一种外板加工方法及系统技术方案

本申请公开了一种外板加工方法及系统，该方法包括：计算出能够在目标板上布置的焰道数量的上限值，得到最大可加工次数；对目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到最大预估形变量；计算目标板实际需要的形变量，得到目标形变量；利用最大预估形变量和目标形变量，确定出预估加工次数；将最大可加工次数和预估加工次数中的最小值确定为目标加工次数；对与目标加工次数对应的形变量进行预估，得到目标预估形变量；计算目标形变量和目标预估形变量之间的差值；若差值小于预设阈值，则判定能够收敛，并基于目标加工次数，对目标板进行相应的加工处理。本申请提升了外板加工效率以及降低了外板加工成本。

External plate processing method and system

The invention discloses a system and a method for processing outer plate, the method includes: to calculate the number of flame can be arranged on the target board of the upper limit value of maximum processing times; the maximum deformation of the target board to achieve the predicted maximum deformation prediction; calculation of the target in the actual needs of the form get the target variable, using the maximum deformation; prediction of deformation and target shape variables, determine the estimated number of processing; the maximum minimum number of processing and can estimate the number of processing targeted processing times corresponding to the target processing time; the number of shape variables to forecast the target prediction deformation; calculation of the target shape the difference between variables and the target estimation form between variables; if the difference is less than a preset threshold, is determined to converge, and based on the goal of processing times, corresponding to the target board Processing. The utility model improves the processing efficiency of the outer plate and reduces the processing cost of the outer plate.

【技术实现步骤摘要】
一种外板加工方法及系统
本专利技术涉及外板加工
，特别涉及一种外板加工方法及系统。
技术介绍
在火工弯板过程中，生产对象大多数为复杂外板，如船体外板等。由于复杂外板没有固定类型，因此难以建立一个通用的数学模型，使得机器人可以很好的完成加工任务，所以通常会导致在加工过程中出现过变形情形，事后需要反烧矫正，然后重新依靠工人自身丰富的工作经验来进行加工收敛。这个过程可能会不断重复，甚至进入死循环的状态，由此严重降低了外板的加工效率，并且增加了外板的加工成本。综上所述可以看出，如何提升外板加工效率以及降低外板加工成本是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种外板加工方法及系统，提升外板加工效率以及降低外板加工成本。其具体方案如下：一种外板加工方法，包括：获取目标板对应的点云数据以及标准板对应的点云数据，得到目标板点云数据和标准板点云数据；计算所述目标板点云数据和所述标准板点云数据之间的高度差，并绘制与所述高度差对应的等高线以及高度差梯度曲线；利用所述等高线在梯度方向上的距离信息，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值，得到最大可加工次数；利用所述最大可加工次数，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到最大预估形变量；利用所述高度差梯度曲线，计算所述目标板实际需要的形变量，得到目标形变量；利用所述最大预估形变量和所述目标形变量，确定出预估加工次数；将所述最大可加工次数和所述预估加工次数中的最小值确定为目标加工次数；对与所述目标加工次数对应的形变量进行预估，得到目标预估形变量；计算所述目标形变量和所述目标预估形变量之间的差值；若所述差值小于预设阈值，则判定与所述目标加工次数对应的加工成形能够收敛，并基于所述目标加工次数，对所述目标板进行相应的加工处理。可选的，所述利用所述等高线在梯度方向上的距离信息，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值的过程，包括：计算所述等高线在梯度方向上从零到边界处的最大距离；通过将所述最大距离输入第一预设公式，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值，得到所述最大可加工次数；其中，所述第一预设公式为：Nl＝INT[(L-Dmin)/Dmin]；式中，Nl表示所述最大可加工次数，L表示所述最大距离，Dmin表示焰道间最小距离，INT表示向下取整。可选的，所述利用所述最大可加工次数，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估的过程，包括：通过将所述最大烟道数量输入第二预设公式，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到所述最大预估形变量；其中，所述第二预设公式为：θmax＝Nl×θ；式中，θmax表示所述最大预估形变量，Nl表示所述最大可加工次数，θ表示单条焰道形成的形变量。可选的，所述利用所述高度差梯度曲线，计算所述目标板实际需要的形变量的过程，包括：确定出所述高度差梯度曲线在0点处的切线斜率以及在尾端处的切线斜率，分别得到相应的第一斜率和第二斜率；通过将所述第一斜率和所述第二斜率输入第三预设公式，计算所述目标板实际需要的形变量，得到所述目标形变量；其中，所述第三预设公式为：θtarget＝arctan(kn-k0)；式中，θtarget表示所述目标形变量，k0表示所述第一斜率，kn表示所述第二斜率。可选的，所述利用所述最大预估形变量和所述目标形变量，确定出预估加工次数的过程，包括：通过将所述最大预估形变量和所述目标形变量输入第四预设公式，确定出所述预估加工次数；其中，所述第四预设公式为：Nh＝INT(θmax/θtarget)；式中，Nh表示所述预估加工次数，θmax表示所述最大预估形变量，θtarget表示所述目标形变量，INT表示向下取整。可选的，所述对与所述目标加工次数对应的形变量进行预估的过程，包括：利用第五预设公式，对与所述目标加工次数对应的形变量进行预估，得到所述目标预估形变量；其中，所述第五预设公式为：θestTarget＝N×θ；式中，θestTarget表示所述目标预估形变量，N表示所述目标加工次数，θ表示单条焰道形成的形变量。本专利技术还相应公开了一种外板加工系统，包括：点云数据获取模块，用于获取目标板对应的点云数据以及标准板对应的点云数据，得到目标板点云数据和标准板点云数据；点云数据预处理模块，用于计算所述目标板点云数据和所述标准板点云数据之间的高度差，并绘制与所述高度差对应的等高线以及高度差梯度曲线；最大可加工次数确定模块，用于利用所述等高线在梯度方向上的距离信息，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值，得到最大可加工次数；第一形变量确定模块，用于利用所述最大可加工次数，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到最大预估形变量；第二形变量确定模块，用于利用所述高度差梯度曲线，计算所述目标板实际需要的形变量，得到目标形变量；加工次数预估模块，用于利用所述最大预估形变量和所述目标形变量，确定出预估加工次数；加工次数确定模块，用于将所述最大可加工次数和所述预估加工次数中的最小值确定为目标加工次数；第三形变量确定模块，用于对与所述目标加工次数对应的形变量进行预估，得到目标预估形变量；差值计算模块，用于计算所述目标形变量和所述目标预估形变量之间的差值；加工控制模块，用于当所述差值小于预设阈值，则判定与所述目标加工次数对应的加工成形能够收敛，并基于所述目标加工次数，对所述目标板进行相应的加工处理。可选的，所述最大可加工次数确定模块，包括：距离计算单元，用于计算所述等高线在梯度方向上从零到边界处的最大距离；焰道数量计算单元，用于通过将所述最大距离输入第一预设公式，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值，得到所述最大可加工次数；其中，所述第一预设公式为：Nl＝INT[(L-Dmin)/Dmin]；式中，Nl表示所述最大可加工次数，L表示所述最大距离，Dmin表示焰道间最小距离，INT表示向下取整。可选的，所述第一形变量确定模块，包括：第一形变量计算单元，用于通过将所述最大烟道数量输入第二预设公式，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到所述最大预估形变量；其中，所述第二预设公式为：θmax＝Nl×θ；式中，θmax表示所述最大预估形变量，Nl表示所述最大可加工次数，θ表示单条焰道形成的形变量。可选的，所述第二形变量确定模块，包括：斜率确定单元，用于确定出所述高度差梯度曲线在0点处的切线斜率以及在尾端处的切线斜率，分别得到相应的第一斜率和第二斜率；第二形变量计算单元，用于通过将所述第一斜率和所述第二斜率输入第三预设公式，计算所述目标板实际需要的形变量，得到所述目标形变量；其中，所述第三预设公式为：θtarget＝arctan(kn-k0)；式中，θtarget表示所述目标形变量，k0表示所述第一斜率，kn表示所述第二斜率。本专利技术中，外板加工方法，包括：获取目标板对应的点云数据以及标准板对应的点云数据，得到目标板点云数据和标准板点云数据；计算目标板点云数据和标准板点云数据之间的高度差，并绘制与高度差对应的等高线以及高度差梯度曲线；利用等高线在梯度方向上的距离信息，计算出能够在目标板上布置的焰道数量的上限值，得到最大可加工次数；利用最大可加工次数，对目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外板加工方法，其特征在于，包括：获取目标板对应的点云数据以及标准板对应的点云数据，得到目标板点云数据和标准板点云数据；计算所述目标板点云数据和所述标准板点云数据之间的高度差，并绘制与所述高度差对应的等高线以及高度差梯度曲线；利用所述等高线在梯度方向上的距离信息，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值，得到最大可加工次数；利用所述最大可加工次数，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到最大预估形变量；利用所述高度差梯度曲线，计算所述目标板实际需要的形变量，得到目标形变量；利用所述最大预估形变量和所述目标形变量，确定出预估加工次数；将所述最大可加工次数和所述预估加工次数中的最小值确定为目标加工次数；对与所述目标加工次数对应的形变量进行预估，得到目标预估形变量；计算所述目标形变量和所述目标预估形变量之间的差值；若所述差值小于预设阈值，则判定与所述目标加工次数对应的加工成形能够收敛，并基于所述目标加工次数，对所述目标板进行相应的加工处理。

【技术特征摘要】
1.一种外板加工方法，其特征在于，包括：获取目标板对应的点云数据以及标准板对应的点云数据，得到目标板点云数据和标准板点云数据；计算所述目标板点云数据和所述标准板点云数据之间的高度差，并绘制与所述高度差对应的等高线以及高度差梯度曲线；利用所述等高线在梯度方向上的距离信息，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值，得到最大可加工次数；利用所述最大可加工次数，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到最大预估形变量；利用所述高度差梯度曲线，计算所述目标板实际需要的形变量，得到目标形变量；利用所述最大预估形变量和所述目标形变量，确定出预估加工次数；将所述最大可加工次数和所述预估加工次数中的最小值确定为目标加工次数；对与所述目标加工次数对应的形变量进行预估，得到目标预估形变量；计算所述目标形变量和所述目标预估形变量之间的差值；若所述差值小于预设阈值，则判定与所述目标加工次数对应的加工成形能够收敛，并基于所述目标加工次数，对所述目标板进行相应的加工处理。2.根据权利要求1所述的外板加工方法，其特征在于，所述利用所述等高线在梯度方向上的距离信息，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值的过程，包括：计算所述等高线在梯度方向上从零到边界处的最大距离；通过将所述最大距离输入第一预设公式，计算出能够在所述目标板上布置的焰道数量的上限值，得到所述最大可加工次数；其中，所述第一预设公式为：Nl＝INT[(L-Dmin)/Dmin]；式中，Nl表示所述最大可加工次数，L表示所述最大距离，Dmin表示焰道间最小距离，INT表示向下取整。3.根据权利要求2所述的外板加工方法，其特征在于，所述利用所述最大可加工次数，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估的过程，包括：通过将所述最大烟道数量输入第二预设公式，对所述目标板能够实现的最大形变量进行预估，得到所述最大预估形变量；其中，所述第二预设公式为：θmax＝Nl×θ；式中，θmax表示所述最大预估形变量，Nl表示所述最大可加工次数，θ表示单条焰道形成的形变量。4.根据权利要求3所述的外板加工方法，其特征在于，所述利用所述高度差梯度曲线，计算所述目标板实际需要的形变量的过程，包括：确定出所述高度差梯度曲线在0点处的切线斜率以及在尾端处的切线斜率，分别得到相应的第一斜率和第二斜率；通过将所述第一斜率和所述第二斜率输入第三预设公式，计算所述目标板实际需要的形变量，得到所述目标形变量；其中，所述第三预设公式为：θtarget＝arctan(kn-k0)；式中，θtarget表示所述目标形变量，k0表示所述第一斜率，kn表示所述第二斜率。5.根据权利要求4所述的外板加工方法，其特征在于，所述利用所述最大预估形变量和所述目标形变量，确定出预估加工次数的过程，包括：通过将所述最大预估形变量和所述目标形变量输入第四预设公式，确定出所述预估加工次数；其中，所述第四预设公式为：Nh＝INT(θmax/θtarget)；式中，Nh表示所述预估加工次数，θmax表示所述最大预估形变量，θtarget表示所述目标形变量，INT表示向下取整。6.根据权利要求5所述的外板加工方法，其特征在于，所述对与所述目...

【专利技术属性】
技术研发人员：程良伦，詹瀛鱼，徐金雄，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44