一种激光切割免打孔加工路径生成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113721544A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111011474.2(22)申请日2021.08.31(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人胡玘瑞林志伟刘博傅建中(74)专利代理机构杭州知闲专利代理事务所(特殊普通合伙)33315代理人黄燕(51)Int.Cl.G05B19/19(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种激光切割免打孔加工路径生成方法(57)摘要本发明公开了一种激光切割免打孔加工路径生成方法，包括：(1)输入排列好的需要加工的零件组；(2)将零件组中零件都离散成点云；(3)借助Delaunay三角化将点云构造为一系列三角形；(4)通过三角形组找到各个相邻零件之间最短距离线段；(5)对最短线段组按长度进行排序并从最短的线段开始连接零件，直到零件组的切割路径均被连接在一起；(6)输出所有参与连接零件组的线段，得到不需要跳刀和重新穿孔的新的切割路径，从而实现激光切割免打孔的目的。与此同时，因为分开的零件都连在一起，也节省了开关激光和往返各穿孔点跳刀的时间，实现激光切割免打孔快速切割。本发明方法稳定可靠，效率高，鲁棒性强。CN113721544ACN113721544A权利要求书1/2页1.一种激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)输入包含轮廓信息的待加工零件组集合；(2)将零件组集合中轮廓线离散成多个点，形成包含零件属性、轮廓属性和边属性的点云集；(3)对点云集进行三角化处理，并进行筛选剔除，得到最终三角形组集合；(4)利用三角形组集合中的三角形，计算相邻两个零件之间的最短距离，获得最短距离线段组集合；(5)对线段组集合中的线段进行排序，从最短的线段开始，将对应的两个零件连接，组成一个新的零件，直至所有零件被桥连成一个零件或者线段组集合中线段被用完，停止桥连，并将用到的桥连线段存入新的桥连线段组集合中；(6)对桥连线段组集合中的桥连线段进行处理，得到用于连接零件的切割路径，最终得到激光切割免打孔切割路径。2.根据权利要求1所述的激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，步骤(2)中，所述点云集中既包括轮廓线的端点，也包括由长轮廓线均分生成的离散点。3.根据权利要求1所述的激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，步骤(3)中，进行筛选剔除时，将满足如下之一要求的三角形剔除：(3‑1)三角形的三个顶点来自同一个零件；(3‑2)三角形的三个顶点来自三个不同的零件；(3‑3)三角形的三个顶点中有一个顶点来自一个零件，另外两个顶点来自另外一个零件，但是该两个顶点不在该零件的同一条轮廓的同一条边上。4.根据权利要求1所述的激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，步骤(4)中，在计算相邻两个零件之间的最短距离时：(4‑1)依次选择三角形组集合中的三角形，确定当前三角形对应的两个相邻零件的最短距离线段；(4‑2)并将当前确定的最短距离线段与现存的最短距离线段长度进行比较：如果小于现存的最短距离线段长度，则将当前确定的最短距离线段替换现存的最短距离线段，更新线段组集合；如果大于或等于现存的最短距离线段长度，则返回步骤(4‑1)；如果不存在现存的最短距离线段，则将当前确定的最短距离线段作为最短距离线段存入到线段组集合中。5.根据权利要求4所述的激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，步骤(4‑1)中，定义：当前三角形的顶点A来自一个零件，另外两个顶点B和C来自另外一个零件；则确定当前三角形对应的两个相邻零件的最短距离线段的过程如下：如果经过顶点A的三角形的高在当前三角形内，则该高构成的线段为当前三角形对应的两个相邻零件的最短距离线段；如果经过顶点A的三角形的高不在当前三角形内，则选择AB和AC中较短的线段作为当前三角形对应的两个相邻零件的最短距离线段。6.根据权利要求1所述的激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，步骤(5)中，在将两个零件连接时，或者桥连完成后，如果某一桥连线段长度大于设定阈值，则删除该桥2CN113721544A权利要求书2/2页连线段。7.根据权利要求1所述的激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，步骤(6)中，对得到的桥连线段组集合中的桥连线段进行左右偏置，得到用于连接零件的往返路径，并将该往返路径与零件切割路径整合拼接，得到最终的激光切割加工路径。8.根据权利要求1所述的激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，待加工零件至少有两个。9.根据权利要求1所述的激光切割免打孔加工路径生成方法，其特征在于，步骤(2)中，采用Delaunay三角化算法进行所述的三角化处理。10.根据权利要求