专利名称：一种激光切割中厚板的阶跃穿孔系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光切割中厚板的穿孔系统。
背景技术：
采用现有的激光切割中厚板的穿孔系统，通过控制器来控制激光切割机的工作。由于板材较厚，采用普通脉冲穿孔，穿孔时间往往很长，而且由于局部在长时间激光束照射后，很容易在穿孔位置造成溶液飞溅和穿孔孔径变大，即爆孔。这样会造成切割起始困难，以及因溶液飞溅造成聚焦镜片损伤。
发明内容为了克服激光切割中厚板的穿孔系统的上述不足，本实用新型提供一种主参数按 照一定规律在穿孔时间内进行不断阶跃变化，从而以最优的参数匹配，使之减少穿孔时间，避免局部过热，以及减少爆孔率，避免损伤聚焦镜，从而在较短时间完成精细小孔的穿透的激光切割中厚板的阶跃穿孔系统。本实用新型解决其技术问题的技术方案是一种激光切割中厚板的阶跃穿孔系统，包括切割嘴以及与所述的切割嘴连接的激光切割机，所述的激光切割机与用于控制其切割强度的控制器连接，还包括数个计时单元及与计时单元相对应的数个预存有标准操作参数的比较模块，每个计时单元与其对应的比较模块连接；所述控制器的输出端与所述比较模块的输入端信号连接，所述比较模块的输出端与所述控制器的输入端信号连接。进一步，所述的比较模块还与输入装置连接。进一步，所述的输入装置为键盘。或者，所述的输入装置为触摸屏。本实用新型在使用时，首先，设定穿孔时间T，设定阶跃次数n，当η设定后，则单次阶跃的时间即为Τ/η，即穿孔变量均以该阶跃时间Τ/η来发生跳跃，阶跃次数η极为计时单元的数量。设定穿孔条件即在比较单元中预存激光功率、脉冲频率、脉冲占空比、穿孔气压、穿孔高度这些标准操作参数值，在每个阶跃时间段内，控制器将参数值传输给比较模块将个操作参数进行比较，实际操作参数不得超过设定的限定值。工作时每个阶跃时间的持续值由计时单元来控制，及每个计时单元计时结束，则该阶跃时间段结束。设定初始条件初始条件中，功率、频率占空比、气压、穿孔高度则为起始穿孔时的参数当量值，该参数中，功率、频率占空比不得小于穿孔条件设定值，即功率、频率占空比是由小及大，减少初始穿孔的爆孔率；气压、穿孔高度则是逐渐减小，最终减小到穿孔设定值。在各种变量条件设定中，阶跃次数越大，各种条件变化当量越小，阶跃最大次数限定20次。穿孔高度阶跃下降，则穿孔焦距跟着从上而下变动，能量随焦距增强；穿孔中心部位气体压力也随高度下降而增强，但由于外控气压是个递减的过程，因此实际上抵消了因穿孔高度下降带来的气压过大、容易造成爆孔的成因。[0012]本实用新型的有益效果在干主參数按照一定规律在穿孔时间内进行不断阶跃变化，从而以最优的參数匹配，使之減少穿孔时间，避免局部过热，以及減少爆孔率，避免损伤聚焦镜，从而在较短时间完成精细小孔的穿透。
图1是本实用新型的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细说明。參照图1，一种激光切割中厚板的阶跃穿孔系统，包括切割嘴以及与所述的切割嘴连接的激光切割机，所述的激光切割机与用于控制其切割強度的控制器I连接，还包括数个计时单元2及与计时单元2相对应的数个预存有标准操作參数的比较模块3,姆个计时单元2与其对应的比较模块3连接；所述控制器I的输出端与所述比较模块3的输入端信号连接，所述比较模块3的输出端与所述控制器I的输入端信号连接。本实施例中，所述的比较模块3还与输入装置4连接，输入装置4为键盘或触摸屏等，通过输入装置4可更改比较模块3内预存的标准操作參数。本实用新型在使用吋，首先，设定穿孔时间T，设定阶跃次数n，当n设定后，则单次阶跃的时间即为T/n，即穿孔变量均以该阶跃时间T/n来发生跳跃，阶跃次数n极为计时单元的数量。设定穿孔条件即在比较模块3中预存激光功率、脉冲频率、脉冲占空比、穿孔气压、穿孔高度这些标准操作參数值，在每个阶跃时间段内，控制器将參数值传输给比较模块将个操作參数进行比较，实际操作參数不得超过设定的限定值，通过比较模块3的反馈控制器I进行參数值调整。工作时每个阶跃时间的持续值由计时单元2来控制，及每个计时单元2计时结束，则该阶跃时间段结束。设定初始条件初始条件中，功率、频率占空比、气压、穿孔高度则为起始穿孔时的參数当量值，该參数中，功率、频率占空比不得小于穿孔条件设定值，即功率、频率占空比是由小及大，減少初始穿孔的爆孔率；气压、穿孔高度则是逐渐减小，最终减小到穿孔设定值。在各种变量条件设定中，阶跃次数越大，各种条件变化当量越小，阶跃最大次数限定20次。穿孔高度阶跃下降，则穿孔焦距跟着从上而下变动，能量随焦距增强；穿孔中心部位气体压カ也随高度下降而增强，但由于外控气压是个递减的过程，因此实际上抵消了因穿孔高度下降带来的气压过大、容易造成爆孔的成因。本实用新型在工作时主參数按照一定规律在穿孔时间内进行不断阶跃变化，从而以最优的參数匹配，使之減少穿孔时间，避免局部过热，以及減少爆孔率，避免损伤聚焦镜，从而在较短时间完成精细小孔的穿透。
权利要求1.一种激光切割中厚板的阶跃穿孔系统，包括切割嘴以及与所述的切割嘴连接的激光切割机，所述的激光切割机与用于控制其切割强度的控制器连接，其特征在于还包括数个计时单元及与计时单元相对应的数个预存有标准操作参数的比较模块，每个计时单元与其对应的比较模块连接；所述控制器的输出端与所述比较模块的输入端信号连接，所述比较模块的输出端与所述控制器的输入端信号连接。
2.如权利要求1所述的激光切割中厚板的阶跃穿孔系统，其特征在于所述的比较模块还与输入装置连接。
3.如权利要求2所述的激光切割中厚板的阶跃穿孔系统，其特征在于所述的输入装置为键盘。
4.如权利要求2所述的激光切割中厚板的阶跃穿孔系统，其特征在于所述的输入装置为触摸屏。
专利摘要一种激光切割中厚板的阶跃穿孔系统，包括切割嘴以及与所述的切割嘴连接的激光切割机，所述的激光切割机与用于控制其切割强度的控制器连接，还包括数个计时单元及与计时单元相对应的数个预存有标准操作参数的比较模块，每个计时单元与其对应的比较模块连接；所述控制器的输出端与所述比较模块的输入端信号连接，所述比较模块的输出端与所述控制器的输入端信号连接。本实用新型在工作时主参数按照一定规律在穿孔时间内进行不断阶跃变化，从而以最优的参数匹配，使之减少穿孔时间，避免局部过热，以及减少爆孔率，避免损伤聚焦镜，从而在较短时间完成精细小孔的穿透。
文档编号G05B19/18GK202854559SQ201220540179
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者章德均, 汪永刚 申请人:宁波金凤焊割机械制造有限公司