激光切割设备和激光切割设备的切管方法技术

本发明专利技术提供一种激光切割设备和激光切割设备的切管方法，该切管方法应用于控制台，方法部分包括：获取待加工管材的切管伪原点位置；控制三维运动机构，使激光切割头运动至切管伪原点位置；接收待加工管材的加工指令，加工指令包括旋转指令和三维运动指令；其中，旋转指令用于指示旋转装置转动，三维运动指令用于指示三维运动机构运动；根据旋转指令和三维运动指令，控制台可以控制旋转装置和三维运动机构进行联动，使激光切割头根据联动后的轨迹对转动的待加工管材进行三维切割。该发明专利技术的切管方法可以实现在利用现有的二维平面激光切割机对三维物体的进行切割加工，如此无需额外请购的专业切割设备，可以大幅度降低对设备的成本投入。成本投入。成本投入。

【技术实现步骤摘要】
激光切割设备和激光切割设备的切管方法


[0001]本专利技术属于激光切割
，具体地，涉及一种激光切割设备和激光切割设备的切管方法。

技术介绍

[0002]市场上常用的二维激光切割机，主要包括激光切割机的机床、实现X轴、Y轴以及Z轴运动的机械部分以及与机械部分连接的激光切割头。通过二维激光切割机的机械部分，可以实现激光切割头沿X轴方向左右移动，同时沿Y轴方向前后移动，从而形成二维运动轨迹，并可以沿着Z轴方向进行上下移动以调整光束焦点的位置，则可以实现对平面物体的切割加工，但对于具有管材特征例如圆形管材、方形管材或者矩形管材的切割加工，二维激光切割机就显得相形见绌。
[0003]三维激光切割机的激光切割头在横梁上除了可沿着X轴、Y轴和Z轴方向上移动外，还通过设置多个线性插补轴实现在空间内的多个平面上的任意方向移动调整，从而形成三维空间的运动轨迹，即可实现对具有立体特征材料，例如管材等材料进行切割加工，但三维激光切割机的设备投资十分巨大，成本价格通常是二维激光切割机的几倍。
[0004]因此，若能在二维激光切割机上实现对管材的三维切割加工，将具有重要的现实意义，现有技术中亟需一种能在二维激光切割机上对管材进行三维切割加工的方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种激光切割设备和激光切割设备的切管方法，可以实现对普通管材的切割加工，而无需单独购买专用的专业切管设备，可以降低设备的投入成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种激光切割设备，所述激光切割设备包括控制台、机床主体、三维运动机构、激光切割模块、旋转装置和夹持装置；
[0007]所述机床主体包括滑轨结构和横梁结构，所述滑轨结构设于所述机床主体的前后两端上，所述横梁结构设于所述滑轨结构上并与所述滑轨结构滑动连接；
[0008]所述三维运动机构包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构，所述激光切割模块包括激光切割主体和激光切割头；
[0009]所述X轴驱动机构与所述横梁结构在X轴方向上连接，所述X轴驱动机构用于驱动所述横梁结构在所述X轴方向上运动；
[0010]所述激光切割主体设于所述横梁结构上并与所述横梁结构滑动连接，所述Y轴驱动结构与所述激光切割主体在Y轴方向上连接，所述Y轴驱动机用于驱动所述激光切割主体在所述Y轴方向上运动；
[0011]所述Z轴驱动机构设于所述激光切割主体内并与所述激光切割头在Z轴方向上连接，所述Z轴驱动机构用于驱动所述激光切割头在所述Z轴方向上运动；
[0012]所述旋转装置设于所述机床主体上的一端，所述旋转装置用于转动待加工管材；所述夹持装置设于所述机床主体上的另一端，所述夹持装置用于夹持和平衡所述待加工管
材。
[0013]可选地，所述激光切割设备包括支撑装置，所述支撑装置设于所述机床主体上并设在所述旋转装置和所述夹持装置之间。
[0014]本专利技术第二方面提供一种激光切割设备的切管方法，所述激光切割设备为第一方面提供的所述激光切割设备；
[0015]所述切管方法应用于所述控制台，包括：
[0016]获取所述待加工管材的切管伪原点位置；
[0017]控制所述三维运动机构，使所述激光切割头运动至所述切管伪原点位置；
[0018]接收所述待加工管材的加工指令，所述加工指令包括旋转指令和三维运动指令；其中，所述旋转指令用于指示所述旋转装置转动，所述三维运动指令用于指示所述三维运动机构运动；
[0019]根据所述旋转指令和三维运动指令，控制所述旋转装置和所述三维运动机构进行联动，使所述激光切割头根据联动后的轨迹对转动的所述待加工管材进行三维切割。
[0020]可选地，所述获取待加工管材的切管伪原点位置，包括：
[0021]控制所述三维运动机构，使所述激光切割头运动至所述待加工管材的中心位置；
[0022]记录所述待加工管材的中心位置对应的机床坐标；
[0023]将对应的所述机床坐标作为所述待加工管材的所述切管伪原点位置。
[0024]可选地，所述待加工管材为方管，所述根据所述旋转指令和所述三维运动指令，控制所述旋转装置和所述三维运动机构进行联动之前，所述方法包括：
[0025]获取所述旋转装置的回原参数，所述旋转装置的回原参数用于指示控制所述旋转装置回到旋转原点位置；
[0026]根据所述旋转装置的回原参数控制所述旋转装置回到所述旋转原点位置；
[0027]在所述旋转装置回到所述旋转原点位置后，判断所述方管的被切割面是否与所述机床主体的水平面平行；
[0028]若所述方管的被切割面与所述机床主体的水平面未平行，调整所述旋转装置使得所述方管的被切割面与所述机床主体的水平面平行。
[0029]可选地，在所述调整所述旋转装置使得所述方管的被切割面与所述机床主体的水平面平行之后，所述根据所述旋转指令和所述三维运动指令，控制所述旋转装置和所述三维运动机构进行联动之前，所述方法包括：
[0030]根据所述旋转装置的回原参数控制所述旋转装置回到所述旋转原点位置；
[0031]获取所述方管的被切割面与所述机床主体的水平面平行时的目标原点位置；
[0032]确定所述旋转原点位置与所述目标原点位置之间的运动距离值；
[0033]将所述运动距离值作为所述旋转装置的原点偏差补偿值；
[0034]根据所述原点偏差补偿值控制所述方管的被切割面与所述机床主体的水平面平行。
[0035]可选地，所述控制所述三维运动机构，使所述激光切割头运动至所述切管伪原点位置之前，所述方法包括：
[0036]获取软限位参数，所述软限位参数用于指示所述三维运动机构在所述机床主体的行程范围内运动；
[0037]根据所述软限位参数控制所述激光切割头在所述机床主体的行程范围内运动。
[0038]可选地，所述获取软限位参数，包括：
[0039]基于所述机床主体的机床零点，所述机床零点是指所述机床主体上厂家出厂设置的固定点；
[0040]分别确定所述机床零点在所述X轴方向的正方向的最大数值和负方向的最大数值；
[0041]分别确定所述机床零点在所述Y轴方向的正方向的最大数值和负方向的最大数值；
[0042]根据所述X轴方向的正方向的最大数值和负方向的最大数值确定所述X轴软限位参数；
[0043]根据所述Y轴方向的正方向的最大数值和负方向的最大数值确定所述Y轴软限位参数；
[0044]根据所述X轴软限位参数和所述Y轴软限位参数确定所述软限位参数。
[0045]可选地，所述根据所述X轴方向的正方向的最大数值和负方向的最大数值确定所述X轴软限位参数，包括：
[0046]将所述X轴方向的正方向的最大数值减去缓冲余量，以获取所述X轴方向正向缓冲的最大数值，并将所述X轴方向的负方向的最大数值减去缓冲余量，以获取所述X轴方向负向缓冲的最大数值；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割设备，其特征在于，所述激光切割设备包括控制台、机床主体、三维运动机构、激光切割模块、旋转装置和夹持装置；所述机床主体包括滑轨结构和横梁结构，所述滑轨结构设于所述机床主体的前后两端上，所述横梁结构设于所述滑轨结构上并与所述滑轨结构滑动连接；所述三维运动机构包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构，所述激光切割模块包括激光切割主体和激光切割头；所述X轴驱动机构与所述横梁结构在X轴方向上连接，所述X轴驱动机构用于驱动所述横梁结构在所述X轴方向上运动；所述激光切割主体设于所述横梁结构上并与所述横梁结构滑动连接，所述Y轴驱动结构与所述激光切割主体在Y轴方向上连接，所述Y轴驱动机用于驱动所述激光切割主体在所述Y轴方向上运动；所述Z轴驱动机构设于所述激光切割主体内并与所述激光切割头在Z轴方向上连接，所述Z轴驱动机构用于驱动所述激光切割头在所述Z轴方向上运动；所述旋转装置设于所述机床主体上的一端，所述旋转装置用于转动待加工管材；所述夹持装置设于所述机床主体上的另一端，所述夹持装置用于夹持和平衡所述待加工管材。2.如权利要求1所述的一种激光切割设备，其特征在于，所述激光切割设备包括支撑装置，所述支撑装置设于所述机床主体上并设在所述旋转装置和所述夹持装置之间。3.一种激光切割设备的切管方法，其特征在于，所述激光切割设备为权利要求1或2任一项所述的激光切割设备；所述切管方法应用于所述控制台，包括：获取所述待加工管材的切管伪原点位置；控制所述三维运动机构，使所述激光切割头运动至所述切管伪原点位置；接收所述待加工管材的加工指令，所述加工指令包括旋转指令和三维运动指令；其中，所述旋转指令用于指示所述旋转装置转动，所述三维运动指令用于指示所述三维运动机构运动；根据所述旋转指令和三维运动指令，控制所述旋转装置和所述三维运动机构进行联动，使所述激光切割头根据联动后的轨迹对转动的所述待加工管材进行三维切割。4.如权利要求3所述的一种激光切割设备的切管方法，其特征在于，所述获取待加工管材的切管伪原点位置，包括：控制所述三维运动机构，使所述激光切割头运动至所述待加工管材的中心位置；记录所述待加工管材的中心位置对应的机床坐标；将对应的所述机床坐标作为所述待加工管材的所述切管伪原点位置。5.如权利要求3所述的一种激光切割设备的切管方法，其特征在于，所述待加工管材为方管，所述根据所述旋转指令和所述三维运动指令，控制所述旋转装置和所述三维运动机构进行联动之前，所述方法包括：获取所述旋转装置的回原参数，所述旋转装置的回原参数用于指示控制所述旋转装置回到旋转原点位置；根据所述旋转装置的回原参数控制所述旋转装置回到所述旋转原点位置；在所述旋转装置回到所述旋转原点位置后，判断所述方管的被切割面是否与所述机床
主体的水平面平行；若所述方管的被切割面与所述机床主体的水平面未平行，调整所述旋转装置使得所述方管的被切割面与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志朋，张端，蔡建平，陈焱，梁德垣，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光智能装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：