一种电容传感器参数漂移纠正方法及系统技术方案

本申请实施例属于激光切割控制技术领域，涉及一种电容传感器参数漂移纠正方法及系统。本申请提供的技术方案包括如下步骤：在标定过程结束后，Z轴远离标定点，获取远离位置的第一频率；在一切割周期中当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率；计算第一频率与第二频率的差值，并将各个标定点所对应的频率加上差值；在切割周期内构建新的频率距离曲线，以对电容传感器参数变化引起的距离变化进行补偿。补偿了由于电容传感器中振荡电路元器件由于参数漂移引起的检测距离变化，补偿了元件参数变化引起的高度测量偏差，达到稳定距离检测的作用，有效保证了加工质量，而且在切割过程中进行纠正不会影响加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电容传感器参数漂移纠正方法及系统
本申请涉及激光切割控制技术，更具体的说，特别涉及一种电容传感器参数漂移纠正方法及系统。
技术介绍
在激光切割数控机床中，通常会用到电容传感器，用于检测切割喷嘴到板材工件的距离，电容传感器中的重要组成部件是前置放大电路，通常是LC振荡电路，将电容转变成与其成关系的振荡频率。由于LC振荡电路的模拟器件参数变化，如三极管结电容、选频电路的电感电容以及其他寄生电容，会随着温度、湿度等因素引起变化，导致振荡频率值发生变化，导致测量结果不准确，尤其是在喷嘴与板材间距较大时更为明显，若测量距离变小则可能造成随动下落减速距离不足而导致过冲撞板。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电容传感器参数漂移纠正方法及系统，补偿了由于电容传感器中振荡电路元器件由于参数漂移引起的检测距离变化，补偿了元件参数变化引起的高度测量偏差，达到稳定距离检测的作用，使得整个加工过程电容传感器的测距功能稳定，有效保证了加工质量，而且整个过程在一切割周期中的空余时间内完成，在切割过程中进行纠正不会影响加工效率。为了解决以上提出的问题，本专利技术实施例提供了如下所述的技术方案：一种电容传感器参数漂移纠正方法，包括如下步骤：在标定过程结束后，Z轴远离标定点，获取远离位置的第一频率；在一切割周期中当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率；计算第一频率与第二频率的差值，并将各个标定点所对应的频率加上差值；在切割周期内构建新的频率距离曲线，以对电容传感器参数变化引起的距离变化进行补偿。进一步地，所述在当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率的步骤包括：当前图形切割完成后，判断是否到远离标定点预设的时间间隔；若时间间隔到，则判断当前Z轴坐标与Z轴正限位坐标的差值是否大于Z轴预设的上抬距离；若差值大于Z轴预设的上抬距离，则执行Z轴上抬命令。进一步地，所述若差值大于Z轴预设的上抬距离，则执行Z轴上抬命令的步骤包括：在Z轴上抬预设的上抬距离后，向下位机发送远离标定点的请求。进一步地，所述在当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率的步骤还包括：接收远离标定点的请求，Z轴远离标定点，对当前远离位置的频率进行采样，作为当前远离位置的第二频率。进一步地，所述计算第一频率与第二频率的差值，并将各个标定点所对应的频率加上差值的步骤包括：计算第一频率与第二频率的差值，其中，所述第一频率为f1,所述第二频率为f2，所述差值df＝f1-f2；对当前索引的标定点所对应的频率加上差值df，得到第三频率；标定点索引加1，判断索引是否结束；若索引结束，则输出所有标定点的第三频率的结果；若索引未结束，则返回所述对标定点所对应的频率加上差值df，得到第三频率的步骤。进一步地，所述在切割周期内构建新的频率距离曲线，以对电容传感器参数变化引起的距离变化进行补偿步骤之后，还包括：继续执行下一周期及剩余周期的切割程序。进一步地，所述在切割周期内构建新的频率距离曲线的步骤中，所述频率距离曲线为激光切割头到加工工件的距离与电容传感器所测的震荡频率的曲线。进一步地，所述在切割周期内构建新的频率距离曲线的步骤中，所述频率为震荡频率，通过电容传感器检测激光切割头与加工工件表面构成的电容值，并将电容值转化为震荡频率，所述距离为激光切割头与加工工件的表面的距离，根据震荡频率获取。进一步地，所述在标定过程结束后，Z轴远离标定点，获取远离位置的第一频率的步骤之前，还包括：控制激光切割头朝着加工工件表面移动，并等待碰撞信号；检测到碰撞信号后控制激光切割头远离加工工件表面移动，并等待碰撞信号消失；在控制激光切割头远离加工工件表面移动的过程中设置若干标定点，记录每一标定点的激光切割头的喷嘴与加工工件表面的距离。为了解决以上提出的技术问题，本专利技术实施例还提供了一种电容传感器参数漂移纠正系统,采用了如下所述的技术方案：一种电容传感器参数漂移纠正系统，包括：第一获取模块，用于在标定过程结束后，Z轴远离标定点，获取远离位置的第一频率；第二获取模块，用于在一切割周期中当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率；计算模块，用于计算第一频率与第二频率的差值，并将各个标定点所对应的频率加上差值；构建模块，用于在切割周期内构建新的频率距离曲线，以对电容传感器参数变化引起的距离变化进行补偿。与现有技术相比，本专利技术实施例主要有以下有益效果：一种电容传感器参数漂移纠正方法及系统,在一切割周期的空余时间内，获取远离位置的第二频率，计算储存的第一频率与当前的第二频率的差值，并将各个标定点所对应的频率均加上差值，在切割周期内构建新的频率距离曲线，补偿了由于电容传感器中振荡电路元器件由于参数漂移引起的检测距离变化，在机床加工间隙对电容的频率距离曲线进行参数变化的补偿操作，补偿了元件参数变化引起的高度测量偏差，达到稳定距离检测的作用，使得整个加工过程电容传感器的测距功能稳定，有效保证了加工质量，而且整个过程在一切割周期中的空余时间内完成，在切割过程中进行纠正不会影响加工效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中电容传感器参数漂移纠正方法的流程图；图2为本专利技术实施例中频率距离曲线的示意图；图3为本专利技术实施例中获取远离位置的第二频率的流程图；图4为本专利技术实施例中获取标定点第三频率的流程图；图5为本专利技术实施例中电容传感器参数漂移纠正系统的结构框图。附图标记说明：100、第一获取模块；200、第二获取模块；300、计算模块；400、构建模块。具体实施方式除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本专利技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。...

【技术保护点】
1.一种电容传感器参数漂移纠正方法，其特征在于，包括如下步骤：/n在标定过程结束后，Z轴远离标定点，获取远离位置的第一频率；/n在一切割周期中当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率；/n计算第一频率与第二频率的差值，并将各个标定点所对应的频率加上差值；/n在切割周期内构建新的频率距离曲线，以对电容传感器参数变化引起的距离变化进行补偿。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容传感器参数漂移纠正方法，其特征在于，包括如下步骤：
在标定过程结束后，Z轴远离标定点，获取远离位置的第一频率；
在一切割周期中当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率；
计算第一频率与第二频率的差值，并将各个标定点所对应的频率加上差值；
在切割周期内构建新的频率距离曲线，以对电容传感器参数变化引起的距离变化进行补偿。


2.根据权利要求1所述的电容传感器参数漂移纠正方法，其特征在于，所述在当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率的步骤包括：
当前图形切割完成后，判断是否到远离标定点预设的时间间隔；
若时间间隔到，则判断当前Z轴坐标与Z轴正限位坐标的差值是否大于Z轴预设的上抬距离；
若差值大于Z轴预设的上抬距离，则执行Z轴上抬命令。


3.根据权利要求2所述的电容传感器参数漂移纠正方法，其特征在于，所述若差值大于Z轴预设的上抬距离，则执行Z轴上抬命令的步骤包括：
在Z轴上抬预设的上抬距离后，向下位机发送远离标定点的请求。


4.根据权利要求3所述的电容传感器参数漂移纠正方法，其特征在于，所述在当前图形切割完成后的空余时间内，Z轴远离标定点，获取远离位置的第二频率的步骤还包括：
接收远离标定点的请求，Z轴远离标定点，对当前远离位置的频率进行采样，作为当前远离位置的第二频率。


5.根据权利要求1所述的电容传感器参数漂移纠正方法，其特征在于，所述计算第一频率与第二频率的差值，并将各个标定点所对应的频率加上差值的步骤包括：
计算第一频率与第二频率的差值，其中，所述第一频率为f1,所述第二频率为f2，所述差值df＝f1-f2；
对当前索引的标定点所对应的频率加上差值df，得到第三频率；
标定点索引加1，判断索引是否结束；
若索引结束，则输出所有标定点的第三频率的结果；

【专利技术属性】
技术研发人员：陆渊，余锦望，封雨鑫，陈焱，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳市大族智能控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44