一种用于异形工件加工的托架控制机构的制作方法

本发明涉及激光切割领域，具体涉及一种用于异形工件加工的托架控制机构。

背景技术：

激光切管机在切割长度为3至10米的异形异形工件，如正方形，长方形异形工件时，主卡盘和中心卡盘通常以25～60转每分钟旋转，但是，在旋转过程中，由于异形异形工件的外部与异形工件中心之间的距离不相同，为了避免异形工件与托架发生碰撞，在旋转过程中，通常控制用于支撑异形工件的托架下降到最低位置，但是该设置会使得异形工件在切割过程中有时处于没有托架支撑的状态，在该状态下异形工件会由于其本身的重力发生变形下垂，不仅会导致异形工件的加工精度较差，加工得到的产品难以达到工艺要求，而且会导致主卡盘和中心卡盘受损。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于异形工件加工的托架控制机构，能够提高异形工件的加工精度，避免主卡盘和中心卡盘受损。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种用于异形工件加工的托架控制机构，包括托架和脉冲变送器，所述脉冲变送器用于采集异形工件旋转的脉冲信号，所述托架上设置有伺服电机，所述伺服电机与plc连接，所述plc用于接受并处理所述脉冲变送器采集的脉冲信号，根据处理结果通过伺服电机控制托架托举异形工件；

所述控制机构的控制方法包括以下步骤：

s1、脉冲变送器采集异形工件旋转的脉冲信号并发送至plc；

s2、plc计算托架上升/下降的距离h，h根据以下公式计算：

h为h1和h2中的较大值；

其中，a为异形工件的长度，b为异形工件的宽度，r为异形工件的圆角，o为异形工件的当前旋转的角度为o，o1为异形工件初始放置角度；

进一步的，所述托举高度h还可以根据以下公式计算：

当－360°≤θ≤－270°，h＝r×sin(θ+o)－x/2；

当－270°≤θ≤－180°，h＝－r×sin(o－θ)－y/2；

当－180°≤θ≤－90°，h＝－r×sin(θ+o)－x/2；

当－90°≤θ≤0°，h＝r×sin(o－θ)－y/2；

当0°≤θ≤90°，h＝r×sin(θ+o)－y/2；

当90°≤θ≤180°，h＝r×sin(θ－o)－x/2；

当180°≤θ≤270°，h＝－r×sin(θ+o)－y/2；

当270°≤θ≤360°，h＝－r×sin(θ－o)－x/2；

其中，x为当前异形工件的长度，y为当前异形工件的宽度，r为当前异形工件对角线的长度，θ为对角线与水平面之间的夹角。

进一步的，所述控制机构还包括hmi，所述hmi与plc相连接。

进一步的，所述异形工件为矩形。

进一步的，所述托架位于激光切割机的主卡盘和中心卡盘之间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明中用于异形工件加工的托架控制机构，通过脉冲变送器用于采集异形工件旋转的脉冲信号，托架上设置有伺服电机，伺服电机与plc连接，plc用于接受并处理脉冲变送器采集的脉冲信号，根据处理结果通过伺服电机控制托架托举异形工件，plc根据脉冲变送器获取异形工件旋转的实时信号，并根据该信号计算异形工件当前需要托举的高度，控制托架对异形工件进行托举，使得异形工件实时处于被托架支撑的状态，避免异形工件由于自身重力发生下垂，进而提高异形工件加工的精度，避免主卡盘和中心卡盘受损。

附图说明

图1为本发明实施例中异形工件顺时针旋转的结构示意图；

图2为本发明实施例中异形工件逆时针旋转的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种用于异形工件加工的托架控制机构，包括托架、脉冲变送器、plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)和hmi(humanmachineinterface，人机界面)，hmi与plc相连接，脉冲变送器用于采集异形工件旋转的脉冲信号，托架上设置有伺服电机，伺服电机与plc连接，plc用于接受并处理脉冲变送器采集的脉冲信号，根据处理结果通过伺服电机控制托架托举异形工件；本实施例中异形工件为矩形管材，托架位于激光切割机的主卡盘和中心卡盘之间。

所述控制机构的控制方法包括以下步骤：

s1、脉冲变送器采集异形工件旋转的脉冲信号并发送至plc；

s2、plc计算托架上升/下降的距离h，h根据以下公式计算：

h为h1和h2中的较大值。

其中，a为异形工件的长度，b为异形工件的宽度，r为异形工件的圆角，o为异形工件的当前旋转的角度为o，o1为异形工件初始放置角度；

h还可以根据以下公式计算：

当－360°≤θ≤－270°，h＝r×sin(θ+o)－x/2；

当－270°≤θ≤－180°，h＝－r×sin(o－θ)－y/2；

当－180°≤θ≤－90°，h＝－r×sin(θ+o)－x/2；

当－90°≤θ≤0°，h＝r×sin(o－θ)－y/2；

当0°≤θ≤90°，h＝r×sin(θ+o)－y/2；

当90°≤θ≤180°，h＝r×sin(θ－o)－x/2；

当180°≤θ≤270°，h＝－r×sin(θ+o)－y/2；

当270°≤θ≤360°，h＝－r×sin(θ－o)－x/2；

其中，x为当前异形工件的长度，y为当前异形工件的宽度，r为当前异形工件对角线的长度，θ为对角线与水平面之间的夹角(当异形工件顺时针旋转时，θ为正数；当异形工件逆时针旋转时，θ为负数)，o为异形工件当前转动的角度。

本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。