一种数控机床加工中主动规避切割头侧撞的方法与流程

本发明涉及激光切割领域，具体的说是一种数控机床加工中主动规避切割头侧撞的方法。

背景技术：

在激光切割加工过程中，如何规避切割头的侧撞是一个基本安全问题；特别是在两个加工图形之间的空移过程中，由于空移速度远高于加工速度，在存在零件翘起超过板材平面的情况下，更容易出现切割头侧部撞击板材零件的现象。如果不能有效的规避切割头侧撞问题，直接后果是损坏切割头，影响安全生产。

技术实现要素：

本发明为克服现有技术的不足，设计一种可以主动规避切割头侧撞的方法，避免切割头损坏从而影响安全生产。

为实现上述目的，设计一种数控机床加工中主动规避切割头侧撞的方法，其特征在于包括如下步骤：

1）步骤1，在激光切割机的xy轴运动中，从激光切割机的随动系统获取切割头在z轴方向上的状态；

2）步骤2，判断此时切割头在z轴方向上是否是跟随状态，如是则激光切割机保持正常的跟随状态，反之则执行步骤3；

3）步骤3，判断此时切割头在z轴方向上是否为上抬状态，如是则执行步骤4，反之则执行步骤5；

4）步骤4，此时切割头在z轴方向上是上抬状态，通过随动控制系统实时监控z轴的高度速度vh和坐标速度vz；当vh=vz时，此时切割头保持正常的上抬状态；当vh＜vz时，此时启动快速上抬主动规避切割头的撞击，在现有上抬速度v0、上抬加速度a0、上抬高度h0的基础上分别增加上抬速度△v、上抬加速度△a、上抬高度△h向上规避，其中△v=k1×v0，△a=k2×a0，△h=k3×h0；

5）步骤5，此时切割头在z轴方向上是停止状态，通过随动控制系统实时监控当前电容值c；当c≤c1+30%×c2时，此时切割头保持正常的停止状态；当c＞c1+30%×c2时，此时启动二次上抬主动规避切割头的撞击，切割头以上抬速度v2、上抬加速度a2、上抬高度h2向上规避，其中v2=k4×v0，a2=k5×a0，h2。

所述步骤4中k1、k2、k3为加权系数，默认为60%且k1、k2、k3可调，步骤4中v0、a0、h0为预先设置好的z轴运动参数。

所述步骤5中c1为切割头的本体电容值，c2为切割头的标定电容值，步骤5中k4、k5、k6为加权系数，默认为110%且k4、k5、k6可调。

本发明同现有技术相比，针对加工过程中切割头所处的跟随、上抬、停止三种状态，增加了快速上抬和二次上抬机制，主动规避切割头撞击；相比现有技术通过采集到的电容为零后被动上抬的方法，大大降低了切割头侧撞概率，保证安全生产。

附图说明

图1为本发明的工作流程图。

图2为本发明上抬状态下主动规避切割头的示意图。

图3为本发明停止状态下主动规避切割头的示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明做进一步的说明。

实施例一：

如图1和图2所示，当切割头处于上抬过程时，通过随动控制系统实时监控z轴的高度速度vh和坐标速度vz；当vh=vz时，此时切割头保持正常的上抬状态；当vh＜vz时，此时启动快速上抬主动规避切割头的撞击，在现有上抬速度v0、上抬加速度a0、上抬高度h0的基础上分别增加上抬速度△v、上抬加速度△a、上抬高度△h向上规避，其中△v=k1×v0，△a=k2×a0，△h=k3×h0，且k1、k2、k3为加权系数，默认为60%且k1、k2、k3可调，v0、a0、h0为预先设置好的z轴运动参数。

图2中顶部部分是切割头在抬升过程中的正常运行状态，图2中中部是切割头在抬升过程中遇到障碍时的情况，图2中底部部分本发明中的切割头在遇到障碍时的运行状态。

实施例二：

如图1和图3所示，当切割头在z轴方向上是停止状态，通过随动控制系统实时监控当前电容值c；当c≤c1+30%×c2时，此时切割头保持正常的停止状态；当c＞c1+30%×c2时，此时启动二次上抬主动规避切割头的撞击，切割头以上抬速度v2、上抬加速度a2、上抬高度h2向上规避，其中v2=k4×v0，a2=k5×a0，h2=k6×h0且c1为切割头的本体电容值，c2为切割头的标定电容值，k4、k5、k6为加权系数，默认为110%且k4、k5、k6可调。

图3中顶部部分是切割头在停止过程中的正常运行状态，图3中中部部分是切割头在停止过程中遇到障碍时的情况，图3中底部部分为本发明中的切割头在遇到障碍时的运动状态。

技术特征：

技术总结
本发明涉及激光切割领域，具体的说是一种数控机床加工中主动规避切割头侧撞的方法。包括如下步骤：1）步骤1，获取切割头在Z轴方向上的状态；2）步骤2，判断此时切割头在Z轴方向上是否是跟随状态，如是则激光切割机保持正常的跟随状态，反之继续；3）步骤3，判断此时切割头在Z轴方向上是否为上抬状态，如是步骤4，反之步骤5；4）步骤4，在现有上抬速度V0、上抬加速度a0、上抬高度h0的基础上分别增加上抬速度△V、上抬加速度△a、上抬高度△h向上规避；5）步骤5，切割头以上抬速度V2、上抬加速度a2、上抬高度h2向上规避。本发明同现有技术相比，针对加工过程中切割头所处的跟随、上抬、停止三种状态，增加了快速上抬和二次上抬机制，主动规避切割头撞击。

技术研发人员：周志祥;邵达;王鑫
受保护的技术使用者：上海柏楚电子科技有限公司
技术研发日：2017.04.18
技术公布日：2017.08.18