一種激光切割轉角的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及激光加工領域，尤其是涉及一種激光切割厚碳鋼板轉角的方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：（Ａ）激光從待加工工件的一邊切割至轉角位置，暫停切割程序；（Ｂ）待工件冷卻至一定溫度時，重啟切割過程，激光從待加工工件轉角位置的另一邊切出。本發(fā)明通過將角點位置處連續(xù)切割過程打斷，讓角點在未形成之前有一段降溫時間后，再從角點切出時不至于使角點的溫度過高而出現(xiàn)角點熔損的現(xiàn)象。
【專利說明】一種激光切割轉角的方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光加工領域，尤其是涉及一種激光切割轉角的方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現(xiàn)將工件割開。該過程會放出大量的熱，如熱量不能及時散失短時間內達到甚至超過被照射工件熔點時，就有可能對工件造成熔損。
[0003]傳統(tǒng)的切割一般是通過功率或速度等參數(shù)的變化來防止燒蝕拐角，但在切割到拐角的另一邊的時候，會形成一個孤立的拐角部，此時的熱量只能通過空氣進行散熱，所以在拐角的另一邊進行切割時，由于時間間隔短，空氣的散熱非常慢，即時有輔助氣體，也無法在將熱量散到熔損的要求下，即會燒蝕掉拐角部。
[0004]如圖1所示:激光切割厚度為IOmm以上，角度為90度以內的碳鋼小角度轉角時，激光束從角的一條邊切進到角點然后從另一條邊切出，由于直接轉角，角點位置在短時間內會被激光切割兩次而導致材料局部溫度過高而出現(xiàn)角點熔損的現(xiàn)象。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種激光切割轉角的方法及系統(tǒng)，克服現(xiàn)有激光切割轉角時，易出現(xiàn)角點熔損或燒蝕掉拐角部的缺陷。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案如下:
[0007]提供一種激光切割轉角的方法，其包括步驟:
[0008](A)激光從待加工件的一邊切割至轉角位置，暫停切割程序；
[0009](B)待加工工件冷卻至一定溫度時，重啟切割程序，激光從待加工件轉角位置的另一邊切出。
[0010]本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是:所述的步驟(A)前還包括預設暫停切割時間的步驟。
[0011]本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是:所述的待加工件承載于一機床的工作臺上，通過該機床的運動帶動激光與待加工工件呈相對運動狀態(tài)，當切割至轉角位置時，機床停止運動，關閉激光，實現(xiàn)暫停切割過程。
[0012]本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是:所述的步驟(A)還包括在暫停切割程序時，通過輔助氣體對轉角位置進行冷卻的步驟。
[0013]本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是:所述的暫停切割時間通過計時器進行計時，暫停切割時間為300ms-500ms。
[0014]本發(fā)明還提供一種激光切割轉角的系統(tǒng)，包括激光切割系統(tǒng)，以及控制該激光切割系統(tǒng)進行動作的控制裝置，其中:所述的控制裝置包括:
[0015]暫停切割單元，用以在激光從待加工工件的一邊切割至轉角位置，暫停切割；[0016]重啟切割單元，用以在加工件冷卻至一定溫度時，重啟切割，激光從待加工工件轉角位置的另一邊切出。
[0017]本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是:所述的控制裝置還包括一控制機床運動和停止的機床控制單元。
[0018]本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是:所述的暫停切割單元是在每一轉角點輸出一輔助功能代碼，該輔助功能代碼令激光切割系統(tǒng)在轉角位置暫停切割。
[0019]本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是:所述的控制裝置還包括在暫停切割前，預設暫停切割時間的時間控制單元。
[0020]本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是:所述的重啟切割單元是當預設的暫停切割時間到時，輔助功能代碼令激光切割系統(tǒng)恢復切割程序。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于，通過將待加工件轉角角點位置處連續(xù)切割過程打斷，讓角點在未形成之前有一段降溫時間，再從轉角角點的另一邊切出時不至于使角點的溫度過高而出現(xiàn)角點熔損的現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0023]圖1是現(xiàn)有技術熔損缺陷示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實施例的加工路徑示意圖；
【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)結合附圖，對本發(fā)明的較佳實施例作詳細說明。
[0026]本發(fā)明實施例提供一種激光切割轉角的方法，其包括首先預設暫停切割時間，將待加工件承載于一機床上，通過該機床的運動帶動激光與待加工工件呈相對運動狀態(tài)，激光從待加工工件的一邊切割至轉角位置，機床停止運動，關閉激光，暫停切割程序，該暫停切割時間通過計時器進行計時，暫停切割時間為300ms-500ms，優(yōu)選350ms和450ms ;當計時器計至預設暫停時間時，待加工件冷卻至一定溫度，重啟切割程序，激光從待加工件轉角位置的另一邊切出。通過上述方法，使激光切割到角點位置時，暫停切割，將轉角角點位置的連接切割程序打斷，角點在未形成前有一個降溫過程，達到預設時間的降溫溫度時再重啟切割程序，從而避免了角點位置在短時間內溫度太高而出現(xiàn)角點熔損的現(xiàn)象。
[0027]本發(fā)明實施例還提供一種激光切割轉角的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光切割系統(tǒng)，以及控制該激光切割系統(tǒng)進行動作的控制裝置，該控制裝置包括:用以預設暫停切割時間的時間控制單元；用以在激光從待加工件的一邊切割至轉角位置，暫停切割的暫停切割單元；用以在加工件冷卻至一定溫度時，重啟切割，激光從待加工件轉角位置的另一邊切出的重啟切割單元；以及控制機床運動和停止的機床控制單元。
[0028]為本發(fā)明優(yōu)選實施例以在碳鋼板上切割一個等邊三角形的零件為例，如圖2所示，其為加工路徑示意圖。
[0029]本發(fā)明優(yōu)選實施例的控制裝置所述的暫停切割單元和重啟切割單元是在A、B、C、D每一轉角處輸出一輔助功能代碼M 87，當激光從待加工工件的一邊切割至轉角位置時，控制裝置的暫停切割單元會在每一轉角點輸出一輔助功能代碼M87，該輔助功能代碼M87令激光切割系統(tǒng)在轉角位置暫停切割；當預設的暫停切割時間到時，控制裝置的重啟切割單元會控制激光切割系統(tǒng)恢復切割程序。
[0030]本發(fā)明實施例的控制裝置是通過CNC程序通知PLC對待加工件的暫停切割或重啟切割進行控制的，該CNC控制程序如下:
[0031]NlO GOO X4Y1
[0032]N20 Q990010(LASER ON)
[0033]N30 GOl X4Y2 F1000
[0034]N40 M87
[0035]N50 X2Y2
[0036]N60 M87
[0037]N70 X4Y6
[0038]N80 M87
[0039]N90 X6Y2
[0040]NlOO M87
[0041]NllO X4Y2
[0042]N120 Q990011(LASER OFF)
[0043]NI30 M30
[0044]結合圖2所示，本發(fā)明實施例所述的激光切割系統(tǒng)運行至N30行與N50行、N50行與N70行、N70行與N90行、N90行與NllO行之間形成的A、B、C、D四個轉角處時，CNC控制程序會在每一個轉角點輸出輔助功能代碼M87。當CNC控制程序運行到MO行時，CNC控制程序通過輔助功能代碼M87指令通知PLC，該PLC接收到輔助功能代碼M87指令后暫停切割單元，令CNC控制程序停留在當前代碼行MO，機床控制單元因沒有新的移動指令而暫停，待機床完全停止運動后，PLC控制暫停切割單元實現(xiàn)激光切割系統(tǒng)關閉激光功率但不關閉切割輔助氣體，并同時啟用一個計時器進行計時，當計時器計時到達預設降溫冷卻時間時，PLC通知啟動切割單元再恢復激光功率并重新激活CNC程序控，CNC程序運行下一行N50，當CNC程序運行到下一個含M87代碼行時，均重復以上過程。由此切割完成的三角形零件角點完整，避免了角點熔損的現(xiàn)象。
[0045]本發(fā)明實施首先只切割轉角之前的材料，然后在到轉角處時暫停下來散熱，由于轉角處的另一邊一般為同種材料，同種材料的熱擴散是非?？斓?，所以在幾百ms內就可以將溫度散到防止熔損的要求之內，無須改變功率，就可以達到轉角切割時，轉角的角點不會熔損的現(xiàn)象。
[0046]應當理解的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制，對本領域技術人員來說，可以對上述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改和替換，都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種激光切割轉角的方法，其特征在于，包括: (A)激光從待加工工件的一邊切割至轉角位置，暫停切割程序； (B)待加工工件冷卻至一定溫度時，重啟切割程序，激光從待加工件轉角位置的另一邊切出。
2.根據(jù)權利要求1所述激光切割轉角的方法，其特征在于:所述的步驟(A)前還包括預設暫停切割時間的步驟。
3.根據(jù)權利要求2所述激光切割轉角的方法，其特征在于:所述的待加工工件承載于一機床的工作臺上，通過該機床的運動帶動激光與待加工工件呈相對運動狀態(tài)，當切割至轉角位置時，機床停止運動，關閉激光，實現(xiàn)暫停切割過程。
4.根據(jù)權利要求2或3所述激光切割轉角的方法，其特征在于:所述的步驟(A)還包括在暫停切割過程時，通過輔助氣體對轉角位置進行冷卻的步驟。
5.根據(jù)權利要求4所述激光切割轉角的方法，其特征在于:所述的暫停切割時間通過計時器進行計時，暫停切割時間為300ms-500ms。
6.一種激光切割轉角的系統(tǒng)，包括激光切割系統(tǒng)，以及控制該激光切割系統(tǒng)進行動作的控制裝置，其特征在于:所述的控制裝置包括: 暫停切割單元，用以在激光從待加工工件的一邊切割至轉角位置，暫停切割； 重啟切割單元，用以在加工件冷卻至一定溫度時，重啟切割，激光從待加工工件轉角位置的另一邊切出。
7.根據(jù)權利要求6所述激光切割轉角的系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制裝置還包括一控制機床運動和停止的機床控制單元。
8.根據(jù)權利要求6所述激光切割轉角的系統(tǒng)，其特征在于:所述的暫停切割單元是在每一轉角點輸出一輔助功能代碼，該輔助功能代碼令激光切割系統(tǒng)在轉角位置暫停切割。
9.根據(jù)權利要求8所述激光切割轉角的系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制裝置還包括在暫停切割前，預設暫停切割時間的時間控制單元。
10.根據(jù)權利要求9所述激光切割轉角的系統(tǒng)，其特征在于:所述的重啟切割單元是當預設的暫停切割時間到時，輔助功能代碼令激光切割系統(tǒng)恢復切割程序。
【文檔編號】B23K26/38GK103658998SQ201310652934
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】鄧超, 向水平, 陳根余, 陳燚, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司