[发明专利]一种测定金属管材切割系统旋转轴机械中心位置的方法

摘要

本发明涉及金属管材的激光切割运动控制领域，具体地说是一种测定金属管材切割系统旋转轴机械中心位置的方法。一种测定金属管材切割系统旋转轴机械中心位置的方法，包括电容式调高器，其特征在于：具体方法如下：通过卡尺测量金属管材的宽度W和高度H，然后观察电容式调高器的感应头是否在金属管材的上方，若不在金属管材的上方，调整切割喷嘴的位置；粗矫平操作；粗寻中操作；精矫平操作；精寻中操作。通过粗矫平操作，防止管材过度倾斜，导致调高器意外撞管；通过粗寻中操作计算出管材中心大概位置，防止调高器扎到方管外面；粗矫平、粗寻中后，通过精矫平操作提高矫平的精度，完成矫平；最后通过精寻中操作完成高精度的机械中心测量。 1

主权项

1.一种测定金属管材切割系统旋转轴机械中心位置的方法，包括电容式调高器，其特征在于：具体方法如下：（1）通过卡尺测量金属管材的宽度W和高度H，然后观察电容式调高器的感应头是否在金属管材的上方，若不在金属管材的上方，调整切割喷嘴的位置；（2）粗矫平操作：系统控制切割头先向X轴正向移△X，通过控制电容式调高器测量金属管材上表面的Z轴坐标zp1；再控制切割头向X轴负方向平移2*△X，然后再次通过控制电容式调高器测量金属管材上表面的Z轴坐标zp2；（3）得出金属管材的上表面的倾斜角大约为arctan[(zp1‑zp2)/ (2*△X)]，根据倾斜角度控制旋转轴转动‑arctan[(zp1‑zp2)/ (2*△X)]；（4）粗寻中操作：系统控制切割头以较快速度分别向金属管材的X方向正边界和X方向负边界运动，并捕捉切割头喷嘴出边时的X轴的正边界坐标xp1和X轴的负边界坐标xp2；（5）得出机械中心x轴坐标在(xp1+xp2)/2附近，控制切割喷嘴平移到X轴(xp1+xp2)/2位置；（6）精矫平操作：经过粗矫平和粗寻中操作后，估计出金属管材的X轴正边界和负边界位置，通过系统控制切割头先向X轴正向移W/4距离，再通过控制电容式调高器测量金属管材上表面的Z轴坐标Zq1，然后再控制切割头向X轴负方向移W/4，再次通过控制电容式调高器测量金属管材上表面的Z轴坐标Zq2；（7）得出金属管材的倾斜角为arctan[(Zq1‑Zq2)*2/ W)]，控制旋转轴转动‑arctan[(Zq1‑Zq2) *2/ W)]；（8）精寻中操作：对金属管材的上表面及下表面分别进行精寻中操作，得出X轴的正边界坐标X1、X轴的负边界坐标X2、金属管材上表面的Z1坐标及旋转轴旋转180°后的X轴的正边界坐标X3、X轴的负边界坐标X4、金属管材上表面的Z2坐标；（9）得到机械的旋转轴中心坐标R（Xr, Zr），Xr=（X1+X2+X3+X4）/4；Zr=（Z1+Z2）/2‑H/2‑△F，H为金属管材高度，△F为电容式调高器的跟随距离参数。