一种切割路径优化方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种切割路径优化方法、装置及计算机可读存储介质，对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列；计算各轮廓队列中各轮廓之间的分割间距；对各轮廓队列中各轮廓进行网格块划分，并基于分割间距对网格块进行排序，得到各轮廓队列相应的轮廓切割顺序。通过本发明专利技术的实施，采用对加工零件从全局到局部的分析方式，设计自适应网格块分割待加工零件的轮廓，然后分别对每一个网格块的轮廓进行路径优化，使得零件轮廓之间空移距离尽可能短，提升了路径优化结果的有效性，并且，路径优化的计算量相对较小，有效保证了路径优化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种切割路径优化方法、装置及计算机可读存储介质
本专利技术涉及激光加工领域，尤其涉及一种切割路径优化方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
在激光切割系统中，零件加工顺序极大的制约了机床切割效率。路径优化的目的是对加工零件按照某一规则规划出一条切割路径，同时在满足某些特殊工艺需求的条件下，使得这条切割路径尽可能短。激光切割路径主要由加工零件的轮廓周长以及轮廓与轮廓之间的空移距离组成。零件的轮廓周长属于零件的固有属性，在路径优化中很难改变。所以，尽可能的缩短空移距离是路径优化需要重点考虑的对象。一般的激光切割路径优化方法仅仅从最近邻方面考虑，忽略了加工零件全局特征，容易导致切割零件之间产生不必要的单段长距离空移。而基于遗传算法、蚁群算法或者其它智能优化算法的路径优化方法，虽然从加工零件的全局出发，能够缩短空移长度，但其计算量大，运行速度慢，特别是对于大规模零件优化切割路径非常耗时。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种切割路径优化方法、装置及计算机可读存储介质，至少能够解决相关技术中所提供的激光切割路径优化方式的结果有效性和优化效率较低的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种切割路径优化方法，应用于激光切割系统，该方法包括：对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列；其中，所述轮廓队列中包括外层轮廓以及挂载于所述外层轮廓之下的内层子轮廓；计算各所述轮廓队列中各轮廓之间的分割间距；对各所述轮廓队列中各轮廓进行网格块划分，并基于所述分割间距对所述网格块进行排序，得到各所述轮廓队列相应的轮廓切割顺序。为实现上述目的，本专利技术实施例第二方面提供了一种切割路径优化装置，应用于激光切割系统，该装置包括：排序模块，用于对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列；其中，所述轮廓队列中包括外层轮廓以及挂载于所述外层轮廓之下的内层子轮廓；计算模块，用于计算各所述轮廓队列中各轮廓之间的分割间距；优化模块，用于对各所述轮廓队列中各轮廓进行网格块划分，并基于所述分割间距对所述网格块进行排序，得到各所述轮廓队列相应的轮廓切割顺序。为实现上述目的，本专利技术实施例第三方面提供了一种电子装置，该电子装置包括：处理器、存储器和通信总线；所述通信总线用于实现所述处理器和存储器之间的连接通信；所述处理器用于执行所述存储器中存储的一个或者多个程序，以实现上述任意一种切割路径优化方法的步骤。为实现上述目的，本专利技术实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任意一种切割路径优化方法的步骤。根据本专利技术实施例提供的切割路径优化方法、装置及计算机可读存储介质，对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列；计算各轮廓队列中各轮廓之间的分割间距；对各轮廓队列中各轮廓进行网格块划分，并基于分割间距对网格块进行排序，得到各轮廓队列相应的轮廓切割顺序。通过本专利技术的实施，采用对加工零件从全局到局部的分析方式，设计自适应网格块分割待加工零件的轮廓，然后分别对每一个网格块的轮廓进行路径优化，使得零件轮廓之间空移距离尽可能短，提升了路径优化结果的有效性，并且，路径优化的计算量相对较小，有效保证了路径优化效率。本专利技术其他特征和相应的效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分效果从本专利技术说明书中的记载变的显而易见。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一实施例提供的切割路径优化方法的基本流程示意图；图2为本专利技术第一实施例提供的轮廓排序方法的流程示意图；图3为本专利技术第一实施例提供的网格自适应路径优化方法的流程示意图；图4为本专利技术第一实施例提供的激光切割自适应网格块的路径优化效果图；图5为本专利技术第二实施例提供的切割路径优化装置的功能模块示意图；图6为本专利技术第三实施例提供的电子装置的结构示意图。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域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，都属于本专利技术保护的范围。第一实施例：为了解决相关技术中所提供的激光切割路径优化方式的结果有效性和优化效率较低的技术问题，本实施例提出了一种切割路径优化方法，应用于激光切割系统，主要针对激光切割零件的轮廓进行路径优化，该路径优化过程可以通过CAM软件编程实现。如图1所示为本实施例提供的切割路径优化方法的基本流程示意图，本实施例提出的切割路径优化方法包括以下的步骤：步骤101、对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列。具体的，本实施例的轮廓队列中包括外层轮廓以及挂载于外层轮廓之下的内层子轮廓。在零件内外轮廓排序部分，主要是对输入的加工零件进行内外层次轮廓排序。在本实施例一种可选的实施方式中，上述对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列的步骤，具体包括：对输入的待加工零件图像的所有轮廓的最小外接矩形面积按照从大到小的顺序排列；按照排列顺序遍历所有轮廓，将各轮廓与排列在后的轮廓进行包含关系比较；将包含有其它轮廓的目标轮廓确定为外层轮廓，以及将其它轮廓作为内层子轮廓挂在于外层轮廓之下，得到多个不同的轮廓队列。如图2所示为本实施例提供的一种轮廓排序方法的流程示意图。具体的，在本实施例中，首先，将所有轮廓的最小外接矩形面积按照从大到小的顺序排列；然后，遍历最小外接矩形从大到小的轮廓队列，将每一个轮廓与其后的若干轮廓进行包含关系比较，若其后若干个轮廓被该轮廓所包含，则将这若干个轮廓作为该轮廓的子轮廓，挂载在当前轮廓下，否则，该轮廓无子轮廓；最后，对所有具有子轮廓的零件，重复以上步骤，直到所属层的轮廓无子轮廓。步骤102、计算各轮廓队列中各轮廓之间的分割间距。具体的，本实施例在单层轮廓之间X/Y间距查找部分，主要对同层中的各个轮廓队列按照X/Y方向，查找轮廓之间是否存在明显可被分割的间距。在本实施例一种可选的实施方式中，上述计算各轮廓队列中各轮廓之间的分割间距的步骤，具体包括：将各轮廓队列中各轮廓的最小外接矩形上参考点的坐标值，按照从小到大的顺序排序；计算各坐标值相等的情况下最小外接矩形的最大宽度；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切割路径优化方法，应用于激光切割系统，其特征在于，包括：/n对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列；其中，所述轮廓队列中包括外层轮廓以及挂载于所述外层轮廓之下的内层子轮廓；/n计算各所述轮廓队列中各轮廓之间的分割间距；/n对各所述轮廓队列中各轮廓进行网格块划分，并基于所述分割间距对所述网格块进行排序，得到各所述轮廓队列相应的轮廓切割顺序。/n

【技术特征摘要】
1.一种切割路径优化方法，应用于激光切割系统，其特征在于，包括：
对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列；其中，所述轮廓队列中包括外层轮廓以及挂载于所述外层轮廓之下的内层子轮廓；
计算各所述轮廓队列中各轮廓之间的分割间距；
对各所述轮廓队列中各轮廓进行网格块划分，并基于所述分割间距对所述网格块进行排序，得到各所述轮廓队列相应的轮廓切割顺序。


2.如权利要求1所述的切割路径优化方法，其特征在于，所述对输入的待加工零件图像的所有轮廓按照层次的内外关系进行排序，得到多个不同的轮廓队列，包括：
对输入的待加工零件图像的所有轮廓的最小外接矩形面积按照从大到小的顺序排列；
按照排列顺序遍历所述所有轮廓，将各轮廓与排列在后的轮廓进行包含关系比较；
将包含有其它轮廓的目标轮廓确定为所述外层轮廓，以及将所述其它轮廓作为所述内层子轮廓挂在于所述外层轮廓之下，得到多个不同的轮廓队列。


3.如权利要求1所述的切割路径优化方法，其特征在于，所述计算各所述轮廓队列中各轮廓之间的分割间距，包括：
将各所述轮廓队列中各轮廓的最小外接矩形上参考点的坐标值，按照从小到大的顺序排序；
计算各坐标值相等的情况下所述最小外接矩形的最大宽度；
将当前所述坐标值与所述最大宽度之和，与下一个所述坐标值进行比较；
在当前所述坐标值与所述最大宽度之和大于下一个所述坐标值时，将下一个所述坐标值作为新坐标值；
将当前所述坐标值与所述最大宽度之和与所述新坐标值的中间值，作为所述各轮廓之间在相应坐标轴方向上的分割间距。


4.如权利要求3所述的切割路径优化方法，其特征在于，所述将各所述轮廓队列中各轮廓的最小外接矩形上参考点的坐标值，按照从小到大的顺序排序之前，还包括：
分别计算包围各所述轮廓队列中所有轮廓的最小外接矩形的宽度和高度；
根据所述宽度与所述高度的比较结果，确定不同所述坐标轴方向的所述分割间距的计算优先级；
所述将各所述轮廓队列中各轮廓的最小外接矩形上参考点的坐标值，按照从小到大的顺序排序，包括：
按照所述计算优先级依次选取所述坐标轴方向，将各所述轮廓队列中各轮廓的最小外接矩形上参考点对应于所述坐标轴方向的坐标值，按照从小到大的顺序排序。


5.如权利要求1所述的切割路径优化方法，其特征在于，所述基于所述分割间距对所述网格块进行排序，得到各所述轮廓队列相应的轮廓切割顺序，包括：
获...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟菲，封雨鑫，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳市大族智能控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44