CN103212849B - 激光切割smt网板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光切割方法，主要解决现有技术在激光切割SMT网板过程中，由于切割图形的不连续性，必须经常转移切割头，这种空走的距离长，工作效率低的问题，本发明通过采用一种激光切割方法，包括如下几个步骤：将待切割的SMT网板进行分层，分层策略为：根据切割开口的面积比与宽厚比的阈值，将切割开口按阈值由小到大的顺序分为N层，其中，N大于等于2；对每层开口进行路径优化；路径优化时，按照切割开口阈值由小到大的顺序，分别对每层进行优化，形成切割路径；利用激光切割头，按照小开口先切，大开口后切的顺序，沿切割路径，切割SMT网板的技术方案，较好地解决了该问题，可用于激光微加工产业中。

Description

激光切割SMT网板的方法
技术领域
本发明涉及一种激光切割SMT网板的方法，特别是用于SMT网板激光切割过程中减少空走行程的分层路径优化方法。
背景技术
在激光切割SMT网板过程中，由于切割图形的不连续性，必须经常转移切割头，这种空走的距离长度占用切割头移动距离中相当大的一部分，降低了工作效率。切割时不进行路径优化，切割开口的顺序是随机的，这就会导致在切割完一个开口后，可能不是移动到距离其最近的开口处进行切割，因此增加了切割头空走的距离。
本专利提出一种分层路径优化策略，对每层开口进行路径优化，确保每次切割距离前一个开口较近的开口，减少切割过程中切割头的空走行程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有激光切割SMT网板过程中，由于切割图形的不连续性，必须经常转移切割头，这种空走的距离长度占用切割头移动距离中相当大的一部分，降低了工作效率的技术问题。提供一种新的激光切割SMT网板的方法，该方法具有SMT网板的厚度测量准确性高，误差低的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种激光切割SMT网板的方法，包括如下几个步骤：
a）将待切割的SMT网板进行分层，分层策略为：根据切割开口的面积比与宽厚比的阈值，将切割开口按阈值由小到大的顺序分为N层，其中，N大于等于2；
b）对每层开口进行路径优化；路径优化时，按照切割开口阈值由小到大的顺序，分别对每层进行优化；其中，路径优化采用带限定的贪心算法，设置距离阈值x，选择起始点，然后计算该层中剩余开口与其距离D，得到距离d1、d2、d3…dn；筛选出d1、d2、d3…dn中大于等于x的值，并且在筛选后的值中找出距离最小的开口作为下一个待切开口，依次类推，直至所有开口全部处理完成，形成切割路径；
c）利用激光切割头，按照小开口先切，大开口后切的顺序，沿切割路径，切割SMT网板。
上述技术方案中，优选的技术方案，按阈值由小到大的顺序分为N层，N大于等于3，更优选的技术方案N大于等于4。
上述技术方案中，更具体的技术方案，激光切割分层路径优化方法分为两步：对切割文件进行分层、对每层开口进行路径优化。分层策略根据开口的面积比与宽厚比的阈值将待切开口按照由小到大的顺序分为：一层、二层、三层、四层；路径优化时按照一层、二层、三层、四层的顺序分别对每层进行优化，既能保证小开口先切大开口后切，又能减少激光头在切割SMT网板时的空走行程。路径优化采用带限定的贪心算法，设置距离阈值x（在查找过程中剔除距离当前开口过近的开口以避免切割过程中产生的热效应形变对下一个待切开口造成不利的影响），选择起始点，然后计算该层中剩余开口与其距离D，得到距离d1、d2、d3…dn；筛选出d1、d2、d3…dn中大于等于x的值，并且在筛选后的值中找出距离最小的开口作为下一个待切开口，依次类推，直至所有开口全部处理完成，形成切割路径（距离阈值x为工艺参数）。
该方法采用本发明的方法，对每层开口进行路径优化，确保每次切割距离前一个开口较近的开口，减少切割过程中切割头的空走行程，减少激光切割过程中每层开口切割时切割头的空走行程，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为分层策略示意图。
图2为优化路径与未优化路径对比图。
图1中，X为宽厚比，Y为面积比，S为阀值。
图2中，实线表示优化后的切割路线；
虚线表示优化前的切割路线。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施例
【实施例1】
一种激光切割SMT网板的方法，包括如下几个步骤：将待切割的SMT网板进行分层，分层策略为：根据切割开口的面积比与宽厚比的阈值，将切割开口按阈值由小到大的顺序分为N层，其中，N等于3；对每层开口进行路径优化；路径优化时，按照切割开口阈值由小到大的顺序，分别对每层进行优化；路径优化采用带限定的贪心算法，设置距离阈值x（在查找过程中剔除距离当前开口过近的开口以避免切割过程中产生的热效应形变对下一个待切开口造成不利的影响），选择起始点，然后计算该层中剩余开口与其距离D，得到距离d1、d2、d3…dn；筛选出d1、d2、d3…dn中大于等于x的值，并且在筛选后的值中找出距离最小的开口作为下一个待切开口，依次类推，直至所有开口全部处理完成，形成切割路径（距离阈值x为工艺参数）；利用激光切割头，按照小开口先切，大开口后切的顺序，沿切割路径，切割SMT网板。
【实施例2】
一种激光切割SMT网板的方法，包括如下几个步骤：将待切割的SMT网板进行分层，分层策略为：根据切割开口的面积比与宽厚比的阈值，将切割开口按阈值由小到大的顺序分为N层，其中，N等于4；对每层开口进行路径优化；路径优化时，按照切割开口阈值由小到大的顺序，分别对每层进行优化；路径优化采用带限定的贪心算法，设置距离阈值x（在查找过程中剔除距离当前开口过近的开口以避免切割过程中产生的热效应形变对下一个待切开口造成不利的影响），选择起始点，然后计算该层中剩余开口与其距离D，得到距离d1、d2、d3…dn；筛选出d1、d2、d3…dn中大于等于x的值，并且在筛选后的值中找出距离最小的开口作为下一个待切开口，依次类推，直至所有开口全部处理完成，形成切割路径（距离阈值x为工艺参数）；利用激光切割头，按照小开口先切，大开口后切的顺序，沿切割路径，切割SMT网板。
【实施例3】
一种激光切割SMT网板的方法，激光切割分层路径优化方法分为两步：对切割文件进行分层、对每层开口进行路径优化。分层策略根据开口的面积比与宽厚比的阈值将待切开口按照阀值由小到大的顺序分为：一层、二层、三层、四层；如图1所示，路径优化时按照一层、二层、三层、四层的顺序分别对每层进行优化，既能保证小开口先切大开口后切，又能减少激光头在切割SMT网板时的空走行程。路径优化采用带限定的贪心算法，设置距离阈值x（在查找过程中剔除距离当前开口过近的开口以避免切割过程中产生的热效应形变对下一个待切开口造成不利的影响），选择起始点，然后计算该层中剩余开口与其距离D，得到距离d1、d2、d3…dn；筛选出d1、d2、d3…dn中大于等于x的值，并且在筛选后的值中找出距离最小的开口作为下一个待切开口，依次类推，直至所有开口全部处理完成，形成切割路径（距离阈值x为工艺参数）。路径优化效果如图2所示。本方法减少激光切割过程中每层开口切割时切割头的空走行程。
【实施例4】
一种激光切割SMT网板的方法，激光切割分层路径优化方法分为：对切割文件进行分层、对每层开口进行路径优化。分层策略根据开口的面积比与宽厚比的阈值将待切开口按照阀值由小到大的顺序分为：一层、二层、三层、四层、五层，路径优化时按照一层、二层、三层、四层五层的顺序分别对每层进行优化，既能保证小开口先切大开口后切，又能减少激光头在切割SMT网板时的空走行程。路径优化采用带限定的贪心算法，设置距离阈值x（在查找过程中剔除距离当前开口过近的开口以避免切割过程中产生的热效应形变对下一个待切开口造成不利的影响），选择起始点，然后计算该层中剩余开口与其距离D，得到距离d1、d2、d3…dn；筛选出d1、d2、d3…dn中大于等于x的值，并且在筛选后的值中找出距离最小的开口作为下一个待切开口，依次类推，直至所有开口全部处理完成，形成切割路径（距离阈值x为工艺参数）。本方法减少激光切割过程中每层开口切割时切割头的空走行程。

Claims (4)

1.一种激光切割SMT网板的方法，包括如下几个步骤：
将待切割的SMT网板切割文件进行分层，分层策略为：根据切割开口的面积比与宽厚比的阈值，将切割开口按阈值由小到大的顺序分为N层，其中，N大于等于2；
对每层开口进行路径优化；路径优化时，按照切割开口阈值由小到大的顺序，分别对每层进行优化；
其中，路径优化采用带限定的贪心算法，设置距离阈值x，选择起始点，然后计算该层中剩余开口与其距离D，得到距离d1、d2、d3…dn；筛选出d1、d2、d3…dn中大于等于x的值，并且在筛选后的值中找出距离最小的开口作为下一个待切开口，依次类推，直至所有开口全部处理完成，形成切割路径；
利用激光切割头，按照小开口先切，大开口后切的顺序，沿切割路径，切割SMT网板。
2.根据权利要求1所述的激光切割SMT网板的方法，其特征在于N大于等于3。
3.根据权利要求2所述的激光切割SMT网板的方法，其特征在于N大于等于4。
4.根据权利要求1所述的激光切割SMT网板的方法，其特征在于所述的贪心算法中，在查找过程中剔除距离当前开口过近的开口，以避免切割过程中产生的热效应形变对下一个待切开口造成不利的影响。
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