本发明涉及激光加工,具体涉及一种大幅面激光加工设备及控制方法。
背景技术:
1、由于激光加工具有高效、高质量、环保,综合成本低等优势,因此激光加工在工程机械,船舶制造等领域的应用越来越广泛,导致加工幅面越来越大。
2、现有激光加工设备的激光器、冷水机、空压机等附属设备均置于激光加工设备的平行位置(即附属设备常规摆放都是沿机床长度方向一字排开)或置于固定式的钢结构平台上。激光器光纤要穿过主机架拖链、激光加工桁架拖链(即y轴拖链)、激光z轴箱拖链(即z轴拖链)到达激光加工头,由于激光器光纤长度有限,就导致激光加工幅面不能做大,而且冷水机水管也要穿过相应拖链到达激光加工头,距离太远,冷水机扬程不够,即便没超出其扬程也会影响冷水机的水流量,降低甚至无法满足设备的冷却效果,这也会导致激光加工幅面不能做大,而且激光器、冷水机、空压机等附属设备置于激光加工设备的平行位置会占用较大厂房面积,不满足一些厂家的需求。
3、因此,申请人提出一种大幅面激光加工设备及控制方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供了一种大幅面激光加工设备及控制方法,从而克服现有激光加工设备受限于激光器光纤长度和冷水机扬程,幅面不能增大而的问题,满足生产加工幅面的需要。
2、本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:
3、一种大幅面激光加工设备的控制方法,所述激光加工设备包括机床以及沿机床长度方向运动的激光加工装置和随行装置,所述激光加工装置包括激光加工桁架和安装于激光加工桁架上的激光加工头,所述激光加工装置和随行装置之间连接有随行拖链,所述方法包括:
4、s1、以激光加工装置沿机床长度方向运动的轴设为x轴,建立随行装置与激光加工装置相同的坐标系,以随行装置跟随激光加工装置运动的轴设为u轴;
5、s2、以激光加工装置位于x轴上的原点记为x0,根据原点x0及随行拖链的长度确定随行装置位于u轴上的原点,记为u0;
6、s3、若激光加工装置沿x轴运动到位置a时,此时激光加工装置在x轴上的坐标记为x1,随行装置在u轴上的坐标记为u1,计算x1与u1之间的差值,若差值的绝对值大于等于设定值1,则随行装置启动,且随行装置朝激光加工装置的方向运动,若差值的绝对值小于设定值1,则随行装置不启动;
7、s4、若随行装置沿u轴运动到位置b时,此时随行装置在u轴上的坐标记为u2,激光加工装置在x轴上的坐标记为x2,计算x2与u2之间的差值,若差值的绝对值小于等于设定值2,则随行装置停止运动,若差值的绝对值大于设定值2,则随行装置继续朝激光加工装置的方向运动;
8、s5、若激光加工装置沿x轴运动到位置c时,此时激光加工装置在x轴上的坐标记为x3,随行装置沿u轴运动到位置d时,此时随行装置在u轴上的坐标记为u3,计算x3与u3之间的差值,若差值的绝对值大于等于设定值3,则触发中断指令,激光加工装置停止运动,激光加工头暂停加工,同时,随行装置沿u轴继续运动到位置e,此时随行装置在u轴上的坐标记为u4,计算x3与u4之间的差值,若差值的绝对值小于等于设定值2,则随行装置停止运动,自动解除激光加工头的暂停状态,激光加工装置重新启动继续当前的加工任务;
9、其中,设定值1为随行装置的启动值;
10、设定值2为激光加工装置在x轴上的坐标与随行装置在u轴上的坐标的差值的绝对值的最小值;
11、设定值3为激光加工装置在x轴上的坐标与随行装置在u轴上的坐标的差值的绝对值的最大值。
12、进一步地,所述激光加工装置位于x轴上的原点x0是激光加工装置在机床长度方向上行程的起始点,该位置可定义为x轴上的机床0点,该位置在x轴上的坐标值为0,随行装置位于u轴上的原点u0是激光加工装置回到原点x0时,随行装置在u轴上的停靠点,该位置可定义为u轴上的机床0点,该位置在u轴上的坐标值不一定为0。
13、进一步地,在s3中,通过实时比较激光加工装置在x轴上的坐标值与随行装置位于u轴上的坐标值判断随行装置的运动方向,若激光加工装置在x轴上的坐标值大于随行装置位于u轴上的坐标值,则随行装置朝激光加工装置的方向正向运动,若激光加工装置在x轴上的坐标值小于随行装置位于u轴上的坐标值,则随行装置朝激光加工装置的方向负向运动。
14、进一步地,所述s3为随行装置的启动条件,s4为随行装置的停止条件,s5为随行装置跟随滞后超限的中断指令。
15、进一步地,所述设定值1、设定值2和设定值3的大小由激光加工装置的加工速度、随行装置的运行速度以及随行拖链的长度决定,以能减少随行装置启停的次数,减少中断指令触发次数以及保证随行拖链及其内部线缆管路安全的值为最优值。
16、一种大幅面激光加工设备,实施上述任意一项所述的大幅面激光加工设备的控制方法,所述激光加工设备包括机床以及沿机床长度方向运动的激光加工装置和随行装置,所述激光加工装置和随行装置之间连接有随行拖链,所述激光加工装置包括位于机床两侧的第一轨道,两个所述第一轨道之间设有激光加工桁架,所述激光加工桁架上安装有用于对工件进行加工的激光加工头。
17、进一步地,所述随行装置包括位于两个第一轨道外部的第二轨道,所述第二轨道上安装有随行立架,两个所述随行立架之间设有置物平台,所述置物平台与激光加工桁架之间配合连接有随行拖链。
18、进一步地,所述随行立架底部位于第二轨道的一侧设有用于对随行立架进行驱动的驱动装置。
19、进一步地,沿所述机床长度方向的一侧设有拖链支架,所述拖链支架上设有拖链轨道,所述拖链轨道上设有拖链,所述置物平台靠近拖链支架的一侧安装有拖链固定件,所述拖链固定件与拖链的一端连接。
20、进一步地,所述置物平台上放置有冷水机、激光器和空压机。
21、与现有技术相比,本发明提供了一种大幅面激光加工设备及控制方法,具备以下有益效果:
22、1、本发明将放置有激光器、冷水机、空压机等附属设备的随行装置跟随激光加工装置自行移动,并始终保持在一定距离范围内,使激光加工设备的幅面不再受激光器光纤长度和冷水机扬程限制,实现超大幅面加工,且整体设备合理利用机床上方空间,占地面积小,设备成本低。
23、2、本发明通过建立随行装置的坐标系,确定随行装置的坐标原点,并设置随行装置的启动条件、随行装置的停止条件以及随行装置跟随滞后超限的中断指令,对随行装置进行控制,使得随行装置能够跟随激光加工装置自行移动,提高了随行装置的自动化程度,便于对随行装置进行控制,提高了本设备的实用性。
1.一种大幅面激光加工设备的控制方法,其特征在于,所述激光加工设备包括机床以及沿机床长度方向运动的激光加工装置和随行装置,所述激光加工装置包括激光加工桁架和安装于激光加工桁架上的激光加工头,所述激光加工装置和随行装置之间连接有随行拖链,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的大幅面激光加工设备的控制方法,其特征在于,所述激光加工装置位于x轴上的原点x0是激光加工装置在机床长度方向上行程的起始点,该位置可定义为x轴上的机床0点,该位置在x轴上的坐标值为0,随行装置位于u轴上的原点u0是激光加工装置回到原点x0时,随行装置在u轴上的停靠点,该位置可定义为u轴上的机床0点,该位置在u轴上的坐标值不一定为0。
3.根据权利要求1所述的大幅面激光加工设备的控制方法,其特征在于,在s3中,通过实时比较激光加工装置在x轴上的坐标值与随行装置位于u轴上的坐标值判断随行装置的运动方向,若激光加工装置在x轴上的坐标值大于随行装置位于u轴上的坐标值,则随行装置朝激光加工装置的方向正向运动,若激光加工装置在x轴上的坐标值小于随行装置位于u轴上的坐标值,则随行装置朝激光加工装置的方向负向运动。
4.根据权利要求1所述的大幅面激光加工设备的控制方法,其特征在于,所述s3为随行装置的启动条件,s4为随行装置的停止条件,s5为随行装置跟随滞后超限的中断指令。
5.根据权利要求1所述的大幅面激光加工设备的控制方法,其特征在于,所述设定值1、设定值2和设定值3的大小由激光加工装置的加工速度、随行装置的运行速度以及随行拖链的长度决定,以能减少随行装置启停的次数,减少中断指令触发次数以及保证随行拖链及其内部线缆管路安全的值为最优值。
6.一种大幅面激光加工设备,其特征在于,实施权利要求1-5中任意一项所述的大幅面激光加工设备的控制方法,所述激光加工设备包括机床以及沿机床长度方向运动的激光加工装置和随行装置,所述激光加工装置和随行装置之间连接有随行拖链,所述激光加工装置包括位于机床两侧的第一轨道,两个所述第一轨道之间设有激光加工桁架,所述激光加工桁架上安装有用于对工件进行加工的激光加工头。
7.根据权利要求6所述的大幅面激光加工设备,其特征在于,所述随行装置包括位于两个第一轨道外部的第二轨道,所述第二轨道上安装有随行立架,两个所述随行立架之间设有置物平台,所述置物平台与激光加工桁架之间配合连接有随行拖链。
8.根据权利要求7所述的大幅面激光加工设备,其特征在于,所述随行立架底部位于第二轨道的一侧设有用于对随行立架进行驱动的驱动装置。
9.根据权利要求8所述的大幅面激光加工设备,其特征在于,沿所述机床长度方向的一侧设有拖链支架,所述拖链支架上设有拖链轨道,所述拖链轨道上设有拖链,所述置物平台靠近拖链支架的一侧安装有拖链固定件,所述拖链固定件与拖链的一端连接。
10.根据权利要求9所述的大幅面激光加工设备,其特征在于,所述置物平台上放置有冷水机、激光器和空压机。