[發明專利]用于三軸激光打標工藝的工件加工區域自動劃分方法

有效

• 申請號: 202110020762.8
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112859745B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 顏昌亞;李傳遠;盧少武;周向東;張慶祥;陳英滔;譚輝;湯勝水;鄭曉澤
• 申請（專利權）人: 廣東三姆森科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408;B23K26/362
• 代理公司: 深圳市金筆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 胡清方;彭友華

1.一種用于三軸激光打標工藝的工件加工區域自動劃分方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1、加工區域離散，通過軟件離散工件三維模型上的加工區域，獲取加工區域的三角片數據信息，建立加工區域的三角片數據集T；

S2、計算第一參考主方向，將三角片的幾何中心點上的法線方向，作為三角片的法線方向，并計算每個三角片的面積與模型上所有三角片的平均面積，將三角片面積與平均面積的比值作為法線方向權重值；對于步驟S1獲得的加工區域的三角片數據集T，利用加權平均，計算該加工區域數據集T中所有三角片的平均法線，作為第一次加工的參考主方向；

S3、第一子加工區域計算，根據步驟S2獲得的第一次加工參考主方向，搜索所有法線方向與第一次參考主方向夾角小于90°的三角片，利用S2中描述的加權平均方法，計算這些三角片的平均法線方向，作為第一子加工區域加工方向，從加工區域的三角片數據集中排除第一次加工方向所覆蓋到的三角片；

S4、重復步驟S2和步驟S3，計算第二次加工方向以及后續的加工方向，直到加工區域的三角片數據集T中所余的三角片個數為零，即完成該零件三軸加工時的加工子區域劃分。

2.根據權利要求1所述的用于三軸激光打標工藝的工件加工區域自動劃分方法，其特征在于：

通過步驟S2計算三角片的法線方向與權重系數，具體包括：

S21、將步驟S1離散的三角片上點X_N＝{X_n|n＝1，2，…，N}作為計算法線方向和權重數值的數據點，其中N為模型離散后點的數量；

S22、計算每個三角片的幾何中心點坐標，第i個三角片的三個點為A_i，B_i，C_i點則幾何中心點D_i坐標為

S23、通過重心坐標和三角片頂點，計算出第i個三角片的法線方向將三角片的法線方向記為M為三角片的數目；

S24、計算每個三角片的面積，將三角片的面積記為S_M＝{S_m|m＝1，2，…，M}，M為三角片的數目，計算出每個三角片對應的權重系數

S25、根據步驟S2中計算出的三角片上幾何中心點法線方向與對應的權重系數，計算模型的法線方向記為第一次加工時，加工區域的參考主方向；

S26、若找不到加工區域的參考主方向，即步驟S25計算出的加工區域的參考主方向時，搜索法線方向與第一個三角片法線方向夾角5°以內的三角片，將三角片面積和記為移除法線方向與第一個三角片法線方向夾角5°以內的三角片，搜索法線方向與剩余三角片中第一個三角片法線方向夾角5°以內的三角片，將三角片面積和記為重復此步驟直到所有三角片都移除，找出面積最大值計算對應的第i次搜索的三角片的平均法向記為第一次加工時，加工區域的參考主方向

S27、若找不到加工區域的參考主方向，即步驟S25和S26計算出的加工區域的參考主方向時，找出面積最大值的三角片，將該三角片的法線方向作為第一次加工時，加工區域的參考主方向

S28、若找不到加工區域的參考主方向，即步驟S25-S27計算出的加工區域的參考主方向時，隨機選擇一個離散的三角片，將該三角片作為的法線方向作為第一次加工時，加工區域的參考主方向

3.根據權利要求1或2所述的用于三軸激光打標工藝的工件加工區域自動劃分方法，其特征在于：

通過步驟S3計算模型加工區域，具體包括：

S31、根據步驟S2計算出的第一次加工時，加工區域的參考主方向找到與夾角小于90°的所有三角片T_n，n為第一次找到的三角片數量；

S32、根據S31中找到的三角片，通過三角片的法線方向與面積計算第一次加工的法線方向