[發明專利]空間管架的CAM系統

無效

• 申請號: 200910051178.8
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101556471A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 殷躍紅;陳柳蕓
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種數控切割技術領域的處理系統，特別是一種空間管架的CAM系統。

背景技術

空間管架的CAM的處理方法的基本原理是對空間管架中所有鋼管，依次根據每根鋼管以及與該鋼管相連接的其他鋼管的基本參數，計算出每根鋼管成型端面相貫線數據，使其能與其他鋼管在連接節點處只需依靠焊接、而無需任何連接件即可連接在一起；繼而根據相貫線切割機床的硬件配置以及用戶加工工藝和焊接工藝的要求，對鋼管成型端面相貫線數據進行調整并將其轉化為相貫線切割機床可識別并可執行切割動作的切割代碼。這種通過數控切割并在此基礎上將鋼管焊接在一起而成的空間管架在建筑行業中正逐步取代傳統的依靠連接件連接鋼管的管架形式，并已在許多國內外飛機場、體育館、會展中心等大型建筑物中得以運用。

目前，空間管架的CAM系統，比較通用的主要有以下兩種：一、由多個CAM系統協同組成的組合式系統，主要為通用計算機輔助CAM系統與用戶自主研發的CAM系統組合，用戶首先在通用計算機輔助CAM系統中計算出每根鋼管的成型端面相貫線數據，再通過自主研發的CAM系統將該數據轉換成能為所使用的相貫線切割機床識別的鋼管切割代碼；二、單個CAM系統，該CAM系統一般由相貫線切割機床廠家提供，需要用戶依次以每根鋼管為對象、依次輸入其以及與其相交的其余各管的參數以及該鋼管的加工工藝和焊接工藝，然后輸出其切割代碼。以上兩種CAM系統都有以下弊病：1、都無法完成從空間管架描述文件輸入到鋼管切割代碼輸出一氣呵成，都需要用戶不斷的進行參與，當空間管架極為復雜時，用戶容易因為疏忽或疲勞造成錯誤，且效率低下；2、輸入接口過于單一，無法兼容多種文件格式；3、輸出文件格式面向特定型號和類型的相貫線切割機床，無法兼容多種類型和型號的相貫線切割機床。4、沒有對鋼管的套料處理，在以上CAM系統中，如果用戶需要進行套料處理，則必須手動或借助第三方軟件，而第三方軟件為能處理該CAM系統輸出的面向特定型號和類型的相貫線切割機床的鋼管切割文件，往往又必須由用戶自主開發或再次由相貫線切割機床廠家壟斷，對用戶來說，極不方便。

經對現有技術文獻的檢索發現，文獻《鋼管相貫切割及組焊技術》(《安徽建筑》2008年第4期)提出了一種空間管架CAM系統，該系統為組合系統，由基于AutoCAD二次開發的CAM系統與用戶自主研發的CAM系統組合，輸入的空間管架描述文件形式必須為在AutoCAD軟件中建立的三維模型，輸出的鋼管的數控切割代碼形式為描述機床的步進電機的脈沖電流的代碼，則代碼形式由相貫線切割機床的硬件配置即由其型號和類型決定，沒有對鋼管的數控切割代碼的套料處理。因此，該系統具有如上所述的現有的通用的空間管架的CAM系統的所有弊病。并且，該系統通過AutoCAD軟件的實體編輯工具提取鋼管成型端面相貫線，以該相貫線數據生成鋼管成型端面相貫線切割代碼，該流程中并沒有根據鋼管焊接和切割工藝以及數控相貫線切割機硬件配置調整鋼管成型端面切割軌跡的環節，切割出的是鋼管理想成型端面，而當有鋼管焊接和切割工藝以及數控相貫線切割機硬件配置限制時，這種理想成型端面往往是無法加工得到的，因此該系統不符合實際要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種空間管架的CAM系統。使得用戶只需將空間管架描述文件輸入該系統，設定好加工工藝要求、特定型號相貫線切割機動作指令代碼格式，即可由該系統自動生成每根鋼管的成型端面數控切割文件，并進行套料處理后批量輸出至系統外部存儲媒介進行存儲。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：空間管架描述文件處理模塊、數據庫模塊、幾何計算模塊、人機交互模塊、數控切割文件處理模塊，其中：

空間管架描述文件處理模塊，將空間管架中所有鋼管的基本參數存儲到數據庫模塊；將數據庫模塊中存儲的所有鋼管的基本參數取出并還原出空間管架描述文件；

數據庫模塊存儲所有鋼管的幾何數據，并在系統空間管架描述文件處理模塊、數據庫模塊、幾何計算模塊、人機交互模塊、數控切割文件處理模塊需要調度鋼管的幾何數據時隨時輸出數據；

幾何計算模塊根據從數據庫模塊獲取的空間管架中所有鋼管的基本參數以及從人機交互模塊獲取的鋼管相貫線計算模式，計算出所有鋼管的理想成型端面相貫線數據，在計算過程中判斷每根鋼管的設計合理性；

人機交互模塊將設定的鋼管相貫線計算模式傳輸給幾何計算模塊，并通過顯示界面將幾何計算模塊傳來的基本參數和計算結果以及系統異常情況顯示給用戶；