CN112108782B - 一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法,属于激光切割技术领域,该方法采用一种激光切割机来实现,该切割机包括主体、第一工作台、第二工作台以及自动上料系统。自动上料系统的上料板上设有定位装置,上料板将待加工板材送到第二工作台时,定位装置落在第二工作台设置的A点上方。该方法包括以下步骤:确定并录入待加工板材的长度L与宽度W;确定A点的坐标,设置补偿量δ;录入自动调整寻边起点B的位置的公式;计算出B点的坐标、寻边。该方法可以自动计算出合适的寻边的起点的位置坐标,以达到调整自动调整寻边起点位置的目的,有利于激光切割的全面自动化,降低机器运行的人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域,更具体的,涉及一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法。
背景技术
激光切割机是钣金加工的一次工艺革命,是钣金加工中的“加工中央”。激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开。激光切割设备包括激光切割机、激光雕刻机、激光打标机、激光焊接机等,随着切割技术的不断发展,激光切割设备越来越广泛地应用到各个行业中。
在大幅面、厚度大的金属板材加工中,激光切割设备发挥了重要作用。为了节省人力物力,提高加工效率,激光切割设备通常都是搭配自动上料系统使用,金属板材直接从自动上料设备输送过来,落到激光切割设备的床身被激光头进行加工。在输送不同规格的金属板材时,板材在床身的摆放角度也会有所不同,为了提高板材利用率,现有的激光切割机通常会设有自动寻边系统,保证切割的X方向与板材的长直边平行。而在现有板材激光切割设备中,由于设备布置的原因,上料系统上料时,待加工板材通常是落在床身后半部分,但是传统的自动寻边的起点一般都是以切割机右下角的定位块为基准点,因此会导致板材与激光切割头无法配合,不能快速寻边,降低激光加工的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法,该方法可以自动计算出合适的寻边的起点的位置坐标,以达到调整自动调整寻边起点位置的目的,有利于激光切割的全面自动化,降低机器运行的人力成本,提高企业效益。
为实现上述目的,本发明采传动取的技术方案如下:
一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法,所述方法采用一种激光切割机来实现,所述激光切割机包括主体,所述主体上设有第一工作台,所述主体后侧设有可与所述第一工作台交换的第二工作台,所述第二工作台设有标记点A点,所述主体上设有交换传动机构,所述交换传动机构位于所述第一工作台与所述第二工作台的交接处;所述第一工作台上方设有可移动的横梁,所述横梁上设有Z轴装置,所述Z轴装置上设有激光头,所述主体后侧设有自动上料系统,所述自动上料系统包括上料板、导向轨以及吸盘,所述导向轨横跨在所述第二工作台的上方,所述上料板可移动设置在所述导向轨上,所述上料板底部设有所述吸盘,所述上料板上设有定位装置,所述上料板将待加工板材送到所述第二工作台时,所述定位装置落在所述A点上;
所述方法包括以下步骤:
S1:料库确定待加工板材的长度L与宽度W,并将待加工板材的长度L与宽度W的尺寸数据发送到所述激光切割机的控制系统;
S2:在所述激光切割机的控制系统确定所述A点移动至所述主体上时的坐标A(X,Y),设置并输入起点补偿量δ;
S3:向所述激光切割机的控制系统录入自动调整寻边起点B(X1,Y1)的位置的公式;
S4:根据步骤S3的公式,计算出B(X1,Y1)点的坐标,控制系统控制所述激光头移动至B(X1,Y1)点,并以B点为起点启动自动寻边功能,从而实现自动调整寻边起点;
S5:自动寻边结束,所述激光头启动对板材进行切割;
其中:A(X,Y)为所述第二工作台在所述主体上时所述A点的坐标;B(X1,Y1)为自动调整后的寻边起点的坐标;L为待加工板材的长度,W为待加工板材的宽度;δ为设定的补偿量,单位是mm。
在本发明较佳的技术方案中,所述主体上设有定位块,所述定位块靠近所述第一工作台远离所述交换传动机构一端的任一拐角设置。
在本发明较佳的技术方案中,所述A点设置在所述第二工作台上远离所述交换传动机构一侧的任一拐角处,当所述A点位于所述第二工作台上远离所述定位块一侧的拐角时,所述步骤S3中B(X1,Y1)的位置计算公式为:X1=X-L+δ,Y1=Y-W+δ。
在本发明较佳的技术方案中,所述A点设置在所述第二工作台上远离所述交换传动机构一侧的任一拐角处,当所述A点位于所述第二工作台上靠近所述定位块一侧的拐角时,所述步骤S3中B(X1,Y1)的位置计算公式为:X1=X-L+δ,Y1=Y+δ。
在本发明较佳的技术方案中,所述δ为150mm-250mm。
在本发明较佳的技术方案中,所述定位装置包括两块相互垂直的定位板,两块所述定位板之间成“L”型设置,两块所述定位板之间形成定位区。
在本发明较佳的技术方案中,所述定位区与所述上料板的拐角相对应,且所述定位区的底部由所述上料板的底部向所述上料板下方凸出。
在本发明较佳的技术方案中,所述吸盘在所述上料板上设置多个,多个所述吸盘在所述上料板上沿所述上料板的长度方向设置多列、沿所述上料板的长度方向设置多行。
在本发明较佳的技术方案中,所述导向轨设有驱动所述上料板移动的驱动装置。
在本发明较佳的技术方案中,所述主体上设有操作台,所述操作台位于所述主体靠近所述第一工作台前端的一侧壁上。
本发明的有益效果为:
本发明提供的一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法,该方法采用一种激光切割机来完成,该切割机设有第一工作台与第二工作台,两个工作台可以相互交换,因此该切割机可以实现同时加工、上料,工作效率较高。上料系统上料时将待加工板材放在第二工作台后方,上料完成后,第二工作台与第一工作台相互交换,将待加工板材送到激光切割机主体上,控制系统根据计算公式算出自动寻边起点的位置,并控制激光头移动到相应的位置启动自动寻边功能。通过该方法可以克服现有技术中自动寻边起点都是以切割机右下角定位块为基准点的缺陷,该方法可以根据不同的板材尺寸自动调整寻边起点的位置,以确保不同尺寸的金属板材的自动寻边动作能顺利完成,有利于实现激光切割加工的全面自动化,提高企业的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中:
图1是本发明提供的一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法的流程图;
图2是本发明提供的实施例1的自动调整寻边起点的方法采用的激光切割机的结构示意图;
图3是本发明提供的定位装置的结构示意图;
图4是本发明提供的实施例2的自动调整寻边起点的方法采用的激光切割机的结构示意图。
附图标记:
11、主体;22、自动上料系统;111、第二工作台;112、板材;113、横梁;114、交换传动机构;115、Z轴装置;116、激光头;117、第一工作台;118、定位块;119、操作台;221、定位装置;222、吸盘;223、上料板;224、驱动装置;225、导向轨;2212、定位板;2214、定位区。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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作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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
实施例1:
如图1-图3所示,一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法,所述方法采用一种激光切割机来实现,所述激光切割机包括主体11,所述主体11上设有第一工作台117,所述主体11后侧设有可与所述第一工作台117交换的第二工作台111,所述第二工作台111设有标记点A点,所述主体11上设有交换传动机构114,所述交换传动机构114位于所述第一工作台117与所述第二工作台111的交接处。所述交换传动机构114驱动所述第一工作台117与所述第二工作台111相互交换,控制两个工作台相互交换的传动机构,属于现有技术,在现有激光切割机中已经得到广泛应用,本领域技术人员可以根据本申请所记载的内容在不付出创造性劳动的情况下得到,因此在此不对其详细结构展开描述。所述第一工作台117上方设有可移动的横梁113,所述横梁113上设有Z轴装置115,所述Z轴装置115上设有激光头116。更具体地,所述横梁113可在所述第一工作台117上方前后移动,所述Z轴装置115可在所述横梁113上左右移动,而所述激光头116可在所述Z轴装置115上上下移动,此为现有技术,同样地在本申请中不再赘述。所述主体11后侧设有自动上料系统22,所述自动上料系统22包括上料板223、导向轨225以及吸盘222,所述导向轨225横跨在所述第二工作台111的上方,所述上料板223可移动设置在所述导向轨225上,进一步地,所述导向轨225上设有驱动所述上料板223移动的驱动装置224。所述驱动装置224驱动所述上料板223沿所述导向轨225的长度方向移动。所述上料板223底部设有所述吸盘222,更具体地,所述吸盘222可采用电动吸盘。所述上料板223上设有定位装置221,所述上料板223将待加工板材112送到所述第二工作台111时,所述定位装置221与所述落在所述A点上;
所述方法包括以下步骤:
S1:料库确定待加工板材112的长度L与宽度W,并将待加工板材112的长度L与宽度W的尺寸数据发送到所述激光切割机的控制系统;
S2:在所述激光切割机的控制系统确定所述A点移动至所述主体11上时的坐标A(X,Y),设置并输入起点补偿量δ;进一步地,所述δ为150mm-250mm。
S3:向所述激光切割机的控制系统录入自动调整寻边起点B(X1,Y1)的位置的公式;
S4:根据步骤3的公式,计算出B(X1,Y1)点的坐标,控制系统控制所述激光头116移动至B(X1,Y1)点,并以B点为起点启动自动寻边功能,从而实现自动调整寻边起点;
S5:自动寻边结束,所述激光头116启动对板材112进行切割;
其中:A(X,Y)为所述第二工作台(117)在所述主体上时所述A点的坐标;B(X1,Y1)为自动调整后的寻边起点的坐标;L为待加工板材112的长度,W为待加工板材112的宽度;δ为设定的补偿量,单位是mm。
更具体地,由于所述第二工作台111前端靠近所述激光切割机主体11,如果上料时板材112落在所述第二工作台111前端的话,在一些大幅面板材112的上料过程中,容易导致板材112与所述激光切割机主体11发生碰撞,导致设备损坏。因此,所述上料系统上料时,板材112要落在所述第二工作台111的后端,所述定位装置221也要设置在所述定位装置221上远离所述交换传动机构114的一侧。该激光切割机的工作过程是:上料前,料库会将待加工板材112的尺寸,包括板材112的长度和宽的等信息发送到所述激光切割机的控制系统中。上料时,先使待加工板材112抵持在所述料板定位装置221边缘,所述料板定位装置221对待加工板材112进行初步定位。而后所述上料板223的所述吸盘222将待加工的板材112吸起,所述驱动装置224驱动所述上料板223移动,将待加工的板材112送至所述第二工作台111上方。当所述定位装置221与所述第二工作台111的所述A点相对应时,所述吸盘222松开,待加工板材112落到所述第二工作台111上。所述定位装置22与所述A点相对应,可以通过控制程序设定。而后所述交换传动机构114启动,驱动所述前第二工作台111发生交换,待加工的板材112被送到所述主体11上。而后所述激光切割机的控制系统根据已经接收到的板材112的尺寸信息和自动偏执调整寻边起点的公式,计算出自动寻边起点的位置。需要注意的是,所述δ的设置是为了保证自动寻边的起点的位置是位于所述板材112上面的,保证所述激光头116能感应到板材112,保证了接下来的自动寻边程序能正常进行。经过多次试验以及总结生产经验,所述δ的最佳取值应为200mm,在这个取值范围中既能保证切割机的正常运行,也不会造成较大的物料浪费。自动偏执调整好自动训寻边的位置后,所述激光头116启动并移动至自动寻边起点B(X1,Y1)处,操作者启动自动寻边功能,所述激光头116启动自动寻边程序,完成自动寻边动作后,即可开始切割。
进一步地,所述主体11上设有定位块118,所述定位块118靠近所述第一工作台117的前端设置。所述定位块118一方面便于激光头116定位,现有技术中一般是以定位块作为基准点,来启动激光切割机的自动寻边。所述定位块118另一方面还可以限制板材112的移动。
所述A点设置在所述第二工作台111上远离所述交换传动机构114一侧的任一拐角处,当所述A点位于所述第二工作台111上远离所述定位块118一侧的拐角时,此时所述定位装置221位于所述上料板223左上方拐角处。参见图2,当所述第二工作台111移动到所述主体11上作为第一工作台117时,所述A点位于所述第一工作台117的左上角的位置。所述步骤S3中B(X1,Y1)的位置计算公式为:X1=X-L+δ,Y1=Y-W+δ。激光切割机系统中的原点一般是靠近操作台的,即图2中靠近所述第一工作台117的右下角的位置,因此寻边的起点应该设置在板材112的右下角的位置,以方便后续的切割。当所述A点位于所述第一工作台117的左上角的位置时,通过将X1=X-L+δ,Y1=Y-W+δ公式输入激光切割机的控制系统,可自动调整激光头116的寻边起点至板材112的右下角。
上述的一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法,该方法采用一种激光切割机来完成,该切割机设有所述第一工作台117与所述第二工作台111,两个工作台可以相互交换,因此该切割机可以实现同时加工、上料,工作效率较高。所述上料系统上料时将待加工板材112放在所述第二工作台111后方,上料完成后,所述第二工作台111与所述第一工作台117相互交换,将待加工板材112送到所述激光切割机主体11上,控制系统根据计算公式算出自动寻边起点的位置,并控制激光头116移动到相应的位置启动自动寻边功能。通过该方法可以克服现有技术中自动寻边起点都是以切割机右下角定位块118为基准点的缺陷,可以根据不同的板材112尺寸自动调整寻边起点的位置,以确保不同尺寸的金属板材112的自动寻边动作能顺利完成,有利于实现激光切割加工的全面自动化,提高企业的经济效益。
进一步地,参见图3,所述定位装置221包括两块相互垂直的定位板2212,两块所述定位板2212之间成“L”型设置,两块所述定位板2212之间形成定位区2214。进一步地,所述定位区2214与所述上料板223的拐角相对应,且所述定位区2214由所述上料板223的底部向所述上料板223下方凸出。所述定位区2214方便对板材112进行定位,所述板材112的拐角抵持在所述定位区2214的两侧壁,因此待加工板材112被送上所述第二工作台111时不会发生较大的偏移,待加工板材112边缘与所述第二工作台111的边缘处于平行状态,减少材料的浪费。
进一步地,所述吸盘222在所述上料板223上设置多个,多个所述吸盘222在所述上料板223上沿所述上料板223的长度方向设置多列、沿所述上料板223的长度方向设置多行。多个所述吸盘222产生强大的吸引力,能牢牢吸住待加工板材112,防止待加工板材112在上料过程中掉落。
进一步地,所述主体11上设有操作台119,所述操作台119位于主体11靠近所述第一工作台117前端的一侧壁上。所述操作台119方便操作人员操控该激光切割机。
下面以工作台的长度为3052mm、宽度为1540mm、所述A点位于所述第二工作台111上远离所述定位块118一侧的拐角(图2中的所述第一工作台117的左后方拐角处,默认所述第一工作台117右前方拐角为所述激光头116坐标的原点)的激光切割机加工1500mm*800mm的板材112为例,对该方法采用的激光切割机的具体工作过程做详细描述:
所述第一工作台117与所述第二工作台111的尺寸均为3052mm*1540mm,那么所述主体11上第一工作台117的左后方的拐角A点的坐标为A(3052,1540),即X=3052,Y=1540。
(1)料库将L=1500,W=800的板材112数据通过ADS通讯协议发送给该激光切割机的控制系统;
(2)所述第一工作台117与所述第二工作台111的尺寸均为3052mm*1540mm,那么所述主体11上第一工作台117的左后方的拐角A点的坐标为A(3052,1540);设置补偿量δ为200mm;
(3)向该激光切割机的控制系统录入自动调整寻边起点B(X1,Y1)的位置的公式,其中:X1=X-L+δ,Y1=Y-W+δ;
(4)根据公式,计算自动调整寻边起点的位置,X1=3052-1500+200=1752,Y1=1540-800+200=940,即B点的坐标为B(1752,940),控制系统将B点的坐标写入自动寻边系统的程序中;
(5)激光头116在控制系统的控制下,移动至B(1752,940)点,并启动自动寻边系统,调整切割方向,寻边动作完成后,激光头116即可进行切割作业。
实施例2:
如图4所示,该实施例仅描述与上述实施例的不同之处,其余技术特征与上述实施例相同。在本实施例中,所述A点设置在所述第二工作台111上远离所述交换传动机构114一侧的任一拐角处,且所述A点位于所述第二工作台111上靠近所述定位块118一侧的拐角,(图4中的所述第一工作台117的右后方拐角处),此时所述定位装置221位于所述上料板223左上方拐角处,所述步骤S3中B(X1,Y1)的位置计算公式为:X1=X-L+δ,Y1=Y+δ;。所述A点不同,寻边起点的位置计算公式也不同。
下面以工作台的长度为3052mm、宽度为1540mm、所述A点位于所述第二工作台111上靠近所述定位块118一侧的拐角(即图4中的所述第一工作台117的右后方拐角处,默认所述第一工作台117右前方拐角为所述激光头116坐标的原点)的激光切割机,加工1500mm*800mm的板材112为例,对该方法采用的激光切割机的具体工作过程做详细描述:
所述第一工作台117与所述第二工作台111的尺寸均为3052mm*1540mm,那么所述主体11上第一工作台117的右后方的拐角A点的坐标为A(3052,0),即X=3052,Y=0。
(1)料库将L=1500,W=800的板材112数据通过ADS通讯协议发送给该激光切割机的控制系统;
(2)所述第一工作台117与所述第二工作台111的尺寸均为3052mm*1540mm,那么所述主体11上第一工作台117的右后方的拐角A点的坐标为A(3052,0);设置补偿量δ为200mm;
(3)向该激光切割机的控制系统录入自动调整寻边起点B(X1,Y1)的位置的公式,其中:X1=X-L+δ,Y1=Y+δ;
(4)根据公式,计算自动调整寻边起点的位置,X1=3052-1500+200=1752,Y1=0+200=200,即B点的坐标为B(1752,200),控制系统将B点的坐标写入自动寻边系统的程序中;
(5)激光头116在控制系统的控制下,移动至B(1752,200)点,并启动自动寻边系统,调整切割方向,寻边动作完成后,所述激光头116即可进行切割作业。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (7)
1.一种板材激光切割自动调整寻边起点的方法,所述方法采用一种激光切割机来实现,所述激光切割机包括主体(11),所述主体(11)上设有第一工作台(117),所述主体(11)后侧设有可与所述第一工作台(117)交换的第二工作台(111),所述第二工作台(111)设有标记点A点,所述主体(11)上设有交换传动机构(114),所述交换传动机构(114)位于所述第一工作台(117)与所述第二工作台(111)的交接处;所述第一工作台(117)上方设有可移动的横梁(113),所述横梁(113)上设有Z轴装置(115),所述Z轴装置(115)上设有激光头(116),其特征在于:所述主体(11)后侧设有自动上料系统(22),所述自动上料系统(22)包括上料板(223)、导向轨(225)以及吸盘(222),所述导向轨(225)横跨在所述第二工作台(111)的上方,所述上料板(223)可移动设置在所述导向轨(225)上,所述上料板(223)底部设有所述吸盘(222),所述上料板(223)上设有定位装置(221),所述上料板(223)将待加工板材(112)送到所述第二工作台(111)时,所述定位装置(221)落在所述A点上,所述主体(11)上设有定位块(118),所述定位块(118)靠近所述第一工作台远离所述交换传动机构(114)一端的任一拐角设置,以定位块(118)作为基准点,来启动激光切割机的自动寻边;
所述方法包括以下步骤:
S1:料库确定待加工板材(112)的长度L与宽度W,并将待加工板材(112)的长度L与宽度W的尺寸数据发送到所述激光切割机的控制系统;
S2:在所述激光切割机的控制系统上确定所述A点的坐标A(X,Y),设置并输入起点补偿量δ;
S3:向所述激光切割机的控制系统录入自动调整寻边起点B(X1,Y1)的位置的公式;
S4:根据步骤S3的公式,计算出B(X1,Y1)点的坐标,控制系统控制所述激光头(116)移动至B(X1,Y1)点,并以B点为起点启动自动寻边功能,从而实现自动调整寻边起点;
S5:自动寻边结束,所述激光头(116)启动对板材(112)进行切割;
其中:A(X,Y)为所述第二工作台(111)在所述主体(11)上时所述A点的坐标;B(X1,Y1)为自动调整后的寻边起点的坐标;L为待加工板材(112)的长度,W为待加工板材(112)的宽度;δ为设定的补偿量,单位是mm;
所述A点设置在所述第二工作台(111)上远离所述交换传动机构(114)一侧的任一拐角处,当所述A点位于所述第二工作台(111)上远离所述定位块(118)一侧的拐角时,所述步骤S3中B(X1,Y1)的位置计算公式为: X1=X-L+δ,Y1=Y-W+δ;
所述A点设置在所述第二工作台(111)上远离所述交换传动机构(114)一侧的任一拐角处,当所述A点位于所述第二工作台(111)上靠近所述定位块(118)一侧的拐角时,所述步骤S3中B(X1,Y1)的位置计算公式为:X1=X -L+δ,Y1=Y+δ。
2.根据权利要求1所述的板材激光切割自动调整寻边起点的方法,其特征在于:
所述δ为150mm-250mm。
3.根据权利要求1所述的板材激光切割自动调整寻边起点的方法,其特征在于:
所述定位装置(221)包括两块相互垂直的定位板(2212),两块所述定位板(2212)之间成“L”型设置,两块所述定位板(2212)之间形成定位区(2214)。
4.根据权利要求3所述的板材激光切割自动调整寻边起点的方法,其特征在于:
所述定位区(2214)与所述上料板(223)的拐角相对应,且所述定位区(2214)的底部由所述上料板(223)的底部向所述上料板(223)下方凸出。
5.根据权利要求1所述的板材激光切割自动调整寻边起点的方法,其特征在于:
所述吸盘(222)在所述上料板(223)上设置多个,多个所述吸盘(222)在所述上料板(223)上沿所述上料板(223)的长度方向设置多列、沿所述上料板(223)的长度方向设置多行。
6.根据权利要求1所述的板材激光切割自动调整寻边起点的方法,其特征在于:
所述导向轨(225)上设有驱动所述上料板(223)移动的驱动装置(224)。
7.根据权利要求1所述的板材激光切割自动调整寻边起点的方法,其特征在于:
所述主体(11)上设有操作台(119),所述操作台(119)位于所述主体(11)靠近所述第一工作台(117)前端的一侧壁上。
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