一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统，包括设置于激光喷嘴上同一位置的第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器；所述第一测距传感器的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，所述第二测距传感器和第三测距传感器的测距方向均与激光喷嘴的轴向呈等值夹角；还包括根据所述第一测距传感器、第二测距传感器及第三测距传感器采集的自身到加工面的距离数据判断激光喷嘴是否垂直于加工面的控制器。本实用新型专利技术所公开的校核系统，通过第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器的测距功能，以及控制器的逻辑运算功能，避免了现有技术中的肉眼观察和接触式的直尺测量方法，较快速且精确地识别激光喷嘴与加工面的垂直度关系。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光切割
，特别涉及一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统。
技术介绍
随着中国机械工业的发展，机械设备的生产、制造及加工都具有了较高标准的工艺要求。激光切割是一种高效、高水平的金属板材切割工艺，激光切割机利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm)的切缝，完成对材料的切割。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。为了实现复杂形状或大切割行程的切割工艺，激光切割一般通过计算机化数字控制技术(CNC)装置实现，或称机器人激光切割。而在机器人进行平面激光切割加工过程中，为了达到加工材料边缘整齐、光滑度等切割工艺要求，往往需要在切割过程中确保激光喷嘴与加工面保持垂直。目前，工业上一般使用肉眼观察和接触式的直尺测量方法测量激光喷嘴与加工面之间的垂直度或倾斜角度，通过不断的调整和测量，使激光喷嘴与加工面逐渐保持垂直。然而，传统的垂直度校核方法效率低、误差大，不仅耽误生产制造流程，往往还是无法满足较高的切割工艺标准要求。因此，如何较快速、精确地识别激光喷嘴与加工面是否垂直，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统，能够较快速、精确地识别激光喷嘴与加工面的夹角关系。为解决上述技术问题，本技术提供一种激光喷嘴与加工面垂直度的
校核系统，包括设置于激光喷嘴上同一位置的第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器；所述第一测距传感器的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，所述第二测距传感器和第三测距传感器的测距方向均与激光喷嘴的轴向呈等值夹角；还包括根据所述第一测距传感器、第二测距传感器及第三测距传感器采集的自身到加工面的距离数据判断激光喷嘴是否垂直于加工面的控制器。优选地，所述第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器均为红外测距传感器。优选地，所述第二测距传感器和第一测距传感器的测距方向共同所在平面，与所述第三测距传感器和第一测距传感器的测距方向共同所在平面垂直。优选地，所述第二测距传感器和第三测距传感器的测距方向与激光喷嘴的轴向所呈的夹角均为30°～60°。优选地，还包括与所述控制器信号连接，并在所述控制器判断出激光喷嘴不与加工面垂直时发出警报信号的报警器。优选地，还包括与所述控制器信号连接，并根据所述控制器计算出的激光喷嘴与加工面之间的夹角差值调整激光喷嘴倾斜角度的机械臂。本技术所提供的激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统，主要包括第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器和控制器。其中，第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器均设置于激光喷嘴上的同一位置，且第一测距传感器的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，同时第二测距传感器和第三测距传感器的测距方向均与激光喷嘴的轴向呈夹角α。通过测距传感器的测距功能可以避免手工测量或接触式测量，避免对校核结果造成影响。三个测距传感器的设置方式是为了利用几何学中的直线与平面垂直的判定定理，即“若一条直线同时垂直于平面内的两条相交直线，则该直线垂直于该平面”。其中第一测距传感器到加工面的距离线段即相当于其中的待判定直线，而第二测距传感器和第三测距传感器到加工面的距离线段在平面上的投影即为两条相交直线。假设第一测距传感器测量自身到加工面的距离为a，第二测距传感器测量自身到加工面的距离为b，第三测距传感器测量自身到加工面的距离为c。那么第一、第二、第三测距传感器就将a、b、c的值发送给控制器，然后控制器通过汇总的数据进行逻辑计算，判断激光喷嘴是否垂直于
加工面。在一种优选实施例中，控制器可以通过计算a与b的比值以及a与c的比值，并判断两比值是否均等于cosα来判断垂直度关系：如果是，则激光喷嘴与加工面垂直，如果否，则不垂直。如果a/b≠cosα或者a/c≠cosα，或者a/b及a/c均不等于cosα，那么自然激光喷嘴就不垂直于加工面。因此，本技术所提供的激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统，通过第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器的测距功能，以及控制器的逻辑运算功能，避免了现有技术中的肉眼观察和接触式的直尺测量方法，较快速且精确地识别激光喷嘴与加工面的夹角关系，判断激光喷嘴与加工面是否垂直。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术所提供的一种具体实施方式中激光喷嘴垂直于加工面时的状态示意图；图2为本技术所提供的一种具体实施方式中激光喷嘴不垂直于加工面时的状态示意图。其中，图1—图2中：第一测距传感器—1，第二测距传感器—2，第三测距传感器—3。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1及图2，图1为本技术所提供的一种具体实施方式中激光喷嘴垂直于加工面时的状态示意图，图2为本技术所提供的一种具体实施方式中激光喷嘴不垂直于加工面时的状态示意图。在本技术所提供的第一种具体实施方式中，激光喷嘴与加工面垂直
度的校核系统主要包括第一测距传感器1、第二测距传感器2和第三测距传感器3，以及与第一测距传感器1、第二测距传感器2和第三测距传感器3信号连接的控制器。其中，第一测距传感器1、第二测距传感器2和第三测距传感器3均设置在激光喷嘴上的同一位置处，并且第一测距传感器1的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，而第二测距传感器2和第三测距传感器3的测距方向均与激光喷嘴的轴向呈夹角α。具体的，可将第一测距传感器1、第二测距传感器2和第三测距传感器3均设置在激光喷嘴的底部或侧壁，当然同时要避免遮挡激光喷嘴的出光口。第一测距传感器1、第二测距传感器2和第三测距传感器3设置在激光喷嘴上的同一位置，理论上可以认为三者处于同一点，如此设置，可以在后续的测量过程中提高测量结果的精确性。另外，第一测距传感器1、第二测距传感器2和第三测距传感器3的测距方向并不相同，而需要说明的是，第一测距传感器1、第二测距传感器2和第三测距传感器3所测量的距离均为自身到加工面的直线距离。其中第一测距传感器1的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，即第一测距传感器1的测量距离为自身到沿着激光喷嘴的轴向与加工面的交点之间的线段长。而第二测距传感器2和第三测距传感器3的测距方向与激光喷嘴的轴向均呈夹角α，优选地，为了使第二测距传感器2和第三测距传感器3能够正常测距(当测距方向与加工面平行时，无法顺利获得测量距离值)，α的取值一般可为30°～60°，比如30°、45°、60°等。当然，α的取值是随意的，可以根据激光喷嘴自身的倾斜角度而定，只需保证第二测距传感器2和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统，其特征在于，包括设置于激光喷嘴上同一位置的第一测距传感器(1)、第二测距传感器(2)和第三测距传感器(3)；所述第一测距传感器(1)的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，所述第二测距传感器(2)和第三测距传感器(3)的测距方向均与激光喷嘴的轴向呈等值夹角；还包括根据所述第一测距传感器(1)、第二测距传感器(2)及第三测距传感器(3)采集的自身到加工面的距离数据判断激光喷嘴是否垂直于加工面的控制器。

【技术特征摘要】
1.一种激光喷嘴与加工面垂直度的校核系统，其特征在于，包括设置于激光喷嘴上同一位置的第一测距传感器(1)、第二测距传感器(2)和第三测距传感器(3)；所述第一测距传感器(1)的测距方向与激光喷嘴的轴向平行，所述第二测距传感器(2)和第三测距传感器(3)的测距方向均与激光喷嘴的轴向呈等值夹角；还包括根据所述第一测距传感器(1)、第二测距传感器(2)及第三测距传感器(3)采集的自身到加工面的距离数据判断激光喷嘴是否垂直于加工面的控制器。2.根据权利要求1所述的校核系统，其特征在于，所述第一测距传感器(1)、第二测距传感器(2)和第三测距传感器(3)均为红外测距传感器。3.根据权利要求2所述的校核系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖磊，吴佳霖，李金江，徐地华，
申请(专利权)人：广东正业科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44