一种管材类型识别方法与流程

本发明涉及激光切割领域，特别涉及一种管材类型识别方法。

背景技术：

1、在用于激光管材切割的cam软件中，往往会遇到对管材三维模型识别，尤其是复杂的管材切割路径的识别的需求，对于该类需求，一般很难做到快速高效地进行回应。

2、对于该类需求的通常解决方法是对三维模型中每个平面进行遍历，建立对应的拓扑关系，并进行平面的筛选、合并之后才能找到最外侧轮廓对应的刀路。而这种方法一般会比较耗时，尤其是对于复杂端面、孔的管材，由于其涉及的平面会非常多，因此识别效率往往较低。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种管材类型识别方法。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种管材类型识别方法，包括以下步骤：

3、1)读取管材的三维图；

4、2)计算包围盒，调整管材的方向和位置；

5、3)建立切平面，获得有用轮廓；

6、4)获得头、尾边线群，并将其投影到xz平面，然后根据二维图筛选获得母管类型，再提取特征点并保存；

7、5)存储切割路径。

8、在一些实施方式中，在步骤1)中，获得管材的三维模型中的所有平面的信息，包括管头、管尾、孔侧壁面、管内表面和管外表面的信息。其有益之处在于，描述了该步骤中所获得的三维模型中的平面的信息的范围和种类。

9、在一些实施方式中，在步骤2)中，包围盒为包含所有平面的最小边界盒，其中，默认包围盒的最长方向为管材拉伸方向。其有益之处在于，描述了包围盒的含义。

10、在一些实施方式中，在步骤2)中，在调整管材的方向和位置时，将最小包围盒管长方向的端面中心移动到零点位置，并将管长方向旋转到y轴方向。其有益之处在于，描述了调整管材的方向和位置的具体步骤。

11、在一些实施方式中，在步骤3)中，建立四个切平面，使其与所有平面的轮廓相交。其有益之处在于，描述了建立切平面的具体方法。

12、在一些实施方式中，在步骤3)中，通过与切平面相交、交线平行y轴以及与切平面不平行三个特征筛选各轮廓，并且选择距离y轴较远的面为有用轮廓。其有益之处在于，描述了有用轮廓的具体特征以及获得有用轮廓的方式。

13、在一些实施方式中，在步骤4)中，将平面的所有边线群进行头尾相邻，并根据包围盒的y值进行排序，y值最大和最小的边线群即为头、尾边线群。其有益之处在于，描述了获得头、尾边线群的具体方法。

14、在一些实施方式中，在步骤4)中，在获得母管类型时，先筛选圆管和椭圆管，然后筛选矩形管。其有益之处在于，描述了获得母管类型的步骤。

15、在一些实施方式中，以二维图形的包围矩形构建一个内切椭圆，如果所有图形都包含在此内切椭圆内，则为圆管或者椭圆管，然后根据包围盒的长宽是否相等判断为圆管还是椭圆管。其有益之处在于，描述了筛选圆管和椭圆管的具体方式。

16、在一些实施方式中，再过原点向包围盒的四个角落均画一条射线，求出各射线和二维图形交点，如果四个交点到原点的距离都相同，则为矩形管。其有益之处在于，描述了矩形管的具体方式。

技术特征：

1.一种管材类型识别方法，其特征在于：包括以下步骤

2.根据权利要求1所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：在步骤1)中，获得管材的三维模型中的所有平面的信息，包括管头、管尾、孔侧壁面、管内表面和管外表面的信息。

3.根据权利要求2所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：在步骤2)中，包围盒为包含所有平面的最小边界盒，其中，默认包围盒的最长方向为管材拉伸方向。

4.根据权利要求3所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：在步骤2)中，在调整管材的方向和位置时，将最小包围盒管长方向的端面中心移动到零点位置，并将管长方向旋转到y轴方向。

5.根据权利要求1所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：在步骤3)中，建立四个切平面，使其与所有平面的轮廓相交。

6.根据权利要求1所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：在步骤3)中，通过与切平面相交、交线平行y轴以及与切平面不平行三个特征筛选各轮廓，并且选择距离y轴较远的面为有用轮廓。

7.根据权利要求1所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：在步骤4)中，将平面的所有边线群进行头尾相邻，并根据包围盒的y值进行排序，y值最大和最小的边线群即为头、尾边线群。

8.根据权利要求1所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：在步骤4)中，在获得母管类型时，先筛选圆管和椭圆管，然后筛选矩形管。

9.根据权利要求8所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：以二维图形的包围矩形构建一个内切椭圆，如果所有图形都包含在此内切椭圆内，则为圆管或者椭圆管，然后根据包围盒的长宽是否相等判断为圆管还是椭圆管。

10.根据权利要求9所述的一种管材类型识别方法，其特征在于：再过原点向包围盒的四个角落均画一条射线，求出各射线和二维图形交点，如果四个交点到原点的距离都相同，则为矩形管。

技术总结
本发明公开了一种管材类型识别方法。该方法包括以下步骤：1)读取管材的三维图；2)计算包围盒，调整管材的方向和位置；3)建立切平面，获得有用轮廓；4)获得头、尾边线群，并将其投影到XZ平面，然后根据二维图筛选获得母管类型，再提取特征点并保存；5)存储切割路径。本发明中的一种管材类型识别方法提供了一种高效识别常用管材信息和切割路径的方法，无需遍历每个平面建立拓扑关系，只需要获得头尾边线群在管长方向的投影就可以获取管材截面信息，建立管材数学模型，能够正确高效的识别出切割路径，方便后续加工作业，并且适用于圆管、方管、椭圆管等常见管材。

技术研发人员：王宇峰,贾帅,李永俊,李鹏举
受保护的技术使用者：新代科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14