一种椭圆管的找正方法及激光切割装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管材切割的技术领域，具体涉及一种椭圆管的找正方法及激光切割装置。
【背景技术】
[0002]如图1所示，椭圆管由于管型的特殊性，其表面均为曲面，使用卡盘夹紧椭圆管表面时，易导致夹持的角度不精确，难以夹正椭圆管(即椭圆管截面的长轴或短轴处于水平方向)，并使切割出来的轮廓与预先编程的位置有出入，导致切割轮廓的中心位置产生偏移，降低加工生产的合格率，甚至损坏切割头。
[0003]为了解决上述难以夹正椭圆管的问题，必须更换特制卡盘，提高夹持精度，及加工时对卡盘的进行调整，保证夹正椭圆管。但是，特制卡盘不仅提高生产成本，还不能完全保证夹正椭圆管，其次，对卡盘进行调整会提高生产人员的劳动量，不利于大规模加工生产。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种椭圆管的找正方法，解决难以夹正椭圆管的问题。
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种激光切割装置，解决难以夹正椭圆管的问题。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种椭圆管的找正方法，找正操作前先水平夹持椭圆管，包括步骤:
[0007]S1、设置椭圆管的俯视表面为参考表面，在所述参考表面上设置两个检测点，所述检测点分别设置在所述参考表面的中心线的两侧，到所述中心线的水平距离相等，并测量所述检测点的高度差和水平间距；
[0008]S2、根据所述检测点的高度差和水平间距，计算出消除所述高度差的找正旋转角度；
[0009]S3、根据所述找正旋转角度对椭圆管进行旋转，并完成找正操作。
[0010]其中，较佳方案是:在步骤S2中，计算出找正旋转角度的关系函数式为Θ =arctan(H/L)，其中Θ为找正旋转角度，H为高度差，L为水平间距。
[0011]其中，较佳方案是:对椭圆管进行多次找正操作，直到所述检测点的高度相等，结束找正操作。
[0012]其中，较佳方案是:根据实际切割要求对结束找正操作后的椭圆管进行选择性旋转，并将旋转后的椭圆管的俯视表面设置为切割面，所述切割面通过激光进行切割操作。
[0013]其中，较佳方案是:所述选择性旋转的切割旋转角度包括O度和180度。
[0014]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种椭圆管的激光切割装置，包括:
[0015]卡盘，包括夹持卡爪和旋转盘，用于水平夹持和旋转椭圆管；
[0016]检测头，用于检测椭圆管表面的高度；
[0017]控制处理单元，分别与检测头和卡盘连接。
[0018]其中，较佳方案是:所述检测头包括激光切割头和移动部件，所述激光切割头与移动部件连接，所述激光切割头通过移动部件进行空间移动
[0019]其中，较佳方案是:所述卡盘包括第一卡盘和第二卡盘，所述椭圆管通过第一卡盘和第二卡盘进行水平夹持。
[0020]本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过对椭圆管进行找正操作，并根据检测结果，夹正椭圆管再切割，满足加工生产的需求，确保所切割的轮廓位置精度在合理的误差范围里，提高加工生产的合格率；使激光切割的通用性更强，降低选购、搬运、存储管材的成本和条件。
【附图说明】
[0021]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0022]图1是现有的椭圆管管材的结构示意图；
[0023]图2是本发明找正方法的原理框图；
[0024]图3是本发明找正方法的检测示意图一；
[0025]图4是本发明找正方法的检测示意图二 ；
[0026]图5是本发明激光切割装置的原理框图；
[0027]图6是本发明激光切割装置的具体原理框图；
[0028]图7是本发明卡盘的位置示意图；
[0029]图8是本发明切割头组件的检测示意图。
【具体实施方式】
[0030]现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
[0031]如图2?4所示，本发明提供一种椭圆管的找正方法的优选实施例，其中图2是找正方法的原理框图，图3是找正方法的检测示意图一，图4是找正方法的检测示意图二。
[0032]一种椭圆管的找正方法，找正操作前先水平夹持椭圆管，包括步骤:
[0033]S1、设置椭圆管的俯视表面为参考表面，在所述参考表面上设置两个检测点，所述检测点分别设置在所述参考表面的中心线的两侧，到所述中心线的水平距离相等，并测量所述检测点的高度差和水平间距；
[0034]S2、根据所述检测点的高度差和水平间距，计算出消除所述高度差的找正旋转角度；
[0035]S3、根据所述找正旋转角度对椭圆管进行旋转，并完成找正操作。
[0036]在步骤SI中，参考图3，本实施例提供两种设置检测点的检测方案。
[0037]方案一:通过机械部件的垂直、水平移动，获得检测点A和检测点B，机械部件如可移动激光切割头，具体为将机械部件放置在椭圆管10的参考表面的中心线11正上方，再垂直于中心线的水平方向左右平移相同距离，获得左右平移相同距离后正下方的椭圆管表面的检测点A和检测点B，及检测其高度，最终获得检测点A和检测点B的高度差H、水平间距L0
[0038]方案二:通过其他方式检测获得检测点A和检测点B，及检测其高度，如超声波检测方式、光反射检测方式等。
[0039]在步骤S2中，参考图4，计算出找正旋转角度的关系函数式为Θ = arctan(H/L)，其中Θ为找正旋转角度，用于找正椭圆管(即椭圆管截面的长轴或短轴处于水平方向)，H为检测点A和检测点B的高度差，L为检测点A和检测点B的水平间距。
[0040]其中，对椭圆管进行多次找正操作，直到所述检测点的高度相等，达到机床加工的可允许误差内，并结束找正操作。即多次实施:对椭圆管进行检测获得检测点的高度差、水平间距，通过关系函数式为Θ = arctan(H/L)获得找正旋转角度，并通过夹持处的旋转装置对椭圆管进行旋转，其中对椭圆管进行旋转是以椭圆管的中心轴为旋转轴进行自转操作。或者，由于待加工椭圆管管材不便于旋转，在获得找正旋转角度后，旋转激光切割头检测装置等，旋转方式是围绕椭圆管进行转动。
[0041]进一步地，在结束找正操作后，根据实际切割要求对结束找正操作后的椭圆管进行选择性旋转，实际切割要求是由预先设置的切割程序决定的，并将旋转后的椭圆管的俯视表面设置为切割面，所述切割面通过激光进行切割操作。
[0042]其中，由于椭圆管管材是整条夹持，故还需要分段进行找正操作。
[0043]其中，选择性旋转的切割旋转角度包括O度和180度。
[0044]如图5?8所示，本发明提供一种椭圆管的激光切割装置的优选实施例，其中图5是激光切割装置的原理框图，图6是激光切割装置的具体原理框图，图7是卡盘的位置示意图，图8是切割头组件的检测示意图。
[0045]一种椭圆管10的激光切割装置20，包括:卡盘21、检测头22和控制处理单元23，控制处理单元23分别与卡盘21和检测头22连接，卡盘21夹持椭圆管10，检测头22作用在椭圆管10上。
[0046]卡盘21，包括夹持卡爪211和旋转盘212，夹持卡爪211用于水平夹持椭圆管10，旋转盘212用于旋转椭圆管10。
[0047]其中，参考图7，卡盘21包括第一^^盘2101和第二卡盘2102，通过第一^^盘2101和第二卡盘2102两段式前后夹持椭圆管10，保证椭圆管10保持在水平方向，便于对椭圆管10进行找正操作。
[0048]检测头22，包括激光切割头221和移动部件222，激光切割头221与移动部件222连接，激光切割头221通过移动部件222进行空间移动。
[0049]其中，参考图8，开始时，激光切割头221设置在椭圆管10的中间线11的正上方，激光切割头221水平移动到检测点A和检测点B的正上方，再垂直移动到检测点A和检测点B上，检测检测点A和检测点B的高度，获得检测点A和检测点B的高度差。
[0050]控制处理单元23，分别与切割头组件21和卡盘22连接，用于控制切割头组件21和卡盘22工作。
[0051]在本发明中，不仅仅限于上述在水平夹持椭圆管10并进行找正，只要涉及本发明的找正方法，无论在什么角度进行找正，都是属于本发明的范围内。
[0052]以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
【主权项】
1.一种椭圆管的找正方法，找正操作前先水平夹持椭圆管，其特征在于，包括步骤: 51、设置椭圆管的俯视表面为参考表面，在所述参考表面上设置两个检测点，所述检测点分别设置在所述参考表面的中心线的两侧，到所述中心线的水平距离相等，并测量所述检测点的高度差和水平间距； 52、根据所述检测点的高度差和水平间距，计算出消除所述高度差的找正旋转角度； 53、根据所述找正旋转角度对椭圆管进行旋转，并完成找正操作。
2.根据权利要求1所述的找正方法，其特征在于:在步骤S2中，计算出找正旋转角度的关系函数式为Θ = arctan(H/L)，其中Θ为找正旋转角度，H为高度差，L为水平间距。
3.根据权利要求1所述的找正方法，其特征在于:对椭圆管进行多次找正操作，直到所述检测点的高度相等，结束找正操作。
4.根据权利要求3所述的找正方法，其特征在于:根据实际切割要求对结束找正操作后的椭圆管进行选择性旋转，并将旋转后的椭圆管的俯视表面设置为切割面，所述切割面通过激光进行切割操作。
5.根据权利要求4所述的找正方法，其特征在于:所述选择性旋转的切割旋转角度包括O度和180度。
6.一种激光切割装置，专用于椭圆管的激光切割，其特征在于，包括: 卡盘，包括夹持卡爪和旋转盘，用于水平夹持和旋转椭圆管； 检测头，用于检测椭圆管表面的高度； 控制处理单元，分别与检测头和卡盘连接。
7.根据权利要求6所述的激光切割装置，其特征在于:所述检测头包括激光切割头和移动部件，所述激光切割头与移动部件连接，所述激光切割头通过移动部件进行空间移动。
8.根据权利要求6所述的激光切割装置，其特征在于:所述卡盘包括第一卡盘和第二卡盘，所述椭圆管通过第一卡盘和第二卡盘进行水平夹持。
【专利摘要】本发明涉及管材激光切割领域，具体涉及一种椭圆管的找正方法。一种椭圆管的找正方法，找正操作前先水平夹持椭圆管，包括步骤：S1、设置椭圆管的俯视表面为参考表面，在所述参考表面上设置两个检测点，并测量所述检测点的高度差和水平间距；S2、计算出消除所述高度差的找正旋转角度；S3、根据所述找正旋转角度对椭圆管进行旋转，并完成找正操作。还涉及一种椭圆管的激光切割装置。本发明通过对椭圆管进行找正操作，并根据检测结果，夹正椭圆管再切割，满足加工生产的需求，确保所切割的轮廓位置精度在合理的误差范围里，提高加工生产的合格率；使激光切割的通用性更强，降低选购管材、搬运、存储的成本和条件。
【IPC分类】B23K26-70, B23K26-38
【公开号】CN104708210
【申请号】CN201510050120
【发明人】段江涛, 邓超, 向水平, 陈根余, 陈燚, 高云峰
【申请人】大族激光科技产业集团股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月30日