一种快速寻边方法技术

本申请实施例属于激光加工技术领域，涉及一种快速寻边方法。本申请提供的技术方案包括如下步骤：切割头移动至工件上切割初始角点附近，启动寻边程序；切割头移动至工件表面设定高度，切割头分别沿X轴、Y轴方向在工件表面移动，寻找工件对应边的边缘；当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心；控制中心对输入的边缘坐标位置进行计算，得出工件相对于机械坐标系的旋转角度及切割初始角点实际位置，可以快速、稳定、精准寻找工件实际边缘，触发边缘判定条件时，取消未执行的数控程序段，使运动轴以最快的方式停下来，防止撞伤切割头。

A fast edge searching method

【技术实现步骤摘要】
一种快速寻边方法
本申请涉及激光加工
，更具体的说，特别涉及一种快速寻边方法。
技术介绍
在激光切割中，理论上工件放置位置需要固定，且方向需要保证工件边缘和X、Y轴平行，而实际上，工件放置的位置和方向都无法保证。但是在CAM(ComputerAidedManufacturing，计算机辅助制造)软件编程过程中是默认工件与机床机械坐标平行的，如此就会造成工件利用率下降或者切到板外的情况发生。在对类似板材等具有规则形状的工件进行加工时，面对该问题，当前通用做法是使用寻边功能。首先，在加工前对工件的边缘进行自动寻找；然后，计算工件相对于机械坐标的位置及旋转角度；最后，通过CNC(ComputerNumericalController，计算机数字控制系统)的坐标偏移及旋转功能进行补偿。从而避免这种情况的发生，减少工件放置时对人或者装置的依赖。目前，激光切割机床大都使用PLC(ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器)采样并控制工件边缘的寻找，但PLC扫描周期太长，在保证寻边精度前提下速度很慢。并且在边缘判定时许多采用的是瞬时、单一变量作为条件，对于表面有熔渣或凸凹不平的工件，寻边稳定性和精度都比较差，因此实际生产中使用率不高。也有国外厂商采用图像处理技术，但是需要配备专业的摄像头和光源且技术要求较高，势必会增加整机的采购成本，这对于国内用户不太现实。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种快速寻边方法，可以快速、稳定、精准寻找工件实际边缘，并在检测到工件边缘之后同一插补周期内记录边缘位置坐标，取消未执行完的数控程序段，使运动轴以最快的方式停下来，防止撞伤切割头。为了解决以上提出的问题，本专利技术实施例采用了如下所述的技术方案：一种快速寻边方法，包括如下步骤：切割头移动至工件上切割初始角点附近，启动寻边程序；切割头移动至工件表面设定高度，切割头分别沿X轴、Y轴方向在工件表面移动，寻找工件对应边的边缘；当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心；控制中心对输入的边缘坐标位置进行计算，得出工件相对于机械坐标系的旋转角度及切割初始角点的实际位置。进一步地，所述当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心的步骤中，边缘判定条件为：切割头沿X轴或Y轴在工件表面移动至工件边缘处，切割头沿Z轴快速下降，Z轴的反馈电压快速变化，当Z轴下降速度和反馈电压值同时超过了设定值，边缘判定条件触发。进一步地，所述当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心的步骤中，切割头沿X轴和Y轴移动时触发边缘判定条件以获取边缘坐标位置均至少为1个，切割头沿X轴和Y轴移动时触发边缘判定条件以获取边缘坐标位置总数至少为3个。进一步地，所述当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心的步骤还包括：当边缘判定条件触发时，写入边缘坐标位置的同时取消当前程序行未执行完的数控程序，切割头沿X轴或者Y轴停止移动，然后Z轴上抬。进一步地，还包括如下步骤：在切割过程中，在插补程序中开启边缘检测功能，对切割头沿Z轴下降速度和反馈电压值的变化进行同步监测并作出反馈，当边缘判定条件触发时，立即写入边缘坐标位置并取消当前程序行未执行完的数控程序，切割头沿X轴或Y轴方向以最大加速度减速至停止状态。进一步地，所述在插补程序中开启边缘检测功能，对切割头沿Z轴下降速度和反馈电压值的变化进行同步监测并作出反馈，具体包括：在插补程序中采用M代码或者G代码开启边缘检测功能，在每一个插补周期中执行一次，在插补程序中自动检测M代码或者G代码，发现M代码或者G代码后，开启对切割头沿Z轴下降速度和反馈电压值的检测并做出反馈。进一步地，对切割头沿Z轴下降速度和反馈电压值采用滑动平均法进行计算。进一步地，切割头沿Z轴下降速度和反馈电压值所采样的平均值至少为两组，且相每组差2-10个循环周期。进一步地，采用电容传感器感应切割头与工件之间的距离以检测Z轴的反馈电压值。进一步地，在所述控制中心对输入的边缘坐标位置进行计算，得出工件相对于机械坐标系的旋转角度及切割初始角点的实际位置的步骤之后，还包括：在插补程序中将编程坐标系平移并旋转，使其和被切割工件实际位置和方向匹配。与现有技术相比，本专利技术实施例主要有以有益下效果：一种快速寻边方法,可以快速、稳定、精准寻找工件实际边缘，并在检测到工件边缘之后同一插补周期内记录边缘位置坐标，取消未执行完的数控程序段，使运动轴以最快的方式停下来，防止撞伤切割头，并且可以对表面质量状况不好的工件，比如有熔渣附着、有小坑、有严重的凸起和下凹的工件进行稳定寻边。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中快速寻边方法的整体流程图；图2为本专利技术实施例中寻边程序的具体流程图；图3为本专利技术实施例中三点寻边示意图。具体实施方式除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本专利技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术方案，下面将参照相关附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请实施例提供一种快速寻边方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤S10：切割头移动至工件上切割初始角点附近，启动寻边程序；步骤S20：切割头沿Z轴移动至工件表面设定高度，切割头分别沿X轴、Y轴方向在工件表面移动，寻找工件对应边的边缘；本申请根据不同的工件来确定设定高度。步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速寻边方法，其特征在于，包括如下步骤：/n切割头移动至工件上切割初始角点附近，启动寻边程序；/n切割头移动至工件表面设定高度，切割头分别沿X轴、Y轴方向在工件表面移动，寻找工件对应边的边缘；/n当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心；/n控制中心对输入的边缘坐标位置进行计算，得出工件相对于机械坐标系的旋转角度及切割初始角点的实际位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速寻边方法，其特征在于，包括如下步骤：
切割头移动至工件上切割初始角点附近，启动寻边程序；
切割头移动至工件表面设定高度，切割头分别沿X轴、Y轴方向在工件表面移动，寻找工件对应边的边缘；
当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心；
控制中心对输入的边缘坐标位置进行计算，得出工件相对于机械坐标系的旋转角度及切割初始角点的实际位置。


2.根据权利要求1所述的快速寻边方法，其特征在于，
所述当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心的步骤中，边缘判定条件为：切割头沿X轴或Y轴在工件表面移动至工件边缘处，切割头沿Z轴快速下降，Z轴的反馈电压快速变化，当Z轴下降速度和反馈电压值同时超过了设定值，边缘判定条件触发。


3.根据权利要求2所述的快速寻边方法，其特征在于，
所述当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心的步骤中，切割头沿X轴和Y轴移动时触发边缘判定条件以获取边缘坐标位置均至少为1个，切割头沿X轴和Y轴移动时触发边缘判定条件以获取边缘坐标位置总数至少为3个。


4.根据权利要求1所述的快速寻边方法，其特征在于，
所述当切割头沿X轴或者Y轴方向在工件表面移动至工件对应边的边缘处时，触发边缘判定条件，将切割头当前位置机械坐标作为边缘坐标位置写入并传输至控制中心的步骤还包括：
当边缘判定条件触发时，写入边缘坐标位置的同时取消当...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚旭，封雨鑫，陈焱，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳市大族智能控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44