本发明涉及金属零部件切割，具体而言，涉及一种金属冲压零件激光调节切割方法。
背景技术：
1、随着先进制造技术的快速发展，激光切割技术凭借其高自动化、高适应性和非接触性等特点，在航空航天、船舶重工、汽车制造、医疗器械等领域受到广泛应用。应用场景从二维平面切割扩展到三维立体切割。而三维立体零件造型多样、结构复杂，在当前生产制造水平下，生产的零件必然存在减薄区域和增厚区域，尤其是冲压零件，相比原始板料最大减薄率可达20％左右。此类零件在进行激光切割过程中若仍保持恒定激光功率、恒定切割速度，必然会导致在切割至减薄区域时产生较大热影响区，造成被切割件切口处组织硬化，材料性能降低；在切割至增厚区域时会出现切割不完全，产生挂渣、切面粗糙等缺陷；而且三维立体切割在切割至陡立面或曲度变化较大面时，若切割姿态调整不及时也会导致上述缺陷。
2、例如申请号为us202218066362的美国专利，其公开了一种基于机器视觉的不规则零件激光切割方法，包括：(a)获取布局图上所有零件的顶点并对其进行编号；规划零件顶点集和空切割路径顶点集；获得最短空切割路径和具有最短空切割路径的空切割路径顶点集；(d)根据cplex算法获得的顺序一个接一个地切割部件。但该切割方法的能源利用率低，切割效果不佳。
3、又例如授权公告号为cn 112222631 b的中国发明专利，其公开了一种非晶零件激光切割方法，包括：将待加工的非晶合金材料固定在光敏玻璃基板上；运用飞秒激光对待加工的非晶合金材料进行加工，当光敏玻璃基板发出持续荧光后完成加工。该发明采用光敏玻璃基板粘贴固定非晶合金材料的方式，无需专用的夹持工具，可一次性完成非晶合金材料轮廓的激光切割，且易于从光敏玻璃基板上取下加工完成的零件；且玻璃基板的激光去除阈值极高，在激光切割过程中损伤很小，可避免非晶非晶合金材料的污染。同时，该发明选用掺杂荧光物质的光敏玻璃基板，基板接触激光后会发出荧光，可以高效判断加工进度。采用的热效应极小的飞秒激光方式，有效避免了非晶合金材料晶化的氧化。但该切割方法仅适用于非晶零件，而且无法判断零件的厚度，切割效果不佳。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种金属冲压零件激光调节切割方法，通过获取被切割零件切割路径上厚度分布对激光功率、切割速度和切割姿态进行实时调整，提高了激光切割过程中的能源利用率和切割效果，减少了激光切割过程对被切割件热损伤和缺陷的产生，提高切缝宽度一致性、切割表面光滑度。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用的方案如下：
3、本发明提供一种金属冲压零件激光调节切割方法，包括，
4、步骤一：获取待切割金属上切割路径的厚度分布与法向分布；
5、步骤二：确定切割原点，获得激光功率初始值、切割速度初始值、姿态特征初始值；
6、步骤三：根据材料特性建立激光功率调整模块、切割速度调整模块；根据机械臂姿态调整特性建立姿态调整模块；
7、步骤四：根据厚度分布输出激光功率改变值和切割速度改变值；根据法向分布输出姿态特征改变值；
8、步骤五：根据改变值调整切割过程中的激光功率、切割速度与切割姿态。
9、本发明的金属冲压零件激光调节切割方法通过分析测量被切割件切割路径的厚度和法线方向，获得切割路径的厚度分布、法向分布，根据厚度分布和法向分布在切割过程中对激光切割参数进行调整，完成对激光切割参数在切割过程中的实时调整。本发明的切割方法，能够适应三维立体切割，能够提高激光切割过程，中的切割效果和能源利用率，减少激光切割过程对被切割件的热影响和缺陷。
10、优选的是，所述步骤一中的所有的参数调节均基于确定的切割路径，需要先确定切割路径；对激光功率、切割速度和切割姿态进行调整时，需要先获取切割路径上的厚度分布和法向分布；在零件成形前对材料切割路径范围印制网格点，零件成形后对零件进行多角度摄影，通过图像识别算法结合金属材料塑性变形体积不变理论对零件切割路径上所印的网格点进行逆向建模，输出零件及切割路径的片体模型；进一步对零件及切割路径的片体模型进行数据分析，以获取切割路径的厚度分布与法向分布。
11、在上述任一方案中优选的是，所述步骤二中选取厚度为零件板料初始厚度且法向方向较为稳定的点作为切割原点，将切割原点时达到最优效果的激光功率、切割速度以及姿态特征设为切割参数的初始值，后续切割参数均基于初始值变化。
12、在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中根据材料反射率与热导率确定材料厚度与激光功率以及切割速度的关系，形成最优解计算模型，建立激光功率调整模块、切割速度调整模块；根据机械臂调整速度和调整范围建立姿态调整模块。
13、在上述任一方案中优选的是，所述步骤五中激光发射部不断地按照模型连续的输出激光功率改变值、切割速度改变值和姿态特征改变值对切割过程进行调整。
14、在上述任一方案中优选的是，所述步骤一至步骤四的基础上还包括建立功率调整第一阈值、速度调整第一阈值。
15、综上所述本发明的金属冲压零件激光调节切割方法具有以下优点：通过分析测量被切割件切割路径的厚度和法线方向，获得切割路径的厚度分布、法向分布，根据厚度分布和法向分布在切割过程中对激光切割参数进行调整，完成对激光切割参数在切割过程中的实时调整；本发明的切割方法能够适应三维立体切割，能够提高激光切割过程中的切割效果和能源利用率，减少激光切割过程对被切割件的热影响和缺陷。
1.一种金属冲压零件激光调节切割方法，其特征在于包括，
2.如权利要求1所述的金属冲压零件激光调节切割方法的检测方法，其特征在于：所述步骤一中的所有的参数调节均基于确定的切割路径，需要先确定切割路径；对激光功率、切割速度和切割姿态进行调整时，需要先获取切割路径上的厚度分布和法向分布；在零件成形前对材料切割路径范围印制网格点，零件成形后对零件进行多角度摄影，通过图像识别算法结合金属材料塑性变形体积不变理论对零件切割路径上所印的网格点进行逆向建模，输出零件及切割路径的片体模型；进一步对零件及切割路径的片体模型进行数据分析，以获取切割路径的厚度分布与法向分布。
3.如权利要求1所述的金属冲压零件激光调节切割方法的检测方法，其特征在于：所述步骤二中选取厚度为零件板料初始厚度且法向方向较为稳定的点作为切割原点，将切割原点时达到最优效果的激光功率、切割速度以及姿态特征设为切割参数的初始值，后续切割参数均基于初始值变化。
4.如权利要求1所述的金属冲压零件激光调节切割方法的检测方法，其特征在于：所述步骤三中根据材料反射率与热导率确定材料厚度与激光功率以及切割速度的关系，形成最优解计算模型，建立激光功率调整模块、切割速度调整模块；根据机械臂调整速度和调整范围建立姿态调整模块。
5.如权利要求1所述的金属冲压零件激光调节切割方法的检测方法，其特征在于：所述步骤五中激光发射部不断地按照模型连续的输出激光功率改变值、切割速度改变值和姿态特征改变值对切割过程进行调整。
6.如权利要求1所述的金属冲压零件激光调节切割方法的检测方法，其特征在于：所述步骤一至步骤四的基础上还包括建立功率调整第一阈值、速度调整第一阈值。
