[发明专利]一种基于平板切割机的刀具补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于运动控制技术领域，尤其是一种基于平板切割机的刀具补偿方法。

背景技术

当前，国内平板切割机行业发展快速，各种控制系统不断出现。对于需要高精度和针对中等重量材料进行加工的任务而言，平板切割机是最理想的。同时，平板切割机也适合于纸板、掩膜胶片、泡沫板、油性板等介质上。部分平板切割机具有同时装载一把刻刀和一支绘图笔的能力，用户无需手动更换相应的绘图笔和刻刀。而刀具的选择越来越多样化，有自由转刀、自动转刀、振动刀具等等，本发明针对的是自由转刀这种刀具形式，提出了两种刀具补偿方法及其应用。

发明内容

为了解决在切割过程中，自由转刀的刀具实际切割点与切割中心点之间的位置偏差，为了克服现有的平板切割机的切割精度较低、可靠性较差的不足，本发明提供了一种能有效提高切割精度、提升可靠性的基于平板切割机的刀具补偿方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于平板切割机的刀具补偿方法，所述方法包括以下步骤：

（1）在运行过程中，将绘图笔的中心点作为运行中心点，引入偏移量L，即在原有坐标点的基础上加上偏移量L，使得在切割过程中，切割中心点为刀具的中心点，以便于切割过程中的路规划，使得切割出来的图形能够与笔的轨迹重合；

（2）再引入了刀具半径r，用于实现刀具补偿；

（3）所述刀具为自由转刀，切割过程的刀具补偿方式如下：

a、抬刀时使用到了直线刀补；

b、落刀时使用了直线刀补、圆弧刀补相结合；

c、若切割材料比较薄且当前线段与下一条线段的夹角小于预设角度θ时，需要使用直线刀补与圆弧刀补相结合；

d、若切割材料比较厚且当前线段与下一条线段的夹角小于预设角度θ时，需要使用直线刀补、圆弧刀补与抬刀、落刀相结合。

本发明的优点在于：应用于自由转刀的平板切割机中，可以补偿刀具半径带来的误差；当材料比较厚的情况下，通过转角抬刀，避免了给材料带来不必要的损坏。

附图说明

图1为切割机机头的结构简化图；

图2为切割机刀具截面图；

图3实线为P点在落刀与抬刀补偿中的轨迹图；

图4实线为P点转角补偿的轨迹图；

图5实线为P点转角抬刀补偿的轨迹图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参照图1～图5，一种基于平板切割机的刀具补偿方法，所述方法包括以下步骤：

（1）在运行过程中，将绘图笔的中心点作为运行中心点，引入偏移量L，即在原有坐标点的基础上加上偏移量L，使得在切割过程中，切割中心点为刀具的中心点，以便于切割过程中的路规划，使得切割出来的图形能够与笔的轨迹重合；

（2）再引入了刀具半径r，用于实现刀具补偿；

（3）所述刀具为自由转刀，切割过程的刀具补偿方式如下：

a、抬刀时使用到了直线刀补；

b、落刀时使用了直线刀补、圆弧刀补相结合；

c、若切割材料比较薄且当前线段与下一条线段的夹角小于预设角度θ时，需要使用直线刀补与圆弧刀补相结合；

d、若切割材料比较厚且当前线段与下一条线段的夹角小于预设角度θ时，需要使用直线刀补、圆弧刀补与抬刀、落刀相结合。

本实施例的刀具补偿方法，具体包括以下步骤：

（1）图1为切割机机头的结构简化图。设偏移量L相对于的切割平面的向量为(Δx,Δy)，切割时，当切割机运行到点(x₀,y₀)时，笔的中心点C对应于切割平面的坐标就是(x₀,y₀)，而此时P点相对于切割平面的坐标是(x₀-Δx,y₀-Δy)，因此本发明在运行时，在原有坐标(x₀,y₀)的基础上加上偏移量L(Δx,Δy)，得到坐标(x₀+Δx,y₀+Δy)作为真正切割过程中的目标点；

（2）图2为切割机刀具截面图。所述步骤（1）中偏移量L补偿后，切割中心点已经由原先的点C改为点P。但是在切割过程中，本发明的实际切割点是刀尖点A，因此又引入了刀具半径r，用于实现刀具补偿；