[发明专利]异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法

权利要求书

1.一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：提供主柜体、激光系统、切割送料机构、反馈装置和焊接固定机构，将所述切割送料机构、所述反馈装置和所述焊接固定机构均设置于所述主柜体上，并使得所述激光系统的激光头和所述反馈装置均对应于所述切割送料机构的送料路径和所述焊接固定机构的焊接工作台，所述反馈装置根据异形管的待激光切割或激光焊接处的三维形貌确定激光束补偿半径值；

S2：提供控制模组和视觉模组，所述切割送料机构、所述焊接固定机构、所述视觉模组和所述激光系统均和所述控制模组电连接，所述视觉模组和所述激光头电连接，且所述视觉模组的光路和所述激光头的激光束路径同轴设置，以实现所述激光头相对于所述异形管的待切割或焊接位置的定位；

S3：所述激光头进行焊接作业时，所述控制模组根据所述视觉模组反馈的信息控制所述激光头对准所述焊接固定机构上的所述异形管，并控制所述反馈装置进行所述异形管的三维复杂焊缝的形貌跟踪测量和焊接补偿量确定，以实现精确激光焊接作业，当所述异形管进行拼焊时，将所述异形管以微进给量形式移动并拼接，所述视觉模组对拼接轨迹进行测量，并对拼接过程中产生的偏移进行实时动态补偿；

S4：所述激光头进行切割和焊接复合作业时，将两不同厚度的所述异形管夹紧固定，分别对两所述异形管的待切割部位通过所述激光头进行三维激光切割以形成焊边，将两所述异形管的焊边相拼合并通过所述激光头进行焊接；

所述激光系统还包括驱动机构和光纤激光器，所述驱动机构设置于所述主柜体上，所述激光头设置于所述驱动机构上，所述驱动机构用于驱动所述激光头在由X轴、Y轴和Z轴构成的三维立体空间内移动，所述光纤激光器设置于所述主柜体内，并和所述激光头相连接，所述切割送料机构设置于所述主柜体上，并用于夹设异形管沿X轴旋转或沿X轴进给，所述切割送料机构的进给路径位于所述激光头的下方，所述焊接固定机构设置于所述主柜体上，且所述焊接固定机构位于所述激光头的下方；

所述驱动机构包括X轴线性模组、Y轴线性模组、Z轴线性模组和支撑架，所述支撑架设置于所述主柜体上，所述X轴线性模组设置于所述支撑架上，所述Y轴线性模组设置于所述X轴线性模组上，所述Z轴线性模组设置于所述Y轴线性模组上，所述激光头设置于所述Z轴线性模组上；

所述切割送料机构包括驱动电机、装夹组件和承载架，所述承载架设置于所述主柜体上，所述装夹组件和所述驱动电机均设置于所述承载架上，所述驱动电机和所述装夹组件传动连接，并用于驱动所述装夹组件绕X轴转动，或驱动所述异形管沿X轴运动；

所述切割送料机构还包括第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件包括齿轮轴、传动带和从动齿轮，所述齿轮轴和所述驱动电机的驱动轴传动连接，所述从动齿轮设置于所述装夹组件上，所述传动带套设于所述齿轮轴和所述从动齿轮之间，所述第二传动组件包括蜗杆和驱动螺母，所述蜗杆沿X轴方向设置，所述驱动螺母套设于所述蜗杆上，并和所述异形管相连接，所述驱动电机的驱动轴选择性地和所述齿轮轴或所述蜗杆传动连接，所述切割送料机构还包括离合器，所述驱动电机的驱动轴通过所述离合器在所述齿轮轴传动配合和所述蜗杆传动配合之间切换；

所述焊接固定机构包括焊接工作台和蜗轮升降机，所述蜗轮升降机固定于所述主柜体内，所述焊接工作台设置于所述蜗轮升降机上并对应于所述激光头设置，所述蜗轮升降机的四个角部均设置有导向件，相邻的两所述导向件之间连接有加强板条，所述导向件和所述焊接工作台的下端面相连接；

所述装夹组件包括装夹卡盘和内轴套，所述承载架上开设有装配孔，所述内轴套转动穿设于所述装配孔内，所述装夹卡盘设置于所述内轴套上；

所述切割送料机构还包括尾撑机构，所述尾撑机构包括尾撑架和顶头轴，所述尾撑架沿X轴滑动设置于所述支撑架的一侧，所述顶头轴安装于所述尾撑架朝向所述装夹卡盘的一侧，且正对所述异形管设置；

所述尾撑机构还包括弹性件，所述顶头轴沿X轴滑动设置于所述尾撑架上，所述弹性件设置于所述顶头轴和所述尾撑架之间；

所述尾撑机构还包括手拧螺栓，所述尾撑架上开设有螺纹孔，所述手拧螺栓穿过所述螺纹孔并用于和所述支撑架抵接配合。