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)運動中，各激光頭對薄板帶材進(jìn)行動態(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，不能保持直線運動，在與所述輸送方向垂直的y方向上發(fā)生左右擺動，導(dǎo)致多區(qū)激光頭協(xié)同落料時，切割圖形無法形成閉合的切割路徑。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)問題，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、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(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)多個激光切割頭，對應(yīng)將板材加工圖形的閉合切割軌跡分割成多個加工區(qū)域的分段切割軌跡；

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

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

7、s4、數(shù)控系統(tǒng)使用預(yù)定切割路徑和測得的第一距離值、第二距離值，來計算糾正后的切割路徑，并沿糾正后的切割路徑通過移動激光切割頭來在板材中生成切縫。

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，用于穿過激光。

10、作為上述方案的優(yōu)選，每個激光切割頭通過一組三軸傳動機(jī)構(gòu)單獨控制，所述三軸傳動機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動所述激光切割頭沿x軸、y軸、z軸方向移動，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軸方向的實際運動速度等于板材沿輸送帶方向的運動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軸方向的實際運動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，分別通過設(shè)置在激光切割裝置上游的第一距離測量裝置和下游的第二距離測量裝置來測量第一距離值和第二距離值，并將測量值實時發(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)置第一測量點，測量第一測量點處的微小位移a(t)，單位是毫米，式(1)中，a(ti)、a(tn)分別為采樣初始時刻ti時刻、在ti之后的采樣時刻tn時刻(其中n取值從j到無窮)的采樣值，金屬薄板帶材從從左至右移動至加工區(qū)域，將第一測量點第一次測量到第一帶材邊緣和固定的第一測量點的第一距離值a(ti)的時刻作為采樣初始時刻，將采樣初始時刻ti時刻的測量值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)置第二測量點，測量第二測量點處的微小位移b(t)，單位是毫米，式(1)中，b(tj)、b(tn)分別為采樣初始時刻tj時刻、在tj之后的采樣時刻tn時刻(其中n取值從j到無窮)的采樣值，金屬薄板帶材從從左至右移動至加工區(qū)域，將第二測量點第一次測量到第二帶材邊緣和固定的第二測量點的第二距離值b(tj)的時刻作為采樣初始時刻，將采樣初始時刻tj時刻的測量值b(tj)作為基準(zhǔn)值；

17、式(1)中，m為第一測量點與第二測量點沿x軸方向上的垂直距離，為定值，單位是毫米，第一測量點與第二測量點沿x軸方向上不必須在一條直線上，k1、k2分別為在tn時刻，兩個區(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時刻，兩個區(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，通過人工校準(zhǔn)對加工坐標(biāo)系進(jìn)行x、y方向上的位移補(bǔ)償使切割圖形閉合，之后動態(tài)循環(huán)切割時，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代碼通過位移補(bǔ)償值、旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值對加工坐標(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)行實時補(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：每個激光切割頭通過一組三軸傳動機(jī)構(gòu)單獨控制，所述三軸傳動機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動所述激光切割頭沿x軸、y軸、z軸方向移動，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軸方向的實際運動速度等于板材沿輸送帶方向的運動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軸方向的實際運動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，分別通過設(shè)置在激光切割裝置上游的第一距離測量裝置和下游的第二距離測量裝置來測量第一距離值和第二距離值，并將測量值實時發(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，通過人工校準(zhǔn)對加工坐標(biāo)系進(jìn)行x、y方向上的位移補(bǔ)償使切割圖形閉合，之后動態(tài)循環(huán)切割時，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代碼通過位移補(bǔ)償值、旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償值對加工坐標(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)行實時補(bǔ)償。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種連續(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方向上可移動的至少兩個激光切割頭，并且還具有用于控制激光切割頭沿對應(yīng)于預(yù)定輪廓的切割路徑移動的數(shù)控系統(tǒng)。通過設(shè)置在激光切割裝置上游的第一距離測量裝置來連續(xù)的測量在Y方向上金屬薄板帶材的第一帶材邊緣和固定的第一測量點的第一距離值，向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送測量得到的第一距離值。通過設(shè)置在激光切割裝置下游的第二距離測量裝置來連續(xù)的測量在Y方向上金屬薄板帶材的第二帶材邊緣和固定的第二測量點的第二距離值，向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送測量得到的第二距離值。使用預(yù)定切割路徑和測得的第一距離值、第二距離值，通過數(shù)控系統(tǒng)的控制程序來計算糾正后的切割路徑，以及沿糾正后的切割路徑通過移動激光切割頭來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