CN108098164B - 一种激光切割的路径优化方法、智能设备及存储装置 - Google Patents

一种激光切割的路径优化方法、智能设备及存储装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种激光切割的路径优化方法、智能设备及存储装置，所述方法包括：当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线，所述待切割产品包括硬脆性材料；当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切；当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离。本发明通过将与待切割产品直线接触的裂片辅助线改为与待切割产品相切，控制在激光加热时产生的热应力沿着裂片辅助线与待切割产品相切的方向传递，避免造成待切割产品的破裂，提高了成品的良率。

Description

一种激光切割的路径优化方法、智能设备及存储装置
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种激光切割的路径优化方法、智能设备及存储装置。
背景技术
激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割。
本发明中使用CO2激光切割机对玻璃进行切割，CO2激光切割是采用二氧化碳激光器，这种激光器是属于气体分子激光器，工作物质是二氧化碳气体，辅助气体是氮气、氙气等，激光波长是10.6微米，稳定性较好，能量转换效率达25％，可做高功率输出 。
现有激光成丝技术切割玻璃后一般产品边角料不会直接分离，需要施加外力进行分离，一般采用CO2激光沿着切割路径（切割轨迹）辅助加热方式进行裂片，切割时需要切割辅助线引导应力释放达到裂片，使玻璃产品与边角料分离。现有技术中的切割路径如图1所示，中间为需要的玻璃产品，外部直线和较大方框为边角料，带箭头的直线表示裂片辅助线，用这种切割路径会出现CO2加热时应力沿着切割轨迹使边角料分离，切割辅助线与产品连接处应力直接进入产品使产品发生破裂，如图2所示，热应力进入产品后，使产品产生裂纹，造成产品合格率降低。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中由于裂片辅助线与玻璃产品呈直线的线接触，导致当裂片辅助线在CO2激光加热时产生的热应力进入产品，使产品产生裂纹的技术问题，提供一种激光切割的路径优化方法、智能设备及存储装置，旨在通过将与待切割产品直线接触的裂片辅助线改为与待切割产品相切，控制在激光加热时产生的热应力沿着裂片辅助线与待切割产品相切的方向传递，避免造成待切割产品的破裂，提高了成品的良率。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种激光切割的路径优化方法，其中，所述激光切割的路径优化方法包括：
当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线；
当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切；
当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离。
所述的激光切割的路径优化方法，其中，所述待切割目标包括硬脆性材料。
所述的激光切割的路径优化方法，其中，所述硬脆性材料包括玻璃、陶瓷以及塑料。
所述的激光切割的路径优化方法，其中，当切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线贯穿待切割目标的边角料。
所述的激光切割的路径优化方法，其中，所述裂片辅助线与待切割产品相切于一点，当通过激光加热所述裂片辅助线时，产生的热应力朝向所述裂片辅助线与待切割产品相切的方向。
所述的激光切割的路径优化方法，其中，所述裂片辅助线为曲线型裂片辅助线。
所述的激光切割的路径优化方法，其中，所述待切割目标的每一侧的裂片辅助线数量为2个。
一种智能设备，其中，包括处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有激光切割的路径优化程序，所述激光切割的路径优化程序被所述处理器执行时用于实现以下步骤：
当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线；
当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切；
当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离。
所述的智能设备，其中，所述激光切割的路径优化程序被所述处理器执行时，还用于实现以下步骤：
当切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线贯穿待切割目标的边角料。
一种存储装置，其中，所述存储装置存储有激光切割的路径优化程序，所述激光切割的路径优化程序被处理器执行时用于实现所述的激光切割的路径优化方法。本发明公开了一种激光切割的路径优化方法、智能设备及存储装置，所述方法包括：当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线；当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切；当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离。本发明通过将与待切割产品直线接触的裂片辅助线改为与待切割产品相切，控制在激光加热时产生的热应力沿着裂片辅助线与待切割产品相切的方向传递，避免造成待切割产品的破裂，提高了成品的良率。
附图说明
图1是现有技术中激光切割玻璃时切割辅助线的切割路径的结构示意图；
图2是图1中切割辅助线与产品连接处应力的A局部放大的结构示意图；
图3是本发明激光切割玻璃的路径优化方法的较佳实施例的流程图；
图4是本发明激光切割玻璃的路径优化方法的较佳实施例中激光切割玻璃时切割辅助线的切割路径优化后的示意图；
图5是图4中切割辅助线与产品连接处应力的B局部放大的结构示意图；
图6是本发明智能设备较佳实施例功能原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。
本发明较佳实施例所述的一种激光切割的路径优化方法，以激光切割玻璃材料为例，如图3所示，所述激光切割的路径优化方法包括：
S100，当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线。
具体地，所述待切割目标包括硬脆性材料，硬脆性材料硬度高，所述硬脆性材料包括玻璃、陶瓷以及塑料，本发明以激光切割玻璃材料为例，激光切割方式优选为CO2激光切割，激光成丝工艺是在产品上激光打出许多等间距均匀的点，直线和产品连接处处于减速过程，点密度不均匀容易产生崩边，同时沿着直线用CO2激光加热的热应力也容易直接沿辅助线引入产品造成产品破裂。
另外，激光成丝技术切割玻璃后边角料不会直接和玻璃产品分离，需要施加外力，一般采用CO2激光沿着切割轨迹加热，达到玻璃产品与边角料分离的目的。如图4所示，当通过CO2激光切割玻璃材料时，通过CO2激光切割出玻璃产品的轮廓线和裂片辅助线，轮廓线就是玻璃产品四周的形状线，裂片辅助线是为了使得玻璃产品与边角料分离而设置的辅助线，一般要求辅助线贯穿边角料，加热时边角料断开，才能与产品分离，辅助线不可过短，也不能伤到产品。
S200，当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切。
具体地，如图4和图5所示，本发明的主要改进点就在于将直线线接触的辅助线改成曲线点接触的辅助线，控制裂片辅助线与产品相切，即所述裂片辅助线为曲线型裂片辅助线，曲线型裂片辅助线与产品相接处点密度均匀；热应力主要沿着裂片辅助线也就是与产品相切的方向传递，不会造成产品的破裂。
S300，当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离。
具体地，如图4和图5所示，之所以要所述裂片辅助线与玻璃产品相切于一点，就是为了当通过CO2激光加热所述裂片辅助线时，产生的热应力朝向所述裂片辅助线与玻璃产品相切的方向，优化后切割路径（裂片辅助线）避免了应力直接沿垂直方向进入产品，提成产品的良率。
从图4可以看出来，产品为四角为圆倒角的矩形，每一侧设置的裂片辅助线数量为2个，可以更好地控制玻璃产品和边角料分离。
本发明实施例还提供了一种智能设备，如图6所示，本发明实施例的智能设备可以为激光切割机，其中，本实施例的智能设备包括处理器10，以及与所述处理器10连接的存储器20；
所述存储器20存储有激光切割的路径优化程序，所述激光切割的路径优化程序被所述处理器10执行时用于实现以下步骤：
当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线；
当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切；
当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离；具体如上所述。
进一步地，所述激光切割的路径优化程序被所述处理器10执行时，还用于实现以下步骤：
当切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线贯穿待切割目标的边角料；具体如上所述。
本发明实施例还提供一种存储装置，其中，所述存储装置存储有激光切割的路径优化程序，所述激光切割的路径优化程序被处理器执行时用于实现所述的激光切割的路径优化方法。
综上所述，本发明提供一种激光切割的路径优化方法、智能设备及存储装置，所述方法包括：当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线；当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切；当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离。本发明通过将与待切割产品直线接触的裂片辅助线改为与待切割产品相切，控制在激光加热时产生的热应力沿着裂片辅助线与待切割产品相切的方向传递，避免造成待切割产品的破裂，提高了成品的良率。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种激光切割的路径优化方法，其特征在于，所述激光切割的路径优化方法包括：
当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线；所述裂片辅助线为曲线型裂片辅助线；
当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切；
当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离；
当切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线贯穿待切割目标的边角料；
将直线线接触的裂片辅助线改成曲线点接触的裂片辅助线；所述裂片辅助线与待切割产品相切于一点，当通过激光加热所述裂片辅助线时，产生的热应力朝向所述裂片辅助线与待切割产品相切的方向；
通过将与待切割产品直线接触的裂片辅助线改为与待切割产品相切，控制在激光加热时产生的热应力沿着裂片辅助线与待切割产品相切的方向传递，避免造成待切割产品的破裂。
2.根据权利要求1所述的激光切割的路径优化方法，其特征在于，所述待切割目标包括硬脆性材料。
3.根据权利要求2所述的激光切割的路径优化方法，其特征在于，所述硬脆性材料包括玻璃、陶瓷以及塑料。
4.根据权利要求1所述的激光切割的路径优化方法，其特征在于，所述待切割目标的每一侧的裂片辅助线数量为2个。
5.一种智能设备，其特征在于，包括处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有激光切割的路径优化程序，所述激光切割的路径优化程序被所述处理器执行时用于实现以下步骤：
当通过激光切割待切割目标时，通过激光切割出待切割产品的轮廓线和裂片辅助线；所述裂片辅助线为曲线型裂片辅助线；
当所述轮廓线按照预设标准切割后，在切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线与待切割产品相切；
当所述裂片辅助线在激光加热时控制热应力与待切割产品相切的方向进行释放，控制待切割产品和边角料分离；
当切割所述裂片辅助线时，控制所述裂片辅助线贯穿待切割目标的边角料；
将直线线接触的裂片辅助线改成曲线点接触的裂片辅助线；所述裂片辅助线与待切割产品相切于一点，当通过激光加热所述裂片辅助线时，产生的热应力朝向所述裂片辅助线与待切割产品相切的方向；
通过将与待切割产品直线接触的裂片辅助线改为与待切割产品相切，控制在激光加热时产生的热应力沿着裂片辅助线与待切割产品相切的方向传递，避免造成待切割产品的破裂。
6.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储有激光切割的路径优化程序，所述激光切割的路径优化程序被处理器执行时用于实现权利要求1-4任一项所述的激光切割的路径优化方法。
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