【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光切割领域，具体涉及一种板材激光切割方法。
技术介绍
1、在现代工业生产中，激光切割广泛应用于金属板材、木制板材、塑料板材、复合板材等板材材料的加工；其中激光切割通过使用高功率密度的激光束照射被切割的材料，使材料迅速加热到汽化温度，汽化形成孔洞，然后随着激光在材料上移动孔洞不断形成宽度较窄的狭缝，完成对材料的切割。
2、现有技术通常利用pid控制器控制板材激光切割设备完成对板材的切割，但板材在切割过程中会因切割的进程存在不同程度的热能影响板材的结构，而现有的pid控制器的比例增益通常根据经验内容进行人为设置，无法根据切割进程中不同热能的影响情况合理调整比例增益，降低板材激光切割设备的切割效率，降低板材激光切割设备的应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种板材激光切割方法，以解决现有的问题：现有的pid控制器的比例增益通常根据经验内容进行人为设置，无法根据切割进程中不同热能的影响情况合理调整比例增益。
2、本专利技术的一种板材激光切割方法采用如下技术方案：
3、包括以下步骤：
4、采集pid控制器的反馈时长、待处理板材、若干历史板材的若干激光红外扫描区域、若干激光功率信息、若干移动速度信息以及若干板材厚度，所述历史板材对应多个激光红外扫描区域以及一个分割线，每个激光红外扫描区域对应一个激光功率信息、一个移动速度信息、一个分割线以及一个采集时刻；
5、根据历史板材中激光功率信息的变化情况对多个采集时刻进
6、根据切割点时间区间上激光红外扫描区域中热能分布的差异情况以及热熔融采集时刻，得到每个切割点时间区间的热影响差异性；根据历史板材的分割线上不同区域内对应热影响差异性的分布情况以及热熔融采集时刻，得到每个历史板材的热熔影响预调节因子；
7、根据历史板材的第一个切割点时间区间中热熔融采集时刻的位置得到pid调控因子；根据反馈时长、pid调控因子、热熔影响预调节因子以及激光厚度预调节因子，得到调整后的比例增益；根据调整后的比例增益对待处理板材进行激光切割。
8、优选的，所述根据历史板材中激光功率信息的变化情况对多个采集时刻进行划分，得到若干切割点时间区间，包括的具体方法为：
9、对于任意一个历史板材，获取历史板材的所有激光功率信息的所有极小值，将第一个极小值对应的采集时刻记为初始切割采集时刻，将初始切割采集时刻之前的所有采集时刻构成的区间记为初始切割采集时刻的初始切割时间区间；将任意相邻两个极小值之间所有采集时刻构成的区间记为切割时间区间，将初始切割时间区间与每个切割时间区间均记为切割点时间区间。
10、优选的，所述根据不同激光红外扫描区域之间不同元素的分布差异情况，得到每个切割点时间区间的热熔融采集时刻，包括的具体方法为：
11、对于任意一个历史板材的任意一个切割点时间区间，将切割点时间区间中每个采集时刻对应的激光红外扫描区域记为切割红外区域；对于任意一个切割红外区域，对切割红外区域进行阈值分割，得到分割后的切割红外区域，并记为切割热影响区域；获取历史板材的所有切割热影响区域；
12、对于切割点时间区间中任意一个采集时刻的切割热影响区域，将采集时刻的切割热影响区域中所有元素点的元素值的均值记为切割热影响值，将切割热影响值与采集时刻的切割热影响区域的面积的乘积记为采集时刻的板材热影响因子；获取切割点时间区间中所有采集时刻的板材热影响因子；
13、对于任意相邻的两个采集时刻的板材热影响因子，将第一个板材热影响因子与第二个板材热影响因子的差值的绝对值记为第二个板材热影响因子的热影响参考值，获取所有板材热影响因子的热影响参考值，将所有板材热影响因子的热影响参考值的均值作为热影响阈值，将与热影响阈值的差值的绝对值最小的热影响参考值记为熔融热影响值，将熔融热影响值对应的采集时刻记为热熔融采集时刻。
14、优选的，所述根据所有激光功率信息与板材厚度之间的关联情况以及移动速度信息得到激光厚度变异因子，包括的具体方法为：
15、对于任意一个历史板材，将历史板材的所有移动速度信息的均值记为板材切割速度，将历史板材的所有激光功率信息的均值记为板材激光功率，将板材激光功率与板材切割速度的比值记为历史板材的激光切割效率，获取所有历史板材的激光切割效率；
16、根据所有历史板材的激光切割效率与所有历史板材的板材厚度，利用皮尔逊相关系数得到激光切割效率与板材厚度的相关值，并记为激光厚度变异因子。
17、优选的，所述根据激光厚度变异因子以及板材厚度得到每个历史板材的激光厚度预调节因子，包括的具体方法为：
18、；
19、式中，表示任意一个历史板材的激光厚度预调节因子；表示激光厚度变异因子；表示历史板材的板材厚度；表示以自然常数为底的指数函数。
20、优选的，所述根据切割点时间区间上激光红外扫描区域中热能分布的差异情况以及热熔融采集时刻，得到每个切割点时间区间的热影响差异性，包括的具体方法为：
21、对于历史板材的任意一个切割点时间区间，将激光与板材的交界点记为板材激光点，将切割点时间区间的热熔融采集时刻对应的切割热影响区域记为热熔融点影响区域，将热熔点影响区域中板材激光点左侧的区域记为板材激光热熔左侧区域，将板材激光热熔左侧区域中所有元素点的元素值的均值记为热熔左侧热影响值，将热熔左侧热影响值与板材激光热熔左侧区域的面积的乘积记为该板材激光点的左板材热熔影响因子；
22、将热熔点影响区域中板材激光点右侧的区域记为板材激光热熔右侧区域，将板材激光热熔右侧区域中所有元素点的元素值的均值记为热熔右侧热影响值，将热熔右侧热影响值与板材激光热熔右侧区域的面积的乘积记为板材激光点的右板材热熔影响因子；
23、将左板材热熔影响因子与右板材热熔影响因子的差值的绝对值，记为切割点时间区间的热影响差异性。
24、优选的，所述根据历史板材的分割线上不同区域内对应热影响差异性的分布情况以及热熔融采集时刻，得到每个历史板材的热熔影响预调节因子，包括的具体方法为：
25、对于任意一个历史板材的任意一个切割点时间区间，在切割点时间区间的热熔融采集时刻对应的切割热影响区域中，将切割热影响区域中板材激光点的直径记为切割点时间区间的热熔窄缝大小，获取所有切割点时间区间的热熔窄缝大小；根据所有切割点时间区间的热影响差异性与所有切割点时间区间的热熔窄缝大小，利用皮尔逊相关系数得到热影响差异性与热熔窄缝大小的相关值，并记为热熔窄缝变异因子；
26、预设一个线段数量，将历史板材中的分割线均匀划分为个线本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种板材激光切割方法，应用于板材激光切割设备，所述设备包括激光发生器、激光功率计、用于固定待切割金属板材的切割平台、安装在切割平台正上方的扫描装置、红外线传感器和PID控制器，其特征在于，所述PID控制器包括一个计算单元并和所述扫描装置连接，所述计算单元运行控制程序，控制所述激光发生器运行，对所述板材进行切割，所述控制程序执行步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据历史板材中激光功率信息的变化情况对多个采集时刻进行划分，得到若干切割点时间区间，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据不同激光红外扫描区域之间不同元素的分布差异情况，得到每个切割点时间区间的热熔融采集时刻，包括的具体方法为：
4.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据所有激光功率信息与板材厚度之间的关联情况以及移动速度信息得到激光厚度变异因子，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据激光厚度变异因子以及板材厚度得到每个历史
6.根据权利要求3所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据切割点时间区间上激光红外扫描区域中热能分布的差异情况以及热熔融采集时刻，得到每个切割点时间区间的热影响差异性，包括的具体方法为：
7.根据权利要求6所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据历史板材的分割线上不同区域内对应热影响差异性的分布情况以及热熔融采集时刻，得到每个历史板材的热熔影响预调节因子，包括的具体方法为：
8.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据历史板材的第一个切割点时间区间中热熔融采集时刻的位置得到PID调控因子，包括的具体方法为：
9.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据反馈时长、PID调控因子、热熔影响预调节因子以及激光厚度预调节因子，得到调整后的比例增益，包括的具体方法为：
10.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据调整后的比例增益对待处理板材进行激光切割，包括的具体方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种板材激光切割方法，应用于板材激光切割设备，所述设备包括激光发生器、激光功率计、用于固定待切割金属板材的切割平台、安装在切割平台正上方的扫描装置、红外线传感器和pid控制器，其特征在于，所述pid控制器包括一个计算单元并和所述扫描装置连接，所述计算单元运行控制程序，控制所述激光发生器运行，对所述板材进行切割，所述控制程序执行步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据历史板材中激光功率信息的变化情况对多个采集时刻进行划分，得到若干切割点时间区间，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据不同激光红外扫描区域之间不同元素的分布差异情况，得到每个切割点时间区间的热熔融采集时刻，包括的具体方法为：
4.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据所有激光功率信息与板材厚度之间的关联情况以及移动速度信息得到激光厚度变异因子，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述一种板材激光切割方法，其特征在于，所述根据激光厚度变异因子以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：白东林，
申请(专利权)人：沈阳东镭光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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