CN109108732A - 变厚板的自动激光定位装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变厚板的自动激光定位方法，它包括安装于多轴可调支架的人机界面控制器、根据生产流水线速度调整的编码器，控制器程序控制的激光头，整体结构安装于变厚板轧机的机架上，最终实现在轧制变厚板时相邻两个板的剪切位置进行定位。本发明利用PLC发出的触发信号，控制器接受信号后，根据不同速度下的偏差长度进行编码器修正补偿，最终实现不需要停机作业，在产品需剪切处进行激光定位，并且标记位置精准无偏差，大幅提升后续剪切效率。

Description

变厚板的自动激光定位装置及其定位方法

技术领域

本发明涉及汽车用钢材的加工制作，一种变厚板的自动激光定位装置及其定位方法。

背景技术

现有技术变厚板产线的成品是通过轧制技术，将坯料轧制成不同的厚度，从而制造成不同部位不同厚度的特殊零件形状，然后横向剪切成板。目前剪切时需根据人工测量厚度及长度来判断拐点位置进行剪切，剪切效率非常低，每天8小时工作时间仅能剪切120片左右，耗时耗力，作业效率极为低下。同时变厚轧制时相邻两个厚度的拐点衔接圆滑，测量识别难度高，因此如何设计出一种能够在变厚板生产流水线上对相邻两个零件之间的定位的方法成了急需要攻克的难题，后续剪切可根据定位位置进行精准而快速剪切，从而大幅提升剪切效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种变厚板的自动激光定位装置及其定位方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种变厚板的自动激光定位装置，其特征在于，包括多轴可调支架、人机界面控制器、编码器、激光头，所述人机界面控制器设置于多轴可调支架的一侧，用来设定激光定位图形的大小、距离等参数。所述编码器设置于多轴可调支架的另一侧，所述激光头设置于编码器上。

一种基于前述的变厚板的自动激光定位装置的定位方法，其包括如下步骤：

由PLC程序根据变厚板零件尺寸长度，根据流水线速度，定距离自动计算出每个零件周期轧制所需的时间，继而每隔所需的时间来发出触发信号，人机界面控制器接受所述触发信号；

根据生产线流水速度和人工测量得到标记位置早打的长度计算出定位滞后时间和定位跟踪长度；

编码器将所述定位滞后时间和定位跟踪长度作为修正补偿数据，反馈给人机界面控制器，使人机界面控制器控制激光头进行定位操作。

作为优选方案，所述定位滞后时间和定位跟踪长度通过式I和式II计算：

V1×1000/60000×△t+△L＝△d1 I，

V2×1000/60000×△t+△L＝△d2 II，

其中，V1和V2分别为生产流水线的不同速度，d1和d2分别为V1和V2条件下实际激光标记位置与零件所需剪切位置的偏差距离，△t为定位滞后时间，△L为定位跟踪长度。

例如：生产线流水速度4米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了4mm，生产线流水速度15米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了9mm，根据V1×1000/60000×△t+△L＝△d1，V2×1000/60000×△t+△L＝△d2，人工测得△t＝27.27ms，△L＝2.18mm，其中，V1和V2是指两种不同的生产线流水速度，也就是上述例子中的4米/分钟以及15米/分钟，△t是定位滞后时间，△L是定位跟踪长度，d1和d2分别是指4米/分钟以及15米/分钟下，实际激光标记位置与零件所需剪切位置的偏差距离。

编码器在定位滞后时间上增加27.27ms，在定位跟踪长度上增加2.18mm，完成修正补偿。编码器在人工补偿定位滞后时间和定位跟踪长度后，将数据反馈给控制器，控制器控制激光头进行激光定位操作。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明是国内变厚板首创激光打标，自动化程序控制，利用PLC发出的触发信号，控制器接受后通过编码器来控制激光打标机在产品需剪切处打激光标记。通过人工测量激光标记偏差距离，在不同速度下的偏差长度进行计算，修正时间和长度的补偿位置，最终实现不需要停机作业，在流水生产线产品上打上标记，并且标记位置精准无偏差，也不会影响生产效率。剪切加工从一天8小时剪切120片可提升至1000片，效率大幅提升。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的变厚板的自动激光定位装置的结构示意图；

图中：1、多轴可调支架；2、人机界面控制器；3、编码器；4、激光头。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

整体结构安装于变厚板轧机的机架上，最终实现在轧制变厚板时相邻两个板的剪切位置进行定位。如图1所示，它包括安装于多轴可调支架1的人机界面控制器2、根据人工测量定位偏差后进行人工修正长度及时间补偿的编码器3，控制器程序控制的激光头4。

实施例1

本实施例涉及一种尺寸为2.0-1.8-1.5*1521mm的变厚板零件的自动激光定位方法，其中2.0mm、1.8mm及1.5mm是指变厚板的三个等厚段落的厚度，零件周期长度为1521mm，PLC程序根据变厚板零件尺寸，设定每隔1521mm零件周期长度所需的时间，然后发出触发信号，人机界面控制器2设定激光定位图形“十”字，横向10mm，竖向15mm。

由PLC程序根据变厚板零件尺寸长度，根据流水线速度，定距离自动计算出每个零件周期轧制所需的时间，继而每隔所需的时间来给出指令，也就是发出触发信号，人机界面控制器接受到信号。生产线流水速度4米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了4mm，生产线流水速度15米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了9mm，根据V1×1000/60000×△t+△L＝△d1，V2×1000/60000×△t+△L＝△d2，计算测得△t＝27.27ms，△L＝2.18mm，编码器3程序中在滞后时间上增加27.27ms，在跟踪长度上增加2.18mm，完成修正补偿。编码器在人工补偿滞后时间和跟踪长度后，将数据反馈给人机界面控制器，人机界面控制器控制激光头4进行激光定位操作。

激光定位位置在每个零件的剪切点位置，偏差小于等于±1mm。

实施例2

本实施例涉及一种尺寸为0.9-1.8*1040mm的变厚板零件的自动激光定位方法。PLC程序根据变厚板零件尺寸，设定每隔1040mm零件周期长度所需的时间，然后发出触发信号，人机界面控制器2设定激光定位图形“十”字，横向10mm，竖向15mm。

由PLC发出的触发信号，人机界面控制器2接受到信号。生产线流水速度4米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了6mm，生产线流水速度8米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了10mm，根据V1×1000/60000×△t+△L＝△d1，V2×1000/60000×△t+△L＝△d2，计算测得△t＝60ms，△L＝2mm，编码器3程序中在滞后时间上增加60ms，在跟踪长度上增加2mm，完成修正补偿。编码器在人工补偿滞后时间和跟踪长度后，将数据反馈给控制器2，控制器2控制激光头4进行激光定位操作。

激光定位位置在每个零件的剪切点位置，偏差小于等于±1mm。

实施例3

本实施例涉及一种尺寸为1.4-1.67-1.87-1.65*1975mm的变厚板零件的自动激光定位方法。PLC程序根据变厚板零件尺寸，设定每隔1975mm零件周期长度所需的时间，然后发出触发信号，人机界面控制器2设定激光定位图形“十”字，横向10mm，竖向15mm。

由PLC发出的触发信号，人机界面控制器2接受到信号。生产线流水速度4米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了3mm，生产线流水速度8米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了7mm，根据V1×1000/60000×△t+△L＝△d1，V2×1000/60000×△t+△L＝△d2，计算测得△t＝60ms，△L＝-1mm，编码器3程序中在滞后时间上增加60ms，在跟踪长度上增加-1mm，也就是减少1mm，完成修正补偿。编码器在人工补偿滞后时间和跟踪长度后，将数据反馈给控制器2，控制器2控制激光头4进行激光定位操作。

激光定位位置在每个零件的剪切点位置，偏差小于等于±1mm。

实施例4

本实施例涉及一种变厚板零件尺寸1.6-1.9-1.6*1261mm的自动激光定位方法。PLC程序根据变厚板零件尺寸，设定每隔1261mm零件周期长度所需的时间，然后发出触发信号，人机界面控制器2设定激光定位图形“十”字，横向10mm，竖向15mm。

由PLC发出的触发信号，人机界面控制器2接受到信号。生产线流水速度4米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了6mm，生产线流水速度15米/分钟时，人工测量得到标记位置早打了11mm，根据V1×1000/60000×△t+△L＝△d1，V2×1000/60000×△t+△L＝△d2，计算测得△t＝27.27ms，△L＝4.18mm，编码器3程序中在滞后时间上增加27.27ms，在跟踪长度上增加4.18mm，完成修正补偿。编码器在人工补偿滞后时间和跟踪长度后，将数据反馈给控制器2，控制器2控制激光头4进行激光定位操作。

激光定位位置在每个零件的剪切点位置，偏差小于等于±1mm。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (3)

1.一种变厚板的自动激光定位装置，其特征在于，包括多轴可调支架、人机界面控制器、编码器、激光头，所述人机界面控制器设置于多轴可调支架的一侧，所述编码器设置于多轴可调支架的另一侧，所述激光头设置于编码器上。

2.一种基于权利要求1所述的变厚板的自动激光定位装置的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

由PLC程序根据变厚板零件尺寸长度，根据流水线速度，定距离自动计算出每个零件周期轧制所需的时间，继而每隔所需的时间来发出触发信号，人机界面控制器接受所述触发信号；

根据生产线流水速度和人工测量得到标记位置早打的长度计算出定位滞后时间和定位跟踪长度；

编码器将所述定位滞后时间和定位跟踪长度作为修正补偿数据，反馈给人机界面控制器，使人机界面控制器控制激光头进行定位操作。

3.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述定位滞后时间和定位跟踪长度通过式I和式II计算：

V1×1000/60000×△t+△L＝△d1 I，

V2×1000/60000×△t+△L＝△d2 II，

其中，V1和V2分别为生产流水线的不同速度，d1和d2分别为V1和V2条件下实际激光标记位置与零件所需剪切位置的偏差距离，△t为定位滞后时间，△L为定位跟踪长度。