(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210710814.9 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 浙江大学 地址 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路 38号 (72)发明人 胡玘瑞　林志伟　刘博　刘继辉　 傅建中　 (74)专利代理 机构 杭州知闲专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33315 专利代理师 王于敏 (51)Int.Cl. B23K 26/38(2014.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种激光切割优化引线的生成方法 (57)摘要 本发明提供一种激光切割优化引线的生成 方法， 该生成方法通过计算板 材中可以放置穿孔 点的安全区域， 并针对所允许的最长引线长度， 寻找每个零件的切割路径(偏置轮廓)可能放置 穿孔点的位置， 并结合切割路径(偏置轮廓)的切 割方向生 成引线。 生成的引线不仅不会影响其他 零件， 同时还方便零件的加工， 能够提高切入点 处的零件的加工质量。 本发明的生成方法， 除了 一开始计算所有零件的公共区域集合计算量较 大外其余各个环节计算速度都很快， 但是因为公 共区域集合只需要计算一次， 使得该生成方法能 在很快的时间稳定可靠的实现激光切割自动添 加优化引线的目的。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115121965 A 2022.09.30 CN 115121965 A 1.一种激光切割优化引线的生成方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)输入套料后待切割的零件组， 将其中所有零件轮廓通过偏置生成切割路径组集 合； (2)通过布尔减运算将切割路径组集合中每个零件的所有偏置轮廓构成的区域从板材 中去除， 得到公共区域 集合； (3)选取切割路径组集合中任一未遍历偏置轮廓作为的当前轮廓， 对当前轮廓进行偏 置后与公共区域 集合做布尔运算， 生成当前轮廓可能放置穿 孔点的区域 集合； (4)在可能放置穿 孔点的区域 集合中筛选出适合当前轮廓的穿 孔点并生成引线； (5)重复步骤(3)和(4)， 直至所有偏置轮廓遍历完毕， 输出 所有引线。 2.根据权利要求1所述的激光切割优化引线的生成方法， 其特征在于， 步骤(3)中， 生成 当前轮廓可能放置穿 孔点的区域 集合的具体步骤为： 3.1分别以零件允许的最大引线长度和最小引线长度为偏置距离对当前轮廓进行偏 置； 3.2将当前轮廓按照最大引线长度进行偏置得到的轮廓与公共区域集合进行布尔交运 算， 得到求交区域； 3.3将求交区域与当前轮廓按照最小引线长度进行偏置得到的轮廓进行布尔减运算， 得到所述可能放置穿 孔点的区域 集合。 3.根据权利要求1所述的激光切割优化引线的生成方法， 其特征在于， 步骤(4)中， 在可 能放置穿 孔点的区域 集合中筛选出适合当前轮廓的穿 孔点并生成引线的具体步骤为： 按顺序遍历当前轮廓中的所有边， 直至找到第一条满足以下 条件的边 为止： 沿当前遍历边的向量反方向从当前遍历边的起点延伸最大引线长度做矩形， 将该矩形 与可能放置穿孔点的区域集合做布尔求交运算， 得到不为空的求交结果； 在求交结果中任 取一点作为当前轮廓的穿孔点， 当前边的起点作为引入点， 连接穿孔点和引入点得到当前 轮廓的引线。 4.根据权利要求3所述的激光切割优化引线的生成方法， 其特征在于， 若当前轮廓中所 有边对应的矩形与可能放置穿孔点的区域集合的求交结果均为空， 则 在可能放置穿孔点的 区域集合中任取一点作为穿孔点， 以当前轮廓上距离该穿孔点最近的点作为引入点， 连接 穿孔点和引入点得到当前轮廓的引线。 5.根据权利要求3所述的激光切割优化引线的生成方法， 其特征在于， 所述矩形的宽度 为0.001～0.01。 6.根据权利要求1所述的激光切割优化引线的生成方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述 零件组中至少包括一个零件， 每个零件至少由一条封闭的外轮廓组成， 且每条轮廓由一系 列的点构成， 相邻的点组成该轮廓的一条线段。 7.根据权利要求1所述的激光切割优化引线的生成方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 以激 光半径为偏置距离对零件轮廓进行偏置 。 8.根据权利要求1所述的激光切割优化引线的生成方法， 其特征在于， 步骤(1)和(3) 中， 按照外轮廓向外， 内轮廓向内的偏置原则分别对零件轮廓和当前轮廓进行偏置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115121965 A 2一种激光切割优化引线的生成方 法 技术领域 [0001]本发明属于计算几何、 计算机辅助制造CAM(Computer  aided manufacturing)和 激光切割技 术领域， 具体涉及一种激光切割优化引线的生成方法。 背景技术 [0002]随着科学技术的飞速发展和计算机的普及， 计算机辅助设计渐渐代替了许多繁琐 的工作， 使得计算机不再只是一种高效的计算工具， 也成为了了帮助人们进行创造性设计 工作的帮手。 这其中， 计算几何就是计算机能实现这一功能的基础理论之一。 计算几何的定 义是：“对几何外形信息的计算机表 示、 分析和综合 ”。 其主要研究内容是几何形体的数学描 述和计算机表述， 通过一系 列离散点或特征多边形建立数学模 型， 再通过计算机进 行计算， 求出希望得到的信息。 其几何化、 代数化和图形化的特点不仅帮助我们表示和处理各种复 杂的曲面和几何形体， 也克服了我们过分依赖坐标系选取的不足之处。 [0003]和计算机辅助设计一样， 计算机辅助制造也是借助计算机 的优势， 为制造方法开 辟了一条新的道路。 计算机辅助制造利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程 的活动， 即通过直接或间接地把计算机与制 造过程和 生产设备相联系， 用计算机系统进行 制造过程的计划、 管理以及对生产设备 的控制与操作的运行， 处理产品制 造过程中所需的 数据， 控制和处 理物料(毛坯和零件等)的流动， 对产品进行测试和检验等。 [0004]激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料， 使材料很快被加热至汽化温 度， 蒸发形成孔洞， 随着光束对材料 的移动， 孔洞连续形成宽度很窄的切缝， 完成对材料 的 切割。 激光切割设备通常采用计算机化数字控制技术(CNC)装置。 采用该装置后， 就可以从 计算机辅助设计(CAD)工作站来接受切割数据。 激光切割具有切割质量好、 切割效率高、 切 割速度快、 非接触式切割带来的噪声低， 振动小， 无污染等优点。 [0005]激光切割常被用于零件组的加工， 现有技术中普遍采用手动添加引线位置的方 法， 较为繁琐； 自动添加引线的功能也不完善， 通常只会固定方向和长度， 不会考虑引线是 否会影响其他零件轮廓， 需要生成后再手动检查和调整。 除此之外， 如果引线方向与要切割 的路径方向一致， 可以加快切割速度， 提高切割质量， 而现有技术 都无法做到自动生成这类 合适的穿孔点位置。 因此需要一种自动生成的激光切割优化引线的添加方法。 发明内容 [0006]为解决现有技术中存在的问题， 本发明提供一种激光切割优化引线的生成方法， 该方法通过偏置和布尔运算， 首先找到不会影响所有零件的公共区域， 再从公共区域中根 据每个零件适合穿孔的距离生成适应各个零件的可能穿孔区域， 接着从轮廓的每条边入 手， 通过构造矩形与可能穿孔区域布尔运算找到适合的优化穿孔点位置， 从而生成方向与 要切割的路径方向一 致且不会影响其 他零件的引线。 [0007]一种激光切割优化引线的生成方法， 包括以下步骤： [0008](1)输入套料后待切割的零件组， 将其中所有零件轮廓通过偏置生成切割路径组说　明　书 1/5 页 3 CN 115121965 A 3