CN112658503B - 一种可实时判断板材大小的切割方法及切割系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工领域，具体涉及一种可实时判断板材大小的切割方法及切割系统；所述切割方法包括：预设切割规则库；设置当前切割规则；对当前板材进行寻边并获取边缘点坐标；根据寻边得到的边缘点坐标计算当前板材的实际尺寸，并将其与当前切割规则所对应板材尺寸进行比较；当两者匹配时根据当前切割规则对当前板材进行切割；本发明通过智能实时计算当前板材的尺寸并判断其与当前切割规则所对应的板材尺寸大小来选择是否继续加工，能够实现对待切割板材尺寸的有效规避，进而使得板材能够在最合适的切割规则下进行切割，降低了残次品率，保证了切割加工效率；通过正常寻边得到的边缘点坐标就可计算寻边所需寻边起点，达到了切割效率的最优化。

Description

一种可实时判断板材大小的切割方法及切割系统

技术领域

本发明涉及激光加工领域，具体涉及一种可实时判断板材大小的切割方法及切割系统。

背景技术

激光切割加工作为一种全新的加工方法，以其加工精确、快捷、操作简单、自动化程度高等优点，被广泛应用于金属和非金属材料等加工行业，激光切割与传统的切割方式相比，其不仅切割质量及切割精度高、切割速度快、加工成本低，还操作安全、维修简单。

随着制造业工艺水平的逐渐提高，大尺寸板材的应用领域也不断扩大，其形状也越来越复杂，同时，对其激光切割的精度要求也越来越高；目前来说，在对板材进行激光切割的过程中，由于板材幅面大小的不定性，使得切割人员需要根据实际板材幅面大小实时更改系统设定的切割程序，该激光切割方式不仅自动化程度低，还在一定程度上影响了机床的整体加工效率。

因此，如何在实际的激光切割过程中实现实时判断加工板材大小的方法，并选择最合适的切割规则对其切割已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可实时判断板材大小的切割系统及切割方法，克服了现有切割方法中存在的自动化程度低且加工效率低的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种可实时判断板材大小的切割方法，其优选方案在于，所述切割方法包括以下步骤：

预设具有多个切割规则的切割规则库，每一切割规则对应一板材尺寸；

调用切割规则库中的一个切割规则并将其设置为当前切割规则；

对当前板材进行寻边并获取其角度及边缘点坐标；

根据寻边得到的角度及边缘点坐标计算当前板材的实际尺寸，并将其与当前切割规则所对应的板材尺寸进行比较；

当实际尺寸与当前切割规则所对应的板材尺寸匹配时，根据当前切割规则对当前板材进行切割。

其中，较佳方案为，所述切割方法还包括以下步骤：

当实际尺寸小于当前切割规则所对应的板材尺寸时，触发警报并停止切割。

其中，较佳方案为，所述切割方法还包括以下步骤：

当实际尺寸等于当前切割规则所对应的板材尺寸时，根据当前切割规则对当前板材进行切割。

其中，较佳方案为，所述切割方法还包括以下步骤：

预设可允许超标值。

其中，较佳方案为，所述切割方法还包括以下步骤：

当实际尺寸大于当前切割规则所对应的板材尺寸时，计算实际尺寸超过当前切割规则所对应的板材尺寸的实际超标值；

当实际超标值不大于可允许超标值时，根据当前切割规则对当前板材进行切割。

其中，较佳方案为，所述切割方法还包括以下步骤：

当实际超标值大于可允许超标值时，触发是否继续切割提示。

其中，较佳方案为，所述切割规则对应的板材以及当前板材均为矩形板材，所述对当前板材进行寻边具体包括以下步骤：

对当前板材进行寻边并获取其角度以及其四条边的边缘点坐标。

其中，较佳方案为，所述对当前板材进行寻边具体包括以下步骤：

预设第一寻边起点坐标，并根据第一寻边起点坐标对当前板材进行第一次寻边并获取其角度及其中一条长度边和一条宽度边的边缘点坐标；

对当前板材进行第二次寻边，以获取另一长度边和另一条宽度边的边缘点坐标；

根据两次寻边获取的两个长度边的边缘点坐标和板材角度计算实际宽度值；以及根据两次寻边获取的两个宽度边的边缘点坐标和板材角度计算实际长度值；

其中，较佳方案为，所述对当前板材进行寻边还包括以下步骤：

根据第一次寻边获取的长度边和宽度边的边缘点坐标获取第二次寻边的第二寻边起点坐标；

根据第二寻边起点坐标对当前板材进行第二次寻边。

为解决现有技术存在的问题，本发明还提供一种可实时判断板材大小的切割系统，其优选方案在于：所述切割系统包括预设有切割规则库以及可允许超标值的主控单元，还包括用于激光切割的切割单元、用于获取板材边缘点坐标的寻边单元、用于根据板材边缘点坐标计算板材实际尺寸的计算单元以及比较单元。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明设计一种可实时判断板材大小的切割系统及切割方法，通过智能实时计算当前板材的尺寸并判断其与当前切割规则所对应的板材尺寸大小来选择是否采用当前切割规则来进行切割，能够实现对待切割板材尺寸的有效规避，进而使得板材能够在最合适的切割规则下进行切割，不仅可以降低残次品率还可以保证切割加工效率；进一步地，通过正常寻边得到的边缘点坐标并计算出寻边时所需要的寻边起点，进而判断当前板材是否使用当前切割规则，达到了切割效率的最优化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明中的一种可在线判断板材大小的切割方法的流程图一；

图2是本发明中的一种可在线判断板材大小的切割方法的流程图二；

图3是本发明中的一种可在线判断板材大小的切割方法的流程图三；

图4是本发明中的一种可在线判断板材大小的切割方法的流程图四；

图5是本发明中的一种可在线判断板材大小的切割方法的流程图五；

图6是本发明中的一种可在线判断板材大小的切割方法的流程图六；

图7是本发明中的一种可实时判断板材大小的切割系统的结构示意图一；

图8是本发明中的一种可实时判断板材大小的切割系统的结构示意图二。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1-图3所述，本发明提供一种可在线判断板材大小的切割方法的最佳实施例。

一种可在线判断板材大小的切割方法，参考图1，所述切割方法包括以下步骤：

S1、预设具有多个切割规则的切割规则库，每一切割规则对应一板材尺寸；

S2、调用切割规则库中的一个切割规则并将其设置为当前切割规则；

S3、对当前板材进行寻边并获取其角度及边缘点坐标；

S4、根据寻边得到的角度及边缘点坐标计算当前板材的实际尺寸，并将其与当前切割规则所对应的板材尺寸进行比较；

S5、当实际尺寸与当前切割规则所对应的板材尺寸匹配时，根据当前切割规则对当前板材进行切割。

具体的，预先设置一切割规则库，所述切割规则库中包含多个切割规则，每一切割规则均适用于切割具有其对应板材尺寸的板材，其中，切割规则库中的切割规则所对应的板材尺寸数据是根据当前系统中的待切割板材图的大小以及设置的板材边框大小所计算得到的板材尺寸，所述切割规则是指用于切割具有该板材尺寸的板材的具体切割路线，当待切割板材放置在切割区域后，先对当前板材进行寻边操作，并寻找到板材的边缘点并记录该边缘点的坐标，寻边操作的目的一个是确认板材的角度以及角点，以便于获取切割起点，一个是为了获取板材的边缘点的坐标，以便于比较当前板材与当前切割规则对应的板材的大小；进一步地，通过寻边所得到的边缘点的坐标计算出当前板材的实际尺寸，进而对当前板材的实际尺寸与当前切割规则所对应的板材尺寸进行比较，当当前板材的实际尺寸与当前切割规则所对应的板材尺寸匹配时，说明当前板材适用于当前切割规则，即可根据当前切割规则对当前板材进行切割。

其中，通过在切割操作开始前加入一种实时判断板材大小的方法，可以第一时间判断出当前板材的实际尺寸，以快速判断当前板材是否适用于当前切割规则，如不适用，则停止切割，后续再调用其他合适的切割规则对其进行加工，这样一来，就对待切割板材进行了有效的规避，不仅保证了工厂生产加工效率，还降低了残次品率、保证了产品质量；并且，整体加工流程的随动性更加流畅，切割过程更加简单可靠，进而满足了客户与切割加工人员对不同幅面板材加工的相关性能和工艺要求。

进一步地，并参考图2，所述切割方法还包括以下步骤：

S51、当实际尺寸小于当前切割规则所对应的板材尺寸时，触发警报并停止切割。

具体的，当当前板材的实际尺寸小于当前切割规则所对应的板材尺寸时，说明当前板材不适用于当前切割规则，需要停止切割，这时系统会自动停止切割并触发警报以提醒工作人员，这样一来，就有效对当前切割规则下所要进行切割的板材进行了筛选，有效规避了不适用于当前切割规则的板材，保证了待切割板材均是按照最合适的切割规则进行切割操作，保证了工厂生产加工效率，同时也有效降低了残次品率，进而保证了产品质量。

进一步地，并参考图3，所述切割方法还包括以下步骤：

S52、当实际尺寸等于当前切割规则所对应的板材尺寸时，根据当前切割规则对当前板材进行切割。

具体的，当当前板材的实际尺寸等于当前切割规则所对应的板材尺寸时，说明两者是匹配的，也就是说当前板材适用于当前切割规则，即可根据当前切割规则对当前板材进行切割。

进一步地，并参考图4，所述切割方法还包括以下步骤：

S531、预设可允许超标值；

S532、当实际尺寸大于当前切割规则所对应的板材尺寸时，计算实际尺寸超过当前切割规则所对应的板材尺寸的实际超标值；

S533、当实际超标值不大于可允许超标值时，根据当前切割规则对当前板材进行切割；

S534、当实际超标值大于可允许超标值时，触发是否继续切割提示。

具体的，每一切割规则均对应一对应的板材尺寸，当调用任一切割规则并设定为当前切割规则时，其所对应的板材尺寸是固定的，为一固定值，然而当前切割规则可允许被切割板材在尺寸上存在一定的误差，在其可允许存在的尺寸误差内的板材均适用于当前切割规则，所述可允许超标值指定就是上述可允许存在的尺寸误差值，当实际尺寸大于当前切割规则所对应的板材尺寸，且其超过当前切割规则所对应的板材尺寸的实际超标值不大于可允许超标值时，说明当前板材的实际尺寸是在当前切割规则所允许存在的误差范围内，因此，当前板材可适用于当前切割规则，即可根据当前切割规则对当前板材进行切割；当当前板材的实际超标值大于可允许超标值时，说明当前板材的实际尺寸过大，则会触发一条关于是否继续切割的提示，当工作人员看到该提示后可自行选择继续切割或者停止切割，当工作人员选择继续切割时，系统对当前板材以当前切割规则进行切割，当工作人员选择停止切割时，系统则停止切割。

其中，优选的，所述可允许超标值为200mm，当当前板材的尺寸超过当前切割规则所对应的板材尺寸且超过量不大于200mm时，系统根据当前切割规则对当前板材进行切割；当当前板材的实际尺寸超过当前切割规则所对应的板材尺寸且超过量大于200mm时，系统发出提示，最终由工作人员选择是否继续切割，需要说明的是，该可允许超标值可根据实际情况进行选择确认，本实施例所举例说明的可允许超标值仅为其中一种优选方案。

在本实施例中，所述切割规则对应的板材以及当前板材均为矩形板材，所述板材尺寸以及当前板材的尺寸具体指的是对应的长度值以及宽度值，尺寸大小的比较实际具体指的是长度值以及宽度值的数值大小的比较。

进一步地，所述切割方法还包括对当前板材进行寻边并获取其角度以及其四条边的边缘点坐标，参考图5，所述对当前板材进行寻边具体包括以下步骤：

S31、预设第一寻边起点坐标，并根据第一寻边起点坐标对当前板材进行第一次寻边并获取其角度及其中一长度边和一宽度边的边缘点坐标；

S32、对当前板材进行第二次寻边，以获取另一长度边和另一条宽度边的边缘点坐标；

S33、根据两次寻边获取的两个长度边的边缘点坐标和板材角度计算实际宽度值；以及根据两次寻边获取的两个宽度边的边缘点坐标和板材角度计算实际长度值。

其中，并参考图6，所述第二次寻边还包括具体以下步骤：

S321、根据第一次寻边获取的长度边和宽度边的边缘点坐标获取第二次寻边的第二寻边起点坐标；

S322、根据第二寻边起点坐标对当前板材进行第二次寻边。

具体的，所述第一寻边起点坐标是作为寻边动作开始时的起点坐标，根据该起点坐标进行第一次寻边并获取当前板材的角度以及当前板材的其中一条长度边以及其中一条宽度边的边缘点坐标；进一步地，对板材进行第二次寻边，所述第二次寻边的寻边起点坐标是将第一次寻边获取的其中一条长度边和一条宽度边的边缘点沿X轴向或沿Y轴向进行平移获取，以方便用更快的速度获取到另一长度边和宽度边上的边缘点坐标，其中，由于第二次寻边的寻边起点是通过第一次获取的边缘点坐标进行平移获取的，因此，第二次寻边得到的另一长度边的边缘点坐标与上一次寻边获取的上一长度边的边缘点坐标处于同一X轴向上或同一Y轴向上，也就是说，两条长度边上的两个边缘点坐标的X坐标值或者Y坐标值相同，同理，另一宽度边的边缘点坐标与上一次寻边获取的上一宽度边的边缘点坐标处于同一X轴向上或同一Y轴向上，也就是说，两条宽度边上的两个边缘点坐标的X坐标值或Y坐标值相同；最后，当获取到当前板材四条边的边缘点坐标后，根据其相互平行的两条长度边的边缘点坐标可计算出两个边缘点之间的距离，再结合当前板材的角度，可计算出当前板材的实际宽度值，同理，根据其相互平行的两个宽度边的边缘点坐标以及角度，可计算出当前板材的实际长度值。

其中，所述第一次寻边为现有激光切割过程中的普通寻边操作，其目的是获取当前板材的角度以及角点，以获取后续切割的切割起点，所述第二次寻边操作是为了方便计算当前板材的实际长度值和宽度值，以方便对当前板材的尺寸与当前切割程序对应的板材尺寸进行大小比较，在进行切割前，增加该大小比较步骤，可以对待切割板材进行了有效的规避，不仅保证了工厂生产加工效率，还降低了残次品率、保证了产品质量。

如图7-8所示，本发明还提供一种可实时判断板材大小的切割系统的最佳实施例。

一种可实时判断板材大小的切割系统，参考图7，所述切割系统预设切割规则库及可允许超标值，还包括用于激光切割的切割单元1、用于获取板材边缘点坐标的寻边单元2、用于根据板材边缘点坐标计算板材实际尺寸的计算单元3以及比较单元4。

具体的，所述寻边单元主要用于寻边操作，以获取当前板材的边缘点坐标，所述计算单元主要用于对当前板材的边缘点坐标进行数据化分析，以计算出当前板材的实际尺寸，所述比较单元主要用于比较当前板材的实际尺寸与当前切割规则所对应的板材尺寸的大小，以确认其是否适用于当前切割规则。

进一步地，并参考图8，所述切割系统还包括主控单元5，所述主控单元5中预设有切割规则库以及可允许超标值。

具体的，所述主控单元用于控制切割单元进行切割操作，当当前板材的实际尺寸小于当前切割规则所对应的板材尺寸时，主控单元控制切割单元发出警报并停止切割操作；当当前板材的实际尺寸等于当前切割规则所对应的板材尺寸时，主控单元控制切割单元对当前板材进行切割操作；当当前板材的实际尺寸大于当前切割规则所对应的板材尺寸且超过量不大于可允许超标值时，所述主控单元控制切割单元对当前板材进行切割操作；当当前板材大于当前切割规则所对应的板材尺寸且超过量大于可允许超标值时，所述主控单元发出是否继续切割的提示，以通知工作人员确认是否继续切割，当工作人员选择继续切割时，主控单元控制切割单元对当前板材进行切割操作，当工作人员选择停止切割时，主控单元控制切割单元停止切割。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (8)

1.一种可实时判断板材大小的切割方法，其特征在于，所述切割方法包括以下步骤：

预设具有多个切割规则的切割规则库，所述切割规则是指用于切割具有该板材尺寸的板材的具体切割路线，且每一切割规则对应一板材尺寸；

调用切割规则库中的一个切割规则并将其设置为当前切割规则；

对当前板材进行寻边并获取其角度及边缘点坐标；

根据寻边得到的角度及边缘点坐标计算当前板材的实际尺寸，并将其与当前切割规则所对应的板材尺寸进行比较；

预设可允许超标值；

当实际尺寸大于当前切割规则所对应的板材尺寸时，计算实际尺寸超过当前切割规则所对应的板材尺寸的实际超标值；

当实际超标值不大于可允许超标值时，根据当前切割规则对当前板材进行切割。

2.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述切割方法还包括以下步骤：

当实际尺寸小于当前切割规则所对应的板材尺寸时，触发警报并停止切割。

3.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述切割方法还包括以下步骤：

当实际尺寸等于当前切割规则所对应的板材尺寸时，根据当前切割规则对当前板材进行切割。

4.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述切割方法还包括以下步骤：

当实际超标值大于可允许超标值时，触发是否继续切割提示。

5.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述切割规则对应的板材以及当前板材均为矩形板材，所述对当前板材进行寻边具体包括以下步骤：

对当前板材进行寻边并获取其角度以及其四条边的边缘点坐标。

6.根据权利要求5所述的切割方法，其特征在于，所述对当前板材进行寻边具体包括以下步骤：

预设第一寻边起点坐标，并根据第一寻边起点坐标对当前板材进行第一次寻边并获取其角度及其中一条长度边和一条宽度边的边缘点坐标；

对当前板材进行第二次寻边，以获取另一长度边和另一条宽度边的边缘点坐标；

根据两次寻边获取的两个长度边的边缘点坐标和板材角度计算实际宽度值；以及根据两次寻边获取的两个宽度边的边缘点坐标和板材角度计算实际长度值。

7.根据权利要求6所述的切割方法，其特征在于，所述对当前板材进行寻边还包括以下步骤：

根据第一次寻边获取的长度边和宽度边的边缘点坐标获取第二次寻边的第二寻边起点坐标；

根据第二寻边起点坐标对当前板材进行第二次寻边。

8.一种可实时判断板材大小的切割系统，其特征在于：所述切割系统包括预设有切割规则库以及可允许超标值的主控单元，还包括用于激光切割的切割单元、用于获取板材边缘点坐标的寻边单元、用于根据板材边缘点坐标计算板材实际尺寸的计算单元以及比较单元。

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