CN116977557A - 一种激光切割系统中三维模型的处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激光切割系统中三维模型的处理方法及装置，方法包括：响应于用户触发的管材模型导入指令，导入待处理的三维管材模型，并获取所述三维管材模型的原始拓扑结构数据；基于原始拓扑结构数据的坐标系、激光切割系统中机床坐标系，对原始拓扑结构数据进行旋转，获得旋转后的与机床坐标系对应的第一拓扑结构数据；根据第一拓扑结构数据，按照点线面处理策略去除干扰面，获取内壁和外壁轮廓信息；根据内壁和外壁轮廓信息，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息，以及对内壁和外壁轮廓信息进行可视化处理以显示。上述方法能自动化解析三维管材图，快速筛选并组合出切割轨迹数据，为数控系统切割提供数据支持。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术，尤其涉及一种激光切割系统中三维模型的处理方法及装置。
背景技术
现有三维建模软件种类很多，建模方式各不相同，解析三维数据模型时需要适应各种软件；三维模型又分为很多种类型，包括封闭和非封闭轮廓的型材和异型管，每种管材都有不同的轮廓数据需要解析，解析后才能为后续加工提供数据基础。
为此，如何快速有效的对其他三维建模的数据在数控系统中实现解析，以组合出切割轨迹数据成为当前亟需解决的技术问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种激光切割系统中三维模型的处理方法及装置。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种激光切割系统中三维模型的处理装置，包括：
界面交互单元，用于响应于用户触发的管材模型导入指令，导入待处理的三维管材模型，并获取所述三维管材模型的原始拓扑结构数据；
旋转单元，用于基于原始拓扑结构数据的坐标系、激光切割系统中机床坐标系，对原始拓扑结构数据进行旋转，获得旋转后的与机床坐标系对应的第一拓扑结构数据；
内外壁识别单元，用于根据第一拓扑结构数据，按照点线面处理策略去除干扰面，获取内壁和外壁轮廓信息；
可视化处理单元，用于根据所述内壁和外壁轮廓信息，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息，以及对内壁和外壁轮廓信息进行可视化处理以显示。
可选地，所述界面交互单元具体用于：
根据图形交换规范规则，利用第三方库提供的文件读取方法，得到待处理的三维管材模型的原始数据，对所述原始数据进行解析，得到所述三维管材模型的原始拓扑结构数据。
可选地，旋转单元具体用于：
根据所述原始拓扑结构数据中轮廓线的类型及直线平行判断策略，确定与机床坐标系关联的所述三维管材模型中管材的拉伸方向；
根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
可选地，旋转单元具体用于：
解析所述原始拓扑结构数据，得到三维管材模型所有面上轮廓线的类型；
遍历所有面上轮廓线的类型，去除非直线类型的轮廓线，得到直线类型的轮廓线；
根据直线类型的轮廓线，判断是否满足作为直线平行判断策略的直线向量平行规则，若满足且有一个结果，则将该一个结果所属的拉伸方向作为所述拉伸方向；
否则，在满足直线向量平行规则且有一个以上的结果时，获取每个结果的法向投影面面积，将法向投影面积最小值对应的结果的拉伸方向作为最终的拉伸方向；
根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
可选地，内外壁识别单元具体用于：
解析第一拓扑结构数据，获取第一拓扑结构数据中每一面的法向量与拉伸方向的夹角，去除夹角小于预设阈值的面，得到中间拓扑结构数据一；
按照中间拓扑结构数据一中各面的相邻线，删除具有相邻关系的面，或者删除具有相邻关系的面或干扰面，得到内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构；
根据内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构，将内壁和外部组成闭合曲线，形成内壁和外壁轮廓信息。
可选地，可视化处理单元具体用于：
获取内壁和外壁轮廓信息中机床坐标系的x轴方向最小的轮廓，将该轮廓在yz面上投影，获取投影曲线；
对投影曲线去重，获取截面曲线；
基于所述截面曲线，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息；
将内壁和外壁轮廓信息中各图层进行可视化处理以显示所述内壁和外壁轮廓信息和所述管材类型及管材参数信息。
第二方面，本发明实施例还提供一种激光切割系统中三维模型的处理方法，包括：
S10、响应于用户触发的管材模型导入指令，导入待处理的三维管材模型，并获取所述三维管材模型的原始拓扑结构数据；
S20、基于原始拓扑结构数据的坐标系、激光切割系统中机床坐标系，对原始拓扑结构数据进行旋转，获得旋转后的与机床坐标系对应的第一拓扑结构数据；
S30、根据第一拓扑结构数据，按照点线面处理策略去除干扰面，获取内壁和外壁轮廓信息；
S40、根据所述内壁和外壁轮廓信息，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息，以及对内壁和外壁轮廓信息进行可视化处理以显示。
可选地，所述S10包括：
S11、根据图形交换规范规则，利用第三方库提供的文件读取方法，得到待处理的三维管材模型的原始数据；
S12、对所述原始数据进行解析，得到所述三维管材模型的原始拓扑结构数据。
可选地，所述S20包括：
根据所述原始拓扑结构数据中轮廓线的类型及直线平行判断策略，确定与机床坐标系关联的所述三维管材模型中管材的拉伸方向；
根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
可选地，所述根据所述原始拓扑结构数据中轮廓线的类型及直线平行判断策略，确定与机床坐标系关联的所述三维管材模型中管材的拉伸方向，包括：
S21、解析所述原始拓扑结构数据，得到三维管材模型所有面上轮廓线的类型；
S22、遍历所有面上轮廓线的类型，去除非直线类型的轮廓线，得到直线类型的轮廓线；
S23、根据直线类型的轮廓线，判断是否满足作为直线平行判断策略的直线向量平行规则，若满足且有一个结果，则将该一个结果所属的拉伸方向作为所述拉伸方向；
否则，在满足直线向量平行规则且有一个以上的结果时，获取每个结果的法向投影面面积，将法向投影面积最小值对应的结果的拉伸方向作为最终的拉伸方向。
可选地，所述S30包括：
S31、解析第一拓扑结构数据，获取第一拓扑结构数据中每一面的法向量与拉伸方向的夹角，去除夹角小于预设阈值的面，得到中间拓扑结构数据一；
S32、按照中间拓扑结构数据一中各面的相邻线，删除具有相邻关系的面，或者删除具有相邻关系的面或干扰面，得到内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构；
S33、根据内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构，将内壁和外部组成闭合曲线，形成内壁和外壁轮廓信息。
可选地，所述S33包括：
解析中间拓扑结构数据一中面与面的相邻线；
根据相邻线分组，并获取每一组中每一个面的外轮廓，如果外轮廓线段中含有所述相邻线，则删除该线段；
基于各分组后的线段组成的包围盒，判断包围盒面积的大小，最小面积对应的线为内壁，最大面积对应的先为外壁。
可选地，所述S40包括：
S41、获取内壁和外壁轮廓信息中机床坐标系的x轴方向最小的轮廓，将该轮廓在yz面上投影，获取投影曲线；
S42、对投影曲线去重，获取截面曲线；
S43、基于所述截面曲线，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息；
S44、将内壁和外壁轮廓信息中各图层进行可视化处理以显示所述内壁和外壁轮廓信息和所述管材类型及管材参数信息。
第三方面，本发明还提供一种激光切割系统的数控装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储计算机程序，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，用以执行上述第二方面任一所述的一种激光切割系统中三维模型的处理方法的步骤。
(三)有益效果
本发明实施例的方法对任意建模软件建立的三维管材模型进行导入，进而在数控系统中旋转至机床坐标系的X轴向，接着对三维管材模型的面进行处理，获得内外壁加工轮廓信息，然后在对内外壁轮廓信息中的线进行处理，获得管材类型和管材各线的参数信息，最后可视化处理，获得作为切割轨迹数据的可视化内外壁轮廓信息。其实现了在数控系统中自动化处理其他建模软件的建模信息，同时实现快速筛选切割轨迹信息，为数控系统切割提供数据支持。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的激光切割系统中三维模型的处理方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的第一拓扑结构数据中显示外侧面(外壁)和内侧面(内壁)的示意图；
图3为借助于包围盒判断内壁和外壁的示意图；
图4为部分的外壁加工轮廓的示意图；
图5为可视化显示的切割轨迹的部分示意图；
图6为本发明另一实施例提供的激光切割系统中三维模型的处理方法的流程示意图；
图7为本发明一实施例提供的一种激光切割系统中三维模型的处理装置的示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明技术方案涉及一种用于解析、重组并导入三维管材模型刀路(即切割轨迹信息)的技术，其目的是为后续加工提供基础轨迹数据。
本实施例中的基础轨迹数据可为不含冷却点、微联、速度等制备工艺部分的信息的轨迹，其属于切割轨迹信息的基础轨迹数据。
如图1所示，本实施例提供一种激光切割系统中三维模型的处理方法，本实施例的方法可借助于激光切割数控系统的任一控制设备执行，本实施例的激光切割系统中三维模型的处理方法包括：
S10、响应于用户触发的管材模型导入指令，导入待处理的三维管材模型，并获取所述三维管材模型的原始拓扑结构数据。
举例来说，可根据图形交换规范规则，利用第三方库提供的文件读取方法，得到待处理的三维管材模型的原始数据；进而对所述原始数据进行解析，得到所述三维管材模型的原始拓扑结构数据。
S20、基于原始拓扑结构数据的坐标系、激光切割系统中机床坐标系，对原始拓扑结构数据进行旋转，获得旋转后的与机床坐标系对应的第一拓扑结构数据。
举例来说，根据所述原始拓扑结构数据中轮廓线的类型及直线平行判断策略，确定与机床坐标系关联的所述三维管材模型中管材的拉伸方向；根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
此时，确定的拉伸方向可为对应机床坐标系的X轴向。
S30、根据第一拓扑结构数据，按照点线面处理策略去除干扰面，获取内壁和外壁轮廓信息；
S40、根据所述内壁和外壁轮廓信息，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息，以及对内壁和外壁轮廓信息进行可视化处理以显示。
上述实施例中对任意建模软件建立的三维管材模型进行导入，进而在数控系统中旋转至机床坐标系的X轴向，接着对三维管材模型的面进行处理，获得内外壁加工轮廓信息，然后在对内外壁轮廓信息中的线进行处理，获得管材类型和管材各线的参数信息，最后可视化处理，获得作为切割轨迹数据的可视化内外壁轮廓信息。其实现了在数控系统中自动化处理其他建模软件的建模信息，同时实现快速筛选切割轨迹信息，为数控系统切割提供数据支持。
在具体实现过程中，上述的步骤S20可包括下述的子步骤：
S21、解析所述原始拓扑结构数据，得到三维管材模型所有面上轮廓线的类型；
S22、遍历所有面上轮廓线的类型，去除非直线类型的轮廓线，得到直线类型的轮廓线；
S23、根据直线类型的轮廓线，判断是否满足作为直线平行判断策略的直线向量平行规则，若满足且有一个结果，则将该一个结果所属的拉伸方向作为所述拉伸方向；
否则，在满足直线向量平行规则且有一个以上的结果时，获取每个结果的法向投影面面积，将法向投影面积最小值对应的结果的拉伸方向作为最终的拉伸方向。
S24、根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
也就是说，将所述原始拓扑结构数据延所述拉伸方向旋转到机床坐标系的轴向，得到旋转后的第一拓扑结构数据；或者，机床坐标系的轴向为X轴向，则将所述原始拓扑结构数据沿所述拉伸方向旋转到机床坐标系的X轴向，得到旋转后的第一拓扑结构数据。
在另一可能的实现方式中，如图2至图5所示，上述的步骤S30可包括下述的子步骤：
S31、解析第一拓扑结构数据，获取第一拓扑结构数据中每一面的法向量与拉伸方向的夹角，去除夹角小于预设阈值的面，得到中间拓扑结构数据一。
举例来说，预设阈值可为90°+-5°。
S32、按照中间拓扑结构数据一中各面的相邻线，删除具有相邻关系的面，或者删除具有相邻关系的面或干扰面，得到内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构。
举例来说，解析中间拓扑结构数据一中面与面的相邻线；根据相邻线分组，并获取每一组中每一个面的外轮廓，如果外轮廓线段中含有所述相邻线，则删除该线段；基于各分组后的线段组成的包围盒，判断包围盒面积的大小，最小面积对应的线为内壁，最大面积对应的先为外壁，如图3所示的外侧面即外壁，内侧面即内壁。
在可选的实现过程中，可依据中间拓扑结构数据一中面与面的相邻关系，过滤存在干扰的面，且对过滤干扰面后的中间拓扑结构数据一中相邻关系的相邻线进行分组，获得至少一个组信息；每一组信息包括关联的两个以上的面；针对每一组信息中的面，获取该组信息中每个面的外轮廓，并删除该组信息中具有相邻关系的面的相邻线；得到每一组信息中的轮廓信息，所有组的轮廓信息组合，得到内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构。
在另一可选的实现过程中，解析面与面的相邻线，本实施例中可称之为母线，并根据相邻线分组；例如每两个相邻的面至少有1条公共边，比如有a、b、c三个面，a面有1，2两条母线，b面有2，3两条母线，c面有3，4两条母线，那么a、b、c三个面就为一组均有两条母线，因为他们有公共边且逐个相连。接着，解析分好组的面，获取每个面的外轮廓，如果外轮廓线段中含有母线，则删除该线段；然后基于包围盒面积大小的结果区分内外壁；例如通过计算每组的最小包围盒大小确定内外壁，包围盒面积最大的为外壁，包围盒面积最小的为内壁。
S33、根据内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构，将内壁和外部组成闭合曲线，形成内壁和外壁轮廓信息。如图4所示的外侧面的外侧面加工轮廓即外壁轮廓。
在第三可能的实现方式中，上述的步骤S40可包括下述的子步骤：
S41、获取内壁和外壁轮廓信息中机床坐标系的x轴方向最小的轮廓，将该轮廓在yz面上投影，获取投影曲线；
S42、对投影曲线去重，获取截面曲线；
S43、基于所述截面曲线，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息；
S44、将内壁和外壁轮廓信息中各图层进行可视化处理以显示所述内壁和外壁轮廓信息和所述管材类型及管材参数信息，如图5所示的方形管的可视化显示的内壁和外壁轮廓信息，其图层颜色是存在区别的。
本实施例的方法能够自动化解析三维管材模型，快速筛选并组合出切割轨迹数据，为数控系统切割提供数据支持。
实施例二
本实施例从另外一个角度对上述实施例一的技术方案进行说明。这里需要明确的是：本实施例的过程均数控系统作为执行主体时的计算机程序自动实现的过程，无需中间的人为操作等触发过程。
如图6所示，本实施例的激光切割系统中三维模型的处理方法包括：
101、响应导入指令导入管材模型，进行管材模型的原始数据的解析处理，得到管材模型文件所组成的面的原始拓扑结构数据。
该步骤中，解析处理可理解为将IGS或STP中的数据还原为拓扑结构。该处的导入管材可为打开IGS或STP文件。
管材模型是指IGS、STP文本文件，数据是指拓扑结构。
解析是Anycad控件执行的，将IGS、STP文本文件转换为拓扑结构。
例如，根据国标文件规定的图形交换规范规则，利用第三方库提供的读取文件方法，得到三维模型(即管材模型)的原始数据，以及对原始数据进行解析，得到管材模型文件所组成的面的拓扑结构数据。
102、获取当前管材的管型拉伸方向；
对于圆管来说，拉伸方向可以是任意的，其他管型的拉伸方向需要在XYZ任意一个方向。
具体地，可通过平行线的数量及其分布或是通过包围盒的比例关系判断。
例如，102-1、解析所述拓扑结构数据，得到所有面上轮廓线的数据；
本实施例的拓扑结构里含着轮廓线的类型。
102-2、判断所有轮廓线的类型，只保留直线类型的轮廓线数据；
102-3、根据直线类型的轮廓线数据，按直线向量是否平行进行分类，如果只有一个结果，直接返回拉伸方向，如果有多个结果，取每个结果的投影面面积，取最小值；
即通过海伦公式求投影面积。比如圆管截面，投影后会变成样条曲线，依次获取样条曲线的关键点，通过海伦公式求出每个三角形的面积和，得到该投影面积的近似值。
102-4、将原始拓扑结构数据旋转至上述得到的拉伸方向，形成第一拓扑结构数据。
在具体实现中，可通过变换矩阵实现旋转，统一变化拉伸方向到机床坐标系的X轴。
103、获取当前管材的面、线、点信息及其关系并转化为预先定义的数据格式的数据，得到需要的点线面之间的拓扑关系信息；
任何管材都是由点线面组成的，这是拓扑结构的基础，圆管的面可能有1个圆柱面或两个半圆柱面组成，每个圆柱面的边缘都有曲线，有曲线就存在端点。
具体地，该步骤103可包括下述子步骤：
103-1、根据旋转后新的图形数据，解析所有的面，计算面的法向量与拉伸方向所属X轴的夹角，保留夹角为90度的面；
举例来说，面的法向量是由面的U、V的外积计算得来的，拉伸轴是上面旋转后固定的X轴。
103-2、解析保留的面与面的相邻关系，过滤掉存在多个相邻面且夹角在另外面中间的面；
103-3、解析过滤后的面与面的相邻线，称之为母线，并根据相邻线分组；
103-4、解析分好组的面，获取每个面的外轮廓，如果外轮廓线段中含有母线，则删除该线段；进而区分出内壁和外壁，并对内壁和外壁的各线进行组合，形成得到内外壁的加工轮廓；
104、根据拓扑关系信息计算当前管材的截面数据。
此处的截面为横截面，后面需要计算横截面的法向信息、判断管材类型。
举例来说，可获取所有轮廓中，X方向最小的轮廓；将获取的轮廓在YZ面上投影，获取投影曲线；对投影曲线去重，组合成一条连续的曲线，即为截面曲线；对截面曲线分析，判断符合圆管、方管、椭圆管、腰圆管、三角形管、D型管、角钢、槽钢、H型钢、扁钢的哪种，并对相关参数进行赋值，得到管材参数信息(如长度、宽度和厚度等信息)。
105、对经过解析处理后的管材模型进行可视化的显示。例如，转换为显示节点(Scene Node)，并赋予不同图层颜色进行显示。
上述方法详细说明了具体处理过程，较好的实现了在数控系统中自动化处理其他建模软件的建模信息，同时实现快速筛选切割轨迹信息，为数控系统切割提供数据支持。
实施例二
本实施例提供一种激光切割系统中三维模型的处理装置，如图7所示，本实施例的处理装置可包括：界面交互单元、旋转单元、内外壁识别单元、可视化处理单元；
具体地，界面交互单元，用于响应于用户触发的管材模型导入指令，导入待处理的三维管材模型，并获取所述三维管材模型的原始拓扑结构数据；
旋转单元，用于基于原始拓扑结构数据的坐标系、激光切割系统中机床坐标系，对原始拓扑结构数据进行旋转，获得旋转后的与机床坐标系对应的第一拓扑结构数据；
内外壁识别单元，用于根据第一拓扑结构数据，按照点线面处理策略去除干扰面，获取内壁和外壁轮廓信息；
可视化处理单元，用于根据所述内壁和外壁轮廓信息，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息，以及对内壁和外壁轮廓信息进行可视化处理以显示。
在一种可选的实现方式中，所述界面交互单元具体用于：根据图形交换规范规则，利用第三方库提供的文件读取方法，得到待处理的三维管材模型的原始数据，对所述原始数据进行解析，得到所述三维管材模型的原始拓扑结构数据。
在另一种可选的实现方式中，旋转单元具体用于：根据所述原始拓扑结构数据中轮廓线的类型及直线平行判断策略，确定与机床坐标系关联的所述三维管材模型中管材的拉伸方向；
根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
在第三种可选的实现方式中，旋转单元可具体用于：解析所述原始拓扑结构数据，得到三维管材模型所有面上轮廓线的类型；
遍历所有面上轮廓线的类型，去除非直线类型的轮廓线，得到直线类型的轮廓线；
根据直线类型的轮廓线，判断是否满足作为直线平行判断策略的直线向量平行规则，若满足且有一个结果，则将该一个结果所属的拉伸方向作为所述拉伸方向；
否则，在满足直线向量平行规则且有一个以上的结果时，获取每个结果的法向投影面面积，将法向投影面积最小值对应的结果的拉伸方向作为最终的拉伸方向；
根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
进一步地，内外壁识别单元可具体用于：
解析第一拓扑结构数据，获取第一拓扑结构数据中每一面的法向量与拉伸方向的夹角，去除夹角小于预设阈值的面，得到中间拓扑结构数据一；
按照中间拓扑结构数据一中各面的相邻线，删除具有相邻关系的面，或者删除具有相邻关系的面或干扰面，得到内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构；
根据内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构，将内壁和外部组成闭合曲线，形成内壁和外壁轮廓信息。举例来说，解析中间拓扑结构数据一中面与面的相邻线；根据相邻线分组，并获取每一组中每一个面的外轮廓，如果外轮廓线段中含有所述相邻线，则删除该线段；基于各分组后的线段组成的包围盒，判断包围盒面积的大小，最小面积对应的线为内壁，最大面积对应的先为外壁。
另外，可选地，可视化处理单元可具体用于：
获取内壁和外壁轮廓信息中机床坐标系的x轴方向最小的轮廓，将该轮廓在yz面上投影，获取投影曲线；
对投影曲线去重，获取截面曲线；
基于所述截面曲线，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息；
将内壁和外壁轮廓信息中各图层进行可视化处理以显示所述内壁和外壁轮廓信息和所述管材类型及管材参数信息。
上述装置可实现了在数控系统中自动化处理其他建模软件的建模信息，同时实现快速筛选切割轨迹信息，为数控系统切割提供数据支持。
另外，本发明实施例还提供一种激光切割系统的数控装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储计算机程序，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，用以执行上述任意实施例所述的一种激光切割系统中三维模型的处理方法的步骤。
本实施例的数控装置可为上述方法实施例中方法步骤的执行主体，对应数控系统。上述的一种激光切割系统中三维模型的处理装置可为数控装置中的一个实体装置或者虚拟的装置。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (10)
1.一种激光切割系统中三维模型的处理装置，其特征在于，包括：
界面交互单元，用于响应于用户触发的管材模型导入指令，导入待处理的三维管材模型，并获取所述三维管材模型的原始拓扑结构数据；
旋转单元，用于基于原始拓扑结构数据的坐标系、激光切割系统中机床坐标系，对原始拓扑结构数据进行旋转，获得旋转后的与机床坐标系对应的第一拓扑结构数据；
内外壁识别单元，用于根据第一拓扑结构数据，按照点线面处理策略去除干扰面，获取内壁和外壁轮廓信息；
可视化处理单元，用于根据所述内壁和外壁轮廓信息，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息，以及对内壁和外壁轮廓信息进行可视化处理以显示。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述界面交互单元具体用于：
根据图形交换规范规则，利用第三方库提供的文件读取方法，得到待处理的三维管材模型的原始数据，对所述原始数据进行解析，得到所述三维管材模型的原始拓扑结构数据。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，旋转单元具体用于：
根据所述原始拓扑结构数据中轮廓线的类型及直线平行判断策略，确定与机床坐标系关联的所述三维管材模型中管材的拉伸方向；
根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，旋转单元具体用于：
解析所述原始拓扑结构数据，得到三维管材模型所有面上轮廓线的类型；
遍历所有面上轮廓线的类型，去除非直线类型的轮廓线，得到直线类型的轮廓线；
根据直线类型的轮廓线，判断是否满足作为直线平行判断策略的直线向量平行规则，若满足且有一个结果，则将该一个结果所属的拉伸方向作为所述拉伸方向；
否则，在满足直线向量平行规则且有一个以上的结果时，获取每个结果的法向投影面面积，将法向投影面积最小值对应的结果的拉伸方向作为最终的拉伸方向；
根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，内外壁识别单元具体用于：
解析第一拓扑结构数据，获取第一拓扑结构数据中每一面的法向量与拉伸方向的夹角，去除夹角小于预设阈值的面，得到中间拓扑结构数据一；
按照中间拓扑结构数据一中各面的相邻线，删除具有相邻关系的面，或者删除具有相邻关系的面或干扰面，得到内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构；
根据内壁、外壁、内壁相邻线、外壁相邻线的结构，将内壁和外部组成闭合曲线，形成内壁和外壁轮廓信息。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，可视化处理单元具体用于：
获取内壁和外壁轮廓信息中机床坐标系的x轴方向最小的轮廓，将该轮廓在yz面上投影，获取投影曲线；
对投影曲线去重，获取截面曲线；
基于所述截面曲线，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息；
将内壁和外壁轮廓信息中各图层进行可视化处理以显示所述内壁和外壁轮廓信息和所述管材类型及管材参数信息。
7.一种激光切割系统中三维模型的处理方法，其特征在于，包括：
S10、响应于用户触发的管材模型导入指令，导入待处理的三维管材模型，并获取所述三维管材模型的原始拓扑结构数据；
S20、基于原始拓扑结构数据的坐标系、激光切割系统中机床坐标系，对原始拓扑结构数据进行旋转，获得旋转后的与机床坐标系对应的第一拓扑结构数据；
S30、根据第一拓扑结构数据，按照点线面处理策略去除干扰面，获取内壁和外壁轮廓信息；
S40、根据所述内壁和外壁轮廓信息，确定三维管材模型中管材类型及管材参数信息，以及对内壁和外壁轮廓信息进行可视化处理以显示。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述S10包括：
S11、根据图形交换规范规则，利用第三方库提供的文件读取方法，得到待处理的三维管材模型的原始数据；
S12、对所述原始数据进行解析，得到所述三维管材模型的原始拓扑结构数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述S20包括：
根据所述原始拓扑结构数据中轮廓线的类型及直线平行判断策略，确定与机床坐标系关联的所述三维管材模型中管材的拉伸方向；
根据所述拉伸方向，旋转所述原始拓扑结构数据，获得旋转后的第一拓扑结构数据；该第一拓扑结构数据为对应机床坐标系的数据。
10.一种激光切割系统的数控装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储计算机程序，所述处理器执行所述存储器中存储的计算机程序，用以执行上述权利要求8或9所述的一种激光切割系统中三维模型的处理方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310897117.3A CN116977557A (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 一种激光切割系统中三维模型的处理方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310897117.3A CN116977557A (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 一种激光切割系统中三维模型的处理方法及装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN116977557A true CN116977557A (zh) | 2023-10-31 |
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| CN202310897117.3A Pending CN116977557A (zh) | 2023-07-20 | 2023-07-20 | 一种激光切割系统中三维模型的处理方法及装置 |
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2023
- 2023-07-20 CN CN202310897117.3A patent/CN116977557A/zh active Pending
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