船舶製造中下料連續切割零件的方法
2023-07-14 06:08:36
專利名稱：船舶製造中下料連續切割零件的方法
技術領域：
船舶製造中下料連續切割零件的方法，是在船舶製造板材套料中，一次連續切割出在同一塊板材所有零件的切割方法。
背景技術：
數控切割廣泛應用在我國的各個行業，數控切割的零件順序在以往的設計中都是由人工指定，切割方式是零件逐一封閉切割，是在板材上按照排布的各零件的外輪廓，先沿著一個零件邊緣進行切割，封閉切割完這個零件所有的邊緣後，才移到另一個零件的邊緣進行另一封閉切割，在一到另一零件邊緣的過程，產生了大量無效空走路程、並要進行切割咀升降和點火穿孔動作。這不僅浪費了有效切割時間，多次點火還格外消耗了切割耗材(等離子切割機最為明顯)，降低了數控切割機的使用效率。對於需要零件邊緣有坡口的，都是現將零件切割下來，再在需要有坡口處進行傾斜切割出坡口。
發明內容
本發明就是解決同塊板材套裁下料無效空走行程比較大、效率比較低，以及進行多次切割咀升降和點火穿孔動作而浪費了有效切割時間、格外消耗了切割耗材的問題，提供一種造船中下料連續切割零件的方法。
為了解決上述問題，本發明的造船中下料連續下料切割零件的方法，是在板材上按照排布的各零件的外輪廓，沿著零件邊緣進行切割，其特徵在於沿著一個零件邊緣切割一段後，在與相鄰排布的零件邊緣相關相切的位置過渡到該相鄰排布的零件邊緣切割，或者在與相鄰排布的零件邊緣相關相接近的位置過渡到該相鄰排布的零件邊緣切割，以此類推進行連續的切割，最終切割完所有的零件邊緣。這樣就可以用一次連續的切割過程，將一個板面排布的所有零件，一次切割完畢，而且從一個零件的邊緣轉到另一個零件的邊緣，都是利用相切位置或比較相近的位置進行過渡，大大減少了無效的切割路徑，大大節省了切割時間，提高了工作效率，降低了消耗。本發明還可以在切割所有零件邊緣中遇到坡口線段時，將切割頭轉向傾斜的狀態。切割路線考慮到減少熱變形的影響並在必要時增加過橋線。改進後的工藝技術手段成為數控切割路徑全自動優化，包括數控劃線路徑的自動優化、內孔切割路徑的自動優化、所有同層零件的外輪廓切割路徑的一次切割完成的自動優化前提。它可以採用當今最新數學算法技術，以一種全新的自動切割路徑設計方法取代傳統的作業方法，完全擺脫了人工介入指定零件切割順序的方式，極大提高了數控切割的效率。全自動的切割路徑優化，技術上在同行業為世界首創，達到世界領先水平。
本發明與已有技術相比，具有優點如下從根本上提高了數控切割機的效率，按照5臺切割機計算，與以往相比，數控切割效率提高20％，相當於又增加一臺的數控切割機。減少了等離子切割機切割噴咀、電極的消耗量，每年僅該項就節省資金30萬元以上。減少了點火穿孔的次數，降低了由穿孔引發的大量煙霧和強烈的光輻射，起到了綠色環保的作用；也避免了多臺切割機可能在某一時刻同時穿孔，造成瞬間電流過大，形成電閘跳開的事故發生。
附圖表示了本發明的一種切割示意圖，圖中說明了連續切割的過渡線及其類型，以及過橋線的情形。其中，圖1為本發明的數控下料切割在鋼板上各零件分布及切割線路示意圖，圖2為局部過橋線局部放大示意圖，圖3為局部過渡線局部放大示意圖。
具體實施方法第一步，對下料的零件邊緣數據進行規範化的處理，使之簡化又適合於進行優化計算。因為任何內孔都可以放置零件，按照內孔邊界及其內部零件外邊界為同層的原則進行分層處理。
第二步，對劃線進行優化，刪除重複劃線，並對劃線進行適當的合併，優化劃線順序使得空走最小。對內孔切割順序進行優化，使之空走最少。
第三步，在各零件之間搜索合適的過渡點，保證過渡時的切割質量，建立合適的零件切割順序，減少切割時變形的影響。
第四步，進行坡口線段的補償計算機有關的路經計算。
第五步，對每一過渡點給出實際的過渡線。
第六步，對細長零件進行判斷是否熱變形影響過大，過大時加上過橋線。
第七步，給出坡口線段兩端點的實際路徑。
第八步，進行路徑整理，最後給出完整的優化切割路徑。
第九步，計算形成切割指令時要用的相關數據，進行計算結果輸出。
沿著零件邊緣進行切割，其特徵在於沿著一個零件邊緣切割一段後，在與相鄰排布的零件邊緣相關相切的位置過渡到該相鄰排布的零件邊緣切割，或者在與相鄰排布的零件邊緣相關相接近的位置過渡到該相鄰排布的零件邊緣切割，以此類推進行連續的切割，最終切割完所有的零件邊緣。
權利要求
1.一種數控下料切割零件的方法，是在板材上按照排布的各零件的外輪廓，沿著零件邊緣進行切割，其特徵在於沿著一個零件邊緣切割一段後，在與相鄰排布的零件邊緣合適的位置過渡到該相鄰排布的零件邊緣切割，以此類推進行連續的切割，最終連續切割完所有的零件邊緣。
2.如權利要求1所說的數控下料切割零件的方法，其特徵在於在與相鄰排布的零件邊緣相關相切的位置過渡到該相鄰排布的零件邊緣切割，或者在與相鄰排布的零件邊緣相關相接近的位置過渡到該相鄰排布的零件邊緣切割。
3.如權利要求1所說的數控下料切割零件的方法，其特徵在於相鄰排布的零件邊緣相切位置或比較相近的位置進行過渡。
4.如權利要求1或2或3所說的數控下料切割零件的方法，其特徵在於在切割所有零件邊緣中，遇到有坡口線段時，將切割頭轉向傾斜的狀態，完成坡口線段的切割。
全文摘要
數控下料切割零件的方法，是在板材上按照排布的各零件的外輪廓，沿著零件邊緣進行切割，沿著一個零件邊緣切割一段後，在與相鄰排布的零件邊緣合適的位置過渡到該相鄰排布的零件邊緣切割，以此類推進行連續的切割，最終連續切割完所有的零件邊緣。相鄰排布的零件邊緣相切位置或比較相近的位置進行過渡。在切割所有零件邊緣中，遇到有坡口線段時，將切割頭轉向傾斜的狀態，完成坡口線段的切割。本方法可以提高，節省耗材，減少汙染，提高切割質量。
文檔編號G05B19/18GK1954953SQ20051004758
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月26日 優先權日2005年10月26日
發明者王誠, 王瑄, 毛明忠, 文靜, 羅遠詮, 羅宇, 年四洪 申請人:大連新船重工有限責任公司