一种应用激光切割及校正工件的系统及方法
【专利摘要】本发明提供了一种应用激光切割及校正工件的系统及方法，涉及激光切割技术领域。系统中的工件加工平台上放置有工件，在工件的表面分布压紧多个压力传感装置；压力传感装置与信号隔离及调理电路连接；信号隔离及调理电路与信号采集电路连接；信号采集电路与中央处理控制器连接；中央处理控制器还与激光切割头、红外相机装置、气体冷却装置分别连接；激光切割头设置于工件上方，气体冷却装置和红外相机装置设置于激光切割头处；压力传感装置感应工件各位置在激光切割后的压力值信息；中央处理控制器根据压力值信息，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描；在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描。
【专利说明】
一种应用激光切割及校正工件的系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种应用激光切割及校正工件的系统及方法。
【背景技术】
[0002]激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射处的工件材料迅即熔化、气化、烧蚀或达到燃点，同时通过与激光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现割开工件的一种热切割方法。激光切割由于其切割速度快，热影响区小，光束无惯性，切缝边缘垂直度好等特点已经在工件加工等领域中得到了广泛的应用。
[0003]虽然激光切割的优点较多，然而其作为一种热切割方法，切割后工件变形也是一种不可避免的现象，特别是在热压成形三维工件的切割时，激光切割后变形有时可达1-2mm。例如，如图1所示的TC4钛合金热成形三维工件，沿中间位置进行激光切割后，变为两个工件;若工件未变形，则两者应可以重新贴合在一起，但是，从图1可知，两个工件拼合后，间隙较大(例如接近1mm)，这种由于工件变形导致的激光切割工件精度的降低，将导致切割后的工件的质量较差，甚至报废。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种应用激光切割及校正工件的系统及方法，以解决当前激光切割容易使工件发生变形，导致工件切割精度降低，工件质量较差甚至报废的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种应用激光切割及校正工件的系统，包括:工件加工平台、激光切割头、红外相机装置、气体冷却装置、压力传感装置、信号隔离及调理电路、信号采集电路、中央处理控制器；
[0007]所述工件加工平台上放置有工件，在所述工件的表面分布压紧多个所述压力传感装置;所述压力传感装置与所述信号隔离及调理电路连接;所述信号隔离及调理电路与所述信号采集电路连接;所述信号采集电路与所述中央处理控制器连接；
[0008]所述中央处理控制器还与所述激光切割头、红外相机装置、气体冷却装置分别连接;所述激光切割头设置于所述工件上方，所述气体冷却装置和红外相机装置设置于所述激光切割头处；
[0009]所述中央处理控制器用于控制所述激光切割头对工件进行切割；
[0010]所述压力传感装置用于感应工件各位置在激光切割后的压力值信息；
[0011 ]所述中央处理控制器还用于根据所述压力值信息，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描;在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描。
[0012]具体的，所述压力传感装置包括压板、压力传感器、支撑柱以及夹具底板;其中，所述压板的第一表面与所述工件接触压紧;所述压板的第一表面的对面为第二表面，所述第二表面与所述压力传感器连接;所述压力传感器通过所述支撑柱与所述夹具底板连接。
[0013]一种应用激光切割及校正工件的方法，应用于上述的应用激光切割及校正工件的系统，所述方法包括:
[0014]根据预先设置的预紧力和压紧顺序采用多个压力传感装置将工件进行压紧操作；
[0015]控制激光切割头对工件进行切割；
[0016]实时接收压力传感装置感应到的工件各位置的压力值，并确定在对工件进行切割后工件各位置的压力值信息；
[0017]根据工件各位置的压力值信息，确定工件各位置是否发生变形；
[0018]若工件位置发生变形，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描;在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描，以对工件位置进行变形补偿。
[0019]具体的，根据预先设置的预紧力和压紧顺序采用多个压力传感装置将工件进行压紧操作，包括:
[0020]确定各压力传感装置的压紧方向和压紧位置；
[0021]根据各压力传感装置的压紧位置确定具有同一压紧方向的各压力传感装置的压紧顺序；
[0022]将具有同一压紧方向的各压力传感装置以所述压紧顺序和0.5倍所述预紧力进行第一次工件压紧操作；
[0023]将具有同一压紧方向的各压力传感装置以所述压紧顺序和0.5倍所述预紧力进行第二次工件压紧操作。
[0024]此外，在控制激光切割头对工件进行切割和对工件位置进行变形补偿时，还包括:
[0025]控制红外相机装置实时监测工件的温度场分布数据，并接收红外相机装置监测的所述工件的温度场分布数据；
[0026]判断所述工件的温度场分布数据是否异常；
[0027]若所述工件的温度场分布数据异常，则发出告警信息。
[0028]具体的，实时接收压力传感装置感应到的工件各位置的压力值，并确定在对工件进行切割后工件各位置的压力值信息，包括:
[0029]实时接收压力传感装置感应到的工件各位置的压力值；
[0030]若一位置的压力值在一预设时间内未变化，则将所述位置的压力值确定为对工件进行切割后该位置的压力值信息。
[0031 ]具体的，根据工件各位置的压力值信息，确定工件各位置是否发生变形，包括:
[0032]根据工件各位置的压力值信息、各位置处的压力传感装置的预紧力和预先设置的临界补偿阈值，确定工件各位置是否发生变形。
[0033]具体的，根据工件各位置的压力值信息、各位置处的压力传感装置的预紧力和预先设置的临界补偿阈值，确定工件各位置是否发生变形，包括:
[0034]根据公式:AF= Fe-Fp,确定一位置的压力值Fe与一位置处的压力传感装置的预紧力Fp的差值AF;
[0035]若Δ F < Fo，确定工件该位置处未发生变形;若Δ F>Fo，确定工件该位置处发生变形;其中，Fo为所述预先设置的临界补偿阈值。
[0036]具体的，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描，包括:
[0037]步骤1、控制激光切割头以预先设置的离焦量、激光功率、扫描速度、扫描间隔、同轴气体压力对工件表面发生变形位置进行激光扫描；
[0038]步骤2、控制激光切割头停止扫描；
[0039]控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描，以对工件位置进行变形补偿，包括:
[0040]步骤3、控制气体冷却装置以预先设置的气体压力向工件激光扫描区域喷射氩气流，使得工件激光扫描区域冷却，以对工件位置进行上凸变形补偿；
[0041 ]所述应用激光切割及校正工件的方法，还包括:
[0042]重复执行步骤I至步骤3，直至Δ F < Fo。
[0043]此外，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描，包括:
[0044]步骤1、控制激光切割头以预先设置的离焦量、激光功率、扫描速度、扫描间隔、同轴气体压力对工件表面发生变形位置进行激光扫描；
[0045]步骤2、控制激光切割头停止扫描；
[0046]控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描，以对工件位置进行变形补偿，包括:
[0047]步骤3、控制气体冷却装置以预先设置的气体压力向工件激光扫描区域的背面喷射氩气流，使得工件激光扫描区域的背面冷却，以对工件位置进行下凹变形补偿；
[0048]所述应用激光切割及校正工件的方法，还包括:
[0049]重复执行步骤I至步骤3，直至Δ F < Fo。
[0050]本发明实施例提供的一种应用激光切割及校正工件的系统及方法，在工件表面分布压紧多个压力传感装置，能够感应工件各位置在激光切割后的压力值信息。从而在获知该压力值信息后，在确认工件某位置发生变形后，可以控制激光切割头对工件表面进行激光扫描;在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描。从而实现了对工件位置进行变形补偿，避免了当前激光切割容易使工件发生变形，导致工件切割精度降低，工件质量较差甚至报废的问题。
【附图说明】
[0051]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0052]图1为现有技术中的激光切割TC4钛合金热成形三维工件后，工件变形形成间隙示意图；
[0053]图2为本发明实施例提供的应用激光切割及校正工件的系统的结构示意图；
[0054]图3为本发明实施例中的压力传感装置的结构示意图；
[0055]图4为本发明实施例提供的一种应用激光切割及校正工件的方法的流程图一；
[0056]图5为本发明实施例提供的一种应用激光切割及校正工件的方法的流程图二；
[0057]图6为本发明实施例提供的切割路径示意图。
【具体实施方式】
[0058]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0059]如图2所示，本发明实施例提供一种应用激光切割及校正工件的系统，包括:工件加工平台101、激光切割头102、红外相机装置103、气体冷却装置104、压力传感装置105、信号隔离及调理电路106、信号采集电路107、中央处理控制器108。
[0060]该工件加工平台101上放置有工件109，在该工件109的表面分布压紧多个该压力传感装置105。该压力传感装置105与信号隔离及调理电路106连接。该信号隔离及调理电路106与该信号采集电路107连接;该信号采集电路107与该中央处理控制器108连接。
[0061 ] 该中央处理控制器108还与该激光切割头102、红外相机装置103、气体冷却装置分另Ij 104连接，以对该激光切割头102、红外相机装置103、气体冷却装置104分别进行控制。该激光切割头102设置于该工件109上方，该气体冷却装置104和红外相机装置103设置于该激光切割头102处，例如可以在激光切割头102的两侧，但不仅局限于此。
[0062]该中央处理控制器108可以控制该激光切割头102对工件109进行切割。
[0063]该压力传感装置105可以感应工件109各位置在激光切割后的压力值信息。
[0064]该中央处理控制器108还可以根据该压力值信息，控制激光切割头102对工件109表面进行激光扫描;在激光扫描后，控制气体冷却装置104对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描。
[0065]值得说明的是，如图3所示，该压力传感装置105可以包括压板51、压力传感器52、支撑柱53以及夹具底板54。其中，该压板51的第一表面与该工件109接触压紧。该压板51的第一表面的对面为第二表面，该第二表面与该压力传感器52连接。该压力传感器52通过该支撑柱53与该夹具底板54连接。
[0066]值得说明的是，该压力传感器52可以为100N的压力传感器。
[0067]另外，该信号隔离及调理电路106可以将压力传感器52的信号进行放大、调理和隔离，此处属于信号的具体处理问题，在本发明实施例中不再赘述。
[0068]上述的气体冷却装置104可以在切割区域增加冷却效果，减小激光切口部位高温区对零件产生的热影响，而导致的热变形。
[0069]本发明实施例提供的一种应用激光切割及校正工件的系统，在工件表面分布压紧多个压力传感装置，能够感应工件各位置在激光切割后的压力值信息。从而在获知该压力值信息后，在确认工件某位置发生变形后，可以控制激光切割头对工件表面进行激光扫描；在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描。从而实现了对工件位置进行变形补偿，避免了当前激光切割容易使工件发生变形，导致工件切割精度降低，工件质量较差甚至报废的问题。
[0070]如图4所示，本发明实施例提供一种应用激光切割及校正工件的方法，应用于上述图2所示的应用激光切割及校正工件的系统，该方法包括:
[0071]步骤201、根据预先设置的预紧力和压紧顺序采用多个压力传感装置将工件进行压紧操作。
[0072]步骤202、控制激光切割头对工件进行切割。
[0073]步骤203、实时接收压力传感装置感应到的工件各位置的压力值，并确定在对工件进行切割后工件各位置的压力值信息。
[0074]步骤204、根据工件各位置的压力值信息，确定工件各位置是否发生变形。
[0075]步骤205、若工件位置发生变形，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描;在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描，以对工件位置进行变形补偿。
[0076]本发明实施例提供的一种应用激光切割及校正工件的方法，在工件表面分布压紧多个压力传感装置，能够感应工件各位置在激光切割后的压力值信息。从而在获知该压力值信息后，在确认工件某位置发生变形后，可以控制激光切割头对工件表面进行激光扫描；在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描。从而实现了对工件位置进行变形补偿，避免了当前激光切割容易使工件发生变形，导致工件切割精度降低，工件质量较差甚至报废的问题。
[0077]为了使本领域的技术人员更好的了解本发明，下面列举一个更为详细的实施例，如图5所示，本发明实施例提供一种应用激光切割及校正工件的方法，包括:
[0078]步骤301、确定各压力传感装置的压紧方向和压紧位置。
[0079]步骤302、根据各压力传感装置的压紧位置确定具有同一压紧方向的各压力传感装置的压紧顺序。
[0080]步骤303、将具有同一压紧方向的各压力传感装置以该压紧顺序和0.5倍该预紧力进行第一次工件压紧操作。
[0081]一般情况下，该预紧力可以为35N至45N，但不仅局限于此。而0.5倍的预紧力即为该预紧力的半值。
[0082]步骤304、将具有同一压紧方向的各压力传感装置以该压紧顺序和0.5倍该预紧力进行第二次工件压紧操作。
[0083]值得说明的是，上述的压紧顺序一般为从工件中间位置向周边位置依次压紧。例如在一正方形板状的工件表面，可以存在具有同一压紧方向的5个压力传感装置，分别表不为A、B、C、D、E;其中C压力传感装置位于正方形的中心，其余压力传感装置位于正方形四个角，则该压紧顺序可以为:C一A—B—D—E。根据上述步骤303-步骤304的压紧方式，可以避免工件被直接压紧而损毁。
[0084]步骤305、控制激光切割头对工件进行切割。
[0085]此处，在对工件进行切割时，切割速度优选高速度，减小热传导导致的工件温度上升。
[0086]另外，如图6所示，根据温度场望小特性原则，可以将常规的切割轨迹路径61，拆分为在最易变形点62开始分为两条路径(分别为图6中的路径63和路径64)，使得该处的温度累级效应变小，从而可以减小热变形。
[0087]步骤306、实时接收压力传感装置感应到的工件各位置的压力值。
[0088]步骤307、若一位置的压力值在一预设时间内未变化，则将该位置的压力值确定为对工件进行切割后该位置的压力值信息。
[0089]步骤308、根据工件各位置的压力值信息、各位置处的压力传感装置的预紧力和预先设置的临界补偿阈值，确定工件各位置是否发生变形。
[0090]此处的步骤308具体可以采用如下方式实现:
[0091]根据公式:AF= Fe-Fp,确定一位置的压力值Fe与一位置处的压力传感装置的预紧力Fp的差值Δ F。
[0092]若Δ F < Fo，确定工件该位置处未发生变形;若Δ F>Fo，确定工件该位置处发生变形;其中，Fo为该预先设置的临界补偿阈值。
[0093]步骤309、在工件位置发生变形时，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描;在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描，以对工件位置进行变形补偿。
[0094]此处，工件位置发生的变形包括两种，一种为工件位置发生上凸变形，则该步骤309可以通过如下步骤实现:
[0095]步骤1、控制激光切割头以预先设置的离焦量、激光功率、扫描速度、扫描间隔、同轴气体压力对工件表面发生变形位置进行激光扫描。
[0096]该离焦量可以为60mm，激光功率可以为1000W，扫描速度可以为3m/min，扫描间隔可以为2_。另外，同轴气体可以为氩气，气体压力为0.2Mpa，通过上述参数可以使得工件加热速度较快，可以在工件厚度方向产生大温度梯度。
[0097]步骤2、控制激光切割头停止扫描。
[0098]步骤3、控制气体冷却装置以预先设置的气体压力向工件激光扫描区域喷射氩气流，使得工件激光扫描区域冷却，以对工件位置进行上凸变形补偿。
[0099]在进行冷却扫描时，该气体压力可以为1.2Mpa。
[0100]重复执行步骤I至步骤3，直至AF SF0。
[0101]另一种情况，工件位置可以发生下凹变形，则该步骤309可以通过如下步骤实现:
[0102]步骤1、控制激光切割头以预先设置的离焦量、激光功率、扫描速度、扫描间隔、同轴气体压力对工件表面发生变形位置进行激光扫描。
[0103]该离焦量可以为60mm，激光功率可以为1000W，扫描速度可以为3m/min，扫描间隔可以为2_。另外，同轴气体可以为氩气，气体压力为0.2Mpa，通过上述参数可以使得工件加热速度较快，可以在工件厚度方向产生大温度梯度。
[0104]步骤2、控制激光切割头停止扫描。
[0105]步骤3、控制气体冷却装置以预先设置的气体压力向工件激光扫描区域的背面喷射氩气流，使得工件激光扫描区域的背面冷却，以对工件位置进行下凹变形补偿。
[0106]在进行冷却扫描时，该气体压力可以为1.2Mpa。
[0107]重复执行步骤I至步骤3，直至AF SF0。
[0108]值得说明的是，上述的上凸补偿方式和下凹补偿方式是基于金属热膨胀原理的，即:当金属工件温度均匀上升，沿长度方向的热膨胀也是均匀的。如果金属部件受热不均匀，两侧温度上升不一致，当上侧温度高于下侧时，金属部件上侧的膨胀量大于下侧的膨胀量，从而使金属部件向上弯曲，产生了热变形。热变形的规律是:温度高的一侧向外凸出，温度低的一侧向内凹进，即“热凸内凹”。
[0109]值得说明的是，在上述步骤305和步骤309同时，本发明实施例还可以:
[0110]控制红外相机装置实时监测工件的温度场分布数据，并接收红外相机装置监测的该工件的温度场分布数据。
[0111]判断该工件的温度场分布数据是否异常。
[0112]若该工件的温度场分布数据异常，则发出告警信息。
[0113]通过红外相机监测的温度场分布数据，可以作为确定切割参数和切割轨迹判断的基准。
[0114]本发明实施例提供的一种应用激光切割及校正工件的方法，在工件表面分布压紧多个压力传感装置，能够感应工件各位置在激光切割后的压力值信息。从而在获知该压力值信息后，在确认工件某位置发生变形后，可以控制激光切割头对工件表面进行激光扫描；在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描。从而实现了对工件位置进行变形补偿，避免了当前激光切割容易使工件发生变形，导致工件切割精度降低，工件质量较差甚至报废的问题。
[0115]本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0116]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0117]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0118]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0119]本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种应用激光切割及校正工件的系统，其特征在于，包括:工件加工平台、激光切割头、红外相机装置、气体冷却装置、压力传感装置、信号隔离及调理电路、信号采集电路、中央处理控制器； 所述工件加工平台上放置有工件，在所述工件的表面分布压紧多个所述压力传感装置;所述压力传感装置与所述信号隔离及调理电路连接;所述信号隔离及调理电路与所述信号采集电路连接;所述信号采集电路与所述中央处理控制器连接； 所述中央处理控制器还与所述激光切割头、红外相机装置、气体冷却装置分别连接;所述激光切割头设置于所述工件上方，所述气体冷却装置和红外相机装置设置于所述激光切割头处； 所述中央处理控制器用于控制所述激光切割头对工件进行切割； 所述压力传感装置用于感应工件各位置在激光切割后的压力值信息； 所述中央处理控制器还用于根据所述压力值信息，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描;在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描。2.根据权利要求1所述的应用激光切割及校正工件的系统，其特征在于，所述压力传感装置包括压板、压力传感器、支撑柱以及夹具底板;其中，所述压板的第一表面与所述工件接触压紧;所述压板的第一表面的对面为第二表面，所述第二表面与所述压力传感器连接；所述压力传感器通过所述支撑柱与所述夹具底板连接。3.—种应用激光切割及校正工件的方法，其特征在于，应用于权利要求1至2任一项所述的应用激光切割及校正工件的系统，所述方法包括: 根据预先设置的预紧力和压紧顺序采用多个压力传感装置将工件进行压紧操作； 控制激光切割头对工件进行切割； 实时接收压力传感装置感应到的工件各位置的压力值，并确定在对工件进行切割后工件各位置的压力值信息； 根据工件各位置的压力值信息，确定工件各位置是否发生变形； 若工件位置发生变形，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描;在激光扫描后，控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描，以对工件位置进行变形补偿。4.根据权利要求3所述的应用激光切割及校正工件的方法，其特征在于，根据预先设置的预紧力和压紧顺序采用多个压力传感装置将工件进行压紧操作，包括: 确定各压力传感装置的压紧方向和压紧位置； 根据各压力传感装置的压紧位置确定具有同一压紧方向的各压力传感装置的压紧顺序; 将具有同一压紧方向的各压力传感装置以所述压紧顺序和0.5倍所述预紧力进行第一次工件压紧操作； 将具有同一压紧方向的各压力传感装置以所述压紧顺序和0.5倍所述预紧力进行第二次工件压紧操作。5.根据权利要求4所述的应用激光切割及校正工件的方法，其特征在于，在控制激光切割头对工件进行切割和对工件位置进行变形补偿时，还包括: 控制红外相机装置实时监测工件的温度场分布数据，并接收红外相机装置监测的所述工件的温度场分布数据； 判断所述工件的温度场分布数据是否异常； 若所述工件的温度场分布数据异常，则发出告警信息。6.根据权利要求5所述的应用激光切割及校正工件的方法，其特征在于，实时接收压力传感装置感应到的工件各位置的压力值，并确定在对工件进行切割后工件各位置的压力值信息，包括: 实时接收压力传感装置感应到的工件各位置的压力值； 若一位置的压力值在一预设时间内未变化，则将所述位置的压力值确定为对工件进行切割后该位置的压力值信息。7.根据权利要求6所述的应用激光切割及校正工件的方法，其特征在于，根据工件各位置的压力值信息，确定工件各位置是否发生变形，包括: 根据工件各位置的压力值信息、各位置处的压力传感装置的预紧力和预先设置的临界补偿阈值，确定工件各位置是否发生变形。8.根据权利要求7所述的应用激光切割及校正工件的方法，其特征在于，根据工件各位置的压力值信息、各位置处的压力传感装置的预紧力和预先设置的临界补偿阈值，确定工件各位置是否发生变形，包括: 根据公式:AF = Fe-Fp,确定一位置的压力值Fe与一位置处的压力传感装置的预紧力Fp的差值AF; 若Δ F < Fo，确定工件该位置处未发生变形;若△ F>Fo，确定工件该位置处发生变形;其中，Fo为所述预先设置的临界补偿阈值。9.根据权利要求8所述的应用激光切割及校正工件的方法，其特征在于，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描，包括: 步骤1、控制激光切割头以预先设置的离焦量、激光功率、扫描速度、扫描间隔、同轴气体压力对工件表面发生变形位置进行激光扫描； 步骤2、控制激光切割头停止扫描； 控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描，以对工件位置进行变形补偿，包括: 步骤3、控制气体冷却装置以预先设置的气体压力向工件激光扫描区域喷射氩气流，使得工件激光扫描区域冷却，以对工件位置进行上凸变形补偿； 所述应用激光切割及校正工件的方法，还包括: 重复执行步骤I至步骤3，直至Δ F < Fo。10.根据权利要求8所述的应用激光切割及校正工件的方法，其特征在于，控制激光切割头对工件表面进行激光扫描，包括: 步骤1、控制激光切割头以预先设置的离焦量、激光功率、扫描速度、扫描间隔、同轴气体压力对工件表面发生变形位置进行激光扫描； 步骤2、控制激光切割头停止扫描； 控制气体冷却装置对工件激光扫描区域或者激光扫描区域的背面进行冷却扫描，以对工件位置进行变形补偿，包括: 步骤3、控制气体冷却装置以预先设置的气体压力向工件激光扫描区域的背面喷射氩气流，使得工件激光扫描区域的背面冷却，以对工件位置进行下凹变形补偿； 所述应用激光切割及校正工件的方法，还包括: 重复执行步骤I至步骤3，直至Δ F < Fo。
【文档编号】B23K26/70GK105834594SQ201610282354
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】段爱琴, 巩水利, 陈新松, 陈俐, 王彬
【申请人】中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所