专利名称：一种管材切割系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种切割系统，具体涉及一种两轴管材切割系统。
背景技术：
目前许多的应用中需要将两个或多个圆柱管型材焊接在一起，应用于流体的分流应用。在焊接前需要首先切割出圆柱管材与管材的连接接口轨迹。目前行业中这类应用一般采用四轴或以上的多轴坡口切割系统，功能复杂，价格颇高，且需要将接口轨迹通过导入外部加工文件形式进行处理，其外部文件需要通过图形处理软件生成，不容易上手。
发明内容为解决以上问题，本实用新型提出一种管材切割系统，本系统采用通过输入半径 等参数方式自动在内部生成加工数据，无需通过其他图形处理软件生成加工文件，客户操作时只需要将相贯管之间的半径和角度等参数输入，就可以立刻进行加工。所述管材切割系统包括控制装置，用于输入控制参数，并通过内部计算处理生成两轴控制运动轨迹，并输出控制指令；切割枪头I;旋转轴，用于控制圆柱管材以圆心线旋转；平面移动轴，用于控制切割枪头沿圆心线方向移动，平面移动轴运动过程中切割枪头与圆柱保持垂直状态，可以对单圆管进行管壁和截面切割，可以切割圆管材之间的相贯线5轨迹；所述切割枪头与平面移动轴移动端机械固定连接；管材夹紧装置2，用于配合旋转轴精确旋转；所述旋转轴由伺服电机或步进电机驱动；所述旋转轴及平面移动轴分别与控制单元电性连接；所述旋转轴与所述夹紧装置机械固定连接。所述平面移动轴由驱动装置、喷枪传动装置组成，所述驱动装置为伺服电机或步进电机驱动，所述传动装置为丝杆传动或齿轮传动或传送带传动。所述控制装置包含控制输入显示屏、数据计算处理单元、控制指令输出单元。进一步的所述管材切割系统还包括机器视觉获取系统可以对切割形状进行视觉抓取并分析计算后反馈给控制装置与输入参数进行比对，由数据计算处理单元进行计算得出偏差值。对于所述偏差值可进行手动输入调整或所述管材切割系统进行自适应调整。相贯线轨迹的切割方法将圆心半径和第一管材3与第二管材4的相贯角度作为计算参数，控制系统切割圆柱之间的相贯轨迹。本实用新型的有益效果是简化了硬件和软件配置，有效的降低了成本，并使得大多不会图形处理软件的人都能很容易的使用本系统加工相贯圆管。
图I为管材切割系统示意图。图2为管材切割效果示意图。图3为管材相贯效果示意图。
具体实施方式
所述管材切割系统包括控制装置，用于输入控制参数，并通过内部计算处理生成两轴控制运动轨迹，并输出控制指令；切割枪头I;旋转轴，用于控制圆柱管材以圆心线旋转；平面移动轴，用于控制切割枪头沿圆心线方向移动，平面移动轴运动过程中切割枪头与圆柱保持垂直状态，可以对单圆管进行管壁和截面切割，可以切割圆管材之间的相贯线5轨迹；所述切割枪头与平面移动轴移动端机械固定连接；管材夹紧装置2，用于配合旋转轴精确旋转；所述旋转轴由伺服电机或步进电机驱动；所述旋转轴及平面移动轴分别与控制单元电性连接；所述旋转轴与所述夹紧装置机械固定连接。所述平面移动轴由驱动装置、喷枪传动装置组成，所述驱动装置为伺服电机或步进电机驱动，所述传动装置为丝杆传动或齿轮传动或传送带传动。所述控制装置包含控制输入显示屏、数据计算处理单元、控制指令输出单元。 进一步的所述管材切割系统还包括机器视觉获取系统可以对切割形状进行视觉抓取并分析计算后得出切割形状参数并反馈给控制装置与输入参数进行比对，由数据计算处理单元进行计算得出偏差值。对于所述偏差值可进行手动输入调整或所述管材切割系统进行自适应调整。相贯线轨迹的切割方法将圆心半径和第一管材3与第二管材4的相贯角度作为计算参数，控制系统切割圆柱之间的相贯轨迹。实施例以两管3、4相贯为例，设管壁开口的第一管材3半径为R1，第二管材4半径为R2。切割步骤如下I)系统一轴使用为旋转轴，控制圆柱管材以圆心线旋转，另一轴为平面移动轴，控制枪头沿圆心线方向移动。2)将圆心半径Rl作为计算参数，系统每个脉冲对应的长度=2*圆周率*半径/电机每转一转所需要的脉冲。电机每转一转需要的脉冲可以通过步进电机驱动器和电机特性获得。3)计算出系统每个脉冲对应的长度后，就可以通过系统控制旋转轴精确的控制转动的圆周长度。4)另一管半径参数R2，通过相贯管之间的角度，我们可以计算得到相贯曲线的轨迹根据管壁表面相贯轨迹的最高两点做垂直圆柱底面截面，可以求得斜圆管的截面，可得相贯轨迹在平面上的投影，可以求出此投影的轮廓曲线，进而根据轮廓曲线和投影关系求出相贯接口的轨迹方程，根据方程可得到两个管接口轨迹数控数据，这一过程都在程序内部自动处理。5)在切割两个或两个以上的相贯轨迹时，需要增加轨迹相隔间距参数。所述圆柱上的切口形状不限于相贯形状，可以根据需要进行设置，可以切割出不同的形状。
权利要求1.一种管材切割系统，其特征在于，所述管材切割系统包括控制装置，用于输入控制参数，通过内部计算处理生成两轴控制运动轨迹，并输出控制指令；切割枪头；旋转轴，用于控制圆柱管材以圆心线旋转；平面移动轴，用于控制切割枪头沿圆心线方向移动，可以对单圆管进行管壁和截面切割；所述切割枪头与平面移动轴移动端机械固定连接；管材夹紧装置，用于配合旋转轴精确旋转；所述旋转轴及平面移动轴分别与控制单元电性连接；所述旋转轴与所述夹紧装置机械固定连接。
2.如权利要求I所述管材切割系统，其特征在于所述控制装置包含控制输入显示屏、数据计算处理单元、控制指令输出单元。
3.如权利要求I或2所述管材切割系统，其特征在于所述平面移动轴运动过程中切割枪头与圆柱保持垂直状态。
4.如权利要求I或2所述管材切割系统，其特征在于所述旋转轴为由伺服电机或步进电机驱动。
5.如权利要求I或2所述管材切割系统，其特征在于所述平面移动轴由驱动装置、喷枪传动装置组成。
6.如权利要求5所述管材切割系统，其特征在于所述驱动装置为伺服电机或步进电机驱动，所述传动装置为丝杆传动或齿轮传动或传送带传动。
专利摘要本实用新型公开了一种管材切割系统，包括控制装置，用于输入控制参数，并通过内部计算处理生成两轴控制运动轨迹，并输出控制指令；切割枪头；旋转轴，用于控制圆柱管材以圆心线旋转；平面移动轴，用于控制切割枪头沿圆心线方向移动，平面移动轴运动过程中切割枪头与圆柱保持垂直状态，可以对单圆管进行管壁和截面切割，可以切割圆管材之间的相贯线轨迹；所述切割枪头与平面移动轴移动端机械固定连接；管材夹紧装置，用于配合旋转轴精确旋转；所述旋转轴及平面移动轴分别与控制单元电性连接；所述旋转轴与所述夹紧装置机械固定连接。本实用新型简化了硬件和软件配置，有效降低成本，易化了图形处理步骤。
文档编号B23K37/00GK202684372SQ20122032539
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月6日 优先权日2011年11月10日
发明者谭晓丹, 王晓刚, 曾逸 申请人:深圳众为兴技术股份有限公司