利索能及
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专利号: 2022102534506
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种蛇形排序连续切割路径优化方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤一、加工排序:采用蛇形排序方法,保证样片按顺序进行切割,避免切割路径杂乱无章;

步骤二、合理加工过渡线的生成:通过优化样片的切入点和切出点,生成合理加工过渡线,使重复路径与样片之间的过渡加工路径长度之和最小;

步骤三、碰撞检测:在蛇形排序搜索到目标样片后,进行碰撞检测方法,保证切割路径满足切割系统的连续加工约束,同时尽量避免跨样片切割。

2.根据权利要求1所述的蛇形排序连续切割路径优化方法,其特征在于:所述的步骤一中的蛇形排序方法的具体操作步骤如下:步骤(1):搜索排样图中最左下角样片,如果存在,将其加入排序,执行步骤(2),否则搜索结束;

步骤(2):切割方向向上,搜索在步骤(1)中已排序样片左上方样片,如果存在,将其加入排序,循环执行步骤(2);否则搜寻未加入排序的样片集合中最左上方和最左下样片,选择距离已排序样片最近的样片加入排序,执行步骤(4);

步骤(3):切割方向向下,搜索已排序样片左下方样片,如果存在,将左下方零件中最右上方样片加入排序,循环执行步骤(3);否则搜寻未加入排序的样片集合中最左上方和最左下样片,选择距离已排序样片最近的样片加入排序,执行步骤(4);

步骤(4):选择的样片如果是最左上方样片,执行步骤(3);如果是最左下方样片,执行步骤(2),如此循环直到所有零件搜索完毕。

3.根据权利要求2所述的蛇形排序连续切割路径优化方法,其特征在于:所述的蛇形排序中每次寻找到下一目标样片时,都会计算目标样片与其前一样片的加工过渡线,进行碰撞检测,其实质为判断当前加工过渡线是否与其他样片轮廓相交,来判断目标样片是否满足连续切割约束。

4.根据权利要求1所述的蛇形排序连续切割路径优化方法,其特征在于:所述的步骤二中的加工过渡线实质为上一加工样片的切出点与下一加工样片的切入点之间的连线。

5.根据权利要求1所述的蛇形排序连续切割路径优化方法,其特征在于:所述的步骤二中的重复路径指:刀具完成样片切割后,从样片切入点到切出点所进给的路径,或者在在已排序的碰撞样片上沿轮廓切割的一段。

6.根据权利要求1所述的蛇形排序连续切割路径优化方法,其特征在于:所述的加工过渡线中的样片切入点与切出点的具体选择步骤如下:步骤1):以坐标原点作为参考点,遍历第一个样片中各节点,求取参考点到各节点的距离,并选取其中最短距离对应的节点位置作为第一个样片的切入点;并设当前第一个样片为P1,其下一样片为P2;

步骤2):以样片P2中任意节点作为参考点,遍历样片P1中各线段,确定参考点到线段上的最近点,求其距离,记录各距离中的最小值所对应的节点;

步骤3):以步骤2)中样片P2的参考点开始,逆时针方向依次选取样片P2中其他节点作为参考点,重复步骤2);选取各参考点至线段上最近点的距离中的最小值所对应的样片P1上的最近点作为样片P1的切出点以及样片P2的参考点作为样片P2的切入点;若所选择的点不是样片节点,则增加该点为节点添加至样片数据列表中;

步骤4):分别从顺时针方向和逆时针方向计算从样片P1切入点至切出点刀具路径长度,若顺时针方向的刀具路径长度大于逆时针方向的刀具路径长度,则刀具在切割该样片轮廓时逆时针进行切割;否则刀具沿样片轮廓顺时针切割;

步骤5):连接样片P1的切出点与样片P2的切入点作为两样片之间的加工过渡线。

7.根据权利要求1所述的蛇形排序连续切割路径优化方法,其特征在于:所述的步骤三中的碰撞检测方法的具体操作步骤如下:步骤1:求解目标样片与其前一样片之间的加工过渡线;

步骤2:判断加工过渡线是否与已排序样片轮廓相交,如果未发生碰撞,执行步骤3;如果与已排序样片轮廓相交,则在未排序样片中寻找距离当前样片最近的样片作为目标样片,求取目标样片与前一样片之间的加工过渡线;如果此时加工过渡线仍与已排序样片轮廓相交,则在与之碰撞的已排序样片上沿轮廓切割一段重复路径,过渡至目标样片,执行步骤2;否则执行步骤3;

步骤3:判断加工过渡线是否与未排序样片轮廓相交,如果未发生碰撞,结束碰撞检测算法,返回蛇形排序;如果与未排序样片轮廓相交,将碰撞样片插入加工过渡线所连接的两图形之间,并求取碰撞图形与两样片之间的加工过渡线,执行步骤2。