[发明专利]抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机及其控制方法

权利要求书

1.一种抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机，其特征在于，包括一侧为开口的围栏(50)，围栏(50)内布置有相互平行的两个纵路定子(10)、以及滑动式架设在两个纵路定子(10)上的横路定子(20)，横路定子(20)与纵路定子(10)的重叠部分设置有第一动子，横路定子(20)包括在其轴向两侧设置的磁极(21)，磁极(21)与横路定子(20)通过铝板(22)连接，横路定子(20)上滑动连接有第二动子(30)，第二动子(30)顶端载重台(31)设置有激光发射器(32)与微米位置传感器(33)，纵路定子(10)末端设置有用于减速横路定子(20)的刹车装置(40)；

其中，载重台(31)上内嵌有控制器，所述控制器分别与激光发射器(32)、微米位置传感器(33)、所述第一动子、第二动子(30)、气缸(43)以及干簧管传感器(44)电性连接；

所述的抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机的控制方法，包括以下步骤：

S1、建立坐标系：以横路定子(20)上的行进路径为X轴，纵路定子(10)上的行进路径为Y轴建立工作区域平面坐标系，以靠近刹车装置(40)的一侧为里端，横路定子(20)行进路径的一侧端部为起点位置，当第二动子(30)位于最里端的起点位置时，微米位置传感器(33)与围栏(50)的距离信息为坐标原点f₀(a₀,b₀)，a₀为微米位置传感器(33)与围栏(50)纵向部分的距离信息，b₀为微米位置传感器(33)与围栏(50)横向部分的距离信息；

S2、激光路径的计算：将目标加工图案转化为由若干个位置点f_x(a_x,b_x)连成的路径信息，并传送至控制器，由控制器计算坐标原点与不同位置点f_x-f_0＝(a_x-a₀,b_x-b₀)的距离差；

S3、激光路径的确定：所述控制器驱动第一动子、第二动子(30)使激光发射器(32)位移相应的距离差，并由微米位置传感器(33)收集的位置信息实时反馈至控制器；

S4、激光路径的矫正：激光路线控制器根据微米位置传感器(33)反馈的位置进一步调整激光发射器(32)至位置点f_x(a_x,b_x)后，开启激光发射器(32)；

S5、减速：横路定子(20)滑行至导轨(41)路段时，滑轮(23)与限位桩(42)贴合，且两侧的磁极(21)靠近干簧管传感器(44)，干簧管传感器(44)将位置检测信息传送至所述控制器，控制器控制气缸(43)制动，气缸(43)的外端抵触在滑轮(23)上，实现横路定子(20)的限位。

2.如权利要求1所述的抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机，其特征在于，刹车装置(40)包括与纵路定子(10)相对接的导轨(41)，导轨(41)上立置有与横路定子(20)靠近刹车装置(40)一侧相配适的限位桩(42)，限位桩(42)的两侧安装有气缸(43)，气缸(43)的同侧设置有干簧管传感器(44)。

3.如权利要求2所述的抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机，其特征在于，纵路定子(10)顶端沿路径方向设置有导条(11)，限位桩(42)布置在导条(11)上，横路定子(20)的两侧底端转动连接有与导条(11)构成行走机构的滑轮(23)；横路定子(20)两侧沿路径方向设置有滑轨(24)，与滑轨(24)构成滑动连接的导块设置在第二动子(30)靠近横路定子(20)的侧壁上。

4.如权利要求3所述的抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机，其特征在于，纵路定子(10)的沿路径方向设置有两个导条(11)，两个导条(11)上均设置有限位桩(42)，横路定子(20)的两侧底端转动连接有与导条(11)构成行走机构的两个滑轮(23)，所述第一动子位于两个滑轮(23)之间，两个气缸(43)分别设置在两个滑轮(23)的两侧。

5.如权利要求3或4所述的抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机，其特征在于，限位桩(42)呈圆弧形，限位桩(42)的圆弧内侧轮廓与滑轮(23)的轮外圈轮廓吻合。