一种激光切割控制方法、装置及存储介质与流程

文档序号:29307949发布日期:2022-03-19 19:04阅读:166来源:国知局
一种激光切割控制方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及激光加工领域,尤其涉及一种激光切割控制方法、装置及存储介质。


背景技术:

2.激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀,具有精度高、切割快速、加工成本低、生产效率高等特点,已经成为主要的板材切割方式之一。
3.但实际切割过程中,尤其是在共边切割过程中,切割后形成零件切割角经常会因为热变形或者重力而翘起,当切割头需要在该零件切割角附近进行切割工作时,切割头很可能会碰到翘起的零件切割角,导致切割的工件变形,甚至出现损坏切割头的可能。因此,在发生切割头碰撞时,激光切割装置会停止切割,由操作人员处理完碰撞情况后才能继续进行激光切割加工。但频繁地人工处理碰撞事故,会降低激光切割的工作效率。


技术实现要素:

4.本发明实施例提供一种激光切割控制方法、装置及存储介质,以解决激光切割过程中,因切割头碰到翘起的零件切割角而需频繁人工处理碰撞事故,导致激光切割工作效率降低的问题。
5.为实现上述目的,本发明实施例采用的技术方案是:
6.提供一种激光切割控制方法,其特征在于,包括:
7.确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点;
8.在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径;
9.根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,至少一个切割路径的终点为预切割点;
10.根据多个切割路径控制激光切割头对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件。
11.进一步地,根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,包括:
12.确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形;
13.若多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形,根据多个预切割点和轮廓线交叉点对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,所有切割路径的终点均为预切割点。
14.进一步地,确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形之后,该方法还包括:
15.若多个目标切割零件之间存在预设封闭图形,则根据多个预切割点和轮廓线对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,预设封闭图形的最后一个切割路径需连
续切出预设封闭图形。
16.进一步地,确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形,包括:
17.确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度,预切割长度为预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离;
18.若相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度小于预切割长度,则将两轮廓线交叉点作为目标交叉点,并确定是否存在由多个目标交叉点构成的封闭图形;
19.若存在由多个目标交叉点构成的封闭图形,则确定多个目标切割零件之间存在预设封闭图形;
20.若不存在由多个目标交叉点构成的封闭图形,则确定多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形。
21.进一步地,多个切割路径包括预切割路径和普通切割路径,根据多个预切割点和轮廓线交叉点对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,包括:
22.以轮廓线交叉点为起点,并以预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径;
23.根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
24.进一步地,根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径,包括:
25.在预切割路径上确定搭接点,搭接点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于喷嘴半径;
26.以搭接点为普通切割路径的起点,对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
27.进一步地,在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,包括:
28.根据喷嘴半径确定预切割长度,预切割长度大于喷嘴半径;
29.以轮廓线交叉点为圆心,以预切割长度为半径绘制圆弧,并将轮廓线与圆弧之间的交点,作为预切割点;
30.遍历所有轮廓线交叉点,以获得多个预切割点。
31.提供一种激光切割控制装置,包括:
32.第一确定模块,用于确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点;
33.第二确定模块,用于在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径;
34.第三确定模块,用于根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,至少一个切割路径的终点为预切割点;
35.控制模块,用于根据多个切割路径控制激光切割头对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件。
36.提供一种激光切割控制装置,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述激光切割控制方法的步骤。
37.提供一种可读存储介质,可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器
执行时实现上述激光切割控制方法的步骤。
38.上述激光切割控制方法、装置及存储介质所提供的一个方案中,通过确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点,然后在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径,再根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,至少一个切割路径的终点为预切割点,最后根据多个切割路径控制激光切割头对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件;本发明实施例中,通过设置预切割点,进而根据预切割点、轮廓线交叉点确定待切割件的多个切割路径,尽量以预切割点为切割路径的终点,使得切割头在切割轮廓交叉点附近的轮廓线时,可以尽量与轮廓交叉点保持安全距离,即与轮廓交叉点处形成的翘起切割角保持安全距离,减少了切割头与翘起切割角触碰的可能,从而保证了激光切割工作的正常进行,进而提高了激光切割的工作效率。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的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。
40.图1是本发明一实施例中激光切割系统的一结构示意图;
41.图2是本发明一实施例中激光切割控制方法的一流程示意图;
42.图3是本发明一实施例中多个目标切割零件的部分切割路径示意图;
43.图4是本发明一实施例中激光切割头与零件切割角的碰撞示意图;
44.图5是本发明一实施例中多个目标切割零件的切割轮廓示意图;
45.图6是图5中q处的局部放大示意图;
46.图7是本发明一实施例中激光切割控制装置的一结构示意图;
47.图8是本发明一实施例中激光切割控制装置的另一结构示意图。
48.其中,图中各附图标记:
49.1-激光切割头;11-喷嘴;21-零件切割角。
具体实施方式
50.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作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。
51.本发明实施例提供的激光切割控制方法,可应用在如图1所示的激光切割系统,该激光切割系统包括待切割件、激光切割装置和激光切割控制装置,其中,激光切割装置通过总线与激光切割控制装置进行通信。激光切割装置包括机床、激光切割头等机构。
52.在需要将待切割件切割为多个目标切割零件时,激光切割控制装置通过确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点;然后在目标切
割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径;再根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,至少一个切割路径的终点为预切割点;最后根据多个切割路径控制激光切割装置中的激光切割头,对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件;通过设置预切割点,进而根据预切割点、轮廓线交叉点确定待切割件的多个切割路径,尽量以预切割点为切割路径的终点,使得切割头在切割轮廓交叉点附近的轮廓线时,可以尽量与轮廓交叉点保持安全距离,即与轮廓交叉点处形成的翘起切割角保持安全距离,减少了切割头与翘起切割角触碰的可能,从而保证了激光切割工作的正常进行,进而提高了激光切割的工作效率,同时也减少了切割头与翘起切割角触碰而损坏的可能,降低激光切割的设备更换成本。
53.其中,激光切割装置可以是各种计算机或者服务器。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
54.本实施例中,激光切割系统包括待切割件、激光切割装置和激光切割控制装置,仅为示例性说明,在其他实施例中,激光切割系统还可以包括其他,在此不再赘述。
55.在一实施例中,如图2所示,提供一种激光切割控制方法,以该方法应用在图1中的激光切割控制装置为例进行说明,包括如下步骤:
56.s10:确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点。
57.在需要将待切割件切割为多个目标切割零件时,需要先根据目标切割零件的切割需要在待切割件上确定切割图案,然后根据切割图案确定各个目标切割零件的轮廓线,进而确定出不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点。
58.s20:在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点。
59.在确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点之后,需要以轮廓线交叉点为中心,在与该轮廓线交叉点相连的目标切割零件的轮廓线上,确定预切割点,以获得多个预切割点。
60.其中,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离(预切割长度)为根据实际需要预先标定的距离,预切割长度根据待切割件的板材厚度、切割气流情况和激光切割头的尺寸标定,需要确保预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径,即预切割长度大于激光切割头的喷嘴半径。其中,预切割长度可以为大于6mm的长度,优选地,预切割长度可以为8mm或者10mm。
61.以图3为例,图3中的a点、k点、p点和i点,均为不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点,则以轮廓线交叉点a为中心,与该轮廓线交叉点a相连的目标切割零件的轮廓线为aa、ab和ap,以ab和ap为例,轮廓线ab和轮廓线ap上的预切割点分别为c点、b点;其中,预切割点b(预切割点c) 与轮廓线交叉点a之间的距离l1,l1大于激光切割头的喷嘴半径。以此类推,以轮廓线交叉点p为中心,与该轮廓线交叉点p相连的目标切割零件的轮廓线的预切割点包括e点、f点;同时,j点和d点也为预切割点。
62.s30:根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径。
63.在获得多个预切割点之后,根据多个预切割点、轮廓线交叉点和目标切割零件的轮廓线,对待切割件进行切割路径规划,以确定待切割件的多个切割路径。其中,多个切割
路径中至少一个切割路径的终点为预切割点。在对待切割件进行切割路径规划的过程中,需要优先以预切割点为切割路径的终点,从而获得多个切割路径。
64.其中,可以打孔最少等原则,在多个轮廓线交叉点中,选取一个关联轮廓线最少的轮廓线交叉点,作为初始打孔点,然后依据切割路径最少和/或激光切割头空移最少等原则,然后优先以预切割点为切割路径的终点,对待切割件进行切割路径规划,从而获得多个切割路径。
65.例如,多个目标切割零件的轮廓线如图3所示,图3中的a点、p点、k 点和i点,均为不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点,以a点为穿孔点为例,依据切割路径最少、优先以预切割点为切割路径的终点的原则,确定待切割件的多个切割路径依次为:a点穿孔

ac

ab

aad

kf

pe

pb

cbj
ꢀ→
icdd

oe

if。在后续切割待切割件时按照上述路径顺序切割即可。其中,在对待切割件进行激光切割时,非切割空移路径可以采用蛙跳或者z轴上抬平移处理。
66.本实施例中,多个目标切割零件的轮廓线如图3所示仅为示例性说明,多个切割路径依次为:a点穿孔

ac

ab

aad

kf

pe

pb

cbj

icdd

oe
ꢀ→
if,仅为示例性说明在,在其他实施例中,多个目标切割零件的轮廓线还可以是其他,多个切割路径还可以是其他。
67.其中,多个切割路径还可以包括多个预切割路径和多个普通切割路径,根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径时,可以先以轮廓线交叉点起点,以与该轮廓线交叉点最接近的预切割点为终点,沿轮廓线形成预切割路径,然后遍历与该轮廓线交叉点最接近的所有预切割点,获得以该轮廓线交叉点为起点的多个预切割路径;再遍历所有轮廓线交叉点,生成多个预切割路径;最后以预切割点(或预切割路径上任一点)为起点,以另一预切割点为终点,沿剩余的轮廓线生成普通切割路径,从而获得多个普通切割路径。在后续对待切割件进行激光切割,先在各轮廓线交叉点进行打孔,然后以轮廓线交叉点为起点,按照各预切割路径对待切割件进行切割,在切割完所有预切割路径之后,再按照普通切割路径对待切割件进行切割,从而获得多个目标切割零件。
68.由于零件切割角形成于在轮廓线交叉点处,尽量以预切割点为切割路径的终点,即可确保后续根据切割路径进行目标切割零件切割时,激光切割头的切割停止点尽量不与轮廓线交叉点靠近,从而减少翘起的零件切割角与激光切割头碰撞的可能。
69.s40:根据多个切割路径控制激光切割头对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件。
70.在确定待切割件的多个切割路径之后,激光切割控制装置按照多个切割路径,控制激光切割头的喷嘴发出不可见光,以对待切割件进行激光切割头切割,从而获得多个目标切割零件。
71.可以理解的是,在切割待切割件的过程中,已切割的零件切割角可能会因为热变形或者重力而翘起,若激光切割头需要在该零件切割角附近进行切割工作,激光切割头的喷嘴很可能会碰到翘起的零件切割角,如图4所示,在激光切割过程中,已切割完成的轮廓线交叉点处翘起,形成翘起的零件切割角21,当激光切割头1的喷嘴11切割轮廓线ep时,会与翘起的零件切割角21碰撞,这会导致切割过程中断,甚至可能会发生激光切割头损坏的情况。而本实施例中,通过设置预切割点,然后根据多个预切割点、轮廓线交叉点和目标切
割零件的轮廓线,确定待切割件的多个切割路径,使得至少一个切割路径的终点为预切割点,在激光切割过程中尽量减少激光切割头与翘起的零件切割角碰撞的可能,从而减少因碰撞事故导致的激光切割工作中断,以激光切割头损坏,进而提高了激光切割的工作效率。本实施例从根源上减少了碰撞事故,无需安装额外的传感器对切割过程中的零件翘起情况进行监测,方法简单而有效,成本较低。
72.本实施例中,通过确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点;然后在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径;再根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,至少一个切割路径的终点为预切割点;最后根据多个切割路径控制激光切割装置中的激光切割头,对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件;通过设置预切割点,进而根据预切割点、轮廓线交叉点确定待切割件的多个切割路径,尽量以预切割点为切割路径的终点,使得切割头在切割轮廓交叉点附近的轮廓线时,可以尽量与轮廓交叉点保持安全距离,即与轮廓交叉点处形成的翘起切割角保持安全距离,减少了切割头与翘起切割角触碰的可能,从而保证了激光切割工作的正常进行,进而提高了激光切割的工作效率,同时也减少了切割头与翘起切割角触碰而损坏的可能,降低激光切割的设备更换成本。
73.在一实施例中,步骤s20中,即在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,具体包括如下步骤:
74.s21:根据喷嘴半径确定预切割长度,预切割长度大于喷嘴半径;
75.s22:以轮廓线交叉点为圆心,以预切割长度为半径绘制第一圆弧,并将轮廓线与第一圆弧之间的交点,作为预切割点;
76.s23:遍历所有轮廓线交叉点,以获得多个预切割点。
77.在确定目标切割零件的轮廓线之间的轮廓线交叉点之后,根据喷嘴半径确定预切割长度,其中,预切割长度大于喷嘴半径;然后以轮廓线交叉点为圆心,以预切割长度为半径绘制第一圆弧,并将轮廓线与第一圆弧之间的交点,作为预切割点;再遍历所有轮廓线交叉点,获得以对应轮廓线交叉点为圆心的所有预切割点;最后确定与最接近轮廓线交叉点之间的距离小于预切割长度的预切割点,作为不合格的预切割点,清除所有不合格的预切割点,从而获得多个合格的预切割点,即获得多个最接近轮廓线交叉点之间的距离大于预切割长度的预切割点。通过清除所有不合格的预切割点,避免了因轮廓线小于预切割长度导致第一圆弧与相邻轮廓线相交的可能,从而提高预切割点的准确性。
78.本实施例中,根据喷嘴半径确定预切割长度,预切割长度大于喷嘴半径;然后以轮廓线交叉点为圆心,以预切割长度为半径绘制第一圆弧,并将以圆心为端点的轮廓线与第一圆弧之间的交点,作为预切割点;再遍历所有轮廓线交叉点,以获得多个预切割点,明确了在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点的具体过程,保证了预切割点的准确性,为后续提供了基础。
79.在一实施例中,步骤s30中,即根据多个预切割点和轮廓线交叉点,具体包括如下步骤:
80.s31:确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形。
81.在获得不同目标切割零件的轮廓线交叉点之后,需要根据各目标切割零件的轮廓
线,确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形。
82.其中,预设封闭图形为由多个轮廓线交叉点之间的轮廓线段组成封闭图形。该预设封闭图形中相邻轮廓线交叉点之间的轮廓线长度,需要小于预切割长度,即小于预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离(预切割长度)。
83.可以理解的是,封闭图形内不存在任何目标切割零件的轮廓线段。
84.例如,当多个目标切割零件为带有曲线拐角的方形轮廓时,多个目标切割零件的中心位置可能会存在由曲线拐角的轮廓线构成的封闭图形,则根据封闭图形相邻轮廓线交叉点之间的轮廓线长度,判断多个目标切割零件之间是否存在满足要求的预设封闭图形,以根据判断情况执行不同的路径规划策略。
85.如图5所示,图5中4个目标切割零件01、02、03和04,均为带有曲线拐角的方形轮廓零件,4个目标切割零件在中心位置会存在由曲线拐角的轮廓线构成的封闭图形,该封闭图形位于上述4个目标切割零件合为而成的中心位置,如图5中的q处所示。其中,q处表示a、b、c、d四个点合围成圆内部的轮廓,a、b、c、d分别为相邻两目标切割零件的共边轮廓线上的点。图 5中q处的放大图如图6所示,图6中的a点、b点、d点和f点,均为不同目标切割零件的轮廓线交叉点,c点、e点均为预切割点。如图6所示,由于 a点、b点、d点和f点之间的曲线轮廓线组成一个封闭图形abdf,且a点、 b点、d点和f点中相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度小于预切割长度,即ab、bd、df、fa均小于预切割长度,则确定封闭图形abdf为预设封闭图形。
86.本实施例中,预设封闭图形为a点、b点、d点和f点四个轮廓线交叉点之间的曲线轮廓线组成,仅为示例性说明,在其他实施例中,预设封闭图形还可以由其他轮廓线交叉点之间的轮廓线组成,在此不再赘述。
87.s32:若多个目标切割零件之间不构成预设封闭图形,根据多个预切割点和轮廓线交叉点对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,所有切割路径的终点均为预切割点。
88.在确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形之后,若多个目标切割零件之间不构成预设封闭图形,则根据多个预切割点和轮廓线交叉点对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径。若多个目标切割零件之间不构成预设封闭图形,则所有切割路径的终点均为预切割点。
89.s33:若多个目标切割零件之间构成预设封闭图形,则根据多个预切割点和轮廓线对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径。
90.在确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形之后,若多个目标切割零件之间构成预设封闭图形,则根据多个预切割点和轮廓线对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径。例如,可以以轮廓线交叉点为起点,并优先以预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径,然后根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径时,需要在预切割路径上确定搭接点,以获得多个搭接点,再以搭接点为普通切割路径的起点,对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
91.其中,在对预设封闭图形的切割路径进行规划时,每一切割路径需要至少经过两
个轮廓线交叉点,且预设封闭图形的最后一个切割路径需连续切出预设封闭图形。连续切出预设封闭图形指该切割路径需经过至少2个轮廓线交叉点,且同时需要切出预设封闭图形。
92.由于预设封闭图形中相邻轮廓线交叉点之间的轮廓线长度,小于预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离,且预设封闭图形的轮廓为封闭轮廓,如果激光切割头对预设封闭图形实施全切,在对预设封闭图形进行最后一切割路径切割时激光切割头稍有停顿,就有可能发生已切割掉的零件部分翻转而碰到激光切割头的情况。因此,在对预设封闭图形的切割路径进行规划时,需要尽可能保证预设封闭图形的最后一个切割路径既是封闭路径,又是连续切出预设封闭图形的路径,这样就能避免碰撞事故的发生。
93.例如,如图6所示,按照预设封闭图形的切割路径规划规则,每一切割路径需要至少经过两个轮廓线交叉点,且预设封闭图形的最后一个切割路径需切出预设封闭图形,则预设封闭图形abdf的切割路径可以为:aabc

bde
ꢀ→
df

afd;其中,非切割空移路径可以采用蛙跳或者z轴上抬平移处理。如果预设封闭图形abdf最后一个切割路径是ab、bd、df和fa任一一个,则都有可能发生激光切割头碰撞事故,以最后一个切割路径为fa为例,当激光切割头至最后一刀为fa时,在a点需要减速到0,并且还要抬高z轴,此时激光切割头势必会造成停顿,可能与ab或者df处已经切割的部分发生碰撞。而如果在切割到f点后,激光切割头抬z轴空移到a点,将afd最后一个切割路径,在轮廓封闭点f点就可以连续切出预设封闭图形abdf,激光切割头不会做任何停留,减少了激光切割头碰撞事故发生的可能,提高切割安全性。
94.本实施例中,通过确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形;若多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形,根据多个预切割点和轮廓线交叉点对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,所有切割路径的终点均为预切割点;若多个目标切割零件之间存在预设封闭图形,则根据多个预切割点和轮廓线对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,预设封闭图形的最后一个切割路径需连续切出预设封闭图形,明确了根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径的具体步骤,在多个目标切割零件之间构成预设封闭图形时,预设封闭图形的最后一个切割路径需连续切出预设封闭图形,减少了激光切割头发送碰撞的可能,保证了激光切割的安全性,提高了激光切割的工作效率。
95.在一实施例中,步骤s31中,即确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形,具体包括如下步骤:
96.s311:确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度。
97.在确定轮廓线交叉点和预切割点之后,需要确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度。其中预切割长度为预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离。
98.在确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度之后,若相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度不小于预切割长度,则可以执行正常的切割路径规划逻辑:以轮廓线交叉点为起点,并以起点最接近的预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径,然后根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
99.s312:若相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度小于预切割长度,则将两轮廓线交叉点作为目标交叉点,并确定是否存在由多个目标交叉点构成的封闭图形。
100.在确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度之后,若相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度小于预切割长度,则将两轮廓线交叉点作为目标交叉点,并确定是否存在由多个目标交叉点构成的封闭图形。
101.s314:若存在由多个目标交叉点构成的封闭图形,则确定多个目标切割零件之间存在预设封闭图形。
102.在确定是否存在由多个目标交叉点构成的封闭图形之后,若存在由多个目标交叉点构成的封闭图形,则确定多个目标切割零件之间存在预设封闭图形。
103.s315:若不存在由多个目标交叉点构成的封闭图形,则确定多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形。
104.在确定是否存在由多个目标交叉点构成的封闭图形之后,若不存在由多个目标交叉点构成的封闭图形,则确定多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形。
105.在确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度之后,若相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是小于预切割长度,为保证激光切割头的安全和切割的顺畅性,在规划切割路径时,需要切割路径经过该相邻两轮廓线交叉点。在确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度之后,若多个目标切割零件之间存在预设封闭图形,则按照预设封闭图形的最后一个切割路径需连续切出预设封闭图形的原则,进行切割路径规划;若多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形,则以轮廓线交叉点为起点,并以预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径,其中,需要确保每一预切割路径均至少经过两个轮廓线交叉点,以保证激光切割头的安全和切割的顺畅性;然后根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
106.本实施例中,通过确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度,预切割长度为预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离;若相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度小于预切割长度,则将两轮廓线交叉点作为目标交叉点,并确定是否存在由多个目标交叉点构成的封闭图形;若存在,则确定多个目标切割零件之间存在预设封闭图形;若不存在,则确定多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形,明确了确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形的具体步骤,明确了预设封闭图形为长度小于预切割长度的轮廓线组成的封闭图形,为后续根据不同判断确定进行不同的切割路径规划提供了基础,进而确保了切割路径的精确性。
107.在一实施例中,多个切割路径包括预切割路径和普通切割路径,步骤s32 中,即根据多个预切割点和轮廓线交叉点对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,具体包括如下步骤:
108.s321:以轮廓线交叉点为起点,并以预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径。
109.本实施例中,多个切割路径包括预切割路径和普通切割路径,在确定多个目标切割零件之间不在预设封闭图形之后,需要以轮廓线交叉点为起点,并以预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径。
110.其中,需要根据相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度,执行不同的预切割路径规划策略:当相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度大于预切割长度时,则以轮廓线交叉
点为起点,并以与该起点最接近的预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径,遍历所有轮廓线交叉点,以获得多个预切割路径。当相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度小于预切割长度时,则以相邻两轮廓线交叉点中的一轮廓线交叉点为起点,并以与另一轮廓线交叉点最接近的预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径,遍历所有轮廓线交叉点,以获得多个预切割路径,该方式可以确保经过该相邻两轮廓线交叉点的预切割路径较长,能够减少预切割路径停顿过多的情况,保证激光切割头的安全和切割的顺畅性。
111.s322:根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
112.在确定预切割路径之后,根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。如上所述,在遍历所有轮廓线交叉点,以获得多个预切割路径之后,可以直接将预切割点为起点,另一预切割点为终点,沿剩余轮廓线形成普通切割路径,以获得多个普通切割路径。
113.在其他实施例中,以也可以仅以轮廓线交叉点为起点,并以该起点最接近的预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径,在确定该预切割路径之后,优先以预切割点为终点的原则,对剩余的轮廓线进行路径规划,从而获得多个普通切割路径。在获得预切割路径和普通切割路径之后,先按照预切割路径控制激光切割对待切割件进行预切割,再按照普通切割路径对对待切割件进行切割,即可获得多个目标切割零件。
114.本实施例中,以轮廓线交叉点为起点,并以预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径,然后根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径,细化了多个切割路径包括预切割路径和普通切割路径,根据多个预切割点和轮廓线交叉点对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径的过程,可以先根据预切割路径对待切割件进行预切割,然后再根据普通切割路径进行普通切割,使得激光切割头可以不用非常靠近轮廓交叉点,从而减少碰撞事故,进而提高了激光切割的效率。
115.在一实施例中,步骤s322中,即根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径,具体包括如下步骤:
116.s3221:在预切割路径上确定搭接点,以获得多个搭接点。
117.在确定预切割路径之后,需要在预切割路径上确定搭接点,以获得多个搭接点,其中,搭接点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离(预设长度)大于喷嘴半径。搭接点与最接近的预切割点的距离为搭接长度,即搭接长度与预设长度之和为预切割长度。
118.如图3所示,ab、ac均为预切割路径,图3中的h点为预切割路径ac上的搭接点,图3中的g点为预切割路径ab上的搭接点,搭接长度为l2,即h 点与预切割路径ac的终点c(预切割点)之间的距离为l2,g点与预切割路径 ab的终点b(预切割点)之间的距离为l2;h点、g点与对应预切割路径的起点a(轮廓线交叉点)之间的距离为l
1-l2,即预设长度为l
1-l2,其中,l
1-l2的值大于喷嘴半径。
119.s3222:以搭接点为普通切割路径的起点,对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
120.在预切割路径上确定搭接点,以获得多个搭接点之后,以搭接点为普通切割路径的起点,以预切割点为普通切割路径的终点,对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
121.需要理解的是,在按照切割路径进行激光切割时,需要对待切割件进行穿孔处理,而厚板穿孔对调切割工艺的人员水平要求较高,传统激光切割方式中通常为了保证批量切割的稳定性,都会设置一个比较长的穿孔时间。本实施例中,增加了搭接切割功能,在确定预切割路径之后,通过在预切割路径上设置搭接点,然后以该搭接点作为普通切割路径的起点,由于在切割普通切割路径时,预切割路径已经切割完毕,该预切割路径上搭接点处存在切缝,无需打孔即可进行普通切割路径的切割,因此,采用搭接功能可以减少频繁穿孔所消耗的时间,提高切割效率。同时,由于搭接点位于已切割的预切割路径上,普通切割路径有一部分是重复切割的,当切割至普通切割路径未切割部分时,激光切割头的随动高度、气体、焦点、光路也都准备到一个最佳的状态,可以保证后续切割的稳定性。
122.本实施例中,在预切割路径上确定搭接点,以获得多个搭接点,搭接点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于喷嘴半径,然后以搭接点为普通切割路径的起点,对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径,明确了根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径的具体过程,通过在预切割路径上设置搭接点,在已切割的轮廓线上进行搭接切割处理,可以减少切割过程中的穿孔次数,进一步提高激光切割的工作效率。
123.在其他实施例中,步骤s20之后,即在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点之后,步骤s30中,可以在每一预切割点于最接近的轮廓线交叉点之间确定搭接点,以获得多个搭接点,其中,搭接点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离需大于喷嘴半径;在确定多个搭接点之后,根据多个预切割点、搭接点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,其中,预切割点为至少一个切割路径的终点,搭接点为至少一个切割路径的起点和/终点。
124.其中,根据多个预切割点、搭接点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,可以以打孔最少等原则,在多个轮廓线交叉点中,选取一个关联轮廓线最少的轮廓线交叉点,作为初始打孔点,然后依据切割路径最少和/ 或激光切割头空移最少等原则,然后优先以预切割点为切割路径的终点,对待切割件进行切割路径规划,从而获得多个切割路径。
125.例如,多个目标切割零件的轮廓线如图3所示,图3中的a点、p点、k 点和i点,均为不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点,以a点为穿孔点为例,可以依据切割路径最少、优先以预切割点为切割路径的终点的原则,确定待切割件的多个切割路径依次为:a点穿孔

ac

ab

aad

kf

pe

pg
→ꢀ
hbj
……
(剩余路径不再赘述)。
126.本实施例中,在在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点之后,根据多个预切割点、搭接点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,通过设置预切割点和搭接点的方式,在切割过程中对待切割件进行预切割处理和搭接切割处理,在减少激光切割头与翘起零件角碰撞事故的基础上,可以减少切割过程中的穿孔次数,进一步提高激光切割的工作效率。
127.需要理解的是,当待切割件为容易热变形的板材或者目标切割零件的轮廓密集度比较大的情况,激光切割过程中待切割件发生形变在所难免,当待切割件发生了变形时,会使切割路径发生变化,已切割的切缝位置随着板材形变发生了微小的变化,导致激光切割头难以精准的回到已经预切割是切缝上。
128.因此,为防止搭接起点不在已切割轮廓上,在一实施例中,在确定多个普通切割路
径之后,按照普通切割路径对待切割件进行切割时,需要采用共边穿孔功能,以疏导气流,避免直接切割造成的切割不良问题。共边穿孔功能即在按照普通切割路径对待切割件进行切割时,在搭接点位置处进行轻微的快速穿孔(无需完整打孔),因为板材(待切割件)的局部热变形量都会很小,搭接起点一般都不会与预切割切缝产生较大偏移,只要轻轻用激光打一下进行轻微打孔(如一阶打孔),基本都会起到疏导气流的作用,按照气流方向即可确定已切割的路径,从而顺利进后续的切割工作,可避免因待切割件变形使得搭接点不在切缝位置上,导致激光切割头按照原搭接点位置进行切割从而浪费打孔时间的问题,通过共边穿孔功能,可以防止因为板材热变形造成搭接起点不在已切割的切缝上,致使的切割不稳定现象,可以有效避免直接切割造成的切割不良问题。
129.在一实施例中,在确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形之后,步骤s22中,若多个目标切割零件之间构成预设封闭图形,除遵循预设封闭图形的切割路径规划原则之外,还可以以轮廓线交叉点为起点,并优先以预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径,然后根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径时,需要在预切割路径上确定搭接点,以获得多个搭接点,再以搭接点为普通切割路径的起点,对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。具体过程参照前文所述,在此不再赘述。
130.在一实施例中,步骤s3221中,即在预切割路径上确定搭接点,以获得多个搭接点,具体包括如下步骤:
131.s01:根据喷嘴半径确定预设长度;
132.s02:以预切割路径的起点为圆心,以预设长度为半径绘制第二圆弧,并将预切割路径与第二圆弧之间的交点,作为搭接点;
133.s03:遍历所有预切割路径,以获得多个搭接点。
134.在确定预切割路径之后,根据喷嘴半径确定预设长度,其中,预设长度大于喷嘴半径;然后以预切割路径的起点为圆心,以预设长度为半径绘制第二圆弧,并将预切割路径与第二圆弧之间的交点,作为搭接点;遍历所有预切割路径,获得所有以预切割路径的起点为圆心的搭接点,即获得多个搭接点。其中,搭接点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离为预设长度,搭接点与最接近的预设切割点之间的距离为搭接长度。
135.本实施例中,根据喷嘴半径确定预设长度,预设长度大于喷嘴半径;以预切割路径的起点为圆心,以预设长度为半径绘制第二圆弧,并将预切割路径与第二圆弧之间的交点,作为搭接点;遍历所有预切割路径,以获得多个搭接点,明确了在预切割路径上确定搭接点,以获得多个搭接点的具体过程,为后续根据以搭接点为普通切割路径的起点,对剩余的轮廓线进行切割路径规划提供了基础。
136.应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
137.在一实施例中,提供一种激光切割控制装置,该激光切割控制装置与上述实施例中激光切割控制方法一一对应。如图7所示,该激光切割控制装置包括第一确定模块701、第二确定模块702、第三确定模块703和控制模块704。各功能模块详细说明如下:
138.第一确定模块701,用于确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点;
139.第二确定模块702,用于在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径;
140.第三确定模块703,用于根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,至少一个切割路径的终点为预切割点;
141.控制模块704,用于根据多个切割路径控制激光切割头对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件。
142.进一步地,第三确定模块703具体用于:
143.确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形;
144.若多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形,根据多个预切割点和轮廓线交叉点对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,所有切割路径的终点均为预切割点。
145.进一步地,确定多个目标切割零件之间是否存在预设封闭图形之后,第三确定模块703具体还用于:
146.若多个目标切割零件之间存在预设封闭图形,则根据多个预切割点和轮廓线对待切割件进行切割路径规划,以获得多个切割路径,预设封闭图形的最后一个切割路径需连续切出预设封闭图形。
147.进一步地,第三确定模块703具体还用于:
148.确定相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度是否小于预切割长度,预切割长度为预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离;
149.若相邻两轮廓线交叉点之间的轮廓线长度小于预切割长度,则将两轮廓线交叉点作为目标交叉点,并确定是否存在由多个目标交叉点构成的封闭图形;
150.若存在由多个目标交叉点构成的封闭图形,则确定多个目标切割零件之间存在预设封闭图形;
151.若不存在由多个目标交叉点构成的封闭图形,则确定多个目标切割零件之间不存在预设封闭图形。
152.进一步地,多个切割路径包括预切割路径和普通切割路径,第三确定模块703具体还用于:
153.以轮廓线交叉点为起点,并以预切割点为终点,沿轮廓线构成预切割路径;
154.根据预切割路径和预切割点对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
155.进一步地,第三确定模块703具体还用于:
156.在预切割路径上确定搭接点,搭接点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于喷嘴半径;
157.以搭接点为普通切割路径的起点,对剩余的轮廓线进行切割路径规划,以获得多个普通切割路径。
158.进一步地,第二确定模块702具体用于:
159.根据喷嘴半径确定预切割长度,预切割长度大于喷嘴半径;
160.以轮廓线交叉点为圆心,以预切割长度为半径绘制圆弧,并将轮廓线与圆弧之间的交点,作为预切割点;
161.遍历所有轮廓线交叉点,以获得多个预切割点。
162.关于激光切割控制装置的具体限定可以参见上文中对于激光切割控制方法的限定,在此不再赘述。上述激光切割控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
163.在一个实施例中,提供了一种激光切割控制装置,该激光切割控制装置可以是计算机设备。该激光切割控制装置包括通过系统总线连接的处理器、存储器和输入装置。其中,该激光切割控制装置的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括存储介质、内存储器。该存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现一种激光切割控制方法。
164.在一个实施例中,如图8所示,提供了一种激光切割控制装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
165.确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点;
166.在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径;
167.根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,至少一个切割路径的终点为预切割点;
168.根据多个切割路径控制激光切割头对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件。
169.在一个实施例中,提供了一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
170.确定待切割件上多个目标切割零件,并确定不同目标切割零件之间的轮廓线交叉点;
171.在目标切割零件的轮廓线上确定预切割点,以获得多个预切割点,预切割点与最接近的轮廓线交叉点之间的距离大于激光切割头的喷嘴半径;
172.根据多个预切割点和轮廓线交叉点,确定待切割件的多个切割路径,至少一个切割路径的终点为预切割点;
173.根据多个切割路径控制激光切割头对待切割件进行激光切割,以获得多个目标切割零件。
174.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易
失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程 rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram 以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink) dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
175.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
176.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
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