[發(fā)明專利]板材用激光切割機的尋邊方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510382169.2
• 申請日: 2015-07-03
• 公開（公告）號: CN104972228A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 封學平;安志航;費強海
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科瑞特激光設(shè)備有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/70
• 代理公司: 山東清泰律師事務(wù)所 37222
• 代理人: 孫超

背景技術(shù)

自從1960年世界第一臺紅寶石激光器問世以來，激光切割技術(shù)經(jīng)過近五十年的研究發(fā)展，已廣泛應(yīng)用，并顯示了強大的生命力。目前在激光的工業(yè)應(yīng)用方面已成功的實現(xiàn)了切割、打孔、焊接和材料改性（熱處理、熔融及涂敷等）。其中在激光的工業(yè)應(yīng)用方面，千瓦級的激光切割占了70%以上，激光光束經(jīng)過聚焦后可獲得極高的能量密度，激光切割工藝就是靠高能量的激光束進行數(shù)控精密切割，與其他的傳統(tǒng)的切割工藝相比（主要是等離子及火焰切割），最大的區(qū)別是具有高速度、高精度和高適應(yīng)性，激光切割割縫細（0.2-0.3mm）、熱影響區(qū)小(0.2-0.4mm，板材基本不變形)、切割端面質(zhì)量好(?光潔度可達到6.3-12.5?)、切割無噪音等優(yōu)點；另外加工無需模具，可代替采用復(fù)雜模具沖切的加工方法，能夠大大縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本，能代替沖床的大部分功能。同時激光可切割大部分的金屬及非金屬材料，稀有金屬等等。由于本機采用激光束作為刀具，對于許多高強度、高熔點的金屬非金屬材料都有良好的加工能力。因此激光切割越來越廣泛應(yīng)用于紡織機械、?鐵路機車、工程機械?、汽車制造、高低壓電器開關(guān)（電力設(shè)備）、電梯制造、糧食機械、金剛石鋸片?、機床制造、機箱機柜、造船業(yè)?、兵器工業(yè)、航空航天、石油行業(yè)、農(nóng)業(yè)機械、醫(yī)療器械?、國內(nèi)各大科研院所、包裝機械、木工機械、家用電器、廚具制造、激光是受擊輻射所產(chǎn)生的光的放大，是不可見的、高能量的、單方向、相干的光。工業(yè)上用于切割和焊接的激光器大多為二氧化碳激光器，激光波長為10.6um。激光切割機是把激光器產(chǎn)生的激光做為一種刀具通過外光路導(dǎo)光系統(tǒng)，引至板材表面，對板材進行切割和焊接。造紙機械、食品機械、建筑機械、辦公設(shè)備、金屬鐵藝等國計民生的很多行業(yè)。隨著激光切割在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，用戶對板材切割的要求越來越高，很多原用火焰、等離子、沖床加工的板材越來越多的被激光切割代替。從目前國內(nèi)市場來看，高端的激光機主要是進口產(chǎn)品，存在價格高、服務(wù)尚未完全本地化等不足。綜合上述情況，在對已有數(shù)控激光切割機市場充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用新結(jié)構(gòu)和新的技術(shù)，研制一種在性能上接近國際水平而價格又相對比較低廉的激光機對于滿足我國替代進口的設(shè)備需求，提高民族品牌的競爭力具有十分重要的意義。

現(xiàn)在的數(shù)控激光切割機在加工過程中，為節(jié)省上下料機床停機時間，提高機床利用率，保證加工時切割頭不會超過板面，部分高端激光切割機廠家增加了自動尋邊功能，在加工前只要將板材放在工作臺上，不需要找正，開啟尋邊功能，通過自動檢查待加工板材邊緣任意兩個點從而計算出板材與機床軸之間的角度，將機床的板材坐標系進行旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，使板材坐標系（圖4?X,Y坐標）與以板材邊（圖4?X＇Y＇）建立起的坐標系重合。通過公式計算，求出旋轉(zhuǎn)角度θ，然后機床停在點2上，不能自動計算板材原點并返回板材原點，這樣的話就需要手工去花大量的時間去找板材原點O。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，保證能在簡單易行、較低成本的情況下，在現(xiàn)有尋邊方法的基礎(chǔ)上進一步節(jié)省時間。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，在原有的兩點尋邊的基礎(chǔ)上增加一個尋邊點，從而實現(xiàn)在尋邊過后程序自動計算旋轉(zhuǎn)角度并建立板材坐標系原點，并自動將切割頭開到待加工板材原點。板材用激光切割機的尋邊方法，包括以下步驟：

A、利用激光切割機的檢測裝置對板材進行檢測，并檢測到板材的邊緣；

B、檢測裝置分別在激光切割機的X和Y坐標檢測板材邊緣的3個點，其中激光切割機的X和Y坐標均至少檢測板材邊緣的1個點；

C、檢測裝置將檢測到的數(shù)據(jù)回傳至控制單元并進行記錄；

D、控制單元對檢測到的數(shù)據(jù)根據(jù)設(shè)定的公式進行計算，得出原點坐標及旋轉(zhuǎn)角度；

E、得出原點坐標及旋轉(zhuǎn)角度后，控制單元激光切割機工件坐標系旋轉(zhuǎn)至與板材位置重合；

F、由控制單元控制切割頭運動至板材的坐標系原點。

所述B步驟中的檢測裝置分別在激光切割機的X坐標檢測和Y坐標檢測板材邊緣的分別為2個點和1個點。

一種板材用激光切割機，其特征在于，激光切割機使用如前所述的尋邊方法進行尋邊。

所述檢測裝置為設(shè)置于激光切割機切割頭上的電容調(diào)高器。

所述檢測裝置為設(shè)置在切割頭一側(cè)的光電開關(guān)。

所述控制單元為與檢測裝置相連接的數(shù)控系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，具有極高的可操作性，一是機構(gòu)簡潔，故障率低，制作成本低，二是節(jié)省上料機床停機時間，提高了機床的利用率。本發(fā)明的安裝簡單易行、適于大規(guī)模推廣使用，不會太多增加用戶的成本。