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首先诚挚的感谢您选择小步公司出品的TubeStudio管材切割软件,《TubeStudio 管材切割软件》(以下简称 TubeStudio )是一套专门用于金属管材激光切 割的软件,具备CAM图纸处理,可以直接运动加工,简单操作的特点。主要功能包括CAM解析,标定 B 轴中心,RCTP补偿,管材自动寻中等特点,并支持模拟和直接切割加工控制。

本手册是基于 TubeStudio 版本 0.18 撰写的。需要注意到是,机床的运行及激光切割效果与被切割的材料、所使用的激光器、所使用的气体、气压以及您所设置的各项参数有直接的关系,请根据您的切割工艺要求严肃谨慎地设置各项参数!另外由于各家厂家的激光头,和激光器有各自的使用环境,所以不恰当的参数可能导致切割效果下降,或者相关配件损坏,对此,小步数控公司尽量予以技术支持和远程指导,但不承担由于使用本手册或本产品不当而导致的任何直接的、间接的、附带的或相应产生的损失和责任。

由于产品版本升级或其他原因,本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定,本文档仅作为使用指导,本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。

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深圳市小步数控有限公司[1]


  • Ver 1.4.20,2025/01/20,By Ken,By Evan,Cheng

小步数控TubeStudio管材切割软件操作手册

[TOC]

1. 操作界面

点击进入小步数控 官网观看操作视频。

1.1 软件操作主画面

1.2 产品配套一览表

2. 安装调试流程

2.1 轴配置

※注意:在轴配置前,需先使用“总线配置工具:“AStepTech_ECatConfigToolsV3”配置总线。
  1. 装机后首先要配置各伺服驱动器与实际轴的对应关系,即配置“系统轴映射”:根据实际接线关系,在下拉菜单中选择对应的伺服驱动器。对于总线链接,EtherCAT-1即第一个与控制器连接的总线设备,EtherCAT-2为第二个,依次类推。若有附加轴,点击右侧小齿轮,添加对应的轴,例:J1、J2。并配置好对应的总线设备。

  2. 若使用同步轴,则配置“同步轴设置”,以及其最大同步误差,例:若主卡中卡同步,勾选B/B1或Y/Y1同步。

  3. 配置手动移动按钮顺序,用以适配机床方向,此设置同步影响遥控器。

2.2各轴运行参数配置

设定各个轴的下列参数:

  1. 配置各轴的齿轮比(直线轴为mm,旋转轴为度)。

  2. 配置各轴的运行方向,按右手定则定义方向。

  3. 配置各轴的正负限位、零点开关的端口号和常态电平,配置完毕后,可以人为触发,观察报警信息是否一致。

  4. 配置各轴最大速度,最大加速度。此速度即空移速度

  5. 配置各轴软限位。

    小提示:各轴软限位均可设置是否开启软限位,如B轴可不开启软限位。
  6. 配置各轴机械原点归零

  • 和限位复用:勾选回零方向为正方向,既使用正限位信号;若回零方向为负方向,则使用负限位信号。不勾选则单独配置原点信号。
  • 使用Z信号:勾选后会搜寻Z向信号。
  • 搜寻速度:第一次查找原点信号时的速度
  • 二次搜寻速度:第二次搜寻原点速度。
  • 零点偏移:找到零点后偏移指定的距离,将当前位置设置为零点。

2.3 卡盘配置调试

选择对应卡盘,根据卡盘控制类型,设置对应参数:

2.3.1 伺服卡盘

  • 伺服轴:选择对应的伺服驱动器。

  • 夹持力矩:伺服输出力矩百分比,范围值为-300%~300%。

  • 转速约束:卡盘夹紧松开的的最大速度约束。

  • 松开位置:卡盘松开走到的绝对位置。

  • 位置夹紧补偿:夹紧状态下,若过紧或过松,可通过补偿值来调整。

  • 夹紧后延时:夹紧到位延时。

  • 松开后延时:松开到位延时。

  • 进入手动操作/标定原点界面,下图:

  1. 根据1、2、3、4步骤操作,标定原点。

  2. 标定结束后可手动测试夹紧松开,选择夹紧方式(位置夹紧、力矩夹紧)→松开,出现异常可点击停止按钮。

2.3.2 IO卡盘

配置卡盘控制IO,及其输出后的延时。

  • 输出后延时:卡盘动作执行后等待时间。
  • 到位后延时:若配置了到位检测信号,检测到到位后的延时时间。
  • 到位后执行:卡盘动作执行后关闭\保持IO输出。
小提示: 
⑴配置好之后,在主界面左栏<卡盘>里可以控制卡盘夹紧/松开。
⑵测量卡盘打开和关闭所需时间,将该时间配置为卡盘夹紧和松开的到位延时时间。
⑶调试无误后,通过点击卡盘的夹紧/松开装夹管材。

2.4 支架配置调试

​选择对应支架,根据支架控制类型,设置对应参数:

2.4.1 随动支架

点击跳转支架随动详情

  1. 随动轴:选择对应的伺服轴。

  2. 下降坐标:支架下降时所到达的绝对位置。

  3. 手动操作/标定,下图:

  4. 根据1、2、3、4步骤操作,标定随动轴,标定结束后可通过手动操作来观察跟随效果, <加耦随动>:启动跟随,支架会根据B轴的角度做跟随运动,加耦后可手动点动B轴观察跟随效果。 <解耦下降>:关闭随动,支架下降回原点。 <停止/复位>:过程中运动异常可点击停止。

2.4.2 IO气动支架

  1. 配置支架控制IO端口。
  2. 配置输出后的延时。
  3. 配置到位后执行IO关闭\保持,信号到位后可设置延时时间。
小提示:测量卡盘打开和关闭所需时间,将该时间配置为支架上升和下降的到位延时时间。
  • 触发上升/下降Y坐标:Y轴到达此绝对位置时,支架上升或下降。
  • Y极限坐标:Y轴与支架触碰的最大位置,支架触发下降时,若延时时间还未结束或未到达感应器位置,此时Y轴若已到达极限位置,将触发报警。

2.5 调焦轴配置调试

当激光头自带调焦轴的情况下,需先调试好调焦轴焦点位置,调试步骤:

  1. 在轴配置中添加好对应的总线设备 见2.1轴配置

  2. 设置好轴的运行参数见2.2各轴运行参数配置

  3. 点击<调高/调焦>,对应伺服轴下拉,配置对应附加轴

  4. 配置好调焦轴后,在主界面右侧,会多出调焦轴调试按钮,下图

  • 焦点回原:调焦轴回到零点位置。

  • 焦点位置:设置指定的焦点位置(注意,实际加工时,使用的是切割工艺中的焦点位置)。

  • 归位 :调焦轴运行到指定的焦点位置。

  • 停止:停止当前轴运动。

    小提示:加减按钮与附加轴PLC中手动控制一致,可配合调试调焦轴焦点位置。

2.6 气体

参数含义
气体IO配置配置总阀、空气、氧气、氮气、氢气等IO输出端口及常开常闭(注意:必须配置总阀,切割时先开总阀,然后再输出其它指定的气体,若只有单一气体,可直接配置为总阀。)
启用比例阀DA气压控制勾选后实际切割将按照矫正后的DA输出来控制气压。
DA电压范围实际DA最大电压。
最大气压气体能达到的最大气压。
比例阀DA矫正根据输出DA电压,填写对应的实际气压。
数据组数DA输出电压与实际气压需要矫正的组数。
输出间隔每组DA输出后延时时间。
DA依次输出DA自动循环按顺序依次输出。
输出下一个DA按顺序一个一个手动输出。
关气关闭气体,结束DA输出

2.7 激光器

  • 激光器类型:

    0-常规激光器 : 0~10V

    1-IPG QCW : 0~5

    2-锐科 QCW : 0~4V

  • 激光器标称功率:根据实际激光器功率,填写对应参数,该参数在工艺图层显示曲线的功率大小。

  • DA最高范围:根据实际激光器选择。

  • 激光器通讯接口:通讯方式为网络时,需配置好IP地址,再测试连接,看看是否通讯正常。

3. 图纸加工流程

打开图纸(或导入igs)→ 寻中基本工艺配置加工

3.1 打开图纸

3.1.1 打开三维图纸

打开文件,弹出文件打开框(如下图),选择文件类型,默认是.asg文件*(小步公司图纸格式文件)。若要打开igs或者stp文件,请先选择(.igs, *.stp)文件类型。

  1. 选中文件时,右上角会有预览进度条,进度未结束提前操作其它选项,会有不可预知的错误。
  2. 通过预览图检查“拉伸方向”是否正确(拉伸方向要选择管材的截面方向),若自动识别不正确,需手动勾选对应的拉伸方向,否则会识别错误。
  3. 默认使用外轮廓,若需使用内轮廓加工,需勾选"内轮廓线"。
  4. 支持角钢\槽钢、扁铁等图纸识别,并自动生成特殊刀路。
  5. 系统默认使用截面中心作为图的中心,若图的中心与实际机械夹持中心不同,可使用制图软件添加坐标系,然后勾选“使用原始中心”。
  6. 设置:若导入的IGS文件打开异常,可能是图纸精度不足,可修改识别精度再次导入。

见排料调试

3.1.2 导入DXF图包覆

打开文件,弹出文件打开框(如下图),选择文件类型,默认是.asg文件*(小步公司图纸格式文件)。若要打开.dxf文件,请先选择(.dxf)文件类型。

  1. 点击打开,进入包覆管材类型选择,可选“圆管”,“矩形管”,“跑道型管”,“CAD截面”,设定参数:

  2. 1 选择包覆形状

  1. 2、管型基本参数
  1. 3、包覆位置设置
参数名称含义
包覆起始位置相对于z轴偏移距离
左侧截面距离若未勾选自动识别断面,则新建切断面与切割图的左侧距离
右侧截面距离若未勾选自动识别断面,则新建切断面与切割图的右侧距离
厚度管材厚度

3.1.3 新建标准管材

新建标准管,下拉新建管材选择框(如下图):

  1. 选择管材类型;

  2. 填写管材半径或长宽等尺寸;

  3. 下一步填写管材详细参数。

参数名称含义
中心长度即零件前端面最远端到后端面的最近端的长度。
长边长度即零件的最大长度。
左端面斜角即零件左端面斜角角度。
右端面斜角即零件右边斜角角度。
共边拼接若勾选,则自动拼接零件,达到省料目的。
偏移共边端面的偏移距离。

见排料调试

3.1.4 绘制管材

绘制图形,下拉绘图界面(如下图),用户可自行绘制三维管材,文件保存类型为(*.dt)文件,绘制完成后点击<生成零件>,即可加工该文件。

<打开>:可选择已保存过的(*.dt)文件。

<保存>:图纸绘制完后可保存备份。

<主管>:加工零件的原材料管型,支持圆管、方管、腰管、角钢、多边形、椭圆形等管材图形,根据实际管材自定义。如下图

  1. 选择好主管类型后,配置加工零件的实际参数,如下图:

  2. 点击预览,可看到图形生成的轨迹;点击应用,将显示实际图形,同时添加到零件栏中,如下图:

<支管>:作用于主管上的穿孔,可任意调整穿孔的位置进行拉伸切除,也可对孔位进行排序,节省绘图时间。

  1. 选择好支管类型后,配置穿孔的实际参数及位置,如下图:

  2. 点击预览,可看到图形生成的轨迹。

  3. 点击应用,将显示实际图形,同时添加到零件栏中。

<V槽>:作用于主管材上的折弯图形,用户可根据实际产品需求选择对应的V槽类型,如下图:

  1. 选择好V槽类型后,配置实际参数及位置,如下图:

  2. 点击预览,可看到图形生成的轨迹。

  3. 点击应用,将显示实际图形,同时添加到零件栏中。

<切断>:作用于主管上的切断功能,在指定位置对主管端面进行切除

  1. 选择切断功能,配置实际参数及位置,如下图:

  2. 点击预览,可看到图形生成的轨迹。

  3. 点击应用,将显示实际图形,同时添加到零件栏中。

<倒圆角>:将直角边缘加工成圆角边缘的过程,可以让物体边缘更加光滑,美观。

  1. 选择零件内孔中转角带棱处。

  2. 设定需要圆角的弧度。

  3. 点击确定生成圆角。

<删除>:选择零件栏中任意选项,点击将删除该选项。

<测量>:移动十字光标,指定图形的起点位置,再指定终点,可测量XYZ的相对距离Dis。

<视图>:可将图形显示在指定的视角,与主界面视图相仿。

<生成零件>:管材绘制完成后,应用到零件栏中,点击生成零件,将会把图形生成到TubeStudio主界面图形显示框中。

<关闭>:将会关闭图形绘制界面,但不会删除已绘制的图形。

见排料调试

3.1.5 绘制开孔零件

打开绘图开孔主界面,如下图:

  1. <管材类型>仅支持方管、圆管免画图绘制

  2. <管材基本信息>填写宽、高、半径、厚度等基本信息

  3. <孔型>支持腰行、圆形、矩形、多边形、椭圆形、V槽、弯管、CAD孔等孔型;

    点击+号按钮,可添加冲孔类型。

    • <零件>:下拉选择孔型,填写宽度、直径等信息;

    • <倾斜角X>:绕X倾斜角度;

    • <使用管头倾斜角>:若管头数据中有存在角度,将同步角度到孔型的倾斜角;

    • <偏心距>:X方向偏移中心的距离;

    • <旋转角Y>:绕Y旋转方向的角度。

  4. <零件>编辑

    参数名称含义
    选择编辑零件时,需先选中该零件的选择”按钮“。
    根数所需加工的零件个数。
    长度零件的长度。
    长度类型顶点长度:管头A面中心顶点到 管尾A面中心顶点的长度。
    最大长度:管头顶点到管尾顶点的长度。
    最小长度:管头最大位置到管尾最小位置的长度。
    管头零件头部编辑,支持弧口、直口、椭圆口、矩形口。
    管尾零件尾部编辑,支持弧口、直口、椭圆口、矩形口。
    操作+号可再添加零件编辑;-号可删除零件。
    标注勾选后,可显示实时的管面孔之间的间距。
    见光距孔与孔之间缝隙的距离。
    中心距孔与孔的中心到中心的距离。
    孔型选择已添加的孔型。
    分孔模式孔型的分布方式:支持等距平分、两端平分、两端固定、多孔距。
    孔数孔型的个数。
    孔距孔与孔之间的间距。
    头长管头距离孔的长度。
    尾长管尾距离孔的长度。
    分孔面孔的编辑位置,A面位0度方向;B面位90度方向,C面位180度方向;D面位270度方向。
    属性半孔:只在一个面上有效。
    全孔:从一个面贯穿到对面。
    不冲:该位置的孔无效。
    更多:可自选孔。
  5. <排样设置>填写原料管材长度,点击排样设置进入排样参数编辑,勾选启用自动排样,生成零件后将会自动排样。

    排样设置:见排料调试

3.1.6 绘制楼梯扶手

  1. <栏杆类型>:系统支持楼梯扶手、护栏、斜坡扶手等三种类型,配置该类型的基本参数:栏杆的节数、长度、高度、数量等基本参数。
  2. <材型选择>:填写对应横杆、立柱、竖杆等管材尺寸。
  3. <立柱选择>:配置好立柱的基本参数。
  4. <加工单>:选择需要的加工类型,开孔或开弧口。
  5. 生成零件。

3.1.7 设置全局引线、过切

在主界面上栏处,点击小齿轮图标,设置引线、过切、焊缝补偿、起点等参数,新建图纸将生效。

3.2 寻中

见4.4 旋转中心标定

3.3 基本工艺配置

主界面左栏<设置> → <基本参数> → <基本工艺>,下图:

1 .Y轴运行模式

  • 0-选择浮动坐标系:以当前位置作为Y轴起点。
  • 1-选择工件坐标系:以坐标系所记录的位置为Y轴起点。
小提示: 点击如下图小齿轮,工件坐标的Y轴坐标会被清零,即记录当前坐标为工件坐标起点。
  1. 加工完回归位置
  • 设置加工完X,Y,Z,B轴返回位置
  1. z轴运动方式
  • 0-插补模式,即Z轴运动完全根据图形轮廓轨迹,不做调高补偿。
  • 1-跟随模式,即调高跟随模式,按照跟随距离保持实时跟随。
  • 2-随控一体,即插补模式与调高跟随模式相结合,即有插补模式的高响应性,又能根据管材高度实时跟随。

4.加速度方式

  • 0-S型加减速,空移时加减速方式
  • 1-直线加减速,空移时加减速方式
  1. 回中方式
  • 0-X回中:Z轴抬高,X回中心点
  • 1-X/Y回中:Z轴抬高,X回中心点,Y轴回工件零点。

3.4 开始加工

  1. 完成上述操作后,可以在操作面板点击“空走”,观察路径是否正确。

  2. 确认无误后可点击启动加工,如果有异常,点击停止和暂停。

  3. 暂停后可使用断点继续,或旧管启动继续切割。

3.5 产量监控

加工过程中可以在状态栏看到零件的简要加工进度。

小提示:电机“小齿轮”可以查看详细产能:
⑴看观测”加工总时长“,”空闲总时长“,”消耗管材总数“,”已加工总数“,”当前管材剩余长度“等详细参数。
⑵设置总产量,到达后会自动停止,并弹窗提示。
⑶可清零产量、时间等(需管理员权限)。

3.6 坐标显示

显示或隐藏实时数据,点击左侧三角图标进行切换。

4. 机床回原点和标定

4.1 回原点操作

  1. 先点动各个轴,确保轴的移动方向遵循右手定则。

  2. 确认已在设置中,配置了各轴的原点信号,回原方向以及回原速度。

  3. 点击,再选择相应的轴进行原点搜寻(如下图所示)所有轴寻原点。待系统检测到位后,会二次定位,归原点完成。

  4. 配置自动归零顺序,点回原点,插补轴或附加轴将按顺序归零。

  5. 单轴回原点:如果人为的想把某个位置强制设置为原点,可以勾选,然后点击要清零的轴,可以观察到机床坐标的对应轴坐标会变为零,否则将单轴移动回原点。

  6. 所有支架回原点:支架配置中的轴将回原点。

  7. 调焦轴回原点。

  8. 使用B轴原点同步回原:B轴所配置的同步轴(B1)以B轴感应器为原点同步回原。解除同步后独立会原点:B轴所配置的同步轴(B1)以各自的原点感应器回原点。

  9. 使用Y轴原点同步回原:Y轴所配置的同步轴(Y1)以Y轴感应器为原点同步回原。解除同步后独立会原点:Y轴所配置的同步轴(Y1)以各自的原点感应器回原点。

小提示:强制清零会清除原点坐标,可能导致旋转中心,软限位错误,请谨慎使用!

4.2调高器电容标定

小提示:确认控制卡PE端已可靠接地,确认放大器可靠接地,可以通过调高器的状态看板,观察激光头喷嘴和管材的距离是否变化,当两者相接触确保能触发碰板报警。

点击界面左栏进入标定界面,选择电容标定(如下),

  1. 手动移动X Y Z轴到管材正上方。

  2. 点击<开始标定>,Z轴会自动向下慢速移动,当轻微触碰到管材的时候,Z轴会自动上抬,并同时采集数据,自动计算标定曲线,标定完成。

  3. 标定完成后点击<应用>按钮保存。

  4. 标定的曲线是否良好,会有相应的评判结果(优,良好,一般)会弹窗提示,若标定结果为差,需检查后重新标定。

4.3 旋转中心标定

  • 标准中心:机械旋转中心,即卡盘B轴的中心。
  • 特殊中心:若设备为双卡盘结构,则可标定后卡为特殊中心,当前卡张开或避让后会调用该中心参数。

4.4 管材与机械中心偏差标定

管材标中即可以标定机械旋转中心,也可以标定管材中心与旋转中心(B轴中心)不重合导致的偏差,即管材与机械中心偏差,若只需标定管材与机械中心偏差,需将“机械旋转中心”前的勾线取消。

  • 目前支持管材:标准的方管,圆管,D型管,椭圆管。

4.5 手动矫中

该功能主要是应用于自动标定出来精度不足,需要手动测量管材切割尺寸的误差来重新矫正旋转中心与偏差。

  • 根据提示,按步骤操作后,将数值填入测量结果后,点击计算,将矫正量导入中心,B轴旋转中心跟偏差的数值将会改变。
小提示:当旋转中心或偏差标定有误差,使用此功能有效解决加工偏心问题;测量数据应按图解方向正确填写,可添加阴阳引线来区分方向。

4.6 矫平

矫平指将管材宽面调整到平整状态,可以选择矫平算法:

  • 两点式:调高器左右两边做拱形跳跃矫平。

  • 直线式:调高器左右横移矫平。

5. 软件常用功能介绍

5.1 机床点动操作

用户可以通过如左下按钮面板进行轴点动操作,点击中间的按钮,可切换“低速”和“高速”。

小提示:
(1)若用户需要单步移动,可以勾选”步进“,代表每次只移动一段设定距离。这个寸进距离,可以点击”小齿轮“,进入到下列右图进行设定。
(2)步进距离需要长按轴方向键,直至步进距离停止,中途松开则轴回立即停止。

5.2 激光点射试运行

点射按钮在主界面的右上角,用户可以直接点击相关按钮进行激光和气阀的手动控制。

  • 点击小齿轮,可以跳出点射激光的一些参数设定。
小提示:点击<激光>时,鼠标需要常按,一旦松开按钮,激光也会自动关闭。

5.3 工作模式切换

工作模式面板如下,可以通过点击相应的功能按钮来完成功能:

  • <回中>,机床会走到工件坐标系的零位置。用来快速让切割头走到管材的中心位置。
  • <空走>,系统会按图形实际的加工轨迹运动,但不出光,不跟随,也不吹气。
  • <回断点>,机床会走到上次切割中断的位置,到位后进入暂停状态。
  • <回标记>,选择相应的标记点,点击<回标记>,机床各轴将运动到标记点位置。
  • <标记>,选择相应的标记点,点击<标记>,记录此时机床位置到对应的标记点。
  • <回原点>,点击手动面板上的轴按钮,机床的相应轴会寻找机床机械原点。
  • <回退>,切割过程中暂停后,可回退到上一个切割的位置。
  • <前进>,切割过程中暂停后,可前进到下一个切割的位置。
  • <主卡松夹>:主卡盘便捷夹紧或松开。
  • <中卡松夹>:中卡盘便捷夹紧或松开。
  • <寻中>:便捷打开四点标定界面。

5.4 自动送料

在主界面左栏工具菜单内,点击可以进入到送料机床参数配置功能框,自动送料功能可以解决短行程切管机加工长管材的问题,送料模式如下:

  • <主卡单向推料> :即主卡非中空,中卡辅助或同步主卡。

  • <中卡拉料>:即主卡中空,中卡辅助拉料。

  • <单料模式> :即每根管材只加工一个零件,循环加工。

  • <滚推送料>:即主卡中空,一个滚推轴,一个辅助挡料轴。

5.4.1 主卡单向推料

参数名称    含义
Y最大工作位置送料时最大可到达的位置,一般设置为最靠近同步中卡处。当将要切割的图形已超过此位置,则停止。根据机床坐标Y轴设置。
结束后Y轴回退到当送料结束后需要回退到的位置。根据机床坐标Y轴设置,勾选生效。
结束后B轴多转扔料切割结束后,B轴多转给定的角度,再将尾料推出。
零点位动卡前端与切割头距离Y轴回零后,主卡盘前端与切割头的距离。此距离机床装配完成后即已确定,只需设置一次。拆装后建议重新测量。
触发中卡打开/中卡避让Y坐标两卡盘零尾料机台需设置,当将要切割的图形已超过此位置,则打开中卡或推出中卡。需确认中卡开关延时及其到位信号,否则有撞机风险。根据机床坐标Y轴设置。
尾料处理留在中卡处:将剩余管材留在中卡处
推出到Y最大处:Y轴移动到最大工作位置,将剩余管材推出
不动作:将剩余管材夹持在主卡上
禁止扔尾料,当尾料长度长于当尾料剩余给定长度后,将不执行扔尾料的动作。
速度:
上料后管材顶端未到切割头下方若使用自动上料机,上料后不能保证管材已到达切割头下方,需勾选此选项。系统会自动运行到激光头下方。
新上料启用管头对齐勾选后上料后会自动对齐管头。管材会自动将管材送出激光头,而后回退寻找断面,最大寻找长度为200mm。
速度:寻管头速度。
偏移:管头对齐后走到相对当前偏移的位置。
检测距离:最大寻边长度。
多送距离:送料到位后,执行寻边时,先往前多走给定长度后再执行寻中。
中卡避让/松开后,使用特殊旋转中心勾选后,执行避让或前卡松开后,将使用特殊旋转中心进行切割。
启用前卡松开,动卡进入机床坐标Y到达中卡松开指定位置时,执行中卡送开动作。
主卡外夹时,最大管径限制:当管材直径大于指定尺寸后,将不执行前卡松开动作。
启用中卡避让Z轴运动到:中卡避让时Z轴先抬高到指定位置,若配置0点信号,可勾选输入检测
X轴返回到:中卡避让时X轴退回到指定位置,若配置0点信号,可勾选输入检测
避让后中卡前端到喷嘴的距离:执行避让后中卡最前端到激光头铜嘴的距离
避让后坡口Y最大工作位置:五轴设备A轴避让后摆动时Y最大能移动的位置
摆动最大角度:五轴设备A轴避让后摆动时A最大能移动的位置
避让方式:当避让机构为气缸时,需配置输入输出点及延时;当避让机构为伺服电机时,需设置好电机移动位置。
到位后关闭输出:若气缸为保压气缸,推出到位后关闭IO输出。
自动寻中设置内勾选”启动自动寻中“后,配置此参数,系统会根据选择的寻中方式在加工中自动进行寻中,消除管材歪曲带来的偏差,以保证切割精度。
目前支持”圆管“,”方管“,”D型管“,暂不支持其他异型管。
开启主卡(动卡)吹渣主卡盘内配备有吹气气阀的设备,到达指定Y位置后,切割时吹气气阀打开。
自动抬升进料端支架(手动控制失效)勾选后执行回原点后,进料端支架在安全位置将会自动上升。
支架进料端支架:送料管材较长时辅助支撑,在支架配置后选择对应支架即可。在送料时抬升,切断后降下(此功能需根据需求定制)。
出料端支架:出料端,管材较长时辅助支撑,在支架配置后选择对应支架即可。在推出时抬升,切断后降下(此功能需根据需求定制)。

5.4.2 中卡拉料

参数名称    含义
拉料多夹长度拉料时向前运行此长度再夹持,设置越大夹持的管材越多,用以保证夹持稳定性。
Y最大工作位置切割时最大可到达的位置,一般设置为最靠近旋转卡盘处。此位置同时为拉料起始位置。当将要切割的图形已超过此位置,则会触发拉料。位置根据机床坐标Y轴设置。
Y最小工作位置切割时最小可到达的位置。用户可根据需要设置(不可小于最远可拉到位置)。此位置若设远,则拉料一次,可切割多个零件,但远处切割精度可能偏低,拉料次数少;若设置近端,则拉料一次切割零件数较少,但精度更高,拉料次数多。位置根据机床坐标Y轴设置。
Y最远可拉到拉料时最远可拉到的位置,建议设置机台可运行到的最远位置。若切割图形间距较长,若设置远端,可减少拉料次数。位置根据机床坐标Y轴设置。
Y丢弃尾料位置整管切割结束后,将尾料运动到的丢弃位置。位置根据机床坐标Y轴设置。
卡盘前端与Y最大处喷嘴距离将激光头运动到Y最大工作位置,量取此时卡盘前端与激光头的距离,此距离为不可加工距离。
拉料夹具前端(传感)与喷嘴距离将激光头运动到拉卡夹具(传感器)水平位置,量取夹具前端(传感器)到激光头距离。
拉料补偿距离每次拉料多拉的长度
管头留边补偿距离切割管头时,补偿长度。
尾料处理拉出尾料:剩余尾料会预留夹持长度,切割整管结束后,剩余尾料使用拉料夹具将其拉出放置指定位置
推/顶出尾料:剩余尾料不会预留夹持长度,切割整管结束后,剩余尾料将会被下次送出的管材顶出。
拉料夹具辅助定中拉料夹具增加辅助卡爪,只切割XY轨迹时将会自动夹紧。
管头小于指定长度不再定中,避免夹持过短导致夹空。
辅助定中夹持后,使用特殊管材中心补偿:夹持后,偏差与标定是不同,需根据切割后精度进行补偿。
自动抽渣可配置气缸抽渣或电机轴随动抽渣,切割时抽渣伸出,零件结束后缩回。
自动寻中设置内勾选”启动自动寻中“后,配置此参数,系统会根据选择的寻中方式在加工中自动进行寻中,消除管材歪曲带来的偏差,以保证切割精度。
目前支持”圆管“,”方管“,”D型管“,暂不支持其他异型管。
主卡中卡夹紧状态下禁止Y/B轴点动勾选完应用后,夹紧状态下手动点动Y/B轴,将触发报警并提示。
Z轴低于设定值后禁止关闭中卡勾选完应用后,夹紧状态下手动点动Z轴将被限制到此位置之上。松开状态下,Z轴已低于此位置,若按夹紧中卡将触发报警。
新上料启用管头对齐勾选后上料后会自动对齐管头。管材会自动将管材送出激光头,而后回退寻找断面,最大寻找长度为200mm。
速度:寻管头速度
偏移:管头对齐后走到相对当前偏移的位置。
根据摆轴判断拉料长度(仅闭合排样有效)五轴排样切割时,将A轴摆到需要切割的最大角度(摆动方向为激光头朝卡盘方向),移动Y轴将激光头移动到靠近卡盘前端约100mm位置,当前Y轴数值设定为摆动时Y最大工作位置。
拉料时,出料端支架下降避让设备配备的出料端支架为伸缩气缸支架时,勾选后,拉料时气缸将会下降。
进料支架进料端,送料管材较长时辅助支撑,在支架配置后选择对应支架即可。在送料时抬升,整根切完后降下(此功能需根据需求定制)
出料支架拉料端,在拉出管材较长时辅助支撑,在支架配置后选择对应支架即可。在拉出到指定位置时抬升,切断后降下(此功能需根据需求定制)
管长自动判断送料过程中判断管材实际长度,根据实际安装的感应器配置对应的端口号、传感器到动卡前端的距离

5.4.3 单料模式

参数说明含义
启用跳切避障此功能应用在切割过程中存在障碍物的情况下使用
触发跳切Y最大位置此参数Y值设置在大于障碍物的最大位置
触发跳切Y最小位置此参数Y值设置在小于障碍物的最小位置

5.4.4 滚推送料

参数名称含义
Y最大工作 位置切割时最大可到达的位置,一般设置为最靠近旋转卡盘处。当将要切割的图形已超过此位置,则会触发送料。位置根据机床坐标Y轴设置。
Y最小工作位置切割时最小可到达的位置。用户可根据需要设置。此位置若设远,则送料一次,可切割多个零件,但远处切割精度可能偏低,送料次数少;若设置近端,则送料一次切割零件数较少,但精度更高,送料次数多。位置根据机床坐标Y轴设置。
卡盘前端与Y最大处喷嘴距离将激光头运动到Y最大工作位置,量取此时卡盘前端与激光头的距离,此距离为不可加工距离。
滚推管头与Y最大处喷嘴距离将激光头运动到Y最大工作位置,量取此时滚推轴位置到激光头的距离。
挡料补偿距离送料时精度丢失补偿。
挡料后回退距离送料到位后挡料轴后退长度。
滚推多送距离滚推送料时,往前多送的长度。
尾料滚推速度整管结束后剩余尾料推出速度。
滚推前Z轴上抬坐标送料前 Z轴上抬的机床绝对位置。
管头传感器生效最小位置(挡料坐标)挡料轴位置,当挡料位置大于该值,启动零件掉落判断。
禁止定长轴超过Y轴勾选后,手动状态下移动挡料轴将不会超过当前激光头位置。
主卡中卡夹紧状态下禁止Y/B轴点动勾选完应用后,夹紧状态下手动点动Y/B轴,将触发报警并提示。
Z轴低于设定值后禁止滚推勾选完应用后,Z轴低于设定值后滚推轴禁止移动。
开启首尾分离开启后,管头废料与管尾废料将通过IO气缸做分拣处理。
挡料传感器勾选后,设置传感器端口号,送料时触发即停止送料。
管头传感器勾选后,设置传感器端口号,切断时判断零件是否已掉落。
自动抽渣伺服轴抽渣,选择对应的附加轴号,填写参数,将同步切割抽渣。
进料支架进料端,送料管材较长时辅助支撑,在支架配置后选择对应支架即可。在送料时抬升,切断后降下(此功能需根据需求定制)
出料支架挡料端,在送出管材较长时辅助支撑,在支架配置后选择对应支架即可。在送出时抬升,切断后降下(此功能需根据需求定制)
管长自动判断送料过程中判断管材实际长度,根据实际安装的感应器配置对应的端口号、传感器到动卡前端的距离

5.5 单料循环

5.5.1 管材基本参数配置

在主界面右栏,点击单料循环齿轮按钮,可以进入到设置单料循环参数配置功能框。

  • 该功能为软件不适用于排样功能时,单个零件循环加工;
  • 该参数配置需先开启自动送料功能。
参数名称   含义
送料判定模式按零件长度:会保证加工一个零件过程中不送料,送料次数可能会更多,但零件内的精度会有更高的保证。一般用于短零件加工。
按闭合轨迹:保证加工一条轨迹过程中不送料,送料次数会更少,但同一个零件里面可能会多次送料。一般用于长零件加工。
管材总长度当前实际加工管材的总长度(按照实际管材长度进行填写)。
管材夹持长度主卡夹持管材的长度,因被夹持在卡盘中,此长度无法被切割。夹持长度建议不要过小,否则最后一个可能夹不稳,甚至夹空。
管头预留长度管头预留不可切长度
管材可切长度管材最大可使用长度(系统根据自动送料配置参数自动计算)
首位衔接处理(共边处理)使用此功能可无须阵列,或排样。若前后零件共用首尾,可设置切一刀。若不能共用则选在切两刀。可设置偏移,即前后两个零件的间距。(偏移对于一些特定图形可设置负值)
中卡开合后强制切端面若设置了切一刀,可通过此设置强制切两刀,已保证中卡开合送料后的精度丢失。同样可设置偏移,即前后两个零件的间距。
增加切断线可选“起始第一刀增加切断线”,“首端增加切断线”,“尾端增加切断线”,“中卡开合后首端增加切断线”。
不切管头管材第一个零件的第一刀不切割。

5.5.2 单料循环加工

  • 主界面右栏<当前零件,循环加工>:勾选后循环加工单个零件,需配置送料参数, 若有PLC程序,将会执行。

  • 主界面右栏<当前零件,单次加工>:勾选后单次加工单个零件,若有PLC程序,将会执行。

小提示:
(1)若配置好了送料参数:当前位置行程不满足切割整个零件,将会在当前位置送料,补足一整个零件的长度,开始切割。
(2)若没有配置送料参数:将会以当前位置为零件的起点,开始切割整个零件。
  • 主界面右栏<只加工选中的图形>:勾选后单次加工选中图形轨迹,不会执行送料(需预留足够的切割位置),不会执行PLC程序 。
小提示:
(1)只加工选中图形不考虑送料配置参数,将会以当前位置为零件的起点,开始切割选中的图形。
(2)若想单次加工整个零件又不想启动PLC,可将整个零件所有轨迹图形框选,然后勾选只加工选中的图形。

5.6 排样调试

5.6.1 多零件参 数配置

排料功能提供三种添加零件的方式,通过主界面左栏菜单零件库,进入排料界面,下图:

▷ 点击添加下拉,选择添加方式

▷ 点击删除,可删除选中的零件(若已生成排样结果,则需先删除排样结果才能删除零件)。

▷ 点击新建管材:可新建一根还没排样的空管材,手动排样可添加零件。

▷ 可自定义各零件的名称零件备注

排料数:排样时的自定义个数,修改后需重新进行排样操作才能生效。

小提示:
⑴必须是同种管型,否则无法添加成功。
⑵左侧栏内小方框 勾选为单独选中要排样的零件
⑶上方的黑色小方框勾选则为全选。

5.6.2 绘图编辑

通过绘制图形添加零件,生成零件后,若需要返回修改,双击选中图形,点击编辑按钮返回图形绘制界面

返回到绘制图形后,不可<修改、删除>主管,其它功能可正常使用,若已生成排样结果,编辑后需重新生成排样。

小提示:
(1)编辑功能只支持TubeStudio图形绘制功能绘制出来的零件;
(2)若添加的asg文件也是通过图形绘制的,同样继承编辑功能;

5.6.3 排样

通过主界面上方菜单栏排样,进入排样配置界面,下图:

同一种管型的零件,如果由于绘图精度导致截面尺寸不一样,通过排样精度参数配置页面里设置。

  • 点击自动排样小齿轮,可设置排样精度参数:

排样参数名称   含义
排样精度参数共边精度:两个端面共边时的精度误差。
最小共边长度:共边长度小于设置长度的不计算共边,比如一个点相交。
管型精度:两个管形端面长度误差范围小于设置精度才算一种管。
零件选择零件库中的所有零件:将零件库左侧栏中的所有零件进行排样。
仅勾选的零件:将零件库左侧栏中小方框勾选的零件进行排样。
管材总长即实际原管材长度,与单料循环加工的管材总长参数相互同步。
截断距离主卡盘运动到最远位置时,与切割头的距离,即不可切割长度。
送料参数按零件长度:会保证加工一个零件过程中不送料,送料次数可能会更多,但零件内的精度会有更高的保证。一般用于短零件加工。
按闭合轨迹:保证加工一条轨迹过程中不送料,送料次数会更少,但同一个零件里面可能会多次送料。一般用于长零件加工。
排样参数零件间距:在不共边的情况下零件之间的距离
管材留边:第一个零件与管头之间预留的间距。
夹持长度:卡盘夹持管材的长度
禁止Y轴旋转:排样时不允许零件绕Y旋转
禁止Z轴旋转:排样时不允许零件绕Z旋转
优先省料:在多零件长短不一的情况下,通过计算最优的排序,将每根管材利用到尾料剩余最短,以此达到省料目的。
圆管旋转间隔:按照设定的旋转角度进行共边排样 ,节省排样时间。
若工件掉头,将起点放在远端:勾选后生效。
切断线自动反向:勾选后生效。
共边类型全等共边:全等共边是指两个零件的切断线可以完全重合的情况;
孤岛共边:两零件的共边切断线上存在废料的共边为孤岛共边;
仅作用于同种零件:勾选后只有同种零件材执行孤岛共边;
添加引线:勾选后添加引刀线,相对应得填写引线长度及角度。
  • 配置好参数后点击<应用>,再点击<排样>,自动生成排样后的结果,下图:
小提示:双击排样选择空白处,显示打钩状态,则选择排样加工
小提示:双击选中零件空白处,显示打钩状态,则选择单零件加工。若排样后想修改零件(引入线、起点等等),则需先删除排样结果。

5.6.4 手动排样

若排样结果不是理想状态,可手动进行排样

使用手动排样时,需先打开开关,才能使用手动排样功能。

  • 添加到尾:将零件库中的零件添加到当前位置(显示为黄色图形)的尾部。

  • 添加到头:将零件库中的零件添加到当前位置(显示为黄色图形)的头部。

  • 左(右)移:零件延Y方向左右移动,零件将全部重新排序。

  • 顺(逆)时针:零件绕Y方向旋转排序,零件将全部重新排序。

  • 掉头:零件头尾方向调转,零件将全部重新排序。

  • 删除:将选中的图形(显示为黄色图形)删除。

5.6.5排样加工方式

在主界面右侧,默认为排样循环加工,可勾选其它加工方式,下图

  • <打样加工>只加工一根管材上的排料个数,需勾选指定的排样结果,如下图,会启动PLC程序,但不会执行循环PLC。

  • <只加工选中的图形>不考虑送料配置参数,从当前位置开始切割,需预留足够位置。

  • <自动跳转到下一条排样结果>当有多个排样结果时,可选择勾选自动跳转。

  • <仅跳转,不切割>整管切割结束后,跳转到下一条排样结果后停止不切割。

小提示:打样加工以当前位置为排样起点,需确认管材位置是否在切割头下方,防止切空。

5.7 卡盘、支架、单轴调试

通过点击左侧菜单中卡盘,可进入卡盘、支架、单轴调试界面,如下:

5.7.1 卡盘

在调试卡盘之前,需要在<设置>-><卡盘>中配置每个卡盘对应的参数。

  • 按对应卡盘的按钮,可以将该卡盘夹紧或松开,高亮绿色代表卡盘当前状态。
小提示:可以在此处手动松紧卡盘,测试到位时间等。

5.7.2 单轴调试

在调试支架之前,需要在<设置>→<轴配置>中配置对应的参数。

初装机时,B/B1卡盘的位置是不同步的,在单轴调试中,可以“临时解耦”同步轴,对解耦后的轴单独进行点动测试。测试后保证同步之后再加锁同步轴,可通过如下步骤同步。

  1. 首先勾掉B/B1同步,解除耦合。
  2. 点击”B回原或B清零“,”B1回原或B1清零“,使其各自回原点。
  3. 通过点动或步进将B 和B1调整至水平。
  4. 勾选B/B1同步,锁轴耦合。

5.7.3 卡盘避让

在调试卡盘避让前,需先在送料中配置中卡避让参数。

5.7.4 支架

在调试支架之前,需要在<设置>→<支架>中配置每个支架对应的参数。

  • 可在此调试页面手动上升和下降。
  • 绿色为IO支架,橙色为伺服随动支架。

5.8 IO配置和监控

在主界面左栏工具菜单内,可在<工具>→<端口监控&配置>(如下图)进入到端口的监控与配置界面。

  • <IO监控>:可监控本地输入信号、输出信号等状态。

  • <输入配置>:可以“快捷的分配输入功能到指定端口号,勾选使能后生效”。

  • <输出配置>:可以“快捷的分配输出功能到指定端口号,勾选使能后生效”。

  • <输出复位配置>:当系统停止或报警时,将自动关闭或打开配置的输出IO端口。

小提示:系统内部已配置的IO端口,应用后无法手动触发(厂家模式除外)

5.9 EtherCat总线管理器

主界面的右下角点击<总线>,系统会弹出总线管理器,用户可以在总线管理器内,点击手动启动/停止,如果总线启动成功,用户会看到红框内一样的显示值(Slv表示从站的站点数,这个不同的应用现场连接数量会不一样),如下图。

小提示:
(1)TubeStudio连接的控制卡支持ETherCat总线,控制卡总线调试需配置一个总线配置文件,需使用”AstECatTools.exe“配置,配置完成后操作电机。
(2)软件启动后将自动连接总线。若出现总线报错,可打开此页面查看ERR值,确定错误类型。

5.10 伺服电机状态界面

先确保总线启动成功后,可以在主界面右下角打开<电机>,系统会弹跳出电机状态看板。

  • <所有轴使能>:所有电机状态会显示绿色,代表已经使能成功。

  • <使能>:单选的电机状态会显示绿色,代表已经使能成功。

  • <清除所有错误>:若电机状态显示红色,则伺服驱动器报警,需查看驱动器报警代码解决并点击此按钮清除所有错误。

5.11 ACS调高系统

随控一体机包含ACS111系统,是小步公司的高度跟随系统,用来检测切割头和管材之间的距离在主界面监控栏看到看到ACS的变化。

  • <电容>:放大器当前的电容数值。

  • <间距>:切割头到管面的距离。

  • <状态>:表示当前ACS的一些工作情况,如”未连接“,”空闲“,”跟随中“,“跟随到位”等。

还能查看每次标定后与第一次的电容差值。

小提示: 看板上的<间距>在大于标定距离后将有较大误差,所以需要注意这一差别。

5.12 拷机模式

点击左侧“工具”->“拷机模式” ,可实现单零件循环。以达到拷机目的(需配置好送料参数)。

参数名称含义
循环次数可设定循环次数或不限制次数
已循环次数显示已经进行的次数
单次时间周期单个零件切割周期
已拷机时间记录拷机总时长
拷机模式“正常”:开光,开气循环
”空走“:不开光,不开气循环
小提示:循环拷机需配置送料参数,勾选单零件循环加工。

5.13 误差分析工具

点击左侧<工具> → <误差分析工具>

参数名称含义
平面圆形测试相贯圆的圆度,即y,x轴伺服配合情况。
所在面XOY平面:测试相贯圆的圆度,即x,y轴伺服配合情况。
所在面XOZ竖面:测试相贯圆的圆度,即x,z轴伺服配合情况。
直径:测试圆的直径。
起始位:圆形起点。
方向:圆形运动轨迹方向。
转轴圆形测试法向圆的圆度,即y,b轴伺服配合情况。
直径:测试圆的直径。
起始位:圆形起点。
矩形所在面XOY平面:测试矩形的垂直度,即x,y轴伺服配合情况
所在面XOZ竖面:测试矩形的垂直度,即x,z轴伺服配合情况
矩形宽度:测试矩形宽度。
矩形高度:测试矩形高度
倒角半径:测试矩形倒角半径
方向:运动轨迹方向
A轴摆动角度:摆轴测试摆动角度。
直径:管材的直径。
方向:A轴摆动的方向。
B/B1直径:管材的直径。
方向:运动轨迹方向。
旋转速度:B/B1转动速度。
轨迹速度即测试时使用的速度
平滑滤波可勾选启用基本参数设置的平滑滤波频率。
  1. 单击启动测试:轨迹误差分析进度条结束后,测试结果会显示最大误差与平均误差(B/B1的测试结果为度数)。
  2. 通过给定轨迹与反馈轨迹的图形观察误差位置。
  3. 通过调试伺服驱动参数提高精度。

6. 切割轨迹编辑功能

切割轨迹编辑功能在主界面的上方一行,用户可以点击相应的图标,进行轨迹编辑操作。

6.1 查看

6.1.1 选择

用户可以点击选择菜单,并在下拉菜单内勾选相应的选择方式。

<全选>:选中图形中的全部闭合轨迹。

<反选>手动选中部分轨迹后,反向选择其他轨迹。

<取消选择>:将选中的轨迹取消。

<选择所有孔>:选中除了两端截面轨迹外的其它全部轨迹。

<选择前后端面>:选中两端截面。

<选择图层>:可选中指定的图层中所有轨迹。

<选择相似图形>:手动选择某个轨迹后,将管面所有相似的图形轨迹全部选中。

6.1.2 显示

用户可以点击显示菜单,并在下拉菜单内勾选相应的显示。

  • 可选择”法向量“,”路径起点“,”路径编号“,“路径方向”,“空移路径“,”跟踪轨迹“,”产品模型“,”原始轨迹
小提示:
⑴有时点不到背面曲线,可取消显示”产品模型“,则可以选择到。
⑵当图形密集,有批量使用补偿,导致原始轨迹与切割轨迹较多,可取消显示”原始轨迹“

6.2 工艺设定

6.2.1 清除

有时候会出现设置错误,用户需要用到这个清除工具来清除。用户需要先选中轨迹,然后点击清除下拉菜单内的相应清除功能。

  • 清除微连线:清除轨迹上设置的微连线。
  • 清除引入线:清除轨迹上设置的引入线。
  • 清除引出线:清除轨迹上设置的引入线。
  • 清除冷却点:清除轨迹上设置的冷却点。
  • 清除焊缝点:清除轨迹上设置的焊缝点。
  • 清除跟踪轨迹:若设置了显示跟踪轨迹功能,将运行轨迹全部清除。
  • 清除特殊刀路:将L钢型管上设定的特殊刀路清除。
  • 清除寻中:清除轨迹上设置的寻中线。

6.2.2 删除

系统默认情况下,导入图纸的时候会按照闭环轮廓生成加工轨迹,如果有些轨迹用户不想加工,那么可以先选择轨迹(轨迹会变黄色),然后点击删除按钮,轨迹即刻删除。

6.2.3 引入线、引出线

有些切割要求切割面要光滑,这时候穿孔就必须避开加工轨迹,这时候就需要引入线、引出线功能。

参数名称     含义
引入线参数<类型>:直线、直线+圆弧、板外引线。
角度:与轨迹起点形成的切入角度。
长度:引线长度。
圆弧半径:圆弧引线的半径。
引入冷却点:引入点增加冷却点。
引出线参数<类型>:直线、直线+圆弧、板外引线。
角度:与轨迹起点形成的切入角度。
长度:引线长度。
圆弧半径:圆弧引线的半径。
切断面引线起始位置勾选后,设定引线与X轴所成的角度
更改管面孔引线位置勾选后,设定引线的起点位置
仅作用于封闭图形勾选后,仅封闭图形才能添加引线:
对选中图形生效:使用引入线之前,必须先选择好要插入引入线的轨迹,然后再点击引入线
对所有图形生效:对所有封闭图形都添加引入线。

6.2.4 微连接

<手动微连>

管材的轨迹一般都是个闭环,切割完成后会残料会掉落,要避免这个问题,需要使用微连接。

  • 微连长度:微连接的切割长度。

  • 穿透比例:激光能量输出比例若不勾选,切割时将会执行上抬动作。

<自动微连>

根据设定的参数,自动添加微连。

6.2.5 冷却点

加工中冷却点位置会停光吹气,冷却点延时过后再继续加工。

小提示:冷却点延时在主界面→设置→基本参数→基本工艺中配置。

6.2.6 起点

<手动起点>

默认情况下,系统会自动计算一个切入点位置,但有时候用户如果想自定义,可以选择起点功能。

点击起点按钮,然后在指定的轨迹上点击,系统会把点击的位置设置为该线段的起点。

<批量设置起点>

可全局设置起点的指定位置。

6.2.7 桥接

图形若有悬浮,正常加工后会直接掉落,可在图形与其它闭合之间搭建桥梁,避免掉落。

  1. 打开桥接功能,设置桥接宽度,鼠标会变成十字光标。

  2. 将光标点击悬浮图形最外围路径上的位置。

  3. 将光标点击到桥接的其它闭合路径。

小提示:桥接时选择相邻的两个闭合路径,否则可能出错。

6.2.8 阴阳

将图形设置为阴切或者阳切,会影响引线和补偿是在图形内部还是外部。

6.2.9 反向

使加工图形中轨迹顺逆时针运动。

6.2.10 偏移

微调轮廓线,例如有些孔切割后,X或Y尺寸离端面偏长或者偏短了,可以通过偏移来调整。

6.2.11 补偿

用来解决一些切割尺寸过大或者过小,补偿功能可以让选中的轮廓线进行内缩或者外扩。

小提示:对于非断面闭合曲线,还可使用单向补偿,直外扩内缩X或Y单方向。

6.2.12 曲线工具

<曲线分割>

可以将一个闭合曲线分成多个,单独编辑,删除,添加图层等

<合并连线>

可以将分割的曲线再次连接,可选择是否保持已添加的独有工艺。

<特殊刀路>

在导入角钢、槽钢、扁铁等文件时,系统自动生成特殊刀路。

<添加包覆线>

线段将从指定起点位置至终点位置形成一条围绕管材的包覆线。

<替换为十字孔>

将选中的孔型替换成十字标。

<打标>

可自定义文字和字体类型,将文字映射在管材上方进行打标切割。

6.2.13 封口

可设置过切,缺口、切割次数;如切不断或提前掉落,可设置此参数

过切图示:

缺口图示:

6.2.14 切碎

一些大的开孔在切割后,废料卡在孔内不易掉出,使用切碎功能可将废料分块,方便掉落。

<手动切碎>

在闭合轨迹中,鼠标指定切碎起点位置,点击后再指定切碎终点位置。

<网格切碎>

选中闭合轨迹,配置网格切碎参数,自动生成切碎轨迹。

6.3 工具

6.3.1 一键切断

在某些场合下,用户想直接在指定点把管材切断,那么就需要用到这个一键切断功能了:

  1. 导入图纸,确认已经进行过旋转中心标定
  2. 手动移动到管材的指定切断面位置。
  3. 选择好顺时针或者逆时针,点击开始,系统即刻在当前的截面进行激光切断。
小提示:如果用户没有导入图纸的情况下,而且管材是标准的圆管,那么用户可以勾选设置尺寸,然后输入圆管直径,再点击开始,进行一键切断。

6.3.2 焊缝补偿

设置图形截面位置是否使用焊缝补偿,当零件需要将管壁也切出一定的角度时,普通的激光切割无法切出这种坡口,导致实际零件在后续拼接中会有干涉无法完美拼接,如下图:

<焊缝补偿>

选择需要补偿的截面轨迹,点击焊缝补偿功能,软件会根据截面信息自动算出合适的刀路,这

样加工出来的零件内壁可以正常拼接,下图:

<公母拼接>

若管材壁厚较大,使用焊缝补偿后焊接效果不理想,可使用公母互补的方式,该拼接方式适用于方管斜口拼接。

6.3.3 R角微调

可调整方管的倒角R的半径。以适配实际切管管材与图纸的差异,提高拐角切割精度和效果。

6.3.4 相贯孔

系统默认情况下,都是把切割头朝向旋转中心来切割,也就是法向切割。在壁厚比较大的管材,会导致切面有锥度而无法穿插配合件,如下图:

这时候就需要用到相贯孔功能了:选择对应的轮廓,点击相贯孔,系统会自动计算出坡面的角度,采用不动B轴,用X/Y/Z的运动来加工。这样出来的孔可以贯穿另外的管材,所以称为相贯孔,下图:

<一般相贯>:垂直管材正中心的贯穿方式,下图:

<垂直相贯>:垂直管材指定位置的贯穿方式,下图:

<水平相贯>:水平方向直线贯穿管材指定位置的贯穿方式。

小提示:垂直相贯于水平相贯切割方式较为特殊,添加错误有碰撞风险,建议打开法向量检查。

6.3.5 飞切

飞切即空移路径不抬刀,且不减速的过渡到下一个切割轨迹。大幅提高切割效率。

  • 圆弧飞切

框选所有的圆,选择圆弧飞切,系统将自动计算飞切路径,支持圆形、腰形、椭圆行等。

若方孔带R角的,也可使用圆弧飞切

参数设置

参数名称含义
最大空移距离当两个轨迹之间的空移距离大于设定参数时,将会抬刀空移。
方向B轴:旋转方向飞切
Y轴:Y方向飞切
分段切割当飞切距离大于设定参数时,将会分成多段进行飞切。
自动相贯自动生成相贯孔飞切。
  • 直线飞切

    1. 画图时,图形必须是平行阵列且没倒角。

    2. 选中需要飞切的孔,点击飞切-直线飞切。

    3. 设置参数

      参数名称含义
      最大空移距离当两个轨迹之间的空移距离大于设定参数时,将会抬刀空移。
      分段切割当飞切距离大于设定参数时,将会分成多段进行飞切。
      容差当直线不在同一水平线上时,大于设定最大容差时将不会生成飞切。
      分面切割全选多面飞切时,需勾选分面切割,否则轨迹将会计算出错。
      小提示:4.4.19.12 及以上才支持直线飞切。

6.3.6 优化

  • 设置寻中

    1.加工过程中,可对某个切割轨迹位置进行自动寻中,需先设定好指定寻中的轨迹,如下图所示,指定轨迹设置寻中后,线条有明显的变粗,代表设置寻中完成。

2.设置寻中需要开启自动寻中功能,在主界面<送料>设定里面勾选自动寻中/矫平,选择合适的寻中方式。

  • 截面向量编辑

    1.当图形的正常切割轨迹会碰撞到切割头的时候,可以改变切割法向量的方向,来避开碰撞。

    2.当切割刀路有相交的情况下,设置最大平滑角度,能最大限度的拉动切割刀路。

6.3.7 测量

指定轨迹起点位置到终点位置,系统计算两点之间的距离。

6.4 排序

6.4.1 排序

在加工过程中,不同的孔和轮廓线的加工顺序,可以通过勾选排序规则来设定。

显示菜单中如果勾选了显示路径编号,那么就可以看到修改排序设定后,每个轮廓的加工顺序,用户可以自己选择一个最优的方案。

  • Y从小到大排序:切割方向从个零件Y最小前端往Y最大后端方向加工。

  • 先按面排序:切割时会将一个面上的所有孔加工完成后,再加工其它面上的孔。

  • 按图层排序:多图层的情况下,优先对图层0进行排序,依次对图层1进行排序,以此类推。

  • 次序倒转:当前切割顺序从大到小倒转过来。

  • 手动排序:若选择手动排序,将显示所有轨迹图形,将十字光标点中图形后,将依次排序。

    小提示:必须将所有图形排序完成后,才能按数遍右键,点击完成,否则手动排序将会失败。
  • 手动局部排序:框选需要局部排序的图形,右键选择排序方式,再次右键点击完成。

  • 手动排序分割孔:使用曲线分割时,可手动进行排序。

  • 锁定序号:先选中某一条轨迹图形,在锁定序号中填写指定的序号。

 小提示:
 ⑴除了锁定过得序号,其它轨迹序号将重新自动排序。
 ⑵锁定过的序号不可做二次修改。

6.4.2 镜像

镜像:把管材的Y方向头尾镜像,用户可以直接看到轨迹的变化。

YOZ镜像:把管材的X方向左右镜像,用户可以直接看到轨迹的变化。

6.4.3 平移

是指把坐标系的Y零点移动到管材的另外一端,这样解决有些装夹场合切割头不好对Y轴零点。平移也是即刻生效,用户可以看到图纸的实时变化。

6.4.4 设焊缝

在加工前若需要检测焊缝所在位置,可在图形上设置焊缝点,系统自动生成焊缝线:

  • 选择设焊缝,根据实际管材焊缝所在的位置,点击对应轨迹位置,生成焊缝线。

6.5 其他

6.5.1 排样

设定每个零件数量,设定自动排样参数后开始排样。得到的排样结果会显示在界面下方,可以看到每个排样结果上的零件数、应加工的次数、利用率等信息。

见5.6 排料调试

6.5.2 报告

排样报告:系统可生成加工的报告列表,方便客户查看加工生产的信息。

运行报告: 记录生成过程中,每次启动到结束加工状态。

6.6 保存/另存ags图纸文件

切割轨迹编辑后,可将修改完的图纸进行保存或另存来备份图纸。

  • 点击保存或另存,将图纸保存为*.ags 格式(小步公司图纸格式文件)。

7. 工艺设定

7.1 全局参数

7.1.1 基本参数

主界面左栏菜单<设置>,进入参数设置界面,下图:

参数名称   含义
旋转速度自动计算(仅圆管)勾选后,切割圆管时,旋转速度将会自动计算,不受旋转参数影响。
切割默认速度加工位移默认速度
切割加速度加工位移加速度,机床的性能越好,可设置的加速度越高
切割最大速度对加工位移速度进行约束
切割最大加速度对加工位移加速度进行约束,机床的性能越好,可设置的加速度越高
旋转默认速度加工姿态默认速度
旋转加速度加工姿态加速度,机床的性能越好,可设置的加速度越高
旋转最大速度对加工姿态速度进行约束
旋转最大加速度对加工姿态加速度进行约束,机床的性能越好,可设置的加速度越高
摆轴默认速度对加工五轴坡口默认摆动速度
摆轴加速度对加工五轴坡口摆动加速度,机床的性能越好,可设置的加速度越高
向心力最大加速度切割拐弯时的最大向心加速度。默认600mm/s²。同时约束小圆向心加速度。
平滑滤波配置对切割过程中抖动起到一定的 作用,但会丢失一定的精度。
Y轴运行模式”浮动模式“:即以当前位置为图形零位,从当前位置开始加工。
”工件模式“:即以工件坐标系位置为图形零位,从记录的工件坐标系位置开始加工。
加工完Y轴返回可选零点/起点/终点/标记点1/标记点2。
加工完X轴返回可选零点/中心点/终点/标记点1/标记点2。
加工完Z轴返回可选零点/抬高点/标记点1/标记点2。
加工完B轴返回可选零点/矫平/终点/标记点1/标记点2。
Z轴运动方式”插补模式“:将Z轴配置成插补轴,根据图纸上下运动,无实时调高功能
”跟随模式“:将Z轴配置成跟随轴,不受图纸坐标影响,根据间距调整
”随控一体“:兼具插补与调高模式。使Z轴在拐角处上抬更及时,减少碰板的可能性。
加速方式“直线加速度”:启动跟停止的加速度较快。
"S型加减速":启动跟停止的加速度较缓和。
回中方式可选Y轴是否回中,y轴回中为回到工件坐标零位。
首次开气延时激光头第一次吹气延时时间。
换气延时气体切换延时(第一次开气也算是换气)
冷却点延时设置冷却点的延时。
飞切补偿出光延时:负数为提前出光,正数为延时出光;
关光延时:负数为提前关光,正数为延时关光。
空走时启用跟随勾选后,空走也会跟随到位。否则在抬高高度运行。
蛙跳上抬勾选后,空移将使用蛙跳,提高整体加工速度。
防下扎检测勾选后,自动判断下方是否有管,无管则报警。必须先标中后,才可使用。若夹持偏差过大,可能误报。
智能最短空移勾选后,扁管等自动判断抬高高度。节省空移时间。
矩形管探测夹错勾选后,启动时会先探测夹持是否与图形坐标系一致,不一致则报警
加工前自动夹紧主卡勾选后,启动自动夹紧主卡
接近管材时Z轴降速勾选后,在手动下降Z轴时,下降速度会逐步降低,防止误操作碰管
断点启动自动回退加工过程中停止后,启动从停止为止开始时,会先后退一段距离后,再次加工。
启动时,支架自动上抬配置有支架的设备,在程序启动切割时,支架将自动上抬。

7.1.2 调高器参数

参数名称  参数含义
连接站点选择一体模式。
跟随传感器可选“电容式”,“光电式485”,“光电式AD”,根据传感器类型配置。
跟随材料可选“金属”,“半金属”,“非金属”
一般选用“金属”,若金属板面油漆或覆膜较厚则选择“半金属”,PVC等选择“非金属”
跟随灵敏度随动增益等级从1~20 ,默认 7 级。级数越大,跟随动作越快。若增益过大,会引起跟随的抖动。
标定范围标定时上抬的距离,并记录对应的数据,默认20mm 。
最大检测范围设定调高器最大可跟随得距离,若超出则报警“调高器超出最大调节范围”,设0则该功能无效。
停靠坐标开始切割时Z轴抬高高度。
空移时最小上抬高度,若工艺里面设置的抬高高度小于此参数,则调用该参数。
调焦轴配置选择对应的伺服轴,勾选后在主界面可以看到调焦轴操作界面。
空移碰撞延时在空移过程中,碰板的持续时间达到该时间时,会报警,并自动上抬保护。适当的设大该值,可以避免穿孔时反渣引起的误报警。
切割碰撞延时在切割过程中,碰板的持续时间达到该时间时,会报警,并自动上抬保护。适当的设大该值,可以避免穿孔时反渣引起的误报警。
穿孔碰撞延时在穿孔过程中,碰板的持续时间达到该时间时,会报警,并自动上抬保护。适当的设大该值,可以避免穿孔时反渣引起的误报警。
位置偏差上限允许的最大跟随误差。切割头跟随到位后,由于运动超出板材边界或板材剧烈抖动等原因导致跟随误差超过设置的报警值时,控制器会产生跟随误差过大报警。
位置偏差延时设置跟随误差报警的滤波时间。该值越大,允许产生跟踪误差的时间越长,滤除干扰的能力也越强。
超量程延时使用光电传感器时,超出传感器量程的保护延时。
基准电容变化阈值此数值为当前本体电容值相对于上一次电容标定后记录本体电容的差值。
基准电容超限时自动标定勾选后,每条管材切割前会自动标定电容。
标定前判断电容变化,防止未连接勾选后,若标定时电容无变化,则停止。
调高器电容实时标定新管上料后标定电容,可增加标定的间隔和时间。

7.1.3 全局参数备份

TubeStudios提供参数备份功能,将配置好的参数导出到文件内备份,批量复制时将参数导入,节约调试时间。

  • 导出:将配置好的参数备份为*.par文件,下图:

  • 导入:将备份好的*.par文件参数加载进来,下图:

小提示:参数包括(参数设置、标定参数、送料参数)!

7.2 工艺/图层参数

如果图形中包含多个图层,那么每个图层都可以单独设置工艺,用户可以按需设定。

7.2.1 切割工艺

切割工艺可以设置对应图层加工的速度,高度,功率,延时等参数。

参数名称   含义
切割速度切割过程中的速度
切割加速度勾选后,可单独设定图层切割加速度
向心力加速度勾选后,可单独设定图层向心力加速度
跟随高度切割过程喷嘴高度
抬高高度空移的抬高高度,若勾选了蛙跳上抬,则时蛙跳的最高点。
峰值功率设置切割过程的激光峰值功率
占空比设置切割过程的激光占空比
脉冲频率设置切割过程的激光频率
气体种类下拉选择气体:0空气、1氧气、2氮气
气压辅助气压值。
焦点位置切割头到激光聚焦的高度
出光前延时空移到位后到出光的时间
出光停留时间切割开始到沿轨迹运动的延时,保证激光能烧穿管材
关光前延时轨迹结束到关光的时间
停光吹气时间穿孔结束停光吹气的时间
备注信息可填写此工艺参数的备注
绝对值勾选后功率曲线显示绝对值,未勾选显示百分比
曲线编辑点击进入编辑功率/频率对应速度的曲线

7.2.2 功率曲线编辑

功率曲线可根据速度,实时调整激光器功率,频率,防止拐角等慢速处过烧。

  • 点击解锁曲线编辑,下图:
小提示:工艺曲线最少为4个点,少于4点删除不再有效。
  • 左侧可手动添加、删除或重置工艺曲线点。

  • 点击选择开启或关闭各自曲线。

  • 按住点拖动到合适位置,亦可在左侧输入坐标。

  • 双击/右键曲线位置增加点,右键对应点删除。

7.2.3 穿孔工艺

穿孔工艺中可以设置穿孔方式为不穿孔、一级穿孔、二级穿孔、三级穿孔。每一级穿孔可以分别设置参数。如果选择穿孔方式为二级穿孔,则先执行二级穿孔再执行一级穿孔。

参数名称含义
渐进时间切割头在当前高度向下一级高度运动的时间,若默认速度过快,可以使用此参数
喷嘴高度穿孔过程喷嘴高度
峰值功率设置穿孔过程的激光峰值功率
占空比设置穿孔过程的激光占空比
脉冲频率设置穿孔过程的激光频率
气体种类下拉选择0-空气、1-氧气、2-氮气
气压气体压力大小
光斑直径如果配置了调焦轴,可以设置穿孔光斑直径
焦点位置如果配置了调焦轴,可以设置穿孔焦点位置
停留时间切割头在当前高度停留穿孔的时间
停光吹气穿孔结束停光吹气的时间
穿孔测试输入坐标移动激光头到指定位置,也可获取当前位置,点击穿孔测试。

7.2.4 高级工艺

参数名称含义
不关气勾选后空移不再关气,但触发送料时仍会关气
设定距离不抬刀空移间距小于此设定距离则不抬刀,但方管换面加工或触发送料时仍会抬刀
提前吹气时间若勾选了蛙跳上抬,此参数有效。若未勾选则在上方点开气,不受此参数影响。
提前关跟随时间提前关跟随,防止切断后提前掉落,跟随下扎。
提前关光时间轨迹结束前,提前多久关光
启用拐角工艺勾选后在方管拐角时使用以下工艺设置
切割高度补偿拐角时跟随高度增加此设定距离
峰值功率勾选后在拐角时使用此峰值功率
占空比勾选后在拐角时使用此占空比
脉冲频率勾选后在拐角时使用此脉冲频率
拐角判定拐角判定参数,默认1,不建议修改
B轴限速勾选后改图层B轴速度、加速度将调用此参数
启用智能探板该功能在切割L、U型管时可以启用。
启用起刀工艺、收刀工艺设定起刀收刀的距离、速度及激光功率。
无痕微连设置切割微连时的占空比。

7.2.5 图层参数备份

TubeStudios提供工艺/图层参数备份功能,将配置好的参数导出到文件内备份,批量复制时将参数导入,节约调试时间。

  • 导出:将配置好的工艺参数备份为*.cfg文件,下图:

  • 导入:将备份好的*.cfg文件参数加载进来,下图:

8.PLC自定义过程

8.1 PLC过程

通过点击左侧菜单中,可进入PLC自定义过程配置,如下:

增加PLC逻辑       描述
程序启动时执行(单料)在启动时执行此自定义过程(包括单料启动,断点启动,旧管启动,继续),选中启动不动作。
程序启动时执行(循环)在启动时执行此自定义过程(包括断点启动,旧管启动,继续),单料启动,选中启动不动作。
正常启动时执行(单料)在启动时执行此自定义过程(单料启动/非断点非旧管)
正常启动时执行(循环)在启动时执行此自定义过程(单料循环启动、排样启动/非断点非旧管)
停止后执行报警,或点按停止,或加工完退出执行
零件开始前执行(仅循环)循坏加工时,单个零件开始前执行
零件结束后执行(仅循环)循坏加工时,单个零件切割结束后执行
零件最后一条轨迹切割前执行循坏加工时,单个零件最后一到切割前执行
整管结束后执行循坏加工时,整个原料管加工结束后执行。启用此执行时机后,整管加工结束后不再退出程序,适用于料架自动上料。
中卡动作后执行循环加工时,中间卡盘或夹具开合后执行
每条轨迹开始前执行启动时指定轨迹开始前执行
每条轨迹结束后执行启动时指定轨迹结束后执行
新上料寻管头后执行新上管寻管头后执行
跳切前执行适用于送料配置中有跳切避障
跳切后执行适用于送料配置中有跳切避障
暂停后执行点击暂停时执行
报警后执行报警时执行
  1. 勾选开启内部PLC逻辑;

  2. 点击“增加PLC逻辑”;

  3. 选择需要执行自动过程的时机,根据实际需求添加;

  4. 点击 ,添加执行PLC自定义过程,(自定义过程11、12、13)为并行,可以执行多线程任务;

  5. 变量及IO名称定义

    <用户变量>:自定义用户变量,可在PLC过程中全局调用。

    <输入变量>:自定义输入变量,可配置常态电平,可在PLC过程中全局调用。

    <输出变量>:自定义输出变量,可配置常态电平,可在PLC过程中全局调用。

    <布尔变量>:自定义布尔变量,切换0/1的状态,可在PLC过程中全局调用。

    <自定义过程变量定义>:手动编辑变量定义,可在PLC过程中全局调用。

  6. 点击对应的自定义过程可编辑需执行的内容编写完成,保存后可点击“绿三角”测试运行。

  7. 增加快捷按钮,可在主界面左上方加工选项中,快速运行自定义PLC内容。

    小提示:自定义过程使用小步定制的脚本语言编写,逻辑简单,条理清晰,灵活性强,较易上手。

8.2 手动设置

附加轴手动速度参数配置

  • 点动高速参数配置
  • 点动低速参数配置
  • 寸动距离参数配置

8.3 手动操作

  • 附加轴位置:所有附加轴逻辑位置实时监控。
  • 附加轴手动控制:
    • 控制附加轴正负方向移动。
    • 寻原点:需配置原点信号。
    • 强制清零:从当前位置将机床坐标清零。

9. 维护

9.1版本信息

点击主界面左栏菜单<维护> 进入系统信息界面,下图:

▷版本信息:当前控制卡型号及软件版本号。

  • 重启控制器:点击可重新启动控制器。
  • 升级控制器:系统通过指定的安装包路径升级控制器,详细操作请查阅升级说明书→点击跳转升级流程

▷许可证:

​ 若设备到期,可联系供应商解锁→点击跳转解锁流程

▷计算机信息:可查看主机的相关配置。

9.2保养配置

在此界面,用户可查看当前系统工作时长,激光器工作时长,可添加机床定期维护的提示。

9.3润滑

此功能用于给卡盘定期添加润滑油。

9.4用户习惯

在此界面,用户可自选配置平时的机床操作习惯及参数单位。

无管测试:勾选该模式,启动切割后不会出光、不会出气,不会检测电容。

※注意:若需要切换外语显示,显示器分辨率需要1920*1080以上。

9.5精度参数

  • 角度拆分精度:数值越大,加载图形越快,数据越小,轨迹精密度越高。

  • 曲率拆分精度:数值越大,加载图形越快,数据越小,轨迹精密度越高。

  • 2D转3D拆分精度:默认数值即可。

FAQ

待建设...

敬请关注.


  1. 广东省深圳市宝安区西乡街道固戍一路固兴社区朱坳制造园C4栋三楼。 ↩︎