[發明專利]一種通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法

在審

• 申請號: 202110902487.2
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113609617A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 朱敏峰;李紅衛;覃士明;古讓坤;王浩然
• 申請（專利權）人: 遠東幕墻（珠海）有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06T17/00;G06T19/20
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• 代理人: 暫無信息

1.一種通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法，包括加工工位和加工設備，所述加工工位用于夾持固定型材，所述加工設備是用于對型材進行加工的多軸數控機械，其特征是：實現方法的步驟如下：

S1、導入參數，導入型材加工前的三維圖形數據和加工后的三維圖形數據，導入加工設備的加工路徑與結果之間的加工計算關系；

S2、計算加工參數，確定型材加工前的三維圖形數據坐標系對應的長軸和底面，通過自動識別算法，抓取橫截面二維圖形的外邊框，并根據型材加工前的三維圖形數據計算橫截面二維圖形各線段的尺寸數據；

S3、建立加工坐標系，將型材在其夾持的加工工位上建立加工坐標系，并確定加工設備、型材在加工坐標系中對應的坐標參數；

S4、計算切割參數，將型材加工前的三維圖形和加工后的三維圖形疊加后求異得到待加工三維圖形數據，結合加工參數，識別待加工三維圖形數據與加工前的三維圖形數據結合面計算出鋁型材各加工缺口的三維數據，計算各缺口所需削切的切割平面所在二維平面的坐標和二維尺寸參數，以及孔洞的軸心坐標、深度和半徑；

S5、計算加工路徑，將切割參數帶入加工計算關系，計算出加工設備在加工坐標系中的運動軌跡數據，生成加工設備的操控參數并導入加工設備執行加工工作。

2.根據權利要求1所述的一種通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法，其特征是：所述步驟S1、導入參數中還包括：輸入型材的尺寸參數，包括長、寬、高的尺寸。

3.根據權利要求1所述的一種通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法，其特征是：所述S4、計算切割參數中，疊加后求異的實現方法包括分步驟如下：

A1、對比加工前的三維圖形數據兩端和加工后的三維圖形數據的兩端形狀；

A2、如果兩個三維圖形其中一端的形狀完全相同，將兩個三維圖形在該端面完全重合疊加后，對兩個三維圖形的數據進行求異；

A3、如果兩個三維圖形兩端的形狀均不相同，則將兩個三維圖形在幾何中心點進行重合疊加后，對兩個三維圖形的數據進行求異。

4.根據權利要求1所述的一種通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法，其特征是：所述步驟S2、計算加工參數中，使用線性映射算法來對線性的三維模型數據進行二維橫截面抓取，使用核主成分分析算法來對非線性的三維模型特征向量進行處理，并使用KNN算法來對三維模型進行識別。

5.根據權利要求1所述的一種通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法，其特征是：所述步驟S4、計算切割參數中，通過線性映射算法來對待加工三維圖形數據與加工前的三維圖形數據各結合面進行是否線性的識別，如果該結合面是線性圖形，則進行二維切割平面的識別，如果識別到是非線性圖形，使用核主成分分析算法來對該孔洞的三維模型特征向量進行處理，并使用KNN算法來對三維模型進行識別。

6.根據權利要求1所述的一種通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法，其特征是：所述加工設備或加工工位其中之一上或者兩者均設有用于對型材外表面進行測距的測距模塊；其實現通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法還包括步驟如下：

S6、校準加工工件，通過測距模塊對加工工位上的型材進行多點測距，將測量數據帶入加工坐標系計算得到型材的偏差值，將偏差值帶入加工坐標系進行加工路徑的修正。

7.根據權利要求6所述的一種通過型材三維模型的數字化轉化及加工方法，其特征是：所述步驟S1、導入參數中，還包含分步驟如下：

B1、通過測距模塊對型材的兩端以及至少兩個側面進行測距，并根據測距結果修正型材加工前的三維圖形數據。