一种可自动拾取样本路径并切割的激光切割机及切割方法与流程

1.本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种可自动拾取样本路径并切割的激光切割机及切割方法。


背景技术：

2.在广告灯箱、亮化工程和道路标牌等标识工程涉及到的板材切割是整个工程的重要部分，其板材特点普遍为薄的钢、铝板，亚克力板或其它中、薄厚度的板材；激光切割具有速度快、质量高，切割面光滑的优点，且主要适用于中、薄厚度的板材，所以在标识工程中应用广泛。
3.但是现有的激光切割机普遍是通过软件读取设计图纸的数据，依照图纸切割板材，将板材切出指定形状，这对于整体系统设计的城市标识、亮化等工程比较适用，但实际工作中，有很多没有图纸设计，要根据现场的特点设计标牌，每次现场环境都不一样，标牌设计形状也不尽相同，或只有样品，需要进行仿制，这些都导致标牌不可能批量设计、生产，这样标牌在制作时往往很困难，每一个都要进行测绘、设计图纸，工作量很大，效率很低。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中标牌不能批量生产，每一个都要进行测绘、设计图纸，工作量很大、效率很低的技术问题，提出了一种可自动拾取样本路径并切割的激光切割机及切割方法。
5.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种可自动拾取样本路径并切割的激光切割机，包括底座、设置在底座上的机架，还包括激光切割器、视觉识别系统和数控台；激光切割器包括激光切割头，所述视觉识别系统包括图像采集装置和图像处理系统，所述数控台包括主机电脑；所述机架上设有安装板，所述图像采集装置和激光切割头均安装在安装板上；所述图像处理系统与主机电脑通信连接。
6.优选的，所述机架下方设有行走机构，可沿底座前后移动；所述机架上方设有移动机构，所述安装板与移动机构连接，可沿机架左右移动。
7.优选的，所述图像采集装置为ccd相机或coms相机。
8.优选的，所述激光切割器为光纤激光切割器；所述激光切割器与主机电脑通信连接。
9.优选的，所述行走机构有两个，分别设置在机架的左右两侧。
10.优选的，所述行走机构包括限位轨道、滚轮架和电机一；所述限位轨道沿前后方向固定在底座上，所述滚轮架与机架固定连接，所述滚轮架底部设有多个滚轮，所述滚轮位于限位轨道内，所述电机一通过传动机构驱动滚轮转动。
11.优选的，所述移动机构包括导轨、滑块、齿条、齿轮和电机二，所述机架包括位于上方的横梁，所述导轨设置在横梁的前侧面，所述滑块与安装板固定连接，且可沿导轨滑动；所述电机二固定在安装板上，所述电机二的输出轴与齿轮固定，所述齿条设置在横梁的上
表面，且与导轨平行，所述齿条与齿轮啮合。
12.优选的，还包括定位组件，所述底座上还设有切割平台；所述定位组件包括固定板一、固定板二、活动板三、活动板四、第一气缸和第二气缸；所述固定板一位于切割平台的左侧，且与底座固定连接，所述活动板三与第一气缸位于切割平台的右侧，所述第一气缸与底座固定连接，所述活动板三与第一气缸的输出端固定连接；所述固定板二位于切割平台的前侧，且与底座固定连接，所述活动板四与第二气缸位于切割平台的后侧，所述第二气缸与底座固定连接，所述活动板四与第二气缸的输出端固定连接；所述活动板三、活动板四、第一气缸和第二气缸均设有多个。
13.优选的，还包括打光灯，所述打光灯安装在机架上，灯光朝向切割平台。
14.本发明还提供了一种可自动拾取样本路径并切割的激光切割机的切割方法，包括以下步骤：步骤一 工作人员根据现场待安装标识牌的位置的结构特点或根据样品，在样板材描绘出轮廓；步骤二 将样板材放置在切割平台上，启动视觉识别系统，通过图像采集装置采集到的轮廓数据传送到图像处理系统，图像处理系统将其转变为数字信号，传给主机电脑；主机电脑读取数据后，存储；步骤三 从切割平台上取下样板材，放上标识牌板材，分别启动第一气缸和第二气缸，从而推动活动板三和活动板四，将标识牌板材压紧到固定板一和固定板二上；步骤四 启动激光切割器，主机电脑读取步骤三中存储的数据，控制激光切割头按所述轮廓切割；步骤五 取出切割好的标识牌板材，关闭机器。
15.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：（1）通过视觉识别系统采集轮廓数据，再通过主机电脑控制激光切割器按轮廓切割出形状；不需要测绘设计，减少了工作量，简化了步骤，适用于特异形状的、不适合批量制作的标识牌制作；（2）激光发生器通过光纤传导，电-光转化效率高，达30%以上，节省成本，提高生产效率；（3）定位组件确定了样板材或标示牌板材安放在切割平台上的左边界与前边界；使得样板材与标示牌板材对齐安放，不会出现错位，导致切割出现偏差；（4）打光灯在采集轮廓数据或切割板材时，作为补充光源，提高切割平台亮度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，图1为本激光切割机结构示意图；图2为视觉识别系统通信连接关系图；图3为行走机构结构示意图；图4为移动机构结构示意图；图5为定位组件结构示意图。
17.附图标记说明：1-底座，11-切割平台；
2-机架，21-安装板，22-横梁；3-行走机构，31-限位轨道，32-滚轮架，33-滚轮，34-电机一；4-移动机构，41-导轨，42-滑块，43-齿条，44-齿轮，45-电机二；5-激光切割器，51-激光切割头；6-视觉识别系统，61-图像采集装置，62-图像处理系统；7-数控台，71-主机电脑；8-打光灯；9-定位组件，91-固定板一，92-固定板二，93-活动板三，94-活动板四，95-第一气缸，96-第二气缸。
具体实施方式
18.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
19.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
20.实施例1下面结合附图1-5对本发明进一步说明，一种可自动拾取样本路径并切割的激光切割机，如图1和2所示，包括底座1、设置在底座1上的机架2，还包括激光切割器5、视觉识别系统6和数控台7；激光切割器5包括激光切割头51，视觉识别系统6包括图像采集装置61和图像处理系统62，数控台7包括主机电脑71；机架2上设有安装板21，图像采集装置61和激光切割头51均安装在安装板21上；图像处理系统62与主机电脑71通信连接。
21.设置视觉识别系统6，采集样板材描绘出的轮廓数据，传给控数控台7的主机电脑71，再通过主机电脑71控制激光切割器5按轮廓形状切割出标识牌板材；不用再测绘设计，省略了大量的步骤，简化了工作，适用于特异形状的、不适合批量制作的标识牌制作；图像处理系统62包括图像采集卡，可将图像采集装置61采集到的图像信号，转换成数据信号传给主机电脑71。
22.图像采集装置61为ccd相机或coms相机，精准度达到0.2mm以内,很大程度上减少次品的生成率。
23.激光切割器5为光纤激光切割器；激光切割器5与主机电脑71通信连接；通过光纤传导，电-光转化效率高，达30%以上，节省成本，提高生产效率。
24.如图1、3和4所示，机架2下方设有行走机构3，可沿底座1前后移动；机架2上方设有移动机构4，安装板21与移动机构4连接，可沿机架2左右移动。
25.如图1和3所示，行走机构3有两个，分别设置在机架2的左右两侧。
26.行走机构3包括限位轨道31、滚轮架32和电机一34；限位轨道31沿前后方向固定在底座上，滚轮架32与机架2固定连接，滚轮架32底部设有多个滚轮33，滚轮33位于限位轨道31内，电机一34通过传动机构驱动滚轮33转动，电机一34与数控台7通信连接。
27.如图1和4所示，移动机构4包括导轨41、滑块42、齿条43、齿轮44和电机二45，机架2包括位于上方的横梁22，导轨41设置在横梁22的前侧面，滑块42与安装板21固定连接，且可
沿导轨41滑动；电机二45固定在安装板21上，电机二45的输出轴与齿轮44固定，齿条43设置在横梁22的上表面，且与导轨41平行，齿条43与齿轮44啮合，电机二45与数控台7通信连接。
28.如图5所示，还包括定位组件9，底座1上还设有切割平台11；定位组件9包括固定板一91、固定板二92、活动板三93、活动板四94、第一气缸95和第二气缸96；固定板一91位于切割平台11的左侧，且与底座1固定连接，活动板三93与第一气缸95位于切割平台11的右侧，第一气缸95与底座1固定连接，活动板三93与第一气缸95的输出端固定连接；固定板二92位于切割平台11的前侧，且与底座1固定连接，活动板四94与第二气缸96位于切割平台11的后侧，第二气缸96与底座1固定连接，活动板四94与第二气缸96的输出端固定连接；活动板三93、活动板四94、第一气缸95和第二气缸96均设有多个。
29.定位组件9的固定板一91和固定板二92，作为基准，二者确定了样板材或标示牌板材安放在切割平台11上的左边界与前边界；使得样板材在对齐固定板一91和固定板二92安放后，标示牌板材也对齐安放，不会出现错位，导致切割出现偏差。
30.如图1所示，还包括打光灯8，打光灯8安装在机架2上，灯光朝向切割平台11；灯光在图像采集装置61采集轮廓数据或切割板材时，作为补光。
31.实施例2一种可自动拾取样本路径并切割的激光切割机及切割方法的切割方法，包括以下步骤：步骤一 工作人员根据现场待安装标识牌的位置的结构特点或根据样品，在样板材描绘出轮廓；步骤二 将样板材放置在切割平台11上，启动视觉识别系统6，通过图像采集装置61采集到的轮廓数据传送到图像处理系统62，图像处理系统62包括图像采集卡，可将采集到的轮廓数据转变为数字信号，传给主机电脑71；主机电脑71读取数据后，存储；步骤三 从切割平台11上取下样板材，放上标识牌板材，分别启动第一气缸95和第二气缸96，从而推动活动板三93和活动板四94，将标识牌板材压紧到固定板一91和固定板二92上；步骤四 启动激光切割器5，主机电脑71读取步骤三中存储的数据，控制激光切割头51按轮廓切割；步骤五 取出切割好的标识牌板材，关闭机器。
32.以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。