[發明專利]一種測定金屬管材中心位置的方法

有效

• 申請號: 201710432094.3
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107289885B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 謝淼;羅一堯;鞠勇;邵達
• 申請（專利權）人: 上海柏楚電子科技股份有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;B23K26/02
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 王雯婷;方燕娜

1.一種測定金屬管材中心位置的方法，包括電容式調高器，其特征在于包括如下步驟：

1）步驟1，測量金屬管材高度H、寬度W和電容式調高器的跟隨距離參數△F，調整電容式調高器的感應頭至金屬管材的正上方；其中所述的金屬管材為矩形金屬管材；

2）步驟2，依次通過粗矯平、粗尋中、精矯平、精尋中四個步驟，實現金屬管材的矯平，同時獲得精確的機械旋轉中心位置R（Xr，Zr）；

3）步驟3，利用電容式調高器測量第一條邊的高度H1，旋轉180°，用同樣的方法獲得第三條邊的高度H3，通過高度差計算出第一條邊和第三條邊在Z軸方向上元件中心的位置Zc；

4）步驟4，將電容式調高器旋轉90°，利用電容式調高器測量第二條邊的高度H2，繼續旋轉180°，用同樣的方法獲得第四條邊的高度H4，通過高度差計算出在第二條邊和第四條邊在X軸方向上元件中心的位置Xc；

5）步驟5，得到金屬管材的中心位置為（Xc，Zc）；

6）步驟6，對步驟5中獲得的金屬管材中心位置進行矯平，通過獲取在每一條邊上的同一截面不同位置的表面高度，獲得每一條邊的傾斜角度α1、α2、α3、α4，對這些角度進行平均后，可以通過旋轉一定的補償角度，對矩形金屬管進行角度矯正，其補償角度計算公式為α_offset=-(α1+α2+α3+α4)/4。

2.如權利要求1所述的一種測定金屬管材中心位置的方法，其特征在于所述步驟2中粗矯平包括如下步驟：1）將切割頭向X軸正向移動ΔX的距離，通過控制電容式調高器測量金屬管材上表面的Z軸坐標Zp1,；2）將切割頭向X軸負向移動2×ΔX的距離，再次通過電容式調高器測量金屬管材上表面的Z軸坐標Zp2；3）得出金屬管材上表面的傾角大約為arctan[(Zp1-Zp2)/(2×△X)]，根據傾斜角度控制旋轉軸轉動-arctan[(Zp1-Zp2)/(2×△X)]。

3.如權利要求2所述的一種測定金屬管材中心位置的方法，其特征在于所述步驟2中粗尋中包括如下步驟：1）控制切割頭快速分別向金屬管材的X軸方向正邊界和X軸方向負邊界運動，并捕捉切割頭噴嘴出邊時的X軸正邊界坐標Xp1和X軸負邊界坐標Xp2；2）得出機械中心X軸坐標在(Xp1+Xp2)/2附近，控制切割噴嘴平移到X軸(Xp1+Xp2)/2位置。

4.如權利要求3所述的一種測定金屬管材中心位置的方法，其特征在于所述步驟2中精矯平包括如下步驟：1）控制切割頭先向X軸正向移動W/4的距離，再控制電容式調高器測量金屬管材上表面的Z軸坐標Zq1；2）控制切割頭向X軸負向移動W/2的距離，再控制電容式調高器測量金屬管材上表面的Z軸坐標Zq2；3）得出金屬管材上表面的傾角大約為arctan[(Zq1-Zq2)*2/W)]，根據傾斜角度控制旋轉軸轉動-arctan[(Zq1-Zq2)*2/W)]。

5.如權利要求4所述的一種測定金屬管材中心位置的方法，其特征在于所述步驟2中精尋中包括如下步驟：1）控制切割頭低速分別向金屬管材的X軸方向正邊界和X軸方向負邊界運動，并捕捉切割頭噴嘴出邊時的X軸正邊界坐標X1和X軸負邊界坐標X2；2）將切割頭移動到（X1+X2）/2位置，控制電容式調高器測量金屬管材上表面的Z1坐標；3）控制旋轉軸旋轉180°，重復上述步驟得到金屬管材下表面的切割頭噴嘴出邊時的X軸正邊界坐標X3和X軸負邊界坐標X4；4）將切割頭移動到（X1+X2+X3+X4）/4位置，控制電容式調高器測量翻轉180°后金屬管材上表面的Z2坐標；5）得到機械的旋轉中心坐標R（Xr，Zr），其中Xr=（X1+X2+X3+X4）/4，Zr=（Z1+Z2）/2-H/2-△F。