[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

说明书

本申请属于激光加工设备技术领域，尤其涉及一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备及其控制方法。异形管三维立体激光切割焊接一体化设备包括主柜体、激光系统、切割送料机构和焊接固定机构，激光系统包括驱动机构、激光头和光纤激光器，驱动机构设置于主柜体上，驱动机构用于驱动激光头在由X轴、Y轴和Z轴构成的三维立体空间内移动，光纤激光器和激光头连接，切割送料机构用于夹设管件沿X轴旋转或沿X轴进给，切割送料机构的进给路径通过激光头的下方，且焊接固定机构对应于激光头的下方设置，如此便兼具了对管件的三维立体激光切割和焊接功能。本申请的控制方法解决了异形管在三维立体激光切割焊接过程中的形控性的难题。

技术领域

本申请属于激光加工设备技术领域，尤其涉及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。

背景技术

在汽车制造、船舶制造以及钢结构加工等行业领域，通常会涉及到对物料（比如板件、圆管件、方管件或异形管件等）的激光切割和激光焊接加工。现有技术中，激光切割和激光焊接过程通常是分别采用切割机和焊接机实现的，如此会存在激光切割和激光焊接加工的投入成本高，且加工效率较低。

发明内容

本申请的目的在于提供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，旨在解决现有技术中的激光切割和激光焊接加工的投入成本高，且加工效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：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，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；