一种同步通板动态跟随激光切割的方法及其系统的制作方法_3

文档序号:9361733阅读:来源:国知局
单元与装置之间形成关联的作业控制,且同步通板单元磁力皮带伸长或缩回与激光切割随动。
[0041]在本实施例中,烟尘处理装置6,其烟尘吸附区域对应所述加工位I下方通过烟道61回收至烟尘回收装置62中。
[0042]带钢测量的实时测量装置7,设置于所述加工位1,其中用于工件坐标测量的两个相机71安装于激光切割机31上,一个安装切割机XY平台上,一个安装在切割机Z轴上加强检测精度。用于切割后分离视觉检测识别、废料掉落视觉检测识别的两个相机72安装于隔离加工位I的密闭房33上。
[0043]片料搬运前的位置检测装置8,设置于加工位外侧的出料侧磁力皮带组位置的搬运位,本实施例中安装在加工位I外的密闭房33外侧,相机8视觉范围通过角度倾斜的安装方式可覆盖片料输出区域。
[0044]图2中公开的本发明方法的平面布置图,其中,激光切割机为直角坐标机器人形式,可沿XYZ三个方向运动,工作行程长2000mm(X轴)X宽2000mm(Y轴)X厚200mm(Z轴)。进料与出料组磁力皮带长度分别为4500_。堆放片料的堆垛台设置为2个,可以堆放加工片料,也可以按需要对大尺寸废料进行堆垛。
[0045]成卷卷材通过开卷机10开卷,经过侧导向后进入入料夹送棍20,开卷料头剪30剪去卷材头部进入矫平机40对板形进行进一步矫直,随后经过过渡平台50至送料机60将平面的带钢送入加工位I进料侧的同步通板单元2的磁力皮带组,进料侧磁力皮带组为4个磁力皮带构成,分别为Cll、C12、C13、C14,出料侧同步通板单元2’磁力皮带组为5个磁力皮带构成,分别为C21、C22、C23、C24、C25。
[0046]进料侧各磁力皮带间隙可以根据带钢宽度与切割轮廓预先调整至固定间隙与固定的伸缩位置形成进料侧组磁力皮带的进料初始位,同时出料侧各磁力皮带根据带钢宽度与切割轮廓预先调制至固定间隙与固定的伸缩位置形成出料侧磁力皮带组的出料初始位。
[0047]进入加工位I激光切割区域的带钢由CCD相机进行轮廓的采集并进行分析与处理,以在切割作业前修正控制系统工件坐标系的原点位置坐标以及角度。
[0048]完成测量后,激光切割单元3的激光切割机31上的激光切割头32对带钢按需要加工的轮廓形状以规划的路径顺序进行切割,通过激光切割机31使激光切割头32可以在XYZ三个方向运动完成切割动作。在切割过程中激光切割头32保持切割运动状态,与此同时,进料侧与出料侧的同步通板单元2、2’各磁力皮带可根据切割路径的需要进行同步动态伸长或缩回的调节,调节根据切割形状决定,调节的作用是让出在切割所经过的割缝,避免激光透过带钢接触到磁力皮带,另外,通过磁力皮带的同步动态伸长或缩回的调节,支撑已完成路径切割的片料。调节完成后的磁力皮带在全部或部分上磁的静止状态,以对加工片料起到稳定接触的作用,在伸长或缩回调节中的磁力皮带在磁力全部释放的运动状态。
[0049]完成加工后,进料侧同步通板单元2的磁力皮带组位于进料终止位,出料侧同步通板单元2’的磁力皮带组位于出料终止位。加工片料在出料侧磁力皮带组上的出料终止位,磁力皮带磁性释放,加工片料在磁力皮带上进入出料输出状态并通过皮带回转输出至搬运位,搬运堆垛单元4搬运堆垛机器人42上的端拾器421通过调整组合的真空吸盘44对加工片料进行吸附拾取将其堆垛至堆垛台41上,对于拾取的精确位置可通过在输出端的CCD相机进行检测并反馈以使搬运堆垛机器人42纠正搬运位姿而进一步保证堆垛片料的垛位差在精度要求内。在加工片料进行出料的同时,磁力皮带组进行伸长或缩回至进料与出料的起始位,与此同时,带钢步进,进入下一个循环切割。
[0050]其中,已预先将各真空吸盘44调整至符合加工片料吸附形状的位置,并可控制所布局的真空吸盘44的开启与关闭。
[0051]具体的,在切割过程中,首先进料侧同步通板单元2磁力皮带组的各磁力皮带C11、C12、C13、C14及出料侧同步通板单元2’磁力皮带组的各磁力皮带C21、C22、C23、C24、C25分别在进料初始位与出料初始位,如图3所示。
[0052]在切割路径Pl的时候,出料侧磁力皮带C24已根据切割特征信息形成特征点信号NI缩回而避开了切割路径P1,如图4所示。当切过切割路径Pl时,接料的磁力皮带C14已根据特征点信号N2缩回而避开切割路径P2,与此同时,出料磁力皮带C24已根据特征点信号N2伸长而接住加工片料的部分,如图5所示。所述的切割路径诸如P1、P2等是为了解释磁力皮带伸长或缩回而定义,一根切割线可以由若干个路径组成。在C24、C14伸缩过程中磁性释放,其它磁力皮带部分或全部上磁,在C24、C14运动到位后可部分或全部上磁。
[0053]针对实施例中对象尺寸,需要带钢再次步进,当带钢完成步进后,CCD相机对切割区域的带钢位置再次进行检测,通过控制系统修正位置,随后进料与出料侧磁力皮带再次根据新的特征点信号在切割过程中进行伸长与缩回以实现对L1-L3的切割,最终完成一片加工片料A的切割加工,完成加工后进料与出料侧磁力皮带分别位于进料终止位与出料终止位,如图6所示。带钢再次步进,进入新一片加工片料的循环作业中。其中,在运动中的磁力皮带磁性释放,在静止中的磁力皮带根据加工片料需要全部或部分上磁,每根磁力皮带都分布有电磁铁模块并可单独控制。
[0054]参见图7、图8,为了满足加工需要,可以设置两个以上激光切割机及相应的两组以上磁力皮带组,切割过程中,每个激光切割机切割头对应的进料与出料侧磁力皮带组进行同步动态调整作业,对加工片料在二个切割范围内分区域步进切割。
[0055]第一个激光切割机31及其激光切割头32完成加工片料的部分切割,在第二个激光切割机33及其激光切割头34完成加工片料的另一部分切割,两个激光切割头32、34分别与第一组磁力皮带22、23、第二组磁力皮带24、25进行协同作业,即两个激光切割头32、34分别切割运动过程中,二组磁力皮带分别同步动态的进行伸长与缩回,图7示意了两个切割区域与两组磁力皮带对加工片料进行分步切割的布置图。两个切割区域每完成一套作业后,带钢进行步进,如图8所示,两个激光切割头32、34与两组磁力皮带再次进行协同作业,以此循环。在第二个激光切割机33的激光切割头34进行最后的断料并获得最终加工片料至第二组出料磁力皮带25上输出。
[0056]参见图9,为了实现同步通板动态跟随激光切割的方法,其控制系统的实现方法是开卷夹送单元的输送速度与进料及出料组磁力皮带的输送速度通过profibus通信保持一致使二者实现同步控制,这种方法有效保证了同步通板的实现。
[0057]参见图10,激光切割机与进料侧及出料侧磁力皮带组通过数控控制系统与磁力皮带轴控制系统以及磁力皮带电磁控制系统之间的Pr
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