[發明專利]異型玻璃加工圖形定位方法及系統

無效

• 申請號: 200810037039.5
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101281403A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 郭帥;劉勝;盧印川;顧旭瑩;陸敏杰;裴玲玲
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明屬于玻璃深加工領域，針對鉆孔、磨邊等玻璃深加工行業中異型玻璃定位問題，提出一種通用的異型玻璃圖形定位方法及系統。

背景技術

玻璃深加工行業中異型玻璃定位問題是當前玻璃深加工系統中急需要解決的共性問題。傳統的異型玻璃定位方法是通過人眼觀察手動定位或預制大量的加工模板作為定位輔助工裝，這些定位方法存在加工誤差大、工效低、勞動強度高等缺點。目前尚未檢索到一種針對異型玻璃加工有效的定位解決方法。

發明內容

本發明的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種異型玻璃圖形定位方法及系統，基于現有的玻璃專用加工平臺，采用本發明提供的方法及系統，根據加工需求對現有系統硬件結構進行配置(玻璃鉆孔機、玻璃磨邊機、及其多種組合加工單元)，通過異型玻璃輪廓掃描、輪廓數據濾波、輪廓曲線擬合、圖形匹配技術實現異型玻璃自動定位功能。

為達到上述目的，本發明的構思是：

◆異型玻璃理論輪廓圖形信息獲取

本發明中異型玻璃理論輪廓圖形信息來自于DXF文件。DXF文件是一種ASCII碼文本文件，主要用于與其它CAD系統及用戶應用程序間的圖形信息交換，完整的DXF文件由六個段和結束標志組成。一般情況下，段的前后順序不能改變。每一個段由若干個組構成，每個組占兩行。第一行為組的代碼，由自然數構成；第二行為組的值，AutoCAD將代碼稱為組碼，代碼關聯的值稱為組值。常用組碼的含義是固定的，但有些組代碼會因表達環境的不同而有不同的含義，分析時需要根據不同的段和不同的表達而判斷。

異型玻璃理論輪廓圖形為平面二維圖形，不需要顏色和圖層等信息，只需提取異型玻璃在加工位圖形的布局信息，即圖形的坐標值，故在獲取異型玻璃理論輪廓圖形信息時只需提取DXF圖形元素的幾何信息實體部分，其他段可予以忽略。DXF文件各段由“0”“SECTION”開始，以“0”“ENDSEC”結束。在編寫DXF文件信息提取處理程序時可忽略了未定義的組碼，且對圖元中的組碼次序沒有做任何規定限制，按此方法編寫的程序也比較容易針對AutoCAD的后續版本做相應調整。

◆異型玻璃理論輪廓圖形信息預處理

DXF文件中實體圖形的描述是按照AutoCAD內部規定來進行的，大部分不符合異型玻璃加工所要求的格式，而且異型玻璃加工一般只有直線和圓弧加工指令，故需要把實體圖形分解為滿足加工精度要求的直線和圓弧。這里面主要有以下幾方面的工作：1)把圓弧的描述改為起點、終點和圓心，同時要記下圓弧的時鐘走向(從起點到終點順時針還是逆時針)；2)把多段線(LWPOLYLINE)分解為直線和圓弧。AutoCAD中的多段線是由相互連接的直線和圓弧構成的，必須分解為獨立的直線、圓弧。需要注意的是，多段線對圓弧的定義用了一個較為特殊的概念：凸度，表示1/4圓弧圓心角的正切，如果為負值則圓弧從起點到終點是順時針方向的；3)把橢圓(或橢圓弧)、樣條曲線用圓弧擬合。

經以上分解出的直線和圓弧，排列順序是不確定的，還需按加工要求重新組合。對于玻璃切割、磨邊等，加工時一般就是沿著玻璃輪廓軌跡連續進行，需要把直線和圓弧按首尾相連的順序排序。排序過程為：按照軌跡優化的規則取出一條曲線(可為直線或圓弧)作為起始切割線，在剩余線端點中找出與前一條線終點重合的點以及該點所在的線。如果重合點是找出線的終點，則交換其起點和終點。對于圓弧，則在交換了起點、終點后還要改變其時鐘走向。然后把前一次找出的線作為當前線，搜尋出它的連接線。如果沒有找到當前線的連接線，則表明取出的曲線已經構成了一個閉合路徑(可能是玻璃的外輪廓或其中的某個孔的輪廓)，這時重新按軌跡優化的規則從剩余曲線中找出一條曲線作為下一個閉合路徑的起始切割線，直至把所有曲線排完。

◆異型玻璃實際輪廓掃描、數據濾波、曲線擬合

異型玻璃理論輪廓圖形信息處理完成后，需要采集異型玻璃實際輪廓數據(輪廓掃描)并進行曲線擬合，與理論輪廓圖形匹配，以確定玻璃的在機床上的實際姿態，據此再求取異型玻璃相對各工步的坐標及加工余量等。