本發(fā)明涉及激光切割的技術(shù)領(lǐng)域，具體為將圖形導(dǎo)入功能結(jié)合至激光切割機(jī)的方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的激光切割設(shè)備普遍采用CNC系統(tǒng)來(lái)完成切割路徑的控制，使用設(shè)備的人員必須具備CNC編程的能力，如何在激光切割過(guò)程中需要修改切割路徑和順序，需要對(duì)CNC程序進(jìn)行修改，不便于實(shí)時(shí)調(diào)整加工順序以及切割路徑，其使得現(xiàn)有的激光切割設(shè)備進(jìn)行切割時(shí)對(duì)人員要求較高，且操作繁瑣，使得加工效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了將圖形導(dǎo)入功能結(jié)合至激光切割機(jī)的方法，其使得物料無(wú)需預(yù)先切段加工，放置于對(duì)應(yīng)的操作工位，工人將待加工的圖形導(dǎo)入到切割機(jī)主機(jī)，主機(jī)根據(jù)圖形和預(yù)先設(shè)定的激光參數(shù)自動(dòng)控制對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速切割，使得操作過(guò)程簡(jiǎn)單、加工效率高。

將圖形導(dǎo)入功能結(jié)合至激光切割機(jī)的方法，其特征在于：將待加工物料的成型結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)度方向剖開形成展開面，將展開面所對(duì)應(yīng)的平面圖繪制形成二維cad圖形，將二維cad圖形導(dǎo)入外置電腦的操作軟件中，外置電腦主機(jī)連接至激光切割機(jī)主機(jī)，預(yù)設(shè)二維cad圖形的原點(diǎn)，使得二維cad圖形的坐標(biāo)系和待加工物料的坐標(biāo)系相對(duì)應(yīng)，之后設(shè)定二維cad圖形上各個(gè)待加工圖元的加工順序，激光切割機(jī)主機(jī)根據(jù)二維cad圖形以及預(yù)設(shè)原點(diǎn)計(jì)算圖形元素生成各個(gè)馬達(dá)坐標(biāo)，激光切割機(jī)主機(jī)驅(qū)動(dòng)激光、各個(gè)軸向馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)完成指定順序圖元的加工，進(jìn)而完成對(duì)于單段物料加工，之后將該段物料切割下料，之后激光切割機(jī)主機(jī)驅(qū)動(dòng)物料進(jìn)給，完成下段物料的加工，直至物料余長(zhǎng)不夠。

其進(jìn)一步特征在于：

其具體操作步驟如下：

(1)預(yù)先將外置電腦主機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至激光切割機(jī)主機(jī)，將激光切割機(jī)的各軸原點(diǎn)復(fù)歸使得激光切割機(jī)、外置電腦處于待機(jī)狀態(tài)；

(2)選擇待加工的物料的二維cad圖形導(dǎo)入外置電腦的操作軟件中，逐個(gè)讀取待加工圖元；

(3)依次點(diǎn)擊操作原點(diǎn)一側(cè)的起始位置、各個(gè)待加工圖元，指定操作原點(diǎn)和待加工圖元的加工順序、形成圖形加工鏈表；

(4)激光切割機(jī)主機(jī)判定物料有無(wú)、并檢測(cè)信號(hào)狀態(tài)，如沒(méi)有物料，及時(shí)更換物料；

(5)激光切割主機(jī)根據(jù)待加工圖元計(jì)算圖形元素生成馬達(dá)坐標(biāo)，之后外置電腦將每個(gè)圖形元素的激光器參數(shù)傳送至激光切割主機(jī)；

(6)激光切割主機(jī)控制激光打開、啟動(dòng)馬達(dá)定位，按照?qǐng)D形加工鏈表的操作順序加工物料，直至圖形加工鏈表執(zhí)行結(jié)束；

(7)激光切割機(jī)切割下已經(jīng)加工完成的物料，控制物料長(zhǎng)度方向馬達(dá)再次送料，如物料不夠則停機(jī)更換物料，如物料供給正常則返回步驟(5),循環(huán)加工，直至物料不夠停機(jī)更換物料。

其更進(jìn)一步特征在于：

步驟(2)中讀取二維cad圖形文件后,以圖層為索引歸類各種圖形,當(dāng)讀取到不規(guī)則拼接圖形時(shí),會(huì)自動(dòng)計(jì)算圖形區(qū)域形成完整圖案，每個(gè)圖層可以單獨(dú)設(shè)定加工時(shí)使用的激光功率和速度的參數(shù)；

步驟(3)中加工順序通過(guò)鼠標(biāo)在外置電腦的圖形窗口中，任意點(diǎn)擊制定加工順序，沒(méi)有被點(diǎn)擊到的待加工圖元，將不會(huì)被加工；

步驟(5)、(6)經(jīng)行過(guò)程中外置電腦通過(guò)RS232接口實(shí)時(shí)傳送加工參數(shù)到激光器，完成不同的加工工藝；

所述二維cad圖形具體為DXF、DWG格式的二維cad圖形；

所述二維cad圖形根據(jù)成型結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)度方向剖開形成展開面按照1:1繪制，確保加工精度。

采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)后，將待加工物料的成型結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)度方向剖開形成展開面，將展開面所對(duì)應(yīng)的平面圖繪制形成二維cad圖形，將二維cad圖形導(dǎo)入外置電腦的操作軟件中，外置電腦主機(jī)連接至激光切割機(jī)主機(jī)，預(yù)設(shè)二維cad圖形的原點(diǎn)，使得二維cad圖形的坐標(biāo)系和待加工物料的坐標(biāo)系相對(duì)應(yīng)，之后設(shè)定二維cad圖形上各個(gè)待加工圖元的加工順序，激光切割機(jī)主機(jī)根據(jù)二維cad圖形以及預(yù)設(shè)原點(diǎn)計(jì)算圖形元素生成各個(gè)馬達(dá)坐標(biāo)，激光切割機(jī)主機(jī)驅(qū)動(dòng)激光、各個(gè)軸向馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)完成指定順序圖元的加工，進(jìn)而完成對(duì)于單段物料加工，之后將該段物料切割下料，之后激光切割機(jī)主機(jī)驅(qū)動(dòng)物料進(jìn)給，完成下段物料的加工，直至物料余長(zhǎng)不夠；其使得物料無(wú)需預(yù)先切段加工，放置于對(duì)應(yīng)的操作工位，工人將待加工的圖形導(dǎo)入到切割機(jī)主機(jī)，主機(jī)根據(jù)圖形和預(yù)先設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)控制對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速切割，使得操作過(guò)程簡(jiǎn)單、加工效率高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的具體步驟操作示意框圖；

圖2為本發(fā)明的具體實(shí)施例的實(shí)物的立體圖結(jié)構(gòu)示意圖(去除機(jī)器外殼部分)；

圖3為圖2的俯視圖結(jié)構(gòu)示意圖(去除外置電腦)；

圖4為圖3的A-A剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖2中待加工薄壁管的DXF格式展開平面圖；

圖中序號(hào)所對(duì)應(yīng)的名稱如下：

機(jī)座1、操作臺(tái)2、激光切割頭3、外置電腦4、顯示器5、鍵盤6、R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7、氣動(dòng)夾頭8、V型支撐9、薄壁管10、轉(zhuǎn)接夾爪11、空心套筒12、底座13、連接板14、X軸輸出塊15、Y軸電機(jī)17、Y軸輸出板18、安裝座19、Z軸輸出塊20、Z軸安裝座21。

具體實(shí)施方式

將圖形導(dǎo)入功能結(jié)合至激光切割機(jī)的方法：將待加工物料的成型結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)度方向剖開形成展開面，將展開面所對(duì)應(yīng)的平面圖繪制形成二維cad圖形，將二維cad圖形導(dǎo)入外置電腦的操作軟件中，外置電腦主機(jī)連接至激光切割機(jī)主機(jī)，預(yù)設(shè)二維cad圖形的原點(diǎn)，使得二維cad圖形的坐標(biāo)系和待加工物料的坐標(biāo)系相對(duì)應(yīng)，之后設(shè)定二維cad圖形上各個(gè)待加工圖元的加工順序，激光切割機(jī)主機(jī)根據(jù)二維cad圖形以及預(yù)設(shè)原點(diǎn)計(jì)算圖形元素生成各個(gè)馬達(dá)坐標(biāo)，激光切割機(jī)主機(jī)驅(qū)動(dòng)激光、各個(gè)軸向馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)完成指定順序圖元的加工，進(jìn)而完成對(duì)于單段物料加工，之后將該段物料切割下料，之后激光切割機(jī)主機(jī)驅(qū)動(dòng)物料進(jìn)給，完成下段物料的加工，直至物料余長(zhǎng)不夠。

外置電腦的操作軟件的內(nèi)置算法可識(shí)別直線、多段折線、矩形、多邊形、圓、圓弧、橢圓、橢圓弧、旋轉(zhuǎn)橢圓、旋轉(zhuǎn)橢圓弧、樣條曲線，并對(duì)不規(guī)則拼接圖形自動(dòng)計(jì)算切割起始點(diǎn)，該功能為現(xiàn)有CAD繪制軟件的基礎(chǔ)功能，在此不再贅述。

其具體操作步驟如下、見圖1：

(1)預(yù)先將外置電腦主機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至激光切割機(jī)主機(jī)，將激光切割機(jī)的各軸原點(diǎn)復(fù)歸使得激光切割機(jī)、外置電腦處于待機(jī)狀態(tài)；

(2)選擇待加工的物料的二維cad圖形導(dǎo)入外置電腦的操作軟件中，逐個(gè)讀取待加工圖元；

(3)依次點(diǎn)擊操作原點(diǎn)一側(cè)的起始位置、各個(gè)待加工圖元，指定操作原點(diǎn)和待加工圖元的加工順序、形成圖形加工鏈表；

(4)激光切割機(jī)主機(jī)判定物料有無(wú)、并檢測(cè)信號(hào)狀態(tài)，如沒(méi)有物料，及時(shí)更換物料；

(5)激光切割主機(jī)根據(jù)待加工圖元計(jì)算圖形元素生成馬達(dá)坐標(biāo)，之后外置電腦將每個(gè)圖形元素的激光器參數(shù)傳送至激光切割主機(jī)；

(6)激光切割主機(jī)控制激光打開、啟動(dòng)馬達(dá)定位，按照?qǐng)D形加工鏈表的操作順序加工物料，直至圖形加工鏈表執(zhí)行結(jié)束；

(7)激光切割機(jī)切割下已經(jīng)加工完成的物料，控制物料長(zhǎng)度方向馬達(dá)再次送料，如物料不夠則停機(jī)更換物料，如物料供給正常則返回步驟(5),循環(huán)加工，直至物料不夠停機(jī)更換物料。

步驟(2)中讀取二維cad圖形文件后,以圖層為索引歸類各種圖形,當(dāng)讀取到不規(guī)則拼接圖形時(shí),會(huì)自動(dòng)計(jì)算圖形區(qū)域形成完整圖案，每個(gè)圖層可以單獨(dú)設(shè)定加工時(shí)使用的激光功率和速度等參數(shù)；

步驟(3)中加工順序通過(guò)鼠標(biāo)在外置電腦的圖形窗口中，任意點(diǎn)擊制定加工順序，沒(méi)有被點(diǎn)擊到的待加工圖元，將不會(huì)被加工；

步驟(5)、(6)經(jīng)行過(guò)程中外置電腦通過(guò)RS232接口實(shí)時(shí)傳送加工參數(shù)到激光器，完成不同的加工工藝；

二維cad圖形具體為DXF、DWG格式的二維cad圖形；

二維cad圖形根據(jù)成型結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)度方向剖開形成展開面按照1:1繪制，確保加工精度。

方法所對(duì)應(yīng)的具體實(shí)施例，帶圖形導(dǎo)位功能的自動(dòng)進(jìn)料薄壁管激光切割機(jī)、見圖2～圖4：其包括機(jī)座1，機(jī)座1內(nèi)設(shè)置有切割機(jī)主機(jī)(圖中未畫出，屬于現(xiàn)有成熟技術(shù))，機(jī)座1上端面設(shè)置有操作臺(tái)2，操作臺(tái)2的一端設(shè)置有激光切割頭3，其還包括有外置電腦4，外置電腦4包括有顯示器5、鍵盤6，外置電腦4的主機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線連接切割機(jī)主機(jī)，外置電腦4內(nèi)安裝有和切割機(jī)主機(jī)兼容的圖形操作軟件，圖形操作軟件將三維的薄壁管展開形成平面圖顯示并設(shè)置對(duì)應(yīng)的加工圖案，激光切割頭3可進(jìn)行Z軸向、Y軸向運(yùn)動(dòng)，操作臺(tái)2上設(shè)置有可沿著X軸軸向移動(dòng)的R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7，R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7的朝向激光切割頭3的輸出端安裝有氣動(dòng)夾頭8，R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7的中心軸平行于X軸，操作臺(tái)2的遠(yuǎn)離激光切割頭3的一端安裝有V型支撐9，V型支撐9沿著R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7的后端中心軸延長(zhǎng)方向布置，V型支撐9內(nèi)用于放置待加工的薄壁管10，X軸、Y軸、Z軸、R軸所對(duì)應(yīng)的電機(jī)均通過(guò)切割機(jī)主機(jī)控制，激光切割頭3靠近操作臺(tái)2的一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)接夾爪11，轉(zhuǎn)接夾爪11通過(guò)氣動(dòng)控制，轉(zhuǎn)接夾爪11用于夾持住對(duì)應(yīng)位置的薄壁管，從而使得R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7帶動(dòng)氣動(dòng)夾頭8沿著X軸后退時(shí)，薄壁管10不會(huì)跟著后退。

氣動(dòng)夾頭8的安裝端套裝于R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7的輸出端，R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7的中心軸位置設(shè)置有空心套筒12，薄壁管10貫穿空心套筒12后通過(guò)氣動(dòng)夾頭8夾持，使得R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7可以帶動(dòng)薄壁管轉(zhuǎn)動(dòng)；

R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7的底座13支承于X軸電機(jī)的X軸輸出塊15，X軸電機(jī)固裝于操作臺(tái)2的上端面(圖中未畫出，屬于現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu))，X軸電機(jī)14驅(qū)動(dòng)X軸輸出塊15在X軸向做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)薄壁管10在X軸向進(jìn)給；

激光切割頭3的主體結(jié)構(gòu)固裝于Y軸電機(jī)17的Y軸輸出板18，Y軸電機(jī)17的安裝座19固裝有Z軸電機(jī)的Z軸輸出塊20，Z軸電機(jī)通過(guò)Z軸安裝座21固裝于機(jī)座1的上端面；

轉(zhuǎn)接夾爪11通過(guò)連接板14緊固操作臺(tái)2的加工位置一側(cè)的上端面，其確保轉(zhuǎn)接夾爪11的夾持中心軸和氣動(dòng)夾頭8的夾持中心軸在同一直線上。

其工作原理如下：預(yù)先設(shè)定三維的薄壁管展開形成平面圖的參考坐標(biāo)點(diǎn)，使得切割機(jī)主機(jī)內(nèi)的坐標(biāo)系和薄壁管展開形成平面圖的坐標(biāo)系保持一致，將整根薄壁管放置于V型支撐9的安裝腔內(nèi)，預(yù)設(shè)圖5中左側(cè)為參考定位邊，然后按照自左向右順序加工圖形元件，點(diǎn)擊左側(cè)邊、然后依次點(diǎn)擊三個(gè)待加工圖形元件，形成薄壁管的圖形加工鏈表，然后使得整根薄壁管10貫穿的前端貫穿氣動(dòng)夾頭8后位于激光切割頭3的激光源的下方位置，調(diào)整Z軸、Y軸進(jìn)而帶動(dòng)激光切割頭3的激光源位于薄壁管10的前端的正上方，之后氣動(dòng)夾頭8夾緊薄壁管，激光切割頭3的激光源切掉薄壁管的前端多余部分進(jìn)行對(duì)刀，使得整個(gè)坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)一致，激光切割頭3的激光源和氣動(dòng)夾頭10之間預(yù)留足夠的X軸方向空間，之后切割機(jī)主機(jī)根據(jù)薄壁管展開形成平面圖上的位置結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)X軸向進(jìn)給、R軸旋轉(zhuǎn)、激光切割頭3的激光源的切割與否，完成對(duì)于一段薄壁管的加工，之后切斷完成下料，后段薄壁管10進(jìn)料時(shí)，轉(zhuǎn)接夾爪11用于夾持住對(duì)應(yīng)位置的薄壁管10，從而使得R軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)7帶動(dòng)氣動(dòng)夾頭8沿著X軸后退一定長(zhǎng)度，之后氣動(dòng)夾頭8夾持住薄壁管、轉(zhuǎn)接夾爪11松開薄壁管，X軸向進(jìn)給待成型薄壁管的長(zhǎng)度，之后切割機(jī)主機(jī)根據(jù)薄壁管展開形成平面圖上的位置結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)X軸向進(jìn)給、R軸旋轉(zhuǎn)、激光切割頭3的激光源的切割與否，完成對(duì)于下一段薄壁管10的加工，依次循環(huán)加工薄壁管，直至整根薄壁管的長(zhǎng)度方向被加工結(jié)束，其使得薄壁管無(wú)需預(yù)先切段加工，放置于對(duì)應(yīng)的操作工位，工人將待加工的圖形導(dǎo)入到切割機(jī)主機(jī)，主機(jī)根據(jù)圖形和預(yù)先設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)控制對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速切割，使得操作過(guò)程簡(jiǎn)單、加工效率高。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。