CN114799565A - 一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子及激光技术领域，具体涉及一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***及方法，包括运动控制部分，用于接收控制指令，进行控制工作台回零运动，机床坐标系下运动与工件坐标系下运动转换，获取工作台绝对坐标和相对坐标单段直线、圆弧轨迹运动；杂物清除部分，用于对切割铸铝件时产生的凝固铝进行清理，通过风扇组件随之对外界的空气抽取，完成对清除的杂物向左吹动堆积；激光切割部分，通过光学镜头中光学元件的集成摄像头对喷水喷嘴表面的激光光斑进行图像识别，进行精确地切割操作。本发明实现了异型材激光切割的高实时性数据处理、运动控制处理速度快和可扩展性强，避免给后续的切割加工精度造成不准确，减少了人工参与。
Description
技术领域
本发明涉及电子及激光技术领域，具体涉及一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***及方法。
背景技术
激光切割工艺的优点之一是设计复杂，材料损耗大，这些特性使其与其他工艺不同。激光切割***可以轻松加工各种难切割材料，如黄铜、钻石、铝和各种复合材料。激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路***，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。
但是有部分铝汁会掉在激光切割机的支持平板上，为了安全且快速清除凝固铝，因此本文研发一种避免切割精度不准、方便取料的基于物联网激光微射流的激光切割机远程智能控制***，可以方便控制并且达到较高的精度。并采取一种水射流引导激光烧蚀，这个方法的优点是没有焦点自适应的窄平行切割壁，通过水冷却最小化热影响区，并避免由于恒定的水流而产生毛刺。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***及方法，用于解决上述问题。
本发明通过以下技术方案予以实现：
第一方面，本发明提供了一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，包括以下步骤：
S1***上电工作，通过物联网通讯设置指令参数，铸铝件进入激光切割现场；
S2对激光切割机中心位置进行参数标定，获取CCD图像，并经图像处理后得到铸铝件位置参数；
S3利用空间解析几何对铸铝件位置参数进行空间坐标变换，得到用参数方程表示的切割线方程式，并进一步建立数学模型；
S4输入铸铝件参数几何信息，利用计算机求取离散数据，得到铸铝件运行轨迹；
S5将检测感应器检测信息及S4中的运行轨迹反馈至控制***，启动切割***工作；
S6切割完成后，关闭切割***，将数据经物联网通讯网络将数据传递至远程控制终端，并控制清除***完成最后清除。
更进一步的，所述方法中，圆管与方管偏置斜交时，设圆管半径为R，方管边长为a，两管之间轴交角为α，偏置距离为e，OO'为圆管与方管轴线公垂线；以圆管轴线所在直线为X轴、方管轴线所在直线为X'轴，分别建立圆管坐标系O-XYZ与方管坐标系O'-X'Y'Z'；
进行坐标系变换，将圆管坐标系绕Y轴顺时针旋转α，得到O1-X1Y1Z1坐标系，齐次坐标变换矩阵为A1；
将O1-X1Y1Z1坐标系沿Y1轴正方向平移e得到O2-X2Y2Z2坐标系，相应的变换矩阵为A2；
将O2,X2Y2Z2坐标系绕X2轴顺时针旋转45°，可得到O'-X'Y'Z'坐标系，相应的变换矩阵为A3；
设由圆管坐标系变换到方管坐标系下齐次坐标变换矩阵为A，那么
(x' y' z' 1)＝(x y z 1)A
求得从方管坐标系转换到圆管坐标系下的变换矩阵A'
(x y z 1)＝(x' y' z' 1)A'
更进一步的，所述方法中，求解相贯线方程时，主管直角坐标方程为:
y2+z2＝R2
支管直角坐标方程为:
将半径为R的主管在YOZ平面内投影，得主管参数方程为:
其中θ为从Y轴正半轴逆时针旋转至投影点的夹角。
更进一步的，所述方法中，将铸铝件放置在上料架上，并通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之使电动推杆工作，将铸铝件移动至切割***内侧，当上料架向左移动触碰定位传感器时，定位传感器随之将信息传递回现场控制面板，现场控制面板随之控制电动推杆复位并关闭，此时通过复位弹簧和挡板的配合，对铸铝件向右移动进行限位。
更进一步的，所述方法中，通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之将指令传递至正反模块，正反模块随之启动外转子电机工作，外转子电机工作对切割***进行调节。
更进一步的，其特征在于，所述方法中，当铸铝件放置在切割***内侧后，通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之将指令传递至控制模块，控制模块随之根据指令使检测感应器工作，检测感应器工作对切割***上的铸铝件进行检测，当检测到铸铝件后，检测感应器随之将信息反馈至控制模块，控制模块随之根据反馈的信息，启动切割***工作，切割***工作对铸铝件进行切割加工。
更进一步的，所述方法中，使用水射流制导激光器***进行切割，将水射流移动到参考位置，在喷嘴表面检测激光光斑，然后将其精确对准喷嘴，进行精确地切割操作；当铸铝件全部切割加工后，现场控制面板随之关闭切割***，并将数据经物联网通讯网络将数据传递至远程控制终端。
更进一步的，所述方法中，当铸铝件全部切割加工后，通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之根据传递的指令使杂物清除***工作，杂物清除***工作对切割铸铝件时产生的凝固铝进行清理，同时使切割后的铸铝件移动至杂物清除***上，当清理完成后，现场控制面板随之使切割***复位并关闭，现场控制面板随之根据传递的指令使风扇组件工作，风扇组件随之对外界的空气抽取，并通过出气管向左排出，完成对清除的杂物向左吹动堆积。
第二方面，本发明提供了一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***，所述***用于实现第一方面所述的铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，包括
运动控制部分，用于接收控制指令，进行控制工作台回零运动，机床坐标系下运动与工件坐标系下运动转换，获取工作台绝对坐标和相对坐标单段直线、圆弧轨迹运动；
杂物清除部分，用于对切割铸铝件时产生的凝固铝进行清理，通过风扇组件随之对外界的空气抽取，并通过出气管向左排出，完成对清除的杂物向左吹动堆积；
激光切割部分，通过光学镜头中光学元件的集成摄像头对喷水喷嘴表面的激光光斑进行图像识别，进行精确地切割操作。
更进一步的，所述运动控制部分包括远程控制终端、物联网通讯网络、现场控制面板及控制模块；
所述杂物清除部分包括电动推杆和风扇组件；
所述激光切割部分包括正反模块、伺服电机、CCD相机、检测传感器和激光切割机。
本发明的有益效果为：
本发明通过切割轨迹数学建模，可以方便地利用相贯线几何信息，得到相贯线坡口数据，从而应用到激光切割加工中，进而实现了异型材激光切割的高实时性数据处理、运动控制处理速度快和可扩展性强。
本发明通过切割***完成对铸铝件的切割加工，通过杂物清除***完成对激光切割时融化凝固后产生的凝固铝进行清除，避免给后续的切割加工精度造成不准确；采用物联网进行控制，减少人工参与。并采用激光微射流法来提高铸铝件的切割精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法的原理步骤图；
图2是本发明实施例圆管-方管偏置斜交图；
图3是一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***的原理框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1所示，本实施例提供了一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，包括以下步骤：
S1***上电工作，通过物联网通讯设置指令参数，铸铝件进入激光切割现场；
S2对激光切割机中心位置进行参数标定，获取CCD图像，并经图像处理后得到铸铝件位置参数；
S3利用空间解析几何对铸铝件位置参数进行空间坐标变换，得到用参数方程表示的切割线方程式，并进一步建立数学模型；
S4输入铸铝件参数几何信息，利用计算机求取离散数据，得到铸铝件运行轨迹；
S5将检测感应器检测信息及S4中的运行轨迹反馈至控制***，启动切割***工作；
S6切割完成后，关闭切割***，将数据经物联网通讯网络将数据传递至远程控制终端，并控制清除***完成最后清除。
本实施例避免切割精度不准、方便取料的基于物联网激光微射流的激光切割机远程智能控制***，可以方便控制并且达到较高的精度。并采取一种水射流引导激光烧蚀，这个方法的优点是没有焦点自适应的窄平行切割壁，通过水冷却最小化热影响区，并避免由于恒定的水流而产生毛刺。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供一种切割轨迹数学建模方法，具体如下，参照图2所示，本实施例圆管与方管偏置斜交时，设圆管半径为R，方管边长为a，两管之间轴交角为α，偏置距离为e，OO′为圆管与方管轴线公垂线；以圆管轴线所在直线为X轴、方管轴线所在直线为X′轴，分别建立圆管坐标系O-XYZ与方管坐标系O′-X′Y′Z′；
进行坐标系变换，将圆管坐标系绕Y轴顺时针旋转α，得到O1-X1Y1Z1坐标系，齐次坐标变换矩阵为A1；
将O1-X1Y1Z1坐标系沿Y1轴正方向平移e得到O2-X2Y2Z2坐标系，相应的变换矩阵为A2；
将O2，X2Y2Z2坐标系绕X2轴顺时针旋转45°，可得到O′-X′Y′Z′坐标系，相应的变换矩阵为A3；
设由圆管坐标系变换到方管坐标系下齐次坐标变换矩阵为A，那么
(x′ y′ z′ 1)＝(x y z 1)A
求得从方管坐标系转换到圆管坐标系下的变换矩阵A′
(x y z 1)＝(x′ y′ z′ 1)A′
本实施例中，求解相贯线方程时，主管直角坐标方程为：
y2+z2＝R2
支管直角坐标方程为:
将半径为R的主管在YOZ平面内投影，得主管参数方程为:
其中θ为从Y轴正半轴逆时针旋转至投影点的夹角。
本实施例通过切割轨迹数学建模，可以方便地利用相贯线几何信息，得到相贯线坡口数据，从而应用到激光切割加工中，进而实现了异型材激光切割的高实时性数据处理、运动控制处理速度快和可扩展性强。
实施例3
在具体实施层面，本实施例提供一种基于物联网激光微射流的铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，具体包括以下步骤：
1.首先将铸铝件放置在上料架上，并通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之使电动推杆工作，将铸铝件移动至切割***内侧，当上料架向左移动触碰定位传感器时，定位传感器随之将信息传递回现场控制面板，现场控制面板随之控制电动推杆复位并关闭，此时通过复位弹簧和挡板的配合，对铸铝件向右移动进行限位。
2.通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之将指令传递至正反模块，正反模块随之启动外转子电机工作，外转子电机工作对切割***进行调节，如此方便对不同大小的铸铝件进行放置，并进行后续的切割加工；
3.当铸铝件放置在切割***内侧后，通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之将指令传递至控制模块，控制模块随之根据指令使检测感应器工作，检测感应器工作对切割***上的铸铝件进行检测，当检测到铸铝件后，检测感应器随之将信息反馈至控制模块，控制模块随之根据反馈的信息，启动切割***工作，切割***工作对铸铝件进行切割加工，水射流制导激光器***的最先进技术包括通过喷水喷嘴自动对准激光。这是通过光学镜头中光学元件的机动化实现的，自动对准***采用一个集成摄像头对喷水喷嘴表面的激光光斑进行图像识别，该摄像头以1μm的分辨率对喷嘴进行成像。将水射流移动到参考位置，在喷嘴表面检测激光光斑，然后将其精确对准喷嘴，进行精确地切割操作。当铸铝件全部切割加工后，现场控制面板随之关闭切割***，并将数据经物联网通讯网络将数据传递至远程控制终端；
4.当铸铝件全部切割加工后，通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之根据传递的指令使杂物清除***工作，杂物清除***工作对切割铸铝件时产生的凝固铝进行清理，同时使切割后的铸铝件移动至杂物清除***上，当清理完成后，现场控制面板随之使切割***复位并关闭；
5.通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之根据传递的指令使风扇组件工作，风扇组件随之对外界的空气抽取，并通过出气管向左排出，完成对清除的杂物向左吹动堆积，便于后续处理。
本实施例通过切割***完成对铸铝件的切割加工，通过杂物清除***完成对激光切割时融化凝固后产生的凝固铝进行清除，避免给后续的切割加工精度造成不准确；采用物联网进行控制，减少人工参与。采用激光微射流法来提高铸铝件的切割精度。
实施例4
在其他层面，参照图3所示，本实施例提供了一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***，包括
运动控制部分，用于接收控制指令，进行控制工作台回零运动，机床坐标系下运动与工件坐标系下运动转换，获取工作台绝对坐标和相对坐标单段直线、圆弧轨迹运动；
杂物清除部分，用于对切割铸铝件时产生的凝固铝进行清理，通过风扇组件随之对外界的空气抽取，并通过出气管向左排出，完成对清除的杂物向左吹动堆积；
激光切割部分，通过光学镜头中光学元件的集成摄像头对喷水喷嘴表面的激光光斑进行图像识别，进行精确地切割操作。
本实施例运动控制部分包括远程控制终端、物联网通讯网络、现场控制面板及控制模块。
本实施例杂物清除部分包括电动推杆和风扇组件。
本实施例激光切割部分包括正反模块、伺服电机、CCD相机、检测传感器和激光切割机。
综上，本发明通过切割轨迹数学建模，可以方便地利用相贯线几何信息，得到相贯线坡口数据，从而应用到激光切割加工中，进而实现了异型材激光切割的高实时性数据处理、运动控制处理速度快和可扩展性强。
本发明通过切割***完成对铸铝件的切割加工，通过杂物清除***完成对激光切割时融化凝固后产生的凝固铝进行清除，避免给后续的切割加工精度造成不准确；采用物联网进行控制，减少人工参与。并采用激光微射流法来提高铸铝件的切割精度。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1***上电工作，通过物联网通讯设置指令参数，铸铝件进入激光切割现场；
S2对激光切割机中心位置进行参数标定，获取CCD图像，并经图像处理后得到铸铝件位置参数；
S3利用空间解析几何对铸铝件位置参数进行空间坐标变换，得到用参数方程表示的切割线方程式，并进一步建立数学模型；
S4输入铸铝件参数几何信息，利用计算机求取离散数据，得到铸铝件运行轨迹；
S5将检测感应器检测信息及S4中的运行轨迹反馈至控制***，启动切割***工作；
S6切割完成后，关闭切割***，将数据经物联网通讯网络将数据传递至远程控制终端，并控制清除***完成最后清除。
2.根据权利要求1所述的一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，所述方法中，圆管与方管偏置斜交时，设圆管半径为R，方管边长为a，两管之间轴交角为α，偏置距离为e，OO'为圆管与方管轴线公垂线；以圆管轴线所在直线为X轴、方管轴线所在直线为X'轴，分别建立圆管坐标系O-XYZ与方管坐标系O'-X'Y'Z'；
进行坐标系变换，将圆管坐标系绕Y轴顺时针旋转α，得到O1-X1Y1Z1坐标系，齐次坐标变换矩阵为A1；
将O1-X1Y1Z1坐标系沿Y1轴正方向平移e得到O2-X2Y2Z2坐标系，相应的变换矩阵为A2；
将O2,X2Y2Z2坐标系绕X2轴顺时针旋转45°，可得到O'-X'Y'Z'坐标系，相应的变换矩阵为A3；
设由圆管坐标系变换到方管坐标系下齐次坐标变换矩阵为A，那么
(x′ y′ z′ l)＝(x y z l)A
求得从方管坐标系转换到圆管坐标系下的变换矩阵A′
(x y z l)＝(x′ y′ z′ l)A′
3.根据权利要求2所述的一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，所述方法中，求解相贯线方程时，主管直角坐标方程为：
y2+z2＝R2
支管直角坐标方程为：
将半径为R的主管在YOZ平面内投影，得主管参数方程为：
其中θ为从Y轴正半轴逆时针旋转至投影点的夹角。
4.根据权利要求1所述的一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，所述方法中，将铸铝件放置在上料架上，并通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之使电动推杆工作，将铸铝件移动至切割***内侧，当上料架向左移动触碰定位传感器时，定位传感器随之将信息传递回现场控制面板，现场控制面板随之控制电动推杆复位并关闭，此时通过复位弹簧和挡板的配合，对铸铝件向右移动进行限位。
5.根据权利要求1所述的一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，所述方法中，通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之将指令传递至正反模块，正反模块随之启动外转子电机工作，外转子电机工作对切割***进行调节。
6.根据权利要求1所述的一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，所述方法中，当铸铝件放置在切割***内侧后，通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之将指令传递至控制模块，控制模块随之根据指令使检测感应器工作，检测感应器工作对切割***上的铸铝件进行检测，当检测到铸铝件后，检测感应器随之将信息反馈至控制模块，控制模块随之根据反馈的信息，启动切割***工作，切割***工作对铸铝件进行切割加工。
7.根据权利要求6所述的一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，所述方法中，使用水射流制导激光器***进行切割，将水射流移动到参考位置，在喷嘴表面检测激光光斑，然后将其精确对准喷嘴，进行精确地切割操作；当铸铝件全部切割加工后，现场控制面板随之关闭切割***，并将数据经物联网通讯网络将数据传递至远程控制终端。
8.根据权利要求1所述的一种铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，所述方法中，当铸铝件全部切割加工后，通过远程控制终端将指令参数经物联网通讯网络传递至现场控制面板，现场控制面板随之根据传递的指令使杂物清除***工作，杂物清除***工作对切割铸铝件时产生的凝固铝进行清理，同时使切割后的铸铝件移动至杂物清除***上，当清理完成后，现场控制面板随之使切割***复位并关闭，现场控制面板随之根据传递的指令使风扇组件工作，风扇组件随之对外界的空气抽取，并通过出气管向左排出，完成对清除的杂物向左吹动堆积。
9.一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***，所述***用于实现如权利要求1-8任一项所述的铸铝件加工用激光切割机智能控制方法，其特征在于，包括
运动控制部分，用于接收控制指令，进行控制工作台回零运动，机床坐标系下运动与工件坐标系下运动转换，获取工作台绝对坐标和相对坐标单段直线、圆弧轨迹运动；
杂物清除部分，用于对切割铸铝件时产生的凝固铝进行清理，通过风扇组件随之对外界的空气抽取，并通过出气管向左排出，完成对清除的杂物向左吹动堆积；
激光切割部分，通过光学镜头中光学元件的集成摄像头对喷水喷嘴表面的激光光斑进行图像识别，进行精确地切割操作。
10.根据权利要求9所述的一种铸铝件加工用激光切割机智能控制***，其特征在于，所述运动控制部分包括远程控制终端、物联网通讯网络、现场控制面板及控制模块；
所述杂物清除部分包括电动推杆和风扇组件；
所述激光切割部分包括正反模块、伺服电机、CCD相机、检测传感器和激光切割机。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116300697A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-06-23 | 中建三局第三建设工程有限责任公司 | 一种六轴相贯线切割机切口数据自动填充方法及*** |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52149685A (en) * | 1976-06-09 | 1977-12-12 | Koike Sanso Kogyo Kk | Device for marking working and cutting intersecting line of pipe |
| DE29816110U1 (de) * | 1998-09-08 | 1998-11-26 | Hell Gravure Systems GmbH, 24107 Kiel | Anordnung zum mehrkanaligen Schneiden und Ritzen von Materialien mittels Laserstrahlen |
| JP2004291080A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ制御装置及び廃材加工処理方法 |
| WO2011120345A1 (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 深圳市先阳软件技术有限公司 | 一种对电池极片进行激光切割的控制方法及*** |
| CN104827479A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-12 | 重庆邮电大学 | 一种面向激光加工机器人的管道插接相贯线轨迹规划方法 |
| CN107427959A (zh) * | 2015-03-03 | 2017-12-01 | 通快激光与***工程有限公司 | 用于激光加工的初始间距占据 |
| CN110449750A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-15 | 上海发那科机器人有限公司 | 一种基于六轴工业机器人的圆管切割加工方法及*** |
| CN110449749A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-15 | 东莞理工学院 | 一种激光切割扫描*** |
| CA3114625A1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Synfuel Americas Corporation | Laser cutting system for cutting articles and forming filtration tubes |
| CN111299815A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-19 | 西安交通大学 | 一种用于低灰度橡胶垫视觉检测与激光切割轨迹规划方法 |
| CN113441850A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-28 | 南京恒久机器制造有限公司 | 一种基于物联网的激光切割机远程智能控制***及其方法 |
-
2022
- 2022-05-18 CN CN202210543531.XA patent/CN114799565B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52149685A (en) * | 1976-06-09 | 1977-12-12 | Koike Sanso Kogyo Kk | Device for marking working and cutting intersecting line of pipe |
| DE29816110U1 (de) * | 1998-09-08 | 1998-11-26 | Hell Gravure Systems GmbH, 24107 Kiel | Anordnung zum mehrkanaligen Schneiden und Ritzen von Materialien mittels Laserstrahlen |
| JP2004291080A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ制御装置及び廃材加工処理方法 |
| WO2011120345A1 (zh) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 深圳市先阳软件技术有限公司 | 一种对电池极片进行激光切割的控制方法及*** |
| CN107427959A (zh) * | 2015-03-03 | 2017-12-01 | 通快激光与***工程有限公司 | 用于激光加工的初始间距占据 |
| CN104827479A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-12 | 重庆邮电大学 | 一种面向激光加工机器人的管道插接相贯线轨迹规划方法 |
| CA3114625A1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | Synfuel Americas Corporation | Laser cutting system for cutting articles and forming filtration tubes |
| CN110449749A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-15 | 东莞理工学院 | 一种激光切割扫描*** |
| CN112388182A (zh) * | 2019-07-19 | 2021-02-23 | 东莞理工学院 | 一种激光切割扫描***的工作方法 |
| CN110449750A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-15 | 上海发那科机器人有限公司 | 一种基于六轴工业机器人的圆管切割加工方法及*** |
| CN111299815A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-19 | 西安交通大学 | 一种用于低灰度橡胶垫视觉检测与激光切割轨迹规划方法 |
| CN113441850A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-28 | 南京恒久机器制造有限公司 | 一种基于物联网的激光切割机远程智能控制***及其方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116300697A (zh) * | 2023-01-31 | 2023-06-23 | 中建三局第三建设工程有限责任公司 | 一种六轴相贯线切割机切口数据自动填充方法及*** |
| CN116300697B (zh) * | 2023-01-31 | 2023-10-17 | 中建三局第三建设工程有限责任公司 | 一种六轴相贯线切割机切口数据自动填充方法及*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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