電容式激光切割頭高度跟隨控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、激光切割加工過(guò)程中，為了提高激光切割的穩(wěn)定性和質(zhì)量，需要保證激光的焦點(diǎn)始終落在合理的位置。為此激光切割頭需要一套高度跟隨控制系統(tǒng)，讓激光切割頭能根據(jù)工件表面的彎曲程度作出位移調(diào)整，保證激光焦點(diǎn)始終落在理想位置。國(guó)外已擁有成熟的帶高度跟隨控制的激光切割頭，但價(jià)格十分昂貴；國(guó)內(nèi)的激光高度跟隨控制系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)幾年發(fā)展迅速，有不少公司推出了相應(yīng)的產(chǎn)品，但仍存在精度不高、響應(yīng)速度慢等缺點(diǎn)。
　　本文提出了一種基于電容測(cè)距原理，以PCAP01微

2、電容測(cè)量芯片為電容傳感器檢測(cè)核心，以STM32F407微控制器為主控制器核心，以伺服電機(jī)為運(yùn)動(dòng)執(zhí)行單元的激光切割頭高度跟隨控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該方案的系統(tǒng)硬件主要由激光切割頭噴嘴處的感應(yīng)極板、電容傳感器、主控制器和伺服電機(jī)四大模塊組成。電容傳感器不斷檢測(cè)感應(yīng)極板與工件形成的動(dòng)極板電容。主控制器采集并處理電容傳感器的電容數(shù)據(jù)，將電容轉(zhuǎn)化為距離信息，并根據(jù)測(cè)量的距離實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，保證激光切割頭與工件表面的間距一直都在理想范圍，即保證