[发明专利]板材用激光切割机的寻边方法

说明书

背景技术

自从1960年世界第一台红宝石激光器问世以来，激光切割技术经过近五十年的研究发展，已广泛应用，并显示了强大的生命力。目前在激光的工业应用方面已成功的实现了切割、打孔、焊接和材料改性（热处理、熔融及涂敷等）。其中在激光的工业应用方面，千瓦级的激光切割占了70%以上，激光光束经过聚焦后可获得极高的能量密度，激光切割工艺就是靠高能量的激光束进行数控精密切割，与其他的传统的切割工艺相比（主要是等离子及火焰切割），最大的区别是具有高速度、高精度和高适应性，激光切割割缝细（0.2-0.3mm）、热影响区小(0.2-0.4mm，板材基本不变形)、切割端面质量好( 光洁度可达到6.3-12.5 )、切割无噪音等优点；另外加工无需模具，可代替采用复杂模具冲切的加工方法，能够大大缩短生产周期和降低生产成本，能代替冲床的大部分功能。同时激光可切割大部分的金属及非金属材料，稀有金属等等。由于本机采用激光束作为刀具，对于许多高强度、高熔点的金属非金属材料都有良好的加工能力。因此激光切割越来越广泛应用于纺织机械、 铁路机车、工程机械 、汽车制造、高低压电器开关（电力设备）、电梯制造、粮食机械、金刚石锯片 、机床制造、机箱机柜、造船业 、兵器工业、航空航天、石油行业、农业机械、医疗器械 、国内各大科研院所、包装机械、木工机械、家用电器、厨具制造、激光是受击辐射所产生的光的放大，是不可见的、高能量的、单方向、相干的光。工业上用于切割和焊接的激光器大多为二氧化碳激光器，激光波长为10.6um。激光切割机是把激光器产生的激光做为一种刀具通过外光路导光系统，引至板材表面，对板材进行切割和焊接。造纸机械、食品机械、建筑机械、办公设备、金属铁艺等国计民生的很多行业。随着激光切割在各个领域的应用，随着国民经济的发展，用户对板材切割的要求越来越高，很多原用火焰、等离子、冲床加工的板材越来越多的被激光切割代替。从目前国内市场来看，高端的激光机主要是进口产品，存在价格高、服务尚未完全本地化等不足。综合上述情况，在对已有数控激光切割机市场充分调研的基础上，采用新结构和新的技术，研制一种在性能上接近国际水平而价格又相对比较低廉的激光机对于满足我国替代进口的设备需求，提高民族品牌的竞争力具有十分重要的意义。

现在的数控激光切割机在加工过程中，为节省上下料机床停机时间，提高机床利用率，保证加工时切割头不会超过板面，部分高端激光切割机厂家增加了自动寻边功能，在加工前只要将板材放在工作台上，不需要找正，开启寻边功能，通过自动检查待加工板材边缘任意两个点从而计算出板材与机床轴之间的角度，将机床的板材坐标系进行旋转相应角度，使板材坐标系（图4 X,Y坐标）与以板材边（图4 X＇Y＇）建立起的坐标系重合。通过公式计算，求出旋转角度θ，然后机床停在点2上，不能自动计算板材原点并返回板材原点，这样的话就需要手工去花大量的时间去找板材原点O。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，保证能在简单易行、较低成本的情况下，在现有寻边方法的基础上进一步节省时间。

本发明提供的技术方案是，在原有的两点寻边的基础上增加一个寻边点，从而实现在寻边过后程序自动计算旋转角度并建立板材坐标系原点，并自动将切割头开到待加工板材原点。板材用激光切割机的寻边方法，包括以下步骤：

A、利用激光切割机的检测装置对板材进行检测，并检测到板材的边缘；

B、检测装置分别在激光切割机的X和Y坐标检测板材边缘的3个点，其中激光切割机的X和Y坐标均至少检测板材边缘的1个点；

C、检测装置将检测到的数据回传至控制单元并进行记录；

D、控制单元对检测到的数据根据设定的公式进行计算，得出原点坐标及旋转角度；

E、得出原点坐标及旋转角度后，控制单元激光切割机工件坐标系旋转至与板材位置重合；

F、由控制单元控制切割头运动至板材的坐标系原点。

所述B步骤中的检测装置分别在激光切割机的X坐标检测和Y坐标检测板材边缘的分别为2个点和1个点。

一种板材用激光切割机，其特征在于，激光切割机使用如前所述的寻边方法进行寻边。

所述检测装置为设置于激光切割机切割头上的电容调高器。

所述检测装置为设置在切割头一侧的光电开关。

所述控制单元为与检测装置相连接的数控系统。

本发明的有益效果是：本发明结构设计简单，具有极高的可操作性，一是机构简洁，故障率低，制作成本低，二是节省上料机床停机时间，提高了机床的利用率。本发明的安装简单易行、适于大规模推广使用，不会太多增加用户的成本。