CN111922437A - 板材排样的检测方法、装置、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种板材排样的检测方法、装置、系统、电子设备及存储介质，板材排样的检测方法包括：获取待切割板材对应的已排样图纸；根据已排样图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒；根据包围盒，确定机床的切割头的检测轨迹；根据检测轨迹，控制切割头运动；若检测到切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动，则根据已排样图纸，在待切割板材切割零件。本发明提供的板材排样的检测方法、装置、系统、电子设备及存储介质解决了现有的板材排样方法可能会导致机床在待切割板材的区域之外执行切割步骤，进而导致零件加工不完整以及机床损坏的问题。

Description

板材排样的检测方法、装置、系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及机床领域，并且更具体地，涉及一种板材排样的检测方法、装置、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

在切割机床对待切割板材进行切割之前，需要先根据加工任务(例如，待加工的零件种类与数量)对待切割板材对应的图纸进行排样，即：将待加工的零件与待切割板材上特定的区域进行对应，以使得：在加工时，能够在特定的区域加工出对应的零件。

为了最大化的利用待切割板材，在进行排样时通常会将待加工零件尽量排满待切割板材对应的图纸。现有技术中，待切割板材对应的图纸通常是根据获取的待切割板材的轮廓生成的，然而，一些情况下，获取的待切割板材的轮廓与待切割板材的实际轮廓会有一定的偏差，在根据存在偏差的轮廓进行零件排样时，可能会导致部分已排样的零件实际切割时不在待切割板材内，进而会导致机床在待切割板材的区域之外执行切割步骤，造成零件加工不完整以及机床损坏等问题。

发明内容

本发明提供了一种板材排样的检测方法、装置、系统、电子设备及存储介质，以解决现有的板材排样方法可能会导致机床在待切割板材的区域之外执行切割步骤，进而导致零件加工不完整以及机床损坏的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种板材排样的检测方法，应用于控制端，包括：

获取待切割板材对应的已排样图纸；

根据所述已排样图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒；

根据所述包围盒，确定机床的切割头的检测轨迹；

根据所述检测轨迹，控制所述切割头运动；

若检测到所述切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动，则根据所述已排样图纸，在所述待切割板材切割所述零件。

可选地，所述获取待切割板材对应的已排样图纸之前，还包括：

获取所述待切割板材对应的加工图纸；

在所述加工图纸上排样待加工的零件，得到所述待切割板材对应的已排样图纸。

可选地，获取所述待切割板材对应的加工图纸，包括：

获取所述待切割板材的每条直边上至少两个边界点在机床坐标系下的位置信息；

根据所述边界点的位置信息，生成所述加工图纸。

可选地，所述边界点为所述待切割板材的顶点。

可选地，根据所述边界点的位置信息，生成所述加工图纸；包括：

根据所述边界点的位置信息，确定所述待切割板材的轮廓；

根据所述待切割板材的轮廓，生成所述加工图纸。

可选地，所述切割头上设有电容传感器，检测到所述切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动，包括：

检测到所述电容传感器检测的电容信息未发生变化，或所述电容传感器检测的电容信息发生变化的幅度未超出预设的阈值。

可选地，该方法还包括：若检测到所述切割头运动至所述待切割板材的覆盖范围外，则：

确定待删除零件，所述待删除零件为所述包围盒的目标边缘段所对应的零件，所述目标边缘段在所述包围盒中的位置与所述切割头在所述覆盖范围外的运动轨迹在所述检测轨迹中的位置相对应；

在所述已排样图纸中删除所述待删除零件。

根据本发明的第二方面，提供了一种板材排样的检测装置，应用于控制端，包括：

排样图纸获取模块，用于获取待切割板材对应的已排样图纸；

包围盒生成模块，用于根据所述已排样图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒；

检测轨迹确定模块，用于根据所述包围盒，确定机床的切割头的检测轨迹；

切割头控制模块，用于根据所述检测轨迹，控制所述切割头运动；

切割执行模块，用于若检测到所述切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动，则根据所述已排样图纸，在所述待切割板材切割所述零件。

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以实现本发明第一方面及其可选方案涉及板材排样的检测方法。

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本发明第一方面及其可选方案涉及的板材排样的检测方法。

本发明提供的板材排样的检测方法，根据加工图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒，进而根据包围盒生成机床的切割头的运动轨迹(即检测轨迹)，由于包围盒表征了包含所有已排样的零件的框体，故而，根据包围盒生成的运动轨迹表征了包括所有已排样零件对应的切割区域的切割轨迹。进一步地，在切割头沿该检测轨迹运动时，若检测到切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动(即未运动至待切割板材外)，则说明机床不会在待切割板材的区域之外执行切割步骤，进而，根据已排样图纸，在待切割板材切割零件时，可避免零件加工不完整以及机床损坏等问题。

进一步地，本发明可选方案中，根据电容信息的变化可以确定切割头的运动轨迹是否存在不在待切割板材的区域正上方的情况，由于切割头的运动轨迹表征了包含所有已排样的零件对应的切割区域，故而，根据电容信息的变化可以确定是否存在部分已排样的零件对应的切割区域在待切割板材的区域之外，在此基础上，当确定部分已排样的零件对应的切割区域在待切割板材的区域之外时，相关人员可以采取相应的措施避免零件加工不完整以及机床损坏的问题。可见，通过电容信息，可准确地检测、及时地出切割头是否运动至待切割板材的覆盖范围外。

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板材排样的检测方法的流程图一；

图2是本发明一实施例中板材排样的检测方法的流程图二；

图3是本发明一实施例中板材排样的检测方法的流程图三；

图4是本发明一实施例中生成加工图纸的流程图；

图5是本发明一实施例中板材排样的检测装置的模块示意图一；

图6是本发明一实施例中板材排样的检测装置的模块示意图二；

图7是本发明一实施例中板材排样的检测装置的模块示意图三；

图8是本发明一实施例中加工图纸生成子模块的模块示意图；

图9本发明一实施例中电子设备的模块示意图。

附图标记说明：

11-排样图纸获取模块；

12-包围盒生成模块；

13-检测轨迹确定模块；

14-切割头控制模块；

15-切割执行模块；

16-加工图纸获取模块；

161-位置信息获取子模块；

162-加工图纸生成子模块；

1621-轮廓确定单元；

1622-图纸生成单元；

17-图纸排样模块；

21-处理器；

22-总线；

23-存储器。

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。

图1是本发明一实施例中板材排样的检测方法的流程图一。

请参考图1，提供了一种板材排样的检测方法，应用于控制端，包括：

S11：获取待切割板材对应的已排样图纸；

S12：根据已排样图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒；

S13：根据包围盒，确定机床的切割头的检测轨迹；

S14：根据检测轨迹，控制切割头运动；

S15：若检测到切割头始终在待切割板材的覆盖范围内运动，则根据已排样图纸，在待切割板材切割零件。

以上方案中，根据加工图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒，进而根据包围盒生成机床的切割头的运动轨迹(即检测轨迹)，由于包围盒表征了包含所有已排样的零件的框体，故而，根据包围盒生成的运动轨迹表征了包括所有已排样的零件对应的切割区域的切割轨迹。进一步地，在切割头沿该检测轨迹运动时，若检测到切割头始终在待切割板材的覆盖范围内运动(即未运动至待切割板材外)，则说明机床不会在待切割板材的区域之外执行切割步骤，进而，根据已排样图纸，在待切割板材切割零件时，可避免零件加工不完整以及机床损坏等问题。

本发明一实施例中，待切割板材可以理解为未经零件切割的完整板材，也可以理解为经零件切割之后剩余的板材余料。

本发明一实施例中，待切割板材对应的已排样图纸可以理解为在与待切割板材的尺寸相对应的图纸上布设待加工的零件之后的图纸，参照已排样的图纸，可生成部分或全部待加工零件的对应的具体切割轨迹，机床根据相应的切割轨迹在待切割板材上切割出待加工零件，具体切割过程可由机床上的切割头实现。

本发明一实施例中，包围盒可以理解为包含了已排样图纸上所有零件的简单几何图形，由于包围盒结构简单并且包含了所有零件，因此可以基于包围盒的结构或包围盒的边缘生成切割头虚拟的切割轨迹。一种实施方式中，包围盒可以是表征了包含所有已排样的零件的最小框体。

本发明一实施例中，切割头的检测轨迹可以理解为上述的基于包围盒的结构或包围盒的边缘生成的切割头虚拟的切割轨迹，当包围盒表征了包含所有已排样的零件的最小框体时，检测轨迹可以理解为包括了实际切割已排样图纸中的边缘区域的零件时的部分轨迹。故而，根据检测轨迹，若切割头未运动至待切割板材外侧，则说明在实际切割时切割头同样也不会运动至待切割板材外。

图2是本发明一实施例中板材排样的检测方法的流程图二。

请参考图2，一种实施方式中，获取待切割板材对应的已排样图纸之前，即步骤S11之前，还包括：

S16：获取待切割板材对应的加工图纸；

S17：在加工图纸上排样待加工的零件，得到待切割板材对应的已排样图纸。

本发明一实施例中，待切割板材对应的加工图纸可以理解为待切割板材的实际尺寸对应的预定格式的图纸。根据不同的设计软件，加工图纸可以是任意格式的图纸，例如加工图纸为CAD图纸。应当理解，不论为何种格式的加工图纸，其均应该准确反映待切割板材的尺寸。

本发明一实施例中，在加工图纸上排样待加工的零件可以理解为，根据待加工的零件的规格与数量，将待加工的零件在设计软件中对应的尺寸布设在加工图纸上。

图3是本发明一实施例中板材排样的检测方法的流程图三。

请参考图3，一种实施方式中，获取待切割板材对应的加工图纸，即步骤S16，包括：

S161：获取待切割板材的每条直边上至少两个边界点在机床坐标系下的位置信息；

S162：根据边界点的位置信息，生成加工图纸。

本发明一实施例中，由于待切割板材通常为直边，故而，当确定对应直边上的两个点即可确定该直边所在的直线，通过多条直边的多条直线可进一步确定待切割板材的轮廓，进而生成加工图纸。

一种实施方式中，边界点具体可以为待切割板材的顶点。

一种实施方式中，可通过控制切割头运动至对应直边的边界点的上方，根据当前位置切割头的坐标确定边界点的位置信息，边界点的位置信息具体为边界点在机床坐标系下的坐标。

一种实施方式中，可通过切割头的指示光辅助人工判断切割头是否位于对应直边的边界点的上方。

一种具体的举例中，可响应于操控人员针对于切割头的移动操控(例如，操控人员使用手持盒操控)，控制切割头朝向对应的直边移动，并控制设于切割头的指示光发生器件输出指示光，以利用指示光在待切割板材所形成的光斑的位置表征切割头的移动位置，操控人员根据指示光的光斑判断切割头是否位于对应直边的边界点的上方。其中的指示光的出射方向与切割头的激光的出射方向相匹配。

一种实施方式中，指示光具体可以是红光。

图4是本发明一实施例中生成加工图纸的流程图。

请参考图4，一种实施方式中，根据边界点的位置信息，生成加工图纸；即步骤S162，包括：

S1621：根据边界点的位置信息，确定待切割板材的轮廓；

S1622：根据待切割板材的轮廓，生成加工图纸。

一种实施方式中，切割头上设有电容传感器，检测到所述切割头始终在待切割板材的覆盖范围内运动，包括：

检测到电容传感器检测的电容信息未发生变化，或电容传感器检测的电容信息发生变化的幅度未超出预设的阈值；此时，可确定切割头始终未运动至待切割板材外。

以上方案中，根据电容信息的变化可以确定切割头的运动轨迹是否存在不在待切割板材的区域正上方的情况，由于切割头的运动轨迹表征了包含所有已排样的零件对应的切割区域，故而，根据电容信息的变化可以确定是否存在部分已排样的零件对应的切割区域在待切割板材的区域之外，当确定部分已排样的零件对应的切割区域在待切割板材的区域之外，在此基础上，相关人员可以采取相应的措施避免零件加工不完整以及机床损坏的问题。可见，通过电容信息，可准确地检测、及时地出切割头是否运动至待切割板材的覆盖范围外。

一种实施方式中，该方法还包括：若检测到切割头运动至待切割板材外，则：

确定待删除零件，待删除零件为包围盒的目标边缘段所对应的零件，目标边缘段在包围盒中的位置与切割头在待切割板材的覆盖范围外的运动轨迹在检测轨迹中的位置相对应；

在已排样图纸中删除待删除零件。

本发明一实施例中，待删除零件可以理解为可能会导致实际切割过程中切割头运动至待切割板材之外的零件。故而，待删除零件可能是全部处于待切割板材的覆盖范围之外的，也可能时部分处于待切割板材的覆盖范围之外的。

图5是本发明一实施例中板材排样的检测装置的模块示意图一。

请参考图5，提供了一种板材排样的检测装置，应用于控制端，包括：

排样图纸获取模块11，用于获取待切割板材对应的已排样图纸；

包围盒生成模块12，用于根据已排样图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒；

检测轨迹确定模块13，用于根据包围盒，确定机床的切割头的检测轨迹；

切割头控制模块14，用于根据检测轨迹，控制切割头运动；

切割执行模块15，用于若切割头始终在待切割板材的覆盖范围内运动，则根据已排样图纸，在待切割板材切割零件。

以上方案中，根据加工图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒，进而根据包围盒生成机床的切割头的运动轨迹(即检测轨迹)，由于包围盒表征了包含所有已排样的零件的框体，故而，根据包围盒生成的运动轨迹表征了包括所有已排样的零件对应的切割区域的切割轨迹。进一步地，在切割头沿该轨迹运动时，若检测到切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动(即未运动至待切割板材外)，则说明机床不会在待切割板材的区域之外执行切割步骤，进而，根据已排样图纸，在待切割板材切割零件时，可避免零件加工不完整以及机床损坏等问题。

图6是本发明一实施例中板材排样的检测装置的模块示意图二。

请参考图6，一种实施方式中，板材排样的检测装置还包括：

加工图纸获取模块16，用于获取待切割板材对应的加工图纸；

图纸排样模块17，用于在加工图纸上排样待加工的零件，得到待切割板材对应的已排样图纸。

图7是本发明一实施例中板材排样的检测装置的模块示意图三。

请参考图7，一种实施方式中，加工图纸获取模块16，包括：

位置信息获取子模块161，用于获取待切割板材的每条直边上至少两个边界点在机床坐标系下的位置信息；

加工图纸生成子模块162，用于根据边界点的位置信息，生成加工图纸。

图8是本发明一实施例中加工图纸生成子模块的模块示意图。

请参考图8，一种实施方式中，加工图纸生成子模块162，包括：

轮廓确定单元1621，用于根据边界点的位置信息，确定待切割板材的轮廓；

图纸生成单元1622，用于根据待切割板材的轮廓，生成加工图纸。

一种实施方式中，切割头上设有电容传感器，切割执行模块具体用于：检测到电容传感器检测的电容信息未发生变化，或电容传感器检测的电容信息发生变化的幅度未超出预设的阈值。

以上方案中，根据电容信息的变化可以确定切割头的运动轨迹是否存在不在待切割板材的区域正上方的情况，由于切割头的运动轨迹表征了包含所有已排样的零件对应的切割区域，故而，根据电容信息的变化可以确定是否存在部分已排样的零件对应的切割区域在待切割板材的区域之外，在此基础上，当确定部分已排样的零件对应的切割区域在待切割板材的区域之外时，相关人员可以采取相应的措施避免零件加工不完整以及机床损坏的问题。可见，通过电容信息，可准确地检测、及时地出切割头是否运动至待切割板材的覆盖范围外。

一种实施方式中，该装置还包括：

待删除零件确定模块，用于若检测到切割头运动至待切割板材外，则：确定待删除零件，待删除零件为包围盒的目标边缘段所对应的零件，目标边缘段在包围盒中的位置与切割头在待切割板材外的运动轨迹在检测轨迹中的位置相对应；

零件删除模块，用于在已排样图纸中删除待删除零件。

图9本发明一实施例中电子设备的模块示意图。

请参考图9，提供了一种电子设备，包括处理器21与存储器23，

存储器23，用于存储代码和相关数据；

处理器21，用于执行存储器23中的代码以实现本发明涉及的板材排样的检测方法。

处理器21能够通过总线22与存储器23通讯。

本发明还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本发明涉及的板材排样的检测方法。

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)

1.一种板材排样的检测方法，应用于控制端，其特征在于，包括：

获取待切割板材对应的已排样图纸；

根据所述已排样图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒；

根据所述包围盒，确定机床的切割头的检测轨迹；

根据所述检测轨迹，控制所述切割头运动；

若检测到所述切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动，则根据所述已排样图纸，在所述待切割板材切割所述零件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待切割板材对应的已排样图纸之前，还包括：

获取所述待切割板材对应的加工图纸；

在所述加工图纸上排样待加工的零件，得到所述待切割板材对应的已排样图纸。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述待切割板材对应的加工图纸，包括：

获取所述待切割板材的每条直边上至少两个边界点在机床坐标系下的位置信息；

根据所述边界点的位置信息，生成所述加工图纸。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述边界点为所述待切割板材的顶点。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述边界点的位置信息，生成所述加工图纸；包括：

根据所述边界点的位置信息，确定所述待切割板材的轮廓；

根据所述待切割板材的轮廓，生成所述加工图纸。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述切割头上设有电容传感器，检测到所述切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动，包括：

检测到所述电容传感器检测的电容信息未发生变化，或所述电容传感器检测的电容信息发生变化的幅度未超出预设的阈值。

7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：若检测到所述切割头运动至所述待切割板材的覆盖范围外，则：

确定待删除零件，所述待删除零件为所述包围盒的目标边缘段所对应的零件，所述目标边缘段在所述包围盒中的位置与所述切割头在所述覆盖范围外的运动轨迹在所述检测轨迹中的位置相对应；

在所述已排样图纸中删除所述待删除零件。

8.一种板材排样的检测装置，应用于控制端，其特征在于，包括：

排样图纸获取模块，用于获取待切割板材对应的已排样图纸；

包围盒生成模块，用于根据所述已排样图纸上所有已排样的零件，生成包含所有已排样的零件的包围盒；

检测轨迹确定模块，用于根据所述包围盒，确定机床的切割头的检测轨迹；

切割头控制模块，用于根据所述检测轨迹，控制所述切割头运动；

切割执行模块，用于若检测到所述切割头始终在所述待切割板材的覆盖范围内运动，则根据所述已排样图纸，在所述待切割板材切割所述零件。

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以实现权利要求1-7任一项所述的板材排样的检测方法。

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1-7任一项所述的板材排样的检测方法。

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