CN111889900A - 异形管材切割的数据处理方法、装置、电子设备与介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种异形管材切割的数据处理方法、装置、电子设备与介质，其中的异形管材切割的数据处理方法，包括：根据加工图纸，确定待切割管材的截面曲线与切割运动信息；所述切割运动信息记载了切割所述待切割管材时所述切割头和/或所述待切割管材所需达到的多组切割时位姿，其中的每组切割时位姿为切割对应的一个切割点时所述切割头和/或所述待切割管材的位姿；利用切割头的轮廓模型与所述截面曲线模拟所述多组切割时位姿，并获取对应的至少一个干涉信息，所述干涉信息表征了：模拟对应切割时位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线的空间干涉情况。

Description

异形管材切割的数据处理方法、装置、电子设备与介质
技术领域
本发明涉及管材切割领域，尤其涉及一种异形管材切割的数据处理方法、装置、电子设备与介质。
背景技术
在管材切割的领域，可利用切割头对管材进行切割，例如：若切割头为激光切割头，则可用激光依次照射待加工工件的多个切割点，从而实现管材的切割。
以激光切割为例，现有相关技术中，若待切割的管材为异型管材(例如工字型、匚字形或者其他带凹角的管材)，那么，由于激光切割所采用的激光是直线出射的，且垂直于切割点所在平面，在加工时，切割头易于碰撞到非平整的部位(例如凹角的侧壁)。
发明内容
本发明提供一种异形管材切割的数据处理方法、装置、电子设备与介质，以解决切割头易于碰撞到非平整的部位的问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种异形管材切割的数据处理方法，所述的方法，包括：
根据加工图纸，确定待切割管材的截面曲线与切割运动信息；所述切割运动信息记载了切割所述待切割管材时所述切割头和/或所述待切割管材所需达到的多组切割时位姿，其中的每组切割时位姿为切割对应的一个切割点时所述切割头和/或所述待切割管材的位姿；
利用切割头的轮廓模型与所述截面曲线模拟所述多组切割时位姿，并获取对应的至少一个干涉信息，所述干涉信息表征了：模拟对应切割时位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线的空间干涉情况。
可选的，所述至少一个干涉信息包括第一干涉信息；
所述第一干涉信息表征了：模拟第一切割点对应的第一位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线发生了干涉；
所述第一干涉信息还表征了以下至少之一：
所述轮廓模型中与所述截面曲线发生干涉的部位；
所述截面曲线中与所述轮廓模型发生干涉的部位。
可选的，获取对应的至少一个干涉信息之后，还包括：利用可视界面外反馈所述第一干涉信息。
可选的，获取对应的至少一个干涉信息之后，还包括：
根据所述第一干涉信息，调整所述切割运动信息所记载的第一位姿，以使得：在切割所述第一切割点时，所述切割头能够避开所述待切割管材。
可选的，所述至少一个干涉信息还包括第二干涉信息；所述第二干涉信息表征了：模拟第二切割点对应的第二位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线未发生干涉。
可选的，所述轮廓模型是根据所述切割头的图纸确定的。
可选的，所述待切割管材的截面具有至少一个凹角，所述凹角呈以下任意之一形状：匚字型、C字型、V字型。
根据本发明的第二方面，提供了一种异形管材切割的数据处理装置，包括：
确定模块，用于根据加工图纸，确定待切割管材的截面曲线与切割运动信息；所述切割运动信息记载了切割所述待切割管材时所述切割头和/或所述待切割管材所需达到的多组切割时位姿；
模拟干涉模块，用于利用切割头的轮廓模型与所述截面曲线模拟所述多组切割时位姿，并获取对应的至少一个干涉信息，所述干涉信息表征了：模拟对应切割时位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线的空间干涉情况。
根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器与存储器，
所述存储器，用于存储代码和相关数据；
所述处理器，用于执行所述存储器中的代码用以实现第一方面及其可选方案涉及的方法。
根据本发明的第四方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面及其可选方案涉及的方法。
本发明提供的异形管材切割的数据处理方法、装置、电子设备与介质中，基于切割头的轮廓模型与待切割管材的截面曲线，模拟了切割过程中两者的位姿，进而，以模拟的结果为依据，可以准确获悉轮廓模型与截面曲线的空间干涉情况。可见，本发明通过干涉信息获悉了切割过程中所可能发生的碰撞冲突，通过预先对该些碰撞冲突的获悉，可有助于指导切割运动信息的人工或自动修正，从而使得最终的切割运动信息可避免该些碰撞冲突的发生，提高生产效率，保障生产安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中异形管材切割的数据处理方法的流程示意图一；
图2a至图2f是本发明一实施例中异形管材截面形状的构造示意图；
图3是本发明一实施例中异形管材切割的数据处理方法的流程示意图二；
图4是本发明一实施例中异形管材切割的数据处理方法的流程示意图三；
图5是本发明一实施例中异形管材切割的数据处理装置的程序模块示意图一；
图6是本发明一实施例中异形管材切割的数据处理装置的程序模块示意图二；
图7是本发明一实施例中异形管材切割的数据处理装置的程序模块示意图三；
图8是本发明一实施例中电子设备的构造示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
请参考图1，异形管材切割的数据处理方法，包括：
S11：根据加工图纸，确定待切割管材的截面曲线与切割运动信息；
S12：利用切割头的轮廓模型与所述截面曲线模拟所述多组切割时位姿，并获取对应的至少一个干涉信息。
其中的异形管材可理解为并非圆形的管材，其中一种实施方式中，所述待切割管材的截面可具有至少一个凹角，所述凹角呈以下任意之一形状：匚字型、C字型、V字型。
图2a所示的待切割管材的截面中具有一个凹角，该凹角呈字型，图2b所示的待切割管材的截面中具有两个凹角，其中的凹角均呈匚字型，图2c所示的待切割管材的截面中具有一个凹角，该凹角呈梯形，图2d所示的待切割管材的截面中具有一个凹角，该凹角V字型，图2e所示的待切割管材的截面中具有一个凹角，该凹角呈弧度较小的C字型，图2f所示的待切割管材的截面中具有一个凹角，该凹角呈弧度较大的C字型。
在其他未图示的举例中，待切割管材截面也可以是其他规则或不规则的具有凹角的形状，待切割管材的截面也可以是图2a至图2f任意至少之二组合而形成的形状。不论何种变化，只要具有凹角，就不脱离本发明实施例的描述。
其中的切割运动信息记载了切割所述待切割管材时所述切割头和/或所述待切割管材所需达到的多组切割时位姿，其中的每组切割时位姿为切割对应的一个切割点时所述切割头和/或所述待切割管材的位姿。
其中，若仅需切割头发生运动，则切割运动信息也可理解为记载了在切割每个切割点时切割头的位姿，其中的位姿可例如包括位置与朝向。
其中的干涉信息表征了：模拟对应切割时位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线的空间干涉情况。其中的干涉，可理解为轮廓模型与截面曲线之间发生相交。
其中的轮廓模型，可以是对切割头的三维外形进行表征的轮廓，其建模精细度可根据需求和处理能力任意变化，故而，轮廓模型可能是清楚表征出切割头外形每个细节或大多数细节的轮廓模型，也可以是仅表征出切割头大致轮廓，从而可用于对干涉进行检测的轮廓模型。对应的，根据轮廓模型的建模精细度不同，干涉信息的准确性也可能会随之变化。
不论精细度如何变化，均应视作本发明实施例的一种可选方案。
其中的截面曲线，可例如是对截面的外轮廓进行表征的曲线，由于加工的对象为管材，故而，其各部位的截面通常是相同的，所以，通过截面曲线的确定，可准确反映出管材的形状和尺寸，从而为干涉的检测提供准确的依据。同时，也无需对整个管材进行建模，有效提高了处理效率。
此外，若管材的不同部位具有不同截面，也可对应产生不同的截面曲线，进而判断运动过程中相应位姿下各截面与轮廓模型的干涉情况。
其中一种实施方式中，切割头的轮廓模型可以是根据所述切割头的图纸确定的。即：在步骤S11之前，还可包括根据切割头的图纸，确定切割头的轮廓模型。
其中的图纸可以是三维图纸，例如可以是IGS格式的图纸，但也不排除其他格式图纸的实施方式。
其中一种实施方式中，所述至少一个干涉信息包括第一干涉信息；
所述第一干涉信息表征了：模拟第一切割点对应的第一位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线发生了干涉。
进一步方案中，所述第一干涉信息还可表征以下至少之一：
所述轮廓模型中与所述截面曲线发生干涉的部位；
所述截面曲线中与所述轮廓模型发生干涉的部位。
以上方案中，基于切割头的轮廓模型与待切割管材的截面曲线，模拟了切割过程中两者的位姿，进而，以模拟的结果为依据，可以准确获悉轮廓模型与截面曲线的空间干涉情况。可见，本发明实施例通过干涉信息获悉了切割过程中所可能发生的碰撞冲突，通过预先对该些碰撞冲突的获悉，可有助于指导切割运动信息的人工或自动修正，从而使得最终的切割运动信息可避免该些冲突的发生，提高生产效率，保障生产安全。
相较而言，在现有的激光切割技术领域中，在设计阶段，由于缺乏切割头运动的相关信息，在处理一些异形管材时，往往无法设计出合理的运动轨迹，故而，若需在完成切割任务的同时使得切割头与管材不产生碰撞，人工调整的过程又费时费力，效率不高。
其中一种实施方式中，请参考图3，步骤S12之后，还可包括：利用可视界面外反馈所述第一干涉信息。通过对外的显示，可有利于使得用户及时获悉有可能发生碰撞冲突，从而及时有效地为其进一步的处理(例如修改运动信息)提供依据。
具体实施过程中，对外显示的内容可以是文本、图形、语音等任意形式的。例如可对外显示切割哪个切割点时哪些部位可能发生干涉，进一步的，还可反馈相应的调整建议，该调整建议也可理解为是根据所述第一干涉信息确定的，具体可用于调整所述切割运动信息所记载的第一位姿，以使得：在切割所述第一切割点时，所述切割头能够避开所述待切割管材。其形式也是多样的，而不限于文本、图形、语音等。
可见，以上调整建议的内容可与后文步骤S14的调整内容相类似。
其中一种实施方式中，请参考图4，步骤S12之后，还可包括：
S14：根据所述第一干涉信息，调整所述切割运动信息所记载的第一位姿，以使得：在切割所述第一切割点时，所述切割头能够避开所述待切割管材。
其中对位姿的调整，具体可以是对切割方向的调整，例如，可在保障切割点不变的情况下，通过调整切割头的位姿，使得：针对于同一切割点的切割方向发生变化，可见，通过步骤S14的实施，可计算出在切割轨迹上的每一切割点不会有碰撞的切割方向。
具体举例中，在步骤S11中，可针对于当前加工任务的加工图纸计算出管材的截面曲线，然后，在步骤S11与步骤S12中，可通过算法模拟切割头的运动轨迹(其可理解为切割运动信息的部分或全部)，再比对运动时的轮廓模型和管材的截面曲线，进而通过对比来寻找可能的干涉位置，该干涉位置可理解为发生干涉时所切割的切割点的位置，故而，寻找可能的干涉位置亦即是确定各第一干涉信息的过程，在此基础上，对应步骤S13，可通过可视化界面提示用户可能的干涉位置，同时，通过智能修改切割头方向(即改变对应位姿)的方式使得这些原本可能干涉的位置能够正常切割，从而提高生产效率，保障生产安全。
其中一种实施方式中，所述至少一个干涉信息还包括第二干涉信息；所述第二干涉信息表征了：模拟第二切割点对应的第二位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线未发生干涉。进而，通过第二干涉信息，可及时获悉未发生干涉的情形。进一步的，还可利用可视界面外反馈所述第二干涉信息。
综上，本发明实施例提供的异形管材切割的数据处理方法中，基于切割头的轮廓模型与待切割管材的截面曲线，模拟了切割过程中两者的位姿，进而，以模拟的结果为依据，可以准确获悉轮廓模型与截面曲线的空间干涉情况。可见，本发明实施例通过干涉信息获悉了切割过程中所可能发生的碰撞冲突，通过预先对该些碰撞冲突的获悉，可有助于指导切割运动信息的人工或自动修正，从而使得最终的切割运动信息可避免该些碰撞冲突的发生，提高生产效率，保障生产安全。
请参考图5，本发明实施例还提供了一种异形管材切割的数据处理装置200，包括：
确定模块201，用于根据加工图纸，确定待切割管材的截面曲线与切割运动信息；所述切割运动信息记载了切割所述待切割管材时所述切割头和/或所述待切割管材所需达到的多组切割时位姿；
模拟干涉模块202，用于利用切割头的轮廓模型与所述截面曲线模拟所述多组切割时位姿，并获取对应的至少一个干涉信息，所述干涉信息表征了：模拟对应切割时位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线的空间干涉情况。
可选的，所述至少一个干涉信息包括第一干涉信息；
所述第一干涉信息表征了：模拟第一切割点对应的第一位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线发生了干涉；
所述第一干涉信息还表征了以下至少之一：
所述轮廓模型中与所述截面曲线发生干涉的部位；
所述截面曲线中与所述轮廓模型发生干涉的部位。
可选的，请参考图6，所述的装置，还包括：
可视反馈模块203，用于利用可视界面外反馈所述第一干涉信息。
可选的，请参考图7，所述的装置，还包括：
调整模块203，用于根据所述第一干涉信息，调整所述切割运动信息所记载的第一位姿，以使得：在切割所述第一切割点时，所述切割头能够避开所述待切割管材。
可选的，所述至少一个干涉信息还包括第二干涉信息；所述第二干涉信息表征了：模拟第二切割点对应的第二位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线未发生干涉。
可选的，所述轮廓模型是根据所述切割头的图纸确定的。
可选的，所述待切割管材的截面具有至少一个凹角，所述凹角呈以下任意之一形状：匚字型、C字型、V字型。
综上，本发明实施例提供的异形管材切割的数据处理装置中，基于切割头的轮廓模型与待切割管材的截面曲线，模拟了切割过程中两者的位姿，进而，以模拟的结果为依据，可以准确获悉轮廓模型与截面曲线的空间干涉情况。可见，本发明实施例通过干涉信息获悉了切割过程中所可能发生的碰撞冲突，通过预先对该些碰撞冲突的获悉，可有助于指导切割运动信息的人工或自动修正，从而使得最终的切割运动信息可避免该些碰撞冲突的发生，提高生产效率，保障生产安全。
图8是本发明一实施例中电子设备的构造示意图。
请参考图8，提供了一种电子设备30，包括：
处理器31；以及，
存储器32，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器31配置为经由执行所述可执行指令来执行以上所涉及的方法。
处理器31能够通过总线33与存储器32通讯。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所涉及的方法。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取的存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种异形管材切割的数据处理方法，其特征在于，包括：
根据加工图纸，确定待切割管材的截面曲线与切割运动信息；所述切割运动信息记载了切割所述待切割管材时所述切割头和/或所述待切割管材所需达到的多组切割时位姿，其中的每组切割时位姿为切割对应的一个切割点时所述切割头和/或所述待切割管材的位姿；
利用切割头的轮廓模型与所述截面曲线模拟所述多组切割时位姿，并获取对应的至少一个干涉信息，所述干涉信息表征了：模拟对应切割时位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线的空间干涉情况。
2.根据权利要求1所述的异形管材切割的数据处理方法，其特征在于，所述至少一个干涉信息包括第一干涉信息；
所述第一干涉信息表征了：模拟第一切割点对应的第一位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线发生了干涉；
所述第一干涉信息还表征了以下至少之一：
所述轮廓模型中与所述截面曲线发生干涉的部位；
所述截面曲线中与所述轮廓模型发生干涉的部位。
3.根据权利要求2所述的异形管材切割的数据处理方法，其特征在于，获取对应的至少一个干涉信息之后，还包括：利用可视界面外反馈所述第一干涉信息。
4.根据权利要求2所述的异形管材切割的数据处理方法，其特征在于，获取对应的至少一个干涉信息之后，还包括：
根据所述第一干涉信息，调整所述切割运动信息所记载的第一位姿，以使得：在切割所述第一切割点时，所述切割头能够避开所述待切割管材。
5.根据权利要求2至4任一项所述的异形管材切割的数据处理方法，其特征在于，所述至少一个干涉信息还包括第二干涉信息；所述第二干涉信息表征了：模拟第二切割点对应的第二位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线未发生干涉。
6.根据权利要求1至4任一项所述的异形管材切割的数据处理方法，其特征在于，所述轮廓模型是根据所述切割头的图纸确定的。
7.根据权利要求1至4任一项所述的异形管材切割的数据处理方法，其特征在于，所述待切割管材的截面具有至少一个凹角，所述凹角呈以下任意之一形状：匚字型、C字型、V字型。
8.一种异形管材切割的数据处理装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于根据加工图纸，确定待切割管材的截面曲线与切割运动信息；所述切割运动信息记载了切割所述待切割管材时所述切割头和/或所述待切割管材所需达到的多组切割时位姿；
模拟干涉模块，用于利用切割头的轮廓模型与所述截面曲线模拟所述多组切割时位姿，并获取对应的至少一个干涉信息，所述干涉信息表征了：模拟对应切割时位姿时，所述轮廓模型与所述截面曲线的空间干涉情况。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器与存储器，
所述存储器，用于存储代码和相关数据；
所述处理器，用于执行所述存储器中的代码用以实现权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法。
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