CN113231891B - 一种料头料尾的识别加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种料头料尾的识别加工方法，包括如下步骤：S1.在控制系统中输入物料的总长度S1、物料每段需切割的长度S2，物料需切割的料头长度S3；S2.探测开关感应到无物料后，上料装置上料，送料装置向前送料；S3.物料向前移动至与定长装置接触时识别为料头，切割装置对料头进行切除；S4.送料装置继续向前送料，S2＝定长装置到切割装置之间的距离，当物料首端与定长装置接触时，切割装置切割物料；S5.控制系统计算切割刀数Q1，
根据Q1重复步骤S4，得到若干工件；S6.当探测开关再次感应到无物料后，重复步骤S2，并进行料尾辅助识别，直至剩余物料长度<S2时停止切割，控制系统识别剩余物料为料尾；S7.重复步骤S3‑S6，直至切割完所有物料。
Description
技术领域
本发明涉及物料加工技术领域，尤其涉及一种料头料尾的识别加工方法。
背景技术
在物料如管材的加工过程中，管材的料头和料尾由于在加工时需要被夹持，由于夹持时料头或料尾将发生不同程度的变形或者产生毛刺，因此生产完成后的料头和料尾属于废料，不可作为工件使用，在后续切断的过程中必须筛选出来，否则，如果料头料尾混入至加工完的其他料段中，存在较多下次的料头和料尾将会影响后续的加工流程，甚至造成停产检查的情况，增加不必要的生产成本和造成资源的浪费。
但是现有加工工艺中，由于未切段时不同规格的管材长度并不统一，有的长有的短，因此，并不能单凭管料的长度来判断和识别是否为料头和料尾，而管料在实际加工时所需要加工的刀数也是不确定的，因此，也不能仅凭加工的刀数来判断和识别是否为料头和料尾。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种料头料尾的识别加工方法，旨在解决现有加工步骤中未能准确的识别出物料的料头和料尾，容易影响后续加工过程，导致生产成本增加的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种料头料尾的识别加工方法，包括如下步骤：S1.在控制系统中输入物料的总长度S1、物料每段需切割的长度S2，物料需切割的料头长度S3；
S2.探测开关感应到无物料后，控制系统驱动上料装置上料，再由送料装置向前送料；
S3.物料向前移动至与定长装置接触时，控制系统识别为料头，切割装置根据S3对料头进行切除；
S4.送料装置继续向前送料，S2＝定长装置到切割装置之间的距离，当物料首端与定长装置接触时，切割装置切割物料；
S5.控制系统计算切割刀数Q1，
其中Q1取整数位，根据Q1重复步骤S4，得到若干工件；
S6.当探测开关再次感应到无物料后，重复步骤S2，并进行料尾辅助识别，直至剩余物料长度<S2时停止切割，控制系统识别剩余物料为料尾；
S7.重复步骤S3-S6，直至切割完所有物料。
优选地，所述料尾辅助识别步骤包括：S61.在控制系统中输入探测开关到切割装置的距离D1，探测开关安装在送料装置上；
S62.送料装置带动新一根物料向前移动一段距离D2，直至新一根物料将前一根物料向前推出并与定长装置接触，此时前一根物料的剩余长度S4＝(D1+S2)-D2；
S63.控制系统计算前一根物料的剩余切割刀数Q2，
其中Q2取整数位，直至切割刀数＝Q2时停止切割，控制系统识别剩余物料为料尾。
优选地，步骤S62中还包括：新一根物料将前一根物料向前推出并与定长装置接触后，送料装置先带动新一根物料向后移动，若前一根管材未与新一根管材同时向后移动，则判断其为前一根管材的尾端，开始计算前一根物料的剩余切割刀数Q2；
之后送料装置再带动新一根物料前移至与前一根物料末端完全接触。
优选地，步骤S3中还包括：S31.送料装置带动物料向后移动一段距离D3，S2-D3＝S3时切割装置对料头进行切除。
优选地，送料装置设有多个用于带动物料移动的圆形滚轮，且滚轮的外圆周长为C；
步骤S62中送料装置带动物料前移时滚轮的转动圈数为Z，C×Z＝D 2。
优选地，控制系统识别为工件时，驱动第一驱动件打开工件挡板，使得工件落入至工件单元；
控制系统识别为料头或料尾时，驱动第二驱动件打开废料挡板，使得料头或料尾落入至废料单元。
优选地，物料通过卡盘固定，切割装置对物料切割时，卡盘带动物料旋转。
优选地，定长装置设置在机架上，且所述定长装置可在机架上沿物料的移动方向自由移动。
优选地，切割装置为激光切割头。
本发明的料头料尾的识别加工方法具有如下有益效果：对物料的料头、料尾和工件进行识别，并分别进行收集，使得得到的工件可以直接利用，不会由于工件中有废料的存在，导致后续的加工过程出现异常。整个识别加工过程较为简单便利，通过在上物料轨道后方设置探测开关，感应当前物料后方是否无管，以促使上料装置继续上料；同时上料轨道后方设有推料装置，促使物料在进行完一次工件切割工序后会继续向前推进，在切割到物料尾端时，送料装置带动物料后拉，拉动后前一根物料没有跟随同步后移，则识别判断为前一个物料的料尾，识别效率较高，同时设置了开始时切割刀数Q1和后续剩余物料的切割刀数Q2的运算，确保物料在切割时不会由于误差的存在导致料尾识别错误，整体精准度较高。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明料头料尾的识别加工方法中识别加工设备的结构示意图；
图2为图1中的A处局部放大图；
图3为本发明料头料尾的识别加工方法中的程序框图。
附图中：1-控制系统、3-探测开关、4-送料装置、41-滚轮、5-定长装置、6-切割装置、7-卡盘、8-机架。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图3所示，一种料头料尾的识别加工方法，包括如下步骤：
S1.在控制系统1中输入物料的总长度S1、物料每段需切割的长度S2，物料需切割的料头长度S3；
S2.控制系统1感应到无物料后，控制系统1驱动上料装置上料，再由送料装置4向前送料；
S3.物料向前移动至与定长装置5接触时，控制系统1识别为料头，切割装置6根据S3对料头进行切除；
S4.送料装置4继续向前送料，S2＝定长装置5到切割装置6之间的距离，当物料首端与定长装置5接触时，切割装置6切割物料；
S5.控制系统1计算切割刀数Q1，
其中Q1取整数位，根据Q1重复步骤S4，得到若干工件；
S6.当控制系统1再次感应到无物料后，重复步骤S2，并进行料尾辅助识别，直至剩余物料长度<S2时停止切割，控制系统1识别剩余物料为料尾；
S7.重复步骤S3-S6，直至切割完所有物料。
具体的，该料头料尾的识别加工方法使用到了如图1所示的识别加工设备，控制系统1用于记录所有运行时产生的各种数据，并根据上述数据驱使各个部件运行，以实现自动区分料头、料尾以及自由切割，切割的物料可为各种类型，在本方案中以管材为例进行描述。在进行切割前，先在控制系统1中输入管材的总长度S1、管材每段需切割的长度S2，管材需切割的料头长度S3，定长装置5与切割装置6之间的距离即为S2，以确保切割装置6的有序切割；随后机器开始运转，由于没有管材的存在，因此探测开关3不能感测到管材，此时探测开关3发送信号至控制系统1，由控制系统1驱动上料装置运输管材，同时送料装置4将运输上来的管材向前送料，当管材前移至一定距离时，管材的前端会与定长装置5接触，定长装置5首次接触到管材即识别为管材的料头，之后根据S3对管材的料头进行切割，料头切割完之后的管材较长一段均为工件，通过Q1来确定切割刀数，
且Q1取最大的整数位，重复切割得到若干工件；当后端的探测开关3再次感应到无管材时，即说明前端的管材已前移至探测开关3的前端位置，此时运行料尾的辅助识别步骤，防止由于切割时的误差或管材长度的误差导致切割刀数Q1存在偏差的情况，从而使料尾被识别为工件，影响后续工序的进行，运行辅助识别步骤直至剩余管材的长度<S2时，即停止切割，自动识别剩余管材为料尾。新一根管材再与定长装置5接触时即识别为新的料头，重复上述步骤即可，直至切割完所有管材。
为了进一步说明，代入以下实际数值：管材的总长度为6000，管材每段的切割长度200mm，管材的料头长度20mm，控制系统1带有自动计数功能，当一条管材达到切割刀数即确定剩余物料是料尾了，(6000-20)/200＝29.9，取整数位即确定切割刀数为29刀，此时切割后得到均为工件，当切割至29刀时即停止切割，控制系统1识别剩余的180mm为料尾；本方案中为了进一步避免料尾的识别错误，在后续步骤中启动料尾辅助识别。
进一步地，所述料尾辅助识别步骤包括：S61.在控制系统1中输入控制系统1到切割装置6的距离D1，控制系统1安装在送料装置4上；
S62.送料装置4带动新一根物料向前移动一段距离D2，直至新一根物料将前一根物料向前推出并与定长装置5接触，此时前一根物料的剩余长度S4＝(D1+S2)-D2；
S63.控制系统1计算前一根物料的剩余切割刀数Q2，
其中Q2取整数位，直至切割刀数＝Q2时停止切割，控制系统1识别剩余物料为料尾。
如此，在控制系统1中录入探测开关3到切割装置6之间的距离D1，送料装置4带动新一根管材前移距离为D2，此时新一根管材将前一根管材推出至与定长装置5相互接触，那么前一根物料的剩余长度S4即为(D1+S2)-D2，辅助识别时需要根据前一根管材的料尾长度再重新计算切割刀数，以确保Q1无误，此时前一根管材的剩余切割刀数
由于切割管材的时候存在部分误差，并且管材的实际长度可能与输入的竖直存在部分误差，当上述误差存在时可能导致后续的切割过程出现异常，为了确保切割的顺利进行，在切割到管材的尾端时，自动开启料尾辅助识别步骤，由步骤S63确定前一根管材尾端最终的切割刀数。
当切割到管材尾端时，探测开关3感应到后方无管并发出信号，上料装置上料，上料完成后推料装置向前推料，当新一根管材把前一根管材的料尾推出碰到定长装置5时，可以根据新一根管材往前移动的长度计算出前一根管材尾端的长度：探测开关3到切割装置6之间的距离为700mm，管材每段需切割的长度为200mm，即前端不存在管材时，新一根管材需要往前最少移动900mm(700+200＝900)才能碰到定长装置5，实际因为有前一根管材的存在，新一根管材实际只向前移动200mm就碰到定长装置5了，即前一根管材剩余的尾段长度为700mm(700+200-200＝700)，确定前一根管材的尾端长度，即可进行切割刀数的计算，此时前一根管材的尾端切割刀数为3刀(700/200＝3.5，取整数位)，控制系统1自动识别剩余的100mm为料尾。
进一步地，步骤S62中还包括：新一根物料将前一根物料向前推出并与定长装置5接触后，送料装置4先带动新一根物料向后移动，若前一根管材未与新一根管材同时向后移动，则判断其为前一根管材的尾端，开始计算前一根物料的剩余切割刀数Q2；
之后送料装置4再带动新一根物料前移至与前一根物料末端完全接触。
具体的，当探测开关3未识别到管材时，上料装置即开始上料，送料装置4将上料的管材向前推送，此时新一根物料会将切割完一部分的前一根管材推顶向前，直至其与定长装置5接触，此时送料装置4会带动新一根管材向后移动，由于前一根管材已经移动至较前的位置，不被送料装置4的滚轮41所夹持，因此新一根管材后移时，前一根管材并不会伴随移动，此时便可以判断前一根管材剩余的部分已是尾端，控制系统1开始计算前一根管材的剩余切割长度Q2，之后切割装置6根据Q2对前一根管材的尾端进行切割，直至得到料尾。控制系统1开始计算前一根管材的剩余切割长度Q2时，送料装置4继续带动新一根管材向前直至与前一根管材的末端接触，切割完一段工件之后，新一根物料继续向前将前一根物料推出，直至前一根物料切割完成，料尾识别完成。
进一步地，步骤S3中还包括：S31.送料装置4带动物料向后移动一段距离D3，S2-D3＝S3时切割装置6对料头进行切除。
具体地，本方案中切割装置6不移动，通过管材前进或后退，以及与定长装置5的配合来确定切割位点，在本方案中的其他实施例切割装置6也可以移动，适应性的调整即可。管材的料头切割过程主要以下几个步骤：首先物料向前移动一段距离即与定长挡板接触，此时切割位点到定长挡板之间的距离即为S2，管材从切割装置6伸出的长度也为S2，由于料头需切割的距离较短，因此管材需要退回一部分距离，管材后退(移)的距离为D3，当S2-D3＝S3时，即确定了料头的切割位点，切割装置6此时在该点进行切割即切除了料头。以下代入具体数值进行运算：管材需切割的料头长度S3为20mm，管材前移后碰到定长装置5时，证明管材从切割装置6处送出至定长装置5有200mm长，那么管材再退回180mm长就是切头位(200-180＝20)。
当然在其他情形中，管材也可以退回更长一段距离，再前移直至切头位，在不同的使用场景用户可以自行选择，如当管材的前端碰到定长装置5后，可以先退回300mm长，再向前推送120mm，同样也是切头位(200-300+120＝20)。
进一步地，送料装置4设有多个用于带动物料移动的圆形滚轮41；
且滚轮41的外圆周长为C，步骤S62中送料装置4带动物料前移时滚轮41的转动圈数为Z，C×Z＝D 2。
送料装置4包括双排的圆形滚轮41，每排的滚轮41均可以设置多个，管材被双排滚轮41夹持在中间的缝隙中，使其可以前进或者后退。单个滚轮41的外圆周长为C，在管材移动时滚轮41会转动不同的圈数，本方案中定义在步骤62中，送料装置4的滚轮41带动管材前移时的转动圈数为Z，那么C×Z＝D 2，即S4＝(D1+S2)-(C×Z)。当滚轮41的周长为80mm，滚轮41夹住管材往前转2.5圈就碰到定长装置5了，即200mm(80×2.5＝200)即为前移距离，前一根管材的尾端长度为700mm(900-(80×2.5)＝700)。本方案中的滚轮41可为皮带轮或者其他形式的轮子，能实现带动物料前进即可。
进一步地，控制系统1识别为工件时，驱动第一驱动件打开工件挡板，使得工件落入至工件单元；
控制系统1识别为料头或料尾时，驱动第二驱动件打开废料挡板，使得料头或料尾落入至废料单元。
可以理解，为了便于管材的工件与废料的收集，本方案中为工件和废料配备了对应的收纳单元，首先在识别到管材的该段为料头进行切除时，控制系统1会发出一个信号打开第二驱动件，并关闭第一驱动件，因此废料单元打开，料头落入至废料单元中；后续切割到工件时，控制系统1带动第一驱动件开启，第二驱动件关闭，工件单元打开使得工件落入其中；料尾的信号与料头的信号一致，同样是收集至废料单元中。通过上述工序，使得工件和废料完美的区分开来，整个过程较为简单，并且后续可以对工件直接使用，提升了生产效率和周期，降低了生产成本。
进一步地，物料通过卡盘7固定，切割装置6对物料切割时，卡盘7带动物料旋转。如此，卡盘7除去固定管材以外，还可以带动管材旋转，使得切割过程中卡盘7带动管材转动，环绕管材的一周切割完后即可切断管材，进一步提高生产效率，此时切割装置6不需要进行额外的旋转，整个装置的结构也更为简单。
进一步地，定长装置5设置在机架8上，且所述定长装置5可在机架8上沿物料的移动方向自由移动。可以理解，定长装置5设置为移动式即可保证对不同长度的工件进行切割，当需要切割的工件长度规格不同时，沿物料的前进或者后退方向自由移动定长装置5即可调整工件每段的切割长度S2，方便可调整，适用范围更广。定长装置5可由定长挡板、安装件和滑块共同组成，由于机架1上述设有横向的导轨，因此滑块可以在导轨上带动安装件和定长挡板自由移动，实现定长装置的移动。
进一步地，切割装置6为激光切割头。当切割装置6采用激光切割头时，利用激光束对物料进行切割，整体的切割精度更高，并且切缝较窄，后续的工件较为完整，缺陷较少。同时激光切割头的切割速度较快，可以进一步提升加工效率，不容易受到异型物料的影响，因为激光切割整体的加工柔性较好，可以将工件加工成任意形状，适应范围更广。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种料头料尾的识别加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.在控制系统(1)中输入物料的总长度S1、物料每段需切割的长度S2，物料需切割的料头长度S3；
S2.探测开关(3)感应到无物料后，控制系统(1)驱动上料装置上料，再由送料装置(4)向前送料；
S3.物料向前移动至与定长装置(5)接触时，控制系统(1)识别为料头，切割装置(6)根据S3对料头进行切除；
S4.送料装置(4)继续向前送料，S2＝定长装置(5)到切割装置(6)之间的距离，当物料首端与定长装置(5)接触时，切割装置(6)切割物料；
S5.控制系统(1)计算切割刀数Q1，
其中Q1取整数位，根据Q1重复步骤S4，得到若干工件；
S6.当探测开关(3)再次感应到无物料后，重复步骤S2，并进行料尾辅助识别，直至剩余物料长度<S2时停止切割，控制系统(1)识别剩余物料为料尾；
所述料尾辅助识别步骤包括：S61.在控制系统(1)中输入探测开关(3)到切割装置(6)的距离D1，探测开关(3)安装在送料装置(4)上；
S62.送料装置(4)带动新一根物料向前移动一段距离D2，直至新一根物料将前一根物料向前推出并与定长装置(5)接触，此时前一根物料的剩余长度S4＝(D1+S2)-D2；
步骤S62中还包括：新一根物料将前一根物料向前推出并与定长装置(5)接触后，送料装置(4)先带动新一根物料向后移动，若前一根物料未与新一根物料同时向后移动，则判断其为前一根物料的尾端，开始计算前一根物料的剩余切割刀数Q2；之后送料装置(4)再带动新一根物料前移至与前一根物料末端完全接触；
S63.控制系统(1)计算前一根物料的剩余切割刀数Q2，
其中Q2取整数位，直至切割刀数＝Q2时停止切割，控制系统(1)识别剩余物料为料尾；
S7.重复步骤S3-S6，直至切割完所有物料。
2.根据权利要求1所述的一种料头料尾的识别加工方法，其特征在于，步骤S3中还包括：
S31.送料装置(4)带动物料向后移动一段距离D3，S2-D3＝S3时切割装置(6)对料头进行切除。
3.根据权利要求1所述的一种料头料尾的识别加工方法，其特征在于，送料装置(4)设有多个用于带动物料移动的圆形滚轮(41)；
且滚轮(41)的外圆周长为C，步骤S62中送料装置(4)带动物料前移时滚轮(41)的转动圈数为Z，C×Z＝D2。
4.根据权利要求1所述的一种料头料尾的识别加工方法，其特征在于，控制系统(1)识别为工件时，驱动第一驱动件打开工件挡板，使得工件落入至工件单元；
控制系统(1)识别为料头或料尾时，驱动第二驱动件打开废料挡板，使得料头或料尾落入至废料单元。
5.根据权利要求1所述的一种料头料尾的识别加工方法，其特征在于，物料通过卡盘(7)固定，切割装置(6)对物料切割时，卡盘(7)带动物料旋转。
6.根据权利要求1所述的一种料头料尾的识别加工方法，其特征在于，定长装置(5)设置在机架(8)上，且所述定长装置(5)可在机架(8)上沿物料的移动方向自由移动。
7.根据权利要求1所述的一种料头料尾的识别加工方法，其特征在于，切割装置(6)为激光切割头。
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Application publication date: 20210810 Assignee: Foshan Weiyang Machinery Co.,Ltd. Assignor: Guangdong Longxin Laser Intelligent Equipment Co.,Ltd. Contract record no.: X2024980004317 Denomination of invention: A processing method for identifying material heads and tails Granted publication date: 20221021 License type: Common License Record date: 20240412 |