TWI414378B - 圓角分段切割系統及方法 - Google Patents

Description

圓角分段切割系統及方法

本發明涉及一種線切割加工圖形之處理系統及方法，尤其係關於一種加工圖形中圓角部分進行分段切割之系統及方法。

線切割加工係為機械加工領域中精度較高，使用最為廣泛的加工方式。其加工原理係採用一根半徑非常小的電極絲對加工零件(例如銅板)進行放電腐蝕以達到切割金屬之目的，由於其切割精度非常高，因此，於高精度要求領域應用非常廣泛。常用電極絲有鉬絲、鎢絲、黃銅絲、包芯絲等，直徑一般於0.03~0.1mm之間，誤差範圍可控制於0.001mm級別。通常，電極絲為一種非常貴重之金屬材料，而且不可重複使用。

當線切割加工零件之外輪廓線(以下簡稱“加工圖形”)中出現圓角半徑小於電極絲半徑時，電極絲可能無法進入圓角內部進行切割。因此，需要對該加工圖形進行一些特殊的處理來將圓角部分從加工圖形中分離出來，再將可以進行線切割的部分採用線切割加工，而分離出來之圓角部分則採用其他方式進行單獨之處理。若於加工過程中出現問題，則不僅浪費了加工材料與時間，電極絲之浪費也係為一筆可觀之費用，因此於零件加工時要盡可能 保證加工路徑之正確性。

鑒於以上內容，有必要提供一種圓角分段切割系統及方法，能夠準確的檢測出零件圖形中之圓角半徑小於電極絲半徑之圓角，並控制線切割機按照零件圖形正確無誤的進行零件加工。

一種圓角分段切割系統，運行於電腦中，該電腦連接線切割機及攝影機，該線切割機包括電極絲。該系統包括：參數設置模組，用於設置電極絲對加工零件中之圓角進行線切割加工時所需之外延線；圖形獲取模組，用於控制攝影機攝取加工零件之外輪廓影像，並將該外輪廓影像轉化為電腦可識別的加工圖形；圓角檢測模組，用於檢測加工圖形中是否存在圓角，及判斷圓角之半徑是否小於電極絲之半徑；圓角分離模組，用於將半徑小於電極絲半徑之圓角與半徑大於等於電極絲半徑之圓角進行分離，及當圓角半徑小於電極絲半徑時將該圓角從與直線相交之交點處切斷；線切割控制模組，用於當圓角半徑大於等於電極絲半徑時控制電極絲進入圓角內部進行線切割加工，及當圓角半徑小於電極絲半徑時控制電極絲於切斷處沿所述之外延線繞過該圓角進行線切割加工。

一種圓角分段切割方法，應用於電腦中，該電腦連接線切割機及攝影機，該線切割機包括電極絲。該方法包括如下步驟：設置電極絲對加工零件中之圓角進行線切割加工時所需之外延線；控制攝影機攝取加工零件之外輪廓影像，並將該外輪廓影像轉化為電腦可識別的加工圖形；檢測加工圖形中是否存在圓角；若加工圖 形中存在圓角，則判斷該圓角之半徑是否小於電極絲之半徑；若圓角之半徑大於等於電極絲之半徑，則分離出半徑大於等於電極絲半徑之圓角，並控制電極絲進入該圓角內部進行線切割加工；若圓角之半徑小於電極絲之半徑，則分離出圓角半徑小於電極絲半徑之圓角，將該圓角從與直線相交之交點處切斷，並控制電極絲於切斷處沿所述之外延線繞過該圓角進行線切割加工。

相較於習知技術，所述之圓角分段切割系統及方法能夠對加工圖形中之圓角半徑小於電極絲半徑之圓角進行分離，將圓角半徑大於等於電極絲半徑之圓角部分採用線切割加工，而分離出來之圓角部分則採用其他方式進行單獨處理。

1‧‧‧電腦

10‧‧‧圓角分段切割系統

101‧‧‧參數設置模組

102‧‧‧圖形獲取模組

103‧‧‧圖形處理模組

104‧‧‧圓角檢測模組

105‧‧‧圓角分離模組

106‧‧‧線切割控制模組

2‧‧‧線切割機

21‧‧‧電極絲

22‧‧‧加工零件

220‧‧‧外延線

221‧‧‧外輪廓線

3‧‧‧攝影機

圖1係為本發明圓角分段切割系統較佳實施例之實施環境圖。

圖2係為本發明圓角分段切割方法較佳實施例之流程圖。

參閱圖1所示，係為本發明圓角分段切割系統較佳實施例之實施環境圖。所述之圓角分段切割系統10運行於電腦1中，該電腦1連接有線切割機2及攝影機3。所述之線切割機2包括電極絲21，用於對加工零件22進行放電腐蝕來完成線切割加工。所述之攝影機3用於攝取加工零件22之外輪廓影像，並將該外輪廓影像傳送給電腦1處理。

所述之圓角分段切割系統10用於控制線切割機2之電極絲21按照加工路徑對加工零件22進行線切割加工。於本實施例中，該圓角分段切割系統10包括參數設置模組101、圖形獲取模組102、圖形 處理模組103、圓角檢測模組104、圓角分離模組105及線切割控制模組106。

參數設置模組101用於設置電極絲21對加工零件22中圓角部分進行線切割加工所需外延線220之長度，例如設置外延線220之長度為1mm。該外延線220與加工零件22之外輪廓線221一起組成電極絲21對加工零件22進行線切割加工的加工路徑。

圖形獲取模組102用於控制攝影機3攝取加工零件22之外輪廓影像，並將該外輪廓影像轉化為電腦1可識別的加工圖形。

圖形處理模組103用於檢查加工圖形是否為封閉的加工圖形，連接沒有封閉的加工圖形中之中斷點使沒有封閉的加工圖形成為封閉的加工圖形，以便電極絲21能夠根據加工圖形對加工零件22進行完整的線切割加工。

圓角檢測模組104用於檢測加工圖形中是否存在圓角，及判斷圓角之半徑是否小於電極絲21之半徑。例如，電極絲21之半徑為0.1mm，圓角檢查模組104則判斷圓角之半徑是否小於0.1mm。

圓角分離模組105用於根據圓角半徑之大小將圓角進行過濾，以分離出半徑小於電極絲21之半徑之圓角與半徑大於或等於電極絲21之半徑之圓角，當圓角半徑小於電極絲21之半徑時將該圓角從與直線相交之交點處切斷。本實施例中，圓角分離模組105將圓角半徑小於0.1mm與大於等於0.1mm之圓角分離出來分別進行線切割加工處理。

線切割控制模組106用於當圓角半徑大於等於電極絲21之半徑時 控制電極絲21進入圓角內部進行線切割加工，當圓角半徑小於電極絲21之半徑時控制電極絲21於切斷處沿所述之外延線220繞過該圓角以對加工圖形之其他部分進行線切割加工。

參閱圖2所示，係本發明圓角分段切割方法較佳實施例之流程圖。當線切割加工零件22中出現之圓角半徑小於電極絲21半徑時，電極絲21無法進入加工零件22中之圓角內部進行切割。本實施例中，電腦1執行上述圓角分段切割系統10對加工零件22中圓角半徑大於等於電極絲21半徑之圓角部分直接進行線切割加工，而分離出加工零件22中圓角半徑小於電極絲21半徑之圓角採用其他方式進行單獨處理。

參數設置模組101設置電極絲21對加工零件22中圓角部分進行線切割加工所需外延線220之長度，例如：設置外延線220之長度為1mm，該外延線220與加工零件22之外輪廓線221一起組成電極絲21對加工零件22進行線切割加工的加工路徑(步驟S200)。

圖形獲取模組102控制攝影機3攝取加工零件22之外輪廓影像，並將該外輪廓影像轉化為電腦1可識別的加工圖形(步驟S201)。

圖形處理模組103判斷加工圖形是否為封閉的加工圖形(步驟S202)。若加工圖形不是封閉的加工圖形，則圖形處理模組103將該加工圖形中之中斷點連接使該加工圖形成為封閉的加工圖形，以便電極絲21能夠根據加工圖形對加工零件22進行完整之線切割加工(步驟S203)。若加工圖形為封閉的加工圖形，則流程直接轉向步驟S204。

圓角檢測模組104判斷加工圖形中是否存在圓角(步驟S204)。若加工圖形中存在圓角，圓角檢測模組104判斷該圓角之半徑是否小於電極絲21之半徑(步驟S205)。若該圓角之半徑大於等於電極絲21之半徑，則圓角分離模組105分離出圓角半徑大於等於電極絲21半徑之圓角(步驟S206)。而後，線切割控制模組106控制電極絲21進入該圓角內部進行線切割加工(步驟S207)。

於步驟S205中，若該圓角之半徑小於電極絲21之半徑，則圓角分離模組105分離出圓角半徑小於電極絲21半徑之圓角(步驟S208)。而後，圓角分離模組105將該圓角從與直線相交之交點處切斷(步驟S209)。線切割控制模組106控制電極絲21於切斷處沿所述之外延線220繞過該圓角以對加工圖形之其他部分進行線切割加工(步驟S210)。

於步驟S204中，若加工圖形中不存在圓角，則線切割控制模組106控制電極絲21按照加工圖形對加工零件22進行線切割加工(步驟S211)。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之均等變化或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

1‧‧‧電腦

10‧‧‧圓角分段切割系統

101‧‧‧參數設置模組

102‧‧‧圖形獲取模組

103‧‧‧圖形處理模組

104‧‧‧圓角檢測模組

105‧‧‧圓角分離模組

106‧‧‧線切割控制模組

2‧‧‧線切割機

21‧‧‧電極絲

22‧‧‧加工零件

220‧‧‧外延線

221‧‧‧外輪廓線

3‧‧‧攝影機

Claims (7)

1. 一種圓角分段切割系統，運行於電腦中，該電腦連接線切割機及攝影機，該線切割機包括電極絲，該系統包括：參數設置模組，用於設置電極絲對加工零件中之圓角進行線切割加工時所需之外延線；圖形獲取模組，用於控制攝影機攝取加工零件之外輪廓影像，並將該外輪廓影像轉化為電腦可識別的加工圖形；圖形處理模組，用於檢查加工圖形是否為封閉的加工圖形，當加工圖形不是封閉的加工圖形時將該加工圖形中之斷點連接使該加工圖形成為封閉的加工圖形；圓角檢測模組，用於檢測加工圖形中是否存在圓角，及判斷圓角之半徑是否小於電極絲之半徑；圓角分離模組，用於將半徑小於電極絲半徑之圓角與半徑大於等於電極絲半徑之圓角進行分離，當圓角半徑小於電極絲半徑時將該圓角從與直線相交之交點處切斷；及線切割控制模組，用於當圓角半徑大於等於電極絲半徑時控制電極絲進入圓角內部進行線切割加工，當圓角半徑小於電極絲半徑時控制電極絲於切斷處沿所述之外延線繞過該圓角進行線切割加工。
2. 如申請專利範圍第1項所述之圓角分段切割系統，其中，所述之外延線與加工零件之外輪廓一起構成電極絲對加工零件進行線切割加工的加工路徑。
3. 如申請專利範圍第1項所述之圓角分段切割系統，其中，所述之線切割控制模組還用於當加工圖形中不存在圓角時控制電極絲按照加工圖形對加工零件進行線切割加工。
4. 如申請專利範圍第1項所述之圓角分段切割系統，其中，所述之電極絲對加工零件進行放電腐蝕來完成線切割加工。
5. 一種圓角分段切割方法，應用於電腦中，該電腦連接線切割機及攝影機，該線切割機包括電極絲，該方法包括如下步驟：設置電極絲對加工零件中之圓角進行線切割加工時所需之外延線；控制攝影機攝取加工零件之外輪廓影像，並將該外輪廓影像轉化為電腦可識別的加工圖形；檢查加工圖形是否為封閉的加工圖形；若加工圖形不是封閉的加工圖形，則將加工圖形中之斷點連接起來使該加工圖形成為封閉的加工圖形；若加工圖形為封閉的加工圖形，則檢測加工圖形中是否存在圓角；若加工圖形中存在圓角，則判斷該圓角之半徑是否小於電極絲之半徑；若圓角之半徑大於等於電極絲之半徑，則分離出半徑大於等於電極絲半徑之圓角，並控制電極絲進入該圓角內部進行線切割加工；及若圓角之半徑小於電極絲之半徑，則分離出圓角半徑小於電極絲半徑之圓角，將該圓角從與直線相交之交點處切斷，並控制電極絲於切斷處沿所述之外延線繞過該圓角進行線切割加工。
6. 如申請專利範圍第5項所述之圓角分段切割方法，其中，所述之外延線與加工零件之外輪廓一起構成電極絲對加工零件進行線切割加工的加工路徑。
7. 如申請專利範圍第5項所述之圓角分段切割方法，該方法還包括步驟：若加工圖形中不存在圓角，則控制電極絲按照加工圖形對加工零件進行線切割加工。