激光切割设备和激光坡口切割方法与流程

本发明涉及激光加工领域，更具体地涉及激光切割设备和激光坡口切割方法。

背景技术：

1、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。

2、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。

3、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

1、本发明就旨在克服现有技术中的上述和/或其它问题。通过本发明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。

2、根据本发明的第一方面，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。

3、根据本发明的第二方面，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。

4、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，本发明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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、此外，所述待加工管材可为多边形管材。

9、根据本发明的第三方面，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发明的激光坡口切割方法。

10、通过下面结合附图的详细描述，本发明的其它特征和方面会变得更加清楚。

技术特征：

1.一种激光坡口切割方法，包括如下步骤：

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，

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：

7.如权利要求6所述的激光切割设备，其特征在于，所述控制装置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，

8.如权利要求7所述的激光切割设备，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。

9.如权利要求8所述的激光切割设备，其特征在于，所述控制装置控制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。

10.如权利要求6-9中任一项所述的激光切割设备，其特征在于，所述待加工管材为多边形管材。

11.一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如权利要求1-5中任一项所述的激光坡口切割方法。

技术总结
本发明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。本发明还提供一种可以实现上述方法的激光切割设备。本发明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。

技术研发人员：谢淼,李海岩
受保护的技术使用者：上海柏楚数控科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15