CN109571495A - 一种船用型材切割的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船用型材切割方法，首先，根据需要切割的型材的尺寸、开孔要求，完成型材的套料工作；其次将套料选出的型材转入生产车间，根据预先设定的切割路径在切割机上对型材进行切割，切割过程中采用检测系统检测型材的位置和变形，调整切割机上的切割设备位置，对切割进行在线补偿工作；最后对切割完毕的型材进行检测校验，校验合格入库。实施时，本发明不仅可以节省型材，同时提高了切割的精度和效率，方法步骤合理，便于实施。

Description

一种船用型材切割的方法

技术领域

本发明涉及型材切割方法的技术领域，具体地说是一种船用型材切割的方法。

背景技术

船用型材由于结构复杂，在切割时的工序比较多，这些型材在成型或者焊接加工前需要切割各种形状的端头和中间孔或者剖口结构，现有技术中，一般需要在被加工型材表面做各种记号标记并且加工装配用的线段，前期工作需要耗费大量的人力、物力去完成。

同时由于型材的品种、规格尺寸多种多样，需要配合不同要求的切割形式，因此国内船厂长期以来只能靠熟练工人利用半自动的机械设备进行人工操作，生产效率低、劳动强度大、质量难以控制。同时，现有技术中的切割方法，往往无法快速切割成型，需要多次多次往复加工型材的不同部位，造成效率较低，同时加工品质精度较差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的船用型材切割的方法，它可克服现有技术中切割方法操作难度大、效率较低，型材精度不高的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种船用型材切割方法，包括如下步骤:a 、根据需要切割的型材的尺寸、开孔要求，完成型材的套料工作；b、将套料选出的型材转入生产车间，根据预先设定的切割路径在切割机上对型材进行切割，切割过程中采用检测系统检测型材的位置和变形，调整切割机上的切割设备位置，对切割进行在线补偿工作；c、对切割完毕的型材进行检测校验，校验合格入库。

优选的，a、从备料中根据需要加工型材的轮廓特征选出合适的备用型材，这里的备料包括母材和余料，优先选用余料，这里轮廓特征包括外形形状，型材上的开孔、开槽和坡口；然后列出完成套料工作的备用型材明细表，在每一块备用型材上标注编号。

进一步，如果需要加工的型材长度大于2倍的母材长度，则该需要加工的型材无法进行套料工作；如果需要加工的型材长度大于母材长度，但小于2倍母材长度，则选取两块母材通过拼接方式完成套料工作，两块母材的拼接线需要避开加工型材的开孔部位。

进一步，b步骤中，首先采用机器人对备用型材的端部进行切割，然后进行开孔、开槽和焊接坡口的切割工作；切割过程中，采用激光测量实时监测被加工型材的位置和变形，然后采用机器人进行切割补偿工作。

更进一步，切割补偿工作包括垂向切割和坡口切割；其中，垂向切割是指沿着机器人的切割方向采用左向移动切割补偿或右向移动切割补偿的方式；坡口切割是指机器人沿着切割点进行角度转动进行角度方向上的切割补偿。

相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本发明所述的改进方案，先完成型材的套料，将需要加工的材料直接一一编号后取出，然后后续再切割机上进行切割加工处理，在通过调整切割设备，进行切割补偿工作，不仅可以节省型材，同时提升加工精度和切割效率；

2、本发明的技术方案的中，切割过程中，采用激光测量实时监测被加工型材的位置和变形，然后采用机器人进行切割补偿工作，保证了切割的细节，使得加工后的型材精准度高，便于后期的安装装配；

3、本发明增强了母材和余料的利用，采用拼接等方式，保证了材料的利用率，节省了成本；

4、本发明切割方法步骤合理，应用高效，便于推广和利用。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种船用型材切割方法，其与现有技术的区别在于：型材切割方法包括如下步骤:a 、根据需要切割的型材的尺寸、开孔要求，完成型材的套料工作；b、将套料选出的型材转入生产车间，根据预先设定的切割路径在切割机上对型材进行切割，切割过程中采用检测系统检测型材的位置和变形，调整切割机上的切割设备位置，对切割进行在线补偿工作；c、对切割完毕的型材进行检测校验，校验合格入库。

具体来说，从备料中根据需要加工型材的轮廓特征选出合适的备用型材，这里的备料包括母材和余料，优先选用余料，这里轮廓特征包括外形形状，型材上的开孔、开槽和坡口；然后列出完成套料工作的备用型材明细表，在每一块备用型材上标注编号。这里轮廓特征还包括型材的喷粉信息、端部型式、流水孔、贯穿孔、过焊孔、透气孔、止裂孔以及型材的坡口型式等，选择时需要考虑型材的类型、材质、规格和长度，这里的备料具体的尺寸规格等数据可以先输入电脑中，以便套料时可以快速筛选出合适的备用型材。

套料时，如果需要加工的型材长度大于2倍的母材长度，则该需要加工的型材无法进行套料工作；如果需要加工的型材长度大于母材长度，但小于2倍母材长度，则选取两块母材通过拼接方式完成套料工作，两块母材的拼接线需要避开加工型材的开孔部位。

在一个实施例中，首先，根据需要切割的型材的尺寸、开孔要求，完成型材的套料工作，优先选用余料，便于节省材料，套料过程为一维套料，未考虑端切型式，同时，套料员可设定废料长度、割缝宽度、端切长度、零件拆分补偿量及最小拼接长度等参数，套料员可指定特定的型材套入指定的母材中，还支持在同一批次对多种类型、材质、规格的型材进行套料。

然后，将套料选出的型材转入生产车间，根据预先设定的切割路径在切割机上对型材进行切割，切割过程中采用检测系统检测型材的位置和变形，调整切割机上的切割设备位置，对切割进行在线补偿工作。

首先采用机器人对备用型材的端部进行切割，然后进行开孔、开槽和焊接坡口的切割工作；切割过程中，采用激光测量实时监测被加工型材的位置和变形，然后采用机器人进行切割补偿工作。

切割补偿工作包括垂向切割和坡口切割；其中，垂向切割是指沿着机器人的切割方向采用左向移动切割补偿或右向移动切割补偿的方式；坡口切割是指机器人沿着切割点进行角度转动进行角度方向上的切割补偿。

机器人在切割过程中，会完成自动避障和自动路径规工作，同时在一定的误差范围之内，能够自动对小线段进行圆弧插值和拟合，实现机器人运动路径的平顺和压缩。

切割机器中设有进料轴、划线轴和出料轴，这里的进料轴两侧设有激光测量定位装置，通过激光测量定位装置判断当前型材母材的长度，并按照切割指令自动判断进料的长度。划线轴可以通过控制型材的转动或者移动，来实现型材划线和文字喷码等工作。切割完成后，型材被传输至出料轴上，出料轴两侧设有传感器用以判断型材是否完全离开。

切割机可以实现自动切割，实现切割氧开关、预热气开关、弧压调节、自动点火、割枪选择及升降等控制功能，同时与该部分功能相对应的指示灯会在程序控制下显示或闪烁，表示该功能正在执行；当未完全切割时，系统提供原轨迹返回控制功能，并返回到未完全切割点；切割完毕，机器人自动返回原点；系统提供暂停和应急停止功能，主程序发出命令，通过通讯接口传输到机器人和切割机的电源控制系统。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种船用型材切割方法，其特征在于：型材切割方法包括如下步骤:a 、根据需要切割的型材的尺寸、开孔要求，完成型材的套料工作；b、将套料选出的型材转入生产车间，根据预先设定的切割路径在切割机上对型材进行切割，切割过程中采用检测系统检测型材的位置和变形，调整切割机上的切割设备位置，对切割进行在线补偿工作；c、对切割完毕的型材进行检测校验，校验合格入库。

2.根据权利要求1所述的一种船用型材切割方法，其特征在于：a、从备料中根据需要加工型材的轮廓特征选出合适的备用型材，这里的备料包括母材和余料，优先选用余料，这里轮廓特征包括外形形状，型材上的开孔、开槽和坡口；然后列出完成套料工作的备用型材明细表，在每一块备用型材上标注编号。

3.根据权利要求2所述的一种船用型材切割方法，其特征在于：如果需要加工的型材长度大于2倍的母材长度，则该需要加工的型材无法进行套料工作；如果需要加工的型材长度大于母材长度，但小于2倍母材长度，则选取两块母材通过拼接方式完成套料工作，两块母材的拼接线需要避开加工型材的开孔部位。

4.根据权利要求1所述的一种船用型材切割方法，其特征在于：b步骤中，首先采用机器人对备用型材的端部进行切割，然后进行开孔、开槽和焊接坡口的切割工作；切割过程中，采用激光测量实时监测被加工型材的位置和变形，然后采用机器人进行切割补偿工作。

5.根据权利要求4所述的一种船用型材切割方法，其特征在于：切割补偿工作包括垂向切割和坡口切割；其中，垂向切割是指沿着机器人的切割方向采用左向移动切割补偿或右向移动切割补偿的方式；坡口切割是指机器人沿着切割点进行角度转动进行角度方向上的切割补偿。