專利名稱：切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及數(shù)控機(jī)床的切割加工控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法。
背景技術(shù)：
目前的數(shù)控機(jī)床切割加工工藝中，一般要求切口光潔，切割精度符合要求。以激光切割系統(tǒng)為例，在進(jìn)行某些較昂貴的材料的切割加工時(shí)，對(duì)于切割精度和切割質(zhì)量要求也更高，這些加工材料要求切口光滑，且切割邊界不能出現(xiàn)過(guò)燒變色現(xiàn)象。對(duì)于上述工藝要求，現(xiàn)有的切割加工系統(tǒng)中，對(duì)轉(zhuǎn)角處通常采用的脈沖激光控制方法進(jìn)行處理，該方法雖可以部分解決轉(zhuǎn)角處過(guò)燒現(xiàn)象的問(wèn)題，但影響了切割處的光滑程度。而激光切割系統(tǒng)以外的其它切割系統(tǒng)，則還沒(méi)有能夠達(dá)到上述切割工藝要求的有效方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠保證切割轉(zhuǎn)角處的光潔度，同時(shí)有效避免過(guò)燒變色現(xiàn)象的發(fā)生，且應(yīng)用方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍較為廣泛的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法包括以下步驟(0)系統(tǒng)根據(jù)用戶操作，設(shè)定切割材料和最大允許誤差值；(1)系統(tǒng)檢測(cè)并確定所述的切割材料在相同切縫寬度要求下的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(2)系統(tǒng)根據(jù)所述的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及所述的最大允許誤差值確定當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(3)系統(tǒng)檢測(cè)切割速度，并根據(jù)所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲得相應(yīng)的切割功率，實(shí)時(shí)控制輸出的切割功率。該切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中，所述的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表，該對(duì)應(yīng)關(guān)系表中包括數(shù)個(gè)切割速度與對(duì)應(yīng)的切割功率的實(shí)驗(yàn)參數(shù)點(diǎn)。該切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中，所述的步驟(2)具體包括以下步驟(21)系統(tǒng)根據(jù)所述的切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表擬合出切割速度與切割功率的函數(shù)關(guān)系方程P = f (ν)；(22)系統(tǒng)判斷方程P = f (ν)的誤差值是否大于所設(shè)定的最大允許誤差值，若不大于，則進(jìn)入步驟(23)，若大于，則進(jìn)入步驟(24)；(23)系統(tǒng)以所擬合的速度與功率的函數(shù)關(guān)系方程P = f(v)作為當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并進(jìn)入步驟(3)；(24)系統(tǒng)將所述的各實(shí)驗(yàn)參數(shù)點(diǎn)連接為分段曲線，確定每段曲線的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并進(jìn)入步驟(3)。該切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中，所述的切割速度與切割功率的函數(shù)關(guān)系方程P = f(v)為一元一次方程或一元高次方程。該切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中，所述的最大允許誤差值為最大方差值，所述的步驟02)中系統(tǒng)判斷P = f(v)的誤差值是否大于所設(shè)定的最大允許誤差值，具體是指計(jì)算方程P = f(v)的方差，比較其是否大于所設(shè)定的最大方差值。該切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中，所述的切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表為系統(tǒng)以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)的加工參數(shù)。該切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中，所述的切割加工系統(tǒng)還包括用以提供用戶修改所述的切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表的加工參數(shù)輸入模塊。該切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中，所述的數(shù)據(jù)形式為CMap哈希表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中，所述的步驟(3)具體包括以下步驟(31)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)切割的線速度；(32)系統(tǒng)根據(jù)所檢測(cè)到的線速度和所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定該線速度所對(duì)應(yīng)的切割功率；(33)系統(tǒng)根據(jù)所確定的切割功率實(shí)時(shí)控制切割端口的電壓值。采用了本發(fā)明的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，系統(tǒng)首先檢測(cè)并確定所述的切割材料在相同切縫寬度要求下的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；然后確定當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；在切割時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)切割速度，并根據(jù)所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲得相應(yīng)的切割功率，實(shí)時(shí)控制輸出的切割功率。因此本發(fā)明的轉(zhuǎn)角切割控制方法能夠在切割速度較慢的轉(zhuǎn)角位置，減少切割功率的輸出，從而保證了切割轉(zhuǎn)角處的光潔度，同時(shí)有效避免過(guò)燒變色現(xiàn)象的發(fā)生，且本發(fā)明的應(yīng)用方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍較為廣泛。


圖1為本發(fā)明的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法的步驟流程圖。圖2為本發(fā)明的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法中切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1所示，為本發(fā)明的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法的步驟流程圖。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述的方法具體包括以下步驟(0)系統(tǒng)根據(jù)用戶操作，設(shè)定切割材料和最大允許誤差值；(1)系統(tǒng)檢測(cè)并確定所述的切割材料在相同切縫寬度要求下的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(2)系統(tǒng)根據(jù)所述的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及所述的最大允許誤差值確定當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(3)系統(tǒng)檢測(cè)切割速度，并根據(jù)所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲得相應(yīng)的切割功率，實(shí)時(shí)控制輸出的切割功率。其中，所述的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表，該對(duì)應(yīng)關(guān)系表為系統(tǒng)以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)的加工參數(shù)，如圖2所示，該對(duì)應(yīng)關(guān)系表中包括數(shù)個(gè)切割速度與對(duì)應(yīng)的切割功率的實(shí)驗(yàn)參數(shù)點(diǎn)。在一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的切割加工系統(tǒng)還包括用以提供用戶修改所述的切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表的加工參數(shù)輸入模塊。在另一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的數(shù)據(jù)形式為CMap哈希表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的步驟( 具體包括以下步驟(21)系統(tǒng)根據(jù)所述的切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表擬合出切割速度與切割功率的函數(shù)關(guān)系方程P = f (ν)；(22)系統(tǒng)判斷方程P = f (ν)的誤差值是否大于所設(shè)定的最大允許誤差值，若不大于，則進(jìn)入步驟(23)，若大于，則進(jìn)入步驟(24)；(23)系統(tǒng)以所擬合的速度與功率的函數(shù)關(guān)系方程P = f (ν)作為當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并進(jìn)入步驟(3)；(24)系統(tǒng)將所述的各實(shí)驗(yàn)參數(shù)點(diǎn)連接為如圖2所示的分段曲線，確定每段曲線的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并進(jìn)入步驟(3)。其中，所述的切割速度與切割功率的函數(shù)關(guān)系方程P = f(v)為一元一次方程或一元高次方程。在一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的最大允許誤差值為最大方差值，所述的步驟 (22)中系統(tǒng)判斷P = f (ν)的誤差值是否大于所設(shè)定的最大允許誤差值，具體是指計(jì)算方程P = f(v)的方差，比較其是否大于所設(shè)定的最大方差值。在又一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的步驟C3)具體包括以下步驟(31)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)切割的線速度；(32)系統(tǒng)根據(jù)所檢測(cè)到的線速度和所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定該線速度所對(duì)應(yīng)的切割功率；(33)系統(tǒng)根據(jù)所確定的切割功率實(shí)時(shí)控制切割端口的電壓值。本發(fā)明的主要設(shè)計(jì)思路是通過(guò)檢測(cè)機(jī)床的即時(shí)加工速度，用即時(shí)速度作為變量， 計(jì)算出應(yīng)該使用的加工功率。具體步驟如下一、根據(jù)用戶需要加工的材料，在割縫相同的條件下，測(cè)出一個(gè)功率、速度對(duì)照表， 這個(gè)對(duì)照表是一個(gè)單調(diào)遞增的曲線，如圖2所示。二、根據(jù)該對(duì)照表，擬合出一個(gè)一元一次或高次方程；或者分段，直接使用各段的直線方程。三、將此表以一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如CMap)，保存起來(lái)，并且軟件界面上給出修改界面， 允許用戶修改此功率、速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
四、加工時(shí)，軟件檢測(cè)當(dāng)前機(jī)床運(yùn)行的線速度，然后使用第二步中擬合出的函數(shù)關(guān)系，或者直接查表，求出應(yīng)該輸出的功率。在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法的步驟如下1、確定用戶需要切割的材料，在割縫寬度相同的條件下，測(cè)出一組速度、功率對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)數(shù)據(jù)輸入界面，將數(shù)據(jù)點(diǎn)輸入系統(tǒng)。同時(shí)要求用戶給出直線擬合后可接受的方差最大值。2、系統(tǒng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)點(diǎn)，擬合出具有數(shù)學(xué)表達(dá)式的一次或高次曲線，判斷方差是否大于用戶可接受范圍。3、如果不大于，就使用此擬合曲線作為速度、功率對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。4、如果大于給定方差，就使用分段曲線，采用每次查表的方法，得出對(duì)應(yīng)的功率值。5、確定速度、功率對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線之后，軟件檢測(cè)實(shí)時(shí)加工速度，并根據(jù)此對(duì)應(yīng)關(guān)系，求出實(shí)時(shí)功率，控制激光頭端口電壓，從而控制激光頭的輸出功率值。采用了本發(fā)明的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，系統(tǒng)首先檢測(cè)并確定所述的切割材料在相同切縫寬度要求下的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；然后確定當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；在切割時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)切割速度，并根據(jù)所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲得相應(yīng)的切割功率，實(shí)時(shí)控制輸出的切割功率。因此本發(fā)明的轉(zhuǎn)角切割控制方法能夠在切割速度較慢的轉(zhuǎn)角位置，減少切割功率的輸出，從而保證了切割轉(zhuǎn)角處的光潔度，同時(shí)有效避免過(guò)燒變色現(xiàn)象的發(fā)生，且本發(fā)明的應(yīng)用方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍較為廣泛。在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟(0)系統(tǒng)根據(jù)用戶操作，設(shè)定切割材料和最大允許誤差值；(1)系統(tǒng)檢測(cè)并確定所述的切割材料在相同切縫寬度要求下的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(2)系統(tǒng)根據(jù)所述的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及所述的最大允許誤差值確定當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(3)系統(tǒng)檢測(cè)切割速度，并根據(jù)所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲得相應(yīng)的切割功率，實(shí)時(shí)控制輸出的切割功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表，該對(duì)應(yīng)關(guān)系表中包括數(shù)個(gè)切割速度與對(duì)應(yīng)的切割功率的實(shí)驗(yàn)參數(shù)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的步驟(2)具體包括以下步驟(21)系統(tǒng)根據(jù)所述的切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表擬合出切割速度與切割功率的函數(shù)關(guān)系方程P = f(v)；(22)系統(tǒng)判斷方程P= f(v)的誤差值是否大于所設(shè)定的最大允許誤差值，若不大于， 則進(jìn)入步驟(23)，若大于，則進(jìn)入步驟(24)；(23)系統(tǒng)以所擬合的速度與功率的函數(shù)關(guān)系方程P= f(v)作為當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并進(jìn)入步驟(3)；(24)系統(tǒng)將所述的各實(shí)驗(yàn)參數(shù)點(diǎn)連接為分段曲線，確定每段曲線的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并進(jìn)入步驟(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的切割速度與切割功率的函數(shù)關(guān)系方程P = f(v)為一元一次方程或一元高次方程。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的最大允許誤差值為最大方差值，所述的步驟(22)中系統(tǒng)判斷P = f(v)的誤差值是否大于所設(shè)定的最大允許誤差值，具體是指計(jì)算方程P = f(v)的方差，比較其是否大于所設(shè)定的最大方差值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表為系統(tǒng)以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)的加工參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的切割加工系統(tǒng)還包括用以提供用戶修改所述的切割速度與切割功率對(duì)應(yīng)關(guān)系表的加工參數(shù)輸入模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)形式為CMap哈希表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，其特征在于，所述的步驟(3)具體包括以下步驟(31)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)切割的線速度；(32)系統(tǒng)根據(jù)所檢測(cè)到的線速度和所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定該線速度所對(duì)應(yīng)的切割功率；(33)系統(tǒng)根據(jù)所確定的切割功率實(shí)時(shí)控制切割端口的電壓值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切割加工系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)角切割控制方法，在該方法中，系統(tǒng)首先根據(jù)用戶設(shè)定的切割材料和最大允許誤差值，檢測(cè)并確定所述的切割材料在相同切縫寬度要求下的切割速度與切割功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；然后確定當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；在切割時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)切割速度，并根據(jù)所述的當(dāng)次加工切割速度與切割功率的對(duì)應(yīng)關(guān)系獲得相應(yīng)的切割功率，實(shí)時(shí)控制輸出的切割功率。因此本發(fā)明的轉(zhuǎn)角切割控制方法能夠在切割速度較慢的轉(zhuǎn)角位置，減少切割功率的輸出，從而保證了切割轉(zhuǎn)角處的光潔度，同時(shí)有效避免過(guò)燒變色現(xiàn)象的發(fā)生，且本發(fā)明的應(yīng)用方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍較為廣泛。
文檔編號(hào)B23Q15/08GK102152168SQ20111004957
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者吳麗琴, 張艷麗, 潘樂(lè)婷 申請(qǐng)人:上海奈凱電子科技有限公司, 上海維宏電子科技有限公司