CN107407928B - 制备用于机器切割的切割路径的方法 - Google Patents

制备用于机器切割的切割路径的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107407928B
CN107407928B CN201680015253.3A CN201680015253A CN107407928B CN 107407928 B CN107407928 B CN 107407928B CN 201680015253 A CN201680015253 A CN 201680015253A CN 107407928 B CN107407928 B CN 107407928B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutting
shape
segment
cut
modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680015253.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107407928A (zh
Inventor
马格纳斯·诺伯格·奥尔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tomologic AB
Original Assignee
Tomologic AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55661366&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN107407928(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from PCT/EP2015/055302 external-priority patent/WO2016146148A1/en
Application filed by Tomologic AB filed Critical Tomologic AB
Publication of CN107407928A publication Critical patent/CN107407928A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107407928B publication Critical patent/CN107407928B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G05B19/40937Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35066Modify design, modify shape, stretch, scale, add, delete
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35162Determine workpiece placement, nesting in blank, optimize, minimize loss material
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36199Laser cutting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及制备用于使用射束切割技术从片材上机器切割多个部件的切割路径的方法和系统。该多个部件中的每一个由多个二维自由造型形状中的一个组成,该二维自由造型形状包括至少一个第一形状。该方法包括:识别该至少一个第一形状的至少一个片段,该片段使该至少一个第一形状的一部分难以与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割而在部件之间仅有切割射束的一次切割。该方法还包括:修改该至少一个第一形状的片段以提供被修改的第一形状,该被修改的第一形状包括被修改的片段,该被修改的片段被配置为:该被修改的片段允许该被修改的第一形状的一部分与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割,从而当部件的形状允许的任何时候,在部件之间仅有切割射束的一次切割。

Description

制备用于机器切割的切割路径的方法
技术领域
本发明涉及一种制备用于使用射束切割技术从片材上机器切割多个部件的切割路径的方法以及相应的系统。
背景技术
已知有多种切割技术用于从一块材料中切割出多个部件,本发明涉及在此处被称为射束切割的技术。射束切割定义为:利用某几种射束作为切割工具,例如激光切割、等离子切割、离子束切割、火焰或火炬切割、水切割、颗粒切割或空气切割。这与采用机械构件,例如切割刀片或旋转切割头,作为切割工具的机器切割并不混淆。
传统已知地,使用基于嵌套部件放置方法的工作计划优化工具放置待从片材上切割的部件。正如现今经常使用的,通过在每个部件周围形成一个完整的轮廓采用射束切割技术对一组部件进行切割。每个部件需要由建造者设计,使其可作为一单独部件被切割并且在切割过程中定位于与相邻部件的安全距离的位置。通过这种传统的切割方法,不可能将部件彼此相靠近而没有任何安全距离,因为这将导致切割射束切割相同的两次切口,由此部件将有变形、损坏或达不到容许偏差。虽然该安全距离的大小依赖于所使用的材料以及所使用的切割技术而变化,但是部件之间正常的安全距离为5-20mm。
因此,各种射束切割技术都发现产生废料的巨大问题,正常生产可靠的切割计划导致20-50%的废料。因此,需要减少相邻部件之间的距离从而减少废料。
在国际专利公布号WO2011/042058A1中公开了一种使用射束切割技术从一片材上机器切割多个部件的方法。其中公开的发明提供了用于形成一群具有自由造型形状的部件的一组控制规则和变量,这些部件被放置为彼此相靠近,当这些部件的形状允许时,在相邻的部件之间发现切割射束的一次切割。该方法降低了各部件之间的安全距离的需求,因此本质上减少了部件之间的废料。
发明内容
本发明的目的在于提高射束切割技术中在该部件的形状允许时相邻部件之间仅有切割射束的一次切割厚度的可能性。因此,本发明的目的在于进一步提高切割过程中多个自由造型形状群集的切割并减少废料。
因此,本发明涉及一种制备用于使用射束切割技术从片材上机器切割多个部件的切割路径的方法。该多个部件中的每一个由多个二维自由造型形状中的一个形成,该二维自由造型形状包括至少一个第一形状。该方法包括:识别该至少一个第一形状的至少一个片段,该片段防止该至少一个第一形状的一部分与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割而在部件之间仅有切割射束的一次切割,或者使其难以实现。“防止或者使其难以实现”应该解释为,使其很难做到在部件无损坏或变形或者在该部件的容许偏差内切割这些部件。通常,可以以某种方式确定,在该切割射束的影响区域会发生干扰,这种干扰可能对切割部件产生负面影响。该方法进一步包括修改该片段以提供被修改的第一形状的步骤。该被修改的第一形状包括被修改的片段,该被修改的片段相对于所述被识别的片段而被修改,从而该被修改的片段允许该第一形状的一部分以与该多个形状中的另一形状如此靠近地方式被定位和切割,从而当部件的形状允许的任何时候,在部件之间仅有切割射束的一次切割。该修改通常用于减少该干扰的影响区的负面影响。
通过识别该至少一个片段,其将防止以相当于切割射束的一次切割的宽度的分离距离切割两相邻部件,该片段可以被修改成为允许部件以切割射束的仅一次切割被分离的片段。以切割射束的一次切割的宽度的距离定位这些形状的问题将首先出现在实际切割这些部件的过程中,而不是在定位这些形状以用于制备切割路径的过程中。
本发明的优点在于可以减少切割过程中的废料量,节省切割过程中宝贵的加工时间,并节省部件构造及切割机编程过程中的宝贵时间。
在本发明的具体实施例中,切割路径被调整从而减少影响区域的干扰或使该影响区域的干扰最小化。当切割路径使得在另一次切割的影响区域内进行切割时,可以被定义为会发生影响区域的干扰。这种切割可能对被切割的部件产生负面影响,本发明的目的是减少这种负面影响。根据该具体实施例,该识别第一形状的至少一个片段,该片段防止或使第一形状的一部分难以与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割而在部件之间仅有切割射束的一次切割的步骤可以被定义为:识别该第一形状的该片段的切割,产生切割路径的影响区域的干扰的风险。
作为示例,该第一形状的该至少一个片段可以包括具有小于切割射束的影响区域的延伸的辐射片段。当该形状被定位为尽可能与另一片段相靠近时(即,在相邻部件的形状允许时,以相当于切割射束的一次切割的宽度的距离),辐射片段可能导致开口形式的切割路径。如果辐射片段具有小于射束的影响区域的延伸,则这可能导致开口太过狭窄而使其难以在切割过程中不损坏部件的情况下被切割。
可以通过将辐射部替换成角或倒角来修改片段。从而可以避免或减少开口的问题。
可以通过增大辐射部来修改片段。因此,任何这样的开口的延伸可以被增加到可以切割的尺寸而不损坏被切割的部件或者对被切割的部件没有或仅有可被接受的影响。
在另一示例中,该第一形状的该至少一个片段可以包括具有小于切割射束的影响区域的延伸的倒角片段。当该形状被定位为尽可能与另一片段相靠近时(即,在相邻部件的形状允许时,以相当于切割射束的一次切割的宽度的距离),倒角片段可能导致开口形式的切割路径。如果倒角片段具有小于射束的影响区域的延伸,则这可能导致开口太过狭窄而使其难以在切割过程中不损坏部件的情况下被切割。
可以通过将该倒角替换成角或辐射部来修改片段。从而可以避免或减少开口的问题。
可以通过增加该倒角的延伸来修改片段。因此,任何这样的开口的延伸可以被增加到可以切割的尺寸而不损坏被切割的部件或者对被切割的部件没有或仅有可被接受的影响。
该至少一个片段可以包括具有小于切割射束的影响区域的延伸的切口。这样的切口可能导致开口太过狭窄从而在不对被切割部件造成任何损害的情况下进行切割很困难。
可以通过移除该切口来修改片段。因此,可以解决切割开口的问题。
可以通过增加切口的扩展来修改片段。因此,任何这样的开口的延伸可以增加到可以进行切割的尺寸,而不会对切割的部件不产生或者仅产生可接受的影响。
该至少一个片段可以包括从该形状突出的突起。这样的突起可能使得难以在与切割射束的一次切割的宽度相对应的距离处定位和切割形状。如果形状的突起具有小于射束的影响区域的延伸,则它们可能导致开口太过狭窄,使得在不对被切割的部件造成任何有害损坏的情况下进行切割很困难。
可以通过去除突起来修改该片段。因此,可以将形状定位和切割成更与相邻片段靠近,并且可以去除由突起引起的任何开口。
该至少一个片段可以包括非直线。这种非直线使得难以在与切割射束的一次切割的宽度相对应的距离处定位和切割该形状。如果非直线在离开该形状的方向上延伸,并且该延伸小于射束的影响区域,则可能导致开口太过狭窄,使得不对切割的部件造成任何有害损坏的情况下进行切割很困难。
可以通过用直线代替非直线来修改片段。因此,可以将该形状定位和切割成更靠近相邻片段,并且可以去除由非直线引起的任何开口。
该至少一个片段可以包括一个被缩短以减少在至少一个方向上的该第一形状的延伸的片段。因此,该第一片段可以被修改以适合预定片材尺寸的材料,从而减少切割期间产生的废料。
该至少一个片段可以包括一个被延伸以增加在至少一个方向上的该第一形状的延伸的片段。从而该预定的片材尺寸的材料可被更有效用于减少切割过程中产生的废料。
如上所述,切割射束将产生影响区域。该影响区域的延伸取决于被切割的材料、被切割的材料的厚度、射束切割技术的类型和/或切割射束的加工变量,例如切割速度等。影响区域的延伸可以由技术人员通过咨询通用的一般知识或通过常规实验来确定。该影响区域的延伸可以大于该切割射束的一次切割的宽度,并且/或者可以小于该切割射束的一次切割宽度的三倍。因此,该影响区域的延伸可以在切割射束的一次切割宽度的1-3倍范围内。该影响区域的延伸可以大于该片材的厚度,并且可以小于该片材的厚度的10倍。因此,该影响区域的延伸在该片材厚度的1-10倍范围内。作为一个示例,影响区域的延伸可以设置在切割机的精度(例如0.001mm)至片材的材料厚度的十倍之间的范围内。
该方法可以包括识别和修改该至少一个第一形状的多个片段。因此,在该至少一个第一形状上的多个不同或相同的片段可以先后或者同时被识别和修改。
该方法可以包括为多个形状中的几个反复识别至少一个片段,并为该多个形状中的几个修改该至少一个片段。因此,在形成集群的多个形状上的片段可以被识别和修改,以减少切割期间聚集的问题。
该方法可以包括:定位至少包括经被修改的第一形状的多个群集的二维自由造型形状,使得彼此接近,使得当部件的形状允许的任何时候,相邻部件之间仅有切割射束的一次切割的厚度,并且制备用于切割群集的多个部件的切割路径。
在本发明的一实施例中,部件的一特定片段可以被标识从而保护该片段不受影响区域的影响;该方法将包括确保该片段能以该影响的最低值被切割的步骤。例如,可以对该段进行标记,使得可以为该片段定义影响区域的被扩展的可允许边界。影响区域的被扩展的可允许边界因此大于其余片段和待切割片段的影响区域的相应可允许边界。换句话说,对于这样一个被标记的片段,与相邻切口的可允许的距离可以更大。在另一示例中,任何这样的被标记的片段可以位于与任何其他片段的正常安全距离。因此,在这种情况下,对于未被标记的片段,可以允许影响区域的某种干扰。
该方法可以在用于自动识别形状的计算机中实现。例如,该方法可以作为用于计算机辅助设计(CAD)或计算机辅助制造(CAM)的工具而被实现。该方法可以作为计算机数控(CNC)系统中的工具而被实现。
一种制备用于使用射束切割技术从片材上机器切割多个部件的切割路径的系统,其中,该多个部件中的每一个由多个二维自由造型形状中的一个组成,该二维自由造型形状包括至少一个第一形状;该系统包括:
加工装置,用于识别该第一形状的至少一个片段,该片段使该第一形状难以与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割而在部件之间仅有切割射束的一次切割;
该加工装置还用于:修改该片段,从而可以与该多个形状中的另一个形状如此靠近地定位和切割该第一形状,从而当部件的形状允许的任何时候,在部件之间仅有切割射束的一次切割;提供用于切割由自由造型形状所形成的部件群集的切割路径,该自由造型形状包括具有至少一个正在被修改的片段的至少该第一形状。
该用于制备切割路径的系统的加工装置可进一步用于执行本申请所公开的方法。
本发明进一步涉及一种用于从片材中机器切割多个部件的系统,该系统包括射束切割设备、控制单元以及用于制备本发明所公开的切割路径的系统,其中,该控制单元用于根据所制备的切割路径控制该射束切割设备。
因此,本系统可通过识别和修改使以集群形式的部件难以被切割的片段用于提高部件的切割。从而可以减少废料的量和切割时间。
本发明进一步涉及一种包含计算机程序代码的计算机程序产品,该计算机程序产品被运行时使计算机中的处理器执行本申请公开的方法。
本发明还涉及非瞬态计算机可读介质,包括被配置为由计算机中的处理器执行的表示编码指令集的数据,该指令包括本申请公开的方法。
附图说明
现在将参照附图对本发明相关的各实施方式和示例进行描述,其中:
图1示出了制备用于切割多个部件的切割路径以及使用射束切割技术切割该多个部件的方法的示意图。
图2示出了一个形状的示例,该形状中的几个片段被识别,其中,每个片段将防止该形状以部件之间仅有切割射束的一次切割的距离的方式被定位和切割。
图3示出了图1中所示多个形状的定位结果的示例。
图4示出了图1中所示形状的示例,其中,被识别的片段被进行修改,从而允许该形状以部件之间仅有切割射束的一次切割的距离的方式被定位和切割。
图5示出了图2中所示多个形状的定位结果的示例。
图6示出了几何形状的分级组合,其中,该径向段被识别并修改为斜切段或角度段。
图7示出了一组几何形状,其中切除部被识别并且通过去除该切除部而被修改。
图8示出了一组几何形状,其中一非直线条被识别并修改为直线条。
具体实施方式
在图1中,示意性地示出了制备用于机器切割多个部件的切割路径的方法并且使用射束切割技术从片材切割多个片段。
该多个部件的每一个具有二维自由造型形状,这意味着,该形状可以为任意形状,尤其不限于如矩形、三角形等简单形状。该多个部件的形状可以不同也可以相同。在任何情况下,该多个部件的形状至少包含第一形状。
该方法通常包括如下步骤:101,提供一个或多个包括至少第一形状的二维自由造型形状,102,识别该至少一个第一形状的至少一个片段,其中,该片段使得由这些形状形成的部件难以聚集,103,修改该被识别的片段从而克服该问题。可能地,重复识别和修改多个形状中的一个或多个的片段的步骤,直到这些片段不再被识别出。之后,104,形成形状的群集,从而当部件的形状允许的任何时候,部件之间仅有切割射束的一次切割,接着,105,使用射束切割技术从片材上切割部件。
在识别该至少一个第一形状的至少一个片段的步骤102中,识别一片段,该片段防止该至少一个第一形状的一部分与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割而在部件之间仅有切割射束的一次切割。由于至少一次切割的影响区域的负面影响,通常防止做出切割。尤其在以下情况,如果该片段将在第一部件和多个部件中的另一个部件之间产生一个具有比切割射束的影响区域还小的延伸的开口。
影响区域的延伸取决于被切割的材料、被切割的材料的厚度、射束切割技术的类型和/或切割射束的加工变量,例如切割速度等。影响区域的延伸可以由技术人员通过咨询通用的一般知识或通过常规实验来确定。影响区域可能取决于在移动和切割一片材料时切割射束的滞后。这种滞后可能导致部件变形,使部件的最终质量或容许偏差不可被接受。对于热射束切割技术,例如激光切割,等离子切割等,影响区域可对应于热影响区。该热影响区是不熔化且已经具有被切割操作改变的微结构和性质的材料(如金属或热塑性材料)区域。当切割具有与热影响区域的延伸相对应的延伸的开口时,材料吸收的热能将积聚并且开口区域内的材料的温度将上升。这可能导致通过在开口周围的区域内加热而使材料熔化或变形至部件损坏并需要作为废料处理的程度。此外,材料中的穿孔(例如,切割开口)也可以以凹陷形式和/或材料性质的局部变化形式提供在该穿孔周围的区域的影响。因此,围绕这种可能影响切割的穿孔将会有影响区域。
当识别出这样的片段时,该方法确定一个被修改的片段,其解决了至少一个第一形状的部分难以与多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割而使部件之间仅有切割射束的一次切割的问题。在修改该至少一个第一片段以形成被修改的第一片段之前,该被修改的片段可以被提交给操作者,例如建造者。
之后,对至少一个第一形状的片段进行修改以提供包括被修改的片段的被修改的第一形状。如上所述,该被修改的片段被配置为:使得其允许被修改的第一形状的一部分与多个形状中的另一形状如此靠近地被定位,从而当部件的形状允许的任何时候,在部件之间仅有该切割射束的一次切割。通常,该片段被修改从而减小影响区的干扰。
通常,该方法包括迭代识别和修改该第一形状的多个片段,即重复对每个部件的几个片段的进行识别和修改。
该方法通常还可以包括为多个形状中的若干个重复识别至少一个片段。如果为多个形状中的一个或多个形状,一个或多个这样的片段被识别,则该方法包括修改至少一个片段的形状。
当提供至少一个被修改的形状时,至少包括被修改的第一形状的多个二维自由造型形状被定位在彼此相靠近的群集中,使得当部件的形状允许的任何时候,相邻的部件之间仅有切割射束的一次切割的厚度,并且制备用于切割群集中的多个部件的切割路径。
然后,在前面步骤中制备该切割路径后,通过射束切割技术切割该形状的群集。因此,与初始的一组部件相比,多个部件被以减少废料和切割时间的方式从片材上切割,该初始的一组部件包括至少一个将防止部件以彼此间间隔某一距离而被定位的片段,该距离相当于该切割射束的一次切割的宽度。
为了说明本申请所公开的方法,图2中示出了用于部件的形状201的示例。该部件含有具有多个角、辐射部和切口的自由造型形状。图中上部的三角形齿部在所指区域(点划线,见放大部分)中设有由小的辐射片段202所形成的圆形边缘。在图中的该形状的下部设置切口203,其具有小的侧向的延伸。
如果如图2所示的片段的形状被定位成尽可能与多个部件中的另一个(在这种情况下为相似的)部件相靠近,则小的辐射片段将导致小的开口,这将很难使用射束切割技术在部件无损坏或变形或者在该部件的容许偏差内进行切割。
因此,如果如图2所示的多个形状要尽可能相互靠近地被放置和切割,则它们不能以相当于切割射束的一次切割的宽度的距离彼此相互间隔地放置。在图3中举例说明了可产生可靠切割的放置结果。在这种情况下,不会形成部件的集群,从而产生贯穿整个片材的废料骨架。
在图2中的形状中,具有小于切割射束的影响区域的延伸的辐射片段202(其可能因具有在一个或多个方向上的延伸的开口的形成而导致聚集步骤中出现问题)被识别。此外,在多个方向中的一个方向具有小于射束的影响区域的延伸的切口203被识别为片段。
为了克服这些问题,该方法提出将辐射片段202修改成角片段。该方法还提出了通过使切口203沿小于射束的影响区域的方向延伸从而修改该切口203。
因此,该形状被修改为图4所示的形状401。在该图中,该形状在其上部的三角形齿部中具有角片段402,下部的切口403具有大于该射束的影响区域的延伸。
因此,如果要将多个如图4所示的形状尽可能彼此相靠近地,即以该射束的一次切割宽度的距离,被放置和切割,所得的切割平面图如图5所示。现在可以将这些形状放置成可通过切割射束仅切割一次切割而分离的群集,从而使相邻部件之间的废料最小化。此外,与图3所示的示例相比,减少了该多个部件的切割时间。在所示示例中,材料节省了8.6%,切割时间减少了20%。
图6、图7和图8中示出了涉及各种片段的识别和修改的其它示例。在图6中示出了辐射片段601(a)的分级修改的示例。首先,建议将该辐射片段修改为角602(b),在该情况下为直角。如果不被接受,例如从切割角度或从功能(结构)角度来看,建议用倒角片段603(c)代替该辐射片段。如果仍然不被接受,例如从切割角度或从功能(结构)角度来看,建议将辐射片段的半径增加到明显大于射束的影响区域的尺寸。
在图7中,切口701形式的片段的另一示例被识别,并且建议通过移除切口,例如,用直线702取代该切口701,来修改片段。如果这仍然不被接受,例如,从切割角度或从功能(结构)的角度来看,建议将切口的延伸增加到明显大于射束的影响区域的尺寸。
在图8中,非直线801形式的片段的示例被识别,并且建议通过用直线802替换非直线来修改片段,由此形状可以以与相邻部件仅为切割射束的一次切割的宽度的距离被定位,并且以可靠的切割结果进行切割。
一种制备用于使用射束切割技术从片材机械切割多个部件的切割路径的系统,包括用于执行本申请所公开的方法的计算机中的处理器。
该计算机可用于为通过执行计算机程序代码执行本申请所公开的方法,这使得处理器能够执行该方法。计算机程序代码可以包括在非瞬时计算机可读介质中。因此,非瞬时计算机可读介质包括表示被配置为由计算机中的处理器执行的编码指令集的数据,该指令包括本申请公开的方法。
该系统可以包括射束切割设备和控制单元,其中控制单元被配置为根据所制备的切割路径来控制该射束切割设备。

Claims (15)

1.一种制备用于使用射束切割技术从片材上机器切割多个部件的切割路径的方法,其中,该多个部件中的每一个由多个二维自由造型形状中的一个组成,该二维自由造型形状包括至少一个第一形状;所述方法包括:
当与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割从而在该部件之间仅有切割射束的一次切割时,识别该至少一个第一形状的至少一个片段,所述该至少一个第一形状的至少一个片段产生该切割路径的影响区域的干扰的风险,该干扰能够对所述切割部件产生负面影响;
修改该至少一个第一形状的片段以提供被修改的第一形状,该被修改的第一形状包括被修改的片段,该被修改的片段被构造为使得该被修改的片段允许该被修改的第一形状的一部分与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割,从而在部件之间仅有切割射束的一次切割;其中,所述切割路径被调整,从而减少所述影响区域的所述干扰或者使所述影响区域的所述干扰最小化。
2.如权利要求1所述的方法,其中,该机器的切割射束将在切割过程中产生一影响区域,该影响区域在切割射束的两侧延伸;该识别至少一个片段,该片段使该至少一个第一形状的一部分难以与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割而在部件之间仅有切割射束的一次切割的步骤包括:识别该切割路径的影响区域的干扰。
3.如权利要求2所述的方法,其中,该修改该至少一个第一形状的片段以提供被修改的第一形状的步骤包括,修改该片段从而减少该影响区域的干扰。
4.如权利要求1所述的方法,其中,该第一形状的至少一个片段包括具有延伸的辐射片段,该延伸小于该切割射束的影响区域。
5.如权利要求1所述的方法,其中,该第一形状的至少一个片段包括具有延伸的倒角片段,该延伸小于该切割射束的影响区域。
6.如权利要求1所述的方法,其中,该第一形状的至少一个片段包括具有延伸的切口部,该延伸小于该切割射束的影响区域。
7.如权利要求1所述的方法,其中,该至少一个片段包括非直线。
8.如权利要求1所述的方法,包括:在修改该至少一个第一部件形成被修改的第一部件前,将该被修改的片段提交至操作者的步骤。
9.如权利要求1所述的方法,其中,一部件的特定片段可以被标识,以保护该片段不受影响区域的影响;该方法将涉及确保该片段能以该影响的最低值被切割的步骤。
10.一种制备用于使用射束切割技术从片材上机器切割多个部件的切割路径的系统,其中,该多个部件中的每一个由多个二维自由造型形状中的一个组成,该二维自由造型形状包括至少一个第一形状;该系统包括:
加工装置,用于在该至少第一形状的至少第一片段与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割从而在该部件之间仅有切割射束的一次切割时,识别该第一形状的至少一个片段产生该切割路径的影响区域的干扰的风险,该干扰能够对所述切割部件产生负面影响;
该加工装置还用于:修改该至少一个第一形状的片段以提供修改的第一形状,所述修改的第一形状包括修改的片段,该被修改的片段被构造为使得该被修改的片段允许该被修改的第一形状的一部分与该多个形状中的另一形状如此靠近地被定位和切割,从而在部件之间仅有切割射束的一次切割;其中,所述切割路径被调整从而减少所述影响区域的干扰或者使所述影响区域的干扰最小化。
11.如权利要求10所述的系统,其中,该机器的切割射束将在切割过程中产生一影响区域,该影响区域在切割射束的两侧延伸。
12.如权利要求11所述的系统,其中,该加工装置用于修改该至少一个第一形状的该片段从而减少该影响区域的干扰。
13.一种用于从片材中机器切割出多个部件的系统,包括射束切割设备、控制单元以及如权利要求10所述的系统,其中,该控制单元用于根据所制备的切割路径控制该射束切割设备。
14.一种包含计算机程序代码的计算机程序产品,所述计算机程序代码被运行时使计算机中的处理器执行如权利要求1所述的方法。
15.一种非瞬态计算机可读介质,包括被配置为由计算机中的处理器执行的表示编码指令集的数据,该指令包括根据权利要求1所述的方法。
CN201680015253.3A 2015-03-13 2016-03-14 制备用于机器切割的切割路径的方法 Active CN107407928B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EPPCT/EP2015/055302 2015-03-13
PCT/EP2015/055302 WO2016146148A1 (en) 2015-03-13 2015-03-13 A method of preparing a cutting path for machine cutting
EP16153196.7A EP3067767B1 (en) 2015-03-13 2016-01-28 A method of preparing a cutting path for machine cutting
EP16153196.7 2016-01-28
PCT/EP2016/055402 WO2016146563A1 (en) 2015-03-13 2016-03-14 A method of preparing a cutting path for machine cutting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107407928A CN107407928A (zh) 2017-11-28
CN107407928B true CN107407928B (zh) 2020-09-11

Family

ID=55661366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680015253.3A Active CN107407928B (zh) 2015-03-13 2016-03-14 制备用于机器切割的切割路径的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10459421B2 (zh)
EP (1) EP3067767B1 (zh)
JP (1) JP6773694B2 (zh)
CN (1) CN107407928B (zh)
WO (1) WO2016146563A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109991928B (zh) * 2019-04-24 2021-08-06 上海维宏智能技术有限公司 用于实现分段变坡加工的方法
CN113458538A (zh) * 2021-07-22 2021-10-01 海阳中集来福士海洋工程有限公司 共边套料切割的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1599890A (zh) * 2001-12-10 2005-03-23 莱森特技术有限公司 用于切割连续片材流中预设形状的系统
CN101898280A (zh) * 2010-04-30 2010-12-01 合肥中辰轻工机械有限公司 一种通过激光切割工件的应用方法
KR20110004844A (ko) * 2008-03-31 2011-01-14 트룸프 베르크초이그마쉬넨 게엠베하 + 코. 카게 레이저 절단 시스템을 제어하기 위한 방법 및 레이저 절단 시스템을 제어하기 위한 nc 파트 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 매체
CN102574244A (zh) * 2009-10-08 2012-07-11 特摩劳吉克公司 用于切割的控制规则及变量
CN104412185A (zh) * 2012-06-27 2015-03-11 三菱电机株式会社 用于根据轮廓的图案控制机器的方法和激光切割机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2751754B2 (ja) * 1992-08-20 1998-05-18 日本鋼管株式会社 レーザー切断機による鋼板の切断方法
US6810779B2 (en) 2001-03-16 2004-11-02 Vitaly J. Feldman Critical area preprocessing of numeric control data for cutting sheet material
US7469620B2 (en) * 2004-02-10 2008-12-30 Matthew Fagan Method and system for eliminating external piercing in NC cutting of nested parts
JP2005334919A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Yamazaki Mazak Corp レーザ加工機における加工不良防止システム
JP2008055438A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Yamazaki Mazak Corp レーザ加工における加工不良防止システム
EP2105815B1 (de) * 2008-03-25 2016-03-09 TRUMPF Maschinen Grüsch AG Verfahren zum Erstellen eines NC-Steuerungsprogramms
JP2011018205A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Amada Co Ltd 板取データ生成装置及び板取データ生成方法
EP2694241B1 (en) * 2011-04-07 2021-10-13 Tomologic AB Method of , system and computer program for machine cutting several parts of a piece of material using controlling rules and variables for cutting
JP2013025543A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Jfe Steel Corp 複数部品からなるプレス成形品の最適分割位置決定方法及び装置
JP6249538B2 (ja) * 2013-10-17 2017-12-20 プレソラ コーポレーションPlethora Corporation 製造設計のチェックを実施するための方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1599890A (zh) * 2001-12-10 2005-03-23 莱森特技术有限公司 用于切割连续片材流中预设形状的系统
KR20110004844A (ko) * 2008-03-31 2011-01-14 트룸프 베르크초이그마쉬넨 게엠베하 + 코. 카게 레이저 절단 시스템을 제어하기 위한 방법 및 레이저 절단 시스템을 제어하기 위한 nc 파트 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 매체
CN102574244A (zh) * 2009-10-08 2012-07-11 特摩劳吉克公司 用于切割的控制规则及变量
CN101898280A (zh) * 2010-04-30 2010-12-01 合肥中辰轻工机械有限公司 一种通过激光切割工件的应用方法
CN104412185A (zh) * 2012-06-27 2015-03-11 三菱电机株式会社 用于根据轮廓的图案控制机器的方法和激光切割机

Also Published As

Publication number Publication date
CN107407928A (zh) 2017-11-28
EP3067767B1 (en) 2021-07-21
US10459421B2 (en) 2019-10-29
EP3067767A2 (en) 2016-09-14
EP3067767A3 (en) 2016-09-21
JP2018508089A (ja) 2018-03-22
US20180107189A1 (en) 2018-04-19
JP6773694B2 (ja) 2020-10-21
WO2016146563A1 (en) 2016-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2594921C2 (ru) Способ, система и компьютерная программа для машинной резки нескольких частей из заготовки материала с использованием регулирующих правил и переменных для резки
KR101728481B1 (ko) 절삭을 위한 제어 룰들 및 변수들
EP3106945A1 (en) Method and system for machine cutting in sheet material
US10884390B2 (en) Optimized control of a metal-cutting machine tool
CN107407928B (zh) 制备用于机器切割的切割路径的方法
CN106735464B (zh) 一种工件的插铣加工方法
WO2016146148A1 (en) A method of preparing a cutting path for machine cutting
CN107679299B (zh) 自相嵌式两维型腔高效铣削刀路规划方法
JP5894655B2 (ja) カッティングのための制御ルールおよび変数
JP6160815B2 (ja) レーザ加工方法およびレーザ加工システム
CN104249112A (zh) 外板件特征线模具的加工方法及编程方法
CN111906450B (zh) 用于由板状工件切割出工件部件的方法
EP0493753A2 (en) Free curved surface producing method
JPH07108438A (ja) コンピュータによる加工干渉チェック方法および加工干渉回避プログラムの作成方法
JP3614015B2 (ja) 金型プロファイル面加工用ncデータ作成方法
JP2000259218A (ja) 高速加工用工具経路の作成方法
JP2023041175A (ja) 設計システム
CN115562182A (zh) 一种基于3d模型的倒角特征识别加工方法
KR20150136902A (ko) 용접 구조물의 루즈 피스 시공방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant