[发明专利]激光加工3D异形工件快速坐标定位方法有效
申请号: | 202011277537.4 | 申请日: | 2020-11-16 |
公开(公告)号: | CN112372134B | 公开(公告)日: | 2021-07-30 |
发明(设计)人: | 乐庸辉;陈勇;李英杰;杨亚涛;袁健;潘洪文;陶凯 | 申请(专利权)人: | 柳州宏德激光科技有限公司 |
主分类号: | B23K26/00 | 分类号: | B23K26/00 |
代理公司: | 北京冠和权律师事务所 11399 | 代理人: | 吴金水 |
地址: | 545000 广西壮族自治区柳州市*** | 国省代码: | 广西;45 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 激光 加工 异形 工件 快速 坐标 定位 方法 | ||
本发明提供了一种激光加工3D异形工件快速坐标定位方法,包括:S100以仿形工装支撑异形工件,以便激光对异形工件进行加工;S200在仿形工装上以右手定则取三个特征点,以三个特征点分别作为原点、X轴坐标点和Y轴坐标点构建三维的全局坐标系;S300以加工头尖嘴标定并记录三个特征点的坐标值,将三个特征点的坐标值导入坐标计算辅助工具进行计算,得到仿形工装的全局坐标;S400将异形工件与仿形工装两者的数模作为一个整体导入激光加工编程软件中,根据仿形工装的全局坐标系完成异形工件的坐标定位。本发明通过在与工件匹配的仿形工装上置定三个位置明显的特征点构建全局坐标系,代替采用异形工件上的点构建坐标系,可以提高整体工件的坐标定位精度。
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域,特别涉及一种激光加工3D异形工件快速坐标定位方法。
背景技术
在激光加工异形工件前,首先得确定工件相对于激光加工设备的位置。目前,对于激光加工异形工件的坐标定位,一般是先在工件表面标记符合右手定则的三特征点,然后利用激光加工头末端尖嘴在工件表面标定三个特征点并记录其全局坐标值,利用三点坐标值根据右手定则建立三维坐标系统,从而完成工件的坐标定位。
目前普遍采用的在工件上取三特征点来定位的方法,前提是需要工件表面上的三个特征点位置明显,从而能快速并准确的标定并记录其全局坐标值。然而一般工件是冲压出来的,其表面上的轮廓往往带有倒角,此时特征点既不容易确定,且难以准确的取得其坐标值,如此便会造成整体坐标位置的偏差。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种激光加工3D异形工件快速坐标定位方法,包括以下步骤:
S100以仿形工装支撑异形工件,以便激光对异形工件进行加工;
S200在仿形工装上以右手定则取三个特征点:第一特征点,第二特征点和第三特征点,其中以第一特征点作为原点,以第二特征点作为X轴坐标点、以第三特征点作为Y轴坐标点构建三维的全局坐标系;
S300以加工头尖嘴标定并记录三个特征点的坐标值,将三个特征点的坐标值导入坐标计算辅助工具进行计算,得到仿形工装的全局坐标;
S400将异形工件与仿形工装两者的数模作为一个整体导入激光加工编程软件中,根据仿形工装的全局坐标系完成异形工件的坐标定位。
可选的,制作仿形工装时,在仿形工装的顶部制作多个台阶,取符合右手定则的三个台阶中间点作为特征点。
可选的,在S400步骤中,根据仿形工装的全局坐标完成异形工件的坐标定位的过程如下:
确定异形工件的三维基准面,以三维基准面的交点为原点,以相邻基准面的交线为坐标轴建立异形工件的独立坐标系;
把异形工件的各加工点相对三维基准面的尺寸转换为在独立坐标系中的坐标值;
通过独立坐标系与全局坐标系的转换关系,把异形工件的各加工点在独立坐标系中的坐标值转换为全局坐标系中的坐标值,实现异形工件的全局坐标定位。
可选的,在S100步骤中,采用夹具对仿形工装和异形工件进行相互固定,防止发生相对滑动。
可选的,所述夹具包括转杆、导杆和两个夹块,所述转杆两端设有方向相反的螺杆,所述转杆可转动式安装在仿形工装上,所述导杆与转杆平行且与仿形工装连接,所述夹块设有卡口、导孔以及与螺杆配合的第一内螺纹通孔,两个夹块以卡口相对并分别通过第一内螺纹通孔安装在转杆两端的螺杆上,所述导杆插入导孔内。
可选的,所述仿形工装顶部设有第一传感器,所述夹具设有电机和控制器,所述电机与转杆传动连接,所述卡口内底面设有第二传感器,所述控制器分别与电机、第一传感器和第二传感器电连接;所述电机能够正向或者反向旋转。
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