[发明专利]一种激光切割路径非封闭轮廓自由转向方法以及排序装置

说明书

本发明提供了一种激光切割路径非封闭轮廓自由转向方法及排序装置，输入切割图形并对每个所述切割图形构建实体结构图；将所述实体结构图按照位置包含关系分为不同层；分别将不同层的所述实体结构图进行近邻排序及路径规划，按照所述路径规划依次加工所述实体结构图；输出路径规划后的图形数据。将输入的切割图形进行图形数据解析，对每一个切割图形分别构建实体结构图。将实体结构图进行内外层次的区分，将实体结构图根据位置包含关系区分为不同层。分别将不同层的实体结构图进行近邻排序，寻找相邻实体结构图之间的最短路径，所有的最短路径连接起来可以得到整体最短的路径规划，该路径规划减少了空移距离，提升了激光切割的效率。

技术领域

本发明涉及激光切割自动化控制领域，尤其是指一种激光切割路径非封闭轮廓自由转向方法以及排序装置。

背景技术

在激光切割系统中，主要采用CAM(Computer Aided Manufacturing)软件编程生成可供机床设备读取的数字控制程序，从而使机床设备运行更加精准高效。采用CAM软件的编程时，需要重点考虑如何提高机床切割效率，节约成本，提高企业核心竞争力。在激光加工中，激光器在每一个加工轮廓之间的空移是制约切割效率的瓶颈。路径规划的目的就是规划出一条经过所有加工轮廓的切割路径，并在满足切割工艺等特殊需求下，尽可能缩短空移长度。

激光切割路径规划的加工轮廓主要分为封闭轮廓和不封闭轮廓，传统的路径规划方法通常采用加工轮廓上的某一个特征点来代表该轮廓，然后按照一定规则规划出一条合适的切割路径，这个特征点称为该轮廓的切割引入点。对于切割引入点和切割引出点相同的封闭轮廓而言，在路径规划中可以产生一条合适路径。对于切割引入点和切割引出点的不封闭轮廓，在路径规划下容易产生不必要的单段长距离空移。

因此迫切需要提供一种可以缩短封闭轮廓与不封闭轮廓或者不封闭轮廓之间切割空移长度的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以缩短封闭轮廓与不封闭轮廓或者不封闭轮廓之间切割空移长度的方法以及排序装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种激光切割路径非封闭轮廓自由转向方法，包括以下步骤：

输入切割图形并对每个所述切割图形构建实体结构图；

将所述实体结构图按照位置包含关系分为不同层；

分别将不同层的所述实体结构图进行近邻排序及路径规划，按照所述路径规划依次加工所述实体结构图；

输出路径规划后的图形数据。

进一步地，所述输入切割图形具体包括：

导入外部图形文件并将所述外部图形文件进行图形数据解析生成切割图形。

进一步地，所述输入切割图形具体包括：

使用计算机辅助制造系统绘制切割图形。

进一步地，所述将所述实体结构图按照位置包含关系分为不同层具体包括以下步骤：

将所有所述实体结构图存储于队列，并依次判断所述实体结构图之间的位置包含关系；

将所述队列中位于最外层的所述实体结构图存储于第一层，并从所述队列中删除第一层中的所述实体结构图；

依次将所述队列中最外层的所述实体结构图存储于不同层。

进一步地，所述分别将不同层的所述实体结构图进行近邻排序及路径规划具体包括：

标记所述第一层中每个所述实体结构图的第一切割点和第二切割点；

分别计算每个所述实体结构图的第一切割点到参考点的第一距离和第二切割点到参考点的第二距离，将所述第一距离和所述第二距离中较小的距离作为参考距离；