CN112099439B - 一种基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法 - Google Patents

一种基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法，包括：步骤1，基于电极基准面生成基准面轮廓线；步骤2，基于基准面轮廓线获取基准面轮廓线包围盒四个角点；步骤3，计算基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线的最短距离S0、S1、S2和S3；步骤4，获取S0、S1、S2和S3中的最大距离Smax、次大距离Smax1及相应的角点位置；步骤5，基于最大距离Smax和次大距离Smax1识别电极切角类型及方位。本发明自动完成电极切角类型识别，在电极切角类型识别后，自动完成电极切角方位识别，无需人为参与，避免误操作，减少出错率，提高电极定位编程效率，降低电极定位编程时间成本，加强自动识别的智能化程度。

Description

一种基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法
技术领域
本发明涉及电极特征识别，具体为一种基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法。
背景技术
电极加工编程市场是公司产品在电极加工行业应用的有力支撑。近年来，越来越多的电极加工厂商，都存在着电极加工编程的生产需求。
目前，现有技术方案是：电极加工编程中，在曲面模型导入后，通过模型翻转人工分析电极特征确定电极切角类型及方位，为模型定位做准备。
现有技术方案存在以下缺点：
(1)人工识别，重复繁琐
现有技术需人工逐个分析电极模型，工作重复、繁琐、耗时。
(2)切角类型多，工作量大
电极切角类型多，人工逐个识别工作量大、容易误操作。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法，降低电极定位编程时间成本，提高电极定位编程效率，避免误操作。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法，包括：
步骤1，基于电极基准面生成基准面轮廓线；
步骤2，基于基准面轮廓线获取基准面轮廓线包围盒四个角点；
步骤3，计算基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线的最短距离S0、S1、S2和S3；
步骤4，获取S0、S1、S2和S3中的最大距离Smax、次大距离Smax1及相应的角点位置；
步骤5，基于最大距离Smax和次大距离Smax1识别电极切角类型及方位。
优选的，步骤5具体为：若最大距离Smax大于1.5倍的次大距离Smax1，则电极切角类型为单切角，且最大距离Smax对应的角点位置为电极切角位置。
优选的，步骤5具体为：若最大距离Smax小于或等于1.5倍的次大距离Smax1，则进行如下步骤，
步骤(1)，获取基准面轮廓线包围盒边线中点；
步骤(2)，计算基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离Sc0、Sc1、Sc2和Sc3；
步骤(3)，基于基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离识别电极切角类型及方位。
进一步的，步骤(3)具体为：若最短距离Sc0、Sc1、Sc2和Sc3中只有一个大于0.001，则电极切角类型为单边圆弧凹角，大于0.001的最短距离对应的基准面轮廓线包围盒边线为电极切角位置。
进一步的，步骤(3)具体为：若不满足最短距离Sc0、Sc1、Sc2和Sc3中只有一个大于0.001，则电极切角类型为双切角，并基于基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线最短距离中的最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置识别双切角类型及方位。
再进一步的，若最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置相邻，则电极切角类型为切角相邻的双切角类型，最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置为切角位置。
再进一步的，若最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置相对，则电极切角类型为切角相对的双切角类型，通过以下方法将电极摆正：
最大距离Smax的角点为电极的一个切角，在与该切角相邻的两个角点中获取与基准面轮廓线最短距离中较大距离的角点为电极的另一个切角，将这两个切角的连边与坐标轴平行，将电极摆正。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种电极切角类型自动识别方法，在曲面模型导入过程中，能够基于曲面特征，自动完成电极切角类型识别，在电极切角类型识别后，自动完成电极切角方位识别，无需人为参与，避免误操作，减少出错率，提高电极定位编程效率，降低电极定位编程时间成本，加强自动识别的智能化程度。
附图说明
图1为基准面轮廓线示意图：a)单切角，b)双切角，c)单边圆弧凹角。
图2为基准面轮廓线包围盒角点示意图：a)单切角，b)双切角，c)单边圆弧凹角。
图3为角点与基准面轮廓线最短距离示意图。
图4为单切角示意图。
图5为a)双切角和b)单边圆弧凹角示意图。
图6为a)双切角和b)单边圆弧凹角基准面轮廓线包围盒边线中点示意图。
图7为基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离示意图。
图8为电极双切角示意图：a)切角相邻，b)切角相对。
图9为切角相邻的电极双切角示意图。
图10为切角相对的电极双切角示意图。
图11为切角相邻的电极双切角示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明所述的基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法，通过如下措施实现：
1、基于电极基准面生成基准面轮廓线，如图1所示。
2、基于基准面轮廓线获取基准面轮廓线包围盒四个角点，如图2所示。
3、计算基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线的最短距离S0(左上角点距离)、S1(右上角点距离)、S2(右下角点距离)、S3(左下角点距离)，如图3所示。
4、获取基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线最短距离中的最大距离Smax、次大距离Smax1及其角点位置。
5、基于基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线最短距离中的最大距离Smax、次大距离Smax1识别电极切角类型。具体如下。
1)单切角(Smax>1.5*Smax1)
最大距离Smax大于次大距离Smax11.5倍的电极为单切角电极，且最大距离Smax处的角点位置(见图4右上角点)即为电极切角位置。
电极单切角类型及方位识别完成。
2)双切角、单边圆弧凹角，如图5所示
电极双切角、单边圆弧凹角的具体识别步骤如下：
(1)获取基准面轮廓线包围盒边线中点，如图6所示。
(2)计算基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离Sc0(上中点距离)、Sc1(右中点距离)、Sc2(下中点距离)、Sc3(左中点距离)。如图7所示。
(3)基于基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离识别电极切角类型。具体如下：
①单边圆弧凹角
基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离(Sc0、Sc1、Sc2、Sc3)中只有一个大于0.001(点到曲线距离是否为0的精度)的电极为单边圆弧凹角电极。见图7中Sc1(基准面轮廓线包围盒边线右中点)。
单边圆弧凹角类型及方位识别完成。
②双切角，如图8所示
基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离(Sc0、Sc1、Sc2、Sc3)不满足只有一个大于0.001，则电极切角类型为双切角，并基于基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线最短距离中的最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置识别双切角类型及方位，具体如下。
a.切角相邻
基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线最短距离中的最大距离Smax、次大距离Smax1的角点位置相邻，则电极切角类型为切角相邻的双切角类型，最大距离Smax、次大距离Smax1的角点位置即为切角位置，如图9所示。
切角相邻的双切角类型及方位识别完成。
b.切角相对
基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线最短距离中的最大距离Smax、次大距离Smax1的角点位置相对，则电极切角类型为切角相对的双切角类型，如图10所示。
基于基准面轮廓线包围盒角点与基准面轮廓线最短距离中最大距离的双切角(相对)电极模型摆正方法：
基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线的最短距离中最大距离Smax的角点(见图11左上角点)为电极的一个切角，进而在其相邻的两个角点(右上、左下角点)中，获取角点与基准面轮廓线最短距离中较大距离的角点(左下角点)为电极的另一个切角。将这两个切角的连边与坐标轴平行，从而将电极模型摆正。
电极切角相对的双切角类型及方位识别完成。
本发明模型导入过程中，自动完成电极切角识别，无需人工参与，可以根据曲面特征，自动区分单边圆弧凹角、单切角、双切角，提高电极模型定位效率，降低电极定位编程时间成本。本发明自动识别电极切角类型及方位后基于电极切角类型和方位完成电极模型自动摆正，最终完成电极加工编程。

Claims (1)

1.一种基于曲面特征分析技术的电极切角识别方法，其特征在于，该方法是基于基准面轮廓线包围盒在一个角点上具有一个单切角、基准面轮廓线包围盒在两个角点上具有双切角、基准面轮廓线包围盒在单侧边上具有一个圆弧凹角的三种情况，在以上三种情况中进行自动区分；
包括：
步骤1，基于电极基准面生成基准面轮廓线；
步骤2，基于基准面轮廓线获取基准面轮廓线包围盒四个角点；
步骤3，计算基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线的最短距离S0、S1、S2和S3；
步骤4，获取S0、S1、S2和S3中的最大距离Smax、次大距离Smax1及相应的角点位置；
步骤5，基于最大距离Smax和次大距离Smax1识别电极切角类型及方位；
步骤5具体为：若最大距离Smax大于1.5倍的次大距离Smax1，则电极切角类型为单切角，且最大距离Smax对应的角点位置为电极切角位置；若最大距离Smax小于或等于1.5倍的次大距离Smax1，则进行如下步骤，
步骤（1），获取基准面轮廓线包围盒边线中点；
步骤（2），计算基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离Sc0、Sc1、Sc2和Sc3；
步骤（3），基于基准面轮廓线包围盒边线中点与基准面轮廓线的最短距离识别电极切角类型及方位；
步骤（3）具体为：若最短距离Sc0、Sc1、Sc2和Sc3中只有一个大于0.001，则电极切角类型为单边圆弧凹角，大于0.001的最短距离对应的基准面轮廓线包围盒边线为电极切角位置；若不满足最短距离Sc0、Sc1、Sc2和Sc3中只有一个大于0.001，则电极切角类型为双切角，并基于基准面轮廓线包围盒四个角点与基准面轮廓线最短距离中的最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置识别双切角类型及方位；若最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置相邻，则电极切角类型为切角相邻的双切角类型，最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置为切角位置；若最大距离Smax和次大距离Smax1的角点位置相对，则电极切角类型为切角相对的双切角类型，通过以下方法将电极摆正：
最大距离Smax的角点为电极的一个切角，在与该切角相邻的两个角点中获取与基准面轮廓线最短距离中较大距离的角点为电极的另一个切角，将这两个切角的连边与坐标轴平行，将电极摆正。
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