本技術涉及激光切割技術相關領域，具體涉及用于提升切割質量的激光切割控制方法及裝置。

背景技術：

1、隨著科技的不斷發展，激光切割技術已經成為現代工業制造領域中不可或缺的重要工藝，激光切割以其高精度、高效率和高靈活性的優勢，廣泛應用于汽車、航空航天、電子、金屬加工等多個領域，隨著市場競爭的加劇，企業對切割質量的要求日益嚴格，傳統的切割方法難以滿足更高精度、更高效率的切割需求，傳統的激光切割控制難以通過優化切割路徑、調整激光功率和切割速度等參數，有效減少熱影響區，提高切割面的平整度，降低毛刺和掛渣的產生，無法保證切割質量和產品的整體性能。

2、因此，現階段激光切割控制相關技術中，存在難以自動精確地對激光切割參數進行調控，導致切割質量波動進而影響產品整體性能的技術問題。

技術實現思路

1、本技術通過提供用于提升切割質量的激光切割控制方法及裝置，采用切割特征提取、擬合熱膨脹曲線等技術手段，解決了現有激光切割控制存在的難以自動精確地對激光切割參數進行調控，導致切割質量波動進而影響產品整體性能的技術問題，達到了精確控制切割參數、提升切割質量的技術效果。

2、本技術提供用于提升切割質量的激光切割控制方法，所述方法包括：讀取預定切割軌跡中第一切割點的第一預設切割特征，所述第一預設切割特征包括第一預設切割激光特征和第一預設切割控制特征；將所述第一預設切割激光特征和所述第一預設切割控制特征輸入至熱度集成預測模型，得到所述第一切割點的第一預測熱度；采集得到所述第一切割點對應目標材料中第一切割點材料的第一材料特征，所述第一材料特征包括第一材料熱膨脹信息、第一材料厚度和第一材料表面狀態指數；對基于所述第一材料熱膨脹信息得到的第一熱膨脹曲線進行擬合，得到第一熱膨脹多項式，并結合所述第一熱膨脹多項式得到所述第一預測熱度下的第一預測熱膨脹指數；基于所述第一預測熱膨脹指數、所述第一材料厚度和所述第一材料表面狀態指數形成第一焦點尋優約束；將所述第一焦點尋優約束在激光切割數據庫中遍歷匹配，得到第一最優焦點，并基于所述第一最優焦點組成目標最優焦點序列；根據所述目標最優焦點序列對所述目標材料進行激光切割控制。

3、在可能的實現方式中，將所述第一預設切割激光特征和所述第一預設切割控制特征輸入至熱度集成預測模型，得到所述第一切割點的第一預測熱度，還執行以下處理：提取歷史激光切割控制記錄中的第一歷史記錄，所述歷史激光切割控制記錄是指歷史上對所述目標材料的同類材料進行激光切割的記錄，所述第一歷史記錄包括第一歷史切割特征記錄和第一歷史材料熱度；依次提取所述第一歷史切割特征記錄中的第一歷史切割激光特征和第一歷史切割控制特征；對基于所述第一歷史切割激光特征、所述第一歷史切割控制特征和所述第一歷史材料熱度組成的數據組進行有監督學習并融合，得到所述熱度集成預測模型。

4、在可能的實現方式中，依次提取所述第一歷史切割特征記錄中的第一歷史切割激光特征和第一歷史切割控制特征，執行以下處理：將所述第一歷史切割特征記錄作為自變量；將所述第一歷史材料熱度作為因變量；

5、對所述自變量與所述因變量進行最大信息系數分析得到相關性分析結果，所述相關性分析結果包括多個因素特征；對所述多個因素特征進行聚類得到聚類結果，所述聚類結果包括切割激光特征聚類簇和切割控制特征聚類簇；結合所述切割激光特征聚類簇提取所述第一歷史切割特征記錄中的所述第一歷史切割激光特征，結合所述切割控制特征聚類簇提取所述第一歷史切割特征記錄中的所述第一歷史切割控制特征。

6、在可能的實現方式中，對所述多個因素特征進行聚類得到聚類結果，所述聚類結果包括切割激光特征聚類簇和切割控制特征聚類簇，還執行以下處理：所述切割激光特征聚類簇至少包括激光功率和光束質量，所述切割控制特征聚類簇至少包括切割速度、脈沖頻率和輔助氣體。

7、在可能的實現方式中，將所述第一焦點尋優約束在激光切割數據庫中遍歷匹配，得到第一最優焦點，還執行以下處理：隨機提取所述激光切割數據庫中的第一激光切割映射關系，所述第一激光切割映射關系是指第一焦點約束、第一焦點位置、第一切口特征和第一切割時長的映射關系；當所述第一焦點尋優約束與所述第一焦點約束的第一約束一致性達到預定一致性閾值時，生成適應度評估指令；基于所述適應度評估指令，結合所述第一切割時長和分析所述第一切口特征得到的第一切口質量，得到所述第一焦點位置的第一位置適應度；當所述第一位置適應度達到預定適應度閾值時，將所述第一焦點位置作為所述第一最優焦點。

8、在可能的實現方式中，基于所述適應度評估指令，結合所述第一切割時長和分析所述第一切口特征得到的第一切口質量，得到所述第一焦點位置的第一位置適應度，還執行以下處理：基于所述適應度評估指令調取預定適應度評估函數；

9、基于所述預定適應度評估函數分析所述第一切口特征得到所述第一位置適應度，其中，所述預定適應度評估函數的表達式如下：

10、；

11、表征所述第一焦點位置的所述第一位置適應度，的所述第一位置適應度，表征基于預定切口質量指標中第切口質量指標提取到的所述第一切口特征中的第特征參數，其中，所述預定切口質量指標包括個切口質量指標，且，表征所述第一切割時長，和分別為第一系數和第二系數，且。

12、在可能的實現方式中，基于所述預定適應度評估函數分析所述第一切口特征得到所述第一位置適應度，還執行以下處理：所述預定切口質量指標至少包括切口寬度、切口邊緣光滑度、切口直線度、切口垂直度、切口錐度和材料撓度。

13、在可能的實現方式中，得到第一最優焦點之后，還執行以下處理：通過激光束分析儀動態監測得到所述第一最優焦點處的第一激光束直徑；根據所述第一激光束直徑對所述第一最優焦點進行校驗。

14、本技術還提供了用于提升切割質量的激光切割控制裝置，包括：

15、第一預設切割特征讀取模塊，所述第一預設切割特征讀取模塊用于讀取預定切割軌跡中第一切割點的第一預設切割特征，所述第一預設切割特征包括第一預設切割激光特征和第一預設切割控制特征；

16、第一預測熱度獲得模塊，所述第一預測熱度獲得模塊用于將所述第一預設切割激光特征和所述第一預設切割控制特征輸入至熱度集成預測模型，得到所述第一切割點的第一預測熱度；

17、第一材料特征采集模塊，所述第一材料特征采集模塊用于采集得到所述第一切割點對應目標材料中第一切割點材料的第一材料特征，所述第一材料特征包括第一材料熱膨脹信息、第一材料厚度和第一材料表面狀態指數；

18、第一預測熱膨脹指數確定模塊，所述第一預測熱膨脹指數確定模塊用于對基于所述第一材料熱膨脹信息得到的第一熱膨脹曲線進行擬合，得到第一熱膨脹多項式，并結合所述第一熱膨脹多項式得到所述第一預測熱度下的第一預測熱膨脹指數；

19、第一焦點尋優約束形成模塊，所述第一焦點尋優約束形成模塊用于基于所述第一預測熱膨脹指數、所述第一材料厚度和所述第一材料表面狀態指數形成第一焦點尋優約束；

20、目標最優焦點序列組成模塊，所述目標最優焦點序列組成模塊用于將所述第一焦點尋優約束在激光切割數據庫中遍歷匹配，得到第一最優焦點，并基于所述第一最優焦點組成目標最優焦點序列，根據所述目標最優焦點序列對所述目標材料進行激光切割控制。

21、擬通過本技術提出的用于提升切割質量的激光切割控制方法及裝置，讀取預定切割軌跡中第一切割點的第一預設切割特征；將特征輸入至熱度集成預測模型，得到第一預測熱度；采集得到第一切割點材料的第一材料特征；對第一熱膨脹曲線進行擬合，并得到第一預測熱度下的第一預測熱膨脹指數；形成第一焦點尋優約束；在激光切割數據庫中遍歷匹配，得到第一最優焦點，并組成目標最優焦點序列；對目標材料進行激光切割控制。解決了現有激光切割控制存在的難以自動精確地對激光切割參數進行調控，導致切割質量波動進而影響產品整體性能的技術問題，達到了精確控制切割參數、提升切割質量的技術效果。