[发明专利]一种激光打孔机5轴联动校准方法

说明书

本发明公开的一种激光打孔机5轴联动校准方法，将底座固定在机床的工作台面上，在5轴联动功能状态下系统控制激光喷嘴不同角度在专用不锈钢试板上打孔，实现D轴的半径和零点偏置补偿。然后采用磁铁将专用不锈钢试板牢靠的水平吸附在工作台面上，依照C轴校准流程，系统控制激光喷嘴不同角度在专用不锈钢试板平面上打孔，测量孔的位置偏离量，实现C轴的半径和零点偏置补偿。该校准方法采用简单的激光打孔试验，通过观察不同角度加工圆型小孔的圆点中心是否接近重合，可以方便检测出5轴校准的效果，有助于及时发现5轴联动偏差问题，并及时整改，将隐患消除在萌芽状态，有效保证激光打孔、切割质量。

技术领域

本发明属于工业激光加工机床领域，涉及激光加工设备的5轴联动功能校准，提升激光打孔的精确度。

背景技术

激光打孔设备在更换机头部件、光学器件或发生机头碰撞后，必须进行5轴联动校准，否则会导致激光打孔和激光切缝位置偏移的质量问题。

对于老旧设备，激光束5轴校准的原配使用器具因长期不用，锈蚀、变形，不能真实反映真实误差情况，同时由于设备的更新换代，原配的校准器具的备件已无法购买，所以激光打孔设备使用过程中，需依靠经验丰富的操作者反复试验完成，缺乏一种简单有效5轴联动校准方法来验证校准结果，存在激光打孔、切割的工件质量风险隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种激光打孔机5轴联动校准方法，实现激光加工设备五轴联动误差测量和补偿，具有方法简单，可操作性强的优势。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种激光打孔机5轴联动校准方法，包括以下步骤，

步骤1、将试板垂直安装在工作台上，试板的长边与Y轴平行，短边与X轴平行；

步骤2、调节激光打孔机的C轴和D轴，使激光束能够垂直聚焦到试板顶部；D轴为围绕XY平面内任意轴旋转的旋转轴，C轴为围绕Z轴旋转的旋转轴；

步骤3、启动5轴联动功能，移动X轴，使激光棱镜的焦点与试板顶部的一个边沿重合，该边沿与Y轴平行；

步骤4、将D轴顺时针转动，使激光束能够水平照射打点，测量激光喷嘴至步骤3中边沿的垂直距离，该距离为D轴半径补偿值；

步骤5、将D轴逆时针旋转至垂直状态，进入棱镜补偿界面，根据步骤4测量的D轴半径补偿值对D轴半径值进行补偿；

步骤6、重复步骤4和步骤5、直到激光束在垂直照射打点和水平照射打点的交点重合，D轴半径补偿完成；

步骤7、将D轴逆时针转动，使激光束能够垂直聚焦到试板顶部，移动X轴，使激光棱镜的焦点与试板顶部的另一个边沿重合，该边沿与Y轴平行；

步骤8、D轴逆时针旋转90°，使激光束水平照射，测量激光喷嘴至步骤7所述边沿的垂直距离，该垂直距离为D轴零点偏置补偿值；

步骤9、启动5轴联动功能，进入棱镜补偿界面，选取步骤8测量的D轴零点偏置补偿值的二分之一，对D轴零点偏置值进行补偿；

步骤10、重复步骤8和步骤9，直至激光束在垂直照射打点和水平照射打点时的交点重合，D零点偏置值补偿完成；

步骤11、将试板水平放置在工作台上，采用激光束在其表面打一个基准点；

步骤12、C轴逆时针旋转180°，再用激光束在试板上打一个校准点，测量校准点与基准点沿Y轴方向的最短距离，该最短距离为C轴半径补偿值；测量校准点与基准点沿X轴方向的最短距离，该距离为C轴零点偏置补偿值；

步骤13、进入棱镜补偿界面，根据步骤12测量的C轴半径补偿值和C轴零点偏置补偿值，对C轴半径值和C轴零点偏置值进行补偿；