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龍圖騰網獲悉濟寧鵬天激光科技有限公司申請的專利激光切割頭的控制系統及方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119187916B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411335344.8，技術領域涉及：B23K26/38；該發明授權激光切割頭的控制系統及方法是由趙榮益;雷昊;黃玨軒設計研發完成，并于2024-09-24向國家知識產權局提交的專利申請。

本激光切割頭的控制系統及方法在說明書摘要公布了：本發明提供一種激光切割頭的控制方法，所述方法包括以下步驟：獲取需要得到的切割立體產品的CAD圖紙，從中提取包括所述圖紙的直線線段、圓弧和曲線的產品立體幾何信息；進行激光切割路徑規劃；按照規劃的切割路徑控制所述激光切割頭實時行走，實時監測激光切割頭工作環境溫度、被切割材料表面溫度，構建激光切割過程中最優激光發射功率計算模型；按照計算得到的最優實時激光功率控制激光切割頭的實時激光發射功率。本發明相比傳統的基于機理模型的優化方法，采用基于所要得到的產品圖紙進行激光切割頭的切割路徑規劃，能夠更好地適應復雜的工藝參數與質量之間的非線性關系，提供更準確的預測能力，為激光切割加工提供可靠的指導和優化方案。

本發明授權激光切割頭的控制系統及方法在權利要求書中公布了：1.激光切割頭的控制方法，所述方法對激光切割頭的行走路徑以及切割過程中的激光發射功率進行實時優化控制，其特征在于，所述方法包括以下步驟： S1：獲取需要得到的切割立體產品的CAD圖紙，從中提取包括所述圖紙的直線線段、圓弧和曲線的產品立體幾何信息； S2：進行激光切割路徑規劃； S3：按照所述S2步驟規劃的切割路徑控制所述激光切割頭實時行走，實時監測激光切割頭工作環境溫度、被切割材料表面溫度，構建激光切割過程中最優激光發射功率計算模型； S4：按照所述S3步驟計算得到的最優實時激光功率控制激光切割頭的實時激光發射功率； 所述S1步驟包括： S11：獲取每個零件的多條直線線段的起點和終點坐標： Ln為所述圖紙的第n條直線線段，為第n條直線線段的起點坐標；為第n條直線線段的終點；n＝1,2,…,N； S12：獲取產品每個零件的多條圓弧的幾何信息： Cm為所述圖紙的第m條圓弧，為第m條圓弧所在圓的圓心坐標；rm為第m條圓弧所在圓的半徑，分別為第m條圓弧起始點和終止點相對于圓心的起始角和終止角；m＝1,2,…,M；且 S13：獲取產品每個零件的多條曲線中的控制點坐標，對每條曲線形成控制點集合，對控制點集合中的多個控制點采用貝塞爾曲線插值方法進行擬合，形成曲線切割路徑； 其中，Cp為第p條曲線的控制點集合，為第p條曲線的第q個控制點，其在切割平面的坐標為Q為第p條曲線的控制點總數，p＝1,2,…,P； 所述S13步驟中對控制點集合中的多個控制點采用貝塞爾曲線插值方法進行擬合，形成曲線切割路徑的方法為構建貝塞爾曲線在μ參數處的點坐標計算函數Bμ，計算得到多個貝塞爾曲線擬合點對其擬合后形成曲線切割路徑；μ為貝塞爾參數，0≤μ≤1； 點坐標計算函數Bμ計算公式如下： 所述S3步驟構建的切割過程中最優激光發射功率計算模型如下： 其中，Qx,y,t為被切割材料被表面吸收用于熔化或汽化的能量，x0,y0為激光切割初始點位置坐標，xt,yt為按照所述S2步驟規劃的切割路徑進行切割實時所處位置坐標，η為被切割材料對激光切割頭發射的激光能量吸收效率；ω為激光束的半徑； 其中，Qloss為激光發射的能量在被切割材料表面流失的能量；A為激光在被切割材料表面形成的激光光斑面積，Txt,yt為實時監測得到的被切割材料表面溫度，為溫度沿厚度方向的梯度；δ為材料的熱導率； 其中，λ為激光波長；D為聚焦之前激光光束直徑，D＝2ω；K為光束質量參數。

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