[發明專利]一種激光剝離導爆索時激光切割的功率和速度控制方法

有效

• 申請號: 201710421868.2
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107009024B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 魏善碧;柴毅;廖瑞勇;馮川;鄧家林;李楓
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種激光剝離導爆索時激光切割的功率和速度控制方法,其特征在于,具體步驟如下:

1)建立導爆索切割模型；

2)根據切割模型，通過大量的切割實驗確定激光切割模型中的待定參數；

3)在保持激光切割臺運動速度不變的情況下在線調節功率，達到最佳切割效果；

其中，步驟1)完成的具體步驟如下：

1-1)將導爆索截面均分成n層，L₁、L₂…L_n；

1-2)計算出每一層的截面積S_i,注意要去除金屬管和藥劑層的截面積，其截面積與切割所需的激光能量成正比；(i＝1,2,3…n)

其中，步驟2)完成的具體步驟如下:

2-1)假定導爆索的切割深度與激光的能量成其中Q表示切割所需的激光能量，L為導爆索的切割深度，k₀、k₁是待定參數；

2-2)先固定激光切割功率P₁不變，取20組不同的切割速度，記錄下每個速度對應的導爆索切割深度Lx,并計算出每次切割的激光能量Q_X，Q＝P×d/v，P為激光功率，d為導爆索直徑，v為切割速度；

2-3)使用數據處理工具，對導爆索的切割深度和激光的能量進行指數擬合，得到兩者的數學關系式；

激光功率可以根據切割速度和深度，自適應的調節功率大小，使得導爆索的平面平整光潔，沒有飛邊和嚴重突起，還可以避免功率過大而引起的編織物燃燒熏黑銀管的情況；

其中，步驟3)完成的具體步驟如下：

3-1)根據步驟(2)得到的數學關系式可以計算出切割每一層所需的激光能量，然后由公式Q1＝P1*d1/v1可計算出切割每一層所需的激光功率，其中Q1代表激光能量，P1為激光切割功率，d1為每一層的厚度，v1代表固定的切割速度；

3-2)按切割速度由小到大的順序，以恒定功率P一直剝離導爆索，找到該功率下剝離導爆索的最大速度Vmax；

3-3)在固定切割速度Vmax不變的情況下，根據步驟(3-1)確定的導爆索每一層的激光切割功率，在線調節激光切割功率，剝離導爆索，并觀察切割效果；

3-4)若切割面較為平滑，表面無毛邊，而且沒有傷到導爆索的金屬圓管，那么就記錄下上述實驗參數；否則，就微調之前的切割速度，然后重復步驟(3-3)，若切割效果還是不理想，那么就繼續調節切割速度，再重復步驟(3-3)，直到達到上述理想效為止，并記錄下此時的各項實驗參數；

步驟(3-1)中根據公式可以計算出切割到深度L_i和到深度L_i+1所需的激光能量，后者減去前者，其結果便是切斷導爆索第L_i+1層所需的能量；

步驟(3-3)和步驟(3-4)中的激光切割功率調節具體操作為，每個切割速度下切割后，要先細致觀察每一層的大致切割情況，然后調整每一層的切割功率進行下一次切割；多次調整功率后，若切割效果仍不理想，再才能調整切割速度；然后在固定這個調整后的切割速度，重復步驟(3-3)即可。