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专利号: 2021106238367
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 木材或类似材料的加工或保存;一般钉钉机或钉U形钉机
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种木材侧孔机的多模式加工控制方法,用于对板材的加工,所述木材侧孔机包括X轴、Y轴和Z轴三个工作轴,其特征在于,所述木材侧孔机的多模式加工控制方法,包括:步骤1、控制木材侧孔机的X轴、Y轴和Z轴回零;

步骤2、接收输入的板材厚度、当前工作状态下的刀具的基准位置、刀具间换刀后的相对位置补偿,控制Z轴运动至板材中心,所述板材中心为当前工作状态下的刀具的基准位置减去刀具间换刀后的相对位置补偿再加上板材厚度的一半;

步骤3、接收输入的板材加工模式,根据板材加工模式完成对板材的加工,所述板材加工模式包括扫孔模式、打盲孔模式、开通槽模式、开定槽模式、打两边盲孔模式和扫码模式;

其中,若输入的板材加工模式为扫码模式,则根据板材加工模式完成对板材的加工,包括:

步骤301、获取一个或多个G代码文件并保存,所述G代码文件中包括多条用于描述工艺流程的加工指令;

步骤302、通过USB扫码枪采集板材上的条形码所携带的信息,判断条形码所携带的信息是否与已保存的G代码文件的文件名称相同,若不存在文件名称相同的G代码文件则结束;否则执行下一步;

步骤303、调用文件名称与条形码所携带的信息相同的G代码文件,检测所调用的G代码文件是否存在语法问题,若存在语法问题则结束;否则执行下一步;

步骤304、基于所调用的G代码文件中的加工指令对其描述的工艺流程进行检查,若所描述的工艺流程中存在加工区域重合或参数不符合规定则结束;否则执行下一步;

步骤305、接收操作人员输入的开始指令后,根据所调用的G代码文件中的加工指令完成对板材的加工。

2.如权利要求1所述的木材侧孔机的多模式加工控制方法,其特征在于,所述扫码模式用于对板材进行钻孔、铣槽和铣圆弧槽中的一种或多种进行加工,其中若扫码模式对板材进行铣圆弧槽加工,则需要对圆弧槽进行离散,所述离散方法包括:令圆弧槽的圆心为O、弦AB的中点为D,弧AB的中点为C,已知弦AB的弦长AB为L,弧AB的弧高DC为H,弧ACB对应的角度为∠AOB,以圆心O为坐标系原点,以经过圆心O且平行于弦AB作X轴,以垂直于弦AB且过O点作Y轴建立直角坐标系,则弧ACB的半径R为:计算出∠AOB的角度:

弦AB的直线方程为:

以弦AB作为小线段进行圆弧ACB离散拟合时存在的最大误差为H,即以∠AOB作为最小离散角度时存在的最大误差为 如果Δ小于预设误差,即满足精度要求,则使用该角度进行离散可以满足加工需求;

如果Δ大于预设误差,则以Y轴为对称,将∠AOB缩小一半得到∠A′OB′,且缩小后的角度∠A′OB′仍是以Y轴对称,得到点B′坐标为 点A′坐标为 弦A′B′的直线方程为:

此时∠A′OB′对应的最大误差为 如果Δ′小于预设误差,则使用该角度进行离散可以满足要求,若Δ′大于预设误差,则继续以Y轴对称将角度缩小一半得到新的∠A′OB′进行判断,直至得到小于预设误差的角度记为θ,以离散角度θ为基准,得到离散的起始角度为 并且第一象限的各个离散点坐标为:{k=x|x>0且 k∈Z}

通过对称得到另一象限的各个离散点坐标为:{k=x|x>0且 k∈Z}

式中,Z为整数集。

3.如权利要求1所述的木材侧孔机的多模式加工控制方法,其特征在于,若输入设定的板材加工模式为扫孔模式,则根据板材加工模式完成对板材的加工,包括:步骤311、接收操作人员输入的孔深参数和木销孔参数,所述木销孔参数包括左木销,右木销以及首尾木销的相关参数;

步骤312、控制X轴对应电机运动带动机头移动至工位原点;

步骤313、控制红外线探头传感器右侧的喷气口出气对板材的垂直孔进行清洁;

步骤314、控制X轴对应电机运动带动机头上的红外探头传感器,根据设置的速度参数扫描板材,直至完成对整块板材的扫描,停止喷气口出气;

步骤315、通过红外探头传感器获取板材上所有垂直孔的位置,并根据设置的垂直孔孔径的上下限滤除不符合要求的垂直孔;

步骤316、根据滤除后剩余的垂直孔的位置,计算出的板材板面上所有待加工的垂直孔的中心,即得到板材需要加工的侧面上待加工的侧边孔的中心;

步骤317、控制X轴对应电机运动至需要加工的侧边孔的中心;

步骤318、根据设置的孔深参数和木销孔参数,控制Y轴进给相应距离,完成当前侧边孔的加工;

步骤319、重复步骤317~318直至完成所有待加工侧边孔的打孔。

4.如权利要求1所述的木材侧孔机的多模式加工控制方法,其特征在于,若输入设定的板材加工模式为打盲孔模式,则根据板材加工模式完成对板材的加工,包括:步骤321、接收操作人员输入的加工基准以及加工侧孔的位置;

步骤322、若加工基准为扫边模式,则控制喷气口出气,使用红外线探头传感器对板材进行扫描,获取到板材的起始和终止的位置信息,将板材的起始的位置信息作为加工起始位置;若加工基准为靠边模式,则侧孔机在起始位置启动,将启动时的起始位置作为加工起始位置;

步骤323、根据加工起始位置以及加工侧孔的位置,计算所需加工的侧孔在板材上的位置;

步骤324、根据侧孔在板材上的位置完成板材的加工。

5.如权利要求1所述的木材侧孔机的多模式加工控制方法,其特征在于,若输入设定的板材加工模式为开通槽模式,则根据板材加工模式完成对板材的加工,包括:步骤331、接收操作人员输入的加工深度,分次进刀深度参数;

步骤332、控制侧孔机的机头返回至工位原点;

步骤333、控制喷气口出气清洁板材的板面,控制X轴对应电机运动带动红外线探头传感器扫面板材,获取板材两端边沿的位置;

步骤334、控制机头移动到距离板材最近的边沿位置,按照设置的分次进刀深度控制Y轴进给相应距离后,X轴对应电机开始带动铣刀开始铣槽,从木板一侧运动到另一侧,然后再次进给设定的分次进刀深度,控制Y轴继续进给相应距离,来回铣槽,直到加工到设定的加工深度,完成板材的加工。

6.如权利要求1所述的木材侧孔机的多模式加工控制方法,其特征在于,若输入设定的板材加工模式为开定槽模式,则根据板材加工模式完成对板材的加工,包括:步骤341、接收操作人员输入的加工基准、定槽起点,定槽长度和定槽深度;

步骤342、若加工基准为扫边模式,则控制喷气口出气,使用红外线探头传感器对板材进行扫描,获取到板材的起始和终止的位置信息,将板材的起始的位置信息作为加工起始位置;若加工基准为靠边模式,则侧孔机在起始位置启动,将启动时的起始位置作为加工起始位置;

步骤343、基于加工起始位置和定槽起点计算需要加工的定槽的具体起始位置,控制机头移动到定槽的具体起始位置,根据定槽深度控制Y轴进给相应距离后,X轴对应电机开始带动铣刀开始铣槽,每次铣槽的长度为定槽长度直至完成当前定槽的加工,继续定位下一段定槽进行加工,直到完成所有设置的定槽的加工。

7.如权利要求1所述的木材侧孔机的多模式加工控制方法,其特征在于,若输入设定的板材加工模式为打两边盲孔模式,则根据板材加工模式完成对板材的加工,包括:步骤351、接收操作人员输入的有无中心孔模式、两边盲孔位置、两边盲孔距离和加工基准;

步骤352、若加工基准为扫边模式,则控制喷气口出气,使用红外线探头传感器对板材进行扫描,获取到板材的起始和终止的位置信息,将板材的起始的位置信息作为加工起始位置;若加工基准为靠边模式,则侧孔机在起始位置启动,将启动时的起始位置作为加工起始位置;

步骤353、根据加工起始位置以及接收的有无中心孔模式、两边盲孔位置和两边盲孔距离,计算板材上需要打盲孔的位置;

步骤354、根据盲孔在板材上的位置完成板材的加工。

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