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)領域：
本發(fā)明涉及數(shù)控機床控制技術(shù)領域，特別涉及數(shù)控機床的切割加工控制技術(shù)領域，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，在進行某些較昂貴的材料的切割加工時，對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)過燒變色現(xiàn)象。對于上述工藝要求，現(xiàn)有的切割加工系統(tǒng)中，對轉(zhuǎn)角處通常采用的脈沖激光控制方法進行處理，該方法雖可以部分解決轉(zhuǎn)角處過燒現(xiàn)象的問題，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)，則還沒有能夠達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，提供一種能夠保證切割轉(zhuǎn)角處的光潔度，同時有效避免過燒變色現(xiàn)象的發(fā)生，且應用方法簡便，應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，設定切割材料和最大允許誤差值；(1)系統(tǒng)檢測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應關(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應關(guān)系以及所述的最大允許誤差值確定當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系；(3)系統(tǒng)檢測切割速度，并根據(jù)所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系獲得相應的切割功率，實時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應關(guān)系為切割速度與切割功率對應關(guān)系表，該對應關(guān)系表中包括數(shù)個切割速度與對應的切割功率的實驗參數(shù)點。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應關(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定的最大允許誤差值，若不大于，則進入步驟(23)，若大于，則進入步驟(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)作為當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系，并進入步驟(3)；(24)系統(tǒng)將所述的各實驗參數(shù)點連接為分段曲線，確定每段曲線的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系，并進入步驟(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定的最大允許誤差值，具體是指計算方程P = f(v)的方差，比較其是否大于所設定的最大方差值。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應關(guān)系表為系統(tǒng)以數(shù)據(jù)形式存儲的加工參數(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應關(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)實時檢測切割的線速度；(32)系統(tǒng)根據(jù)所檢測到的線速度和所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系確定該線速度所對應的切割功率；(33)系統(tǒng)根據(jù)所確定的切割功率實時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應關(guān)系；然后確定當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系；在切割時，系統(tǒng)檢測切割速度，并根據(jù)所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系獲得相應的切割功率，實時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，同時有效避免過燒變色現(xiàn)象的發(fā)生，且本發(fā)明的應用方法簡便，應用范圍較為廣泛。


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應關(guān)系表示意圖。
具體實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，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖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，設定切割材料和最大允許誤差值；(1)系統(tǒng)檢測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應關(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應關(guān)系以及所述的最大允許誤差值確定當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系；(3)系統(tǒng)檢測切割速度，并根據(jù)所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系獲得相應的切割功率，實時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應關(guān)系為切割速度與切割功率對應關(guān)系表，該對應關(guān)系表為系統(tǒng)以數(shù)據(jù)形式存儲的加工參數(shù)，如圖2所示，該對應關(guān)系表中包括數(shù)個切割速度與對應的切割功率的實驗參數(shù)點。在一種較優(yōu)選的實施方式中，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應關(guān)系表的加工參數(shù)輸入模塊。在另一種較優(yōu)選的實施方式中，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應關(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定的最大允許誤差值，若不大于，則進入步驟(23)，若大于，則進入步驟(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)作為當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系，并進入步驟(3)；(24)系統(tǒng)將所述的各實驗參數(shù)點連接為如圖2所示的分段曲線，確定每段曲線的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系，并進入步驟(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定的最大允許誤差值，具體是指計算方程P = f(v)的方差，比較其是否大于所設定的最大方差值。在又一種更優(yōu)選的實施方式中，所述的步驟C3)具體包括以下步驟(31)系統(tǒng)實時檢測切割的線速度；(32)系統(tǒng)根據(jù)所檢測到的線速度和所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系確定該線速度所對應的切割功率；(33)系統(tǒng)根據(jù)所確定的切割功率實時控制切割端口的電壓值。本發(fā)明的主要設計思路是通過檢測機床的即時加工速度，用即時速度作為變量， 計算出應該使用的加工功率。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，測出一個功率、速度對照表， 這個對照表是一個單調(diào)遞增的曲線，如圖2所示。二、根據(jù)該對照表，擬合出一個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，并且軟件界面上給出修改界面， 允許用戶修改此功率、速度的對應關(guān)系。
四、加工時，軟件檢測當前機床運行的線速度，然后使用第二步中擬合出的函數(shù)關(guān)系，或者直接查表，求出應該輸出的功率。在實際應用中，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，測出一組速度、功率對應關(guān)系，通過數(shù)據(jù)輸入界面，將數(shù)據(jù)點輸入系統(tǒng)。同時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，擬合出具有數(shù)學表達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、功率對應關(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，得出對應的功率值。5、確定速度、功率對應關(guān)系曲線之后，軟件檢測實時加工速度，并根據(jù)此對應關(guān)系，求出實時功率，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應關(guān)系；然后確定當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系；在切割時，系統(tǒng)檢測切割速度，并根據(jù)所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系獲得相應的切割功率，實時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，同時有效避免過燒變色現(xiàn)象的發(fā)生，且本發(fā)明的應用方法簡便，應用范圍較為廣泛。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。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，說明書和附圖應被認為是說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，設定切割材料和最大允許誤差值；(1)系統(tǒng)檢測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應關(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應關(guān)系以及所述的最大允許誤差值確定當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系；(3)系統(tǒng)檢測切割速度，并根據(jù)所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系獲得相應的切割功率，實時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應關(guān)系為切割速度與切割功率對應關(guān)系表，該對應關(guān)系表中包括數(shù)個切割速度與對應的切割功率的實驗參數(shù)點。
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應關(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定的最大允許誤差值，若不大于， 則進入步驟(23)，若大于，則進入步驟(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)作為當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系，并進入步驟(3)；(24)系統(tǒng)將所述的各實驗參數(shù)點連接為分段曲線，確定每段曲線的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系，并進入步驟(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定的最大允許誤差值，具體是指計算方程P = f(v)的方差，比較其是否大于所設定的最大方差值。
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應關(guān)系表為系統(tǒng)以數(shù)據(jù)形式存儲的加工參數(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應關(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)實時檢測切割的線速度；(32)系統(tǒng)根據(jù)所檢測到的線速度和所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系確定該線速度所對應的切割功率；(33)系統(tǒng)根據(jù)所確定的切割功率實時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)用戶設定的切割材料和最大允許誤差值，檢測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應關(guān)系；然后確定當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系；在切割時，系統(tǒng)實時檢測切割速度，并根據(jù)所述的當次加工切割速度與切割功率的對應關(guān)系獲得相應的切割功率，實時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，同時有效避免過燒變色現(xiàn)象的發(fā)生，且本發(fā)明的應用方法簡便，應用范圍較為廣泛。
文檔編號B23Q15/08GK102152168SQ20111004957
公開日2011年8月17日 申請日期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, 潘樂婷 申請人:上海奈凱電子科技有限公司, 上海維宏電子科技有限公司