CN103008891B - 利用激光进行坡口切割的方法及激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于加工领域，提供了一种利用激光进行坡口切割的方法机激光切割机，该方法包括：激光切割机接收用户输入的坡口角度和切割点的起始坐标和目标坐标；激光切割机根据该坡口角度控制机器人旋转到该坡口角度，其中该机器人安装在激光头上，并能够自由控制激光头的旋转角度；激光切割机确定坡口的切割面，根据起始坐标和目标坐标来确定激光机切割机的移动方向；激光切割机计算起始坐标和目标坐标在该移动方向上的距离，从起始点坐标开始控制激光切割机在该移动方向上移动该距离完成坡口切割。本发明提供的技术方案具有能进行坡口切割的优点。

Description

利用激光进行坡口切割的方法及激光切割机

技术领域

本发明属于加工领域，尤其涉及一种利用激光进行坡口切割的方法及激光切割机。

背景技术

激光切割机fiber激光束照射到钢板表面时释放的能量来使坯料熔化并蒸发。激光源一般用二氧化碳或光纤(fiber)激光束，激光束通过光学镜片聚焦聚集在很小的区域。能量的高度集中能够进行迅速局部加热，迅速使坯料熔融，通过压缩气体吹掉形成细小的割缝来实现加工。此外，由于能量非常集中，所以，仅有少量热传到坯料的其它部分，所造成的变形很小或没有变形，利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料，所切割的坯料不必再作进一步的处理。

在钣金二维及三维切割领域中，加工要求经常会出现要求切割面成一定角度(坡口)，以利于零件的工艺配合或是焊接要求等。特别是对于传统的激光加工方法要实现这一要求相当困难，这对我们激光加工领域的扩展有极大的限制。所以现有的激光切割技术无法完成坡口的切割。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种利用激光进行坡口切割的方法，旨在解决现有的技术方案无法完成坡口切割的问题。

本发明实施例一方面提供了一种利用激光进行坡口切割的方法，所述方法包括：

激光切割机接收用户输入的坡口角度和切割点的起始坐标和目标坐标；

激光切割机根据该坡口角度控制机器人旋转到该坡口角度，其中该机器人安装在激光头上，并能够自由控制激光头的旋转角度；

激光切割机确定坡口的切割面，根据起始坐标和目标坐标来确定激光切割机的移动方向；

激光切割机根据起始坐标和目标坐标来计算其在该移动方向上的移动距离，从起始点坐标开始控制激光切割机在该移动方向上移动该距离完成坡口切割。

一种激光切割机，所述激光切割机包括：

激光头、机器人和控制器，该机器人安装在该激光头上，该控制器与机器人连接；

其中，该机器人，用于根据该控制器的指令自由控制激光头的旋转角度，

该控制器包括：

接收单元，用于接收用户输入的坡口角度和切割点的起始坐标和目标坐标；

旋转单元，用于根据该坡口角度向该机器人发送旋转指令控制机器人旋转到该坡口角度，其中该机器人安装在激光头上，并能够自由控制激光头的旋转角度；

方向单元，用于确定坡口的切割面，根据起始坐标和目标坐标来确定激光机切割机的移动方向；

移动计算单元，用于根据起始坐标和目标坐标来计算激光切割机在该移动方向上的移动距离，从起始点坐标开始控制激光切割机在该移动方向上移动该距离完成坡口切割。

本发明实施例提供的技术方案由于在该激光头上安装了机器人来控制激光头的旋转角度，所以只需用户简单的输入坡口角度，起始坐标和目标坐标就能够很容易的完成坡口的自动切割，所以其具有能完成坡口切割的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种利用激光进行坡口切割的方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式提供的激光切割机的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种利用激光进行坡口切割的方法，该方法由激光切割机完成，该方法如图1所示，包括：

S11、激光切割机接收用户输入的坡口角度和切割点的起始坐标和目标坐标；

S12、激光切割机根据该坡口角度控制机器人旋转到该坡口角度，其中该机器人安装在激光头上，并能够自由控制激光头的旋转角度；

S13、激光切割机确定坡口的切割面，根据起始坐标和目标坐标来确定激光切割机的移动方向；

S14、激光切割机根据起始坐标和目标坐标来计算其在该移动方向上的移动距离，从起始点坐标开始控制激光切割机在该移动方向上移动该距离完成坡口切割。

本发明提供的方法由于在该激光头上安装了机器人来控制激光头的旋转角度，所以只需用户简单的输入坡口角度，起始坐标和目标坐标就能够很容易的完成坡口的自动切割，所以其具有能完成坡口切割的优点。

需要说明的是，上述S13的实现方法具体可以为：

如X1-X2＜0且Y1-Y2＞0时，确定激光切割机的运动方向为水平方向；

如X1-X2＞0且Y1-Y2＜0时，确定激光切割机的运动方向为垂直方向；

其中，X1、Y1可以表示起始点坐标值，X2、Y2可以表示目标点坐标值。

需要说明的是，上述S14中的激光切割机根据起始坐标和目标坐标来计算其在该移动方向上的移动距离的方法具体可以为：

如移动方向为水平方向，则移动距离＝X1-X2；

如移动方向为垂直方向，则移动距离＝Y1-Y2；

需要说明的是，如果移动距离的值为负值，则说明激光切割机需要向与坐标轴相同的方向移动，如移动距离的值为正值，则激光切割机需要向与坐标轴相反的方向移动。其中，该坐标轴具体可以为：起始坐标与目标坐标所在的坐标轴。

本发明还提供一种激光切割机，该激光切割机如图2所示，包括：

激光头21、机器人22和控制器23，该机器人22安装在该激光头21上，该控制器23与机器人22连接；

其中，该机器人22，用于根据该控制器23的指令自由控制激光头21的旋转角度，

该控制器23还可以包括：

接收单元231，用于接收用户输入的坡口角度和切割点的起始坐标和目标坐标；

旋转单元232，用于根据该坡口角度向该机器人发送旋转指令控制机器人旋转到该坡口角度，其中该机器人安装在激光头上，并能够自由控制激光头的旋转角度；

方向单元233，用于确定坡口的切割面，根据起始坐标和目标坐标来确定激光机切割机的移动方向；

移动计算单元234，用于根据起始坐标和目标坐标来计算激光切割机在该移动方向上的移动距离，从起始点坐标开始控制激光切割机在该移动方向上移动该距离完成坡口切割。

本发明提供的激光切割机由于在该激光头上安装了机器人来控制激光头的旋转角度，所以只需用户简单的输入坡口角度，起始坐标和目标坐标就能够很容易的完成坡口的自动切割，所以其具有能完成坡口切割的优点。

可选的，上述方向单元233具体可以包括：

水平模块2331，用于在X1-X2＜0且Y1-Y2＞0时，确定激光切割机的运动方向为水平方向；

垂直模块2332，用于在X1-X2＞0且Y1-Y2＜0时，确定激光切割机的运动方向为垂直方向；

其中，X1、Y1可以表示起始点坐标值，X2、Y2可以表示目标点坐标值。

需要说明的是，上述移动计算单元234进一步用于在移动方向为水平方向，计算出移动距离＝X1-X2，在移动方向为垂直方向时，计算出移动距离＝Y1-Y2。

需要说明的是，如果移动距离的值为负值，则说明激光切割机需要向与坐标轴相同的方向移动，如移动距离的值为正值，则激光切割机需要向与坐标轴相反的方向移动。其中，该坐标轴具体可以为：起始坐标与目标坐标所在的坐标轴。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read‐Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种利用激光进行坡口切割的方法，其特征在于，所述方法包括：

激光切割机接收用户输入的坡口角度和切割点的起始坐标和目标坐标；

激光切割机根据该坡口角度控制机器人旋转到该坡口角度，其中该机器人安装在激光头上，并能够自由控制激光头的旋转角度；

激光切割机确定坡口的切割面，根据起始坐标和目标坐标来确定激光切割机的移动方向；

激光切割机根据起始坐标和目标坐标来计算其在该移动方向上的移动距离，从起始点坐标开始控制激光切割机在该移动方向上移动该距离完成坡口切割；

所述根据起始坐标和目标坐标来确定激光机切割机的移动方向具体为：

如X1-X2＜0且Y1-Y2＞0时，确定激光切割机的运动方向为水平方向；

如X1-X2＞0且Y1-Y2＜0时，确定激光切割机的运动方向为垂直方向；

其中，X1、Y1表示起始点坐标值，X2、Y2表示目标点坐标值；所述激光切割机根据起始坐标和目标坐标来计算其在该移动方向上的移动距离具体为：

如移动方向为水平方向，则移动距离＝X1-X2；

如移动方向为垂直方向，则移动距离＝Y1-Y2。

2.一种激光切割机，其特征在于，所述激光切割机包括：

激光头、机器人和控制器，该机器人安装在该激光头上，该控制器与机器人连接；

其中，该机器人，用于根据该控制器的指令自由控制激光头的旋转角度，

该控制器包括：

接收单元，用于接收用户输入的坡口角度和切割点的起始坐标和目标坐标；

旋转单元，用于根据该坡口角度向该机器人发送旋转指令控制机器人旋转到该坡口角度，其中该机器人安装在激光头上，并能够自由控制激光头的旋转角度；

方向单元，用于确定坡口的切割面，根据起始坐标和目标坐标来确定激光机切割机的移动方向；

移动计算单元，用于根据起始坐标和目标坐标来计算激光切割机在该移动方向上的移动距离，从起始点坐标开始控制激光切割机在该移动方向上移动该距离完成坡口切割。

3.根据权利要求2所述的激光切割机，其特征在于，所述方向单元具体包括：

水平模块，用于在X1-X2＜0且Y1-Y2＞0时，确定激光切割机的运动方向为水平方向；

垂直模块，用于在X1-X2＞0且Y1-Y2＜0时，确定激光切割机的运动方向为垂直方向；

其中，X1、Y1可以表示起始点坐标值，X2、Y2可以表示目标点坐标值。

4.根据权利要求3所述的激光切割机，其特征在于，所述移动计算单元进一步用于在移动方向为水平方向，计算出移动距离＝X1-X2，在移动方向为垂直方向时，计算出移动距离＝Y1-Y2。

5.根据权利要求2—4任一所述的激光切割机，其特征在于，所述激光切割机具体为：二氧化碳激光切割机或光纤激光切割机。