一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110064851A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201910456342.7(22)申请日2019.05.29(71)申请人佛山市宏石激光技术有限公司地址528311广东省佛山市顺德区北滘镇碧江社区居民委员会工业区珠江大道8号之二(72)发明人夏宇锐刘洋常勇(74)专利代理机构广州圣理华知识产权代理有限公司44302代理人顿海舟董觉非(51)Int.Cl.B23K26/38(2014.01)B23K26/08(2014.01)B23K26/03(2006.01)B23K101/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法(57)摘要本发明公开了一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法，通过在激光切管机中使用能够以Y轴为中心轴摆动的切割头来辅助插补运动，实现高速切割；将摆动的激光切割头在X方向的分量叠加到切割轮廓中，加快了切割轮廓在X方向的切割速度，提高了整体的加工效率；并且本发明所提供的方法简单，易于实现。CN110064851ACN110064851A权利要求书1/1页1.一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法，包括激光切管机，所述激光切管机包括前卡盘和后卡盘，所述后卡盘能在X方向上运动，在所述前卡盘远离所述后卡盘的一侧设置有激光切割头，所述激光切割头能够沿着Y方向和Z方向运动，其特征在于：所述激光切管机包括图像处理模块以及切割执行模块，所述图像处理模块与所述切割执行模块电性连接，所述激光切割头能够以Y轴为中心轴摆动；θmax为所述激光切割在切割时的最大允许摆动幅度；Lb为所述激光切割头的摆臂长度，所述激光切割头的切割方法包括如下步骤：步骤1：所述激光切割头上的图像处理模块读取所要加工的轮廓的图片，判断所要加工的轮廓是否在同一个平面，如果是，则执行步骤2；如果不是，则执行步骤3；步骤2：所述图像处理模块判断当前加工轮廓X方向的最大距离为Xmax，最小距离为Xmin，计算得到中心距离Xc＝(Xmax+Xmin)/2，所述切割执行模块接收到所述图像处理模块的信息后将所述激光切割头移动到Xc处；步骤3：按常规的所述激光切割头不摆动的方式输出加工代码；步骤4：在切割轮廓上的最大摆动角度为θcontour,如果θcontour＞θmax，则当所述激光切割头沿顺时针摆动时，后卡盘向前移动距离为X‘，当所述激光切割头沿逆时针摆动时，后卡盘向后移动的距离为X’,如果θcontour＜θmax，则所述后卡盘不移动，所述激光切割头摆动角度θcontour以切割X方向上的轮廓；步骤5：判断是否所有轮廓都已被切割，如果是，则退出；否则，执行步骤1。2.如权利要求1所述的一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法，其特征在于：在步骤4中，如果当前的加工轮廓在沿X方向上存在弧形时，所述图像处理模块将所述弧形切割成小线段后进行切割。3.如权利要求2所述的一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法，其特征在于：在所述弧形轮廓上取若干离散点，然后将相邻的离散点连成线段。4.如权利要求1所述的一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法，其特征在于：在所述激光切管机上设置有B轴电机和减速机，所述B轴电机与所述减速机连接，所述减速机的输出轴与所述激光切割头固定连接。2CN110064851A说明书1/4页一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法技术领域[0001]本发明涉及激光切割领域，尤其涉及一种在激光切管机中使用切割头摆动实现高速切割的方法。背景技术[0002]激光切管机是利用高能激光束对管材进行切割、焊接、标记、雕刻、表面处理、精细加工等工艺过程的专用设备。激光切管机加工系统至少由六部分组成，即切管机床身、卡盘、激光器、激光切割头、高度跟踪系统、电气控制系统等。目前的加工工艺中，设备能耗和辅助材料损耗都比较大，在无法降低这部分损耗时，如何实现更高的加工速度，降低单零件和整条管材的加工时间，就显得尤为重要。[0003]传统的激光切管机，激光切割头只能沿着Y方向和Z方向移动，如图1所示。在管材上切割一个平面轮廓时，由X轴带动管材、Y轴和Z轴带动切割头，实现X轴和Y轴的插补运动，完成一个平面轮廓的切割。这种常规的切割方法，最大切割速度和加速度受限于X轴和Y轴的机械和电气性能，因为激光切管机的X轴需带动较大的卡盘负载，动态性能显著度不高，因此在X方向上的切割速度和加速度均受到较大限制。发明内容[0004]本发明为解决上述问题，提供了一种在激光切管机中使用能够以Y轴为中心轴摆动的切割头来辅助插补运动，实现高速切割的方法，具体内容如下：[0