具有自动校正及仿真投影功能的等离子切割机及切割方法与流程

本发明属于等离子切割领域，具体涉及一种具有自动校正及仿真投影功能的等离子切割机及切割方法。

背景技术：

等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化(和蒸发)，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。

现有的等离子切割机通用的切割方法为：

步骤1：将切割程序下载至移动存储设备上；

步骤2：使用移动存储设备将程序上传至控制器端口；

步骤3：调用对应程序，匹配板料和切割参数；

步骤4：根据板料尺寸排列零件，记录切割数量；

步骤5：人工目测校正板料偏斜度；

步骤6：预演程序调整零件位置分布，确认后回起始点；

步骤7：选择“切割”按钮，开始等离子切割工作。

从以上的切割方法中，可以了解到现有的等离子切割机仍需通过移动存储设备进行切割程序上传，传输环节冗繁(下载、上传)；在校正板料偏斜度时，依靠人工目测，存在误差，精度不稳定；而预演零件虽然必要但是费时，尤其在边角余料上切割零件时。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术的不足之处而提供一种具有自动校正及仿真投影功能的等离子切割机及其切割方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：一种具有自动校正及仿真投影功能的等离子切割机，其特殊之处在于：包括料台、行走架、两个行走导轨、切割组件和控制单元；所述两个行走导轨分别设置在所述料台的相对的两个侧边上；所述行走架呈u型，由横梁导轨和两个支撑座组成，所述两个支撑座的一端分别与横梁导轨的两端相连；所述横梁导轨横跨所述料台，所述两个支撑座分别设置在所述两个行走导轨上并能沿导轨滑动；所述切割组件包括载枪架和等离子枪体，所述载枪架一端与所述横梁导轨相连并能沿横梁导轨滑动，所述载枪架的另一端设有等离子枪体和红外线发生器；所述控制单元安装在行走架的一个支撑座上，所述控制单元包括控制器和数字图像处理器；控制器与所述红外线发生器电联，所述数字图像处理器与所述红外线发生器电联。

进一步地，所述控制单元内还包括无线接收发送器。

进一步地，所述控制单元还包括显示屏和控制界面；所述控制界面上设有无线接收、自动校正、仿真投影、预演和切割按钮，且可以在控制界面上输入切割所需参数、选择切割模式种类，各按钮均与控制器信号连接。

同时，本发明提供了一种采用上述等离子切割机切割的方法，其具体步骤如下：

1).在控制界面上选择“无线接收”按钮，通过蓝牙或wifi现场接收切割程序；

2).在控制界面上选择对应切割程序，匹配板料和切割参数；

3).根据板料尺寸排列零件，记录切割数量；

4).在控制界面上输入切割板料的料边余量、板料尺寸、校正起点坐标以及切割模式，选择“自动校正”按钮，采用红外线发生器自动校正板料的偏斜度；

5).在控制界面上选择“预演”按钮，调整零件位置分布；

6).在控制界面上选择“切割”按钮，开始等离子切割工作。

考虑到成本问题，为了充分利用板料，提高板料的利用率，常在边角余料上进行切割零件，因此，本发明还提供了采用上述等离子切割机切割的第二种方法，具体步骤为：

1).在控制界面上选择“无线接收”按钮，通过蓝牙或wifi现场接收切割程序；

2).在控制界面上选择对应切割程序，匹配板料和切割参数；

3).在控制界面上选择“仿真投影”按钮，将切割程序经数字图像处理器处理为图像并传输至红外线发生器，通过红外线发生器将图像投影在板料上，实时观察，及时调整切割组件的位置；

4).在控制界面上选择“切割”按钮，开始等离子切割工作。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1.在使用时，仅需在控制单元的控制界面上选择对应的切割程序，输入切割板料的料边余量、板料尺寸、校正起点坐标以及切割模式，并选择“自动校正”按钮，采用红外线发生器快速地校正板料的偏斜度，比人工目测校正板料准确度高，有效防止零件切割走偏的问题。

2.在切割边角余料时，将切割程序通过数字图像处理器进行图像处理后，再由红外线发生器将图像投影至余料上，可直接观察到零件在余料上的分布位置，以便及时调整切割组件的位置，比目测预演更加直观，并节省时间，取代了现有的预演环节，有效提高切割效率，降低余料切割零件的难度。

3.可直接在切割现场用手机或笔记本编辑所需切割程序，并利用无线接收发送器，通过蓝牙或wifi实现与等离子切割机的无线传输；不需要通过插拔移动设备进行下载、上传程序，方便快捷，适应性强。

附图说明

图1为本发明等离子切割机的立体示意图；

图2为本发明中切割组件的结构示意图；

图3为本发明控制单元控制界面示意图；

图4为本发明板料偏斜度校正示意图一；

图5为本发明板料偏斜度校正示意图二；

图6为本发明切割边角余料立体示意图；

图7为本发明仿真投影示意图；

附图标记如下：

1-行走架；2-料台；3-行走导轨；4-控制单元；5-切割组件；6-板料；7-载枪架；8-等离子枪体；9-余料；10-红外线发生器；11-支撑座；12-横梁导轨；13-投影图像。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步的详细描述：

如图1和图3所示，本发明中的等离子切割机包括料台2、行走架1、两个行走导轨3、切割组件5和控制单元4；两个行走导轨3分别设置在料台2的相对的两个侧边上；行走架1呈u型，由横梁导轨12和两个支撑座11组成，两个支撑座11的一端分别与横梁导轨12的两端相连；横梁导轨12横跨料台2，两个支撑座分别设置在两个行走导轨3上并能沿导轨滑动；切割组件5包括载枪架7和等离子枪体8，载枪架7呈l型，载枪架7的一端与横梁导轨12相连并能沿横梁导轨12滑动，载枪架7的另一端载有等离子枪体8，且安装有红外线发生器10；控制单元4安装在行走架1的一个支撑座11上，且控制单元4包括控制器、数字图像处理器和无线接收发送器，控制器与红外线发生器10电联，数字图像处理器与红外线发生器10电联。控制单元4还包括显示屏和控制界面，控制界面上设有无线接收、自动校正、仿真投影、预演和切割等按钮，且控制界面上还可以输入切割所需的各种参数、选择切割模式种类，各按钮均与控制器信号连接。

利用本发明的等离子切割装置切割整块板料时，按照以下步骤进行切割：

1).在控制界面上选择“无线接收”按钮，通过蓝牙或wifi现场接收切割程序；

2).在控制界面上选择对应切割程序，匹配板料和切割参数；

3).根据板料尺寸排列零件，记录切割数量；

4).在控制界面上输入切割板料的料边余量、板料尺寸、校正起点坐标以及切割模式(如图3所示)，采用红外线发生器自动校正板料的偏斜度；

5).在控制界面上选择“预演”按钮，调整零件位置分布；

6).在控制界面上选择“切割”按钮，开始等离子切割工作。

如图1所示，板料6为整块料板，其位于上述等离子切割机的料台2上，用于批量切割零件，根据切割程序，行走架1沿行走轨道3做纵向往复运动，切割组件5沿行走架1的横梁导轨12做横向往复运动。

如图3所示，工作人员可在目录中选择对应的程序，输入板料“长×宽×厚”，选择切割模式，根据板料厚度选择切割电流，设备将自动匹配割缝大小、弧压等参数。

如图4和图5所示，a、b两点为板料同侧两个转角位置的校正点，要求a、b两点与板料6的边距尽量相等，才能保证校正轨迹c与切割组件5的纵向运动平行。以往的操作中，通常凭工作人员经验目测选定校正点，并手动操作切割组件5的等离子枪体8对正a、b两点，如此，板料偏斜度大、误差比较大。安装红外线发生器10后，在控制单元控制界面上输入切割板料的料边余量、板料尺寸、校正起点坐标以及切割模式，并选择“自动校正”按钮，工作人员仅需将切割组件5的等离子枪体8移至校正点a(虽然输入了校正起点坐标，但由于板料的形状各不相同，甚至差异较大，所以还是由工作人员将等离子枪体移至校正起点，即校正点a)，红外线发生器10接收到控制器的指令后，会在与校正点a同侧的另一个转角位置自动识别到料边余量相等的校正点b，切割组件5将随行走架1自动移至校正点b完成校正步骤，d为行走架行走轨迹。

利用本发明的等离子切割装置切割边角余料时，按照以下步骤进行切割：

1).在控制界面上选择“无线接收”按钮，通过蓝牙或wifi现场接收切割程序；

2).在控制界面上选择对应切割程序，匹配板料和切割参数；

3).在控制界面上选择“仿真投影”按钮，将切割程序经数字图像处理器处理为图像并传输至红外线发生器，通过红外线发生器将图像投影在板料上，实时观察，及时调整切割组件的位置。

4).在控制界面上选择“切割”按钮，开始等离子切割工作。

如图6和图7所示，边角余料常为不规则形状，工作人员需测量余料外形，与零件外形匹配得当才能进行切割。但对于要在类似于余料9这种形状的余料上进行零件切割，还应躲避余料上的圆孔，这就需要工作人员逐一预演零件适时调整切割路径。安装红外线发生器10和数字图像处理器后，仅需选择“仿真投影”按钮，将切割程序经数字图像处理器处理为图像并传输至红外线发生器10，通过红外线发生器10投影至余料上，使工作人员很直观的观察到图像在余料9上的分布位置，并能自动调整位置，执行切割指令，有效提高切割效率及板料利用率。