一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法技术

本发明专利技术涉及激光切割领域，具体的说是一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法。包括如下步骤：S1，判断激光切割的金属材料种类，若是管材则执行步骤S2，若是板材则执行步骤S7；S2，从加载的管材图中读取截面信息以及工艺参数信息；S3，设置切断参数；S4，根据设置的参数判断是否需要进行起点寻中；S5，进行起点寻中，并记录管材偏差；S6，判断管材的类型，若是圆形管材则执行圆形管材切断工序，若是矩形管材则执行矩形管材切断工序；S7，从加载的板材图中读取板材信息以及工艺参数信息；S8，调高器检测出边的同时执行板材切断工序，切断后调高器上抬到安全位置。本发明专利技术同现有技术相比，使用方便，避免激光切割三维管材时发生穿孔在焊缝上的情况，从而减小切断时焊缝对切割效果的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法
本专利技术涉及激光切割领域，具体的说是一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法。
技术介绍
激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料在极短时间内熔化，汽化，再借助高速气流将熔化或汽化物质吹走，从而达到切割材料的目的。近年来国内对激光材料加工的需求大大增加，因此如何高效地加工成为了研究的重点。在加工管材零件时，经常会遇到管材被切坏，或者上料了一根半残的管材的情况，而想要切割出客户所需的零件则需要切掉无用的部分，把剩余的管子作为一根新管，重新开始切割，因此在管材已切坏的情况下如何快速地得到一根完整的管材则变得尤为重要。原先的解决方案主要有二种：一种是直接更换管材，另一种是选择一个和管材截面相同的图形，让其沿图形轨迹走一圈，将切坏的部分切掉从而得到完整的管材。使用第一种解决方案需要下料，上料，校正管材中心与卡盘中心，过程繁琐，比较耗时。使用第二种解决方案虽然省去了下料，上料等过程，但是需要重新作图以及调试工艺参数，工作效率比较低。目前的圆形管材切割工序中，一般使用逆时针的管材切割，如201210560177.8《管材激光切割方法》中所提及，切割时，将管体逆时针旋转一定角度，然后切割头先打孔将管材穿透，然后激光由脉冲变为连续，进行管材的切割。但是圆形管材中，管材通常会具有焊缝，当激光的穿孔正好在焊缝上时，由于焊缝的关系设定的穿孔工艺不够稳定，极易造成管材切断的瑕疵，影响管材的切断效果。目前的板材切割工序中，一般使用三点寻边的方式先行将板材的边界轮廓找到，执行切断工序时，通过计算的方式直接在板材边界轮廓之间进行切断，这样做当切断线中间碰到切割掉的图形之后，极易使得切割喷嘴与板材发生碰撞，造成切割喷嘴的损毁，影响激光切割设备的使用。如201510382169.2《板材用激光切割机的寻边方法》，通过三点寻边的方法首先确定了板材的轮廓，用以提高机床的利用率。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足，设计一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法，来实现快速的将板材和管材切坏的部分切掉以便获取完整管材使其能够重新开始切割。为实现上述目的，设计一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法，其特征是包括如下步骤：S1，判断激光切割的金属材料种类，若是管材则执行步骤S2，若是板材则执行步骤S7；S2，从加载的管材图中读取截面信息以及工艺参数信息；S3，设置切断参数；S4，根据设置的参数判断是否需要进行起点寻中，若不需要则执行步骤S6，反之执行步骤S5；S5，进行起点寻中，并记录管材偏差；S6，判断管材的类型，若是圆形管材则执行圆形管材切断工序，若是矩形管材则执行矩形管材切断工序，切断后，调高器上抬到安全位置；S7，从加载的板材图中读取板材信息以及工艺参数信息；S8，调高器检测出边的同时执行板材切断工序，切断后调高器上抬到安全位置。所述步骤S2中切断参数包括切割顺序，起点寻中等参数。所述步骤S5中计算管材偏差包括如下步骤：S51，执行点动操作，将切割头移动到正好位于管材切断面的正上方；S52，控制调高器使其跟随到管材表面，跟随到位后，记录当前管材的Z轴坐标Z1；S53，控制调高器上抬，上抬到位后，旋转轴开始顺时针方向旋转90°，重复步骤S52并依次获得管材四个表面的ZZ轴坐标，分别即为Z2、Z3、Z4；S44，调高器上抬，并计算管材的偏差/2，/2），其中Zi表示通过调高器测量得到的第i个表面的Z轴坐标。所述步骤S6圆形管材切断工序包括如下步骤：S611，判断是否需要执行自动避让焊缝工序，若需要则执行步骤S612，反之则执行步骤S615；S612，切割头跟随到管材表面后管材旋转360°，通过安装在切割头上的调高器来采集Z轴坐标和图形信息；S613，根据采集到的Z轴坐标和图形信息，定位管材焊缝的方位；S614，根据焊缝和图形起点位置之间的关系，确定切断的起始点；S615，进行一键切断。所述步骤S614中焊缝和图形起点位置之间的关系的判断方法为：1）若焊缝与图形起点位置重合，则切割头自动偏移起点，避免在焊缝处穿孔导致切割质量下降；2）若焊缝处于图形起点位置的左侧，则切割头向右顺时针旋转切割；3）若焊缝处于图形起点位置的右侧，则切割头向左逆时针旋转切割。所述步骤S6矩形管材的切断工序包括如下步骤：S621，调高器跟随到管材表面，开始切割；S622，当调高器检测到出边后，上抬至预定高度，旋转轴开始沿着工艺中设置的方向旋转90°；S623，旋转结束后，调高器开始跟随，跟随到位后，进行切割，重复执行步骤S622只S623四次，即可切断管材；S624，当管材切断后，调高器上抬至安全高度。所述步骤S8中板材切断工序包括如下步骤：S81，控制切割头从当前X轴位置跟随到板面，随后X轴正向运动寻找正边缘，若寻边失败则执行步骤S82，反之则执行步骤S83；S82，报警并中断切断过程；S83，寻边成功后，记录边缘值，并以该边缘值正向偏移一段入边距离，进行板外跟随，同时出气出光开始切割，直至返回当前X位置后，关气关光停止切割，完成X轴正方向的板材切割；S84，X轴正方向板材切割完成后，控制切割头从当前X轴位置跟随到板面，向X轴负向运动寻找负边缘，若寻边失败则执行步骤S85，反之则执行步骤S86；S85，报警并中断切断过程；S86，寻边成功后，记录边缘值，并以该边缘值负向偏移一段入边距离，进行板外跟随，同时出气出光开始切割，直至返回当前X位置后，关气关光停止切割，完成板材的一键切断。本专利技术同现有技术相比，使用方便，避免激光切割三维管材时发生穿孔在焊缝上的情况，从而减小切断时焊缝对切割效果的影响；避免激光切割二维板材时发生切割喷嘴碰撞板材的情况发生；有效提高切割效率，提升切割二维三维金属材料的切割效果。附图说明图1为本专利技术三维管材的切割流程图。图2为本专利技术三维管材计算管材偏差的工作流程图。图3为本专利技术三维管材中矩形管材的切断流程图。图4为本专利技术三维管材中圆形管材的切断流程图。图5为本专利技术二维板材的切断流程图。具体实施方式下面根据附图对本专利技术做进一步的说明。实施例一，切断三维圆形管材时工作流程如下：如图1所示，从加载的管材图中读取截面信息以及工艺参数信息，然后设置切断的参数，判断管材是否需要进行起点寻中，若需要进行起点寻中，则首先执行点动操作，如图2所示，将切割头移动到正好位于管材切断面的正上方，控制调高器使其跟随到管材表面，跟随到位后，记录当前管材的Z轴坐标Z1，旋转轴带动管材依次旋转90°、180°和270°后获得其余三个表面的Z轴坐标，分别即为Z2、Z3、Z4，则管材偏差为（（Z4-Z2）/2，（Z3–Z1）/2），其中Zi表示通过调高器测量得到的第i个表面的Z轴坐标。获得管材偏差后或者不需要进行起点寻中时，进行圆形管材的切断工序，如图4所示，首先判断是否需要执行自动避让焊缝工序，若不需要则直接切断，反之则切割头跟随到管材表面后管材旋转360°，通过安装在切割头上的调高器来采集Z轴坐标和图形信息，再根据采集到的Z轴坐标和图形信息，定位管材焊缝的方位，根据焊缝和图形起点位置之间的关系，确定切断的起始点。若焊缝与图形起点位置重合，则切割头自动偏移起点；若焊缝处于图形起点位置的左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法，其特征是包括如下步骤：S1，判断激光切割的金属材料种类，若是管材则执行步骤S2，若是板材则执行步骤S7；S2，从加载的管材图中读取截面信息以及工艺参数信息；S3，设置切断参数；S4，根据设置的参数判断是否需要进行起点寻中，若不需要则执行步骤S6，反之执行步骤S5；S5，进行起点寻中，并记录管材偏差；S6，判断管材的类型，若是圆形管材则执行圆形管材切断工序，若是矩形管材则执行矩形管材切断工序，切断后，调高器上抬到安全位置；S7，从加载的板材图中读取板材信息以及工艺参数信息；S8，调高器检测出边的同时执行板材切断工序，切断后调高器上抬到安全位置。

【技术特征摘要】
1.一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法，其特征是包括如下步骤：S1，判断激光切割的金属材料种类，若是管材则执行步骤S2，若是板材则执行步骤S7；S2，从加载的管材图中读取截面信息以及工艺参数信息；S3，设置切断参数；S4，根据设置的参数判断是否需要进行起点寻中，若不需要则执行步骤S6，反之执行步骤S5；S5，进行起点寻中，并记录管材偏差；S6，判断管材的类型，若是圆形管材则执行圆形管材切断工序，若是矩形管材则执行矩形管材切断工序，切断后，调高器上抬到安全位置；S7，从加载的板材图中读取板材信息以及工艺参数信息；S8，调高器检测出边的同时执行板材切断工序，切断后调高器上抬到安全位置。2.根据权利要求1所述的一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法，其特征是：所述步骤S2中切断参数包括切割顺序和起点寻中的参数。3.根据权利要求1所述的一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法，其特征是所述步骤S5中计算管材偏差包括如下步骤：S51，执行点动操作，将切割头移动到正好位于管材切断面的正上方；S52，控制调高器使其跟随到管材表面，跟随到位后，记录当前管材的Z轴坐标Z1；S53，控制调高器上抬，上抬到位后，旋转轴开始顺时针方向旋转90°，重复步骤S52并依次获得管材其余三个表面的Z轴坐标，分别即为Z2、Z3、Z4；S44，调高器上抬，并计算管材的偏差（（Z4-Z2）/2，（Z3–Z1）/2），其中Zi表示通过调高器测量得到的第i个表面的Z轴坐标。4.根据权利要求1所述的一种二维三维金属材料激光切割易用性能调整方法，其特征是所述步骤S6圆形管材切断工序包括如下步骤：S611，判断是否需要执行自动避让焊缝工序，若需要则执行步骤S612，反之则执行步骤S615；S612，切割头跟随到管材表面后管材旋转360°，通过安装在切割头上的调高器来采集Z轴坐标和图形信息；S613，根据采集到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢淼，黄超华，周志祥，
申请(专利权)人：上海柏楚电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31