一种教学型激光雕刻切割机及控制方法、应用技术

本发明专利技术属于激光雕刻技术领域，公开了一种教学型激光雕刻切割机及控制方法、应用，教学型激光雕刻切割机包括：激光产生模块、汇聚模块、主控模块、测距模块、三维图形生成模块、激光聚焦模块、切割模块、投影模块。本发明专利技术通过激光聚焦模块通过该多个线宽值拟合成一条曲线，该曲线上最细的点即为焦点，从而通过Z轴坐标获得激光的聚焦，该方法简单、快速、准确；同时通过切割模块在聚焦光束切割被切割物，切割出的切缝相比于传统激光切割的“V”形切缝边缘质量更佳，能有效的改善激光不能切割垂直边的问题，并能根据不同的需要改变切割边的形状，可以更好帮助教学实践操作。

A teaching laser engraving and cutting machine and its control method and Application

The invention belongs to the field of laser engraving technology, and discloses a teaching laser engraving cutting machine and its control method and application. The teaching laser engraving cutting machine includes laser generating module, convergence module, main control module, ranging module, three-dimensional graphics generating module, laser focusing module, cutting module and projection module. The laser focusing module fits a curve through the multiple linewidth values, and the thinnest point on the curve is the focus, so the laser focusing can be obtained by Z-axis coordinates. The method is simple, fast and accurate. At the same time, the cutting object is cut by the cutting module in the focused beam, and the cutting slit is compared with the traditional excitation. The edge quality of V-shaped slit in optical cutting is better, which can effectively improve the problem that laser can not cut vertical edge, and can change the shape of the cutting edge according to different needs, which can better help teaching practice.

【技术实现步骤摘要】
一种教学型激光雕刻切割机及控制方法、应用
本专利技术属于激光雕刻
，尤其涉及一种教学型激光雕刻切割机及控制方法、应用。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。激光镌刻就是运用激光技术在物件上面刻写文字，这种技术刻出来的字没有刻痕，物体表面依然光滑，字迹亦不会磨损。然而，激光器直接产生光束的空间强度通常呈高斯或类高斯分布，然而在雷达探测、激光照明、惯性约束核聚变等诸多领域往往要求光照均勻，为此以实现光强均匀分布为目的的激光光束匀化技术应运而生并得到了快速发展。迄今人们已研发出多种光束匀化技术―如透镜阵列法、随机相位板法、光谱色散平滑法等。传统的针对单束激光的评价方法如因子、因子、能量比等未考虑合成光束的非高斯分布特征不能准确地反映匀化光束状况。目前针对匀化光束质量的评价主要有调制度、光束通量对比度、平顶因子和平顶光束因子等。调制度和光束通量对比度:调制度是指近场的平顶区域峰值强度Imax与平均强度Iavg之比，表示为M＝Imax/Iavg；M越接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学型激光雕刻切割机控制方法，其特征在于，所述教学型激光雕刻切割机控制方法包括：对产生的激光进行汇聚；对汇聚后的激光利用均匀度函数

【技术特征摘要】
1.一种教学型激光雕刻切割机控制方法，其特征在于，所述教学型激光雕刻切割机控制方法包括：对产生的激光进行汇聚；对汇聚后的激光利用均匀度函数评价激光均匀性，利用平稳度函数评价光强分布的平滑状态；式中W1为光强下降到最高光强的50％时的能量，W2为光强下降到最高光强的90％时的能量；式中Imean为平顶区域的平均光强，IA表示波动强度；若存在强度大于0.1Imean的波动，将均光强与0.1Imean相加，所得之和与Imean的比值为光束平稳度；若无强度大于0.1Imean的波动，找出最大波动，最大波动与Imean的比值为光束平稳度；β≥0，β越小激光光强分布越平稳；根据CCD激光位移传感器探测激光头与工件之间的距离；对探测的工件图像利用去噪处理剪切波函数进行切和平移后得到再采用同态滤波对得到的工件图像的灰度范围进行调整，生成含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号去噪后的工件三维图形；对三维图形进行载波频率估计，得到聚焦曲线工件图；其中，确定激光焦点的聚焦曲线坐标后对工件进行激光切割。2.如权利要求1所述教学型激光雕刻切割机控制方法，其特征在于，对三维图形进行载波频率估计包括：对接收的含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号求循环共变函数；对所述循环共变函数进行傅里叶变换，求其循环共变谱；通过所述循环共变谱提取循环频率ε＝0Hz的截面；搜索所述截面的正负半轴的峰值，找到所述峰值对应的正负频率值，并取绝对值后求均值作为载频的估计值；接收信号的循环共变函数包括：所述信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号，可以表示为：其中E是信号的平均功率，M＝2k，m＝1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形，T表示符号周期，fc表示载波频率，φ0表示初始相位，若(此处是否需要加条件：若)w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声，则其自共变函数定义为：其中(x(t-τ))<p-1>＝|x(t-τ)|p-2x*(t-τ)，γx(t-τ)是x(t)的分散系数，则x(t)的循环共变定义为：其中ε称为循环频率，T为一个码元周期；接收信号的循环共变谱按以下进行：循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换，表示为：其循环共变谱推导为：当M≥4时，在处，当M＝2时，其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换，且3.如权利要求1所述教学型激光雕刻切割机控制方法，其特征在于，激光聚焦方法，具体包括：(1)确定焦点在Z轴坐标上对应范围H；(2)编制加工文件，将待加工文件设置为若干个加工层，每个加工层分别对应范围H内的Z轴坐标；(3)通过软件操作系统将每个加工层的信息传输给加工扫描系统和Z轴运动控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李殊骁，黄诚，邓桂芳，韩琳，刘江帆，
申请(专利权)人：广东水利电力职业技术学院广东省水利电力技工学校，
类型：发明
国别省市：广东,44