CN113792361A - 一种基于dxf文件的零件打标方法、装置及可存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于DXF文件的零件打标方法、装置及可存储介质，其中方法包括：(1)解析DXF文件，对所述DXF文件中包含的零件进行读取；(2)对读取的零件与预设零件库进行比对，得到每个零件对应的打标信息，并存储到文档中；(3)确定打标区域的位置信息；(4)激光打标机根据所述文档存储的数据进行打标；本发明能够对待打标板材上的零件进行准确标记，并提供了必要的种类和位置信息。

Description

一种基于DXF文件的零件打标方法、装置及可存储介质
技术领域
本发明涉及计算机图形学和板材加工技术领域，更具体的说是涉及一种基于DXF文件的零件打标方法、装置及可存储介质。
背景技术
目前，在打标流水线上的软件基本上都是基于PC平台的打标系统，而新一代激光打标系统正在向体积小、效率高及较高的性价比方向发展，利用具有强大的图形图像处理及分析设计功能的AutoCAD实现矢量图形的重构，可使激光打标系统的性能得到较大的提升。
但是，在大型金属板材的激光切割加工过程中，由于一张大型板材上计划排版着数量较多的零件，并且这些零件形状不尽相同，为了尽可能提高金属板材利用率，零件会被尽可能的排布在可利用空间处，因此，大型板材上零件的分布位置也鲜有规律。虽然在激光切割板材的过程中，可以依托生产人员对不同形状钣金件进行辨别并给予不同标记，但是依托人工执行该道工序不仅无法自动实现文件的读取识别，同时也不能实现零件形状和位置的自动获取，自动化程度较低。
因此，如何提供一种能够解决上述问题的是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于DXF文件的零件打标方法、装置及可存储介质，能够对金属板材上的不规则钣金件进行识别和定位，为后续在钣金件上做标记提供了必要的种类和位置信息。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于DXF文件的零件打标方法，包括：
(1)解析DXF文件，对所述DXF文件中包含的零件进行读取；
(2)对读取的零件与预设零件库进行比对，得到每个零件对应的打标信息，并存储到文档中；
(3)确定打标区域的位置信息；
(4)激光打标机根据所述文档存储的数据进行打标。
优选的，步骤(2)具体包括：
(21)对识别后的零件与预设零件库进行比对，当存在形状相同的零件时则赋予识别的零件一个ID值；
(22)根据所述ID值在预设工艺数据库中提取所述零件的工艺信息，存储到文档中。
优选的，步骤(4)具体包括：
(41)根据所述打标区域的位置信息，得到对应的中心位置坐标；
(42)将所述中心位置坐标进行转换，得到所述激光打标机的工作坐标。
优选的，步骤(42)具体包括：
(421)选用待打标板材的左下角端点坐标，其中所述待打标板材为矩形；
(422)利用激光寻边法将所述端点坐标进行转换，得到工作坐标。
优选的，步骤(422)坐标转换的过程具体包括：
设P'(x',y')为原始中心位置坐标，经过转换后得到的坐标为P(x,y)，则通过如下表达式实现转换，具体表达式为：
Figure BDA0003268158290000021
式中，θ为待打标板材的旋转角度，T(a,b)为板材左下角端点坐标。
优选的，步骤(4)具体包括：通过读取所述文档批量打标，每打完一个标，返回一个完成信号，往复循环，直到打完所有零件，结束工作，并控制所述激光打标机回到原点。
进一步，本发明还提供一种基于DXF文件的零件打标装置，包括：
解析模块，用于获取DXF文件的同时对所述DXF文件进行解析并读取零件识别结果；
识别模块，用于对所述零件识别结果进行处理，得到对应的打标信息及位置信息；
打标模块，用于接收所述打标信息及位置信息进行打标。
进一步，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令被执行时，实现上述所述的方法。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于DXF文件的零件打标方法、装置及可存储介质，在钣金激光切割的工序前在一块完整板材上识别零件形状并且定位零件，再分别给与不同零件以不同的记号标记，这样在激光切割后得到的钣金件都有了自己独属的身份码，能够提高产品的管理效率、减少生产时间、提高经济效益；本发明能够对待处理板材上的不规则钣金件进行识别和定位，为后续在钣金件上做标记提供了必要的种类和位置信息。
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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种基于DXF文件的零件打标方法的流程图；
图2为本发明提供的一种基于DXF文件的零件打标装置的结构原理框图；
图3本发明实施例提供的坐标转换示意图；
图4为本发明实施例提供的二维的旋转位移的坐标转换示意图。
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。
参见附图1所示，本发明实施例公开了一种基于DXF文件的零件打标方法，包括：
(1)解析DXF文件，对所述DXF文件中包含的零件进行读取；
其中DXF格式是AutoCAD图形文件中包含的所有信息的一种带标记数据的表示方式。
(2)对读取的零件与预设零件库进行比对，得到每个零件对应的打标信息，并存储到文档中；
(3)确定打标区域的位置信息；
(4)激光打标机根据所述文档存储的数据进行打标。
在一个具体的实施例中，步骤(2)具体包括：
(21)对识别后的零件与预设零件库进行比对，当存在形状相同的零件时则赋予识别的零件一个ID值；
(22)根据所述ID值在预设工艺数据库中提取所述零件的工艺信息，存储到文档中。
在一个具体的实施例中，步骤(4)具体包括：
(41)根据所述打标区域的位置信息，得到对应的中心位置坐标；
(42)将所述中心位置坐标进行转换，得到所述激光打标机的工作坐标。
在一个具体的实施例中，步骤(42)具体包括：
(421)选用待打标板材的左下角端点坐标，其中所述待打标板材为矩形；
(422)利用激光寻边法将所述端点坐标进行转换，得到工作坐标。
具体的，参见附图2所示，打标区域中心位置即为激光打标机中的激光头所需要移动到的位置，但是现在得到的打标区域中心位置坐标是图纸中的坐标，即工件坐标系坐标。
在实际打标过程中，激光头需要移动到某一位置的坐标为机床坐标系坐标，所以需要将工件坐标系坐标转换成机床坐标系坐标。在进行坐标系转换之前，我们需要确定工件在机床坐标系中的位置，因此我们选用待打标板材的左下角(即长边与短边的交点)作为坐标转换桥梁。
本发明实施例选用激光寻边法来获得待打标板材左下角端点在机床坐标系中的坐标，该端点为板材长边与短边的交点，为了获得交点，首先要得到两条边的直线方程，此处本发明实施例采用三点法确定两条边的直线方程，具体过程如下：
1)首先在长边上选取两个尽可能远的点，计算长边的直线方程；
2)在获得长边的直线方程之后，因为短边与长边垂直，于是我们可以得知短边直线方程的斜率(短边直线斜率为长边直线斜率的负倒数)；
3)接下来在短边上选取一点，根据直线上一点及其斜率自然也可以得知短边的直线方程；
4)根据长边直线方程与短边直线方程，求其交点即可得到板材左下角端点在机床坐标系中的坐标值。
使用激光寻边法来获取长边上的两点与短边上的一点，激光寻边的自动流程主要由下位机的PLC程序来控制，上位机程序配合下位机程序完成循环动作。
上位机程序主要用来给下位机发送开始命令，以及控制寻边动作的循环。下位机程序主要负责控制电机的点进与插补，实现自动寻边流程，自动寻边流程概括来说可以分为以下几个步骤：
1)激光头向上运动到安全高度(Z轴定位)；
2)激光头插补到长边第一次寻边起始点(XY定位)；
3)激光头向下运动到工作高度(Z轴定位)，这个安全高度是由激光位移传感器的有效工作范围确定的；
4)激光头由板内向板外沿垂直与长边的方向缓慢移动，直到越过板材边缘，激光位移传感器触发中断程序，停止移动，程序读取在中断时激光头所处的位置坐标。
5)循环上述4个步骤，依次获得长边上第二点与短边上一点，结束寻边程序。
在一个具体的实施例中，参见附图3-4所示，步骤(422)坐标转换的过程具体包括：
板材在机床坐标系中发生了旋转和位移，因此根据旋转位移的二维坐标转换矩阵，可以将打标点在工件坐标系中的坐标转换为在机床坐标系中的坐标，二维的旋转位移的坐标转换示意图如附图3-4所示，P'(x',y')点为打标点在工件坐标系中的坐标，θ为板材相对于机床坐标系的旋转角度，可由长边的斜率确定，T(a,b)为板材左下角端点在机床坐标系中的坐标，
设P'(x',y')为原始中心位置坐标，经过转换后得到的坐标为P(x,y)，则通过如下表达式实现转换，具体表达式为：
Figure BDA0003268158290000061
在一个具体的实施例中，步骤(4)具体包括：通过读取所述文档批量打标，每打完一个标，返回一个完成信号，往复循环，直到打完所有零件，结束工作，并控制所述激光打标机回到原点。
参见附图2所示，本发明实施例一种基于DXF文件的零件打标装置，包括：
解析模块，用于获取DXF文件的同时对所述DXF文件进行解析并读取零件识别结果；
识别模块，用于对所述零件识别结果进行处理，得到对应的打标信息及位置信息；
打标模块，用于接收所述打标信息及位置信息进行打标。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令被执行时，实现上述实施例所述的方法。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种基于DXF文件的零件打标方法，其特征在于，包括：
(1)解析DXF文件，对所述DXF文件中包含的零件进行读取；
(2)对读取的零件与预设零件库进行比对，得到每个零件对应的打标信息，并存储到文档中；
(3)确定打标区域的位置信息；
(4)激光打标机根据所述文档存储的数据进行打标。
2.根据权利要求1所述的一种基于DXF文件的零件打标方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：
(21)对识别后的零件与预设零件库进行比对，当存在形状相同的零件时则赋予识别的零件一个ID值；
(22)根据所述ID值在预设工艺数据库中提取所述零件的工艺信息，存储到文档中。
3.根据权利要求1所述的一种基于DXF文件的零件打标方法，其特征在于，步骤(4)具体包括：
(41)根据所述打标区域的位置信息，得到对应的中心位置坐标；
(42)将所述中心位置坐标进行转换，得到所述激光打标机的工作坐标。
4.根据权利要求3所述的一种基于DXF文件的零件打标方法，其特征在于，步骤(42)具体包括：
(421)选用待打标板材的左下角端点坐标，其中所述待打标板材为矩形；
(422)利用激光寻边法将所述端点坐标进行转换，得到工作坐标。
5.根据权利要求4所述的一种基于DXF文件的零件打标方法，其特征在于，步骤(422)坐标转换的过程具体包括：
设P'(x',y')为原始中心位置坐标，经过转换后得到的坐标为P(x,y)，则通过如下表达式实现转换，具体表达式为：
Figure FDA0003268158280000011
式中，θ为待打标板材的旋转角度，T(a,b)为板材左下角端点坐标。
6.根据权利要求1所述的一种基于DXF文件的零件打标方法，其特征在于，步骤(4)具体包括：通过读取所述文档批量打标，每打完一个标，返回一个完成信号，往复循环，直到打完所有零件，结束工作，并控制所述激光打标机回到原点。
7.一种基于DXF文件的零件打标装置，其特征在于，包括：
解析模块，用于获取DXF文件的同时对所述DXF文件进行解析并读取零件识别结果；
识别模块，用于对所述零件识别结果进行处理，得到对应的打标信息及位置信息；
打标模块，用于接收所述打标信息及位置信息进行打标。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令被执行时，实现权利要求1-6所述的方法。
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