一种用于板材的智能扫描切割装置的制作方法

本发明属于板材扫描切割领域，具体涉及一种用于板材的智能扫描切割装置。

背景技术：

在工业制造领域中，经常需要对金属板材进行切割，该切割过程中常使用到等离子切割设备。

等离子切割技术，是指利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属熔化或蒸发，并依靠高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。等离子切割机配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属，如不锈钢、铝、铜、钛、镍，切割效果更佳。等离子切割技术在切割厚度不大的金属材料时，切割速度快，尤其在普通碳素钢薄板的切割过程中，速度可达氧切割法的5～6倍，且切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。

现有技术中，如申请号为：cn201420052366.9的中国发明专利《一种板材等离子切割机床》中，公开了一种等离子切割机床，包括工作台、上下料机构、等离子切割机、导轨和plc控制器，等离子切割机连接plc控制器，导轨设置在工作台的一侧，导轨的长度方向与工作台的长度方向相，等离子切割机设置在导轨上，所述的工作台上方滑动设置有摄像头，摄像头的镜头正对工作台，摄像头连接plc控制器。该发明通过摄像头拍摄板材上定位孔的位置，从而能以板材上的定位孔为定位点来确定切割的起始点和板材相对工作台的偏角，使得等离子切割机切割不受板材的长度和宽度的尺寸误差的影响，切割后的板材边缘相对定位孔尺寸准确。

由此可见，在对板材、金属板材进行切割时，还会需要使用到扫描技术，一般以板材的上的特征作为定位特征进行扫描，将扫描出板材轮廓形状生成数据并备案到系统中。本发明在此方向上进行了研究。

技术实现要素：

针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种用于板材的智能扫描切割装置，通过其上摄像头对板材的边缘进行拍摄扫描，结合坐标系统生成数据并记录到系统中，然后进行等离子切割。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种用于板材的智能扫描切割装置，包括工作台、上下料机构、等离子切割机、导轨和plc控制器，所述等离子切割机连接所述plc控制器，所述等离子切割机上设有台式机切割头，其特征在于：所述台式机切割头的侧部设有摄像头，所述摄像头与台式机切割头同步运动并扫描钢板边缘，并将扫描结果反馈至系统。

本申请中，台式机切割头旁边装着一个摄像头，当钢板放到设备上后，控制器可以起动一个扫描的功能，先把摄像头移动到可以照到钢板边缘的地方，然后启动此功能，切割头会延着钢板的边缘自动行走，然后记录钢板的边缘坐标到系统里，系统记录下的坐标生成一个板材进行套料切割。或者直接扫描白纸上的黑线条图形，系统记录坐标成切割图形直接进行切割。以上功能和结构，使切割装置能够自动找正钢板和扫描出钢板边缘，记录不规则钢板到系统。

一种优选的实施方式中，本申请中的智能扫描切割装置，还包括切割机底座与切割机支架，所述切割机底座与所述切割机支架连接，结构稳定，切割精度高。

一种优选的实施方式中，所述等离子切割机和导轨之间设置有测量等离子切割机运动距离的编码器，用于配合进行运动轨迹编码。

一种优选的实施方式中，还包括上下料机构，该上下料机构为自动上下料机构，用于板材的进入和输出。

一种优选的实施方式中，所述台式机切割头包括输电线、切割头柱管、切割头柱筒、切割焊枪头。

一种优选的实施方式中，所述切割头柱管与切割头柱筒的轴心共线，所述切割头柱筒固定安装于切割焊枪头上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种用于板材的智能扫描切割装置，通过其上摄像头对板材的边缘进行拍摄扫描，结合坐标系统生成数据并记录到系统中，然后进行等离子切割。本申请能够自动找正钢板和扫描出钢板边缘，记录不规则钢板到系统，提高等离子切割精度，数据备份方便。

附图说明

图1为本申请中的智能扫描切割装置的结构示意图。

图2为本申请中的智能扫描切割装置中的伺服系统的结构示意图。

图3为本申请中的智能扫描切割装置中的台式机切割头的结构示意图。

图4为本申请中的另一种实施方式中的智能扫描切割装置的结构示意图一。

图5为本申请中的另一种实施方式中的智能扫描切割装置的结构示意图二。

图6为本申请中的另一种实施方式中的智能扫描切割装置的结构示意图三。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参照图1至图3，本申请一种实施方式中的切割装置，包括工作台5、导轨6、上下料机构、等离子切割机4和plc控制器3，等离子切割机4连接plc控制器3，导轨6设置在工作台5的一侧，导轨6的长度方向与工作台5的长度方向相，等离子切割机4设置在导轨上6，工作台5的上方滑动设置有摄像头7，为了节省导轨，摄像头7可直接通过一根横梁固定在等离子切割机4，摄像头7的镜头正对工作台5，摄像头7连接plc控制器3。工作台5设置在地基1上。

等离子切割机4和导轨6之间设置有等离子切割机4的运动距离的编码器。也可采用其它方法测量。上下料机构最好采用自动上下料机构2。

上述切割机床在切割板材时，采用下述方法：已知条件，如图2和图3所示，板材8的长度方向的中心线上设置有多个定位孔，切割起始点相对于最近定位孔的相对位置(a,b)，a表示切割起始点相对于最近定位孔在板材宽度方向的相对差值,b表示切割起始点相对于最近定位孔在板材宽度长度方向的相对差值。

参照图4至图6，本申请另一种实施方式中的切割装置，其结构包括：伺服系统板1、数据调控板2、第一切割机面板3、切割机导轨4、电弧滑动管5、第二切割机6、导轨凸滑块7、切割冷却槽8、等离子切割枪9、第一切割机基座10，所述伺服系统板1与数据调控板2设于第一切割机面板3上，所述第一切割机面板3嵌套于第一切割机基座10上，所述切割机导轨4设有两个并且分别焊接在导轨凸滑块7左右两侧；所述第一切割机基座10和第二切割机6与切割机导轨4采用间隙配合，所述切割冷却槽8安装于导轨凸滑块7右侧并且设于等离子切割枪9下方，所述电弧滑动管5与等离子切割枪9电连接，所述电弧滑动管5设有两个并且分别垂直贯穿第一切割机基座10和第二切割机6，所述电弧滑动管5与导轨凸滑块7电连接；所述伺服系统板1设有操作按钮板100、反馈显示板101、定位操作板102、集成电路板103，所述操作按钮板100与反馈显示板101设于定位操作板102左侧，所述操作按钮板100安装于反馈显示板101下，所述集成电路板103上设有操作按钮板100、反馈显示板101、定位操作板102，所述集成电路板103与第一切割机面板3电连接，所述等离子切割枪9由输电线900、切割枪柱管901、切割枪柱筒902、切割焊枪头903组成，所述输电线900安装于切割枪柱管901上，所述切割枪柱管901与切割枪柱筒902的轴心共线，所述切割枪柱筒902固定安装于切割焊枪头903上，所述伺服系统板1为电子材料，精度高，控制准确，所述的伺服系统的型号为f2100b，所述等离子切割枪9为电子部件，电弧切割，锋利度高。

在多工位数控等离子切割机的使用过程中，待切割板块放置切割冷却槽8上，通过伺服系统板1的操作按钮板100与定位操作板102调控第一切割机基座10与第二切割机6分别配合运作，多工位切割操作，电弧滑动管5送电给等离子切割枪9，通过等离子切割枪9的切割焊枪头903等离子电弧切割板块，板块置入切割冷却槽8冷却浸泡，通过伺服系统板1达到增加一个机头，用两台伺服系统分别操作控制两个机头，根据工件大小分配运行距离，还可两个工件同时切割加工。

本申请中的的伺服系统板1、数据调控板2、第一切割机面板3、切割机导轨4、电弧滑动管5、第二切割机6、导轨凸滑块7、切割冷却槽8、等离子切割枪9、第一切割机基座10、操作按钮板100、反馈显示板101、定位操作板102、集成电路板103、输电线900、切割枪柱管901、切割枪柱筒902、切割焊枪头903部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上所述，本申请中，台式机切割头旁边装着一个摄像头，当钢板放到设备上后，控制器可以起动一个扫描的功能，先把摄像头移动到可以照到钢板边缘的地方，然后启动此功能，切割头会延着钢板的边缘自动行走，然后记录钢板的边缘坐标到系统里，系统记录下的坐标生成一个板材进行套料切割。或者直接扫描白纸上的黑线条图形，系统记录坐标成切割图形直接进行切割。以上功能和结构，使切割装置能够自动找正钢板和扫描出钢板边缘，记录不规则钢板到系统。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。