[发明专利]异型玻璃加工图形定位方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于玻璃深加工领域，针对钻孔、磨边等玻璃深加工行业中异型玻璃定位问题，提出一种通用的异型玻璃图形定位方法及系统。

背景技术

玻璃深加工行业中异型玻璃定位问题是当前玻璃深加工系统中急需要解决的共性问题。传统的异型玻璃定位方法是通过人眼观察手动定位或预制大量的加工模板作为定位辅助工装，这些定位方法存在加工误差大、工效低、劳动强度高等缺点。目前尚未检索到一种针对异型玻璃加工有效的定位解决方法。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种异型玻璃图形定位方法及系统，基于现有的玻璃专用加工平台，采用本发明提供的方法及系统，根据加工需求对现有系统硬件结构进行配置(玻璃钻孔机、玻璃磨边机、及其多种组合加工单元)，通过异型玻璃轮廓扫描、轮廓数据滤波、轮廓曲线拟合、图形匹配技术实现异型玻璃自动定位功能。

为达到上述目的，本发明的构思是：

◆异型玻璃理论轮廓图形信息获取

本发明中异型玻璃理论轮廓图形信息来自于DXF文件。DXF文件是一种ASCII码文本文件，主要用于与其它CAD系统及用户应用程序间的图形信息交换，完整的DXF文件由六个段和结束标志组成。一般情况下，段的前后顺序不能改变。每一个段由若干个组构成，每个组占两行。第一行为组的代码，由自然数构成；第二行为组的值，AutoCAD将代码称为组码，代码关联的值称为组值。常用组码的含义是固定的，但有些组代码会因表达环境的不同而有不同的含义，分析时需要根据不同的段和不同的表达而判断。

异型玻璃理论轮廓图形为平面二维图形，不需要颜色和图层等信息，只需提取异型玻璃在加工位图形的布局信息，即图形的坐标值，故在获取异型玻璃理论轮廓图形信息时只需提取DXF图形元素的几何信息实体部分，其他段可予以忽略。DXF文件各段由“0”“SECTION”开始，以“0”“ENDSEC”结束。在编写DXF文件信息提取处理程序时可忽略了未定义的组码，且对图元中的组码次序没有做任何规定限制，按此方法编写的程序也比较容易针对AutoCAD的后续版本做相应调整。

◆异型玻璃理论轮廓图形信息预处理

DXF文件中实体图形的描述是按照AutoCAD内部规定来进行的，大部分不符合异型玻璃加工所要求的格式，而且异型玻璃加工一般只有直线和圆弧加工指令，故需要把实体图形分解为满足加工精度要求的直线和圆弧。这里面主要有以下几方面的工作：1)把圆弧的描述改为起点、终点和圆心，同时要记下圆弧的时钟走向(从起点到终点顺时针还是逆时针)；2)把多段线(LWPOLYLINE)分解为直线和圆弧。AutoCAD中的多段线是由相互连接的直线和圆弧构成的，必须分解为独立的直线、圆弧。需要注意的是，多段线对圆弧的定义用了一个较为特殊的概念：凸度，表示1/4圆弧圆心角的正切，如果为负值则圆弧从起点到终点是顺时针方向的；3)把椭圆(或椭圆弧)、样条曲线用圆弧拟合。

经以上分解出的直线和圆弧，排列顺序是不确定的，还需按加工要求重新组合。对于玻璃切割、磨边等，加工时一般就是沿着玻璃轮廓轨迹连续进行，需要把直线和圆弧按首尾相连的顺序排序。排序过程为：按照轨迹优化的规则取出一条曲线(可为直线或圆弧)作为起始切割线，在剩余线端点中找出与前一条线终点重合的点以及该点所在的线。如果重合点是找出线的终点，则交换其起点和终点。对于圆弧，则在交换了起点、终点后还要改变其时钟走向。然后把前一次找出的线作为当前线，搜寻出它的连接线。如果没有找到当前线的连接线，则表明取出的曲线已经构成了一个闭合路径(可能是玻璃的外轮廓或其中的某个孔的轮廓)，这时重新按轨迹优化的规则从剩余曲线中找出一条曲线作为下一个闭合路径的起始切割线，直至把所有曲线排完。

◆异型玻璃实际轮廓扫描、数据滤波、曲线拟合

异型玻璃理论轮廓图形信息处理完成后，需要采集异型玻璃实际轮廓数据(轮廓扫描)并进行曲线拟合，与理论轮廓图形匹配，以确定玻璃的在机床上的实际姿态，据此再求取异型玻璃相对各工步的坐标及加工余量等。