[发明专利]一种平面板材激光切割路径规划方法

权利要求书

1.一种平面板材激光切割路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、零件轮廓读取

读取平面板材每个零件的所有轮廓；

S2、特征点提取

提取每个轮廓上对应的特征点；

S3、离散化

将所有的轮廓从每个特征点处进行离散，形成离散轮廓；

S4、轮廓分层

将每个零件的所有离散轮廓分层为内层轮廓、外层轮廓；

S5、引线设置

将内层轮廓、外层轮廓分别设置引线，将外层轮廓设置为阳切，内层轮廓设置为阴切；

S6、轮廓编号

将所有的离散轮廓进行随机编号；

S7、预处理排序

将每个零件的全部内层轮廓置于该零件的外层轮廓之前，并且将零件轮廓之间按照n字形进行排列；

S8、交叉排序并形成轨迹集合

将所有的零件轮廓进行多次随机交叉排序，形成轨迹集合，并判定出最优轨迹；

S9、判定优先级

对随机交叉排序的零件轮廓段进行优先级判定；

S10、形成最终轨迹；

所述步骤S1中，零件轮廓读取方法为：cad图纸中每个零件至少包含一个轮廓，使用LabVIEW软件对cad图纸进行零件轮廓读取，cad图纸为DXF文件格式，利用DXF文件的特性读取零件轮廓；

所述步骤S2中，提取特征点的方法为：对于多边形，将其顶点作为其特征点；对于圆弧线，采用起点、终点以及中点作为其特征点；对于圆形，将圆形的内接正方形顶点作为其特征点，对于椭圆形，将椭圆形的长半轴、短半轴与椭圆形的交点作为其特征点；

所述步骤S3中，将所有的零件轮廓全部离散成为线段和/或弧线；

所述步骤S4中，判别内层轮廓、外层轮廓的方法为：采用LabVIEW软件读取DXF格式文件中的零件轮廓图层信息，根据零件轮廓图层信息将零件的所有轮廓分层为内层轮廓、外层轮廓；

所述步骤S8中，交叉排序方法为：对零件轮廓进行判断，是否为预处理排序后的第一个零件轮廓，以及是否为预处理完成后的最后一个零件轮廓，内层轮廓的首轮廓不能向前继续交叉，外层轮廓的末轮廓不能向后交叉，对于除了所述的首轮廓、末轮廓之外的其它零件轮廓采用内层轮廓段向前交叉，外层轮廓段向后交叉的方法进行随机交叉排序；

所述步骤S8中，零件轮廓随机移动位置的个数n取值范围为0≤n≤N，并设置概率梯度，概率梯度满足离散的线性一次函数，N为设定的移动位置个数极限值；

所述步骤S8中，判定最优轨迹的标准为：轨迹的空行程的长度s是否小于或等于预设值Q，如果s的值不满足标准，则返回上一级继续交叉排序以获得新的路径；如s满足标准，则将此路径作为最优轨迹输入到下一级；如果交叉排序的次数m达到预设上限值M，则将已经产生的轨迹中空行程最短的轨迹设为最优轨迹输入到下一级；

所述步骤S9中，零件轮廓段优先级判定方法为：是否内层的编号全部调整至隶属零件的外层编号之前，以确保零件的内外层关系；如果发现形成的轨迹在轮廓的优先级上存在错误，则将次优的轨迹输入判断，直至找到符合优先级关系的组合。