带焊接坡口的管材激光切割方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种带焊接坡口的管材激光切割方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：创建所述目标工件的辅助目标工件，获取所述辅助目标工件的外表面，对所述辅助目标工件的外表面以及所述目标管材的外表面进行求交，得到所述目标管材的除料形状的外轮廓；获取若干第一内轮廓散点以及该第一内轮廓散点对应的所述外轮廓的第一外轮廓散点；获取所述每个第一内轮廓散点与对应的第二外轮廓散点；将所有的第二外轮廓散点进行拟合，得到优化外轮廓；以优化外轮廓作为切割轨迹，以第一切割方向作为最终的切割方向，执行激光切割程序，对目标管材进行激光切割。从而能够尽可能与所要焊接的目标工件的焊接面保持一均匀的焊接坡口，以利于后续焊接。后续焊接。后续焊接。

【技术实现步骤摘要】
带焊接坡口的管材激光切割方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及激光切割加工
，尤其涉及一种带焊接坡口的管材激光切割方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在金属切割领域，某些下料的目标效果是两个工件的表面对拼在一起时完全贴合，这样组装的位置、角度、长度等参数会很精确、组装也会很牢固，然后再做焊接等组装工序。
[0003]而在将两工件进行焊接的时候，通常需要其中一个工件的端面紧贴待焊接的另一个工件的管面，以此保持接触稳定；且两者接触的外表面部分需预留一坡度缝隙，作为焊接缝隙，以使得在焊接时利用焊锡填补该焊接缝隙，从而保持焊接的牢固。当焊接缝隙均匀时，焊接效果不仅牢固而且美观，而焊接缝隙不均匀时，会给焊接造成相应的麻烦且会影响焊接质量。
[0004]因而，如何有效地在管件拼接时对焊接缝隙进行均匀化处理，已成为目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种带焊接坡口的管材激光切割方法、装置、设备及存储介质，以解决如何有效地在管件拼接时对焊接缝隙进行均匀化处理的问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种带焊接坡口的管材激光切割方法，用于在目标管材上切割出用于焊接的坡口，以将所述目标管材焊接至一目标工件上，所述方法包括：
[0007]获取目标工件的外表面以及目标管材的外表面，并基于所述目标工件的外表面创建所述目标工件的辅助目标工件；
[0008]获取所述辅助目标工件的外表面，对所述辅助目标工件的外表面以及所述目标管材的外表面进行求交，得到所述目标管材的除料形状的外轮廓，并删除所述辅助目标工件；其中，所述外轮廓与所述目标工件的外表面之间包括坡口缝隙，所述坡口缝隙表征为使切割方向沿远离目标工件的焊接面偏离的角度；所述除料形状为所述辅助目标工件的外表面以及所述目标管材的外表面相交面的形状；
[0009]获取目标管材的除料形状的初始内轮廓；
[0010]对所述除料形状的初始内轮廓进行采点，得到若干第一内轮廓散点；
[0011]以每个第一内轮廓散点为基准，获得该第一内轮廓散点对应的所述外轮廓的第一外轮廓散点；其中，每个第一外轮廓散点与对应的第一内轮廓散点的连线指向所述目标管材的轴心；
[0012]以每个第一内轮廓散点与对应的所述第一外轮廓散点的连线作为每个第一内轮廓散点的理想的切割方向；其中，切割方向表征为所述每个第一内轮廓散点与对应的所述外轮廓散点的连线与所述目标管材的垂面之间的夹角，所述垂面垂直于所述目标管材的轴
线；
[0013]基于每个第一内轮廓散点的理想的切割方向与机械最大摆角，得到所述每个第一内轮廓散点与对应的第二外轮廓散点；
[0014]将所有的第二外轮廓散点进行拟合，得到优化外轮廓；
[0015]以所述优化外轮廓作为切割轨迹，以第一切割方向作为最终的切割方向，执行激光切割程序，对所述目标管材进行激光切割，以在所述目标管材上切割出用于焊接的坡口；其中，所述第一切割方向为所述理想的切割方向或机械最大摆角，所述机械最大摆角为激光切割设备的切割头与所述目标管材的垂面之间的最大夹角。
[0016]可选的，所述基于每个第一内轮廓散点的理想的切割方向与机械最大摆角，得到所述每个第一内轮廓散点与对应的第二外轮廓散点还包括：
[0017]获取机械最大摆角；
[0018]依据所述理想的切割方向的绝对值与所述机械最大摆角的关系，确定所述第一切割方向以及所述第二外轮廓散点，其中，所述第一切割方向的绝对值不大于所述机械最大摆角。
[0019]可选的，所述依据所述理想的切割方向的绝对值与所述机械最大摆角的关系，确定所述第一切割方向，包括：
[0020]若所述理想的切割方向的绝对值大于所述机械最大摆角，则以所述机械最大摆角作为所述第一切割方向；
[0021]若所述理想的切割方向绝对值小于或等于所述机械最大摆角，则将每个第一内轮廓散点沿所述理想的切割方向延伸至所述目标管材的外表面，得到对应的第二外轮廓散点。
[0022]可选的，所述依据所述理想的切割方向的绝对值与所述机械最大摆角的关系，确定所述第二外轮廓散点，具体为：
[0023]若所述理想的切割方向的绝对值大于所述机械最大摆角，则将每个第一内轮廓散点沿所述机械最大摆角方向延伸至所述目标管材的外表面，得到对应的第二外轮廓散点；
[0024]若所述理想的切割方向绝对值小于或等于所述机械最大摆角，则以第一内轮廓散点对应的第一外轮廓散点作为对应的第二外轮廓散点。
[0025]可选的，所述辅助目标工件的形状匹配于所述目标工件的形状，且所述辅助目标工件的管径大于所述目标工件的管径。
[0026]可选的，所述焊接面为平面或曲面。
[0027]可选的，所述机械最大摆角为45度。
[0028]根据本专利技术的第二方面，提供了一种带焊接坡口的管材激光切割装置，包括辅助工件创建单元、外轮廓确定单元、获取单元、第一内轮廓散点确定单元、第一外轮廓散点确定单元、切割方向确定单元、第二外轮廓散点确定单元、拟合单元以及切割单元；其中：
[0029]所述辅助工件创建单元，用于获取目标工件的外表面以及目标管材的外表面，并基于所述目标工件的外表面创建所述目标工件的辅助目标工件；
[0030]所述外轮廓确定单元，用于获取所述辅助目标工件的外表面，对所述辅助目标工件的外表面以及所述目标管材的外表面进行求交，得到所述目标管材的除料形状的外轮廓，并删除所述辅助目标工件；其中，所述外轮廓与所述目标工件的外表面之间包括坡口缝
隙，所述坡口缝隙表征为使切割方向沿远离目标工件的焊接面偏离的角度；所述除料形状为所述辅助目标工件的外表面以及所述目标管材的外表面相交面的形状；
[0031]所述获取单元，用于获取目标管材的除料形状的初始内轮廓；
[0032]所述第一内轮廓散点确定单元，用于对所述除料形状的初始内轮廓进行采点，得到若干第一内轮廓散点；
[0033]所述第一外轮廓散点确定单元，用于以每个第一内轮廓散点为基准，获得该第一内轮廓散点对应的所述外轮廓的第一外轮廓散点；其中，每个第一外轮廓散点与对应的第一内轮廓散点的连线指向所述目标管材的轴心；
[0034]所述切割方向确定单元，用于以每个第一内轮廓散点与对应的所述第一外轮廓散点的连线作为每个第一内轮廓散点的理想的切割方向；其中，切割方向表征为所述每个第一内轮廓散点与对应的所述外轮廓散点的连线与所述目标管材的垂面之间的夹角，所述垂面垂直于所述目标管材的轴线；
[0035]所述第二外轮廓散点确定单元，用于基于每个第一内轮廓散点的理想的切割方向与机械最大摆角，得到所述每个第一内轮廓散点与对应的第二外轮廓散点；
[0036]所述拟合单元，用于将所有的第二外轮廓散点进行拟合，得到优化外轮廓；
[0037]所述切割单元，用于以所述优化外轮廓作为切割轨迹，以第一切割方向作为最终的切割方向，执行激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带焊接坡口的管材激光切割方法，其特征在于，用于在目标管材上切割出用于焊接的坡口，以将所述目标管材焊接至一目标工件上，所述方法包括：获取目标工件的外表面以及目标管材的外表面，并基于所述目标工件的外表面创建所述目标工件的辅助目标工件；获取所述辅助目标工件的外表面，对所述辅助目标工件的外表面以及所述目标管材的外表面进行求交，得到所述目标管材的除料形状的外轮廓，并删除所述辅助目标工件；其中，所述外轮廓与所述目标工件的外表面之间包括坡口缝隙，所述坡口缝隙表征为使切割方向沿远离目标工件的焊接面偏离的角度；所述除料形状为所述辅助目标工件的外表面以及所述目标管材的外表面相交面的形状；获取目标管材的除料形状的初始内轮廓；对所述除料形状的初始内轮廓进行采点，得到若干第一内轮廓散点；以每个第一内轮廓散点为基准，获得该第一内轮廓散点对应的所述外轮廓的第一外轮廓散点；其中，每个第一外轮廓散点与对应的第一内轮廓散点的连线指向所述目标管材的轴心；以每个第一内轮廓散点与对应的所述第一外轮廓散点的连线作为每个第一内轮廓散点的理想的切割方向；其中，切割方向表征为所述每个第一内轮廓散点与对应的所述外轮廓散点的连线与所述目标管材的垂面之间的夹角，所述垂面垂直于所述目标管材的轴线；基于每个第一内轮廓散点的理想的切割方向与机械最大摆角，得到所述每个第一内轮廓散点与对应的第二外轮廓散点；将所有的第二外轮廓散点进行拟合，得到优化外轮廓；以所述优化外轮廓作为切割轨迹，以第一切割方向作为最终的切割方向，执行激光切割程序，对所述目标管材进行激光切割，以在所述目标管材上切割出用于焊接的坡口；其中，所述第一切割方向为所述理想的切割方向或机械最大摆角，所述机械最大摆角为激光切割设备的切割头与所述目标管材的垂面之间的最大夹角。2.根据权利要求1所述的带焊接坡口的管材激光切割方法，其特征在于，所述基于每个第一内轮廓散点的理想的切割方向与机械最大摆角，得到所述每个第一内轮廓散点与对应的第二外轮廓散点还包括：获取机械最大摆角；依据所述理想的切割方向的绝对值与所述机械最大摆角的关系，确定所述第一切割方向以及所述第二外轮廓散点，其中，所述第一切割方向的绝对值不大于所述机械最大摆角。3.根据权利要求2所述的带焊接坡口的管材激光切割方法，其特征在于，所述依据所述理想的切割方向的绝对值与所述机械最大摆角的关系，确定所述第一切割方向，包括：若所述理想的切割方向的绝对值大于所述机械最大摆角，则以所述机械最大摆角作为所述第一切割方向；若所述理想的切割方向绝对值小于或等于所述机械最大摆角，则以所述理想的切割方向作为所述第一切割方向。4.根据权利要求3所述的带焊接坡口的管材激光切割方法，其特征在于，所述依据所述理想的切割方向的绝对值与所述机械最大摆角的关系，确定所述第二外轮廓散点，具体为：若所述理想的切割方向的绝对值大于所述机械最大摆角，则将每个第一内轮廓散点沿
所述机械最大摆角方向延伸至所述目标管材的外表面，得到对应的第二外轮廓散点；若所述理想的切割方向绝对值小于或等于所述机械最大摆角，则将每个第一内轮廓散点沿所述理...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢淼，马丽，王晶，胡鹏，陆云天，张维维，
申请(专利权)人：上海柏楚电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：