用于不规则钣金件排样干涉检测的扫描线NFP生成方法技术

本发明专利技术公开一种用于不规则钣金件排样干涉检测的扫描线NFP生成方法，属于机械加工生产过程中不规则钣金件优化下料领域。本发明专利技术方法具体步骤包括：步骤1：输入不规则钣金件的扫描线信息；步骤2：生成外围NFP；步骤3：生成位于外围NFP内部的可行区域；步骤4：将位于外围NFP内部的可行区域从外围NFP中去除；步骤五：输出NFP结果。本发明专利技术采用扫描线表达不规则钣金件轮廓时，通过离线计算得到两个轮廓之间完整的干涉区域，能够高效地实现排样过程中的轮廓干涉检测，具有运算效率高的特点，能够用于快速有效地检测排样过程中的不规则钣金件干涉，并能在多场景下应用。能在多场景下应用。能在多场景下应用。

【技术实现步骤摘要】
用于不规则钣金件排样干涉检测的扫描线NFP生成方法


[0001]本专利技术属于机械加工生产过程中不规则钣金件优化下料领域，更具体地，涉及一种用于不规则钣金件排样干涉检测的扫描线NFP生成方法。

技术介绍

[0002]由于钣金件重量轻、强度高、成本低、大规模量产性能好等优点，致使钣金件的市场使用率不断提高，继而企业间竞争加剧，企业迫切希望通过降低生产成本、提高生产效率来提高其市场竞争力。对于不规则钣金件，传统的手工排样方式已经难以满足企业的生产需求，企业迫切需要一种更加高效的排样方法，不规则钣金件排样是指按照最优的排样方案在给定的母板上排放给定数量和种类的不规则轮廓的钣金件，不规则钣金件排样问题最显著的特征是所排放的钣金件属于不规则轮廓，在求解不规则钣金件排样问题时，判断不同钣金件的轮廓之间是否发生干涉的这一过程涉及到复杂的几何运算，不同的钣金件轮廓表达方式所采用的干涉判断方法不同，所需要的计算时间不同，方法的健壮性也不同。
[0003]在现有的针对不规则钣金件排样问题的研究中，扫描线是一种常用的不规则钣金件轮廓表达方式，在现有技术中，采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于不规则钣金件排样干涉检测的扫描线NFP生成方法，其特征在于，其包括下列步骤：步骤1：输入不规则钣金件A的扫描线信息和不规则钣金件B的扫描线信息；所述扫描线信息是指在y轴方向上，以给定的扫描精度填充位于不规则钣金件内部的所有扫描线；步骤2：生成外围NFP；首先选定不规则钣金件B的参考点，保持不规则钣金件A的扫描线的位置一定，将不规则钣金件B的扫描线平移至使不规则钣金件B的参考点位于外围NFP起始高度的位置；而后使不规则钣金件B的扫描线所在高度保持固定，将不规则钣金件B的扫描线从x轴负方向无穷远处沿x轴正方向进行平移，直至到达第一个使不规则钣金件A的扫描线与不规则钣金件B的扫描线有且仅有点接触的位置，标记对应的不规则钣金件B的参考点为所述高度的水平左端点；使不规则钣金件B的扫描线所在高度固定，将不规则钣金件B的扫描线从x轴正方向无穷远处向x轴负方向平移，直至到达第一个使不规则钣金件A的扫描线与不规则钣金件B的扫描线有且仅有点接触的位置，标记对应的不规则钣金件B的参考点为所述高度的水平右端点；之后依次增加不规则钣金件B的扫描线所在高度并重复循环上述步骤，即依次将不规则钣金件B的扫描线所在高度增加一个扫描单位，并按上述过程计算出对应高度处的左端点和右端点并标记，直至完成外围NFP终止高度对应的左端点和右端点的计算与标记；将循环过程中标记的每一高度处的左端点与对应的右端点连线，形成外围NFP在对应高度处的扫描线；所有高度对应的扫描线共同组成外围NFP；步骤3：生成位于外围NFP内部的可行区域；所述可行区域指当不规则钣金件B的参考点位于该区域时不规则钣金件B的扫描线与不规则钣金件A的扫描线不存在干涉的区域；遍历外围NFP的每个扫描高度，计算出每个扫描高度的所有可行位置；判断可行位置是否为单点可行位置，若可行位置为单点可行位置，向容器中添加两次所述可行位置，若可行位置为连续可行位置，向容器中添加一次所述可行位置的x坐标和y坐标并标记为容器的一个元素，所述容器为代表可行位置的元素或元素组的集合；将容器中的所有元素按其对应的x坐标由小到大进行升序排列；排列后依序不重复地将每两个元素构成一个新元素组；容器中的每个新元素组表示对应扫描高度中的一个可行区域；遍历外围NFP的所有扫描高度后，得到位于外围NFP内部的所有可行区域；步骤4：将步骤3得到的位于外围NFP内部的可行区域从外围NFP中去除；遍历外围NFP的所有扫描高度，判断所述扫描高度中是否存在可行区域，若存在，则去除所述扫描高度中的可行区域，否则直接进行下一个扫描高度的判断，直至遍历外围NFP的所有扫描高度，得到去除外围NFP内部的可行区域后的外围NFP；步骤5：将步骤4得到的去除外围NFP内部的可行区域后的外围NFP作为最终NFP结果并输出。2.根据权利要求1所述的用于不规则钣金件排样干涉检测的扫描线NFP生成方法，其特征在于，所述步骤2中，外围NFP起始高度与外围NFP终止高度的定义如下：外围NFP起始高度指使不规则钣金件B的最大扫描高度与不规则钣金件A的最小扫描高度重合时，不规则钣金件B的参考点所在的高度；外围NFP终止高度是指使不规则钣金件B的最小扫描高度与不规则钣金件A的最大扫描高度重合时，不规则钣金件B的参考点所在的高度。3.根据权利要求1所述的用于不规则钣金件排样干涉检测的扫描线NFP生成方法，其特征在于，所述步骤3中，计算外围NFP给定扫描高度中的所有可行位置的具体过程如下：对于
给定的外围NFP的扫描高度h，将位于给定的外围NFP的扫描高度h上的扫描线记作scan
h
；沿y轴方向平移不规则钣金件B的扫描线至使不规则钣金件B的参考点位于高度h的位置；使不规则钣金件B的扫描线所在高度不变，将不规则钣金件B的扫描线从x轴负方向无穷远处向x轴正方向平移，直至到达第一个使不规则钣金件A的扫描线与不规则钣金件B的扫描线有且仅有点接触的位置；而后使不规则钣金件B的扫描线所在高度不变，将不规则钣金件B的扫描线向x正方向平移ε个单位，其中ε是大于0远小于1的正数；平移后，检测不规则钣金件A的扫描线与不规则钣金件B的扫描线是否存在干涉；若不存在干涉，进一步判断该位置对应的不规则钣金件B的参考点是否位于scan
h
的右端点处；若该位置对应的不规则钣金件B的参考点位于scan
h

【专利技术属性】
技术研发人员：郭保苏，马健明，程丽丹，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：