[發(fā)明專利]一種等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111612910A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 石拓;蘇昊;傅戈雁
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T7/62;G06Q10/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

獲取零件表面的點云數(shù)據(jù)；

采用Delaunay三角化算法三角化所述點云數(shù)據(jù)；

根據(jù)三角化后的所述點云數(shù)據(jù)確定第一熔覆路徑點集，擬合后作為第一熔覆路徑；

在所述第一條熔覆路徑中確定弦長相距設定距離的加工點，以生成第一加工點集；

在垂直熔覆方向的輪廓上，獲取距所述第一加工點集中加工點的弦長為設定值的點，以生成第二路徑點集；

采用多項式擬合函數(shù)根據(jù)所述第二路徑點集生成第二條熔覆路徑；所述第二條熔覆路徑的兩端均抵達所述點云數(shù)據(jù)投影面的邊界上；

返回所述在所述第一條熔覆路徑中確定弦長相距設定距離加工點，以生成第一加工點集的步驟，直至熔覆路徑遍布整個所述零件表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃方法，其特征在于，所述在所述第一條熔覆路徑中確定弦長相距設定距離加工點，以生成第一加工點集，具體為：

采用等距離步長法，在所述第一條熔覆路徑中確定弦長相距設定距離加工點，以生成第一加工點集。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃方法，其特征在于，所述在垂直熔覆方向的輪廓上，獲取距所述第一加工點集中加工點的弦長為設定值的點，以生成第二路徑點集，具體包括：

獲取以所述第一加工點集中一加工點為圓心以設定長度為半徑的范圍內(nèi)的所有數(shù)據(jù)點，以生成第一路徑點子集；

獲取一經(jīng)過圓心且垂直所述第一熔覆路徑的截面，并確定三角化后的所述第一路徑點子集的網(wǎng)格與所述截面相交的路徑點，以生成第二路徑點子集；

采用多項式擬合函數(shù)根據(jù)所述第二路徑點子集中的各路徑點確定零件在所述截面上的局部輪廓線；

在所述局部輪廓線上獲取距所述第一加工點集中一加工點的弦長為設定值的數(shù)據(jù)點，以生成第二路徑點集。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃方法，其特征在于，所述在垂直熔覆方向的輪廓上，獲取距所述第一加工點集中加工點的弦長為設定值的點，以生成第二路徑點集之后，還包括：

獲取所述點云數(shù)據(jù)的投影范圍；

剔除所述第二路徑點集中不在所述投影范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點，以形成新的第二路徑點集。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃方法，其特征在于，所述設定距離為1mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃方法，其特征在于，所述設定值為(1-η)×d；其中，η為熔覆路徑的搭接率，d為熔覆路徑的寬度。

7.一種等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括：

點云數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取零件表面的點云數(shù)據(jù)；

點云數(shù)據(jù)三角化模塊，用于采用Delaunay三角化算法三角化所述點云數(shù)據(jù)；

第一條熔覆路徑生成模塊，用于根據(jù)三角化后的所述點云數(shù)據(jù)生成第一條熔覆路徑點集，擬合后作為第一熔覆路徑；

第一加工點集生成模塊，用于在所述第一條熔覆路徑中確定弦長相距設定距離的加工點，以生成第一加工點集；

第二路徑點集生成模塊，用于在垂直熔覆方向的輪廓上，獲取距所述第一加工點集中加工點的弦長為設定值的點，以生成第二路徑點集；

第二條熔覆路徑生成模塊，用于采用多項式擬合函數(shù)根據(jù)所述第二路徑點集生成第二條熔覆路徑；所述第二條熔覆路徑的兩端均抵達所述點云數(shù)據(jù)投影面的邊界上；

零件表面熔覆路徑確定模塊，用于返回所述在所述第一條熔覆路徑中確定弦長相距設定距離加工點，以生成第一加工點集的步驟，直至熔覆路徑遍布整個所述零件表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的等搭接率激光熔覆路徑的規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述第一加工點集生成模塊具體包括：

第一加工點集生成單元，用于采用等距離步長法，在所述第一條熔覆路徑中確定弦長相距設定距離加工點，以生成第一加工點集。