CN104708210A - 一种椭圆管的找正方法及激光切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及管材激光切割领域,具体涉及一种椭圆管的找正方法。一种椭圆管的找正方法,找正操作前先水平夹持椭圆管,包括步骤:S1、设置椭圆管的俯视表面为参考表面,在所述参考表面上设置两个检测点,并测量所述检测点的高度差和水平间距;S2、计算出消除所述高度差的找正旋转角度;S3、根据所述找正旋转角度对椭圆管进行旋转,并完成找正操作。还涉及一种椭圆管的激光切割装置。本发明通过对椭圆管进行找正操作,并根据检测结果,夹正椭圆管再切割,满足加工生产的需求,确保所切割的轮廓位置精度在合理的误差范围里,提高加工生产的合格率;使激光切割的通用性更强,降低选购管材、搬运、存储的成本和条件。

Description

_种椭圆管的找正方法及激光切割装置
技术领域
[0001] 本发明涉及管材切割的技术领域,具体涉及一种椭圆管的找正方法及激光切割装置。
背景技术
[0002] 如图1所示,椭圆管由于管型的特殊性,其表面均为曲面,使用卡盘夹紧椭圆管表面时,易导致夹持的角度不精确,难以夹正椭圆管(即椭圆管截面的长轴或短轴处于水平方向),并使切割出来的轮廓与预先编程的位置有出入,导致切割轮廓的中心位置产生偏移,降低加工生产的合格率,甚至损坏切割头。
[0003] 为了解决上述难以夹正椭圆管的问题,必须更换特制卡盘,提高夹持精度,及加工时对卡盘的进行调整,保证夹正椭圆管。但是,特制卡盘不仅提高生产成本,还不能完全保证夹正椭圆管,其次,对卡盘进行调整会提高生产人员的劳动量,不利于大规模加工生产。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种椭圆管的找正方法,解决难以夹正椭圆管的问题。
[0005] 本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种激光切割装置,解决难以夹正椭圆管的问题。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种椭圆管的找正方法,找正操作前先水平夹持椭圆管,包括步骤:
[0007] S1、设置椭圆管的俯视表面为参考表面,在所述参考表面上设置两个检测点,所述检测点分别设置在所述参考表面的中心线的两侧,到所述中心线的水平距离相等,并测量所述检测点的高度差和水平间距;
[0008] S2、根据所述检测点的高度差和水平间距,计算出消除所述高度差的找正旋转角度;
[0009] S3、根据所述找正旋转角度对椭圆管进行旋转,并完成找正操作。
[0010] 其中,较佳方案是:在步骤S2中,计算出找正旋转角度的关系函数式为Θ =arctan(H/L),其中Θ为找正旋转角度,H为高度差,L为水平间距。
[0011] 其中,较佳方案是:对椭圆管进行多次找正操作,直到所述检测点的高度相等,结束找正操作。
[0012] 其中,较佳方案是:根据实际切割要求对结束找正操作后的椭圆管进行选择性旋转,并将旋转后的椭圆管的俯视表面设置为切割面,所述切割面通过激光进行切割操作。
[0013] 其中,较佳方案是:所述选择性旋转的切割旋转角度包括O度和180度。
[0014] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种椭圆管的激光切割装置,包括:
[0015] 卡盘,包括夹持卡爪和旋转盘,用于水平夹持和旋转椭圆管;
[0016] 检测头,用于检测椭圆管表面的高度;
[0017] 控制处理单元,分别与检测头和卡盘连接。
[0018] 其中,较佳方案是:所述检测头包括激光切割头和移动部件,所述激光切割头与移动部件连接,所述激光切割头通过移动部件进行空间移动
[0019] 其中,较佳方案是:所述卡盘包括第一卡盘和第二卡盘,所述椭圆管通过第一卡盘和第二卡盘进行水平夹持。
[0020] 本发明的有益效果在于,与现有技术相比,本发明通过对椭圆管进行找正操作,并根据检测结果,夹正椭圆管再切割,满足加工生产的需求,确保所切割的轮廓位置精度在合理的误差范围里,提高加工生产的合格率;使激光切割的通用性更强,降低选购、搬运、存储管材的成本和条件。
附图说明
[0021] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0022]图1是现有的椭圆管管材的结构示意图;
[0023] 图2是本发明找正方法的原理框图;
[0024] 图3是本发明找正方法的检测示意图一;
[0025] 图4是本发明找正方法的检测示意图二 ;
[0026] 图5是本发明激光切割装置的原理框图;
[0027] 图6是本发明激光切割装置的具体原理框图;
[0028] 图7是本发明卡盘的位置示意图;
[0029] 图8是本发明切割头组件的检测示意图。
具体实施方式
[0030] 现结合附图,对本发明的较佳实施例作详细说明。
[0031] 如图2〜4所示,本发明提供一种椭圆管的找正方法的优选实施例,其中图2是找正方法的原理框图,图3是找正方法的检测示意图一,图4是找正方法的检测示意图二。
[0032] 一种椭圆管的找正方法,找正操作前先水平夹持椭圆管,包括步骤:
[0033] S1、设置椭圆管的俯视表面为参考表面,在所述参考表面上设置两个检测点,所述检测点分别设置在所述参考表面的中心线的两侧,到所述中心线的水平距离相等,并测量所述检测点的高度差和水平间距;
[0034] S2、根据所述检测点的高度差和水平间距,计算出消除所述高度差的找正旋转角度;
[0035] S3、根据所述找正旋转角度对椭圆管进行旋转,并完成找正操作。
[0036] 在步骤SI中,参考图3,本实施例提供两种设置检测点的检测方案。
[0037] 方案一:通过机械部件的垂直、水平移动,获得检测点A和检测点B,机械部件如可移动激光切割头,具体为将机械部件放置在椭圆管10的参考表面的中心线11正上方,再垂直于中心线的水平方向左右平移相同距离,获得左右平移相同距离后正下方的椭圆管表面的检测点A和检测点B,及检测其高度,最终获得检测点A和检测点B的高度差H、水平间距L0
[0038] 方案二:通过其他方式检测获得检测点A和检测点B,及检测其高度,如超声波检测方式、光反射检测方式等。
[0039] 在步骤S2中,参考图4,计算出找正旋转角度的关系函数式为Θ = arctan(H/L),其中Θ为找正旋转角度,用于找正椭圆管(即椭圆管截面的长轴或短轴处于水平方向),H为检测点A和检测点B的高度差,L为检测点A和检测点B的水平间距。
[0040] 其中,对椭圆管进行多次找正操作,直到所述检测点的高度相等,达到机床加工的可允许误差内,并结束找正操作。即多次实施:对椭圆管进行检测获得检测点的高度差、水平间距,通过关系函数式为Θ = arctan(H/L)获得找正旋转角度,并通过夹持处的旋转装置对椭圆管进行旋转,其中对椭圆管进行旋转是以椭圆管的中心轴为旋转轴进行自转操作。或者,由于待加工椭圆管管材不便于旋转,在获得找正旋转角度后,旋转激光切割头检测装置等,旋转方式是围绕椭圆管进行转动。
[0041] 进一步地,在结束找正操作后,根据实际切割要求对结束找正操作后的椭圆管进行选择性旋转,实际切割要求是由预先设置的切割程序决定的,并将旋转后的椭圆管的俯视表面设置为切割面,所述切割面通过激光进行切割操作。
[0042] 其中,由于椭圆管管材是整条夹持,故还需要分段进行找正操作。
[0043] 其中,选择性旋转的切割旋转角度包括O度和180度。
[0044] 如图5〜8所示,本发明提供一种椭圆管的激光切割装置的优选实施例,其中图5是激光切割装置的原理框图,图6是激光切割装置的具体原理框图,图7是卡盘的位置示意图,图8是切割头组件的检测示意图。
[0045] 一种椭圆管10的激光切割装置20,包括:卡盘21、检测头22和控制处理单元23,控制处理单元23分别与卡盘21和检测头22连接,卡盘21夹持椭圆管10,检测头22作用在椭圆管10上。
[0046] 卡盘21,包括夹持卡爪211和旋转盘212,夹持卡爪211用于水平夹持椭圆管10,旋转盘212用于旋转椭圆管10。
[0047] 其中,参考图7,卡盘21包括第一^^盘2101和第二卡盘2102,通过第一^^盘2101和第二卡盘2102两段式前后夹持椭圆管10,保证椭圆管10保持在水平方向,便于对椭圆管10进行找正操作。
[0048] 检测头22,包括激光切割头221和移动部件222,激光切割头221与移动部件222连接,激光切割头221通过移动部件222进行空间移动。
[0049] 其中,参考图8,开始时,激光切割头221设置在椭圆管10的中间线11的正上方,激光切割头221水平移动到检测点A和检测点B的正上方,再垂直移动到检测点A和检测点B上,检测检测点A和检测点B的高度,获得检测点A和检测点B的高度差。
[0050] 控制处理单元23,分别与切割头组件21和卡盘22连接,用于控制切割头组件21和卡盘22工作。
[0051] 在本发明中,不仅仅限于上述在水平夹持椭圆管10并进行找正,只要涉及本发明的找正方法,无论在什么角度进行找正,都是属于本发明的范围内。
[0052] 以上所述者,仅为本发明最佳实施例而已,并非用于限制本发明的范围,凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰,皆为本发明所涵盖。

Claims (8)

1.一种椭圆管的找正方法,找正操作前先水平夹持椭圆管,其特征在于,包括步骤: 51、设置椭圆管的俯视表面为参考表面,在所述参考表面上设置两个检测点,所述检测点分别设置在所述参考表面的中心线的两侧,到所述中心线的水平距离相等,并测量所述检测点的高度差和水平间距; 52、根据所述检测点的高度差和水平间距,计算出消除所述高度差的找正旋转角度; 53、根据所述找正旋转角度对椭圆管进行旋转,并完成找正操作。
2.根据权利要求1所述的找正方法,其特征在于:在步骤S2中,计算出找正旋转角度的关系函数式为Θ = arctan(H/L),其中Θ为找正旋转角度,H为高度差,L为水平间距。
3.根据权利要求1所述的找正方法,其特征在于:对椭圆管进行多次找正操作,直到所述检测点的高度相等,结束找正操作。
4.根据权利要求3所述的找正方法,其特征在于:根据实际切割要求对结束找正操作后的椭圆管进行选择性旋转,并将旋转后的椭圆管的俯视表面设置为切割面,所述切割面通过激光进行切割操作。
5.根据权利要求4所述的找正方法,其特征在于:所述选择性旋转的切割旋转角度包括O度和180度。
6.一种激光切割装置,专用于椭圆管的激光切割,其特征在于,包括: 卡盘,包括夹持卡爪和旋转盘,用于水平夹持和旋转椭圆管; 检测头,用于检测椭圆管表面的高度; 控制处理单元,分别与检测头和卡盘连接。
7.根据权利要求6所述的激光切割装置,其特征在于:所述检测头包括激光切割头和移动部件,所述激光切割头与移动部件连接,所述激光切割头通过移动部件进行空间移动。
8.根据权利要求6所述的激光切割装置,其特征在于:所述卡盘包括第一卡盘和第二卡盘,所述椭圆管通过第一卡盘和第二卡盘进行水平夹持。
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