CN117817084A - 一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统 - Google Patents
一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117817084A CN117817084A CN202410023297.7A CN202410023297A CN117817084A CN 117817084 A CN117817084 A CN 117817084A CN 202410023297 A CN202410023297 A CN 202410023297A CN 117817084 A CN117817084 A CN 117817084A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutting
- value
- deviation
- signal
- air plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 627
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 92
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 106
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 72
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 75
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 42
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 39
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 26
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 24
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 19
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/08—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/16—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring distance of clearance between spaced objects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明属于金属切割监管技术领域，具体是一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统，其中，空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统包括处理器、切割控制模块、切割偏险检测模块、纠偏及时性检测模块和切割预警模块；本发明通过切割控制模块使空气等离子切割机对网格状金属进行切割，切割偏险检测模块对切割过程进行实时监测并及时反馈切割偏离状况，在生成切割高风险信号时对空气等离子切割机进行纠偏并评估其纠偏及时性状况，实现对空气等离子切割机的智能控制，且能够在空气等离子切割机对网格状金属进行切割前精准评估其切割难度和准备合理性状况，保证切割过程的安全稳定性和切割效果，智能化和自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及金属切割监管技术领域，具体是一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统。
背景技术
空气等离子切割机是一种新型的热切割设备，其工作原理是以压缩空气为工作气体，以高温高速的等离子弧为热源，将被切割的金属局部熔化，并用高速气流将已熔化的金属吹走以形成切缝，该设备可用于不锈钢、铝、铜、铸铁、碳钢等各种金属材料切割，切割速度快、切缝狭窄、切口平整、热影响区小，工件变形度低且操作简单；
目前在通过空气等离子切割机对网格状金属进行切割时，难以对空气等离子切割机的切割偏离状况进行准确判断并在判断切割偏离状况较严重时自动进行纠偏，且无法在空气等离子切割机对网格状金属进行切割前精准评估其切割难度和准备合理性状况，不利于保证后续切割过程的安全稳定性和针对网格状金属的切割效果，智能化和自动化程度低；
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统，解决了现有技术难以对空气等离子切割机的切割偏离状况进行准确判断并在判断切割偏离状况较严重时自动进行纠偏，且无法在空气等离子切割机对网格状金属进行切割前精准评估其切割难度和准备合理性状况，智能化和自动化程度低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，包括处理器、用户输入模块、切割控制模块、切割偏险检测模块、纠偏及时性检测模块和切割预警模块；操作人员通过用户输入模块输入针对网格状金属的切割参数，并将所输入的切割参数经处理器发送至切割控制模块；切割控制模块使空气等离子切割机按照预设切割路径对网格状金属进行切割，切割偏险检测模块对切割过程中空气等离子切割机的切割偏离风险状况进行分析，通过分析以生成切偏高风险信号或切偏低风险信号，且将切偏高风险信号经处理器发送至切割预警模块和切割控制模块；
切割预警模块接收到切割高风险信号时发出相应预警，切割控制模块接收到切割高风险信号时生成相应的控制调整信号，基于相应的控制调整信号对空气等离子切割机进行运行纠偏；纠偏及时性检测模块获取到切割控制模块切割高风险信号的时刻和完成纠偏操作的时刻并将其分别标记为纠始时刻和纠末时刻，将纠末时刻与纠始时刻进行时间差计算得到纠时检测值，将纠时检测值与预设纠时检测阈值进行数值比较，若纠时检测值超过预设纠时检测阈值，则生成纠偏非及时信号，且将纠偏非及时信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到纠偏非及时信号时发出相应预警。
进一步的，切割偏险检测模块的具体运行过程包括：
采集到空气等离子切割机的实时位置，将实时位置与预设切割路径中相应位置的偏离距离标记切割位偏值；以及采集到空气等离子切割机的实时切割速度并将其标记为切速检测值，并通过分析获取到辅助气体喷压值、割嘴高偏值和割嘴角偏值；将切割位偏值、切速检测值、辅助气体喷压值、割嘴高偏值和割嘴角偏值进行数值计算得到切割偏险值，将切割偏险值与预设切割偏险阈值进行数值比较，若切割偏险值超过预设切割偏险阈值，则生成切偏高风险信号；若切割偏险值超过预设切割偏险阈值，则生成切偏低风险信号。
进一步的，辅助气体喷压值、割嘴高偏值和割嘴角偏值的分析获取方法具体如下：
采集到空气等离子切割机在切割时所喷出的辅助气体的压力并将其标记为辅气压检值，将辅气压检值与所设定的预设辅气压检值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到辅助气体喷压值；
且采集到空气等离子切割机在切割时等离子弧与网格状金属表面相应位置的距离并将其标记为割距值，将割距值与所设定的预设割距值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到割嘴高偏值；
以及采集到空气等离子切割机在切割时割嘴与网格状金属表面相应位置的夹角并将其标记为割角值，将割角值与所设定的预设割角值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到割嘴角偏值。
进一步的，处理器与切割性能校验模块通信连接，切割性能校验模块获取到单位时间内生成切割高风险信号的次数并将其标记为切割高险频率，以及获取到单位时间内生成纠偏非及时信号的次数并将其标记为纠偏复异频率，将切割高险频率和纠偏复异频率进行数值计算得到切割校验值；将切割校验值与预设切割校验阈值进行数值比较，若切割校验值超过预设切割校验阈值，则生成切割性能校验不合格信号；若切割校验值未超过预设切割校验阈值，则生成切割性能校验合格信号；且将切割性能校验不合格信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到切割性能校验不合格信号时发出相应预警。
进一步的，处理器与切割难度检测模块通信连接，切割难度检测模块用于在进行网格状金属的切割前，通过对网格状金属的预设切割路径进行分析以获取到切割初析值；且事先设定每组材料分别对应一组切割权重值，获取到网格状金属的材料，基于网格状金属的材料以获取与其相匹配的切割权重值并将其标记为切割影响值；
将切割影响值与切割初析值相乘，并将该乘积结果标记为切割再析值；将切割再析值与空气等离子切割机所对应的预设切割再析阈值进行数值比较，若切割再析值超过预设切割再析阈值，则生成切割高难度信号；若切割再析值未超过预设切割再析阈值，则生成切割低难度信号；且将切割高难度信号或切割低难度信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到切割高难度信号时发出相应预警。
进一步的，切割初析值的分析获取方法如下：
获取到针对网格状金属的预设切割路径，将预设切割路径的路径长度标记为切割距检值，并在预设切割路径中设定若干个切检点，将对应切检点的厚度标记为切厚实测值；将预设切割路径中所有切厚实测值进行均值计算和方差计算以得到切厚检析值和切厚波动值，将所有切检点的所处高度进行方差计算得到切面凹凸值；将切割距检值、切厚检析值、切厚波动值和切面凹凸值进行数值计算得到切割初析值。
进一步的，处理器与准备合理性评估模块通信连接，处理器将切割低难度信号发送至准备合理性评估模块，准备合理性评估模块接收到切割低难度信号时，对空气等离子切割机进行准备合理性分析，通过分析生成准备合格信号或准备不合格信号，且将准备不合格信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到准备不合格信号时发出相应预警。
进一步的，准备合理性分析的具体分析过程如下：
采集到空气等离子切割机相邻上一次检查维护时刻，将相邻上一次检查维护时刻与当前时刻的间隔时长标记为切割维护间时值；以及采集到空气等离子切割机在相邻上一次检查维护时刻与当前时刻的间隔时长内进行切割运行的总时长并将其标记为间隔运时值；
且采集到空气等离子切割机相邻上一次切割运行的结束时刻，将相邻上一次切割运行的结束时刻与当前时刻的间隔时长标记为切割休整时长，并获取到空气等离子切割机相邻上一次切割运行的切割时长并将其标记为邻运时检值，将切割休整时长与邻运时检值进行比值计算得到切割休检值；
将切割维护间时值、间隔运时值和切割休检值进行数值计算得到准备检验值，将准备检验值与预设准备检验阈值进行数值比较，若准备检验值超过预设准备检验阈值，则生成准备不合格信号。
进一步的，若准备检验值未超过预设准备检验阈值，则获取到与空气等离子切割机相配套并用于对网格状金属进行固定的夹具，在夹具与网格状金属所夹持接触的部位设定若干个压检点，将压检点受到的挤压力标记为施压检测值，将施压检测值与预设施压检测值范围的中值进行差值计算得到施压偏差值，将所有压检点的施压偏差值进行均值计算得到施压分析值，且将施压偏差值超过预设施压偏差阈值的压检点的数量占比值标记为施压点异值；将施压点异值和施压分析值进行数值计算得到夹持评估值，将夹持评估值与预设夹持评估阈值进行数值比较，若夹持评估值超过预设夹持评估阈值，则生成准备不合格信号；若夹持评估值未超过预设夹持评估阈值，则生成准备合格信号。
进一步的，一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法，该控制方法包括以下步骤：
步骤一、在进行网格状金属的切割前通过切割难度分析以生成切割高难度信号或切割低难度信号；
步骤二、在生成切割低难度信号时对空气等离子切割机的准备合理性进行分析，通过分析生成准备合格信号或准备不合格信号；
步骤三、在生成准备合格信号时使空气等离子切割机按照预设切割路径对网格状金属进行切割，并对空气等离子切割机的切割偏离风险状况进行分析以生成切偏高风险信号或切偏低风险信号；
步骤四、在生成切偏高风险信号时生成相应的控制调整信号，基于相应的控制调整信号对空气等离子切割机进行运行纠偏；
步骤五、将针对空气等离子切割机的纠偏过程进行及时性分析，通过分析以判断是否生成纠偏非及时信号，在生成纠偏非及时信号时发出相应预警。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过切割控制模块使空气等离子切割机对网格状金属进行切割，切割偏险检测模块对切割过程中空气等离子切割机的切割偏离风险状况进行分析，实现对切割过程的实时监测并及时反馈切割偏离状况，在生成切割高风险信号时基于相应的控制调整信号对空气等离子切割机进行运行纠偏并评估其纠偏及时性状况，实现对空气等离子切割机的自动调控，智能化和自动化程度高，显著提升对网格状金属的切割效果和切割效率，保证切割过程的安全性和稳定性；
2、本发明中，通过切割难度检测模块在进行网格状金属的切割前对其进行切割难度分析，通过分析生成切割高难度信号或切割低难度信号，在生成切割低难度信号时通过准备合理性评估模块对空气等离子切割机进行准备合理性分析，通过分析生成准备合格信号或准备不合格信号，在生成切割高难度信号或准备不合格信号时发出相应预警，以保证切割过程的顺利进行，进一步降低切割过程的安全隐患并保证对网格状金属的切割效果。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1为本发明中实施例一的第一系统框图；
图2为本发明中实施例一的第二系统框图；
图3为本发明中实施例二和实施例三的系统框图；
图4为本发明中实施例四的方法流程图。
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做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。
实施例一：如图1-2所示，本发明提出的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，包括处理器、用户输入模块、切割控制模块、切割偏险检测模块、纠偏及时性检测模块和切割预警模块；操作人员通过用户输入模块输入针对网格状金属的切割参数（包括预设切割路径、切割速度等），并将所输入的切割参数经处理器发送至切割控制模块，切割控制模块使空气等离子切割机按照预设切割路径对网格状金属进行切割；
切割偏险检测模块对切割过程中空气等离子切割机的切割偏离风险状况进行分析，通过分析以生成切偏高风险信号或切偏低风险信号，且将切偏高风险信号经处理器发送至切割预警模块和切割控制模块，实现对切割过程的实时监测并及时反馈切割参数偏离状况，以便及时进行相应切割参数调整，从而有助于保证针对网格状金属的切割效果和切割过程的安全稳定性；切割偏险检测模块的具体运行过程如下：
采集到空气等离子切割机的实时位置，将实时位置与预设切割路径中相应位置的偏离距离标记切割位偏值；以及采集到空气等离子切割机的实时切割速度并将其标记为切速检测值，并通过分析获取到辅助气体喷压值、割嘴高偏值和割嘴角偏值；具体而言，辅助气体喷压值、割嘴高偏值和割嘴角偏值的分析获取方法具体为：采集到空气等离子切割机在切割时所喷出的辅助气体的压力并将其标记为辅气压检值，将辅气压检值与所设定的预设辅气压检值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到辅助气体喷压值；
且采集到空气等离子切割机在切割时等离子弧与网格状金属表面相应位置的距离并将其标记为割距值，将割距值与所设定的预设割距值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到割嘴高偏值；以及采集到空气等离子切割机在切割时割嘴与网格状金属表面相应位置的夹角并将其标记为割角值，将割角值与所设定的预设割角值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到割嘴角偏值；
通过公式HX=（c1*HG+c2*HS+c3*HY+c4*HP+c5*HK）/5将切割位偏值HG、切速检测值HS、辅助气体喷压值HY、割嘴高偏值HP和割嘴角偏值HK进行数值计算得到切割偏险值HX，其中，c1、c2、c3、c4、c5为预设比例系数，且c1、c2、c3、c4、c5的取值均为正数；并且，切割偏险值HX的数值越大，则表明空气等离子切割机的切割偏离风险越大；将切割偏险值HX与预设切割偏险阈值进行数值比较，若切割偏险值HX超过预设切割偏险阈值，表明空气等离子切割机的切割偏离风险较大，则生成切偏高风险信号；若切割偏险值HX超过预设切割偏险阈值，表明空气等离子切割机的切割偏离风险较小，则生成切偏低风险信号。
切割预警模块接收到切割高风险信号时发出相应预警，切割控制模块接收到切割高风险信号时生成相应的控制调整信号，基于相应的控制调整信号对空气等离子切割机进行运行纠偏，实现对空气等离子切割机的自动调控，智能化和自动化程度高，进一步提升了对网格状金属的切割效果和切割效率；纠偏及时性检测模块获取到切割控制模块切割高风险信号的时刻和完成纠偏操作的时刻并将其分别标记为纠始时刻和纠末时刻，将纠末时刻与纠始时刻进行时间差计算得到纠时检测值，其中，纠时检测值的数值越大，则表明纠正操作效率越低，越不利于保证切割操作的顺利安全进行；
将纠时检测值与预设纠时检测阈值进行数值比较，若纠时检测值超过预设纠时检测阈值，表明纠正操作效率较低，则生成纠偏非及时信号，且将纠偏非及时信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到纠偏非及时信号时发出相应预警，管理人员接收到相应预警时可根据需要暂停当次切割操作，并进行原因排查诊断和作出相应改善措施，进一步保证网格状金属的切割操作的顺利安全进行。
进一步而言，处理器与切割性能校验模块通信连接，切割性能校验模块获取到单位时间内生成切割高风险信号的次数并将其标记为切割高险频率，以及获取到单位时间内生成纠偏非及时信号的次数并将其标记为纠偏复异频率，通过公式WY=fq1*WG+fq2*WK将切割高险频率WG和纠偏复异频率WK进行数值计算得到切割校验值WY；其中，fq1、fq2为预设权重系数，且fq2＞fq1＞0；并且，切割校验值WY的数值越大，则表明单位时间内的切割状态越差；
将切割校验值WY与预设切割校验阈值进行数值比较，若切割校验值WY超过预设切割校验阈值，表明单位时间内的切割状态较差，则生成切割性能校验不合格信号；若切割校验值WY未超过预设切割校验阈值，表明单位时间内的切割状态较好，则生成切割性能校验合格信号；且将切割性能校验不合格信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到切割性能校验不合格信号时发出相应预警，管理人员根据需要可选择暂停当次切割操作，并对相应部件进行检查以保证切割过程顺利安全并提升切割效果。
实施例二：如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，处理器与切割难度检测模块通信连接，切割难度检测模块用于在进行网格状金属的切割前，通过对网格状金属的预设切割路径进行分析以获取到切割初析值；具体为：获取到针对网格状金属的预设切割路径，将预设切割路径的路径长度标记为切割距检值，并在预设切割路径中设定若干个切检点，将对应切检点的厚度标记为切厚实测值；将预设切割路径中所有切厚实测值进行均值计算和方差计算以得到切厚检析值和切厚波动值，将所有切检点的所处高度进行方差计算得到切面凹凸值；
其中，切面凹凸值的数值越大，则表明预设切割路径的切割面越不平整，切厚波动值的数值越大，则表明预设切割路径的厚度越不均匀，切割控制难度越大；通过公式将切割距检值QF、切厚检析值QT、切厚波动值QY和切面凹凸值QS进行数值计算得到切割初析值QX；其中，a1、a2、a3、a4为预设比例系数，且a1、a2、a3、a4的取值均为正数；并且，切割初析值QX的数值越大，则表明相对而言该网格状金属的切割难度越大；
且事先设定每组材料分别对应一组切割权重值，需要说明的是，切割权重值的取值均大于零，并由管理人员预先设定并存储至处理器中；并且，对应材料越难进行切割，则与该材料相匹配的切割权重值的数值越大；获取到网格状金属的材料，基于网格状金属的材料以获取与其相匹配的切割权重值并将其标记为切割影响值；将切割影响值与切割初析值相乘，并将该乘积结果标记为切割再析值；
将切割再析值与空气等离子切割机所对应的预设切割再析阈值进行数值比较，若切割再析值超过预设切割再析阈值，表明该网格状金属的切割难度较大，则生成切割高难度信号；若切割再析值未超过预设切割再析阈值，表明该网格状金属的切割难度较小，则生成切割低难度信号；且将切割高难度信号或切割低难度信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到切割高难度信号时发出相应预警，在接收到相应预警时选择不采用该空气等离子切割机对相应网格状金属进行切割，以对该空气等离子切割机进行保护并保证针对网格状金属的切割效果和切割稳定性。
实施例三：如图3所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，处理器与准备合理性评估模块通信连接，处理器将切割低难度信号发送至准备合理性评估模块，准备合理性评估模块接收到切割低难度信号时，对空气等离子切割机进行准备合理性分析，通过分析生成准备合格信号或准备不合格信号，且将准备不合格信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到准备不合格信号时发出相应预警，在接收到相应预警时选择暂不进行网格状金属的切割，并对空气等离子切割机作出相应的处理措施，以保证切割过程的顺利进行，降低切割过程的安全隐患并保证对网格状金属的切割效果；准备合理性分析的具体分析过程如下：
采集到空气等离子切割机相邻上一次检查维护时刻，将相邻上一次检查维护时刻与当前时刻的间隔时长标记为切割维护间时值；以及采集到空气等离子切割机在相邻上一次检查维护时刻与当前时刻的间隔时长内进行切割运行的总时长并将其标记为间隔运时值；且采集到空气等离子切割机相邻上一次切割运行的结束时刻，将相邻上一次切割运行的结束时刻与当前时刻的间隔时长标记为切割休整时长，并获取到空气等离子切割机相邻上一次切割运行的切割时长并将其标记为邻运时检值，将切割休整时长与邻运时检值进行比值计算得到切割休检值；
通过公式ZY=（ew1*ZS+ew2*ZD）/（ew3*ZF+ew1+ew2）将切割维护间时值ZS、间隔运时值ZD和切割休检值ZF进行数值计算得到准备检验值ZY，其中，ew1、ew2、ew3为预设比例系数，ew3＞ew2＞ew1＞0；并且，准备检验值ZY的数值越大，表明空气等离子切割机的准备状态越差，越不利于保证切割操作的安全顺利进行；将准备检验值ZY与预设准备检验阈值进行数值比较，若准备检验值ZY超过预设准备检验阈值，表明空气等离子切割机的准备状态较差，则生成准备不合格信号。
进一步而言，若准备检验值未超过预设准备检验阈值，则获取到与空气等离子切割机相配套并用于对网格状金属进行固定的夹具，在夹具与网格状金属所夹持接触的部位设定若干个压检点，将压检点受到的挤压力标记为施压检测值，将施压检测值与预设施压检测值范围的中值进行差值计算得到施压偏差值，将所有压检点的施压偏差值进行均值计算得到施压分析值，且将施压偏差值超过预设施压偏差阈值的压检点的数量占比值标记为施压点异值；
通过公式CX=b1*CK+b2*CY/（b1+b2）将施压点异值CK和施压分析值CY进行数值计算得到夹持评估值CX，其中，b1、b2为预设比例系数，b1＞b2＞0；并且，夹持评估值CX的数值越大，表明针对网格状金属的夹持固定效果越差；将夹持评估值CX与预设夹持评估阈值进行数值比较，若夹持评估值CX超过预设夹持评估阈值，表明针对网格状金属的夹持固定效果较差，则生成准备不合格信号；若夹持评估值CX未超过预设夹持评估阈值，表明针对网格状金属的夹持固定效果较好，则生成准备合格信号。
实施例四：如图4所示，本实施例与实施例1、实施例2、实施例3的区别在于，本发明提出的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法，该控制方法包括以下步骤：
步骤一、在进行网格状金属的切割前通过切割难度分析以生成切割高难度信号或切割低难度信号；
步骤二、在生成切割低难度信号时对空气等离子切割机的准备合理性进行分析，通过分析生成准备合格信号或准备不合格信号；
步骤三、在生成准备合格信号时使空气等离子切割机按照预设切割路径对网格状金属进行切割，并对空气等离子切割机的切割偏离风险状况进行分析以生成切偏高风险信号或切偏低风险信号；
步骤四、在生成切偏高风险信号时生成相应的控制调整信号，基于相应的控制调整信号对空气等离子切割机进行运行纠偏；
步骤五、将针对空气等离子切割机的纠偏过程进行及时性分析，通过分析以判断是否生成纠偏非及时信号，在生成纠偏非及时信号时发出相应预警。
本发明的工作原理：使用时，通过切割控制模块使空气等离子切割机按照预设切割路径对网格状金属进行切割，切割偏险检测模块对切割过程中空气等离子切割机的切割偏离风险状况进行分析，通过分析以生成切偏高风险信号或切偏低风险信号，实现对切割过程的实时监测并及时反馈切割参数偏离状况，在生成切割高风险信号时基于相应的控制调整信号对空气等离子切割机进行运行纠偏并评估其纠偏及时性状况，实现对空气等离子切割机的自动调控，智能化和自动化程度高，显著提升对网格状金属的切割效果和切割效率，保证切割过程的安全性和稳定性。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，包括处理器、用户输入模块、切割控制模块、切割偏险检测模块、纠偏及时性检测模块和切割预警模块；操作人员通过用户输入模块输入针对网格状金属的切割参数，并将所输入的切割参数经处理器发送至切割控制模块；切割控制模块使空气等离子切割机按照预设切割路径对网格状金属进行切割，切割偏险检测模块对切割过程中空气等离子切割机的切割偏离风险状况进行分析，通过分析以生成切偏高风险信号或切偏低风险信号，且将切偏高风险信号经处理器发送至切割预警模块和切割控制模块；
切割预警模块接收到切割高风险信号时发出相应预警，切割控制模块接收到切割高风险信号时生成相应的控制调整信号，基于相应的控制调整信号对空气等离子切割机进行运行纠偏；纠偏及时性检测模块获取到切割控制模块切割高风险信号的时刻和完成纠偏操作的时刻并将其分别标记为纠始时刻和纠末时刻，将纠末时刻与纠始时刻进行时间差计算得到纠时检测值，将纠时检测值与预设纠时检测阈值进行数值比较，若纠时检测值超过预设纠时检测阈值，则生成纠偏非及时信号，且将纠偏非及时信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到纠偏非及时信号时发出相应预警。
2.根据权利要求1所述的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，切割偏险检测模块的具体运行过程包括：
采集到空气等离子切割机的实时位置，将实时位置与预设切割路径中相应位置的偏离距离标记切割位偏值；以及采集到空气等离子切割机的实时切割速度并将其标记为切速检测值，并通过分析获取到辅助气体喷压值、割嘴高偏值和割嘴角偏值；将切割位偏值、切速检测值、辅助气体喷压值、割嘴高偏值和割嘴角偏值进行数值计算得到切割偏险值，若切割偏险值超过预设切割偏险阈值，则生成切偏高风险信号；若切割偏险值超过预设切割偏险阈值，则生成切偏低风险信号。
3.根据权利要求2所述的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，辅助气体喷压值、割嘴高偏值和割嘴角偏值的分析获取方法具体如下：
采集到空气等离子切割机在切割时所喷出的辅助气体的压力并将其标记为辅气压检值，将辅气压检值与所设定的预设辅气压检值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到辅助气体喷压值；
且采集到空气等离子切割机在切割时等离子弧与网格状金属表面相应位置的距离并将其标记为割距值，将割距值与所设定的预设割距值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到割嘴高偏值；
以及采集到空气等离子切割机在切割时割嘴与网格状金属表面相应位置的夹角并将其标记为割角值，将割角值与所设定的预设割角值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到割嘴角偏值。
4.根据权利要求1所述的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，处理器与切割性能校验模块通信连接，切割性能校验模块获取到单位时间内生成切割高风险信号的次数并将其标记为切割高险频率，以及获取到单位时间内生成纠偏非及时信号的次数并将其标记为纠偏复异频率，将切割高险频率和纠偏复异频率进行数值计算得到切割校验值；若切割校验值超过预设切割校验阈值，则生成切割性能校验不合格信号；若切割校验值未超过预设切割校验阈值，则生成切割性能校验合格信号；且将切割性能校验不合格信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到切割性能校验不合格信号时发出相应预警。
5.根据权利要求4所述的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，处理器与切割难度检测模块通信连接，切割难度检测模块用于在进行网格状金属的切割前，通过对网格状金属的预设切割路径进行分析以获取到切割初析值；且事先设定每组材料分别对应一组切割权重值，获取到网格状金属的材料，基于网格状金属的材料以获取与其相匹配的切割权重值并将其标记为切割影响值；
将切割影响值与切割初析值相乘，并将该乘积结果标记为切割再析值；将切割再析值与空气等离子切割机所对应的预设切割再析阈值进行数值比较，若切割再析值超过预设切割再析阈值，则生成切割高难度信号；若切割再析值未超过预设切割再析阈值，则生成切割低难度信号；且将切割高难度信号或切割低难度信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到切割高难度信号时发出相应预警。
6.根据权利要求5所述的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，切割初析值的分析获取方法如下：
获取到针对网格状金属的预设切割路径，将预设切割路径的路径长度标记为切割距检值，并在预设切割路径中设定若干个切检点，将对应切检点的厚度标记为切厚实测值；将预设切割路径中所有切厚实测值进行均值计算和方差计算以得到切厚检析值和切厚波动值，将所有切检点的所处高度进行方差计算得到切面凹凸值；将切割距检值、切厚检析值、切厚波动值和切面凹凸值进行数值计算得到切割初析值。
7.根据权利要求5所述的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，处理器与准备合理性评估模块通信连接，处理器将切割低难度信号发送至准备合理性评估模块，准备合理性评估模块接收到切割低难度信号时，对空气等离子切割机进行准备合理性分析，通过分析生成准备合格信号或准备不合格信号，且将准备不合格信号经处理器发送至切割预警模块，切割预警模块接收到准备不合格信号时发出相应预警。
8.根据权利要求7所述的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，准备合理性分析的具体分析过程如下：
采集到空气等离子切割机相邻上一次检查维护时刻，将相邻上一次检查维护时刻与当前时刻的间隔时长标记为切割维护间时值；以及采集到空气等离子切割机在相邻上一次检查维护时刻与当前时刻的间隔时长内进行切割运行的总时长并将其标记为间隔运时值；
且采集到空气等离子切割机相邻上一次切割运行的结束时刻，将相邻上一次切割运行的结束时刻与当前时刻的间隔时长标记为切割休整时长，并获取到空气等离子切割机相邻上一次切割运行的切割时长并将其标记为邻运时检值，将切割休整时长与邻运时检值进行比值计算得到切割休检值；将切割维护间时值、间隔运时值和切割休检值进行数值计算得到准备检验值，若准备检验值超过预设准备检验阈值，则生成准备不合格信号。
9.根据权利要求8所述的一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统，其特征在于，若准备检验值未超过预设准备检验阈值，则获取到与空气等离子切割机相配套并用于对网格状金属进行固定的夹具，在夹具与网格状金属所夹持接触的部位设定若干个压检点，将压检点受到的挤压力标记为施压检测值，将施压检测值与预设施压检测值范围的中值进行差值计算得到施压偏差值，将所有压检点的施压偏差值进行均值计算得到施压分析值，且将施压偏差值超过预设施压偏差阈值的压检点的数量占比值标记为施压点异值；将施压点异值和施压分析值进行数值计算得到夹持评估值，若夹持评估值超过预设夹持评估阈值，则生成准备不合格信号；若夹持评估值未超过预设夹持评估阈值，则生成准备合格信号。
10.一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法，其特征在于，该控制方法采用如权利要求1-9任意一项所述空气等离子切割机切割网格状金属的控制系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410023297.7A CN117817084B (zh) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | 一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410023297.7A CN117817084B (zh) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | 一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117817084A true CN117817084A (zh) | 2024-04-05 |
| CN117817084B CN117817084B (zh) | 2024-06-14 |
Family
ID=90517075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410023297.7A Active CN117817084B (zh) | 2024-01-08 | 2024-01-08 | 一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117817084B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1238749A1 (de) * | 2001-03-08 | 2002-09-11 | Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zum Brennschneiden von Werkstücken |
| CN103433607A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-11 | 华中科技大学 | 一种数字化等离子切割机控制系统 |
| CN108581154A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-28 | 河南昊盾机器人科技有限公司 | 等离子切割机智能控制系统 |
| CN115026395A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 湖南鑫源缸套有限责任公司 | 一种等离子切割机切割监控报警系统 |
| CN115846903A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-03-28 | 江苏电力装备有限公司 | 激光切割防变形工艺 |
| WO2023072282A1 (zh) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 济南邦德激光股份有限公司 | 一种激光切割光斑控制系统及方法 |
| CN116416768A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-07-11 | 山东特发光源光通信有限公司 | 一种光缆切割机中央处理器用预警系统 |
| CN117182928A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-08 | 深圳市磐锋精密技术有限公司 | 一种智能抓取机器手同步控制系统 |
-
2024
- 2024-01-08 CN CN202410023297.7A patent/CN117817084B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1238749A1 (de) * | 2001-03-08 | 2002-09-11 | Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zum Brennschneiden von Werkstücken |
| CN103433607A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-11 | 华中科技大学 | 一种数字化等离子切割机控制系统 |
| CN108581154A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-09-28 | 河南昊盾机器人科技有限公司 | 等离子切割机智能控制系统 |
| WO2023072282A1 (zh) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 济南邦德激光股份有限公司 | 一种激光切割光斑控制系统及方法 |
| CN115026395A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 湖南鑫源缸套有限责任公司 | 一种等离子切割机切割监控报警系统 |
| CN115846903A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-03-28 | 江苏电力装备有限公司 | 激光切割防变形工艺 |
| CN116416768A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-07-11 | 山东特发光源光通信有限公司 | 一种光缆切割机中央处理器用预警系统 |
| CN117182928A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-08 | 深圳市磐锋精密技术有限公司 | 一种智能抓取机器手同步控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117817084B (zh) | 2024-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111352003B (zh) | 一种用于电气设备故障的分析系统 | |
| CN116660669B (zh) | 一种电力设备故障在线监测系统及方法 | |
| AU773586B2 (en) | Monitor for electric arc welder | |
| KR102380352B1 (ko) | 용접 프로세스를 위한 열 에너지 감지 및 분석 | |
| CN115375154A (zh) | 一种建筑施工质量安全在线风险管理系统 | |
| CN110782634A (zh) | 一种基于动态评估的化工厂泄漏监测网络布置系统 | |
| CN116820050A (zh) | 一种基于工业互联网的生产线用自动控制系统 | |
| CN111080054B (zh) | 一种热轧带钢宽度质量自动评价方法及系统 | |
| CN114799573B (zh) | 一种锂电池极片的模切装置及方法 | |
| CN115091491B (zh) | 一种配电房巡维机器人及其控制方法 | |
| CN117817084B (zh) | 一种空气等离子切割机切割网格状金属的控制方法及系统 | |
| CN117075528B (zh) | 一种基于数据处理的手机配件旋转流水线的监控系统 | |
| CN105301008A (zh) | 一种接装纸质量检测警示系统及质量在线检测方法 | |
| CN108767905B (zh) | 基于同步向量测量装置数据进行一次调频调试分析方法 | |
| CN115846903A (zh) | 激光切割防变形工艺 | |
| CN114928173A (zh) | 基于电网业务中台和电力数据安全交互的智能配电系统 | |
| CN117791869B (zh) | 基于智能配电柜的数据在线监测方法及系统 | |
| CN211947220U (zh) | 一种激光修复冷却及监控装置 | |
| CN117890385B (zh) | 基于焊接缺陷检测的新能源汽车水冷板加工装置 | |
| CN117564548A (zh) | 用于高温高压大口径厚壁管道的焊接监控系统及监控方法 | |
| CN117784668A (zh) | 一种基于数据分析的面粉产线加工安全智能监管系统 | |
| CN117182928B (zh) | 一种智能抓取机器手同步控制系统 | |
| CN117391357B (zh) | 一种基于大数据的电网调度运行管理的调度自查系统 | |
| CN107470508A (zh) | 一种弹簧加工用高效率切割机的工作方法 | |
| CN114897921A (zh) | 基于机器视觉的受电弓磨耗值和受电弓异常实时检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |