[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

说明书

本发明涉及激光切割机设备领域，公开了抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机及其控制方法，包括一侧为开口的围栏，围栏内布置有相互平行的两个纵路定子、以及滑动式架设在两个纵路定子上的横路定子，横路定子与纵路定子的重叠部分设置有第一动子，横路定子包括在其轴向两侧设置的磁极，磁极与横路定子通过铝板连接，横路定子上滑动连接有第二动子，第二动子顶端载重台设置有激光发射器与微米位置传感器，纵路定子末端设置有用于减速横路定子的刹车装置。本发明的直线电机结构用于激光切割机时，既减少边端效应，抑制推力波动，又促进高精度定位调节，且能够快速减速定位。

技术领域

本发明涉及激光切割机设备领域，尤其涉及一种抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机及其控制方法。

背景技术

直线电机在结构上的突破，使其能够直接进行直线驱动、不需要其他中间环节，具有给进系统的零转动的特点，但同时，机械传动带来的影响使得直线电机失去齿轮等中间结构在减速上的优点，减速为零所需的必要时间偏长。在具体应用到激光切割机上时，一方面直线电机需要实现激光发射器在平面上任意位置的定位，另一方面需要克服直线电机内部扰动对激光发射器精准送位的影响，实现高精密控制。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种能够快速减速固定，且切割精度高的抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种抗扰度高精密直线电机驱动的激光切割机，包括一侧为开口的围栏，围栏内布置有相互平行的两个纵路定子、以及滑动式架设在两个纵路定子上的横路定子，横路定子与纵路定子的重叠部分设置有第一动子，横路定子包括在其轴向两侧设置的磁极，磁极与横路定子通过铝板连接，横路定子上滑动连接有第二动子，第二动子顶端载重台设置有激光发射器与微米位置传感器，纵路定子末端设置有用于减速横路定子的刹车装置。

本发明的优点在于：通过设置两个纵路定子、横路定子构架激光发射器水平面上的位移，增设磁极、刹车装置，一方面磁极产生磁场，能够弱化第二动子的边端效应，另一方面磁极可做为刹车装置的启动装置，帮助刹车装置实现快速反应，瞬间减速定位横路定子。

本发明的另一个目的在于提供一种高精度控制的直线电机驱动的激光切割机的控制方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种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：以横路定子上的行进路径为X轴，纵路定子上的行进路径为Y轴建立工作区域平面坐标系，以靠近刹车装置的一侧为里端，横路定子行进路径的一侧端部为起点位置，当第二动子位于最里端的起点位置时，微米位置传感器与围栏的距离信息为坐标原点f₀(a₀,b₀)，a₀为微米位置传感器与围栏纵向部分的距离信息，b₀为微米位置传感器与围栏与所述起点位置同侧的横向向部分的距离信息；

S2、激光路径的计算：将目标加工图案载入切割软件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-f₀＝(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、第二动子使激光发射器位移相应的距离差，并由微米位置传感器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反馈的位置进一步调整激光发射器至位置点f_x(a_x,b_x)后，开启激光发射器；