针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法、装置、处理器及其可读存储介质与流程

本发明涉及激光切割领域，尤其涉及激光坡口切割领域，具体是指一种针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。

背景技术：

1、进行坡口切割时，坡口的上表面和下表面并不齐头，才能形成坡面。因此，在转角处上、下表面经过的轨迹长度不同，转角处激光头的姿态如何过渡是坡口切割的一个重要课题。

2、目前，常见实现坡口转角的技术可分为两种：一、通过两条线段相交获得转角；二、在转折点调整切割头姿态；

3、现有技术1，利用两条比实际要割切直线还长的直线相交得出转角，这种方法可以不考虑转角处切割头矢量的过渡问题。如图1所示，仅需切4条线相交的直线段a1b1、b2c2、c1d1、d2a2，就可以得到abcda’b’c’d’所示的梯形体，该梯形体的四个侧面都是坡面。该方法优点是简单，缺点是浪费材料、效率低。对于梯形体abcda’b’c’d’来说，aa’a1、aa’a2、bb’b1、bb’b2、cc’c1、cc’c2、dd’d1、dd’d2这8个面都是多余切割的部分，造成了材料的浪费。另外，每次切完一条边还需要将激光头移动到另一条边的起点，切割前还要进行穿孔，空移过程加穿孔过程会造成了整体加工效率的低下。

4、现有技术2，利用转角处两个坡口面的交线作为此处的射流方向，实现了激光切割头在转角处的转弯。如图2所示，为切割梯形体abcda’b’c’d’，刀路起点在da线段上的一点n，初始射流方向为nm，激光头运沿着线段na、ab、bc、cd、dn运动。在转弯处a点，aa’是坡面aa’dd’和坡面aa’bb’的交线，换而言之，aa’既在坡面aa’dd’又坡面aa’bb’上，在a点处的射流选择沿aa’方向，则切割头实现了在a处的转弯。在现有技术2中，容易出现在转角处a的射流方向与z轴负方向的夹角∠oaa’超限，即激光切割头的旋转机构无法达到这个角度。当切割到转角处时，若射流角度超限时，如果不做其它处理，继续切割会导致切出的零件有误。现有技术2，优点在转角处的刀路是连续的、切割动作流畅，加工效率高，缺点是不能处理转角处的倾角超限问题。

5、图2中，

6、射流方向为激光束的照射方向ap、nm；倾角为射流方向与z轴负方向的夹角∠gnm、∠oap；切向角为∠qap、∠hnm；法向角为∠qao、∠hng；切平面为napm；oa⊥平面a'b'c'd'；oa∥z轴。

7、针对激光坡口切割，为了能够避免浪费材料，流畅地切割，提升加工效率，需要一种坡口转角过渡的解决方案，使得在转角处能够连续加工，并且能够处理倾角超限的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足切割流畅、加工效率高、适用范围较为广泛的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。

2、为了实现上述目的，本发明的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下：

3、该针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

4、(1)绘制带有倾角的刀路；

5、(2)获取转折点处的射流方向；

6、(3)导入激光头的结构参数和刀路算法的生成参数；

7、(4)调整转角处的射流方向；

8、(5)分别计算转折点前后的前瞻距离；

9、(6)生成刀路。

10、较佳地，所述的步骤(1)的刀路由多个加工段组成，每个所述的加工段对应一个法向角。

11、较佳地，所述的步骤(2)的转折点处的射流方向为两个坡口切面的交线。

12、较佳地，所述的步骤(4)具体为：

13、判断根据坡面角线计算得出的射流方向倾角是否大于最大倾角参数，如果是，则调整转折点的射流方向；否则，继续步骤(5)。

14、较佳地，所述的步骤(5)具体为：

15、根据偏离坡口切面的数量和最大前瞻距离，计算转折点前的加工路径的前瞻距离和转折点后的加工路径的前瞻距离。

16、较佳地，所述的最大前瞻距离为法向角从负最大倾角到正最大倾角所需要的矢量插补的距离。

17、较佳地，所述的步骤(6)具体为：

18、在转折点前后各插入了一个点，根据前瞻距离确定两个点的坐标和各自的射流方向，生成刀路。

19、该用于实现针对激光切割坡口操作的刀路转角过渡处理的装置，其特征在于，所述的装置包括：

20、处理器，被配置成执行计算机可执行指令；

21、存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法的各个步骤。

22、该用于实现针对激光切割坡口操作的刀路转角过渡处理的处理器，其特征在于，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法的各个步骤。

23、该计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法的各个步骤。

24、采用了本发明的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，实现了坡口转角处的连续切割，提升了切割效率，本发明避免了转角处倾角超限导致不能加工的问题。

技术特征：

1.一种针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)的刀路由多个加工段组成，每个所述的加工段对应一个法向角。

3.根据权利要求1所述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2)的转折点处的射流方向为两个坡口切面的交线。

4.根据权利要求1所述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)具体为：

5.根据权利要求1所述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体为：

6.根据权利要求5所述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，其特征在于，所述的最大前瞻距离为法向角从负最大倾角到正最大倾角所需要的矢量插补的距离。

7.根据权利要求1所述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，其特征在于，所述的步骤(6)具体为：

8.一种用于实现针对激光切割坡口操作的刀路转角过渡处理的装置，其特征在于，所述的装置包括：

9.一种用于实现针对激光切割坡口操作的刀路转角过渡处理的处理器，其特征在于，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现权利要求1至7中任一项所述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法的各个步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至7中任一项所述的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法的各个步骤。

技术总结
本发明涉及一种针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法，包括以下步骤：绘制带有倾角的刀路；获取转折点处的射流方向；导入激光头的结构参数和刀路算法的生成参数；调整转角处的射流方向；分别计算转折点前后的前瞻距离；生成刀路。本发明还涉及一种实现激光切割坡口转角过渡的装置、处理器及可读存储介质。采用了本发明的针对激光切割坡口操作实现刀路转角过渡处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，实现了坡口转角处的连续切割，提升了切割效率，本发明避免了转角处倾角超限导致不能加工的问题。

技术研发人员：刘雷,尹静,陶俊明
受保护的技术使用者：上海维宏电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12