变截面型材切割控制方法、装置、计算机可读存储介质及程序产品与流程

本申请涉及激光切割领域，特别涉及一种变截面型材切割控制方法、装置、计算机可读存储介质及程序产品。

背景技术：

1、激光切割技术广泛应用于金属加工领域，尤其是对型材（如h型钢、槽钢、c型钢等）的切割加工。随着建筑、桥梁、机械制造等行业对异形构件需求的增长，变截面型材（即沿长度方向截面尺寸逐渐变化的型材）的切割需求日益增多。这类型材通常具有沿长度方向相对的第一端和第二端，其中第一端的截面尺寸小于第二端，整体呈锥形或楔形变化。

2、在激光切割加工中，工件的定位精度直接影响切割质量和材料利用率。传统上，操作人员需要手动将探测器移动至工件边缘，通过目测或试切的方式确定切割起点。另外，由于截面变化，不同位置的翼板边缘坐标需要分别采集和处理，目前缺乏针对变截面型材的专用探测路径。而手动目测的方式不仅效率低下，而且精度受人为因素影响较大，难以满足批量化和自动化生产的要求。

技术实现思路

1、本申请提出一种变截面型材切割控制方法、装置、计算机可读存储介质及程序产品，能够对变截面型材进行自动寻边定位，提升加工效率和精度。

2、本申请提出一种变截面型材切割控制方法，应用于安装有探测器的激光切割机床，包括以下步骤：

3、控制所述探测器移动至待切割的变截面型材上方，通过探测器获取所述型材腹板的高度信息；

4、基于所述腹板的高度信息，控制探测器在所述型材的一侧翼板上方沿y轴正方向移动，并记录所述探测器探测到的所述翼板外侧边缘的第一探测点的坐标；

5、控制探测器自所述第一探测点沿y轴反方向移动第一预定距离后，再沿x轴负方向移动，记录所述探测器探测到的所述型材的第一端的第二探测点坐标；

6、在所述第二探测点的坐标位置处，控制探测器沿所述y轴正方向移动，记录所述探测器再次探测到的所述翼板外侧边缘的第三探测点坐标，并将该第三探测点确定为加工角点；

7、基于所述加工角点，控制探测器移动至所述型材的第一端和第二端，分别采集所述型材在第一端和第二端的两侧翼板外侧边缘的多个特征点坐标；

8、根据在所述第一端和第二端采集的多个特征点坐标，计算所述型材的摆放位置与机床坐标系之间的偏置角度；

9、基于所述加工角点和所述偏置角度，建立用于切割加工的工件坐标系。

10、在一些实施例中，所述基于所述腹板的高度信息，控制探测器在所述型材的一侧翼板上方沿y轴正方向移动包括：控制探测器移动至所述翼板上表面上方一预定安全高度，并在该高度下沿y轴正方向移动；

11、所述控制探测器自所述第一探测点沿y轴反方向移动第一预定距离包括：控制探测器从所述第一探测点向y轴负方向移动至距离所述翼板内壁一安全距离的位置。

12、在一些实施例中，所述采集所述型材在第一端和第二端的两侧翼板外侧边缘的多个特征点坐标包括：

13、从所述第三探测点出发，控制探测器沿着y轴负方向移动第二预定距离，采集所述型材右侧翼板外侧边缘的第四探测点坐标；

14、从所述第四探测点出发，控制探测器沿着y轴负方向移动第二预定距离，采集所述型材左侧翼板外侧边缘的第五探测点坐标。

15、在一些实施例中，所述采集所述型材左侧翼板外侧边缘的第五探测点坐标后还包括：

16、从所述第五探测点出发，控制探测器沿x轴正向移动第三预定距离至靠近所述第二端处，再控制探测器沿着y轴负向运动第四预定距离，采集所述型材右侧翼板外侧边缘的第六探测点坐标；

17、从所述第六探测点出发，控制探测器沿着y轴正向运动第四预定距离，采集所述型材左侧翼板外侧边缘的第七探测点坐标。

18、在一些实施例中，所述计算所述型材的摆放位置与机床坐标系之间的偏置角度包括：调用计算函数，以所述第五探测点、所述第六探测点以及所述第七探测点的坐，计算得出所述型材的偏置欧拉角。

19、在一些实施例中，所述建立用于切割加工的工件坐标系包括：在机床数控系统中，基于所述加工角点的坐标和计算得出的偏置角度，通过坐标系偏置指令建立所述工件坐标系。

20、在一些实施例中，所述的变截面型材切割控制方法，还包括：

21、控制所述探测器在所述型材的至少两个不同位置执行z向触碰探测，通过所述探测器或机床z轴编码器获取所述型材表面或翼板在对应位置处的z轴坐标值；

22、根据所述z轴坐标值，结合所述特征点坐标，计算所述型材相对于机床坐标系的俯仰角和翻滚角；

23、将所述俯仰角和翻滚角并入所述工件坐标系中，形成包含三维旋转补偿的加工坐标系。

24、本发明还提出一种变截面型材切割控制装置，应用于激光切割机床，所述装置包括：

25、数据采集模块，用于通过机床上的探测器获取型材的特征点信息；

26、运动控制模块，用于根据所述数据采集模块的反馈，控制探测器移动；

27、计算模块，用于基于采集到的多个特征点坐标，计算所述型材的加工角点坐标及其与机床坐标系的偏置角度；

28、坐标系建立模块，用于基于所述计算模块输出的加工角点坐标和偏置角度，建立工件坐标系。

29、本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现变截面型材切割控制方法。

30、本发明还提出一种计算机程序产品，包括计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现变截面型材切割控制方法。

31、本申请实施例提出一种变截面型材切割控制方法、装置、计算机可读存储介质及程序产品，该方法首先探测型材腹板高度，随后沿y轴正方向移动找到翼板外侧边缘的第一探测点；接着反向移动并沿x轴负方向找到型材第一端的第二探测点；再沿y轴正方向移动，精确定位第三探测点作为加工角点。在此基础上，分别在型材的第一端和第二端采集左右两侧翼板外侧边缘的多个特征点坐标，计算型材相对于机床坐标系的偏置角度，最终基于加工角点和偏置角度建立与型材实际姿态对齐的工件坐标系。实现了变截面型材切割原点的全自动精确定位，无需人工干预；通过多点采集和角度计算，有效补偿了型材放置时的位置偏移和水平面内的旋转偏差，提高了加工精度和效率。

1.一种变截面型材切割控制方法，其特征在于，应用于安装有探测器的激光切割机床，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的变截面型材切割控制方法，其特征在于，所述基于所述腹板的高度信息，控制探测器在所述型材的一侧翼板上方沿y轴正方向移动包括：控制探测器移动至所述翼板上表面上方一预定安全高度，并在该高度下沿y轴正方向移动；

3.根据权利要求1所述的变截面型材切割控制方法，其特征在于，所述采集所述型材在第一端和第二端的两侧翼板外侧边缘的多个特征点坐标包括：

4.根据权利要求3所述的变截面型材切割控制方法，其特征在于，所述采集所述型材左侧翼板外侧边缘的第五探测点坐标后还包括：

5.根据权利要求4所述的变截面型材切割控制方法，其特征在于，所述计算所述型材的摆放位置与机床坐标系之间的偏置角度包括：调用计算函数，以所述第五探测点、所述第六探测点以及所述第七探测点的坐，计算得出所述型材的偏置欧拉角。

6.根据权利要求1-5任一项所述的变截面型材切割控制方法，其特征在于，所述建立用于切割加工的工件坐标系包括：在机床数控系统中，基于所述加工角点的坐标和计算得出的偏置角度，通过坐标系偏置指令建立所述工件坐标系。

7.根据权利要求1所述的变截面型材切割控制方法，其特征在于，还包括：

8.一种变截面型材切割控制装置，其特征在于，应用于激光切割机床，所述装置包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的变截面型材切割控制方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的变截面型材切割控制方法。