激光加工的附属装置控制系统及其控制方法与流程

本发明属于激光加工，涉及一种激光加工的附属装置控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、在工业金属加工(特别是对金属薄板或型材者加工)时，激光是用作加热工具，根据激光束与待加工材料的交互作用参数，明确地根据材料上的每激光束入射体积的能量密度及根据交互作用时距而有多样化的应用。

2、以激光焊接为例，因为厚板加工需求，需要送丝设备送入焊丝，由焊接头发出激光束融化焊丝进行熔焊。一般激光加工机台中送丝焊的送丝设备会设计焊丝在前、激光束在后，使用机构固定焊接头、激光束跟送丝设备关系；但是，若加工路径非直线，会出现送丝和激光束移动方向不一致，影响焊接质量一致性。

3、对此，已知的解决技术是将送丝装置设置在旋转轴上，并且针对焊接路径规划调整送丝方向与焊接速度，如公开号为cn113843505a的中国发明专利公开了激光焊接方法、装置、设备、存储介质及电子装置，揭露一种送丝设备依照焊接激光束于转向位置区域时，调整送丝方向，优化送丝和激光束移动的一致性，达到更好的焊接效果。

4、现有的技术主要在规划路径时，找出激光加工头转向区域，再进一步规划附属设备的路径和控件调整。但在激光加工过程中，因为加工特性可能会有材料游离气体移除、喷溅物移除、温压控制、补料等需求，需要配合吹气、送丝、增材等附属设备，此类设备虽然通过机构设计可以达到跟激光加工头绑定关系，但无法达到优化激光加工的效果，无法在加工中时保持激光加工轨迹跟附属装置的相对位置与方向性。

技术实现思路

1、基于上述缺陷，本发明提供一种激光加工的附属装置控制系统，在加工过程中保持激光加工轨迹跟附属装置的相对位置与方向性，达到更好的激光加工效果。

2、为了达成上述目的，一种激光加工的附属装置控制系统，应用于激光加工的加工机台，包括：

3、第一驱动装置，所述第一驱动装置耦接激光加工装置；

4、第二驱动装置，所述第二驱动装置耦接加工附属装置；

5、控制单元，所述控制单元耦接所述第一驱动装置与所述第二驱动装置；所述控制单元根据工件的加工文件产生第一命令用以控制所述第一驱动装置，所述控制单元根据所述第一驱动装置的运动信息产生第二命令用以控制所述第二驱动装置；

6、在激光加工时，所述第一驱动装置根据所述第一命令使得所述激光加工装置与工件的加工表面维持第一相对运动关系；

7、在激光加工时，所述第二驱动装置根据所述第二命令使得所述加工附属装置与工件的该加工表面维持第二相对运动关系。

8、优化地，所述激光加工装置为激光焊接装置，所述加工附属装置为送丝装置、焊缝追踪仪或吹气装置。

9、优化地，当所述加工文件已内建所述激光加工装置和所述加工附属装置两者间的相对关系时，所述控制单元根据所述第一驱动装置的运动信息产生所述第二命令用以控制所述第二驱动装置。

10、优化地，所述第一驱动装置或所述激光加工装置耦接传感器，所述控制单元根据所述传感器传来的感测信号判断所述激光加工装置和所述加工附属装置两者间的相对关系，再依此根据所述第一驱动装置的运动信息产生所述第二命令用以控制所述第二驱动装置。

11、优化地，所述控制单元根据所述激光加工装置与工件两者间的相对速度以维持所述第一相对运动关系。

12、优化地，所述控制单元根据所述加工附属装置与工件两者间的相对速度以维持所述第二相对运动关系。

13、优化地，所述激光加工装置与所述加工附属装置两者非同轴作动。

14、优化地，所述第一相对运动关系和/或所述第二相对运动关系还包括预设距离。

15、本发明的又一目的在于提供一种激光加工的附属装置控制方法，应用于激光加工的加工机台，所述加工机台的第一驱动装置耦接激光加工装置，第二驱动装置接加工附属装置，包括：

16、控制单元根据工件的加工文件产生第一命令用以控制该第一驱动装置，且根据所述第一驱动装置的加工路径信息产生第二命令用以控制所述第二驱动装置；

17、在激光加工时，所述第一驱动装置根据所述第一命令使得所述激光加工装置与工件的加工表面维持第一相对运动关系；所述第二驱动装置根据所述第二命令使得所述加工附属装置与工件的该加工表面维持第二相对运动关系。

18、优化地，所述激光加工装置为激光焊接装置，所述加工附属装置为送丝装置、焊缝追踪仪或吹气装置。

19、优化地，当所述加工文件已内建所述激光加工装置和所述加工附属装置两者间的相对关系时，所述控制单元根据所述第一驱动装置的运动信息产生所述第二命令控制所述第二驱动装置。

20、优化地，所述第一驱动装置或所述激光加工装置耦接传感器，所述控制单元根据所述传感器传来的感测信号判断所述激光加工装置和所述加工附属装置两者间的相对关系，再依此根据所述第一驱动装置的运动信息产生所述第二命令用以控制所述第二驱动装置。

21、优化地，所述控制单元根据所述激光加工装置与工件两者间的相对速度以维持第一相对运动关系。

22、优化地，所述控制单元根据该加工附属装置与工件两者间的相对速度以维持第二相对运动关系。

23、优化地，所述激光加工装置与所述加工附属装置两者非同轴作动。

24、优化地，所述第一相对运动关系和/或所述第二相对运动关系还包括预设距离。

25、本发明激光加工的附属装置控制系统，通过规划激光加工装置路径及其空间中的加工表面关系，配合附属装置的控制姿态要求，提供加工路径与其配合的附属装置规划，保持激光加工轨迹与附属装置的相对位置与方向性，达到更好的激光加工效果。

技术特征：

1.一种激光加工的附属装置控制系统，应用于激光加工的加工机台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光加工的附属装置控制系统，其特征在于：所述激光加工装置为激光焊接装置，所述加工附属装置为送丝装置、焊缝追踪仪或吹气装置。

3.根据权利要求1所述的激光加工的附属装置控制系统，其特征在于：当所述加工文件已内建所述激光加工装置和所述加工附属装置两者间的相对关系时，所述控制单元根据所述第一驱动装置的运动信息产生所述第二命令用以控制所述第二驱动装置。

4.根据权利要求1所述的激光加工的附属装置控制系统，其特征在于：所述第一驱动装置或所述激光加工装置耦接传感器，所述控制单元根据所述传感器传来的感测信号判断所述激光加工装置和所述加工附属装置两者间的相对关系，再依此根据所述第一驱动装置的运动信息产生所述第二命令用以控制所述第二驱动装置。

5.根据权利要求1所述的激光加工的附属装置控制系统，其特征在于：所述控制单元根据所述激光加工装置与工件两者间的相对速度以维持所述第一相对运动关系。

6.根据权利要求1所述的激光加工的附属装置控制系统，其特征在于：所述控制单元根据所述加工附属装置与工件两者间的相对速度以维持所述第二相对运动关系。

7.根据权利要求1所述的激光加工的附属装置控制系统，其特征在于：所述激光加工装置与所述加工附属装置两者非同轴作动。

8.根据权利要求1所述的激光加工的附属装置控制系统，其特征在于：所述第一相对运动关系和/或所述第二相对运动关系还包括预设距离。

9.一种激光加工的附属装置控制方法，应用于激光加工的加工机台，所述加工机台的第一驱动装置耦接激光加工装置，第二驱动装置接加工附属装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的激光加工的附属装置控制方法，其特征在于：所述激光加工装置为激光焊接装置，所述加工附属装置为送丝装置、焊缝追踪仪或吹气装置。

11.根据权利要求9所述的激光加工的附属装置控制方法，其特征在于：当所述加工文件已内建所述激光加工装置和所述加工附属装置两者间的相对关系时，所述控制单元根据所述第一驱动装置的运动信息产生所述第二命令控制所述第二驱动装置。

12.根据权利要求9所述的激光加工的附属装置控制方法，其特征在于：所述第一驱动装置或所述激光加工装置耦接传感器，所述控制单元根据所述传感器传来的感测信号判断所述激光加工装置和所述加工附属装置两者间的相对关系，再依此根据所述第一驱动装置的运动信息产生所述第二命令用以控制所述第二驱动装置。

13.根据权利要求9所述的激光加工的附属装置控制方法，其特征在于：所述控制单元根据所述激光加工装置与工件两者间的相对速度以维持第一相对运动关系。

14.根据权利要求9所述的激光加工的附属装置控制方法，其特征在于：所述控制单元根据该加工附属装置与工件两者间的相对速度以维持第二相对运动关系。

15.根据权利要求9所述的激光加工的附属装置控制方法，其特征在于：所述激光加工装置与所述加工附属装置两者非同轴作动。

16.根据权利要求9所述的激光加工的附属装置控制方法，其特征在于：所述第一相对运动关系和/或所述第二相对运动关系还包括预设距离。

技术总结
本发明公开了一种激光加工的附属装置控制系统及其控制方法，应用于激光加工的加工机台，包括：第一驱动装置；第二驱动装置；控制单元，控制单元耦接所述第一驱动装置与所述第二驱动装置；所述控制单元根据工件的加工文件产生第一命令用以控制所述第一驱动装置，所述控制单元根据所述第一驱动装置的运动信息产生第二命令用以控制第二驱动装置；在激光加工时，所述第一驱动装置根据所述第一命令使得所述激光加工装置与工件的加工表面维持第一相对运动关系；在激光加工时，所述第二驱动装置根据所述第二命令使得所述加工附属装置与工件的该加工表面维持第二相对运动关系。保持激光加工轨迹与附属装置的相对位置与方向性，达到更好的激光加工效果。

技术研发人员：吕柏谚,包晋安,林仪婷,蔡昌裕
受保护的技术使用者：新代科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13