CN114161221A - 一种切割机工作台系统及使用方法 - Google Patents

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胡晓轩
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Abstract

本发明公开了一种切割机工作台系统,包括连接有工控机的切割机、升降装置、动力供油装置、控制器和控制软件;升降装置与切割机连接,用以升降切割机;动力供油装置与切割机及升降装置连接,用以给切割机及升降装置提供动力源;控制器与动力供油装置及升降装置连接,用以控制动力供油装置及升降装置的开关通断;控制软件安装于工控机内,用以信号连接控制器来控制切割机、升降装置及动力供油装置的机械动作;还公开了一种用于切割机工作台系统的使用方法。本发明用于切割机工作台,利用控制软件对加工件的切割路径进行分析,通过控制器关闭在切割路径的液压顶,避免切割机切割过程中对工作台的损害,破坏性小,延长切割机工作台的使用寿命。

Description

一种切割机工作台系统及使用方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域,特别涉及一种使用多个分离式电磁阀液压顶作为切割机升降平台的切割机工作台系统及其使用方法。
背景技术
船舶建造使用的龙门式数控切割机,切割对象为3mm-40mm厚的钢板,主要使用火焰切割机、等离子切割机、激光切割机,对应的工作台处于高温高压的环境,破坏性大,维护频繁,寿命短。随着船舶业地发展,对切割的质量、精度要求的不断提高,对提高生产效率、降低生产成本、使用自动切割生产线自动送料功能的要求也在提升,这样对切割机工作台就要进一步的需求。
目前传统的工作平台为固定的箱装钢片式托盘,当切割机切割工件的同时,也将工作台的钢片一起切割,这种工作台使用周期短,更换频繁;随着船舶建造技术的发展,自动化生产线在逐步形成,出现将钢轮作为切割机的工作平台,解决了物料的自动进出,但切割状态下对滚轮进行破坏,影响的进出物料的效率,需要频繁的更换受损的钢轮,使用期限短,不利于高效切割的需求,切割效率低。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种切割机工作台系统及使用方法,使用该切割机工作台系统及使用方法后,由切割枪的位置决定分离式电磁阀液压顶的工作状态,动力供油装置和多个带有电磁阀的分离式液压顶协作工作,用于切割机工作平台的加工件的支撑工作;控制软件和控制器主要对当前的加工件进行分析并控制多个液压顶,使处于切割路径中的液压顶不处于支撑工作状态;本发明将分离式液压顶用于切割机工作台,并利用控制软件对加工件的切割路径进行分析,通过控制器关闭在切割路径的液压顶,避免切割机切割过程中对工作台的损害,破坏性小,延长切割机工作台的使用寿命,同时有利于切割机的自动送、出料,提高生产效率,降低生产成本,符合高效切割的需求。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
提供一种切割机工作台系统,所述切割机工作台系统包括连接有工控机的切割机、升降装置、动力供油装置、控制器和控制软件;
所述升降装置与所述切割机连接,用以升降所述切割机;
所述动力供油装置与所述切割机及所述升降装置连接,用以给所述切割机及所述升降装置提供动力源;
所述控制器与所述动力供油装置及所述升降装置连接,用以控制所述动力供油装置及所述升降装置的开关通断;
所述控制软件安装于所述工控机内,用以信号连接所述控制器来控制所述切割机、所述升降装置及所述动力供油装置的机械动作。
本发明系统为了解决其技术问题,所采用的进一步技术方案是:
进一步地说,所述控制软件对所述切割机的切割代码进行分析并获取所述切割机的切割路径,通过所述控制器关闭在切割路径上及附近的升降装置。
进一步地说,所述控制软件对所述切割机的切割枪的当前状态和位置进行周期性获取并通过所述控制器关闭靠近切割枪的升降装置,打开远离切割枪的升降装置。
进一步地说,所述升降装置为多个带有电磁阀的分离式液压顶,一部分所述液压顶靠近所述切割机且位于加工件的下方,另一部分所述液压顶远离所述切割机且位于加工件的外围。
进一步地说,所述切割机为龙门式数控切割机、火焰切割机、等离子切割机和激光切割机中的至少一种。
进一步地说,所述动力供油装置包括高压油管、油泵及油箱,所述高压油管、油泵及油箱依次连通,所述高压油管还与所述液压顶的电磁阀连接。。
本发明还提供了一种用于切割机工作台系统的使用方法,所述用于切割机工作台系统的使用方法包括以下步骤:
Step1:控制软件获取切割机的切割代码,分析切割机的切割路径;
Step2:控制软件获取加工件的摆放位置;
Step3:控制软件根据Step1中切割机的切割路径和Step2中的加工件的摆放位置,计算切割机上的切割枪行走的位置,根据切割枪行走的位置计算出切割枪对加工件区域的影响范围;
Step4:根据切割枪对加工件区域的影响范围,执行液压顶关闭和打开,持续到切割枪工作结束。
本发明使用方法为了解决其技术问题,所采用的进一步技术方案是:
进一步地说,在Step4中,当液压顶处于切割枪对加工件区域的影响范围内,则关闭液压顶的支撑工作;当液压顶远离切割枪对加工件区域的影响范围内,则打开液压顶的支撑工作。
进一步地说,所述用于切割机工作台系统的使用方法还包括以下步骤:
Step11:控制软件获取加工件的摆放位置;
Step12:打开处于加工件区域的影响范围内的所有液压顶的支撑工作;
Step13:控制软件获取切割枪的位置、切割枪对加工件区域的影响范围,计算切割枪对加工件区域的影响范围;
Step14:先关闭处于加工件区域的影响范围内的液压顶支撑工作;再打开处于加工件区域的影响范围内的液压顶支撑工作;
Step15:等待一个时间周期,跳转至Step13,直到关闭切割枪工作状态;
Step16:切割枪切割结束后,关闭所有的液压顶的支撑工作。
进一步地说,所述加工件区域的影响范围为切割枪在工作过程中对加工件有损坏的区域,所述加工件区域的影响范围映射在所述控制软件的界面上并映射显示为二维图形的封闭区域,根据切割枪的工作功率大小决定封闭区域的大小。
本发明的有益效果是:
本发明由切割枪的位置决定分离式电磁阀液压顶的工作状态,切割机工作台系统包括连接有工控机的切割机、升降装置、动力供油装置、控制器和控制软件;动力供油装置和多个带有电磁阀的分离式液压顶协作工作,用于切割机工作平台的加工件的支撑工作;控制软件和控制器主要对当前的加工件进行分析并控制多个液压顶,使处于切割路径中的液压顶不处于支撑工作状态;本发明将分离式液压顶用于切割机工作台,并利用控制软件对加工件的切割路径进行分析,通过控制器关闭在切割路径的液压顶,避免切割机切割过程中对工作台的损害,破坏性小,延长切割机工作台的使用寿命,同时有利于切割机的自动送、出料,提高生产效率,降低生产成本,符合高效切割的需求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明所述的一种切割机工作台系统的结构示意图;
图2是本发明所述的一种用于切割机工作台系统的使用方法流程示意图之一;
图3是本发明所述的一种用于切割机工作台系统的使用方法流程示意图之二;
图4是所述控制软件的工作流程图之一;
图5是所述控制软件的工作流程图之二;
图6是本发明的垂直切割加工材示意图;
图7是本发明的某个时间点的液压顶的工作状态;
附图中各部分标记如下:
切割机1、工控机11、切割枪12、升降装置2、电磁阀21、动力供油装置3、高压油管31、油泵32、油箱33、控制器4和控制软件5。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施,即,在不背离本发明所揭示的范畴下,能予不同的修饰与改变。
实施例1:
一种切割机工作台系统,如图1所示,切割机工作台系统包括连接有工控机11的切割机1、升降装置2、动力供油装置3、控制器4和控制软件5;
升降装置2与切割机1连接,用以升降切割机1;
动力供油装置3与切割机1及升降装置2连接,用以给切割机1及升降装置2提供动力源;
控制器4与动力供油装置3及升降装置2连接,用以控制动力供油装置3及升降装置2的开关通断;
控制软件5安装于工控机内,用以信号连接控制器4来控制切割机1、升降装置2及动力供油装置3的机械动作。
控制软件5对切割机1的切割代码进行分析并获取切割机1的切割路径,通过控制器4关闭在切割路径上及附近的升降装置2。
控制软件5对切割机1的切割枪12的当前状态和位置进行周期性获取并通过控制器4关闭靠近切割枪12的升降装置,打开远离切割枪12的升降装置。
升降装置2为多个带有电磁阀21的分离式液压顶,一部分液压顶靠近切割机1且位于加工件的下方,另一部分液压顶远离切割机1且位于加工件的外围。
切割机1为龙门式数控切割机、火焰切割机、等离子切割机和激光切割机中的至少一种。
动力供油装置3包括高压油管31、油泵32及油箱33,高压油管31、油泵32及油箱33依次连通,高压油管31还与液压顶的电磁阀21连接。
在本实施例的切割机工作台系统中,使用多个分离式液压顶作为升降工作平台,上升时,可作为切割机的工作台,下降时,可作为物料的进出平台,都使用同一个动力供油装置,液压顶的支撑工作开关由电磁阀控制,与控制器相连,控制软件将获取切割机的工作信息,并通过控制器转换对液压顶的控制。
控制软件对液压顶分静态和动态两种控制状态。静态控制状态为,在切割前,通过切割机的工控机获取切割路径,凡是位置在切割路径的或附近的液压顶都处于关闭支撑状态,其余的液压顶在切割机工作过程中一直处于支撑的工作状态。该种静止状态适合与切割线比较少,且切割线的间距比较大,切割后的零件面积较大的情况。动态控制状态为,在切割机切割工作状态中,不断地获取切割枪的位置,然后以切割枪位置为中心,影响距离为半径的封闭圆弧区域(影响区域),处于该影响区域的液压顶都处于关闭支撑的工作,该影响区域外,液压顶处于支撑工作状态。因为切割枪的位置随时间不断地变化,液压顶的支撑状态就呈现动态的开关中。动态的工作状态用于小型零件切割,切割线比较密集;同时也可以在切割机处于手动控制状态下运行工作。
本实施例中,切割机切割加工件工作时,工作台避免了环境比较恶劣的切割枪影响区域,对切割机的工作台的损坏小,特别在自动化生产线上,有利自动的进料和出料。
本实施例中,切割枪的影响区域指的是切割枪在工作中,对加工件有损坏的空间,映射在工作台上,显示为二维图形封闭区域,根据切割枪的工作功率不同,影响区域的大小也不同。
本实施例中,加工件与油泵及液压顶之间没有显示保护罩,但在实际过程中,需要一个保护罩对加工件下面的液压顶的油缸进行保护。
本实施例中,本实施例的结构示意图只是将系统的主要部件和它们之间的关系以及功能表示出来,但其他附属部件如截止阀、单向阀、压力表等等都没有示意。
本实施例中,在切割机切割过程中,一般需要对加工件固定位置,以免切割机工作过程中加工件移动对切割的精确度造成影响,在液压顶的顶头增加可控制的对加工件固定的工具。
实施例2:
一种用于切割机工作台系统的使用方法,如图2-图5所示,用于切割机工作台系统的使用方法包括以下步骤:
Step1:控制软件获取切割机的切割代码,分析切割机的切割路径;
Step2:控制软件获取加工件的摆放位置;
Step3:控制软件根据Step1中切割机的切割路径和Step2中的加工件的摆放位置,计算切割机上的切割枪行走的位置,根据切割枪行走的位置计算出切割枪对加工件区域的影响范围;
Step4:根据切割枪对加工件区域的影响范围,执行液压顶关闭和打开,持续到切割枪工作结束。
在Step4中,当液压顶处于切割枪对加工件区域的影响范围内,则关闭液压顶的支撑工作;当液压顶远离切割枪对加工件区域的影响范围内,则打开液压顶的支撑工作。
用于切割机工作台系统的使用方法还包括以下步骤:
Step11:控制软件获取加工件的摆放位置;
Step12:打开处于加工件区域的影响范围内的所有液压顶的支撑工作;
Step13:控制软件获取切割枪的位置、切割枪对加工件区域的影响范围,计算切割枪对加工件区域的影响范围;
Step14:先关闭处于加工件区域的影响范围内的液压顶支撑工作;再打开处于加工件区域的影响范围内的液压顶支撑工作;
Step15:等待一个时间周期,跳转至Step13,直到关闭切割枪工作状态;
Step16:切割枪切割结束后,关闭所有的液压顶的支撑工作。
加工件区域的影响范围为切割枪在工作过程中对加工件有损坏的区域,加工件区域的影响范围映射在控制软件的界面上并映射显示为二维图形的封闭区域,根据切割枪的工作功率大小决定封闭区域的大小。
如图2所示,使用方法的主要特点是在切割机切割工作之前,关闭切割枪对有可能损坏的液压顶,具体流程:先在切割机控制器中获取切割枪经过的路径,然后根据该路径推断出切割枪在整个切割过程中的影响区域,再关闭处于影响区域中的液压顶;
如图3所示,使用方法的主要特点是切割机在切割工作的持续过程中,不断获取切割枪的位置,关闭处于切割枪的位置为核心的影响区域的液压顶,具体流程:切割机在点火前,每隔一个时间段,通过控制软件获取切割枪的位置,关闭处于切割枪为核心的影响区域的液压顶,并同时打开其他液压顶的支撑功能,直到切割枪切割功能结束。
如图4所示,为控制软件的功能流程图,该控制软件的主要作用为切割机的坐标位置和切割的路径,计算切割枪的影响区域,并通过影响区域的位置,计算出处于影响区域的液压顶,并发出控制指令,关闭这些液压顶;
控制软件通过路径计算影响区域的主要方法:根据切割枪的功能,确定切割枪的影响距离,将路径方向向左右两边偏移,得到两条偏移线,两条偏移线连接形成的封闭区域就是切割枪的影响区域。如果对加工材切割坡口,左右的偏移距离可以为不同。
如图5所示,为控制软件的功能流程图,软件的主要作用:确定切割枪的影响距离,然后获取切割枪的位置和它未来一段时间的路径,计算以切割枪为核心的影响区域,计算出处于影响区域的液压顶,并发出控制指令,关闭这些液压顶,打开处于影响区域外的液压顶的支撑工作。
针对实施例1和实施例2的具体实施方式为:
本发明的一种切割机工作台系统及使用方法,在切割机工作前,根据切割路径,向左偏移影响距离,确定影响区域的左边界;向右偏移影响距离,确定影响区域的右边界;
左边界和右边界组成的封闭区域,就是切割枪的影响区域,将关闭处于该影响区域的液压顶的支撑工作,如图6所示,在切割机工作过程中,所有的液压顶都保持该状态,一直持续到切割结束;
本发明的一种切割机工作台系统及使用方法,在切割中,控制软件不断地获取切割枪的位置,以该切割枪的位置为中心,关闭处于圆形的封闭区域内的液压顶的支撑工作,打开其他液压顶支撑工作,如图7所示,是在切割机切割过程中某个时间点的液压顶的支撑状态,随着切割机持续工作,切割枪的位置发生变化,液压顶的支撑工作的状态也在不断发生变化,以适应加工件的切割工作需求。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种切割机工作台系统,其特征在于:所述切割机工作台系统包括连接有工控机(11)的切割机(1)、升降装置(2)、动力供油装置(3)、控制器(4)和控制软件(5);
所述升降装置(2)与所述切割机(1)连接,用以升降所述切割机(1);
所述动力供油装置(3)与所述切割机(1)及所述升降装置(2)连接,用以给所述切割机(1)及所述升降装置(2)提供动力源;
所述控制器(4)与所述动力供油装置(3)及所述升降装置(2)连接,用以控制所述动力供油装置(3)及所述升降装置(2)的开关通断;
所述控制软件(5)安装于所述工控机内,用以信号连接所述控制器(4)来控制所述切割机(1)、所述升降装置(2)及所述动力供油装置(3)的机械动作。
2.根据权利要求1所述的一种切割机工作台系统,其特征在于:所述控制软件(5)对所述切割机(1)的切割代码进行分析并获取所述切割机(1)的切割路径,通过所述控制器(4)关闭在切割路径上及附近的升降装置(2)。
3.根据权利要求1所述的一种切割机工作台系统,其特征在于:所述控制软件(5)对所述切割机(1)的切割枪(12)的当前状态和位置进行周期性获取并通过所述控制器(4)关闭靠近切割枪(12)的升降装置,打开远离切割枪(12)的升降装置。
4.根据权利要求1所述的一种切割机工作台系统,其特征在于:所述升降装置(2)为多个带有电磁阀(21)的分离式液压顶,一部分所述液压顶靠近所述切割机(1)且位于加工件的下方,另一部分所述液压顶远离所述切割机(1)且位于加工件的外围。
5.根据权利要求1所述的一种切割机工作台系统,其特征在于:所述切割机(1)为龙门式数控切割机、火焰切割机、等离子切割机和激光切割机中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的一种切割机工作台系统,其特征在于:所述动力供油装置(3)包括高压油管(31)、油泵(32)及油箱(33),所述高压油管(31)、油泵(32)及油箱(33)依次连通,所述高压油管(31)还与所述液压顶的电磁阀(21)连接。
7.一种用于切割机工作台系统的使用方法,其特征在于:所述用于切割机工作台系统的使用方法包括以下步骤:
Step1:控制软件获取切割机的切割代码,分析切割机的切割路径;
Step2:控制软件获取加工件的摆放位置;
Step3:控制软件根据Step1中切割机的切割路径和Step2中的加工件的摆放位置,计算切割机上的切割枪行走的位置,根据切割枪行走的位置计算出切割枪对加工件区域的影响范围;
Step4:根据切割枪对加工件区域的影响范围,执行液压顶关闭和打开,持续到切割枪工作结束。
8.根据权利要求7所述的一种用于切割机工作台系统的使用方法,其特征在于:在Step4中,当液压顶处于切割枪对加工件区域的影响范围内,则关闭液压顶的支撑工作;当液压顶远离切割枪对加工件区域的影响范围内,则打开液压顶的支撑工作。
9.根据权利要求7所述的一种用于切割机工作台系统的使用方法,其特征在于:所述用于切割机工作台系统的使用方法还包括以下步骤:
Step11:控制软件获取加工件的摆放位置;
Step12:打开处于加工件区域的影响范围内的所有液压顶的支撑工作;
Step13:控制软件获取切割枪的位置、切割枪对加工件区域的影响范围,计算切割枪对加工件区域的影响范围;
Step14:先关闭处于加工件区域的影响范围内的液压顶支撑工作;再打开处于加工件区域的影响范围内的液压顶支撑工作;
Step15:等待一个时间周期,跳转至Step13,直到关闭切割枪工作状态;
Step16:切割枪切割结束后,关闭所有的液压顶的支撑工作。
10.根据权利要求7或9所述的一种用于切割机工作台系统的使用方法,其特征在于:所述加工件区域的影响范围为切割枪在工作过程中对加工件有损坏的区域,所述加工件区域的影响范围映射在所述控制软件的界面上并映射显示为二维图形的封闭区域,根据切割枪的工作功率大小决定封闭区域的大小。
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