1.本发明属于汽车防撞梁加工技术领域，涉及一种防撞梁的激光切割方法。
背景技术：2.在汽车防撞梁加工过程中，传统加工使用cnc(数控机床)，加工效率受制于铣刀，还有异性特征图形如六角孔，加工效率阻碍较多,产品结构较为复杂。
3.目前在汽车防撞梁的加工时一般不会采用激光切割的方式进行加工，这是由于汽车防撞梁是一种弯曲的工件，在弯曲面上进行高精度的激光切割的难度较大，而防撞梁的公差特性为高精度特征以及低精度位置度，所以在切割过程中存在着种种困难，导致激光切割器无法应用于汽车防撞梁的加工中，例如，激光切割器的喷嘴部分需要接近防撞梁的曲面或者弧面，在切割过程中激光切割器的喷嘴很容易触碰到产品引起设备停机。
技术实现要素：4.本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种防撞梁的激光切割方法。
5.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种防撞梁的激光切割方法，包括步骤如下：
6.s1：根据防撞梁的弧面形状以及弧面上的特征孔位置来预设切割参数以及激光切割器的运动轨迹，预设一个不与特征孔所在弧面相交并且靠近该弧面的平面作为加工平面，该加工平面可以为水平平面或者竖直平面或者倾斜面；
7.s2：特征孔所在轨迹与加工平面之间距离最小的位置点为外端位置点，且加工平面上最靠近外端位置点的位置点为定位初始点，其中，外端位置点与定位初始点的距离不小于3mm；
8.s3：将防撞梁夹持在治具上，机器人带动激光切割器定点定向地在弧面上切割特征孔，首先激光切割器的喷嘴端部运动至定位初始点，激光切割器的喷嘴端部可以在加工平面上沿着特征孔投影在加工平面上的轨迹移动，从而在防撞梁的弧面上切割出特征孔，在此过程中激光切割器的喷嘴端部不会与防撞梁的弧面产生干涉碰撞。
9.较佳的，防撞梁通过两个机器人带动激光切割器进行加工，其中，先预设两个机器人，两个机器人分别为机器人a与机器人b，并且两个机器人均具有激光切割器，两个机器人同时对治具上的同一个防撞梁进行切割。
10.较佳的，在步骤s3中，将防撞梁一端部上的特征孔设定为a组特征孔，将防撞梁上其余的特征孔设定为b组特征孔，其中，a组特征孔由机器人a带着激光切割器沿着防撞梁从一端至另一端的方向逐个进行切割，b组特征孔由机器人b带着激光切割器沿着防撞梁从一端至另一端的方向逐个进行切割，以避免机器人a与机器人b在加工顺序上产生干涉碰撞。
11.较佳的，还包括切割特征缺口的步骤，待加工的防撞梁上具有翻边，机器人在防撞梁的翻边上切割出至少一个特征缺口，切割缺口的步骤在切割特征孔之前或者之后。
12.较佳的，在步骤s3中，令防撞梁以翻边朝下的姿态固定在治具上，以使激光切割器切割特征缺口时产生的熔渣朝下掉落，避免熔渣黏结在防撞梁的外表面，并且特征缺口经过切割后毛刺小于0.5mm。
13.较佳的，在加工圆孔和/或特征孔和/或特征缺口时，激光切割器对防撞梁上的待切割面进行负焦距切割。
14.较佳的，进行负焦距切割时，激光切割器发出的激光焦点集中于待切割面的下表面，以降低毛刺的产生。
15.较佳的，通过负焦距切割将切割后的毛刺尺寸控制在小于0.2mm的范围内。
16.较佳的，在步骤s3中，机器人设置有局部移动组件，激光切割器与局部移动组件连接，其中，机器人可带动局部移动组件快速灵活地移动至加工特征所在的大致位置，并且局部移动组件进一步地带动激光切割器沿预定轨迹移动以进行切割加工。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
18.1、提供了一种利用激光加工汽车防撞梁的方法，能够通过机器人带动激光切割器对防撞梁弧面上的具有角度的特征孔进行切割加工，极大的提高了加工效率，由于采用定点定向的切割方式所以激光切割器的喷嘴端部不会与防撞梁的弧面产生干涉碰撞。
19.2、为了提高切割效率，可以通过两个机器人同时对防撞梁进行加工，为了防止两个机器人在加工时干涉或者碰撞，可以将需要加工的特征孔和/或圆孔分为两组，分别由两个机器人加工，可以设定各个特征孔的加工次序，让两个机器人在加工时逐渐远离。
20.3、令防撞梁以翻边朝下的姿态固定在治具上，以使激光切割器切割特征缺口时产生的熔渣朝下掉落，避免熔渣黏结在防撞梁的外表面，并且特征缺口经过切割后毛刺小于0.5mm。
21.4、进行负焦距切割时，激光切割器发出的激光焦点集中于待切割面的下表面，以降低毛刺的产生，切割后的毛刺小于0.2mm。
22.5、该激光切割系统既具有灵活性，又具有局部的高精度加工的特性，能够很好的适应防撞梁的公差特性，在加工时兼具高精度特征以及相对较低精度位置度的效果。
附图说明
23.图1为本发明的防撞梁在切割特征孔时的状态示意图。
24.图2为图1的a部放大示意图。
25.图3为本发明的防撞梁夹持在治具上时的状态示意图。
26.图4为本发明的防撞梁以翻边朝下的姿态进行加工时的示意图。
27.图5为现有技术中翻边向上时的状态示意图。
28.图6为本发明的防撞梁进行负焦距切割时的示意图。
29.图中，100、防撞梁；110、弧面；120、特征孔；130、特征缺口；140、翻边；200、激光切割器；300、治具。
具体实施方式
30.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
31.如图1-3所示，一种防撞梁的激光切割方法，包括步骤如下：
32.s1：根据防撞梁100的弧面110形状以及弧面110上的特征孔120位置来预设切割参数以及激光切割器200的运动轨迹，预设一个不与特征孔120所在弧面110相交并且靠近该弧面110的平面作为加工平面，该加工平面可以为水平平面或者竖直平面或者倾斜面；
33.s2：特征孔120所在轨迹与加工平面之间距离最小的位置点为外端位置点，且加工平面上最靠近外端位置点的位置点为定位初始点，其中，外端位置点与定位初始点的距离不小于3mm；
34.s3：将防撞梁100夹持在治具300上，机器人带动激光切割器200定点定向地在弧面110上切割特征孔120，首先激光切割器200的喷嘴端部运动至定位初始点，激光切割器200的喷嘴端部可以在加工平面上沿着特征孔120投影在加工平面上的轨迹移动，从而在防撞梁100的弧面110上切割出特征孔120，在此过程中激光切割器200的喷嘴端部不会与防撞梁100的弧面110产生干涉碰撞。
35.目前有一些汽车防撞梁100带有一定的弧度，并且汽车防撞梁100一般由铝制或者铝合金制成，现有的防撞梁100一般是通过cnc进行铣削加工的，加工速度比较慢，而且在加工各个特征时也存在比较大的制约，所以在本公开中，采用了激光切割的方式来加工汽车防撞梁100，这样极大的提高了加工效率，又适用于异形面上各个特征的加工，受到的加工约束也比较少。
36.由于汽车防撞梁100具有弧面110，弧面110上有一些需要加工的特征孔120，所以待加工的特征孔120存在一定的角度，直接通过激光切割器200切割的话激光切割器200的喷嘴很容易触碰到产品引起设备停机，为了克服上述加工难题，所以需要在步骤s1中预设一个不与特征孔120所在弧面110相交并且靠近该弧面110的平面作为加工平面，以该加工平面为基础进行定点定向的切割。
37.激光切割时，特征孔120所在轨迹的外端位置点投影在加工平面上的点就是定位初始点，所以定位初始点与弧面110的距离最小，让激光切割器200的喷嘴在从定位初始点开始切割，所以在整个切割过程中不会与弧面110碰撞，并且为了确保切割效果，可以让外端位置点与定位初始点的距离不小于3mm。
38.在上述切割过程中，能够通过机器人带动激光切割器200对防撞梁100弧面110上的具有角度的特征孔120进行切割加工，极大的提高了加工效率，由于采用定点定向的切割方式所以激光切割器200的喷嘴端部不会与防撞梁100的弧面110产生干涉碰撞。
39.如图1-3所示，防撞梁100通过两个机器人带动激光切割器200进行加工，其中，先预设两个机器人，两个机器人分别为机器人a与机器人b，并且两个机器人均具有激光切割器200，两个机器人同时对治具300上的同一个防撞梁100进行切割。
40.为了提高切割效率，可以通过两个机器人同时对防撞梁100进行加工，为了防止两个机器人在加工时干涉或者碰撞，可以将需要加工的特征孔120和/或圆孔分为两组，分别由两个机器人加工，可以设定各个特征孔120的加工次序，让两个机器人在加工时逐渐远离；在步骤s3中，将防撞梁100一端部上的特征孔120设定为a组特征孔120，将防撞梁100上其余的特征孔120设定为b组特征孔120，其中，a组特征孔120由机器人a带着激光切割器200沿着防撞梁100从一端至另一端的方向逐个进行切割，b组特征孔120由机器人b带着激光切割器200沿着防撞梁100从一端至另一端的方向逐个进行切割，以避免机器人a与机器人b在
加工顺序上产生干涉碰撞。
41.如图1-5所示，防撞梁100除了需要切割特征孔120，还需要切割特征缺口130，所以还包括切割特征缺口130的步骤，其中，待加工的防撞梁100上具有翻边140，机器人在防撞梁100的翻边140上切割出至少一个特征缺口130，切割缺口的步骤在切割特征孔120之前或者之后。
42.防撞梁100在切割时的姿态或者位置对切割后的外观效果有比较大的影响，如果防撞梁100以翻边140朝上的姿态进行切割，那么激光切割后的熔渣会黏结在防撞梁100的外表面，并且毛刺的尺寸也远远不符合要求，所以在步骤s3中，令防撞梁100以翻边140朝下的姿态固定在治具300上，以使激光切割器200切割特征缺口130时产生的熔渣朝下掉落，避免熔渣黏结在防撞梁100的外表面，并且特征缺口130经过切割后毛刺小于0.5mm。
43.如图1、图2、图6所示，在加工圆孔和/或特征孔120和/或特征缺口130时，激光切割器200对防撞梁100上的待切割面进行负焦距切割。通过负焦距切割的方式能够大大减少孔壁处的毛刺。
44.以靠近激光切割器200的一面为待切割面的上表面，所以下表面就是远离激光切割器200的一面，进行负焦距切割时，激光切割器200发出的激光焦点集中于待切割面的下表面，以降低毛刺的产生，切割后的毛刺小于0.2mm。
45.在步骤s3中，机器人设置有局部移动组件，激光切割器200与局部移动组件连接，其中，机器人可带动局部移动组件快速灵活地移动至加工特征所在的大致位置，并且局部移动组件进一步地带动激光切割器200沿预定轨迹移动以进行切割加工。
46.该机器人可以选用工业机械手，局部移动组件就是能够相对于机器人进行局部高精度运动的组件，由于激光切割器200安装在局部移动组件上，机器人可以快速灵活的将局部移动组件带动至产品的任意位置；局部移动组件能够驱使激光切割器200在局部范围内高精度地移动。
47.所以激光切割器200能够通过机器人快速灵活的达到待加工位置进行粗定位，灵活性很高，这样符合防撞梁100低精度位置度的加工特点，并且还具有了高效率的优点；接着局部移动组件能够根据产品加工特征预设运动轨迹，并且局部移动组件带动激光切割器200在局部范围内沿着预设的运动轨迹高精度地移动，以此满足防撞梁100的高精度特征的加工特点。
48.基于上述原因，该激光切割系统既具有灵活性，又具有局部的高精度加工的特性，能够很好的适应防撞梁100的公差特性，在加工时兼具高精度特征以及相对较低精度位置度的效果，解决铣刀和加工特征的束缚，使防撞梁100的加工效率更加便捷高效。
49.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
50.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
51.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是
电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。
52.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
技术特征：1.一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于，包括步骤如下：s1：根据防撞梁的弧面形状以及弧面上的特征孔位置来预设切割参数以及激光切割器的运动轨迹，预设一个不与特征孔所在弧面相交并且靠近该弧面的平面作为加工平面，该加工平面可以为水平平面或者竖直平面或者倾斜面；s2：特征孔所在轨迹与加工平面之间距离最小的位置点为外端位置点，且加工平面上最靠近外端位置点的位置点为定位初始点，其中，外端位置点与定位初始点的距离不小于3mm；s3：将防撞梁夹持在治具上，机器人带动激光切割器定点定向地在弧面上切割特征孔，首先激光切割器的喷嘴端部运动至定位初始点，激光切割器的喷嘴端部可以在加工平面上沿着特征孔投影在加工平面上的轨迹移动，从而在防撞梁的弧面上切割出特征孔，在此过程中激光切割器的喷嘴端部不会与防撞梁的弧面产生干涉碰撞。2.如权利要求1所述的一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于：防撞梁通过两个机器人带动激光切割器进行加工，其中，先预设两个机器人，两个机器人分别为机器人a与机器人b，并且两个机器人均具有激光切割器，两个机器人同时对治具上的同一个防撞梁进行切割。3.如权利要求2所述的一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于：在步骤s3中，将防撞梁一端部上的特征孔设定为a组特征孔，将防撞梁上其余的特征孔设定为b组特征孔，其中，a组特征孔由机器人a带着激光切割器沿着防撞梁从一端至另一端的方向逐个进行切割，b组特征孔由机器人b带着激光切割器沿着防撞梁从一端至另一端的方向逐个进行切割，以避免机器人a与机器人b在加工顺序上产生干涉碰撞。4.如权利要求1所述的一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于：还包括切割特征缺口的步骤，待加工的防撞梁上具有翻边，机器人在防撞梁的翻边上切割出至少一个特征缺口，切割缺口的步骤在切割特征孔之前或者之后。5.如权利要求4所述的一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于：在步骤s3中，令防撞梁以翻边朝下的姿态固定在治具上，以使激光切割器切割特征缺口时产生的熔渣朝下掉落，避免熔渣黏结在防撞梁的外表面，并且特征缺口经过切割后毛刺小于0.5mm。6.如权利要求4所述的一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于：在加工圆孔和/或特征孔和/或特征缺口时，激光切割器对防撞梁上的待切割面进行负焦距切割。7.如权利要求6所述的一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于：进行负焦距切割时，激光切割器发出的激光焦点集中于待切割面的下表面，以降低毛刺的产生。8.如权利要求7所述的一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于：通过负焦距切割将切割后的毛刺尺寸控制在小于0.2mm的范围内。9.如权利要求1或4或7所述的一种防撞梁的激光切割方法，其特征在于：在步骤s3中，机器人设置有局部移动组件，激光切割器与局部移动组件连接，其中，机器人可带动局部移动组件快速灵活地移动至加工特征所在的大致位置，并且局部移动组件进一步地带动激光切割器沿预定轨迹移动以进行切割加工。
技术总结本发明提供了一种防撞梁的激光切割方法，属于汽车防撞梁加工技术领域，包括步骤如下：根据防撞梁的弧面形状以及弧面上的特征孔位置来预设切割参数以及激光切割器的运动轨迹；特征孔所在轨迹与加工平面之间距离最小的位置点为外端位置点，且加工平面上最靠近外端位置点的位置点为定位初始点；将防撞梁夹持在治具上，机器人带动激光切割器定点定向地在弧面上切割特征孔。本发明的有益效果为：提供了一种利用激光加工汽车防撞梁的方法，能够通过机器人带动激光切割器对防撞梁弧面上的具有角度的特征孔进行切割加工，极大的提高了加工效率，由于采用定点定向的切割方式所以激光切割器的喷嘴端部不会与防撞梁的弧面产生干涉碰撞。撞。撞。
技术研发人员：黄立锋
受保护的技术使用者：宁波敏实汽车零部件技术研发有限公司
技术研发日：2022.05.20
技术公布日：2022/11/1
