本發(fā)明涉及材料加工，具體涉及一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法。

背景技術(shù)：

1、激光落料裝備中，金屬薄板帶材在連續(xù)運(yùn)動(dòng)中，各激光頭對(duì)薄板帶材進(jìn)行動(dòng)態(tài)循環(huán)切割。金屬薄板帶材在與所述輸送方向垂直的y方向上受到外力作用，不能保持直線運(yùn)動(dòng)，在與所述輸送方向垂直的y方向上發(fā)生左右擺動(dòng)，導(dǎo)致多區(qū)激光頭協(xié)同落料時(shí)，切割圖形無(wú)法形成閉合的切割路徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，包括以下步驟：

4、s1、沿板材的傳輸方向布設(shè)多個(gè)激光切割頭，對(duì)應(yīng)將板材加工圖形的閉合切割軌跡分割成多個(gè)加工區(qū)域的分段切割軌跡；

5、s2、采用數(shù)控系統(tǒng)控制激光切割頭運(yùn)動(dòng)，即控制激光切割頭在板材傳輸方向x軸的運(yùn)動(dòng)速度，以及控制激光切割頭在與x軸垂直方向y軸的運(yùn)動(dòng)速度；

6、s3、連續(xù)的測(cè)量在y軸方向上板材的第一帶材邊緣和固定的第一測(cè)量點(diǎn)的第一距離值，以及在y軸方向上板材的第二帶材邊緣和固定的第二測(cè)量點(diǎn)的第二距離值，將第一距離值、第二距離值實(shí)時(shí)發(fā)送給數(shù)控系統(tǒng)；

7、s4、數(shù)控系統(tǒng)使用預(yù)定切割路徑和測(cè)得的第一距離值、第二距離值，來(lái)計(jì)算糾正后的切割路徑，并沿糾正后的切割路徑通過(guò)移動(dòng)激光切割頭來(lái)在板材中生成切縫。

8、作為上述方案的優(yōu)選，步驟s1中，板材通過(guò)多組皮帶輸送帶沿傳輸方向x軸向前傳輸。

9、作為上述方案的優(yōu)選，皮帶輸送帶上設(shè)置有透光縫，用于穿過(guò)激光。

10、作為上述方案的優(yōu)選，每個(gè)激光切割頭通過(guò)一組三軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)單獨(dú)控制，所述三軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)所述激光切割頭沿x軸、y軸、z軸方向移動(dòng)，x軸、y軸、z軸在三維空間內(nèi)相互垂直。

11、作為上述方案的優(yōu)選，步驟s2中，數(shù)控系統(tǒng)控制激光切割頭在x軸方向的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度等于板材沿輸送帶方向的運(yùn)動(dòng)速度與激光切割頭在板材靜止?fàn)顟B(tài)下加工設(shè)定軌跡時(shí)在x軸方向的設(shè)定速度之和，數(shù)控系統(tǒng)控制激光切割頭在y軸方向的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度等于激光切割頭在板材靜止?fàn)顟B(tài)下加工設(shè)定軌跡時(shí)在y軸方向的設(shè)定速度。

12、作為上述方案的優(yōu)選，步驟s3中，分別通過(guò)設(shè)置在激光切割裝置上游的第一距離測(cè)量裝置和下游的第二距離測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量第一距離值和第二距離值，并將測(cè)量值實(shí)時(shí)發(fā)送給所述數(shù)控系統(tǒng)。

13、作為上述方案的優(yōu)選，步驟s4中，根據(jù)以下公式(1)計(jì)算激光切割頭在y方向上的位移補(bǔ)償值及沿x方向上的旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值：

14、

15、在第一切割加工區(qū)的入口區(qū)域某固定位置設(shè)置第一測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量第一測(cè)量點(diǎn)處的微小位移a(t)，單位是毫米，式(1)中，a(ti)、a(tn)分別為采樣初始時(shí)刻ti時(shí)刻、在ti之后的采樣時(shí)刻tn時(shí)刻(其中n取值從j到無(wú)窮)的采樣值，金屬薄板帶材從從左至右移動(dòng)至加工區(qū)域，將第一測(cè)量點(diǎn)第一次測(cè)量到第一帶材邊緣和固定的第一測(cè)量點(diǎn)的第一距離值a(ti)的時(shí)刻作為采樣初始時(shí)刻，將采樣初始時(shí)刻ti時(shí)刻的測(cè)量值a(ti)作為基準(zhǔn)值；

16、在第二切割加工區(qū)的入口區(qū)域某固定位置設(shè)置第二測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量第二測(cè)量點(diǎn)處的微小位移b(t)，單位是毫米，式(1)中，b(tj)、b(tn)分別為采樣初始時(shí)刻tj時(shí)刻、在tj之后的采樣時(shí)刻tn時(shí)刻(其中n取值從j到無(wú)窮)的采樣值，金屬薄板帶材從從左至右移動(dòng)至加工區(qū)域，將第二測(cè)量點(diǎn)第一次測(cè)量到第二帶材邊緣和固定的第二測(cè)量點(diǎn)的第二距離值b(tj)的時(shí)刻作為采樣初始時(shí)刻，將采樣初始時(shí)刻tj時(shí)刻的測(cè)量值b(tj)作為基準(zhǔn)值；

17、式(1)中，m為第一測(cè)量點(diǎn)與第二測(cè)量點(diǎn)沿x軸方向上的垂直距離，為定值，單位是毫米，第一測(cè)量點(diǎn)與第二測(cè)量點(diǎn)沿x軸方向上不必須在一條直線上，k1、k2分別為在tn時(shí)刻，兩個(gè)區(qū)域的激光切割頭加工設(shè)定軌跡在y方向上的位移補(bǔ)償值，單位是毫米，α為在tn時(shí)刻，兩個(gè)區(qū)域的激光切割頭加工設(shè)定軌跡在與x軸正方向上夾角的旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值。

18、作為上述方案的優(yōu)選，首次切割時(shí)，通過(guò)人工校準(zhǔn)對(duì)加工坐標(biāo)系進(jìn)行x、y方向上的位移補(bǔ)償使切割圖形閉合，之后動(dòng)態(tài)循環(huán)切割時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)把位移補(bǔ)償值、旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值轉(zhuǎn)化為g代碼，轉(zhuǎn)化后的g代碼通過(guò)位移補(bǔ)償值、旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值對(duì)加工坐標(biāo)系進(jìn)行y方向上的位移補(bǔ)償、與x軸正方向上夾角的旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償，轉(zhuǎn)化后的g代碼對(duì)第一切割加工區(qū)、第二切割加工區(qū)內(nèi)的激光切割頭加工設(shè)定軌跡在y方向上、與x軸正方向上夾角的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

19、由于具有上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的有益效果在于：

20、利用本發(fā)明提供的方法，能夠安全、可靠地從連續(xù)傳送的金屬薄板帶材上切割具有預(yù)定輪廓的金屬薄板胚料。

技術(shù)特征：

1.一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，其特征在于：步驟s1中，板材通過(guò)多組皮帶輸送帶沿傳輸方向x軸向前傳輸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，其特征在于：皮帶輸送帶上設(shè)置有透光縫，用于穿過(guò)激光。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，其特征在于：每個(gè)激光切割頭通過(guò)一組三軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)單獨(dú)控制，所述三軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)所述激光切割頭沿x軸、y軸、z軸方向移動(dòng)，x軸、y軸、z軸在三維空間內(nèi)相互垂直。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，其特征在于：步驟s2中，數(shù)控系統(tǒng)控制激光切割頭在x軸方向的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度等于板材沿輸送帶方向的運(yùn)動(dòng)速度與激光切割頭在板材靜止?fàn)顟B(tài)下加工設(shè)定軌跡時(shí)在x軸方向的設(shè)定速度之和，數(shù)控系統(tǒng)控制激光切割頭在y軸方向的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度等于激光切割頭在板材靜止?fàn)顟B(tài)下加工設(shè)定軌跡時(shí)在y軸方向的設(shè)定速度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，其特征在于：步驟s3中，分別通過(guò)設(shè)置在激光切割裝置上游的第一距離測(cè)量裝置和下游的第二距離測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量第一距離值和第二距離值，并將測(cè)量值實(shí)時(shí)發(fā)送給所述數(shù)控系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，其特征在于：步驟s4中，根據(jù)以下公式(1)計(jì)算激光切割頭在y方向上的位移補(bǔ)償值及沿x方向上的旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，其特征在于：首次切割時(shí)，通過(guò)人工校準(zhǔn)對(duì)加工坐標(biāo)系進(jìn)行x、y方向上的位移補(bǔ)償使切割圖形閉合，之后動(dòng)態(tài)循環(huán)切割時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)把位移補(bǔ)償值、旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值轉(zhuǎn)化為g代碼，轉(zhuǎn)化后的g代碼通過(guò)位移補(bǔ)償值、旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值對(duì)加工坐標(biāo)系進(jìn)行y方向上的位移補(bǔ)償、與x軸正方向上夾角的旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償，轉(zhuǎn)化后的g代碼對(duì)第一切割加工區(qū)、第二切割加工區(qū)內(nèi)的激光切割頭加工設(shè)定軌跡在y方向上、與x軸正方向上夾角的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)切割金屬薄板胚料的控制方法，包括設(shè)置至少兩個(gè)激光切割裝置，其具有在輸送方向X上和與輸送方向垂直的Y方向上可移動(dòng)的至少兩個(gè)激光切割頭，并且還具有用于控制激光切割頭沿對(duì)應(yīng)于預(yù)定輪廓的切割路徑移動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)。通過(guò)設(shè)置在激光切割裝置上游的第一距離測(cè)量裝置來(lái)連續(xù)的測(cè)量在Y方向上金屬薄板帶材的第一帶材邊緣和固定的第一測(cè)量點(diǎn)的第一距離值，向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送測(cè)量得到的第一距離值。通過(guò)設(shè)置在激光切割裝置下游的第二距離測(cè)量裝置來(lái)連續(xù)的測(cè)量在Y方向上金屬薄板帶材的第二帶材邊緣和固定的第二測(cè)量點(diǎn)的第二距離值，向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送測(cè)量得到的第二距離值。使用預(yù)定切割路徑和測(cè)得的第一距離值、第二距離值，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的控制程序來(lái)計(jì)算糾正后的切割路徑，以及沿糾正后的切割路徑通過(guò)移動(dòng)激光切割頭來(lái)在金屬薄板帶材中生成切縫。

技術(shù)研發(fā)人員：丁石君,魏小彪,李威,文超,閆阿澤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北三江航天紅峰控制有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9