CN110919176A - 一种用于切割焊接结构件的激光切割装置及其切割方法 - Google Patents

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刘凯
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李学文
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    • B23K26/702—Auxiliary equipment

Abstract

本发明公开了一种用于切割焊接结构件的激光切割装置及其切割方法，涉及激光切割领域，该切割装置包括工件给进平台，所述工件给进平台上设置有旋转夹取平台，所述旋转夹取平台上设置有夹取卡爪，所述夹取卡爪用于夹取待切割焊接结构件，所述旋转夹取平台的上方设置有切割部，所述切割部包括横向滑台，所述横向滑台上设置有纵向升降滑台，所述纵向升降滑台的下方设置有激光切割头和摄像机构，所述摄像机构包括CCD摄像机和深景镜头，所述摄像机构用于采集待切割焊接结构件表面360度的图像。本发明能够提高切割效率，同时，避免切割位置与管材原有的焊接区域重合。

Description

一种用于切割焊接结构件的激光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，具体涉及一种用于切割焊接结构件的激光切割装置及其切割方法。
背景技术
随着激光设备的切割功率和准确度不断提高，其能够切割的板材厚度、大小、形状也逐步增加，越来越多的大型焊接管材都采用激光设备进行切割加工。
但是，对焊接管材要求较高的行业大多依旧采用人工切割，以避免激光切割时切割位置与管材原有的焊接区域重合，重合后会导致管材的强度和刚性降低，难以满足其使用要求，进而造成管材的浪费，增加使用成本，但是，人工切割虽然能有效避开管材原有的焊接区域，但是切割效率较低，且人力成本较高，工作强度较大。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于切割焊接结构件的激光切割装置及其切割方法，能够提高切割效率，同时，避免切割位置与管材原有的焊接区域重合。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，包括工件给进平台，所述工件给进平台上设置有旋转夹取平台，所述旋转夹取平台上设置有夹取卡爪，所述夹取卡爪用于夹取待切割焊接结构件，所述旋转夹取平台的上方设置有切割部，所述切割部包括横向滑台，所述横向滑台上设置有纵向升降滑台，所述纵向升降滑台的下方设置有激光切割头和摄像机构，所述摄像机构包括CCD摄像机和深景镜头，所述摄像机构用于采集待切割焊接结构件表面360度的图像。
在上述技术方案的基础上，所述横向滑台设置在横移梁上，所述纵向升降滑台设置在纵移梁上，所述纵向升降滑台能够随横向滑台在横移梁上横向移动，所述激光切割头和摄像机构能够随纵向升降滑台在纵移梁上上下滑动。
在上述技术方案的基础上，所述激光切割头和摄像机构平行设置，且摄像机构的底部高于激光切割头的底部。
在上述技术方案的基础上，所述激光切割头和摄像机构之间的距离为100～150mm。
在上述技术方案的基础上，所述旋转夹取平台包括旋转电机和旋转盘，所述夹取卡爪连接在旋转盘上。
在上述技术方案的基础上，所述摄像机构包括图像识别模块，所述图像识别模块用于对摄像机构所采集的待切割焊接结构件表面图像进行识别，所述待切割焊接结构件表面包括但不限于焊缝区和焊接区，所述图像识别模块与切割设备的数控系统连接，用于将所采集到的图像反馈至数控系统。
一种基于用于切割焊接结构件的激光切割装置的切割方法，包括以下步骤：
S1、夹取卡爪夹取待切割焊接结构件的端部，调整摄像机构的位置至在待切割焊接结构件上方5～8cm处，旋转所述待切割焊接结构件，所述摄像机构拍摄待切割焊接结构件表面360度画面，根据切割要求，在待切割焊接结构件的非焊缝区、非焊接区选取mark点，在待切割焊接结构件表面的相应之处标记mark点；
S2、将待切割焊接结构件恢复至未旋转位置，旋转待切割焊接结构件至摄像机构捕捉到mark点，调整待切割焊接结构件和激光切割头的位置至激光切割头位于当前mark点上方并切割。
在上述技术方案的基础上，步骤S2之后还包括以下步骤：重复步骤S2至所有的mark点均被切割。
在上述技术方案的基础上，所述在待切割焊接结构件表面的相应之处标记mark点的同时，还包括以下步骤：确定当前mark点所对应的图形和切割距离。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，包括设置在纵向升降滑台下方的摄像机构，摄像机构包括CCD摄像机和深景镜头，摄像机构用于采集待切割焊接结构件表面360度的图像，在进行切割时，摄像机构拍摄待切割焊接结构件表面360度画面，根据切割要求，在待切割焊接结构件的非焊缝区、非焊接区选取mark点，确定当前mark点所对应的图形和切割距离，在待切割焊接结构件表面的相应之处标记mark点，将待切割焊接结构件恢复至未旋转位置，旋转待切割焊接结构件至摄像机构捕捉到mark点，调整待切割焊接结构件和激光切割头的位置至激光切割头位于当前mark点上方并切割，能够有效避开待切割焊接结构件表面的焊缝区和焊接区，对待切割焊接结构件进行有效切割，同时，与人工切割相比，能够提高切割效率。
附图说明
图1为本发明实施例中用于切割焊接结构件的激光切割装置的结构示意图；
图2为图1的主视图。
图中：1-工件给进平台，2-旋转夹取平台，3-夹取卡爪，4-待切割焊接结构件，5-切割部，6-横向滑台，7-纵向升降滑台，8-摄像机构，9-横移梁，10-纵移梁，11-旋转盘，12-激光切割头。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，包括工件给进平台1，工件给进平台1上设置有旋转夹取平台2，旋转夹取平台2上设置有夹取卡爪3，夹取卡爪3用于夹取待切割焊接结构件4，旋转夹取平台2包括旋转电机和旋转盘11，夹取卡爪3连接在旋转盘11上，旋转盘11通过一旋转电机带动，旋转盘11转动能够带动夹取卡爪3转动。
旋转夹取平台2的上方设置有切割部5，切割部5包括横向滑台6，横向滑台6上设置有纵向升降滑台7，纵向升降滑台7的下方设置有激光切割头12和摄像机构8，摄像机构8包括CCD摄像机和深景镜头，摄像机构8用于采集待切割焊接结构件4表面360度的图像，激光切割头12和摄像机构8平行设置，且摄像机构8的底部高于激光切割头12的底部，激光切割头12和摄像机构8之间的距离为100～150mm(本实施例中为125mm)。
横向滑台6设置在横移梁9上，纵向升降滑台7设置在纵移梁10上，纵向升降滑台7能够随横向滑台6在横移梁9上横向移动，激光切割头12和摄像机构8能够随纵向升降滑台7在纵移梁10上上下滑动，本实施例中的摄像机构8还包括图像识别模块，图像识别模块用于对摄像机构8所采集的待切割焊接结构件4表面图像进行识别，待切割焊接结构件4表面包括但不限于焊缝区和焊接区，图像识别模块与切割设备的数控系统连接，用于将所采集到的图像反馈至数控系统。
本发明还提供一种用于切割焊接结构件的切割方法，包括以下步骤：
S1、夹取卡爪3夹取待切割焊接结构件4的端部，调整摄像机构8的位置至在待切割焊接结构件4上方5～8cm处，旋转待切割焊接结构件4，摄像机构8拍摄待切割焊接结构件4表面360度画面，根据切割要求，在待切割焊接结构件4的非焊缝区、非焊接区选取mark点，确定当前mark点所对应的图形和切割距离，在待切割焊接结构件4表面的相应之处标记mark点。
S2、将待切割焊接结构件4恢复至未旋转位置，旋转待切割焊接结构件4至摄像机构8捕捉到mark点，调整待切割焊接结构件4和激光切割头12的位置至激光切割头12位于当前mark点上方并切割。
S3、重复步骤S2至所有的mark点均被切割。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，包括工件给进平台(1)，所述工件给进平台(1)上设置有旋转夹取平台(2)，所述旋转夹取平台(2)上设置有夹取卡爪(3)，所述夹取卡爪(3)用于夹取待切割焊接结构件(4)，所述旋转夹取平台(2)的上方设置有切割部(5)，其特征在于：所述切割部(5)包括横向滑台(6)，所述横向滑台(6)上设置有纵向升降滑台(7)，所述纵向升降滑台(7)的下方设置有激光切割头(12)和摄像机构(8)，所述摄像机构(8)包括CCD摄像机和深景镜头，所述摄像机构(8)用于采集待切割焊接结构件(4)表面360度的图像。
2.如权利要求1所述的一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，其特征在于：所述横向滑台(6)设置在横移梁(9)上，所述纵向升降滑台(7)设置在纵移梁(10)上，所述纵向升降滑台(7)能够随横向滑台(6)在横移梁(9)上横向移动，所述激光切割头(12)和摄像机构(8)能够随纵向升降滑台(7)在纵移梁(10)上上下滑动。
3.如权利要求1所述的一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，其特征在于：所述激光切割头(12)和摄像机构(8)平行设置，且摄像机构(8)的底部高于激光切割头(12)的底部。
4.如权利要求1所述的一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，其特征在于：所述激光切割头(12)和摄像机构(8)之间的距离为100～150mm。
5.如权利要求1所述的一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，其特征在于：所述旋转夹取平台(2)包括旋转电机和旋转盘(11)，所述夹取卡爪(3)连接在旋转盘(11)上。
6.如权利要求1所述的一种用于切割焊接结构件的激光切割装置，其特征在于：所述摄像机构(8)包括图像识别模块，所述图像识别模块用于对摄像机构(8)所采集的待切割焊接结构件(4)表面图像进行识别，所述待切割焊接结构件(4)表面包括但不限于焊缝区和焊接区，所述图像识别模块与切割设备的数控系统连接，用于将所采集到的图像反馈至数控系统。
7.一种基于权利要求1至6中任一项所述的用于切割焊接结构件的激光切割装置的切割方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、夹取卡爪(3)夹取待切割焊接结构件(4)的端部，调整摄像机构(8)的位置至在待切割焊接结构件(4)上方5～8cm处，旋转所述待切割焊接结构件(4)，所述摄像机构(8)拍摄待切割焊接结构件(4)表面360度画面，根据切割要求，在待切割焊接结构件(4)的非焊缝区、非焊接区选取mark点，在待切割焊接结构件(4)表面的相应之处标记mark点；
S2、将待切割焊接结构件(4)恢复至未旋转位置，旋转待切割焊接结构件(4)至摄像机构(8)捕捉到mark点，调整待切割焊接结构件(4)和激光切割头(12)的位置至激光切割头(12)位于当前mark点上方并切割。
8.如权利要求7所述的一种用于切割焊接结构件的切割方法，其特征在于：步骤S2之后还包括以下步骤：重复步骤S2至所有的mark点均被切割。
9.如权利要求7所述的一种用于切割焊接结构件的切割方法，其特征在于：所述在待切割焊接结构件(4)表面的相应之处标记mark点的同时，还包括以下步骤：确定当前mark点所对应的图形和切割距离。
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