三卡盘切割头移动机型调试手册

版次：2024年07月17日　第1版作者：激光管切应用组上海维宏电子科技股份有限公司　版权所有

功能背景

通用管切机床在生产加工过程中，受机床本身限制存在以下不足：

受前卡盘宽度与后卡爪夹持长度的影响，无法实现零尾料加工；
两卡盘夹持承重能力不足，无法切割重型管以及长零件管材；
切割长零件时，管材由于自身重力以及加工甩动，容易造成切割零件形变，加工精度不准等情况。

针对以上问题，客户机床增加了一个卡盘，在加工重管以及长零件时三卡同时夹持，弥补双卡盘机型的不足，且可通过切换夹持管材的卡盘实现零尾料切割。

功能简介

为了适配客户三卡盘机床，软件配套实现三卡盘切割功能。通过设置三卡盘相关机械参数，软件将各个卡盘的位置统一在一个坐标系中，从而可以在卡盘运动过程中动态防撞，还可在加工过程中，根据卡盘的位置和干涉参数以及待加工图形所在位置，自动切换卡盘位置以及夹持情况，在确保能加工的同时，最大程度保证多卡夹持，稳定加工效果。

调试流程

切割头移动轴设置

参数设置流程：

启用扩展轴

设置入口：NcConfig → 机床部件 → 扩展轴

打开扩展轴界面，启用扩展轴，在轴定义中设置控制切割头移动扩轴并保存结果。

启用多卡加工配置

设置入口：NcConfig → 机床部件 → 多卡盘加工配置

打开多卡加工配置，启用切割头移动轴，切割头移动轴栏，设置控制切割头移动扩展轴并保存。

原点设置

原点设置流程：

回原点参数设置

设置入口：菜单栏→ 设置→系统参数→回原点设置

设置Y1、Y3、W1回原点方向，粗定位速度，回退距离。

Y1：移动Y1轴后卡盘运动
Y3：移动Y3轴前卡盘运动
W1：移动W1轴切割头左右运动

执行回原点

设置入口：菜单栏 → 设置 → 三卡盘调试

按先后顺序，分别执行 Y1、Y3、W1 回零。

原点位置参数设置

设置入口：菜单栏 → 设置 → 三卡盘参数

Y1、Y3 、W1完成回零动作后，按如下示意图，测量"中卡盘加工位置A"，" Y3 原点位置"，"切割头原点位置"分别在"三卡盘基本参数"界面填入并保存。

参数说明如下：

中卡盘加工位置A：
- 参数说明： 中卡盘距Y1原点位置的距离。
- 设置方法： Y1轴回机械原点，向前移动Y1轴与中卡盘靠近，靠近后再测量中卡盘前端面与Y1轴前端面距离，测量值+Y1轴机械坐标即为中卡盘加工位置A。
Y3原点位置：
- 参数说明： Y3轴回原点后距Y1原点位置的距离。
- 设置方法： 在设置完成"中卡盘加工位置A"位置后，移动Y3轴与中卡盘靠近，测量Y3前端面与"中卡盘加工位置A"距离，测量值+"中卡盘加工位置A"+Y3移动距离即为Y3原点位置。
切割头原点位置：
- 参数说明： W1轴回原点后，切割头光斑位置距Y1原点位置的距离
- 设置方法： Y1轴回机械原点，切割头在W1轴原点位置，向前移动Y1轴与切割头靠近，靠近后再测量切割头光斑与Y1轴前端面距离，测量值+Y1轴机械坐标即"切割头原点位置"。

Y1 Y3 切割头行程设置

设置Y1、Y3、切割头行程上下限。

参数说明如下：

Y1行程下限：
- **参数说明：**Y1原点开关位置。
- **设置方法：**Y1轴回机械原点后向负方向能安全移动的距离，Y1的行程下限就对应原点位置即0。
Y1行程上限：
- **参数说明：**Y1轴正向安全移动极限位置机械坐标。
- **设置方法：**Y1轴能正向移动的极限位置，以硬限位作为参考。
Y3行程下限：
- **参数说明：**Y3轴负向安全移动极限位置对应机械坐标。
- **设置方法：**Y3轴回机械原点后向负方向能安全移动的距离。
Y3行程上限：
- **参数说明：**Y3轴正向安全移动极限位置对应机械坐标。
- **设置方法：**Y3轴能正向移动的极限位置，一般以硬限位作为参考。
行程下限（切割头）：
- **参数说明：**W1轴负向安全移动极限位置对应机械坐标。
- **设置方法：**W1轴回机械原点后向负方向能安全移动的距离。
行程上限（切割头）：
- **参数说明：**W1轴正向安全移动极限位置对应机械坐标。
  
  **设置方法：**W1轴正向移动的极限位置，一般以硬限位作为参考。

机械干涉参数设置

参数说明如下：

前卡盘宽度：
- **参数说明：**前卡盘前端面到后端面的长度。
- **设置方法：**测量前卡盘前端面到后端面的距离，前端面和后端面要包含卡盘结构的干涉区间。
中卡盘宽度：
- **参数说明：**中卡盘前端面到后端面的长度。
- **设置方法：**测量中卡盘前端面到后端面的距离，前端面和后端面要包含卡盘结构的干涉区间。
前卡爪可伸入长度：
- **参数说明：**前卡爪能伸进中卡盘距离。
- **设置方法：**中卡盘不张开的情况下，前卡盘可伸进中卡盘的距离值。
后卡爪可伸入长度：
- **参数说明：**后卡抓能伸进中卡盘距离
- **设置方法：**中卡盘不张开的情况下，后卡盘能伸进中卡盘的距离值。
前卡爪夹持长度：
- **参数说明：**前卡爪夹持住管材距离前卡爪盘端面的距离。
- **设置方法：**前卡盘后端面到前卡爪能夹持住管材的距离。
后卡爪进料长度：
- **参数说明：**中卡盘张开后卡爪能伸进卡盘距离。
- **设置方法：**中卡盘闭合与张开状态下卡爪能伸入的差值，坐标（A- B）。
负向干涉距离：
- **参数说明："中卡盘加工位置A"**到光斑点的长度。
- **设置方法：**将切割头移动到中卡盘右侧，且不干涉切割头正常运动最靠近的距离，此时开红光，测量卡盘前端面到光斑中心位置，测量值即为负向干涉距离。
正向干涉距离：
- **参数说明：**中卡盘左侧与切割头不碰撞的最小距离。
- **设置方法：**将W1轴运动到中卡盘左侧极限位置，不干涉切割头正常运动情况下，测量卡盘后端面到激光光斑的距离
**X轴安全位置：**姿态切换时，Z轴上抬到最高位置，横移轴需定位的位置。
**零尾料切割长度：**Y1轴运动到靠近"切割头避让位置"且与切割头上下移动不干涉，激光光斑到后卡盘夹持管材末端的长度

姿态切换参数设置

一般建议按照如下顺序设置姿态切换参数：

前卡盘避让

前卡盘避让姿态

前卡盘避让姿态作用：切割"Y1送料极限A1"内图形。

姿态切换条件：

不满足前卡盘拉料要求。
图元加工最大位置对应Y1轴坐标小于"Y1送料极限A1"。

前卡盘拉料姿态

前卡拉料姿态的作用：

切割时固定长零件的尾部位置，提升切割精度。
避免因加工甩动，造成的零件变形。

姿态切换条件：

操作配置： 启用前卡盘拉料功能。
管材伸出切割头长度大于拉料所需最小长度。
图元加工最大位置对应Y1轴坐标小于"Y1送料极限A1"。

相关参数说明：

Y1送料轴极限位A1：
- 参数说明： 前卡盘能安全运动到的极限位置对应机械坐标轴值
- 设置方法： 移动Y1与中卡盘之间不发生碰撞极限位置，记录此时的Y1轴坐标，将此坐标填入"Y1送料轴极限位A1"
Y3避让位置C1：
- 参数说明： 前卡盘避让动作时Y3停靠位置
- 设置方法： 根据实际使用场景来灵活设置，如有出料侧顶料，避让位置需要避开顶料的区域，如没有出料侧顶料，需要进行前卡拉料，那么可设置避让位置靠近拉料位置
Y3拉料位置：
- **参数说明：**前卡盘避让姿态下，管头超出此位置时进行前卡盘拉料动作
- **设置方法：**移动Y3需要进行前卡盘拉料大致的位置，记录此时的Y3轴坐标，将此坐标填入"Y3拉料位置"