激光切割补偿方法、装置、激光切割设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及激光加工领域，特别是涉及一种激光切割补偿方法、装置、激光切割设备及可读存储介质。

背景技术

随着激光加工技术不断发展以及激光加工需求持续丰富，对激光加工精度要求越来越高。为保证焊接质量，在焊接前需要对焊件的待焊接部位进行加工，加工形成的斜坡即为坡口。

在坡口切割过程中，随着所要切割的坡口角度(即切割角度)增加，同一板厚材料切割的相对厚度也会随之增加，同时随着坡口角度增加，气体也会流失一部分，为满足批量稳定切割，往往需使用更大的气压以及更慢的切割速度，但这样将对板材等待切割件造成更大的割缝宽度，即切割产生割缝损耗越大。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种激光切割补偿方法、装置、激光切割设备及可读存储介质。

一种激光切割补偿方法，包括：

获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与所述光斑尺寸对应的割缝尺寸；

根据所述光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与所述光斑尺寸对应的割缝补偿值，以控制割嘴修正所述待切割件上切割点的位置。

在其中一个实施例中，所述获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与所述光斑尺寸对应的割缝尺寸，包括：

获取所述割嘴的特征参数、所述割嘴对待切割件的切割角度和切割高度；

根据所述特征参数、所述切割角度及所述切割高度，确定所述待切割件上切割点的光斑尺寸以及与所述光斑尺寸对应的割缝尺寸。

在其中一个实施例中，所述获取割嘴的特征参数，具体为：获取割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离、割嘴口径及光束发散角；

所述获取割嘴对待切割件的切割高度，具体为：获取所述割嘴的下端面最低点至所述待切割件的随动高度；

所述根据所述特征参数、所述切割角度及所述切割高度，确定所述待切割件上切割点的光斑尺寸，包括：

根据所述随动高度和所述割嘴口径，获取所述待切割件与所述割嘴的下端面中心点的切割中心高度；

根据所述切割中心高度和所述切割角度，获取所述待切割件与所述割嘴的下端面中心点的切割中心长度；

根据所述切割中心长度、所述割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离及所述光束发散角，确定所述切割点的光斑半径。

在其中一个实施例中，所述获取割嘴的特征参数，具体为：获取割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离、割嘴口径、光束参数积及焦点处光斑尺寸；

所述获取割嘴对待切割件的切割高度，具体为：获取所述割嘴的下端面最低点至所述待切割件的随动高度；

所述根据所述特征参数、所述切割角度及所述切割高度，确定激光切割的光斑尺寸，包括：

根据所述随动高度和所述割嘴口径，确定所述待切割件与所述割嘴的下端面中心点的切割中心高度；

根据所述切割中心高度和所述切割角度，确定所述待切割件与所述割嘴的下端面中心点的切割中心长度；

根据所述切割中心长度、所述割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离、所述光束参数积及所述焦点处光斑尺寸，确定所述切割点的光斑半径。

在其中一个实施例中，所述切割点的光斑尺寸包括切割点的光斑直径，所述根据所述光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与所述光斑尺寸对应的割缝补偿值，包括：

根据所述切割点的光斑直径和切割角度，确定激光光斑在所述待切割件的待切割表面上的光斑半径；

获取平面切割时的平面光斑尺寸和平面割缝补偿值；

根据所述平面光斑尺寸及所述平面割缝补偿值的比例关系和所述待切割表面上的光斑半径，确定与所述待切割表面上的光斑半径对应的所述割缝补偿值。

在其中一个实施例中，所述根据所述切割点的光斑直径和所述切割角度，确定激光光斑在所述待切割件的待切割表面上的光斑半径，包括：

根据所述切割点的光斑直径和所述切割角度，确定激光光斑在所述待切割件的待切割表面的投影长度；

根据所述待切割表面的投影长度，确定激光光斑在所述待切割表面上的光斑半径。

在其中一个实施例中，所述获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与所述光斑尺寸对应的割缝尺寸之前，还包括：

获取当切割头处于垂直状态下的运动姿态参数；

根据所述运动姿态参数，控制所述切割头相对所述待切割件的待切割表面进行垂直度校正。

在其中一个实施例中，所述获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与所述光斑尺寸对应的割缝尺寸之前，还包括：

获取不同离焦量下的多个切割测试值；

对多个所述切割测试值进行取小处理，确定多个所述切割测试值中的最小切割测试值；

基于所述最小切割测试值，获取与所述最小切割测试值对应的偏置离焦量；

根据所述偏置离焦量，对切割头进行离焦量校正。

一种激光切割补偿装置，包括：

光斑割缝尺寸确定模块，用于获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与所述光斑尺寸对应的割缝尺寸；

割缝补偿确定模块，用于根据所述光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与所述光斑尺寸对应的割缝补偿值，以控制割嘴修正所述待切割件上切割点的位置。

一种激光切割设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。

一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述任一项所述的方法。

本申请的实施例存在的有益效果是：

该激光切割补偿方法，在获悉切割点的光斑尺寸的情况下，结合不同切割角度下光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与当前切割角度对应的割缝补偿值，再依据与当前切割角度对应的割缝补偿值修正割嘴与切割点的相对位置关系，进而对坡口切割时产生的割缝损耗进行补偿，有效提升坡口切割精度，提高待加工件的切割精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中激光切割补偿方法的流程示意图；

图2为一个实施例中步骤104的具体流程示意图；

图3为一个实施例中切割角度为θ时的激光切割示意图；

图4为一个实施例中步骤106的具体流程示意图；

图5为一个实施例中切割角度为θ时的激光切割示意图；

图6为一个实施例中平面切割时的激光切割示意图；

图7为一个实施例中激光切割补偿方法的流程示意图；

图8为一个实施例中激光切割补偿方法的流程示意图；

图9为一个实施例中激光切割补偿装置的结构示意框图；

图10为一个实施例中光斑割缝尺寸获取模块20的具体结构示意框图；

图11为一个实施例中割缝补偿确定模块40具体结构示意框图；

图12为一个实施例中激光切割补偿装置的结构示意框图；

图13为一个实施例中激光切割补偿装置的结构示意框图；

图14为一个实施例中激光切割设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1，为一个实施例中激光切割补偿方法的流程示意图。

在本实施例中，如图1所示，该激光切割补偿方法包括步骤102至步骤104。

步骤102，获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与光斑尺寸对应的割缝尺寸。

切割点的光斑尺寸可以是高斯光束的直径按双曲线规律变化时，高斯光束在切割点的光斑直径或光斑半径。

根据特征参数、切割角度及切割高度，确定待切割件上切割点的光斑尺寸的情形包括：将特征参数、切割角度及切割高度输入预设光斑尺寸公式，经公式计算出待切割件上切割点的光斑尺寸。

获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与光斑尺寸对应的割缝尺寸的情形包括：获取割嘴的特征参数、割嘴对待切割件的切割角度和切割高度；根据特征参数、切割角度及切割高度，确定待切割件上切割点的光斑尺寸以及与光斑尺寸对应的割缝尺寸。

割嘴可以是将激光器输出的激光束聚合并照射至待切割件上待切割面的喷嘴结构。待切割件可以是板材等需要进行激光切割的工件。割嘴对待切割件的切割高度可以是割嘴的下端面最低点至待切割件的随动高度。割嘴对待切割件的切割角度，可以是激光切割时，激光束与待切割面法线的夹角。可选地，割嘴的下端面可以是割嘴两端面中用于输出激光束的端面。

割嘴的特征参数包括割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离、割嘴口径、光束发散角、光束参数积及焦点处光斑尺寸。其中，光束发散角可以是以角度表征的光束在传播中其发散程度的参量，通常以远场发散角表示；例如高斯光束(即激光束)的直径按双曲线规律变化，其光束发散角(全角)为双曲线的两条渐近线间的夹角。

焦点处光斑尺寸可以是高斯光束的光斑半径的极小值，即高斯光束的束腰半径。光束参数积可以是高斯光束的直径按双曲线规律变化时，高斯光束的束腰半径与其光束发散角乘积的一半。

获取割嘴的特征参数、割嘴对待切割件的切割角度和切割高度的情形包括：通过参数测量传感器检测割嘴的特征参数、割嘴的下端面最低点至待切割件的随动高度及激光束与待切割面法线的夹角。

步骤104，根据光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与光斑尺寸对应的割缝补偿值，以控制割嘴修正待切割件上切割点的位置。

割缝尺寸可以是当前切割角度所需的割缝补偿宽度。光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系可以是不同切割角度时切割点的光斑尺寸与割缝补偿值的正比例关系，即切割点的光斑尺寸越大，当前切割角度的割缝补偿值按比例增大，同理，切割点的光斑尺寸越大，当前切割角度的割缝补偿值按比例增大。割缝补偿值可以是坡口切割情况(切割角度不为零)下，对切割产生割缝损耗进行补偿的数值。

可选地，光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系可以是不同切割角度时切割点处的光斑半径与割缝补偿宽度的比例关系。

根据光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与光斑尺寸对应的割缝补偿值，以控制割嘴修正待切割件上切割点的位置的情形包括：根据不同切割角度时切割点处的光斑半径与割缝补偿宽度的比例关系，计算与切割点处的光斑半径对应的割缝补偿值，并根据计算出的割缝补偿值生成控制指令，基于控制指令控制割嘴修正待切割件上切割点的位置。

具体地，在对待切割件进行激光切割时，参数测量传感器检测割嘴的特征参数、割嘴对待切割件的切割角度和切割高度；并将特征参数、切割角度及切割高度输入预设光斑尺寸公式，经公式计算出待切割件上切割点的光斑尺寸。根据不同切割角度时切割点处的光斑半径与割缝补偿宽度的比例关系，计算与切割点处的光斑半径对应的割缝补偿值，并根据计算出的割缝补偿值生成控制指令，基于控制指令控制割嘴修正待切割件上切割点的位置。

需要说明的是，光斑尺寸及光斑尺寸对应的割缝尺寸，还可以是用测量仪器直接测量得出，还可以是从外部设备间接获悉。

本实施例中提供的激光切割补偿方法，基于割嘴的自身参数、坡口切割时割嘴和待切割件之间的切割参数，计算切割点的光斑尺寸，并结合不同切割角度下光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与当前切割角度对应的割缝补偿值，再依据与当前切割角度对应的割缝补偿值修正割嘴与切割点的相对位置关系，进而对坡口切割时产生的割缝损耗进行补偿，有效提升坡口切割精度，提高待加工件的切割精度。

图2，为一个实施例中步骤102的具体流程示意图。

在本实施例中，如图2所示，该步骤102包括子步骤202至子步骤206。

子步骤202，根据随动高度和割嘴口径，获取待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心高度。

割嘴口径可以是割嘴激光束输出口的径向尺寸；可选地，割嘴口径可以是割嘴半径。切割中心高度可以是待切割件上待切割面与割嘴的下端面中心点之间的竖直高度。

根据随动高度和割嘴口径，获取待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心高度的情形包括：根据割嘴口径和切割角度，确定当前切割角度下割嘴的下端面中心点与割嘴的下端面最低点之间的竖直高度，再结合割嘴的下端面最低点至待切割件的随动高度，计算两者之和从而得出待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心高度。

可选地，如图3所示，根据随动高度H1和割嘴口径R，获取待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心高度H2的计算公式可为：

H2＝H1+R×sinθ

式中，θ为激光切割时切割角度。

子步骤204，根据切割中心高度和切割角度，获取待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心长度。

切割中心长度可以是待切割件上切割点与割嘴的下端面中心点之间的距离长度。

根据切割中心高度和切割角度，获取待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心长度的情形包括：根据切割中心高度与切割角度余弦值的比值，计算待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心长度。

可选地，如图3所示，根据切割中心高度H2和切割角度θ，获取待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心长度L1的计算公式可为：

L1＝H2÷cosθ

子步骤206，根据切割中心长度、割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离及光束发散角，确定切割点的光斑半径。

切割点的光斑直径可以是高斯光束的直径按双曲线规律变化时，激光束在切割点的光斑半径。

根据切割中心长度、割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离及光束发散角，确定切割点的光斑直径的情形包括：根据切割中心长度和割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离两者之和，得出待切割件上切割点与光束焦点之间的距离，再将待切割件上切割点与光束焦点之间的距离与光束发散角(半角)正切值相乘，从而得出两者的乘积值，即切割点的光斑半径。

可选地，如图3所示，根据切割中心长度L1、割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离F及光束发散角(半角)β，确定切割点的光斑半径Wa的计算公式可为：

Wa＝tanβ×(L1+F)＝tanβ×((H1+R×sinθ)÷cosθ+F)

具体地，在对待切割件进行激光切割时，根据割嘴口径和切割角度，确定当前切割角度下割嘴的下端面中心点与割嘴的下端面最低点之间的竖直高度，再结合割嘴的下端面最低点至待切割件的随动高度，计算两者之和从而得出待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心高度。根据切割中心高度与切割角度余弦值的比值，计算待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心长度。根据切割中心长度和割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离两者之和，得出待切割件上切割点与光束焦点之间的距离，再将待切割件上切割点与光束焦点之间的距离与光束发散角(半角)正切值相乘，从而得出两者的乘积值，即切割点的光斑半径。

本实施例中提供的激光切割补偿方法，基于割嘴的自身参数、坡口切割时割嘴和待切割件之间的切割参数，对待切割件上切割点的光斑半径进行准确计算，提高后续割缝补偿值的获取精度，有效提升坡口切割精度，提高待加工件的切割精度。

在一个实施例中，根据特征参数、切割角度及切割高度，确定激光切割的光斑尺寸的方法还包括：根据随动高度和割嘴口径，确定待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心高度；根据切割中心高度和切割角度，确定待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心长度；根据切割中心长度、割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离、光束参数积及焦点处光斑尺寸，确定切割点的光斑半径。

其中，光束发散角(半角)β为光束参数积BPP与焦点处光斑半径W0的比值，即：

β＝BPP÷W0

可选地，如图3所示，根据切割中心长度L1、割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离F、光束参数积BPP及焦点处光斑半径W0，确定切割点的光斑半径的计算公式可为：

Wa＝tan(BPP÷W0)×(L1+F)＝tan(BPP÷W0)×((H1+R×sinθ)÷cosθ+F)

图4，为一个实施例中步骤104的具体流程示意图。

在本实施例中，切割点的光斑尺寸为切割点的光斑直径，如图4所示，该步骤104包括子步骤402至子步骤406。

子步骤402，根据切割点的光斑直径和切割角度，确定激光光斑在待切割件的待切割表面上的光斑半径。

子步骤404，获取平面切割时的平面光斑尺寸和平面割缝补偿值。

子步骤406，根据平面光斑尺寸及平面割缝补偿值的比例关系和待切割表面上的光斑半径，确定与待切割表面上的光斑半径对应的割缝补偿值。

待切割表面上的光斑半径可以是高斯光束(激光束)的直径按双曲线规律变化时，高斯光束(激光束)在切割点的光斑在待切割表面上形成投影的半径。平面光斑尺寸可以是平面切割情况下，高斯光束(激光束)的直径按双曲线规律变化时，高斯光束(激光束)在待切割表面上的光斑半径或光斑直径。平面割缝补偿值可以是平面切割情况(切割角度为零)下，对切割产生割缝损耗进行补偿的数值。

根据切割点的光斑直径和切割角度，确定激光光斑在待切割件的待切割表面上的光斑半径的情形包括：根据切割点的光斑直径和切割角度，确定激光光斑在待切割件的待切割表面的投影长度；根据待切割表面的投影长度，确定激光光斑在待切割表面上的光斑半径。

可选地，如图5所示，坡口切割情况下高斯光束(激光束)在待切割表面上的光斑半径Wi的计算公式如下：

2Wi＝Lcg＝Lcd÷cosθ

由于激光束的光斑集中度高，远场发散角β较小，如图5所示，因2W为激光光斑和板材表面呈θ角的光斑直径，在较小的范围内，可认为光斑的大小没有变化，那么激光光斑在待切割表面的投影长度Lap＝Lcd＝2Wa，从而得出：

Wi＝Lcg÷2＝Lcd÷cosθ÷2＝Wa÷cosθ

＝tan(BPP÷W0)×((H1+R×sinθ)÷cosθ+F)÷cosθ

可选地，平面光斑尺寸及平面割缝补偿值的比例关系，可以是平面切割情况下高斯光束(激光束)在待切割表面上的光斑半径W0和平面割缝补偿值P0与坡口切割情况下高斯光束(激光束)在待切割表面上的光斑半径Wi和坡口割缝补偿值Pi的比例关系，具体如下：

W0÷P0＝Wi÷Pi

如图6所示，平面切割情况下高斯光束(激光束)在待切割表面上的光斑半径W0的计算公式如下：

W0＝Wb÷cosθ＝tan(BPP÷W0)×(L0+F0)

式中，L0为平面切割情况下割嘴的下端面最低点至待切割件的随动高度，F0为平面切割情况下割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离。

根据平面光斑尺寸及平面割缝补偿值的比例关系和待切割表面上的光斑半径，确定与待切割表面上的光斑半径对应的割缝补偿值的情形包括：根据平面切割情况下高斯光束(激光束)在待切割表面上的光斑半径W0和平面割缝补偿值P0与坡口切割情况下高斯光束(激光束)在待切割表面上的光斑半径Wi和坡口割缝补偿值Pi的比例关系，结合计算出的坡口切割情况下高斯光束(激光束)在待切割表面上的光斑半径Wi，确定当前切割角度下坡口割缝补偿值Pi。当前切割角度下坡口割缝补偿值Pi的计算公式为：

Pi＝P0[H1+R×sinθ)÷cosθ+F]÷cosθ÷(L0+F0)

本实施例中提供的激光切割补偿方法，基于割嘴的自身参数、坡口切割时割嘴和待切割件之间的切割参数，计算切割点的光斑尺寸，并结合不同切割角度下光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与当前切割角度对应的割缝补偿值，再依据与当前切割角度对应的割缝补偿值修正割嘴与切割点的相对位置关系，进而对坡口切割时产生的割缝损耗进行补偿，有效提升坡口切割精度，提高待加工件的切割精度。

图7，为一个实施例中激光切割补偿方法的流程示意图。

在本实施例中，如图7所示，该激光切割补偿方法还包括步骤702至步骤704。

步骤702，获取当切割头处于垂直状态下的运动姿态参数。

步骤704，根据运动姿态参数，控制切割头相对待切割件的待切割表面进行垂直度校正。

运动姿态参数可以是切割头沿转动轴轴向的偏转角度。垂直度校正可以是切割头轴线与待切割件的待切割表面之间保持垂直的初始校正。

根据运动姿态参数，控制切割头相对待切割件的待切割表面进行垂直度校正的情形包括：比较切割头沿转动轴轴向的偏转角度与预设零点角度的角度差值，根据角度差值生成校正指令，以控制切割头相对待切割表面进行调整至保持垂直。

具体地，对切割头进行垂直度校正时，使用千分表验证切割头，保持切割头处于垂直状态时切割角度为0的状态，在切割头下端可更换一种适用于待切割表面的割嘴或一种和其等高的孔径为2.0mm的割嘴，使切割头传感器对待切割表面进行校正标定。

本实施例中提供的激光切割补偿方法，可实现对切割头相对待切割面的垂直度校正，提高切割头的执行激光切割作业的精度。

图8，为一个实施例中激光切割补偿方法的流程示意图。

在本实施例中，如图8所示，该激光切割补偿方法还包括步骤802至步骤808。

步骤802，获取不同离焦量下的多个切割测试值。

步骤804，对多个切割测试值进行取小处理，确定多个切割测试值中的最小切割测试值。

步骤806，基于最小切割测试值，获取与最小切割测试值对应的偏置离焦量。

步骤808，根据偏置离焦量，对切割头进行离焦量校正。

离焦量可以是切割点距离光束焦点的长度，不同离焦量可以是多个相同步距间隔的离焦量参数。切割测试值可以是基于不同离焦量进行切割时的割缝宽度。最小切割测试值可以是割缝宽度最小值。偏置离焦量可以是割缝宽度最小值对应的离焦量。

根据偏置离焦量，对切割头进行离焦量校正的情形包括：将割缝宽度最小值对应的离焦量设定为切割头的离焦偏置量，切割头调焦系统根据离焦偏置量进行焦点校正。

具体地，对切割头进行离焦量校正时，在一块厚度为0.5mm左右的薄板上分别设置不同的离焦量，多个离焦量的测试步距间隔保持在0.5mm，比如可分别使用离焦量为-1mm，-0.5mm，0mm，0.5mm，1mm，在该待切割面上进行拉直线切割测试。找到切割直线割缝宽度最细的工艺切割参数，记录下此时使用的离焦量为f，并对切割头调焦系统中进行焦点偏置校正后保存，同时验证再次拉直线切割测试时，在离焦量为0时，切割直线的割缝宽度最细，那么激光切割头焦点校正成功。

需要说明的是，激光切割头焦点校正后，离焦量为0时割缝宽度最细，而此时光斑交点最细处聚焦于待切割件的待切割面上，那么离焦量等于1mm时，则光斑的聚焦处离待切割面等于1mm，推出当设置离焦量为f时，则焦点到板材表面的直线距离则为|f|(|f|代表离焦量f的绝对值)，再拉焦点校正切割测试时，设置的喷嘴距离板材的随动高度为0.1mm，可忽略该随动高度值，因为在一般情况下，离焦量的大小远大于该随动高度，也可以认为校正后的离焦量f的绝对值即等于割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离。

本实施例中提供的激光切割补偿方法，可实现对切割头输出激光束焦点校正，可保证光束焦点聚焦于待切割件的待切割面上，从而保证更多的光束能量进行切割，提高切割头的执行激光切割作业的效率。

应该理解的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的提示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头提示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述中的至少一部子步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。需要说明的是，上述不同的实施例之间可以进行相互组合。

图9，为一个实施例中激光切割补偿装置的结构示意框图。

在本实施例中，如图9所示，该激光切割补偿装置包括光斑割缝尺寸获取模块20及割缝补偿确定模块40。

光斑割缝尺寸获取模块20，用于获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与光斑尺寸对应的割缝尺寸。

割缝补偿确定模块40，与光斑割缝尺寸获取模块20连接，用于根据光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与光斑尺寸对应的割缝补偿值，以控制割嘴修正待切割件上切割点的位置。

在本实施例中各模块用于执行图1中对应的实施例中各步骤，具体图1以及图1对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

本实施例中提供的激光切割补偿装置，通过光斑割缝尺寸获取模块20获取待切割件上切割点的光斑尺寸以及与光斑尺寸对应的割缝尺寸。与光斑割缝尺寸获取模块20连接的割缝补偿确定模块40，根据光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与光斑尺寸对应的割缝补偿值，以控制割嘴修正待切割件上切割点的位置。该激光切割补偿装置，在获悉切割点的光斑尺寸的情况下，结合不同切割角度下光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与当前切割角度对应的割缝补偿值，再依据与当前切割角度对应的割缝补偿值修正割嘴与切割点的相对位置关系，进而对坡口切割时产生的割缝损耗进行补偿，有效提升坡口切割精度，提高待加工件的切割精度。

图10，为一个实施例中光斑割缝尺寸确定模块20的具体结构示意框图。

在本实施例中，如图10所示，该光斑割缝尺寸确定模块20包括中心高度获取单元220、中心长度获取单元240及光斑半径确定单元260。

中心高度获取单元220，用于根据随动高度和割嘴口径，获取待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心高度。

中心长度获取单元240，与中心高度获取单元220连接，用于根据切割中心高度和切割角度，获取待切割件与割嘴的下端面中心点的切割中心长度。

光斑半径确定单元260，与中心长度获取单元240连接，用于根据切割中心长度、割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离及光束发散角，确定切割点的光斑半径。

在本实施例中各模块用于执行图2中对应的实施例中各步骤，具体图2以及图2对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

在一个实施例中，光斑半径确定单元460还用于根据切割中心长度、割嘴的下端面中心点与光束焦点的距离、光束参数积及焦点处光斑尺寸，确定切割点的光斑半径。

图11，为一个实施例中割缝补偿确定模块40具体结构示意框图。

在本实施例中，如图11所示，该割缝补偿确定模块40包括光斑半径确定单元420、平面切割获取单元440及割缝补偿确定单元460。

光斑半径确定单元420，用于根据切割点的光斑直径和切割角度，确定激光光斑在待切割件的待切割表面上的光斑半径。

平面切割获取单元440，与光斑半径确定单元420连接，用于获取平面切割时的平面光斑尺寸和平面割缝补偿值。

割缝补偿确定单元460，分别与光斑半径确定单元420和平面切割获取单元440连接，用于根据平面光斑尺寸及平面割缝补偿值的比例关系和待切割表面上的光斑半径，确定与待切割表面上的光斑半径对应的割缝补偿值。

在本实施例中各模块用于执行图4中对应的实施例中各步骤，具体图4以及图4对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

图12，为一个实施例中激光切割补偿装置的结构示意框图。

在本实施例中，如图12所示，该激光切割装置还包括姿态参数获取模块10和垂直校正模块30。

姿态参数获取模块10，用于获取当切割头处于垂直状态下的运动姿态参数。

垂直校正模块30，与姿态参数获取模块10连接，用于根据运动姿态参数，控制切割头相对待切割件的待切割表面进行垂直度校正。

在本实施例中各模块用于执行图7中对应的实施例中各步骤，具体图7以及图7对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

图13，为一个实施例中激光切割补偿装置的结构示意框图。

在本实施例中，如图13所示，该激光切割补偿装置还包括测试值获取模块50、取小处理模块70、偏置量获取模块80及离焦校正模块90。

测试值获取模块50，用于获取不同离焦量下的多个切割测试值。

取小处理模块70，与测试值获取模块50连接，对多个切割测试值进行取小处理，确定多个切割测试值中的最小切割测试值。

偏置量获取模块80，与取小处理模块70连接，用于基于最小切割测试值，获取与最小切割测试值对应的偏置离焦量。

离焦校正模块90，与偏置量获取模块80连接，用于根据偏置离焦量，对切割头进行离焦量校正。

在本实施例中各模块用于执行图8中对应的实施例中各步骤，具体图8以及图8对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

上述激光切割补偿装置中各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施例中，可将激光切割补偿装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述激光切割补偿装置的全部或部分功能。

关于激光切割补偿装置的具体限定可以参见上文中对于激光切割补偿方法的限定，在此不再赘述。上述激光切割补偿装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于激光切割设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于激光切割设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

图14，为一个实施例中激光切割设备的结构示意图。

在本实施例中，如图14所示，该激光切割设备包括存储器A1(memory)及处理器A2(processor)；还可包括显示屏A3、通信接口(Communications Interface)和总线。

其中，存储器A1、处理器A2、显示屏A3和通信接口可以通过总线完成相互间的通信；显示屏A3设置为显示初始设置模式中预设的用户操作界面，同时显示屏A3还可显示工艺控制窗口；通信接口可以传输信息；存储器A1中储存有计算机程序，处理器A2可以调用存储器A1中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法的步骤。

此外，上述的存储器A1中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的工件销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器A1作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本申请实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器A2通过运行存储在存储器A1中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。

存储器A1包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器A1可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。

处理器A2，可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得处理器执行上述实施例中的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述实施例中的方法。

上述实施例提供的激光切割补偿方法、装置、激光切割设备及可读存储介质，在获悉切割点的光斑尺寸的情况下，结合不同切割角度下光斑尺寸与割缝尺寸的比例关系，确定与当前切割角度对应的割缝补偿值，再依据与当前切割角度对应的割缝补偿值修正割嘴与切割点的相对位置关系，进而对坡口切割时产生的割缝损耗进行补偿，有效提升坡口切割精度，提高待加工件的切割精度，具有重要的经济价值和推广实践价值。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。