一种从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法技术

本发明专利技术公开了从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，它包括以下步骤：（a）对NC档案进行逐行遍历，提取所有移动指令；（b）根据所述移动指令，利用特征法确定所有切割线段的端点坐标，所述端点包括起点与终点；（c）利用顶点法将所述端点组成互不重复的矩形；（d）根据所述矩形的四个顶点计算各个所述矩形的中心位置，向机械手臂输出下料位置结果。这样可以内嵌在开料机的数控系统的内部，无需外部电脑软件的干预；可以直接通过目前常用的NC档案计算出加工完成小板材的具体位置，无需特别更改NC档案内容，对家具厂来说实现无缝升级；通过机台实时使用的档案计算出板材位置给机械手臂，准确率高，与软件再出一份坐标档案给手臂的方法相比，匹配度更高，更安全。

A method to interpret the cutting position of the manipulator from the documents of the cutting machine

【技术实现步骤摘要】
一种从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法
本专利技术属于解译计算机文件的领域，涉及一种机械手臂的控制方法，具体涉及一种从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法。
技术介绍
木工开料机是一种专门用于切割板材的数控设备。用于制造衣柜等柜体的原料板材，经过开料机的切割形成一块块大小不一的矩形板材，再经过后续设备的加工后成为柜体的组装零部件。而加工文件NC档案，是指用于木工开料机使用的数控加工程序；由于目前市面上大部分开料机对板材的切割没有复杂的工艺，因此此类NC档案都是由G01切割等简单的G代码组成。下料是指将开料机切割完成的一块块小板材从开料机的机台上取下放置到别处的流程。目前是以人工的形式手动搬运，耗费人力，效率低。随着机器替代人工的潮流到来，越来越多的大规模家具厂考虑使用机器手臂来替代工人进行重复枯燥的下料动作。利用机械手臂前段的吸盘抓取开料机台面上的板材移动到指定位置放置，无需人工干预。目前，开料机使用机械手臂进行下料的方法是用一种软件另出一份坐标档案的方法，具体为：家具厂提前与设计柜体的拆单软件开发商进行沟通，让拆单软件在生成NC档案的同时计算出切割完小板材的具体位置，然后生成另一份包含小板材位置信息的档案单独提供给机械手臂用于下料。这种方法需要和软件开发商再次沟通开发，耗费财力时间，同时生成多份文件多次汇入容易造成混乱产生意外的错误；如果开料机与手臂系统载入的文档不匹配甚至会有撞机风险。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种可以从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，它包括以下步骤：（a）对NC档案进行逐行遍历，提取所有移动指令；（b）根据所述移动指令，利用特征法确定所有切割线段的端点坐标，所述端点包括起点与终点；（c）利用顶点法将所述端点组成互不重复的矩形；（d）根据所述矩形的四个顶点计算各个所述矩形的中心位置，向机械手臂输出下料位置结果。优化地，步骤（a）中，提取所有移动指令后将其按执行顺序存入集合L{L0,L1,L2,L3,L4…Ln}；所述移动指令为G00、G01移动单节指令。进一步地，步骤（a）中，当所述NC档案载入所述开料机进行加工后，对NC档案进行逐行遍历。进一步地，步骤（a）中，当任意一行没有标识G00或G01移动单节指令时，则该行继承上一行的G00或G01移动单节指令。进一步地，步骤（b）中，从L1至Ln遍历集合L中所有元素，定义当前遍历到的移动单节指令为Li，则所述起点满足以下条件：（1）Li为G01带有Z轴坐标变化的移动单节指令，（2）Li-1为G00移动单节指令，（3）Li+1为G01同时带有X轴或/和Y轴坐标变化的运动单节指令；将Li-1所带有的X轴、Y轴坐标数值赋予点Pj(x,y)；则所述终点满足以下条件：（1）Li为G01带有X轴或Y轴坐标变化的运动单节指令，（2）Li为G01不带有Z轴坐标变化的移动单节指令；将Li所带有的X轴、Y轴坐标数值赋予点Pj+1(x,y)；得到点集合P{P1,P2,P3…PN}。更进一步地，步骤（b）中，当所述起点中Li-1不含x或y，继续查找Li-2，直至找齐x、y数值；当所述终点中Li不含x或y，继续查找Li-1，直至找齐x、y数值。更进一步地，步骤（c）中，对所述点集合P进行一一比对，剔除坐标相同的点，得到最终点集合Pnew{P1,P2,P3…PN}；依次遍历所述最终点集合Pnew中的点，定义当前遍历到的点为Pi(xi,yi),且其为任一矩形的任一顶点，则所述矩形的其它三个顶点满足rectangle{(xi,yi),(xi+a,yi),(xi,yi+b),(xi+a,yi+b)}，a、b为所述矩形的长、宽且为任意常数；将所述矩形的四个顶点为一组存入矩形集合R{R1,R2,R3…..Rn}，R={Pa,Pb,Pc,Pd}；剔除相同矩形Ri得到最终矩形集合Rnew。具体地，步骤（c）中，计算矩形集合R中所有矩形Ri的中心点Po=(Pa+Pd)/2，依次将矩形Ri中心点与矩形集合R剩余矩形中心点比较，当矩形Ri中心点与矩形集合R剩余矩形的任一中心点相同时，剔除矩形集合R剩余矩形中与所述矩形Ri中心点相同的矩形，得到中间矩形集合Rmid；再在所述中间矩形集合Rmid中选取矩形Ri+1的中心点进行前述步骤，如此循环至结束得到最终矩形集合Rnew。具体地，步骤（d）中，将所述最终矩形集合Rnew中所有矩形的中心点Po向所述机械手臂输出即得其下料位置结果。具体地，步骤（d）中，还根据所述最终矩形集合Rnew中所有矩形的顶点描绘出所述NC档案即将切割出的小板分布图。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，通过对NC档案进行遍历以提取移动指令，并根据移动指令最终能够确定矩形的中心位置而输出下料位置结果，这样可以内嵌在开料机的数控系统的内部，无需外部电脑软件的干预；可以直接通过目前常用的NC档案计算出加工完成小板材的具体位置，无需特别更改NC档案内容，对家具厂来说实现无缝升级；通过机台实时使用的档案计算出板材位置给机械手臂，准确率高，与软件再出一份坐标档案给手臂的方法相比，匹配度更高，更安全。附图说明图1为本专利技术从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法流程示意图。具体实施方式下面将结合对本专利技术优选实施方案进行详细说明。如图1所示的从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，它包括以下步骤：（a）对NC档案进行逐行遍历，提取所有移动指令（所述移动指令为G00、G01移动单节指令）。当任意一行（即遍历的当前行）没有标识G00或G01移动单节指令时，则当前行继承上一行的G00或G01移动单节指令。在本实施例中，当NC档案载入开料机进行加工后，才对NC档案进行逐行遍历；并且提取所有移动指令后将其按执行顺序存入集合L{L0,L1,L2,L3,L4…Ln}。（b）根据所述移动指令，利用特征法确定所有切割线段的端点坐标，所述端点包括起点与终点。由于在板材切割的加工中，其切割起点存在固定的特征，即需要完成以下动作：（1）快速移动到指定位置（G00），（2）以指定速度下刀（G01），（3）以指定速度切割板材至该段终点（G01）；并且通过步骤（a）的操作已经将NC档案中移动指令（空跑、切割）都提取到集合L中，因此接下来依据特征法提取出所有切割线段的端点即可。在本实施例中，需要从L1至Ln遍历集合L中所有元素，定义当前遍历到的移动单节指令为Li，判定切割的起点和终点。则所述起点满足以下条件：（1）Li为G01带有Z轴坐标变化的移动单节指令，（2）Li-1为G00移动单节指令，（3）Li+1为G01同时带有X轴或/和Y轴坐标变化的运动单节指令；将Li-1所带有的X轴、Y轴坐标数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，其特征在于，它包括以下步骤：/n（a）对NC档案进行逐行遍历，提取所有移动指令；/n（b）根据所述移动指令，利用特征法确定所有切割线段的端点坐标，所述端点包括起点与终点；/n（c）利用顶点法将所述端点组成互不重复的矩形；/n（d）根据所述矩形的四个顶点计算各个所述矩形的中心位置，向机械手臂输出下料位置结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（a）对NC档案进行逐行遍历，提取所有移动指令；
（b）根据所述移动指令，利用特征法确定所有切割线段的端点坐标，所述端点包括起点与终点；
（c）利用顶点法将所述端点组成互不重复的矩形；
（d）根据所述矩形的四个顶点计算各个所述矩形的中心位置，向机械手臂输出下料位置结果。


2.根据权利要求1所述从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，其特征在于：步骤（a）中，提取所有移动指令后将其按执行顺序存入集合L{L0,L1,L2,L3,L4…Ln}；所述移动指令为G00、G01移动单节指令。


3.根据权利要求1或2所述从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，其特征在于：步骤（a）中，当所述NC档案载入所述开料机进行加工后，对NC档案进行逐行遍历。


4.根据权利要求2所述的从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，其特征在于：步骤（a）中，当任意一行没有标识G00或G01移动单节指令时，则该行继承上一行的G00或G01移动单节指令。


5.根据权利要求2所述从开料机加工文件解译机械手臂下料位置的方法，其特征在于，步骤（b）中，从L1至Ln遍历集合L中所有元素，定义当前遍历到的移动单节指令为Li，
则所述起点满足以下条件：（1）Li为G01带有Z轴坐标变化的移动单节指令，（2）Li-1为G00移动单节指令，（3）Li+1为G01同时带有X轴或/和Y轴坐标变化的运动单节指令；将Li-1所带有的X轴、Y轴坐标数值赋予点Pj(x,y)；
则所述终点满足以下条件：（1）Li为G01带有X轴或Y轴坐标变化的运动单节指令，（2）Li为G01不带有Z轴坐标变化的移动单节指令；将Li所带有的X轴、Y轴坐标数值赋予点Pj+1(x,y)；
得到点集合P{P1,P2,P3…PN}。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱林，苏振涛，孙东，徐兵，陈波，
申请(专利权)人：新代科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32