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龙图腾网获悉中冶南方工程技术有限公司申请的专利一种激光切割机组的自动控制方法与系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116618855B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310726259.3，技术领域涉及：B23K26/38；该发明授权一种激光切割机组的自动控制方法与系统是由陈跃华;徐永斌;赵菁;郭利华;熊金猛设计研发完成，并于2023-06-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种激光切割机组的自动控制方法与系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种激光切割机组的自动控制方法及系统，使用传动辊编码器计算待切割物头部与切割位之间的计算距离；采用长度光栅与X轴伺服电机配合实现待切割物的精确定位；控制Y轴伺服电机进行切割，切割完成后进行Y轴伺服电机的自动零点校正；进行激光头距离感应器的校准，在整个切割过程中控制Z轴伺服电机以保持切割高度稳定；根据安装的光电开关将传输辊道分段，中间辊道段上尽可能以最高速运行，末段辊道上平稳地实现传输速度的转换。本发明实现了整个激光切割过程的全自动化和智能化，实现了高精度的钢板切割定位，解决了切割过程中切割高度的控制难题，兼顾了辊道传输过程的生产效率和安全性，实现了与下一道工序的平稳过渡。

本发明授权一种激光切割机组的自动控制方法与系统在权利要求书中公布了：1.一种激光切割机组的自动控制方法，其特征在于，所述的激光切割机组包括：传输机构，沿待切割物宽度方向架设在传输机构上的切割机框架，用于驱动切割机框架移动的伺服电机组，切割机框架下游一处延伸到传输机构的传输终点的长度光栅；其中，传输机构包括沿传输方向依次设置的传动辊，传输机构设有切割起始位和切割位，其中切割起始位处设有起始光电开关和第一传动辊，第一传动辊上设有传动辊编码器，第一传动辊的下游依次设有第二传动辊和第三传动辊，切割位位于第二第三传动辊之间；所述的切割机框架设置在切割位上方，切割机框架的两端分别通过第一X轴伺服电机和第二X轴伺服电机驱动沿传输方向移动，第一X轴伺服电机设有X轴绝对值编码器，切割机框架上设有激光头，激光头通过Y轴伺服电机沿待切割物宽度方向移动，Y轴伺服电机设有Y轴绝对值编码器，激光头通过Z轴伺服电机沿待切割物高度方向移动，Z轴伺服电机设有Z轴绝对值编码器，激光头上设有激光头喷嘴，激光头喷嘴上设有用于判断激光头喷嘴与待切割物之间距离的距离感应器； 本方法包括以下部分： P1、对待切割物进行精确定位： P101、待切割物头部到达起始光电开关处开始，根据所述传动辊编码器的值计算待切割物头部与切割位之间的计算距离；具体为： 当待切割物头部到达起始光电开关处，首先根据传动辊编码器的值计算每个采样时刻待切割物走过的长度； 测量起始光电开关到切割位之间的距离，记为；从启动待切割物传输长度计算开始，累加每个采样时刻走过的长度，得到从起始光电开关开始待切割物头部走过的总长度值，记为；则待切割物头部与切割位之间的计算距离为； P102、在待切割物头部进入所述长度光栅的测量区域后，使用长度光栅的第一个有效的测量值，对所述待切割物头部与切割位之间的计算距离进行补偿；根据补偿后的待切割物头部与切割位之间的计算距离控制传动辊的速度；具体为： P102.1、距离补偿： 记切割位到长度光栅起点的距离为，将作为长度光栅测量的起始值，这样长度光栅测量的就是待切割物头部与切割位之间的距离；在待切割物进入长度光栅测量范围之后，若某个采样时刻，长度光栅测量值大于则判断此时刻的测量值有效； 设在待切割物头部进入光栅测量区域后，第一次出现光栅测量值判断有效的采样时刻，记为m时刻；将m时刻的光栅测量值，和待切割物头部与切割位之间的计算距离，之间的误差记录下来作为补偿值： 经补偿后的待切割物长度计算值设为，则： P102.2、根据传动辊最高速度和减速度计算减速距离： 式中，为传动辊最大线速度，为传动辊的减速度，即为传动辊从最高速降速到零所需要走过的距离； P102.3、设置传动辊的速度： 设待切割物的切割长度为，则还需要传输的距离为： 依据还需要传输的距离，设置传动速度设定值为： 式中，为从时刻开始计算的减速时间；当还需要传输的距离大于减速距离时，传动辊以最大速度运行，当还需要传输的距离小于等于减速距离时，传动辊以减速度减速到零； P103、当待切割物头部与切割位之间的计算距离到达指定长度时停止传输，延时一小段预设时间，等待长度光栅测量值稳定，根据长度光栅测量值计算待切割物定位误差，使用X轴伺服电机补偿待切割物定位误差，从而调整激光头到达准确的切割位置；具体为： P103.1、计算定位误差： 等传动辊减速到零后，延时一小段时间等待长度光栅测量值稳定，读取当前时刻光栅测量值并计算待切割物定位的误差，使用光栅测量值计算待切割物定位误差： 式中为待切割物的切割长度； P103.2、计算激光头在待切割物传输方向上的位置： 以待切割物前进方向为正向，当激光头沿X轴移动到切割位时的位置为，则激光头在待切割物传输方向上的位置为： 控制伺服电机组使得激光头移动到，实现精确定位； P2、切割： P201、记录在切割位时X轴绝对值编码器读数，并设置激光头在X轴方向的位置限幅，控制第一第二X轴伺服电机完成切割定位； P202、控制Y轴伺服电机使得激光头移动到位于待切割物边部的切割起始点，开启激光和切割气，激光头以指定切割速度沿Y轴移动匀速切割待切割物，当激光头移动到位于待切割物另一边部的切割结束点时，切割完成并关闭激光和切割气； P203、切割完成后激光头在Y轴以先快后慢的变化速度回到所述的切割起始点，切割起始点设有零点限位开关，当零点限位开关出现上升沿信号，进行激光头在Y轴方向的自动零点校正； P3、距离感应器的校准： P301、调节激光头焦距到零位并检查激光头状态信号，根据切割高度范围设置校准特征曲线；所述的校准特征曲线由若干在测量范围内的特征点构成；在设置校准特征曲线时，在激光切割机的切割高度范围内设置较密集的特征点，而在切割高度范围之外设置较稀疏的特征点；所述的密集和稀疏为相对概念； P302、控制Y轴伺服电机将激光头从初始位移至待切割物上部，然后控制Z轴伺服电机下降直至激光头喷嘴接触到待切割物；控制Z轴伺服电机将激光头依次移动到校准特征曲线上的每个特征点进行校准； P303、校准完成后，控制Y、Z轴伺服电机回到初始位，并对距离感应器测量值进行滤波处理； P304、若校准过程中发生故障，处理故障并重新开始校准； P4、速度控制： P401、根据所安装的光电开关，将传输机构沿着待切割物传输方向分段，相邻的两个光电开关之间为一个辊道分段，每个辊道分段内计算所传输的待切割物头尾的位置，并分别生成头、尾占位信号；最后一个辊道分段为末段辊道，其它辊道分段为中间辊道；具体按以下方式进行待切割物传输辊道的分段： 在待切割物传输辊道上，沿着待切割物传输方向按一定距离间隔安装光电开关，当有待切割物从光电开关位置通过时发出识别信号； 将相邻两个光电开关之间的传动辊划分为一组，从而把整个待切割物传输辊道划分为若干段，每个辊道分段内的传动辊的传动速度是一起变化的； 以待切割物传输辊道的起始光电开关位置为起始点，测量后面所有光电开关相对于起始点的位置值作为已知值； 按以下方式计算所传输的待切割物头部实时的位置，并生成头部占位信号： 设某一辊道分段X起始位置的光电开关的位置为、辊道分段X结束位置的光电开关的位置为；当待切割物头部到达，处的光电开关发出识别信号，将待切割物头部位于辊道分段X内的占位信号设置为1；当待切割物头部到达，处的光电开关发出识别信号，将待切割物头部位于辊道段X内的占位信号复位为0； 在头部占位信号为1的时间内，根据辊道分段X的传输速度，每个采样时刻累加一次待切割物在辊道分段X传输的距离，得到待切割物头部实时的位置； 所传输的待切割物尾部实时的位置以及尾部占位信号获取方式，与所传输的待切割物头部实时的位置以及头部占位信号相同； P402、设定待切割物之间的安全距离，在中间辊道上传送待切割物时，根据头、尾占位信号和待切割物之间的实际距离设定每个辊道分段的速度；具体为： 沿着待切割物传输方向标记辊道分段； 1若辊道分段X上有待切割物头部占位信号，而辊道分段X+1和X+2上的尾部占位信号都为0，则辊道分段X以最高速度运行； 2若辊道分段X上有待切割物头部占位信号，X+1辊道段上的尾部占位信号为0而X+2辊道段上的尾部占位信号为1，则按以下公式计算两块待切割物之间的距离： 为位于辊道分段X+2上的钢板尾部位置，为位于辊道分段X上的待切割物头部位置； ，则辊道分段X以最高速度运行；为安全距离； 且辊道分段X+2的传动速度为0.0，则设定辊道分段X的速度为0.0； 且辊道分段X+2的传动速度为预设低速，则设定辊道段X的速度为 3若辊道分段X上有待切割物头部占位信号，而辊道分段X+1上的尾部占位信号为1，则设定辊道段X的速度为0.0； P403、在末段辊道中设定变速位区间，当待切割物的头部到达变速位区间后，末段辊道根据下一工序的允许辊道前进信号和待切割物正在进入下一道工序信号进行变速调节，并监测待切割物是否卡住，在待切割物卡住时全线停车。

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