本發(fā)明涉及激光切割技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種板材用激光切割機(jī)的自動(dòng)尋邊裝置及其尋邊方法。

背景技術(shù)：

目前，在鈑金行業(yè)對(duì)大幅面、中厚金屬板材進(jìn)行切割時(shí)，為了提高板材的利用率以及便于編程，在進(jìn)行激光切割錢(qián)必須使防止板材的直角邊和機(jī)床的X/Y軸平行。通常方式用人工校準(zhǔn)，效率低，誤差大，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，影響加工效率。我們?cè)诩す馇懈顧C(jī)中應(yīng)用了自動(dòng)尋邊功能，該功能操作簡(jiǎn)單，精度高，耗時(shí)短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種板材用激光切割機(jī)的自動(dòng)尋邊裝置及其尋邊方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的人工校準(zhǔn)，效率低，誤差大并且加工效率低的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種板材用激光切割機(jī)的自動(dòng)尋邊裝置，包括切割床板，所述切割床板的頂部端面上設(shè)置有切割平臺(tái)，所述切割床板的頂部左右兩側(cè)分別設(shè)置有左支架和右支架，所述左支架的側(cè)壁和右支架的側(cè)壁分別設(shè)置有左活動(dòng)塊和右活動(dòng)塊，且左活動(dòng)塊和右活動(dòng)塊通過(guò)橫桿連接，所述右活動(dòng)塊的底部設(shè)置有動(dòng)力電機(jī)，所述動(dòng)力電機(jī)的動(dòng)力端貫穿右活動(dòng)塊連接有轉(zhuǎn)軸，且轉(zhuǎn)軸活動(dòng)插接在活動(dòng)槽體的內(nèi)腔，所述活動(dòng)槽體分別開(kāi)設(shè)在左支架和右支架的側(cè)壁上，所述轉(zhuǎn)軸的右端安裝有主動(dòng)齒輪，所述橫桿上開(kāi)設(shè)有移動(dòng)槽，且橫桿的外壁活動(dòng)套接有激光切割裝置，所述激光切割裝置的一側(cè)安裝有控制裝置，所述控制裝置的另一側(cè)設(shè)置有橫向動(dòng)力裝置，所述控制裝置分別與激光切割裝置、橫向動(dòng)力裝置和動(dòng)力電機(jī)電性連接。

優(yōu)選的，所述右活動(dòng)塊的內(nèi)腔設(shè)置有與主動(dòng)齒輪相配合的齒輪槽。

優(yōu)選的，所述左活動(dòng)塊與左支架通過(guò)滑動(dòng)連接件連接，且滑動(dòng)連接件設(shè)置在活動(dòng)槽體的內(nèi)腔。

優(yōu)選的，所述控制裝置為中央處理器，且控制裝置通過(guò)無(wú)線通訊模塊與遠(yuǎn)程終端電性輸入連接。

優(yōu)選的，所述橫向動(dòng)力裝置上開(kāi)設(shè)有通槽，所述通槽的內(nèi)腔設(shè)置有動(dòng)力輪，所述動(dòng)力輪套接在轉(zhuǎn)桿的外壁，所述轉(zhuǎn)桿的兩端均通過(guò)軸承與通槽的內(nèi)壁連接，且轉(zhuǎn)桿的一端貫穿通槽延伸至動(dòng)力裝置的內(nèi)腔與帶輪連接，所述帶輪的外壁套接有皮帶，所述皮帶的另一端套接在轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出端上，且轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與控制裝置電性連接，所述移動(dòng)槽的內(nèi)腔設(shè)置有與動(dòng)力輪相配合的輪槽。

優(yōu)選的，該板材用激光切割機(jī)的自動(dòng)尋邊裝置的自動(dòng)尋邊方法步驟如下：

S1：通過(guò)控制裝置來(lái)設(shè)置取消零點(diǎn)偏置，設(shè)置為公制單位，取消補(bǔ)償；

S2：設(shè)置P40、P41、P42的值，在設(shè)置這三個(gè)參數(shù)值時(shí)要將第一個(gè)點(diǎn)設(shè)在板材X軸方向的近點(diǎn)，將第二個(gè)點(diǎn)設(shè)在板材X軸方向的原點(diǎn)，第三個(gè)點(diǎn)設(shè)在板材Y軸方向的原點(diǎn)；

S3：增量移動(dòng)到第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，沿Y軸負(fù)方向進(jìn)行粗尋邊和精尋邊操作，并記錄下當(dāng)前邊緣點(diǎn)位置；

S4：增量移動(dòng)到第二個(gè)測(cè)量點(diǎn)，沿Y軸負(fù)方向進(jìn)行粗尋邊和精尋邊操作，并記錄下當(dāng)前邊緣點(diǎn)位置；

S5：增量移動(dòng)到第三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，沿Y軸負(fù)方向進(jìn)行粗尋邊和精尋邊操作，并記錄下當(dāng)前邊緣點(diǎn)位置；

S6：根據(jù)尋邊得到的3點(diǎn)位置計(jì)算出工件原點(diǎn)坐標(biāo)和工件偏轉(zhuǎn)的角度；

S7：通過(guò)控制裝置來(lái)操作動(dòng)力電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)配合激光切割裝置的移動(dòng)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行激光切割的操作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該板材用激光切割機(jī)的自動(dòng)尋邊裝置及快速尋邊方法操作簡(jiǎn)單，精度高，耗時(shí)短，提高了加工效率，同時(shí)在尋邊程序中加入了三點(diǎn)探板功能，即切割頭在第一個(gè)點(diǎn)如果檢測(cè)到下方?jīng)]有板材，會(huì)自動(dòng)移到下一個(gè)點(diǎn)再次探板，共探三次板。如果三次都沒(méi)有檢測(cè)到板材，就出沒(méi)有檢測(cè)到板材報(bào)警停機(jī)，三次內(nèi)若探到板，則開(kāi)始第一點(diǎn)尋邊，避免了人工校準(zhǔn)所產(chǎn)生的誤差，減少了板材的浪費(fèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的橫向動(dòng)力裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的尋邊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的自動(dòng)尋邊的流程圖。

圖中：1切割床板、2切割平臺(tái)、3左支架、4右支架、5左活動(dòng)塊、6右活動(dòng)塊、7動(dòng)力電機(jī)、71轉(zhuǎn)軸、72主動(dòng)齒輪、8活動(dòng)槽體、9橫桿、10激光切割裝置、11控制裝置、12移動(dòng)槽、13橫向動(dòng)力裝置、131通槽、132動(dòng)力輪、133轉(zhuǎn)桿、134帶輪、135皮帶、136轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-5，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種板材用激光切割機(jī)的自動(dòng)尋邊裝置，包括切割床板1，所述切割床板1的頂部端面上設(shè)置有切割平臺(tái)2，所述切割床板1的頂部左右兩側(cè)分別設(shè)置有左支架3和右支架4，所述左支架3的側(cè)壁和右支架4的側(cè)壁分別設(shè)置有左活動(dòng)塊5和右活動(dòng)塊6，且左活動(dòng)塊5和右活動(dòng)塊6通過(guò)橫桿9連接，所述右活動(dòng)塊6的底部設(shè)置有動(dòng)力電機(jī)7，所述動(dòng)力電機(jī)7的動(dòng)力端貫穿右活動(dòng)塊6連接有轉(zhuǎn)軸71，且轉(zhuǎn)軸71活動(dòng)插接在活動(dòng)槽體8的內(nèi)腔，所述活動(dòng)槽體8分別開(kāi)設(shè)在左支架3和右支架4的側(cè)壁上，所述轉(zhuǎn)軸71的右端安裝有主動(dòng)齒輪72，所述橫桿9上開(kāi)設(shè)有移動(dòng)槽12，且橫桿9的外壁活動(dòng)套接有激光切割裝置10，所述激光切割裝置10的一側(cè)安裝有控制裝置11，所述控制裝置11的另一側(cè)設(shè)置有橫向動(dòng)力裝置13，所述控制裝置11分別與激光切割裝置10、橫向動(dòng)力裝置13和動(dòng)力電機(jī)7電性連接。

其中，所述右活動(dòng)塊6的內(nèi)腔設(shè)置有與主動(dòng)齒輪72相配合的齒輪槽，通過(guò)主動(dòng)齒輪72與齒輪槽的配合工作，從而帶動(dòng)右活動(dòng)塊6的移動(dòng)，所述左活動(dòng)塊5與左支架3通過(guò)滑動(dòng)連接件連接，且滑動(dòng)連接件設(shè)置在活動(dòng)槽體8的內(nèi)腔，使得左活動(dòng)塊5與右活動(dòng)塊6保持一致方向運(yùn)動(dòng)，所述控制裝置11為中央處理器，且控制裝置11通過(guò)無(wú)線通訊模塊與遠(yuǎn)程終端電性輸入連接；

所述橫向動(dòng)力裝置13上開(kāi)設(shè)有通槽131，所述通槽131的內(nèi)腔設(shè)置有動(dòng)力輪132，所述動(dòng)力輪132套接在轉(zhuǎn)桿133的外壁，所述轉(zhuǎn)桿133的兩端均通過(guò)軸承與通槽131的內(nèi)壁連接，且轉(zhuǎn)桿133的一端貫穿通槽131延伸至動(dòng)力裝置13的內(nèi)腔與帶輪134連接，所述帶輪134的外壁套接有皮帶135，所述皮帶135的另一端套接在轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)136的動(dòng)力輸出端上，且轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)136與控制裝置11電性連接，所述移動(dòng)槽12的內(nèi)腔設(shè)置有與動(dòng)力輪132相配合的輪槽，帶動(dòng)激光切割裝置10和控制裝置11在橫桿9上移動(dòng)；

該板材用激光切割機(jī)的自動(dòng)尋邊裝置的自動(dòng)尋邊方法步驟如下：

S1：通過(guò)控制裝置來(lái)設(shè)置取消零點(diǎn)偏置，設(shè)置為公制單位，取消補(bǔ)償；

S2：設(shè)置P40、P41、P42的值，在設(shè)置這三個(gè)參數(shù)值時(shí)要將第一個(gè)點(diǎn)設(shè)在板材X軸方向的近點(diǎn)，將第二個(gè)點(diǎn)設(shè)在板材X軸方向的原點(diǎn)，第三個(gè)點(diǎn)設(shè)在板材Y軸方向的原點(diǎn)；

S3：增量移動(dòng)到第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，沿Y軸負(fù)方向進(jìn)行粗尋邊和精尋邊操作，并記錄下當(dāng)前邊緣點(diǎn)位置；

S4：增量移動(dòng)到第二個(gè)測(cè)量點(diǎn)，沿Y軸負(fù)方向進(jìn)行粗尋邊和精尋邊操作，并記錄下當(dāng)前邊緣點(diǎn)位置；

S5：增量移動(dòng)到第三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，沿Y軸負(fù)方向進(jìn)行粗尋邊和精尋邊操作，并記錄下當(dāng)前邊緣點(diǎn)位置；

S6：根據(jù)尋邊得到的3點(diǎn)位置計(jì)算出工件原點(diǎn)坐標(biāo)和工件偏轉(zhuǎn)的角度；

S7：通過(guò)控制裝置11來(lái)操作動(dòng)力電機(jī)7帶動(dòng)主動(dòng)齒輪72轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)配合橫向動(dòng)力裝置13來(lái)使得激光切割裝置10的移動(dòng)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行激光切割的操作。

開(kāi)始執(zhí)行程序的測(cè)量之前，先將切割頭移動(dòng)到a點(diǎn)的位置，這個(gè)點(diǎn)在測(cè)量程序里面作為一個(gè)參考點(diǎn)，目的是為了重新計(jì)算軸的位置在三點(diǎn)尋邊里面，并且，a為切割頭開(kāi)始的理論原點(diǎn)，b為結(jié)束測(cè)量后切割頭的實(shí)際原點(diǎn)，c為第一測(cè)量點(diǎn)，d為第二測(cè)量點(diǎn)，e為第三測(cè)量點(diǎn)，f工件實(shí)際位置，g工件的理論位置，h為實(shí)際工件與機(jī)床X軸的夾角，配合圖4交點(diǎn)和角度的計(jì)算如下：

(*x1＝lv30,y1＝lv31:coordinate of 1^po int

(*x2＝lv32,y2＝lv33:coordinate of 2^po int

(*x3＝lv34,y3＝lv35:coordinate of 3^po int

(*rotation angle computation

lv36＝lv32-lv30 (*dx＝x2-x 1

lv37＝lv33-lv31 (*dy＝y(tǒng)2-y1

p212＝lv37ATAN2lv36 (*Angle＝atan2(dy,dx)

p212＝dgr p212

(*XL AND YL COMPUTATION:

lv38＝lv36*lv36 (*lv38＝dx^2

lv39＝lv37*lv37 (*lv39＝dy^2

lv40＝lv38+lv39 (*lv40＝dx^2+dy^2

(*XL＝(x2*dy^2+(y3-y2)*dx*dy+x3*dx^2)/(dy^2+dx^2)

p210＝(lv32*lv39+(lv35-lv33)*lv36*lv37+lv34*lv38)

(*YL＝(y2*dx^2+(x3-x2)*dx*dy+y3*dy^2)/(dy^2+dx^2)

p211＝(lv33*lv38+(lv34-lv32)*lv36*lv37+lv35*lv39)

p210：板材原點(diǎn)X軸坐標(biāo)；

p211：板材原點(diǎn)Y軸坐標(biāo)；

p212：機(jī)床坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角度。

在切割之前，用戶(hù)只需要在HMI上開(kāi)啟尋邊功能，在執(zhí)行加工程序后，程序自動(dòng)調(diào)用尋邊子程序，系統(tǒng)會(huì)計(jì)算出板材的傾斜角，同時(shí)機(jī)床的坐標(biāo)系進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，保證板材的直角邊和機(jī)床的X/Y軸平行，同時(shí)機(jī)床會(huì)定位到板材的原點(diǎn)(圖4的b點(diǎn))。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。