CN108620745A - 一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置及其切割方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光切割领域，具体的说是一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置及其切割方法。包括开卷校平送料机构，CCD相机，切割头，机床横梁，其特征是：所述开卷校平送料机构的右侧设有机床幅面，机床幅面上设有板材，所述板材的左端卷收在开卷校平送料机构内，板材的右端铺设在机床幅面上，机床幅面的上方设有机床横梁，所述横梁前后向放置在机床幅面的上方，横梁的右侧面上从前至后依次设有CCD相机和切割头。本发明同现有技术相比，结构简单，使用方便；可以将小幅面的设备用以加工更大尺寸的零件，大幅提升了单台设备的适用范围，同时也可提高单台设备的利用率；缩小幅面可大大降低了放置设备的场地成本和设备制造维护成本。

Description

一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置及其切割方法
技术领域
本发明涉及激光切割领域，具体的说是一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置及其切割方法。
背景技术
在激光切割加工过程中，卷料连续切割中的短行程切割长零件一直是一个亟待解决的问题。短行程切割长零件的卷料连续切割是针对单个零件长度超过切割机工作幅面的一种加工解决方案。传统的卷料切割机因为送料精度不够只能加工小于工作台幅面的零件，需保证每次送来的原料都足够被一整个零件加工，如果待加工零件尺寸大于工作台幅面，则此机器将无法实现加工，降低了单台机器的使用率；或者通过大幅增加机器的工作幅面解决，但会造成设备整体占地面积过大，大部分幅面长期处于闲置状态。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，设计一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置及其切割方法，不仅通过引入视觉定位来解决卷料机送料精度不够的问题，还可以大幅度减少工作台幅面，能够切割零件尺寸远大于工作台幅面的卷料，提高机床的使用率并同时解除机床占地过大的问题。
为实现上述目的，设计一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置，包括开卷校平送料机构，CCD相机，切割头，机床横梁，其特征是：所述开卷校平送料机构的右侧设有机床幅面，机床幅面上设有板材，所述板材的左端卷收在开卷校平送料机构内，板材的右端铺设在机床幅面上，机床幅面的上方设有机床横梁，所述横梁前后向放置在机床幅面的上方，横梁的右侧面上从前至后依次设有CCD相机和切割头。
所述CCD相机的底部露出在机床横梁的下方，所述切割头的底部露出在机床横梁的下方，所述切割头的底部处于CCD相机底部的下方。
所述CCD相机和切割头之间的位置相对固定。
一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置的切割方法，其特征是包括如下步骤：S1，开启激光切割机处理软件，确定机床幅面长度Y；S2，导入待加工的图形，并读取待加工图形的尺寸；S3，判断待加工图形的尺寸与机床加工幅面长度的关系，若加工图形尺寸小于机床加工幅面，则执行步骤S4，反之执行步骤S5；S4，加工待切图形，结束加工；S5，执行接刀分料，根据机床幅面的长度Y将待加工图形沿送料方向分为若干段，并获得每段长度；S6，在板材上进行对应分段的图形进行加工；S7，完成加工后判断是否完成所有分段，若完成所有分段则结束加工，反之执行步骤S8；S8，执行卷料送料动作并重复步骤S5，直至所有分段完成加工。
所述步骤S8包括如下步骤：S81，在板材上标记Mark点；S82，开卷校平送料机构进行送料，并通过切割头一侧的CCD相机捕捉标记的Mark点；S83，对比前后两侧Mark点坐标，精确的算出开卷校平送料机构的送料长度L和角度，并对送料长度的误差进行补偿；S84，对开卷校平送料机构送出的板材进行分段图形的加工。
所述识别Mark点是在开卷校平送料机构完成后，通过开卷校平送料机构送料的各分段长度粗定位精确识别Mark点位置。
所述步骤S83中开卷校平送料机构送料的实际长度由CCD相机识别Mark点后，结合机械坐标算出。
本发明同现有技术相比，结构简单，使用方便；可以将小幅面的设备用以加工更大尺寸的零件，大幅提升了单台设备的适用范围，同时也可提高单台设备的利用率；缩小幅面可大大降低了放置设备的场地成本和设备制造维护成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中分段接刀切割的示意图。
图3为本发明切割头与CCD相机安装的示意图。
图4为本发明的工作流程图。
参见图1～图4，其中，1是开卷校平送料机构，2是板材，3是识别点，4是CCD相机，5是切割头，6是分段零件，7是机床横梁，8是机床幅面。
具体实施方式
下面根据附图对本发明做进一步的说明。
如图1～图3所示，为本发明的结构示意图，所述开卷校平送料机构1的右侧设有机床幅面8，机床幅面8上设有板材2，所述板材2的左端卷收在开卷校平送料机构1内，板材2的右端铺设在机床幅面8上，机床幅面8的上方设有机床横梁7，所述横梁7前后向放置在机床幅面8的上方，横梁7的右侧面上从前至后依次设有CCD相机4和切割头5。
所述CCD相机4的底部露出在机床横梁7的下方，所述切割头5的底部露出在机床横梁7的下方，所述切割头5的底部处于CCD相机4底部的下方。
所述CCD相机4和切割头5之间的位置相对固定。首先开启激光切割机的处理软件，并在软件中设置好机床加工幅面长度Y，随后导入待加工图形，根据需要加工的图形，将图形的尺寸数据导入处理软件。
如图4所示，开始加工，在加工开始前，判断待加工图形的尺寸LengthY与机床加工幅面长度Y的关系，如果待加工图形尺寸LengthY小于机床加工幅面长度Y，则直接对待加工图形进行切割，切割完成后则完成本次加工；
如果待加工图形尺寸LengthY大于机床加工幅面长度Y，则进行接刀分料判断；首先根据待加工图形的尺寸LengthY与机床加工幅面Y对比，得出需要n+1个机床加工幅面Y完成加工，此时将待加工图形沿送料方向分为n+1段，读取出每个分段的长度；
分料结束后进行加工第一个分段，加工结束后，进行卷料送料，在送料之前首先在板材特定区域进行打标建立两个Mark点，再通过卷料机构进行送料，送料长度为各分段长度Lｎ，再通过此长度判断Mark点所在的大致位置，通过CCD相机去捕捉并获得Mark点坐标；
对比前后两次Mark点的坐标，得出此次卷料机构送料得实际长度L和板材位移过程中的旋转角度，并通过构建新的零件坐标系将送料时产生的误差进行补偿，随后进行对应分段图形的加工，直至所有分段加工完成。

Claims (7)

1.一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置，包括开卷校平送料机构，CCD相机，切割头，机床横梁，其特征是：所述开卷校平送料机构（1）的右侧设有机床幅面（8），机床幅面（8）上设有板材（2），所述板材（2）的左端卷收在开卷校平送料机构（1）内，板材（2）的右端铺设在机床幅面（8）上，机床幅面（8）的上方设有机床横梁（7），所述横梁（7）前后向放置在机床幅面（8）的上方，横梁（7）的右侧面上从前至后依次设有CCD相机（4）和切割头（5）。
2.根据权利要求1所述的一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置，其特征是：所述CCD相机（4）的底部露出在机床横梁（7）的下方，所述切割头（5）的底部露出在机床横梁（7）的下方，所述切割头（5）的底部处于CCD相机（4）底部的下方。
3.根据权利要求1所述的一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置，其特征是：所述CCD相机（4）和切割头（5）之间的位置相对固定。
4.根据权利要求1所述的一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置的切割方法，其特征是包括如下步骤：S1，开启激光切割机处理软件，确定机床幅面长度Y；S2，导入待加工的图形，并读取待加工图形的尺寸；S3，判断待加工图形的尺寸与机床加工幅面长度的关系，若加工图形尺寸小于机床加工幅面，则执行步骤S4，反之执行步骤S5；S4，加工待切图形，结束加工；S5，执行接刀分料，根据机床幅面的长度Y将待加工图形沿送料方向分为若干段，并获得每段长度；S6，在板材上进行对应分段的图形进行加工；S7，完成加工后判断是否完成所有分段，若完成所有分段则结束加工，反之执行步骤S8；S8，执行卷料送料动作并重复步骤S5，直至所有分段完成加工。
5.根据权利要求4所述的一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置的切割方法，其特征是所述步骤S8包括如下步骤：S81，在板材上标记Mark点；S82，开卷校平送料机构进行送料，并通过切割头一侧的CCD相机捕捉标记的Mark点；S83，对比前后两侧Mark点坐标，精确的算出开卷校平送料机构的送料长度L和角度，并对送料长度的误差进行补偿；S84，对开卷校平送料机构送出的板材进行分段图形的加工。
6.根据权利要求5所述的一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置的切割方法，其特征是：所述识别Mark点是在开卷校平送料机构完成后，通过开卷校平送料机构送料的各分段长度粗定位精确识别Mark点位置。
7.根据权利要求4所述的一种短行程切割长零件的卷料连续切割装置的切割方法，其特征是：所述步骤S83中开卷校平送料机构送料的实际长度由CCD相机识别Mark点后，结合机械坐标算出。
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