激光加工方法及系统与流程

本发明涉及机床控制，尤其涉及一种激光加工方法及系统。

背景技术：

1、激光加工是指一种使用汇聚的激光束对管材、钣金等材料进行加工的方法，通常使用激光设备包括激光器、加工机台、光纤和激光加工头等来完成。

2、然而，现有技术中，通常送料运动直接根据激光加工设备的设备参数进行，而切割过程中的切割轨迹则是按照既对送料运动对应范围内的切割轨迹进行筛选、排序后确定，因此，二者范围的不匹配不仅导致加工效率低，并且，在经过多次送料运动后，切割轨迹的实际切割位置并不对应在加工图纸中的位置，还会造成切割质量变差的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种激光加工方法及系统，以在实现连续流畅的自动化加工的同时，提高加工效率、提升切割质量。

2、本发明的第一方面，提供了一种激光加工方法，包括：在加工图纸上确定当前加工任务的初始加工范围；基于预设筛选条件对所述当前加工任务的初始加工范围内的切割轨迹进行筛选，获取所述当前加工任务的待加工轨迹信息和待删除轨迹信息，所述当前加工任务的待加工轨迹信息包括q个切割工轨，所述当前加工任务的待删除轨迹信息包括所述q个切割工轨以外的l个切割轨迹，q和l均为整数，并且，q≥1，l≥0；基于预设轨迹排序规则，对所述当前加工任务的待加工轨迹信息中的q个切割轨迹进行排序，形成当前加工任务轨迹信息；基于所述当前加工任务的待删除轨迹信息，获取下一个加工任务的起点位置和送料距离。

3、可选的，所述在加工图纸上确定当前加工任务的初始加工范围的方法包括：基于送料方向上的第一起点位置、以及激光加工设备的激光切割头在送料方向上的最大移动距离，获取所述当前加工任务在送料方向上的初始终点位置；以所述第一起点位置为所述初始加工范围的起点，并以所述当前加工任务的初始终点位置为所述初始加工范围的终点，将所述第一起点位置至所述当前加工任务的初始终点位置所形成的范围，作为所述当前加工任务的初始加工范围；其中，若所述当前加工任务之前无加工任务，所述第一起点位置是预设的起点位置；若所述当前加工任务之前具有上一个加工任务，所述第一起点位置是所述上一个加工任务在送料方向上的终点位置。

4、可选的，所述当前加工任务的初始加工范围是一个在送料方向上的位置范围；所述基于预设筛选条件对所述当前加工任务的初始加工范围内的切割轨迹进行筛选，获取所述当前加工任务的待加工轨迹信息和待删除轨迹信息的方法包括：对所述当前加工任务的初始加工范围内满足所述预设筛选条件的切割轨迹进行标记；以未被标记的q个切割轨迹形成所述当前加工任务的待加工轨迹信息；以被标记的l个切割轨迹形成所述当前加工任务的待删除轨迹信息；所述预设筛选条件包括：范围外直切类切割轨迹，所述范围外直切类切割轨迹的包围盒超出所述当前加工任务的初始加工范围；范围外坡口类切割轨迹，所述范围外坡口类切割轨迹的包围盒超出所述当前加工任务的初始加工范围。

5、可选的，所述预设筛选条件还包括以下至少一者：第一类待删除切割轨迹，所述第一类待删除切割轨迹的切割轨迹类型包括切断线，所述第一类待删除切割轨迹的包围盒在送料方向上位于第一类位置范围内，所述第一类位置范围是在送料方向上自所述范围外坡口类切割轨迹的包围盒至所述当前加工任务的初始加工范围的终点位置所覆盖的范围；第二类待删除切割轨迹，所述第二类待删除切割轨迹的切割轨迹类型包括切断线和跨面轨迹，所述第二类待删除切割轨迹的包围盒与范围外指定切割轨迹的包围盒在送料方向上的最小间距小于或等于所述激光加工设备的辅助夹持设备与激光切割头之间在送料方向上的间距，并且，所述第二类待删除切割轨迹在所述当前加工任务的初始加工范围内，所述当前加工任务的初始加工范围的终点位置位于所述第二类待删除切割轨迹与所述范围外指定切割轨迹之间；第三类待删除切割轨迹，所述第三类待删除切割轨迹的切割轨迹类型包括切断线，所述第三类待删除切割轨迹的包围盒与所述当前加工任务的初始加工范围的终点位置之间的最小间距小于或等于所述激光加工设备的夹爪与激光切割头之间的间距。

6、可选的，所述基于所述当前加工任务的待删除轨迹信息，获取下一个加工任务的起点位置和送料距离的方法包括：确定所述l个切割轨迹中的最小z轴坐标，以所述l个切割轨迹中的最小z轴坐标为所述下一个加工任务的起点位置，z轴是平行于送料方向的坐标轴，z轴坐标向送料方向减小；基于预设的切割行程、预设的跨面轨迹切割行程、以及所述当前加工任务的待删除轨迹信息，获取所述下一个加工任务的送料距离。

7、可选的，基于预设的切割行程、预设的跨面轨迹切割行程、以及所述当前加工任务的待删除轨迹信息，获取所述下一个加工任务中的送料距离的方法包括：在所述当前加工任务的待删除轨迹信息中，获取l个切割轨迹中，切割轨迹类型为单面轨迹、且包围盒的z轴坐标为最小z轴坐标的第一指定切割轨迹，所述单面轨迹包括跨面轨迹以外的其余切割轨迹类型；基于第一预设长度、所述第一指定切割轨迹以及所述切割行程，获取第一送料距离；在所述当前加工任务的待删除轨迹信息中，获取l个切割轨迹中，切割轨迹类型为跨面轨迹、且包围盒的z轴坐标为最小z轴坐标的第二指定切割轨迹；基于第二预设长度、所述第二指定切割轨迹以及所述跨面切割行程，获取第二送料距离；以所述第一送料距离和所述第二送料距离中长度更短的一者作为所述下一个加工任务的送料距离。

8、可选的，所述基于第一预设长度、所述第一指定切割轨迹以及所述切割行程，获取第一送料距离的方法包括：若所述第一指定切割轨迹的长度小于第一预设长度，以所述第一指定切割轨迹的包围盒的最小z轴坐标与切割行程起点之间的间距为所述第一送料距离，所述切割行程起点与所述初始终点位置之间的间距为所述切割行程；若所述第一指定切割轨迹的长度大于第一预设长度或等于第一预设长度，以所述第一指定切割轨迹的包围盒的最大z轴坐标与所述初始终点位置之间的间距为所述第一送料距离。

9、可选的，所述基于第二预设长度、所述第二指定切割轨迹以及所述跨面切割行程，获取第二送料距离的方法包括：若所述第二指定切割轨迹的长度小于第二预设长度，以所述第二指定切割轨迹的包围盒的最小z轴坐标与跨面切割行程起点之间的间距为所述第二送料距离，所述跨面切割行程起点与所述初始终点位置之间的间距为所述跨面切割行程；若所述第二指定切割轨迹的长度大于第二预设长度或等于第二预设长度，以所述第二指定切割轨迹的包围盒的最大z轴坐标与所述初始终点位置之间的间距为所述第二送料距离。

10、可选的，所述第二预设长度小于所述第一预设长度。

11、可选的，所述基于预设轨迹排序规则，对所述当前加工任务的待加工轨迹信息中的q个切割轨迹进行排序，形成当前加工任务轨迹信息的方法包括：将所述q个切割轨迹分为第一类切割轨迹和第二类切割轨迹，所述第一类切割轨迹包括切断线和跨面轨迹，所述第二类切割轨迹包括除所述第一类切割轨迹以外的其他切割轨迹；基于预设规则，对所述第二类切割轨迹中的各切割轨迹进行排序，形成初始排序顺序；按zbmax从小到大的顺序，将所述第一类切割轨迹中的各切割轨迹插入初始排序顺序下的第二类切割轨迹，形成最终排序顺序，所述zbmax是切割轨迹的包围盒在z轴上的最大z轴坐标，所述当前加工任务轨迹信息包括所述q个切割轨迹和所述最终排序顺序。

12、可选的，所述预设规则包括以下一者：按zbmax从小到大的顺序，对各切割轨迹进行排序；按空移最短原则对管材的每个管面内的各切割轨迹进行排序；基于预设模型预估q个切割轨迹的空移时最短时间、以及对应的排序顺序，按所述对应的排序顺序对各切割轨迹进行排序。

13、可选的，在获取所述当前加工任务的待加工轨迹信息和待删除轨迹信息之后，运行上一个加工任务的自动化机械动作，并获取下一个加工任务的起点位置和送料距离，且在进行上一个加工任务的自动化机械动作并获取下一个加工任务的起点位置和送料距离的过程中，形成当前加工任务轨迹信息。

14、本发明的第二方面，提供了一种激光切割系统，所述激光切割系统采用如上任一所述的激光切割方法，包括：计算机辅助制造模块，用于：在加工图纸上确定当前加工任务的初始加工范围；基于预设筛选条件对所述当前加工任务的初始加工范围内的切割轨迹进行筛选，获取所述当前加工任务的待加工轨迹信息和待删除轨迹信息，所述当前加工任务的待加工轨迹信息包括q个切割工轨，所述当前加工任务的待删除轨迹信息包括所述q个切割工轨以外的l个切割轨迹，q和l均为整数，并且，q≥1，l≥0；输出所述当前加工任务的待加工轨迹信息；基于所述当前加工任务的待删除轨迹信息，获取下一个加工任务的起点位置和送料距离；计算机辅助设计模块，用于：接受所述当前加工任务的待加工轨迹信息；基于预设轨迹排序规则，对所述当前加工任务的待加工轨迹信息中的q个切割轨迹进行排序，形成当前加工任务轨迹信息。

15、可选的，所述计算机辅助制造模块，还用于：输出所述当前加工任务的待加工轨迹信息之后，运行上一个加工任务的自动化机械动作；所述计算机辅助设计模块，还用于：在通过所述计算机辅助制造模块运行上一个加工任务的自动化机械动作的过程中，于预设轨迹排序规则，对所述当前加工任务的待加工轨迹信息中的q个切割轨迹进行排序，形成当前加工任务轨迹信息。

16、本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上任一所述方法的步骤。

17、本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述方法中的步骤。

18、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

19、本发明的技术方案提供的激光加工方法中，由于基于相同的筛选条件而筛选形成的待加工轨迹信息和待删除轨迹信息，来分别获取当前加工任务的待加工范围、以及用于定义送料运动的下一个加工任务的起点位置和送料距离，因此，一方面，在自动化加工过程中，每个加工任务中的送料运动的范围和待加工范围相匹配，从而，加工效率高、切割质量好，另一方面，送料距离还可根据待删除轨迹信息中切割轨迹的类型、尺寸、位置等条件来实时调节，因此，综合对激光加工设备的设备限制(例如夹持部件等)与切割轨迹之间的互相影响、切割过程中机械运动对不同切割轨迹带来的影响等方面的综合判断，形成针对性的预设规则来调节出最恰当的送料距离，从而，减少了加工中断的风险，且有利于提高切割质量。此外，由于基于预设筛选条件对当前加工任务的初始加工范围内的切割轨迹进行筛选，获取当前加工任务的待加工轨迹信息和待删除轨迹信息，并且，基于此，对当前加工任务轨迹信息、以及下一个加工任务的起点位置和送料距离，分别获取，因此，对q个切割轨迹进行排序以形成当前加工任务的待加工轨迹信息的过程、以及获取下一个加工任务的起点位置和送料距离的过程，二者相互不干涉，从而，能够在完成依当前加工任务轨迹信息所进行的当前加工任务的自动化机械动作之前，获取下一个加工任务的起点位置和送料距离，并以此接续当前加工任务的自动化机械动作，以进行下一个加工任务的送料运动，由此，激光加工过程在进行自动化机械动作的同时，进行了切割轨迹的实时排序和针对送料运动的实时运算，实现了连续流畅的自动化加工。综上，该激光加工方法的加工效率高、切割质量好、且可实现连续流畅的自动化加工。