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专利号: 2020104765351
申请人: 池州学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-04-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种等离子切割机的切割头控制方法,其特征在于,该方法包括:S1、获取切割头初始位置和切割任务表,所述切割任务表包括切割图案集合、每个切割图案的数量以及每个切割图案对应的子路径图集合,并设定第一循环参数i,初始化第一循环参数,令i=1;

基于子路径图,获取子路径图对应的子路径函数;

基于子路径图,获取子路径图的角点集合;得到所有切割图案对应的角点集合组T={V1,V2,…};

S2、从T中筛选出距切割头初始位置最近的角点,作为初选角点;获取初选角点对应的切割图案,作为第i个进行切割的切割图案,确定切割任务表中对应的数量Qi;

S3、确定第i个进行切割的切割图案中所有子路径图的切割顺序,并基于切割顺序得到切割图案的切割策略;基于执行切割策略后切割头的位置,更新切割头初始位置、将第i个进行切割的切割图案对应的角点子集合V从T中删除;

S4、重复执行S2-S3,令i=i+1,直至获取所有切割图案的切割策略,并根据i值从小至大进行排列,得到总切割策略。

2.如权利要求1所述的一种等离子切割机的切割头控制方法,其特征在于,所述基于子路径图,获取子路径图对应的子路径函数包括:基于待加工件的切割面,生成定位坐标系;

基于定位坐标系,获取子路径图对应的子路径函数F={f1(x),f2(x),…}。

3.如权利要求1所述的一种等离子切割机的切割头控制方法,其特征在于,所述S3、确定第i个进行切割的切割图案中所有子路径图的切割顺序,并基于切割顺序得到切割图案的切割策略;基于执行切割策略后切割头的位置,更新切割头初始位置、将第i个进行切割的切割图案对应的角点子集合V从T中删除包括:S301、设定第二循环参数j、临时集合V’;然后初始化第二循环参数j、临时集合V’,令j=1,V’=V;

S302、j=1时,以初选角点作为第j个进行切割的子路径图的起点,选取初选角点对应的子路径图,作为第j个进行切割的子路径图;

j>1时,选取起点对应的子路径图,作为第j个进行切割的子路径图;

S303、获取第j个进行切割的子路径图对应的角点集合vj,获取第j个进行切割的子路径图的终点;

S304、令V’=V’-vj;从V’中筛选出距第j个进行切割的子路径图的终点最近的角点,作为第j+1个进行切割的子路径图的起点;

S305、重复执行S302-304,令j=j+1,直至第i个进行切割的切割图案的所有子路径图均被选取;

S306、基于Qi以及切割图案的所有子路径图的选取顺序,生成第i个进行切割的切割图案的切割策略,并基于执行切割策略后切割头的位置,更新切割头初始位置;

S307、将第i个进行切割的切割图案对应的角点子集合V从T中删除。

4.如权利要求3所述的一种等离子切割机的切割头控制方法,其特征在于,所述S306、基于Qi以及切割图案的所有子路径图的选取顺序,生成第i个进行切割的切割图案的切割策略,并基于执行切割策略后切割头的位置,更新切割头初始位置;包括:S3061、获取切割图案的所有子路径图的选取顺序,从先至后排序,得到正序排序表L1;

并从后至先排序,得到倒序排序表L2;

S3062、将正序排序表L1和倒序排序表L2循环交替添加至切割策略集Gi,直至Gi中的元素数量为Qi;将切割策略集Gi作为第i个进行切割的切割图案的切割策略;

S3063、确定Qi的奇偶性;

若Qi为奇数,则选择正序排序表L1中最后一个子路径图的终点作为更新后的切割头初始位置;

若Qi为偶数,则选择倒序排序表L2中最后一个子路径图的起点作为更新后的切割头初始位置。

5.如权利要求1所述的一种等离子切割机的切割头控制方法,其特征在于,所述子路径图为非闭合线时,则将非闭合线的两端作为角点。

6.一种等离子切割机的切割头控制系统,其特征在于,包括切割任务表提取模块、子路径函数获取模块、子路径图角点获取模块、初选角点选择模块、切割策略生成模块、总切割策略获取模块所述切割任务表提取模块用于获取切割任务表和切割头初始位置;

所述子路径函数获取模块用于基于切割任务表中的子路径图,获取子路径图对应的子路径函数;

所述子路径图角点获取模块用于基于子路径图,获取子路径图的角点集合;得到所有切割图案对应的角点集合组T={V1,V2,…};

所述初选角点选择模块用于从T中筛选出距切割头初始位置最近的角点,作为初选角点;获取初选角点对应的切割图案,作为第i个进行切割的切割图案,确定切割任务表中对应的数量Q;

所述切割策略生成模块用于确定第i个进行切割的切割图案中所有子路径图的切割顺序,并基于切割顺序得到切割图案的切割策略;基于执行切割策略后切割头的位置,更新切割头初始位置、将第i个进行切割的切割图案对应的角点子集合V从T中删除;每得到一个切割策略,令i=i+1。

所述总切割策略获取模块用于获取所有切割图案的切割策略,并根据i值从小至大进行排列,得到总切割策略。

7.如权利要求6所述的一种等离子切割机的切割头控制系统,其特征在于,所述切割策略生成模块包括初始化单元、子路径图终点获取单元、子路径图选取单元、切割策略计算单元;

所述初始化单元用于设定第二循环参数j、临时集合V’;然后初始化第二循环参数j、临时集合V’,令j=1,V’=V;

所述子路径图选取单元用于当j=1时,以初选角点作为第j个进行切割的子路径图的起点,选取初选角点对应的子路径图,作为第j个进行切割的子路径图;j>1时,选取起点对应的子路径图,作为第j个进行切割的子路径图;

所述子路径图终点获取单元用于先获取第j个进行切割的子路径图对应的角点集合vj,再获取第j个进行切割的子路径图的终点;

所述子路径图起点获取单元用于在获取终点后,令V’=V’-vj;从V’中筛选出距第j个进行切割的子路径图的终点最近的角点,作为第j+1个进行切割的子路径图的起点,获得起点后,令j=j+1;

切割策略计算单元用于基于Qi以及切割图案的所有子路径图的选取顺序,生成第i个进行切割的切割图案的切割策略,并基于执行切割策略后切割头的位置,更新切割头初始位置;再将第i个进行切割的切割图案对应的角点子集合V从T中删除。

8.如权利要求7所述的一种等离子切割机的切割头控制系统,其特征在于,所述切割策略计算单元基于Qi以及切割图案的所有子路径图的选取顺序,生成第i个进行切割的切割图案的切割策略,并基于执行切割策略后切割头的位置,更新切割头初始位置的具体步骤如下:S3061、获取切割图案的所有子路径图的选取顺序,从先至后排序,得到正序排序表L1;

并从后至先排序,得到倒序排序表L2;

S3062、将正序排序表L1和倒序排序表L2循环交替添加至切割策略集Gi,直至Gi中的元素数量为Qi;将切割策略集Gi作为第i个进行切割的切割图案的切割策略;

S3063、确定Qi的奇偶性;

若Qi为奇数,则选择正序排序表L1中最后一个子路径图的终点作为更新后的切割头初始位置;

若Qi为偶数,则选择倒序排序表L2中最后一个子路径图的起点作为更新后的切割头初始位置。

9.如权利要求6所述的一种等离子切割机的切割头控制系统,其特征在于,所述子路径图角点获取模块在子路径图为非闭合线时,则将非闭合线的两端作为角点。

10.如权利要求6所述的一种等离子切割机的切割头控制系统,其特征在于,所述子路径函数获取模块获取子路径函数的步骤包括:基于待加工件的切割面,生成定位坐标系;

基于定位坐标系,获取子路径图对应的子路径函数F={f1(x),f2(x),…}。