CN112475972A - 一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法 - Google Patents

一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，包括：配置切割的圆弧半径r，根据圆弧半径和切割的圆弧长度建立切割路径函数；将板材侧面固定于切割台上，建立水平方向的二维直角坐标系,根据切割路径函数获取切割圆弧槽对应圆心的位置，以圆心为直角坐标系原点，以平行板材侧面水平方向为第一切割方向，以垂直于板材侧面水平方向为第二切割方向；获取初始切割坐标和终止切割坐标；启动切割刀片；根据所述切割路径函数同时控制第一驱动轴和第二驱动轴驱动切割刀片做圆弧切割运动或直线段运动，可大幅提高切割的效率，无需现场更换刀片。

Description

一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法
技术领域
本发明涉及圆弧槽切割控制方法，特别涉及一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法。
背景技术
目前板式家具行业流行隐形连接件连接拼装，隐形连接件通常需要在板式家具的边缘开出一定大小的圆弧槽，然后将隐形连接件安装于圆弧槽中，现有用于对圆弧槽开孔的刀片无法同时对不同大小的圆弧槽进行切割，当需要切割不同大小的圆弧槽时，必须更换不同规格的刀片才能切割，因此在实际的圆弧槽切割过程中效率低下。
发明内容
本发明其中一个发明目的在于提供一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，所述控制方法采用两个伺服电机对固定板的侧边进行圆弧槽进行切割，在切割的过程中，通过预设开槽参数，使用双轴控制刀片在平面上运行，可根据需求对板材的侧面进行圆弧槽的切割。
本发明另一个发明目的在于提供一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，所述控制方法对不同大小和深度的圆弧槽可直接配置板材刀片自身的距离或控制刀片切割起始位置和终止位置实现不同的圆弧槽的切割，可大幅提高切割的效率，无需现场更换刀片。
本发明另一个发明目的在于提供一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，所述控制方法采用激光进行对板材进行定位，在切割过程中实时采集切割的位置信息，从而使得切割的过程精准。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，所述方法包括如下步骤：
配置切割的圆弧半径r，根据圆弧半径和切割的圆弧长度建立切割路径函数；
将板材侧面固定于切割台上，建立水平方向的二维直角坐标系,根据切割路径函数获取切割圆弧槽对应圆心的位置，以圆心为直角坐标系原点，以平行板材侧面水平方向为第一切割方向，以垂直于板材侧面水平方向为第二切割方向；
获取初始切割坐标和终止切割坐标；
启动切割刀片；
根据所述切割路径函数同时控制第一驱动轴和第二驱动轴驱动切割刀片做圆弧切割运动或直线段运动。
根据本发明其中一个较佳实施例，根据圆弧槽弧长和弧度计算圆心位置，将所述切割刀片调至初始切割坐标，将板材侧面的起始点固定地贴覆于切割刀。
根据本发明其中一个较佳实施例，根据所述切割路径函数，控制第一驱动轴沿着第一切割方向以第一移动速度v1切割，所述第一切割方向为平行于板材侧面边缘方向，并且所述第一切割方向与所述二维直角坐标系的横坐标平行。
根据本发明其中一个较佳实施例，根据所述切割路径函数，控制第二驱动轴的沿着第二切割方向以第二切割速度v2切割，所述第二切割方向沿着垂直于板材侧面水平向内或向外的方向，并且所述第二切割方向与所述二维直角坐标系的纵坐标平行。
根据本发明其中一个较佳实施例，计算所述第一切割方向上切割刀片横坐标值x，计算所述第二切割方向上切割刀片的纵坐标值y，所述切割刀片满足所述切割路径函数x2+y2＝r2，预设初始切割坐标和终止切割坐标和切割路径，用于执行所述切割路径函数。
根据本发明其中一个较佳实施例，根据坐标系原点坐标、切割起始点坐标和切割终止切割坐标计算切割圆弧槽的圆弧长度和弧度。
根据本发明其中一个较佳实施例，所述第二切割方向上具有两个直线段路径，分别为第一直线段路径和第二直线段路径，两个直线段路径长度为0.2-0.5cm，所述第二驱动轴在板材侧面起始点首先驱动所述第二驱动轴沿着垂直于板材侧面向里切割所述第一直线段路径，所述第二驱动轴保持不变，当完成所述第一直线段路径切割后，获取第一直线段路径末端坐标，将所述第一直线段末端坐标作为所述切割路径函数的初始切割坐标，执行所述图像切割函数驱动第一驱动轴和第二驱动轴联动切割至终止切割坐标，进一步从终止切割坐标驱动所述第二驱动轴做沿着垂直于板材侧面向外切割形成所述第二直线段路径。
根据本发明其中一个较佳实施例，采用激光源对所述切割刀片进行定位，实时获取切割刀片所在坐标系中的坐标位置。
附图说明
图1显示的是本发明一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法流程示意图。
图2显示的是切割后圆弧槽和驱动轴的结构示意图。
其中
板材-10，第一驱动轴-21，第二驱动轴-22，切割刀片-30。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请结合图1-2，本发明提供了一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，两个驱动轴分别连接不同的伺服电机，两个驱动轴分别固定连接一切割刀片30，两驱动轴相互垂直设置，使得所述两个驱动轴在所述伺服电机的驱动作用下在同一平面上移动，所述控制方法采用控制软件对所述伺服电机进行控制。
由于侧切的圆弧槽可能存在不同形状的隐形连接件，使得圆弧槽自身的形状大小存在一定的差异，本发明通过两个驱动轴联动驱动所述切割刀片30相互垂直方向上的切割路线，用于切割形成特定形状的圆弧槽，通过设定圆弧槽对应圆弧的半径和圆弧段，即可切割成任意大小的圆弧槽。
具体的，所述双轴联动侧切圆弧槽控制方法需要先建立坐标系，该坐标为水平面上的二维坐标系，该坐标系包括原点和两个坐标轴，其中所述坐标系原点为切割圆弧槽对应的圆心，需要说明的是，切割台上具有条状限位结构，当板材10被固定于切割台上时，板材10侧面贴合该限位结构，并且建立的坐标系以所述板材10的侧面水平延伸方向为第一切割方向，以垂直于板材10侧面水平方向为第二切割方向，坐标原点可以是不固定的，该坐标原点可根据所述切割函数对应的圆弧形态确定，并且可通过计算机程序计算获取圆心位置坐标。在本发明其中一个较佳实施例中，两个坐标轴优选设置为板材10侧面水平延伸方向和垂直于板材10侧面水平方向，因此所述圆心可被设置于板材10侧面的延伸方向上，在本实施例中，圆弧槽的形状为半圆形结构，对应的圆弧角为180°。在本发明其他较佳实施例中，所述圆心为可以不设于板材10侧面延伸方向上，在切割时，所述板材10侧面形成的圆弧槽对应的圆弧角可以是钝角或锐角，其中采用激光定位装置对圆心和切割刀片30的初始位置进行定位，并将切割刀片30初始位置坐标和切割函数的圆心坐标保存，切割刀片30初始位可作为对板材10侧面圆弧槽的初始切割坐标，在本实施例中，通过计算相对固定的初始位置和非固定的圆心对板材10进行切割，其中相对固定的初始位置为板材10侧面对应的位置，该位置可由限位结构对板材10相对固定形成，需要说明的是圆心在本实施例中为虚拟圆心，该虚拟圆心是计算机程序根据切割函数计算的结果，在单次的切割过程中，圆心的坐标是固定不变的，而非相同的切割路径函数中圆心位置可能不同，本实施例中不以虚拟圆心为实体参考物执行切割操作。
在本发明另一较佳实施例中，可对所述切割函数对应的圆心进行预先定位，在切割平台上的固定的实体点作为任意切割函数对应圆弧的圆心，在该实施例中可设置可移动的限位装置，该限位装置可以是包括但不仅限于校对尺等，激光定位装置以固定的实体点作为参考物建立二维直角坐标系，并且以该实体点为二维直角坐标系原点，同时也是圆弧槽对应的圆心，根据所述切割路径函数计算需要的切割半径r和切割弧长l,计算切割路函数中初始切割点和终止切割点之间的坐标值，并根据两个坐标值计算圆心到所述初始切割点和终止切割点连线中点的距离，该距离为所述板材10侧面到固定圆心之间的距离，因此在本实施例中，只要设置板材10侧面和固定圆心之间的距离，并且确定好初始切割位置即可准确地对板材10进行切割，板材10可采用机械抓手直接固定。
在开始切割时，首先根据隐形连接件的大小设置切割路径函数，切割平台上其中所述切割路径函数为特定半径r的圆弧段，该圆弧段对应的圆弧角可以是锐角或钝角，所述驱动轴包括第一驱动轴21和第二驱动轴22，分别用于驱动所述切割刀片30在不同切割路径上的移动。其中所述第一驱动轴21控制所述切割刀片30在第一切割方向以第一移动速度v1进行切割，所述第二驱动轴22控制所述切割刀片30在第二切割方向以第二移动速度v2进行切割，其中所述第一切割方向为平行于所述板材10侧面方向，所述第二切割方向为垂直于所述板材10侧面方向。
具体的，在控制系统中输入所述切割路径函数，根据切割路径函数获取初始切割坐标，自动或手动地将切割刀片30定位至初始切割坐标，预设切割方向，所述第一驱动轴21和第二驱动轴22联动驱动所述切割刀片30根据切割路径函数对板材10侧面进行切割，使得所述切割刀片30在坐标系统始终满足上述切割路径函数x2+y2＝r2。
在本发明另一较佳实施例中，所述第二切割方向上具有第一直线段切割路径和第二直线段切割路径，该切割路径通过所述第二驱动轴22执行切割操作，所述第一直线段切割路径为板材10外表面到到所述切割路径函数初始切割坐标之间的路径，所述第二直线段切割路径为所述切割路径函数终止切割坐标到板材10侧面外表面之间的路径，其中所述第一直线段切割路径和第二直线段切割路径分别垂直所述板材10侧面。开始执行切割操作时，所述第二驱动轴22获取从起始点沿着垂直于所述板材10侧面方向向内切割至所述所述切割路径函数初始切割坐标，再根据切割路径函数同时驱动所述第一驱动轴21和所述第二驱动轴22使得所述切割刀片30切割圆弧槽至所述所述切割路径函数终止切割坐标，再驱动所述第二驱动轴22沿着垂直于所述板材10侧面向外做直线切割运动用于形成所述第二直线段切割路径，从而完成本实施例的切割操作。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线段、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线段的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线段、电线段、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (8)

1.一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
配置切割的圆弧半径r，根据圆弧半径和切割的圆弧长度建立切割路径函数；
将板材侧面固定于切割台上，建立水平方向的二维直角坐标系,根据切割路径函数获取切割圆弧槽对应圆心的位置，以圆心为直角坐标系原点，以平行板材侧面水平方向为第一切割方向，以垂直于板材侧面水平方向为第二切割方向；
获取初始切割坐标和终止切割坐标；
启动切割刀片；
根据所述切割路径函数同时控制第一驱动轴和第二驱动轴驱动切割刀片做圆弧切割运动或直线段运动。
2.根据权利要求1所述的一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，其特征在于，根据圆弧槽弧长和弧度计算圆心位置，将所述切割刀片调至初始切割坐标，将板材侧面的起始点固定地贴覆于切割刀。
3.根据权利要求1所述的一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，其特征在于，根据所述切割路径函数，控制第一驱动轴沿着第一切割方向以第一移动速度v1切割，所述第一切割方向为平行于板材侧面边缘方向，并且所述第一切割方向与所述二维直角坐标系的横坐标平行。
4.根据权利要求3所述的一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，其特征在于，根据所述切割路径函数，控制第二驱动轴的沿着第二切割方向以第二切割速度v2切割，所述第二切割方向沿着垂直于板材侧面水平向内或向外的方向，并且所述第二切割方向与所述二维直角坐标系的纵坐标平行。
5.根据权利要求4所述的一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，其特征在于，计算所述第一切割方向上切割刀片横坐标值x，计算所述第二切割方向上切割刀片的纵坐标值y，所述切割刀片满足所述切割路径函数x2+y2＝r2，预设初始切割坐标和终止切割坐标和切割路径，用于执行所述切割路径函数。
6.根据权利要求1所述的一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，其特征在于，根据二维直角坐标系原点坐标、切割起始点坐标和切割终止切割坐标计算切割圆弧槽的圆弧长度和弧度。
7.根据权利要求1所述的一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，其特征在于，所述第二切割方向上具有两个直线段路径，分别为第一直线段路径和第二直线段路径，两个直线段路径长度为0.2-0.5cm，所述第二驱动轴在板材侧面起始点首先驱动所述第二驱动轴沿着垂直于板材侧面向里切割所述第一直线段路径，所述第二驱动轴保持不变，当完成所述第一直线段路径切割后，获取第一直线段路径末端坐标，将所述第一直线段末端坐标作为所述切割路径函数的初始切割坐标，执行所述图像切割函数驱动第一驱动轴和第二驱动轴联动切割至终止切割坐标，进一步从终止切割坐标驱动所述第二驱动轴做沿着垂直于板材侧面向外切割形成所述第二直线段路径。
8.根据权利要求1所述的一种双轴联动侧切圆弧槽控制方法，其特征在于，采用激光源对所述切割刀片进行定位，实时获取切割刀片所在坐标系中的坐标位置。
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