大功率Nd：YAG激光切割高度調(diào)節(jié)技術(shù)的研究.pdf

1、Nd:YAG激光波長為1.06 μ m,可直接用光纖傳輸,配合多軸聯(lián)動機(jī)器手,便可以靈活、準(zhǔn)確的進(jìn)行激光三維加工.為保證切割質(zhì)量和減少示教的工作強(qiáng)度,Nd:YAG激光切割需要增加一個與機(jī)器手獨(dú)立的Z軸調(diào)節(jié)——通過檢測噴嘴與工件的間隙,能夠根據(jù)工件起伏自動調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置和噴嘴高度.該文的工作就是設(shè)計(jì)一套帶有縫隙檢測機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)自動高度調(diào)節(jié)的激光切割頭.在系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案上,該文舍棄了兩種噴嘴不動的方案,而仍然采用聚焦透鏡和噴嘴同步運(yùn)動的調(diào)

2、節(jié)方式.縫隙檢測環(huán)節(jié)是通過自行設(shè)計(jì)的非接觸電容傳感器來實(shí)現(xiàn),其中傳感器的變送器使用參考電容法,選用通用電容傳感器接口芯片,配合附屬元件構(gòu)成電容到電壓的轉(zhuǎn)換電路;采用切割頭最底端的銅嘴即為檢測元件的集成化設(shè)計(jì),它與切割頭其它部分通過陶瓷體絕緣.采用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu);通過齒輪和螺旋槽實(shí)現(xiàn)傳動.整個隨動系統(tǒng)通過單片機(jī)控制,采用模糊控制,并用匯編語言編寫控制程序.光學(xué)設(shè)計(jì)上選用焦距為120mm的平凸聚焦透鏡.實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電機(jī)會對傳感器電路產(chǎn)生