激光切割设备和激光坡口切割方法技术

本发明专利技术涉及激光切割设备和激光坡口切割方法。所述激光坡口切割方法包括：使待加工管材和激光切割头中的至少一者绕所述待加工管材的中心轴做旋转运动；使所述待加工管材和所述激光切割头中的至少一者沿着所述中心轴做水平运动；以及控制所述激光切割头切割所述待加工管材，以形成所期望的坡口，其中，基于所期望坡口的角度，控制所述激光切割头在整个切割过程中逐渐改变相对于竖直方向的摆角，同时在整个切割过程中根据所述激光切割头的所述摆角来控制所述旋转运动和所述水平运动。本发明专利技术还提供一种可以实现上述方法的激光切割设备。本发明专利技术的激光切割设备和激光坡口切割方法可以大大提高切割出来的坡口零件的切面平整性，从而有效改进加工质量。从而有效改进加工质量。从而有效改进加工质量。

【技术实现步骤摘要】
激光切割设备和激光坡口切割方法


[0001]本专利技术涉及激光加工领域，更具体地涉及激光切割设备和激光坡口切割方法。

技术介绍

[0002]激光切割设备常常被用于对空心管材进行坡口切割，该空心管材包括管面和管拐角，如图8所示。在目前常规的坡口切割方法中，激光切割头在切割管面时，其相对于竖直方向的摆角始终保持为0或保持为与坡口角度对应的角度；激光切割头在切割连接管面的管拐角时，其相对于竖直方向的摆角会从0变化为与坡口角度对应的角度或从与坡口角度对应的角度变化为0。
[0003]上述常规坡口切割方法切割出来的零件，其管拐角处常常有凸台或者凹陷，如图9所示，这会严重影响后续零件的拼接和焊接。
[0004]因此，亟需一种新的技术能改进激光坡口切割的零件质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术就旨在克服现有技术中的上述和/或其它问题。通过本专利技术的激光切割设备和激光坡口切割方法对管材进行坡口切割，可以大大提高切割出来的坡口零件的切面平整性，有效改进加工质量。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供一种激光坡口切割方法，包括如下步骤：使待加工管材和激光切割头中的至少一者绕所述待加工管材的中心轴做旋转运动；使所述待加工管材和所述激光切割头中的至少一者沿着所述中心轴做水平运动；以及控制所述激光切割头切割所述待加工管材，以形成所期望的坡口，其中，基于所期望坡口的角度，控制所述激光切割头在整个切割过程中逐渐改变相对于竖直方向的摆角，同时在整个切割过程中根据所述激光切割头的所述摆角来控制所述旋转运动和所述水平运动。
[0007]根据本专利技术的第二方面，提供一种激光切割设备，包括：激光切割头；以及控制装置。该控制装置可被配置为：控制待加工管材和激光切割头中的至少一者绕所述待加工管材的中心轴做旋转运动；控制所述待加工管材和所述激光切割头中的至少一者沿着所述中心轴做水平运动；和控制所述激光切割头切割所述待加工管材，以形成所期望的坡口，其中，所述控制装置基于所期望坡口的角度，控制所述激光切割头在整个切割过程中逐渐改变相对于竖直方向的摆角，同时在整个切割过程中根据所述激光切割头的所述摆角来控制所述旋转运动和所述水平运动。
[0008]不同于现有切割技术中到达管材拐角激光切割头的摆角才变化，本专利技术创新地使激光切割头的摆角在整个切割过程中逐渐改变，并使激光切割头或待加工管材配合该逐渐改变的摆角做旋转运动和水平运动，从而巧妙地将各类机械误差和模型偏差均匀地“分摊”到整个加工轨迹中，由此加工出的坡口切割零件，无论是管面还是管拐角，都具有极高的平整性，大大提高了加工质量。
[0009]较佳地，可在所述待加工管材的待加工表面上选取N个位置，该N个位置沿着所述
中心轴的方向投射到所述待加工管材的横截面上的点将该横截面上的每个拐角和每条边分成M部分，所述横截面与所述中心轴垂直，M为≥2的整数，N为≥6的整数，其中，控制所述激光切割头当处于所述N个位置中的两个相邻位置时的摆角相差β，同时控制所述待加工管材或所述激光切割头在所述两个相邻位置时的旋转角度相差γ，β为所期望坡口的角度的M分之一，γ＝360
°
/N。
[0010]更较佳地，所述N个位置沿着所述中心轴的方向投射到所述横截面上的点可将该横截面上的每个拐角和每条边均匀M等分。
[0011]较佳地，所述激光切割头可从所述N个位置中的管面位置开始切割，所述管面位置沿着所述中心轴的方向投射到所述横截面的边上，所述激光切割头在所述管面位置时的摆角为0。
[0012]此外，所述待加工管材可为多边形管材。
[0013]根据本专利技术的第三方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上记录有经编码的指令，当执行该指令时实现本专利技术的激光坡口切割方法。
[0014]通过下面结合附图的详细描述，本专利技术的其它特征和方面会变得更加清楚。
附图说明
[0015]通过结合附图对于本专利技术的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中：
[0016]图1为根据本专利技术实施例的激光坡口切割方法的流程图；
[0017]图2(a)至图2(d)为实施本专利技术实施例的激光坡口切割方法时的示意图；
[0018]图3为对待加工管材进行激光坡口切割后零件的侧视图；
[0019]图4示出了执行根据本专利技术实施例的激光坡口切割方法时的示意图；
[0020]图5为执行根据本专利技术实施例的激光坡口切割方法时待加工管材的横截面图；
[0021]图6示出了本专利技术实施例的激光坡口切割方法的变型例的示意图；
[0022]图7为根据本专利技术的激光切割设备的示意图；
[0023]图8为现有技术的激光坡口切割方法的示意图；以及
[0024]图9为采用现有技术的激光坡口切割方法加工出来的零件的示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术精神的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。
[0026]除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请的说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元
件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。
[0027]根据本专利技术的实施例，提供一种激光坡口切割方法。
[0028]图1示出了根据本专利技术实施例的激光坡口切割方法100。如图1中所示，方法100包括并行实施的步骤120、步骤140和步骤160。
[0029]在步骤120中，使待加工管材或激光切割头绕所述待加工管材的中心轴做旋转运动。
[0030]管材是中空的，它不同于中间是实心的板材。当要在来料待加工管材上切割出一定角度的坡口，需要对该管材的每个面都进行切割。可以如图2(a)所示地使待加工管材绕其中心轴做旋转运动，这样一来，激光切割头不需要做旋转运动，就可以切割到管材的每个面。也可以如图2(b)所示地使激光切割头绕所述待加工管材的中心轴做旋转运动，而保持待加工管材不旋转，这样也可以使管材的每个面都被切割到。或者也可以使待加工管材和激光切割头两者一起互相配合地绕管材中心轴做旋转运动。
[0031]在步骤140中，使待加工管材或激光切割头沿着管材中心轴做水平运动。
[0032]要在来料待加工管材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光坡口切割方法，包括如下步骤：使待加工管材和激光切割头中的至少一者绕所述待加工管材的中心轴做旋转运动；使所述待加工管材和所述激光切割头中的至少一者沿着所述中心轴做水平运动；以及控制所述激光切割头切割所述待加工管材，以形成所期望的坡口，其中，基于所期望坡口的角度，控制所述激光切割头在整个切割过程中逐渐改变相对于竖直方向的摆角，同时在整个切割过程中根据所述激光切割头的所述摆角来控制所述旋转运动和所述水平运动。2.如权利要求1所述的激光坡口切割方法，其特征在于，在所述待加工管材的待加工表面上选取N个位置，该N个位置沿着所述中心轴的方向投射到所述待加工管材的横截面上的点将该横截面上的每个拐角和每条边分成M部分，所述横截面与所述中心轴垂直，M为≥2的整数，N为≥6的整数，其中，控制所述激光切割头当处于所述N个位置中的两个相邻位置时的摆角相差β，同时控制所述待加工管材或所述激光切割头在所述两个相邻位置时的旋转角度相差γ，β为所期望坡口的角度的M分之一，γ＝360
°
/N。3.如权利要求2所述的激光坡口切割方法，其特征在于，所述N个位置沿着所述中心轴的方向投射到所述横截面上的点将该横截面上的每个拐角和每条边均匀M等分。4.如权利要求3所述的激光坡口切割方法，其特征在于，所述激光切割头从所述N个位置中的管面位置开始切割，所述管面位置沿着所述中心轴的方向投射到所述横截面的边上，所述激光切割头在所述管面位置时的摆角为0。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的激光坡口切割方法，其特征在于，所述待加工管材为多边形管材。6.一种激光切割设备，包括：激光切割头；以及控制装置，配置为：控制待加工管材和激光切割头中的至少一者绕所述待加工管材的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢淼，李海岩，
申请(专利权)人：上海柏楚数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：