装置还包括激光头,所述的激光头分别与所述的距离传感器、温度传感器以及控制模块相连接,所述的控制模块将所述的补偿后的测量距离作为控制所述的激光头进行工作的依据。

较佳地,所述的激光头装置设有激光头外壳,所述的距离传感器及温度传感器设于所述的激光头外壳内部,所述的喷嘴置于所述的激光头外壳头部,所述的喷嘴上侧结构件中设有便于所述的温度传感器进行测温的开孔。

较佳地,所述的距离传感器为电容式传感器。

较佳地,所述的温度传感器为非接触红外温度传感器。

采用本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置,通过温度传感器采集所述的喷嘴的温度,所述的控制模块将所述的温度传感器采集的温度信号及所述的距离传感器采集的距离信号传输至数控系统,所述的数控系统根据所述的温度信号对接收到的所述的距离信号进行距离补偿,生成补偿后的测量距离,并将该补偿后的测量距离反馈至所述的控制模块,控制模块根据所述的补偿后的测量距离去控制激光头工作。采用该具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置,有效解决了由温度影响导致的测量距离误差大的问题,保证激光头平稳高效地工作,且结构简单、成本较低、使用效果好。

附图说明

图1为本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置的原理图。

图2为本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置的结构示意图。

附图标记

1距离传感器

2温度传感器

3喷嘴

4激光头

5加工工件

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例进行进一步的描述。

如图1所示,图1为本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置的原理图,该具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置,其中,所述的激光头装置包括:

距离传感器,用于检测所述的激光头装置中喷嘴与加工工件之间的距离,产生距离信号;

温度传感器,用于检测所述的喷嘴的温度,产生温度信号;

控制模块,用于接收所述的距离信号及温度信号;

数控系统,与所述的控制模块相连接,接收所述的距离信号及温度信号,并根据所述的温度信号对接收到的所述的距离信号进行距离补偿,生成补偿后的测量距离,并将该补偿后的测量距离反馈至所述的控制模块,减少所述的激光头装置检测到的所述的喷嘴与加工工件之间的距离的误差。

在上述实施例中,所述的激光头装置还包括激光头,所述的激光头分别与所述的距离传感器、温度传感器以及控制模块相连接,所述的控制模块将所述的补偿后的测量距离作为控制所述的激光头进行工作的依据。

在上述实施例中,所述的激光头装置设有激光头外壳,所述的距离传感器及温度传感器设于所述的激光头外壳内部,所述的喷嘴置于所述的激光头外壳头部,所述的喷嘴上侧结构件中设有便于所述的温度传感器进行测温的开孔。

在上述实施例中,所述的距离传感器为电容式传感器。

在上述实施例中,所述的温度传感器为非接触红外温度传感器。

如图2所示,图2为本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置的结构示意图,在上述实施例中,温度传感器靠近所述的喷嘴,所述的喷嘴上侧结构件中设有开孔,便于所述的温度传感器进行温度测量。

上述实施例中的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置,包括温度传感器,距离传感器,喷嘴和其他激光头组件。数控系统接收来温度传感器和距离传感器的信号,当温度变化时会对距离传感器产生影响,数控系统根据接收到的温度传感器的信号对测得距离进行误差补偿。保证激光头平稳高效地工作。

上述实施例中,主要解决了采用电容传感器时,温度对测量距离的影响,利用内置非接触红外温度传感器监测激光头喷嘴温度,数控系统根据收到的温度信号对电容传感器的测距进行误差补偿,有效减小了测量距离产生的误差问题。上述实施例中,本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置的主要特征为:包括非接触红外温度传感器,距离传感器,喷嘴和其他激光头组件。数控系统接收温度传感器和距离传感器的信号,根据喷嘴温度对测得距离进行误差补偿。数控系统通过采集不同温度下实际的距离和温度对介电常数的影响来确定补偿值。

与现有技术相比,本发明提出了以喷嘴温度为依据对电容测距进行误差补偿,保持激光头平稳高效的工作,并且采用非接触红外温度传感器,使得结构简易,测温精准稳定。

在上述实施例中,本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置的主要特点为:

(1)红外温度传感器设置于激光头内部,在喷嘴上侧结构件中开孔便于红外温度传感器测得精准温度;

(2)距离传感器采用电容式,通过喷嘴与工件间的电容来测定距离;

(3)当激光头作业时,电容距离传感器和温度传感器不断将检测到的数据传给控制器,并反馈给数控系统。

(4)电容距离传感器会收到切割作业时产生的高温影响,数控系统根据接收到的温度信号对测得距离进行误差补偿,保证喷嘴和工件间的距离保持恒定。

采用本发明的具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置,通过温度传感器采集所述的喷嘴的温度,所述的控制模块将所述的温度传感器采集的温度信号及所述的距离传感器采集的距离信号传输至数控系统,所述的数控系统根据所述的温度信号对接收到的所述的距离信号进行距离补偿,生成补偿后的测量距离,并将该补偿后的测量距离反馈至所述的控制模块,控制模块根据所述的补偿后的测量距离去控制激光头工作。采用该具有温度补偿的带有距离感应功能的激光头装置,有效解决了由温度影响导致的测量距离误差大的问题,保证激光头平稳高效地工作,且结构简单、成本较低、使用效果好。

在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

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