CN117399812A - 激光切割方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光切割方法、装置、电子设备及存储介质,属于激光切割技术领域。其中,该方法包括:在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量,运动模组带动工件在二维直线位移平台移动,旋转轴带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行,倾斜切割面与工件平面存在夹角;根据第一脉冲数量和第二脉冲数量,计算运动模组的第一移动距离和旋转轴的第二移动距离;根据第一移动距离和第二移动距离,计算激光聚焦点与工件之间的相对移动量;在相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制激光器发射激光脉冲。通过本申请,在多轴联动时可准确控制激光脉冲点间距,提高了切割质量。
Description
技术领域
本申请涉及激光切割领域,具体而言,涉及一种激光切割方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
近年来,激光器与激光加工工艺发展迅速,激光加工用激光束代替传统的机械加工,具有精度高、切割速度快、不受切割图形形状限制、加工成本低等特点。激光束由聚焦透镜聚焦,然后照射在工件表面上。激光的高能量密度使工件被聚焦光斑照射的区域瞬间汽化或熔化,一连串的激光脉冲点可以形成切割轮廓线,此轮廓线即为切割轨迹。激光切割主要利用成丝切割原理,即在激光脉冲点之间会形成微裂纹,激光脉冲点间距的控制对切割质量有很大的影响,因此,激光脉冲点间距的控制在激光切割中至关重要。
相关技术中,激光脉冲点间距控制方法主要有两种,方法一为工件与激光聚焦点之间以恒定相对速度运行,激光器以固定频率发出激光脉冲数,以此来控制激光脉冲点间距;然而,工件移动的起止点和转弯点因平台加减速的因素,工件的移动速度很难恒定,因此在这些位置激光脉冲点间距很难满足设定要求,切割质量较差。方法二为POS控制技术,通过XY运动平台的位置矢量来控制激光脉冲点间距,计算在X轴、Y轴分别移动一定位置矢量时在切割路径上移动的位置矢量,根据此位置矢量来控制发射激光脉冲,方法二相较于方法一可以使激光脉冲点间距不受XY平台运动速度的影响,但是方法二只可用于仅驱动XY运动平台的垂直切割,当切割角度为非垂直时需要配合旋转轴联动切割,此时上述两种方法都不能适用。
针对相关技术中存在的上述问题,目前尚未发现有效的解决方案。
发明内容
本申请提供了一种激光切割方法、装置、电子设备及存储介质,以解决相关技术中存在的上述技术问题。
根据本申请的一个实施例,提供了一种激光切割方法,包括:在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量,所述运动模组带动所述工件在二维直线位移平台移动,所述旋转轴带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行,所述倾斜切割面与工件平面存在夹角;根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离;根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量;在所述相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制所述激光器发射激光脉冲。
根据本申请的另一个实施例,提供了一种激光切割装置,包括:激光触发器,用于在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量;根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离;根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量;在所述相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制所述激光器发射激光脉冲;反光镜,用于调整激光器发射的激光光路;激光切割头,用于调整经过所述反光镜反射的激光光路,在所述工件上形成激光聚焦点;旋转轴,用于带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行;运动模组,用于带动所述工件在二维直线位移平台移动;Z轴,用于上下调整所述激光器使激光对焦在所述工件上。
根据本申请的又一个实施例,还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项装置实施例中的步骤。
根据本申请的又一个实施例,还提供了一种电子装置,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;其中:存储器,用于存放计算机程序;处理器,用于通过运行存储器上所存放的程序来执行上述方法中的步骤。
根据本申请的又一个实施例,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法中的步骤。
通过本申请实施例,在非垂直切割需要运动模组与旋转轴配合进行多轴联动切割的工况下,采用各轴的编码器脉冲信号计算激光聚焦点与工件之间的相对移动量,根据相对移动量控制激光器发射激光脉冲束,从而保证在多轴联动时可准确控制激光脉冲点间距,进而提高了切割质量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本申请实施例的一种激光触发器的硬件结构框图;
图2是本申请实施例的一种激光切割方法的流程图;
图3是本申请实施例中的一种工件示意图;
图4是本申请实施例的一种激光切割装置的结构框图;
图5是本申请实施例的加工效果示意图;
图6是本申请实施例的多轴运动拟合示意图;
图7是本申请实施例的激光聚焦点调整示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
本申请实施例一所提供的方法实施例可以在激光触发器或者类似的运算装置中执行。以运行在激光触发器上为例,图1是本申请实施例的一种激光触发器的硬件结构框图。如图1所示,激光触发器1可以包括单片机系统辅助单元2,激光触发器单片机系统3,单片机4,电平转换模块5,激光触发输出信号接口6,运动模组编码器信号输入接口7,信号转换器8,编码控制单元9,旋转轴编码器信号输入接口10。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述激光触发器的结构造成限定。例如,激光触发器还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。
在本实施例中提供了一种激光切割方法,图2是根据本申请实施例的一种激光切割方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
步骤S10,在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量,所述运动模组带动工件在二维直线位移平台移动,所述旋转轴带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行,所述倾斜切割面与所述工件平面存在夹角;
步骤S20,根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离;
步骤S30,根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量;
步骤S40,在所述相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制所述激光器发射激光脉冲。
本实施例中的工件可以为多维脆性材料,激光器可以为脉冲激光器。运动模组由两个独立的轴组成,分别为X轴和Y轴(后文将运动模组简称为XY轴)。通过控制XY轴的运动可带动工件在二维直线位移平面内做直线运动。
如图3所示,工件的倾斜切割面13与工件平面14存在夹角,即倾斜切割面13与工件平面14非垂直,在激光器的激光聚焦点切割该工件的过程中,参考图4,将激光切割头16的倾斜角度固定为倾斜切割面13的倾斜角度,驱动旋转轴(C轴)17带动激光聚焦点旋转,并且与XY轴19配合运动,以在工件18上切割出如图3所示的目标切割路径11,在如图3所示的转角位置(切割转角12),需要XY轴与C轴进行多轴联动,旋转轴带动激光聚焦点旋转,此时,激光聚焦点和工件之间存在一个相对位移,同时XY轴的移动也会造成激光聚焦点和工件之间的另一个相对位移,最终的激光聚焦点和工件之间的相对位移是以上两个相对位移的叠加态,而不是单独的XY轴,而传统的POS控制只是XY轴驱动,没有旋转轴驱动,所以使用传统的POS控制已无法满足激光脉冲点间距的控制要求。因此,本实施例在多轴联动切割的情况下,读取XY轴编码器输出的第一脉冲数量Encoder_x,Encoder_y,以及读取旋转轴C轴编码器输出的第二脉冲数量Encoder_c,根据第一脉冲数量Encoder_x,Encoder_y计算XY轴的第一移动距离Delta_xy,根据第二脉冲数量Encoder_c计算旋转轴C轴的第二移动距离Delta_c,根据第一移动距离和第二移动距离,计算激光聚焦点与工件之间的相对移动量Delta_lp,在相对移动量达到预设脉冲点间距时,激光触发器向激光器发送激光触发信号,激光器基于激光触发信号发射激光脉冲,从而实现激光脉冲点间距满足预设要求,本实施例中采用编码器的增量信号控制激光器发出激光脉冲束,仅需与编码器并联连接,不受整机系统限制。
在本实施例中,不同工件材料需要不同的脉冲点间距,因此,本实施例设置4位二进制编码控制开关,4位二进制可表示16种不同的参数用于快速调整不同工件材料所需的预设脉冲点间距Dspace,16种不同的点间距设定基本可满足现有脆性材料切割的所有需求。
通过上述步骤,在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量,运动模组带动工件在二维直线位移平台移动,旋转轴带动激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行,倾斜切割面与工件平面存在夹角;根据第一脉冲数量和第二脉冲数量,计算运动模组的第一移动距离和旋转轴的第二移动距离;根据第一移动距离和第二移动距离,计算激光聚焦点与工件之间的相对移动量;在相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制激光器发射激光脉冲,在非垂直切割需要运动模组与旋转轴配合进行多轴联动切割的工况下,采用各轴的编码器脉冲信号计算激光聚焦点与工件之间的相对移动量,根据相对移动量控制激光器发射激光脉冲束,从而保证在多轴联动时可准确控制激光脉冲点间距,进而提高了切割质量。
在本实施例的一实施方式中,根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离包括:
S21,在所述运动模组静止的情况下,测量旋转所述旋转轴时,激光聚焦点在所述工件上切割出的圆的第一圆半径;
S22,获取所述运动模组的第一编码器分辨率,以及所述旋转轴的第二编码器分辨率;
S23,根据所述第一脉冲数量和所述第一编码器分辨率,计算所述运动模组的第一移动距离;根据所述第二脉冲数量、所述第二编码器分辨率和所述第一圆半径,计算所述旋转轴的第二移动距离。
在本实施方式中,结合图4,XY轴19静止,调整Z轴20以使激光器对焦在工件上,Z轴可上下移动,测量单独旋转旋转轴17时,激光聚焦点在工件上切割出的圆的第一圆半径Rcut,需要说明的是激光聚焦点与旋转轴轴心不重合,因此旋转轴可带动激光聚焦点在工件上切割出圆弧,参考图7,反光镜15用于调整激光光路22,通过调整反光镜15和激光切割头16的位置使激光聚焦点23接近旋转轴轴心21,以控制Rcut≤2mm,此时可以加工半径大于等于2mm的圆弧。获取XY轴的第一编码器分辨率fl,例如第一编码器分辨率为每毫米输出10K的脉冲;获取旋转轴的第二编码器分辨率fc,根据第一脉冲数量Encoder_x,Encoder_y和第一编码器分辨率fl,计算运动模组的第一移动距离Delta_xy,根据第二脉冲数量Encoder_c、第二编码器分辨率fc和第一圆半径Rcut,计算旋转轴的第二移动距离Delta_c。
具体可采用以下公式计算运动模组的第一移动距离Delta_xy:
其中,Delta_xy为第一移动距离,Encoder_x、Encoder_y分别为所述运动模组x轴的第三脉冲数量和y轴的第四脉冲数量,所述第一脉冲数量包括所述第三脉冲数量和所述第四脉冲数量,f1为所述第一编码器分辨率。
采用以下公式计算所述旋转轴的第二移动距离Delta_c:
Delta_c=(Encoder_c/fc)*π*2*Rcut,其中,Delta_c为第二移动距离,Encoder_c为所述第二脉冲数量,fc为所述第二编码器分辨率,Rcut为所述第一圆半径。
在本实施例的一实施方式中,根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量包括:
S31,在所述运动模组静止的情况下,获取旋转所述旋转轴时,激光聚焦点在所述工件上切割出的圆的第一圆半径;
S32,获取所述工件的目标切割路径,提取所述目标切割路径中圆弧路段对应的第二圆半径;
S33,判断所述第二移动距离是否为零;
S34,若所述第二移动距离不为零,根据所述第一圆半径、所述第二圆半径、所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量。
本实施方式为激光聚焦点切割目标切割路径中的圆弧路段(如图3的切割转角12的位置)时计算的激光聚焦点与工件之间的相对移动量。在切割转角位置时,需要C轴单独运动,或C轴和XY轴配合运动以实现圆弧路段的切割。需要将XY轴的移动距离和C轴旋转驱动激光聚焦点的移动距离进行拟合。
在本实施方式中,若第二移动距离不为零,说明旋转轴C轴进行了旋转运动,此时激光聚焦点在切割目标切割路径中的圆弧路段。测量在XY轴静止的情况下,单独旋转C轴,激光聚焦点在工件上切割出的圆的第一圆半径Rcut,获取工件的目标切割路径,提取目标切割路径中圆弧路段对应的第二圆半径Rp,如图6所示,弧AB为一个运算周期内工件的目标切割路径,A点为切割起点,B点为切割终点,弧AB1为单独旋转C轴,测得激光在工件上切割出的圆弧,C2B为第二圆半径Rp,C1B1为第一圆半径Rcut,B1B为XY轴的移动距离,即在切割AB所在弧的路径时,旋转轴带动激光聚焦点旋转,激光聚焦点从A点移动到B1点,AB1即旋转轴的移动距离Delta_C,同时XY轴带动工件,将目标切割路径上B点的位置移动到B1点的位置,BB1即XY轴的移动距离Delta_xy,由于在激光切割时激光脉冲点间距通常在10μm以内,在此范围内可将XY轴与C轴的曲线运动近似为直线运动进行运算,即可将弧AB长度作为在一个运算周期内激光聚焦点与工件的相对移动距离Delta_lp。
具体地,在本实施方式中根据所述第一圆半径、所述第二圆半径、所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量包括:
a1,比较所述第一圆半径和所述第二圆半径;
a21,在所述第二圆半径大于所述第一圆半径的情况下,计算当前运算周期内所述第一移动距离与所述第二移动距离之和,将所述第一移动距离与所述第二移动距离之和作为所述激光聚焦点与所述工件之间的第一相对移动量;
a22,在所述第二圆半径等于所述第一圆半径的情况下,将所述第二移动距离作为所述激光聚焦点与所述工件之间的第二相对移动量。
在第二圆半径大于第一圆半径Rp>Rcut的情况下,说明需要旋转轴与XY轴多轴联动,因此计算当前运算周期内第一移动距离与第二移动距离之和,将第一移动距离与第二移动距离之和作为激光聚焦点与工件之间的第一相对移动量Delta_lp1=Delta_C+Delta_xy。
在第二圆半径等于第一圆半径Rp=Rcut的情况下,说明只需要旋转轴带动激光聚焦点转动,而XY轴无需运动,Delta_xy=0,即只有旋转轴产生移动距离,因此,将旋转轴的第二移动距离作为激光聚焦点与工件之间的第二相对移动量Delta_lp2=Delta_C。
在本实施例的另一实施方式中,根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量包括:判断所述第二移动距离是否为零;若所述第二移动距离为零,将所述第一移动距离作为所述激光聚焦点与所述工件之间的第三相对移动量。
本实施方式为激光聚焦点切割目标切割路径中的直线路段时计算的激光聚焦点与工件之间的相对移动量。在本实施方式中,若第二移动距离为零,说明旋转轴C轴为静止状态,仅XY轴带动工件进行直线运动,此时激光聚焦点在切割目标切割路径中的直线路段。在切割直线路段时仅需要驱动XY轴带动工件移动,旋转轴C轴保持静止即Delta_c=0,因此,本实施方式中判断第二移动距离是否为零,若第二移动距离为零,则将第一移动距离作为激光聚焦点与工件之间的第三相对移动量Delta_lp3=Delta_xy。
在本实施例中提供一种激光切割方法的一个实施流程示例,包括:
步骤1、通过激光触发器的4位编码控制开关根据点间距编码表设定点间距Dspace;
步骤2、编码器通过XY轴编码器信号输入接口7、旋转轴编码器信号输入接口10接入激光触发器,经信号转换器8将编码器的差分信号转换为单端信号,通过电平转换模块5将编码器输出的5V电平信号转换为3.3V电平信号后接入单片机4;
步骤3、XY轴静止,调整设备Z轴使激光器对焦在工件上,单独旋转C轴,测得激光在工件上切割出的圆半径Rcut;
步骤4、获取XY轴的编码器分辨率为fl,旋转轴的编码器分辨率为fc;
步骤5、获取XY轴和C轴接入的编码器脉冲数量分别为Encoder_x,Encoder_y,Encoder_c;
步骤6、开始切割工作时使能信号接入,并且运动平台开始移动,此时开始计算Encoder_x,Encoder_y,Encoder_c编码器增量来判断各轴移动距离;
步骤7、使用超快激光进行切割时激光脉冲点间距通常为10μm以内,在此范围内可将XY轴与C轴的曲线运动近似为直线运动进行运算,由此可求得:
在每个运算周期内XY轴的移动距离为:
在每个运算周期内C轴旋转驱动的激光聚焦点的移动距离为:
Delta_c=(Encoder_c/fc)*π*2*Rcut
步骤8、在转角位置时,需要将XY移动距离和C轴旋转驱动的激光聚焦点移动距离进行拟合。测量在XY轴静止的情况下,单独旋转C轴,激光聚焦点在工件上切割出的圆的第一圆半径Rcut,获取工件的目标切割路径,提取目标切割路径中圆弧路段对应的第二圆半径Rp,在Rp>Rcut的情况下,计算一个运算周期内激光聚焦点与工件的相对移动距离Delta_lp1=Delta_C+Delta_xy;在Rp=Rcut的情况下,计算一个运算周期内激光聚焦点与工件之间的相对移动距离Delta_lp2=Delta_C;
步骤9、在直线运动时,Delta_c=0,此时激光聚焦点与工件之间的相对移动距离Delta_lp3=Delta_xy;
步骤10、在每个计算周期内比较Delta_lp与Dspace,若Delta_lp≥Dspace,则激光触发器发出一个激光触发信号,通过电平转换模块5将单片机输出的3.3V电平信号转换为5V电平信号,经激光触发输出信号接口6输出到激光器,并且将Encoder_x,Encoder_y,Encoder_c清零,重新计算编码器增量。
本实施例在加工过程中激光触发器通过读取XY轴和C轴的编码器增量来计算激光聚焦点与工件之间的相对位移,并且根据设定的激光脉冲点间距发出激光触发信号,用以满足在多轴联动切割时的激光脉冲点间距。参考图5的加工效果图,在多轴联动非垂直切割脆性材料的工况下,可有效控制激光脉冲点间距满足要求,例如保持一致,保证切割质量,使激光切割工艺可以应用在脆性材料的多轴联动切割工艺上。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
实施例2
在本实施例中还提供了一种激光切割装置,用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图4是根据本申请实施例的一种激光切割装置的结构框图,如图4所示,该装置包括:
激光触发器,用于在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量;根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离;根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量;在所述相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制所述激光器发射激光脉冲;反光镜,用于调整激光器发射的激光光路;激光切割头,用于调整经过所述反光镜反射的激光光路,在所述工件上形成激光聚焦点;旋转轴,用于带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行;运动模组,用于带动所述工件在二维直线位移平台移动;Z轴,用于上下调整所述激光器使激光对焦在所述工件上。
需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
本申请的实施例还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:
S1,在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量,所述运动模组带动所述工件在二维直线位移平台移动,所述旋转轴带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行,所述倾斜切割面与工件平面存在夹角;
S2,根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离;
S3,根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量;
S4,在所述相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制所述激光器发射激光脉冲。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本申请的实施例还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,上述电子设备还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
S1,在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量,所述运动模组带动所述工件在二维直线位移平台移动,所述旋转轴带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行,所述倾斜切割面与工件平面存在夹角;
S2,根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离;
S3,根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量;
S4,在所述相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制所述激光器发射激光脉冲。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,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。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
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,在本申请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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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,本申请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全部或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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请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、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种激光切割方法,其特征在于,所述方法包括:
在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量,所述运动模组带动所述工件在二维直线位移平台移动,所述旋转轴带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行,所述倾斜切割面与工件平面存在夹角;
根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离;
根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量;
在所述相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制所述激光器发射激光脉冲。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量包括:
在所述运动模组静止的情况下,获取旋转所述旋转轴时,激光聚焦点在所述工件上切割出的圆的第一圆半径;
获取所述工件的目标切割路径,提取所述目标切割路径中圆弧路段对应的第二圆半径;
判断所述第二移动距离是否为零;
若所述第二移动距离不为零,根据所述第一圆半径、所述第二圆半径、所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述第一圆半径、所述第二圆半径、所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量包括:
比较所述第一圆半径和所述第二圆半径;
在所述第二圆半径大于所述第一圆半径的情况下,计算当前运算周期内所述第一移动距离与所述第二移动距离之和,将所述第一移动距离与所述第二移动距离之和作为所述激光聚焦点与所述工件之间的第一相对移动量;
在所述第二圆半径等于所述第一圆半径的情况下,将所述第二移动距离作为所述激光聚焦点与所述工件之间的第二相对移动量。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量包括:
判断所述第二移动距离是否为零;
若所述第二移动距离为零,将所述第一移动距离作为所述激光聚焦点与所述工件之间的第三相对移动量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离包括:
在所述运动模组静止的情况下,获取旋转所述旋转轴时,激光聚焦点在所述工件上切割出的圆的第一圆半径;
获取所述运动模组的第一编码器分辨率,以及所述旋转轴的第二编码器分辨率;
根据所述第一脉冲数量和所述第一编码器分辨率,计算所述运动模组的第一移动距离;根据所述第二脉冲数量、所述第二编码器分辨率和所述第一圆半径,计算所述旋转轴的第二移动距离。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述第一脉冲数量和所述第一编码器分辨率,计算所述运动模组的第一移动距离包括:
根据所述第一脉冲数量和所述第一编码器分辨率,采用以下公式计算所述运动模组的第一移动距离:
其中,Delta_xy为第一移动距离,Encoder_x、Encoder_y分别为所述运动模组x轴的第三脉冲数量和y轴的第四脉冲数量,所述第一脉冲数量包括所述第三脉冲数量和所述第四脉冲数量,f1为所述第一编码器分辨率。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述第二脉冲数量、所述第二编码器分辨率和所述第一圆半径,计算所述旋转轴的第二移动距离包括:
根据所述第二脉冲数量、所述第二编码器分辨率和所述第一圆半径,采用以下公式计算所述旋转轴的第二移动距离:
Delta_c=(Encoder_c/fc)*π*2*Rcut,其中,Delta_c为第二移动距离,Encoder_c为所述第二脉冲数量,fc为所述第二编码器分辨率,Rcut为所述第一圆半径。
8.一种激光切割装置,其特征在于,包括:
激光触发器,用于在激光器的激光聚焦点切割工件时,读取运动模组的第一脉冲数量,以及旋转轴的第二脉冲数量;根据所述第一脉冲数量和所述第二脉冲数量,计算所述运动模组的第一移动距离和所述旋转轴的第二移动距离;根据所述第一移动距离和所述第二移动距离,计算所述激光聚焦点与所述工件之间的相对移动量;在所述相对移动量达到预设脉冲点间距时,控制所述激光器发射激光脉冲;
反光镜,用于调整激光器发射的激光光路;激光切割头,用于调整经过所述反光镜反射的激光光路,在所述工件上形成激光聚焦点;旋转轴,用于带动所述激光聚焦点旋转到聚焦光路与倾斜切割面平行;运动模组,用于带动所述工件在二维直线位移平台移动;Z轴,用于上下调整所述激光器使激光对焦在所述工件上。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;其中:
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于通过运行存储器上所存放的程序来执行权利要求1至7中任一项所述的方法步骤。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至7中任一项所述的方法步骤。
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CN202311390917.2A CN117399812A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 激光切割方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN202311390917.2A CN117399812A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 激光切割方法、装置、电子设备及存储介质 |
Publications (1)
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CN117399812A true CN117399812A (zh) | 2024-01-16 |
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Family Applications (1)
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CN202311390917.2A Pending CN117399812A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 激光切割方法、装置、电子设备及存储介质 |
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2023
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