[发明专利]基于钣金多次折弯的地面干涉识别方法

权利要求书

1.一种基于钣金多次折弯的地面干涉识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立并不断更新材料配置数据库；所述材料配置数据库存储钣金材料、钣金加工设备ID以及钣金加工设备的加工平台到地面的距离D的对应关系；

步骤2，建立钣金产品的三维模型；从所述钣金产品的三维模型中，识别出以下关键信息：

钣金产品的钣金材料；

折弯点，按从一端向末端，依次表示为折弯点A₀,A₁,...,A_n，其中，折弯点A_n表示钣金产品的末端端点；

相邻折弯点的长度，依次表示为：l₁,l₂,...,l_n，其中，l₁表示折弯点A₀到折弯点A₁的长度，l₂表示折弯点A₁到折弯点A₂的长度,...,l_n表示折弯点A_n-1到折弯点A_n的长度；

折弯点的折弯角度，依次表示为：a₀,a₁,...,a_n，其中，a₀表示折弯点A₀的折弯角度，a₁表示折弯点A₁的折弯角度,...,a_n表示折弯点a_n的折弯角度；其中，由于折弯点a_n为末端端点，因此，其折弯角度a_n为0；

步骤3，根据步骤2识别出的钣金产品的钣金材料，查找步骤1建立的材料配置数据库，得到对应的钣金加工设备ID和钣金加工设备的加工平台到地面的距离D；

步骤4，建立步骤3查找到的钣金加工设备ID对应的钣金加工设备三维模型；所述钣金加工设备三维模型包括下模具和上模具；所述下模具的表面为加工平面；

建立总坐标系；所述总坐标系为XY坐标系；X轴为下模具上表面平行线；Y轴为下模具和上模具的纵向中心线；X轴和Y轴交点为原点O；

步骤5，令i＝0；

步骤6，将钣金产品的三维模型置于下模具上表面，并使钣金产品的三维模型的折弯点A_i位于上模具和下模具之间的切口位置，钣金产品的三维模型状态为加工状态；

步骤7，折弯点A_i的绝对坐标(x_i,y_i)为：

其中：y_0i代表折弯点A_i的纵坐标的绝对值；

步骤8，对于折弯点A_i+1,A_i+2,...,A_n，采用以下方法进行干涉检查：

步骤8.1，对于折弯点A_i+1，其绝对坐标(x_i+1,y_i+1)为：

其中：

l_i+1表示折弯点A_i到折弯点A_i+1的长度；

步骤8.2，对于折弯点A_i+1,A_i+2,...,A_n，在各个折弯点建立相对坐标系，方法为：

在折弯点A_i+1建立相对坐标系(X_i+1,Y_i+1)，其中，折弯点A_i+1为原点O_i+1，过原点O_i+1的折弯点A_i到折弯点A_i+1的钣金延长线为X_i+1轴，Y_i+1轴与X_i+1轴垂直；

同样的：

在折弯点A_i+2建立相对坐标系(X_i+2,Y_i+2)，其中，折弯点A_i+2为原点O_i+2，过原点O_i+2的折弯点A_i+1到折弯点A_i+2的钣金延长线为X_i+2轴，Y_i+2轴与X_i+2轴垂直；

依此类推：

在折弯点A_n建立相对坐标系(X_n,Y_n)，其中，折弯点A_n为原点O_n，过原点O_n的折弯点A_n-1到折弯点A_n的钣金延长线为X_n轴，Y_n轴与X_n轴垂直；

步骤8.3，对于折弯点A_i+2,...,A_n中的任意折弯点，表示为折弯点A_j，其中，j＝i+2,i+3,...,n；

步骤8.3.1，折弯点A_j在其前一个折弯点A_j-1的相对坐标系(X_j-1,Y_j-1)中的相对坐标为(x_j,y_j)，通过以下公式计算：

步骤8.3.2，根据坐标点顺时针旋转平移矩阵，得出折弯点A_j的绝对坐标(x_j,y_j)为：

其中：相对坐标系(X_j,Y_j)为：XY坐标系绕垂直于XY平面的Z轴顺时针旋转一个角度θ_j，再平移一个单位向量后得到；

θ_j即为旋转角度，通过以下公式计算：

因此，将公式(3)代入公式(4)，得到折弯点A_j的绝对坐标(x_j,y_j)为：

其中：

l_j表示折弯点A_j-1到折弯点A_j的长度；

步骤8.3.3，如果y_j≥0，则折弯点A_j与地面不会发生干涉；

如果y_j0，则进一步判断：如果|y_j|D，则折弯点A_j与地面不会发生干涉；如果|y_j|≥D，则折弯点A_j与地面会发生干涉；

由此识别出折弯点A_j与地面是否发生干涉的结果；

步骤8.3.4，因此，对于折弯点A_i+2,...,A_n中的每个折弯点，均识别出折弯点与地面是否发生干涉的结果；

对于折弯点A_i+1，通过步骤8.1计算出其绝对坐标(x_i+1,y_i+1)后，同样根据y_i+1，识别出折弯点A_i+1与地面是否发生干涉的结果；

步骤9，令i＝i+1；

判断i是否大于n-1；如果判断结果为否，则返回步骤6，使钣金产品的三维模型在下模具上表面移动，从而使下一个折弯点位于上模具和下模具之间的切口位置，并在此种姿态下进行折弯点与地面是否发生干涉的识别；

如果判断结果为是，则执行步骤10；

步骤10，在每种加工状态下，如果识别到与地面发生干涉的折弯点，则输出加工状态与发生干涉的折弯点的对应关系，作为干涉识别结果。