本发明专利技术公开了一种基于激光测距传感器的钢板边缘扫描及切割控制系统，包括第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、上位机工业控制计算机、多轴运动控制器、1#伺服驱动器、1#电机、3#伺服驱动器、3#电机、4#伺服驱动器和4#电机。第一激光测距传感器和第二激光测距传感器与多轴运动控制器连接。上位机工业控制计算机与多轴运动控制器通讯连接。1#电机与1#伺服驱动器连接，3#电机与3#伺服驱动器连接，4#电机与4#伺服驱动器连接，多轴运动控制器设有反馈控制模块，1#伺服驱动器、3#伺服驱动器和4#伺服驱动器分别与反馈控制模块连接。本发明专利技术的钢板边缘扫描及切割控制系统能对钢板进行自动扫描和切割工作，不仅节省人力，而且切割钢板的精度和质量高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢材料加工行业的扫描及切割控制系统
，涉及基于激光测距传感器的钢板边缘扫描及切割控制系统。
技术介绍
由炼钢厂的轧钢机生产出的大尺寸(如长宽厚：33m*2m*15mm)钢板通常不是规则的矩形，其前后左右边缘呈一定程度的曲率，需要由龙门式火焰等离子切割机裁掉钢板边缘不规则部分并将钢板分切成若干个呈“豆腐块”形的小钢板，该小钢板供下游行业使用。由于轧钢机生产出的钢板尺寸大，目前，无合适的自动检测系统识别其轮廓，常规采用二维轮廓识别的方案可以识别钢板的轮廓，该二维轮廓识别方案的结构中包括有线激光、二维相机拍照等，但都只能识别小尺寸的物体的轮廓，故在龙门式火焰等离子切割机对钢板进行切割前，只能通过人工使用量具或目测的方式对钢板边缘进行定位，定位后再进行切割，费时费力且切割精度较低。为此，很有必要设计一种钢板边缘扫描及切割控制系统，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钢板边缘扫描及切割控制系统，其能对钢板边缘的轮廓扫描识别，自动计算出待切割矩形的路径，从而完成对钢板的自动切割，节省人力，同时切割精度高和切割质量高。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于激光测距传感器的钢板边缘扫描及切割控制系统，包括第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、上位机工业控制计算机、多轴运动控制器、1#伺服驱动器、1#电机、3#伺服驱动器、3#电机、4#伺服驱动器和4#电机；所述第一激光测距传感器固定于第一切割枪上，该第一激光测距传感器与所述多轴运动控制器连接，所述第二激光测距传感器固定于第二切割枪上，该第二激光测距传感器与所述多轴运动控制器连接；所述上位机工业控制计算机与所述多轴运动控制器通讯连接，所述多轴运动控制器设有反馈控制模块；所述1#电机用于驱动龙门大车沿Y轴移动，所述1#电机与所述1#伺服驱动器连接，所述1#伺服驱动器与所述反馈控制模块连接，所述3#电机用于驱动所述第一切割枪在所述龙门大车上沿X轴移动，所述3#电机与所述3#伺服驱动器连接，所述3#伺服驱动器与所述反馈控制模块连接，所述4#电机用于驱动所述第二切割枪在所述龙门大车上沿X轴移动，所述4#电机与所述4#伺服驱动器连接，所述4#伺服驱动器与所述反馈控制模块连接。进一步的，钢板边缘扫描及切割控制系统还包括2#伺服驱动器和2#电机，所述2#电机与所述2#伺服驱动器连接，所述2#伺服驱动器与所述1#伺服驱动器连接。进一步的，所述钢板边缘扫描及切割控制系统采用拟合套料算法计算出钢板的拟合矩形的边线。进一步的，采用左右平均斜率平行最小距离取边法获得所述待切割矩形左右边线，该左右平均斜率平行最小距离取边法为：所述第一激光传感器和所述第二激光传感器扫描得到钢板的左右两侧边缘散列点序列，从左右两侧边缘散列点中获得两条拟合直线，取得这两条拟合直线斜率的平均值，在以该平均值为斜率的直线群里找到分别经过左右散列点的平行距离最小的两条直线作为所述拟合矩形的左右边线。本专利技术有益效果：本专利技术的钢板边缘扫描及切割控制系统，巧妙地使用激光测距传感器结合现有的龙门式火焰等离子切割机结构实现了钢板边缘的轮廓扫描识别，以自动套料的方式计算出待切割矩形的路径，以完成钢板的自动切割。因此该钢板边缘扫描及切割控制系统采用价格比较低廉的硬件系统即实现了钢板的自动扫描和切割工作，不仅节省了人力，而且切割钢板的精度和质量高，进而提高了钢厂的钢板的出厂质量。附图说明图1是本专利技术实施例的钢板边缘扫描及切割控制系统的原理图。图2是龙门式火焰等离子切割机切割钢板的结构示意图。图3是钢板扫描示意图。图4是扫描后得到的钢板边缘散列点序列的示意图。图5是待切割矩形的左右边线的生成过程示意图。图6是待切割矩形的上下边线的生成过程示意图。附图标记说明：第一激光测距传感器11、第二激光测距传感器12、上位机工业控制计算机13、多轴运动控制器14、1#伺服驱动器15、2#伺服驱动器16、3#伺服驱动器17、4#伺服驱动器18；1#电机19、2#电机20、3#电机21、4#电机22；龙门大车31、钢板32、放料台33。第一切割枪X1、第二切割枪X2；第一导向轨Y1、第二导向轨Y2。具体实施方式下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本实施例的基于激光测距传感器的钢板边缘扫描及切割控制系统。该钢板边缘扫描及切割控制系统包括第一激光测距传感器11、第二激光测距传感器12、上位机工业控制计算机13、多轴运动控制器14、1#伺服驱动器15、1#电机19、2#伺服驱动器16、2#电机20、3#伺服驱动器17、3#电机21、4#伺服驱动器18和4#电机22。第一激光测距传感器11与多轴运动控制器14连接，第二激光测距传感器12与多轴运动控制器14连接。上位机工业控制计算机13与多轴运动控制器14通过Ethernet通讯连接。多轴运动控制器14设有反馈控制模块。1#电机19用于驱动龙门大车31沿Y轴移动，1#电机19与1#伺服驱动器15连接，1#伺服驱动器15与反馈控制模块连接，2#电机20与2#伺服驱动器16连接，2#伺服驱动器16与1#伺服驱动器15连接。3#电机21用于驱动第一切割枪X1在龙门大车31上沿X轴移动，3#电机21与3#伺服驱动器17连接，3#伺服驱动器17与反馈控制模块连接。4#电机22用于驱动第二切割枪X2在龙门大车31上沿X轴移动，4#电机22与4#伺服驱动器18连接，4#伺服驱动器18与反馈控制模块连接。如图2所示，龙门式火焰等离子切割机切割钢板的结构示意图。龙门式火焰等离子切割机包括龙门大车31、第一导向轨Y1和第二导向轨Y2，龙门大车31的两端分别安装于第一导向轨Y1和第二导向轨Y2，1#电机19和2#电机20驱动龙门大车31沿第一导向轨Y1和第二导向轨Y2移动，即沿Y轴移动。龙门大车31上安装有第一切割枪X1、第二切割枪X2，第一切割枪X1、第二切割枪X2上分别固定有第一激光测距传感器11、第二激光测距传感器12，3#电机21和4#电机22分别驱动第一切割枪X1、第二切割枪X2在龙门大车31上移动，即沿X轴移动。龙门大车31下方安装有由三角形支柱阵列组成的放料台33，放料台33的台面与地面的高度约为300-200mm，该放料台33上放置有一块钢板32。下面对本专利技术的钢板边缘扫描及切割控制系统的工作原理作进一步的详细说明。以第一切割枪X1为例：放料台33上的钢板32的边缘和地面有一定高度差，如果第一切割枪X1沿X轴方向来回移动，可以使得第一切割枪X1上的第一激光测距传感器11发射出的光束在地面和钢板32上面交替运动，同时使得第一激光测距传感器11可以在钢板32的边缘
读取到不同的距离返回值。显然，当第一激光测距传感器11在钢板32正上方时读取的距离值要比在地面正上方时读取的值小，如此可以知道第一激光测距传感器11在钢板32边缘处会检测到一个距离突变值。如果龙门大车31也在Y轴方向行走，容易知道第一切割枪X1的合速度轨迹即是沿着本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于激光测距传感器的钢板边缘扫描及切割控制系统，其特征在于，包括第一激光测距传感器(11)、第二激光测距传感器(12)、上位机工业控制计算机(13)、多轴运动控制器(14)、1#伺服驱动器(15)、1#电机(19)、3#伺服驱动器(17)、3#电机(21)、4#伺服驱动器(18)和4#电机(22)；所述第一激光测距传感器(11)固定于第一切割枪(X1)上，该第一激光测距传感器(11)与所述多轴运动控制器(14)连接，所述第二激光测距传感器(12)固定于第二切割枪(X2)上，该第二激光测距传感器(12)与所述多轴运动控制器(14)连接；所述上位机工业控制计算机(13)与所述多轴运动控制器(14)通讯连接，所述多轴运动控制器(14)设有反馈控制模块；所述1#电机(19)用于驱动龙门大车(31)沿Y轴移动，所述1#电机(19)与所述1#伺服驱动器(15)连接，所述1#伺服驱动器(15)与所述反馈控制模块连接，所述3#电机(21)用于驱动所述第一切割枪(X1)在所述龙门大车(31)上沿X轴移动，所述3#电机(21)与所述3#伺服驱动器(17)连接，所述3#伺服驱动器(17)与所述反馈控制模块连接，所述4#电机(22)用于驱动所述第二切割枪(X2)在所述龙门大车(31)上沿X轴移动，所述4#电机(22)与所述4#伺服驱动器(18)连接，所述4#伺服驱动器(18)与所述反馈控制模块连接。...
【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距传感器的钢板边缘扫描及切割控制系统，其特征在于，包括第一激光测距传感器(11)、第二激光测距传感器(12)、上位机工业控制计算机(13)、多轴运动控制器(14)、1#伺服驱动器(15)、1#电机(19)、3#伺服驱动器(17)、3#电机(21)、4#伺服驱动器(18)和4#电机(22)；所述第一激光测距传感器(11)固定于第一切割枪(X1)上，该第一激光测距传感器(11)与所述多轴运动控制器(14)连接，所述第二激光测距传感器(12)固定于第二切割枪(X2)上，该第二激光测距传感器(12)与所述多轴运动控制器(14)连接；所述上位机工业控制计算机(13)与所述多轴运动控制器(14)通讯连接，所述多轴运动控制器(14)设有反馈控制模块；所述1#电机(19)用于驱动龙门大车(31)沿Y轴移动，所述1#电机(19)与所述1#伺服驱动器(15)连接，所述1#伺服驱动器(15)与所述反馈控制模块连接，所述3#电机(21)用于驱动所述第一切割枪(X1)在所述龙门大车(31)上沿X轴移动，所述3#电机(21)与所述3#伺服驱动器(17)连接，所述3#伺服驱动器(17)与所述反馈控制模块连接，所述4#电机(22)用于驱动所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾超，陶颖，郁苗成，
申请(专利权)人：佛山市中菱智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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