多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法
【專利摘要】本發明公開了一種多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法，包括步驟：多個運動系統以預定規則分別確定目標數據并讀取加工；當目標數據加工完畢時，運動系統繼續以預定規則確定新的目標數據并讀取加工，直至加工完畢所有圖形數據。應用本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法，通過預定規則讀取目標數據，避免了多個運動系統加工時的碰撞，使得多個獨立的運動系統能夠對不同的圖形數據進行同時加工，也就是對于加工數據的排版規則沒有要求，可以進行任意不規則排版，從而大幅提高了材料的利用率。同時，同一個設計圖檔可以有多個激光頭分別獨立完成，從而有效提高了加工效率。
【專利說明】
多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及激光加工技術領域，更具體地說，涉及一種多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法。
【背景技術】
[0002]激光加工一般指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程，包括激光切割、激光鉆孔和微加工等。以激光加工設備中常見的激光切割機為例，其加工方式一般為電動或者非電動雙頭加工方式。
[0003]其中，電動雙激光頭機器是將兩個激光頭都安裝在同一根橫梁上，并在一個激光頭上安裝一個獨立的電機，可實現兩個激光頭的單獨控制運動。然而，為實現兩個激光頭的同時加工，其加工數據必須要符合陣列方式的排版。當接收到陣列數據之后，控制器根據陣列的信息自動計算兩頭的間距，而后將其中一個切割頭移動一定的距離之后，開始進行兩個激光頭的同時加工，這時兩個激光頭只能加工相同的圖形，不能分別加工不同形狀的圖形。
[0004]非電動雙頭機器，是將兩個激光頭都安裝在同一根橫梁上，并通過一個電機來帶動兩個激光頭的同時運動。因而，其加工數據也必須符合陣列方式的排版，且需要人工手動先將兩個激光頭的位置按照當前的加工圖形進行調整，以才能實現兩個激光頭的加工。
[0005]由此可見，現有技術中多個獨立運動系統激光加工設備雖能夠實現多個切割頭的同時加工，但僅能對陣列圖形進行同步加工，不能充分發揮多個獨立運動系統的作用。
[0006]綜上所述，如何有效地解決多個獨立運動系統激光加工設備僅能同時加工相同的圖形數據等問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。
【發明內容】
[0007]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法，該加工方法可以有效地解決多個獨立運動系統激光加工設備僅能同時加工相同圖形數據的問題。
[0008]為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0009 ] 一種多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法，包括步驟:
[0010]多個運動系統以預定規則分別確定目標數據并讀取加工；
[0011]當目標數據加工完畢時，運動系統繼續以預定規則確定新的目標數據并讀取加工，直至加工完畢所有圖形數據;其中，所述預定規則為:
[0012]當未有正在加工的圖形數據時，選取一個圖形數據作為目標數據；
[0013]當有至少一個正在加工的圖形數據時，依次判斷剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，若是，則以剩余待加工的圖形數據中的新的圖形數據作為初始圖形數據并繼續判斷，直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據;若否，則將初始圖形數據作為目標數據。
[0014]優選地，上述加工方法中，所述多個運動系統以預定規則分別讀取目標數據并加工之前還包括:
[0015]步驟1:將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序，并分別定義為第一圖形數據至第M圖形數據，M為正整數；
[0016]所述預定規則中當未有正在加工的圖形數據時，選取一個圖形數據作為目標數據具體為:
[0017]當未有正在加工的圖形數據時，選取待加工的圖形數據中位于最前的圖形數據為目標數據。
[0018]優選地，上述加工方法中，所述步驟I之后還包括:
[0019]步驟2:預估每個待加工的圖形數據的加工時間，并加和獲得總加工時間，將所述總加工時間平均分配至N個運動系統獲得平均加工時間，并將所述平均時間作為基準時間，N為正整數；
[0020]步驟3:根據所述基準時間對M個圖形數據順次分配，以使每個所述運動系統對應加工的圖形數據的加工時間之和不大于所述基準時間；
[0021]所述預定規則為:
[0022]當未有正在加工的圖形數據時，選取運動系統對應的待加工的圖形數據中位于最前的圖形數據為目標數據；
[0023]當有至少一個正在加工的圖形數據時，依次判斷運動系統對應的剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，若是，則以剩余待加工的圖形數據中的位于最前的圖形數據作為初始圖形數據并繼續判斷，直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據;若否，則將初始圖形數據作為目標數據。
[0024]優選地，上述加工方法中，所述步驟3之后還包括:
[0025]步驟4:判斷各所述運動系統對應的加工時間的時間差是否在預設范圍內，如果是，則執行后續步驟;否則，以基準時間增加或減少預設時間作為新的基準時間，并返回步驟3。
[0026]優選地，上述加工方法中，所述預設時間的范圍為所述平均時間的O至N分之一。
[0027]優選地，上述加工方法中，所述預設時間為所述平均時間的N分之一。
[0028]優選地，上述加工方法中，所述將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序具體為:
[0029]將M個待加工的圖形數據按照從左到右的路徑排序。
[0030]優選地，上述加工方法中，所述將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序具體為:
[0031 ]將M個待加工的圖形數據按照從右到左的路徑排序。
[0032]應用本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法時，通過預定規則讀取目標數據，避免了多個運動系統加工時的碰撞，使得多個獨立的運動系統能夠對不同的圖形數據進行同時加工，也就是對于加工數據的排版規則沒有要求，可以進行任意不規則排版，從而大幅提高了材料的利用率。同時，同一個設計圖檔可以由多個激光頭分別獨立完成，從而有效提尚了加工效率。
[0033]在一種優選的實施方式中，通過對各個圖形數據加工時間的預估及多個運動系統加工時間的分配，使得多個運動系統的加工時間在一定時間差范圍內，也就是控制多個激光頭的加工時間在一定誤差范圍內，進而能夠充分利用多個激光頭的有效工作時間，進一步提高加工效率。
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法第一種【具體實施方式】的流程示意圖；
[0036]圖2為本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法第四種【具體實施方式】的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0037]本發明實施例公開了一種多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法，以使多個獨立運動系統激光加工設備能夠同時加工不同的圖形數據，提高材料利用率。
[0038]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0039]請參閱圖1，圖1為本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法第一種【具體實施方式】的流程示意圖。
[0040]在第一種【具體實施方式】中，本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法包括以下步驟:
[0041 ] SI:多個運動系統以預定規則分別確定目標數據并讀取加工；
[0042]S2:當目標數據加工完畢時，運動系統繼續以預定規則確定新的目標數據并讀取加工，直至加工完畢所有目標數據。
[0043]其中，預定規則為:
[0044]當未有正在加工的圖形數據時，選取一個圖形數據作為目標數據，也就是可以任意選取一個圖形數據作為目標數據，也可以選取特定的圖形數據作為目標數據；當有至少一個正在加工的圖形數據時，依次判斷剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，若是，則以剩余待加工的圖形數據中的新的圖形數據作為初始圖形數據并繼續判斷，直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據;若否，則將初始圖形數據作為目標數據。
[0045]需要說明的是，正在加工的圖形數據，指運動系統讀取目標數據并進行加工，則加工中的目標數據即為正在加工的圖形數據。也就是將預定規則分為多個運動系統有至少一個處于加工狀態或多個運動系統均未處于加工狀態兩種情況，當多個運動系統中至少一個運動系統處于加工狀態時，則其余運動系統分別依次確定各自的目標數據。對于多個運動系統而言，分別依次判斷剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，也就是判斷斷剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據加工時是否會與正在加工的圖形數據發生碰撞。若坐標重合或有交集，則表示加工時會與正在加工的圖形數據發生碰撞，因此需以剩余待加工的圖形數據中的新的圖形數據，也就是未被判斷過的圖形數據作為新的初始圖形數據，進而繼續執行判斷步驟，即判斷初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，如此重復直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據，或者當有初始圖形數據的外接矩形坐標與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標沒有重合且與正在加工的圖形數據的外接矩形沒有交集時，則將該初始圖形數據作為目標數據。當運動系統直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據外接矩形坐標與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標均重合或有交集時，則該運動系統暫停，優先將正在加工的圖形數據加工完畢，而后繼續進行上述判斷。圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集指對應的加工圖形的外接矩形重合或外接矩形相交，也就是指對應的加工圖形的外接矩形整體重合或部分重疊。
[0046]多個運動系統按照上述預定規則確定目標數據并輸出加工，直至加工完畢所有目標數據。因此，通過預定規則確定目標數據并讀取加工，避免了多個運動系統加工時的碰撞，使得多個獨立的運動系統能夠對不同的圖形數據進行同時加工，也就是對于加工數據的排版規則沒有要求，可以進行任意不規則排版，從而大幅提高了材料的利用率。同時，同一個設計圖檔可以由多個激光頭分別獨立完成，從而有效提高了加工效率。
[0047]進一步地，在第二種【具體實施方式】中，本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法包括以下步驟:
[0048]S21:將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序，并分別定義為第一圖形數據至第M圖形數據，M為正整數；
[0049]S22:多個運動系統以預定規則分別確定目標數據并讀取加工；
[0050]S23:當目標數據加工完畢時，運動系統繼續以預定規則確定新的目標數據并讀取加工，直至加工完畢所有目標數據。
[0051]其中，預定規則中當未有正在加工的圖形數據時，選取一個圖形數據作為目標數據具體為:
[0052]當未有正在加工的圖形數據時，選取待加工的圖形數據中位于最前的圖形數據為目標數據。也就是預先將待加工的圖形數據按照預設路徑進行排序，并分別定義為第一圖形數據、第二圖形數據至第M圖形數據。第一圖形數據則位于預設路徑的頭部，第M圖形數據則位于預設路徑的尾部。因此，根據預定規則確定目標數據時，當未有正在加工的圖形數據時，則以剩余待加工的圖形數據中位于路徑最前端，也就是第一圖形數據或最靠近第一圖形數據的圖形數據作為目標數據;而當有至少一個正在加工的圖形數據時，則按照預設路徑依次判斷剩余待加工的圖形數據，也就是從剩余待加工的圖形數據中位于最前的圖形數據開始依次判斷，具體判斷標準請參考上述實施例，此處不再贅述。也就是第二種【具體實施方式】中，通過將待加工的圖形數據進行排序，并在目標數據的確定中按照排序依次進行判斷，也就是對加工數據進行路徑優化，有效降低依次讀取的圖形數據間碰撞的可能，進而有利于減少后續目標數據確定過程中的判斷步驟，有效節約加工時間，進一步提高加工效率。
[0053]為了進一步提高加工效率，使多個運動系統的加工時間相差較小，可以進一步在第二種【具體實施方式】的基礎上增加圖形數據加工時間的預估及對應于每個運動系統進行圖形數據分配的步驟，即第三種【具體實施方式】。在第三種【具體實施方式】中，本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法包括以下步驟:
[0054]S31:將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序，并分別定義為第一圖形數據至第M圖形數據，M為正整數；
[0055]S32:預估每個待加工的圖形數據的加工時間，并加和獲得總加工時間，將總加工時間平均分配至N個運動系統獲得平均加工時間，并將平均時間作為基準時間，N為正整數；
[0056]通過預估每個待加工的圖形數據的加工時間，將各個圖形數據的加工時間求和獲得總加工時間，總加工時間平均分配至N個運動系統，即總加工時間除以N獲得平均加工時間，以平均加工時間作為對圖形數據分配的基準時間。
[0057]S33:根據基準時間對M個圖形數據順次分配，以使每個運動系統對應加工的圖形數據的加工時間之和不大于基準時間；
[0058]也就是對于第一圖形數據至第M圖形數據，按照從第一到第M的順序，將第一圖形數據分配至系統一，若第二圖形數據的預估加工時間與第一圖形數據的預估加工時間之和小于或等于基準時間，則將第二圖形數據分配至系統一，如此依次判斷直至當第i個圖形數據至第一圖形數據的預估加工時間之和大于基準時間時，則從該圖形數據開始，也就是第i個圖形數據開始分配至系統二。按照同樣的方式對M個圖形數據進行順次分配，以使每個運動系統對應加工的圖形數據的加工時間之和不大于基準時間。
[0059]通過對各個圖形數據加工時間的預估及多個運動系統加工時間的分配，使得多個運動系統的加工時間在一定時間差范圍內，也就是控制多個激光頭的加工時間在一定誤差范圍內，進而能夠充分利用多個激光頭的有效工作時間，進一步提高加工效率。對于未被分配至各運動系統中的圖形數據，則可以在各運動系統對應的圖形數據加工完后，按照【具體實施方式】一中的方法進一步進行加工。同時，一般的各個圖形數據的加工時間均小于基準時間，對于單個圖形數據加工時間大于基準時間的情況，可預先對圖形數據進行拆分處理，拆分成多個預估加工時間小于基準時間的圖形數據。
[0060]S34:多個運動系統以預定規則分別確定目標數據并讀取加工；
[0061 ] S35:當目標數據加工完畢時，運動系統繼續以預定規則確定新的目標數據并讀取加工，直至加工完畢所有目標數據。
[0062]其中，預定規則為:
[0063]當未有正在加工的圖形數據時，選取運動系統對應的待加工的圖形數據中位于最前的圖形數據為目標數據；當有至少一個正在加工的圖形數據時，依次判斷運動系統對應的剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，若是，則以剩余待加工的圖形數據中的新的圖形數據作為初始圖形數據并繼續判斷，直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據;若否，則將初始圖形數據作為目標數據。
[0064]由于將圖形數據進行了分配，因此各個運動系統確定目標數據時僅從其對應的圖形數據中選取，也就是分配至該運動系統中的圖形數據中選取，進一步節約了加工時間，提高加工效率。
[0065]為最大限度的提高加工效率，可使各運動系統的加工時間控制在一定誤差范圍內。請參閱圖2，圖2為本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法第四種【具體實施方式】的流程示意圖。在第四種【具體實施方式】中，本發明提供的多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法包括以下步驟:
[0066]S41:將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序，并分別定義為第一圖形數據至第M圖形數據，M為正整數；
[0067]S42:預估每個待加工的圖形數據的加工時間，并加和獲得總加工時間，將總加工時間平均分配至N個運動系統獲得平均加工時間，并將平均時間作為基準時間，N為正整數；
[0068]S43:根據基準時間對M個圖形數據順次分配，以使每個運動系統對應加工的圖形數據的加工時間之和不大于基準時間；
[0069]S44:判斷各運動系統對應的加工時間的時間差是否在預設范圍內，如果是，則執行步驟S46;否則，執行步驟S45;
[0070]S45:以基準時間增加或減少預設時間作為新的基準時間，并返回步驟43。
[0071]對圖形數據進行分配后，對各個運動系統對應的圖形數據的加工時間求和，獲得運動系統總的加工時間，判斷個運動系統總的加工時間差是否在預設范圍內，也就是各運動系統的加工時間是否在誤差范圍內，如果是，則執行后續步驟;否則需對基準時間進行調整，重新進行圖形數據的分配。具體的，以原有基準時間增加或減少預設時間后的時間作為新的基準時間，并返回步驟43，根據該新的基準時間對M個圖形數據順次分配，如此重復直至多個運動系統的加工時間差在預設范圍內，即個運動系統的加工時間誤差在一定范圍內，而后進行后續加工步驟。
[0072]具體的，預設時間的范圍可以為O至平均時間的N分之一。如設置預設時間為平均時間的N分之一，也就是在基準時間的基礎上增加或減少平均時間的N分之一作為新的基準時間，并以新的基準時間為依據重新進行圖形數據的分配。當然，根據具體情況也可以對預設時間進行相應的調整。
[0073]S46:多個運動系統以預定規則分別確定目標數據并讀取加工；
[0074]S47:當目標數據加工完畢時，運動系統繼續以預定規則確定新的目標數據并讀取加工，直至加工完畢所有目標數據。
[0075]其中，預定規則為:
[0076]當未有正在加工的圖形數據時，選取運動系統對應的待加工的圖形數據中位于最前的圖形數據為目標數據；
[0077]當有至少一個正在加工的圖形數據時，依次判斷運動系統對應的剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，若是，則以剩余待加工的圖形數據中的新的圖形數據作為初始圖形數據并繼續判斷，直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據;若否，則將初始圖形數據作為目標數據。
[0078]在上述【具體實施方式】二至【具體實施方式】四中，預設路徑可以為從左至右或者從右至左。也就是將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序具體為:
[0079]將M個待加工的圖形數據按照從左到右的路徑排序，或者；
[0080]將M個待加工的圖形數據按照從右到左的路徑排序。
[0081]當然，根據需要也可以對預設路徑進行調整，以對圖形數據的加工路徑進行優化。
[0082]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0083]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種多個獨立運動系統激光加工設備的加工方法，其特征在于，包括步驟: 多個運動系統以預定規則分別確定目標數據并讀取加工； 當目標數據加工完畢時，運動系統繼續以預定規則確定新的目標數據并讀取加工，直至加工完畢所有圖形數據;其中，所述預定規則為: 當未有正在加工的圖形數據時，選取一個圖形數據作為目標數據； 當有至少一個正在加工的圖形數據時，依次判斷剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，若是，則以剩余待加工的圖形數據中的新的圖形數據作為初始圖形數據并繼續判斷，直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據;若否，則將初始圖形數據作為目標數據。2.根據權利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述多個運動系統以預定規則分別確定目標數據并讀取加工之前還包括: 步驟1:將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序，并分別定義為第一圖形數據至第M圖形數據，M為正整數； 所述預定規則中當未有正在加工的圖形數據時，選取一個圖形數據作為目標數據具體為: 當未有正在加工的圖形數據時，選取待加工的圖形數據中位于最前的圖形數據為目標數據。3.根據權利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述步驟I之后還包括: 步驟2:預估每個待加工的圖形數據的加工時間，并加和獲得總加工時間，將所述總加工時間平均分配至N個運動系統獲得平均加工時間，并將所述平均時間作為基準時間，N為正整數； 步驟3:根據所述基準時間對M個圖形數據順次分配，以使每個所述運動系統對應加工的圖形數據的加工時間之和不大于所述基準時間； 所述預定規則為: 當未有正在加工的圖形數據時，選取運動系統對應的待加工的圖形數據中位于最前的圖形數據為目標數據； 當有至少一個正在加工的圖形數據時，依次判斷運動系統對應的剩余待加工的圖形數據中的初始圖形數據的外接矩形坐標是否與正在加工的圖形數據的外接矩形坐標重合或有交集，若是，則以剩余待加工的圖形數據中的位于最前的圖形數據作為初始圖形數據并繼續判斷，直至判斷完畢所有剩余待加工的圖形數據;若否，則將初始圖形數據作為目標數據。4.根據權利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述步驟3之后還包括: 步驟4:判斷各所述運動系統對應的加工時間的時間差是否在預設范圍內，如果是，則執行后續步驟;否則，以基準時間增加或減少預設時間作為新的基準時間，并返回步驟3。5.根據權利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述預設時間的范圍為O至所述平均時間的N分之一。6.根據權利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述預設時間為所述平均時間的N分之一O7.根據權利要求2-6任一項所述的加工方法，其特征在于，所述將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序具體為: 將M個待加工的圖形數據按照從左到右的路徑排序。8.根據權利要求2-6任一項所述的加工方法，其特征在于，所述將M個待加工的圖形數據按照預設路徑排序具體為: 將M個待加工的圖形數據按照從右到左的路徑排序。
【文檔編號】B23K26/36GK105880836SQ201610158125
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】溫錦平, 曠雅勝, 王軍, 卓勁松
【申請人】廣東大族粵銘激光集團股份有限公司