【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光制造，尤其涉及三维曲线的激光加工路径生成方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、激光设备的加工路径是激光在工件表面移动的路径。通常来说，激光设备会按照预设的加工路径在工件表面上进行切割、雕刻或焊接。这些加工路径可以根据工件的设计要求和加工目的来确定。
2、激光设备的加工路径可以采用例如open cascade(occ)等工具库来设计和生成，然而，现有的加工路径生成方式对于平面轨迹较为友好，但对三维空间轨迹的获取难度较大，进而导致基于三维曲线生成的加工路径精准度较低，影响后续激光加工过程。
3、上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种三维曲线的激光加工路径生成方法、装置、设备及存储介质，旨在解决由于现有的加工路径生成方式对三维空间轨迹的获取难度较大，导致基于三维曲线生成加工路径精确度较低的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请提出一种三维曲线的激光加工路径生成方法，所述三维曲线的激光加工路径生成方法包括：
3、获取待加工模型的边界信息，根据所述边界信息生成路径线框以及对应所述路径线框的拓扑曲线表示；
4、根据所述拓扑曲线表示合成所述待加工模型的全轮廓边，并将所述全轮廓边转化为离散拓扑曲线表示；
5、对所述离散拓扑曲线表示进行采样，获得若干个采样点；
6、根据各所述采样点所属曲面的法向量，以及各所述采样点在
7、根据所述偏移点集生成目标加工路径。
8、在一实施例中，所述边界信息包括：若干个轮廓边以及对应的端点坐标；
9、所述获取待加工模型的边界信息，根据所述边界信息生成路径线框以及对应所述路径线框的拓扑曲线表示的步骤，包括：
10、获取所述待加工模型的各个轮廓边以及对应的端点坐标；
11、基于各所述端点坐标，将各所述轮廓边进行拼接，获得所述加工模型对应的路径线框；
12、将所述路径线框转换为组合拓扑链曲线，并对所述组合拓扑链曲线进行修剪，获得拓扑曲线表示。
13、在一实施例中，所述将所述路径线框转换为组合拓扑链曲线，并对所述组合拓扑链曲线进行修剪，获得拓扑曲线表示的步骤，包括：
14、将所述路径线框转换为组合拓扑链曲线；
15、根据各所述端点坐标确定所述组合拓扑链曲线的拓扑参数范围；
16、根据所述拓扑参数范围对所述组合拓扑链曲线进行自洽性修剪，获得拓扑曲线表示。
17、在一实施例中，所述根据所述拓扑曲线表示合成所述待加工模型的全轮廓边，并将所述全轮廓边转化为离散拓扑曲线表示的步骤，包括：
18、根据预设公差条件对所述拓扑曲线表示进行拟合，获得近似拓扑曲线表示；
19、从所述近似拓扑曲线中提取满足所述预设公差条件的几何曲线；
20、根据所述几何曲线生成所述待加工模型的全轮廓边，并将所述全轮廓边转化为离散拓扑曲线表示。
21、在一实施例中，所述对所述离散拓扑曲线表示进行采样，获得若干个采样点的步骤，包括：
22、采用柯西等距离散方式，基于预设离散距离对所述离散拓扑曲线表示进行采样，获得若干个采样点。
23、在一实施例中，所述根据各所述采样点所属曲面的法向量，以及各所述采样点在所述离散拓扑曲线上的切向量，确定偏移点集的步骤，包括：
24、将所述全轮廓边关联的曲面确定为各所述采样点所属曲面；
25、分别确定各所述采样点在所属曲面上的法向量，并确定各所述采样点在所述离散拓扑曲线上的切向量；
26、根据所述法向量和所述切向量的乘积确定各所述采样点对应的光补偿方向；
27、根据所述光补偿方向确定各所述采样点的偏移量，并获得偏移点集。
28、在一实施例中，所述根据所述偏移点集生成目标加工路径的步骤，包括：
29、根据所述偏移点集进行插值计算，生成样条曲线；
30、将所述样条曲线作为中心线，生成目标加工路径以引导激光加工。
31、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种三维曲线的激光加工路径生成设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上文所述的三维曲线的激光加工路径生成方法的步骤。
32、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的三维曲线的激光加工路径生成方法的步骤。
33、此外，为实现上述目的，本申请还提供一种三维曲线的激光加工路径生成装置，所述装置包括：
34、第一曲线表示模块，用于获取待加工模型的边界信息，根据所述边界信息生成路径线框以及对应所述路径线框的拓扑曲线表示；
35、第二曲线表示模块，用于根据所述拓扑曲线表示合成所述待加工模型的全轮廓边，并将所述全轮廓边转化为离散拓扑曲线表示；
36、曲线采样模块，用于对所述离散拓扑曲线表示进行采样，获得若干个采样点；
37、补充计算模块，用于根据各所述采样点所属曲面的法向量，以及各所述采样点在所述离散拓扑曲线上的切向量，确定偏移点集；
38、路径生成模块，用于根据所述偏移点集生成目标加工路径。
39、本申请提供一种三维曲线的激光加工路径生成方法，通过获取待加工模型的边界信息，根据所述边界信息生成路径线框以及对应所述路径线框的拓扑曲线表示；根据所述拓扑曲线表示合成所述待加工模型的全轮廓边，并将所述全轮廓边转化为离散拓扑曲线表示；对所述离散拓扑曲线表示进行采样，获得若干个采样点；根据各所述采样点所属曲面的法向量，以及各所述采样点在所述离散拓扑曲线上的切向量，确定偏移点集；根据所述偏移点集生成目标加工路径。本申请中生成的加工模型的全轮廓边能够实现待加工模型多段轮廓的拼接，确保最终生成的目标加工路径的光顺程度，减少加工跳刀，通过离散采样得到的偏移点集能有效避免不同光斑大小对加工轮廓的余量加工不准，以提高加工轨迹精度。
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1.一种三维曲线的激光加工路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边界信息包括：若干个轮廓边以及对应的端点坐标；
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述路径线框转换为组合拓扑链曲线，并对所述组合拓扑链曲线进行修剪，获得拓扑曲线表示的步骤，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述拓扑曲线表示合成所述待加工模型的全轮廓边，并将所述全轮廓边转化为离散拓扑曲线表示的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述离散拓扑曲线表示进行采样，获得若干个采样点的步骤，包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据各所述采样点所属曲面的法向量，以及各所述采样点在所述离散拓扑曲线上的切向量，确定偏移点集的步骤，包括：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述偏移点集生成目标加工路径的步骤，包括：
8.一种三维曲线的激光加工路径生成装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种三维曲线的激光加工
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的三维曲线的激光加工路径生成方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种三维曲线的激光加工路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边界信息包括：若干个轮廓边以及对应的端点坐标；
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述路径线框转换为组合拓扑链曲线，并对所述组合拓扑链曲线进行修剪，获得拓扑曲线表示的步骤，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述拓扑曲线表示合成所述待加工模型的全轮廓边，并将所述全轮廓边转化为离散拓扑曲线表示的步骤，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述离散拓扑曲线表示进行采样，获得若干个采样点的步骤，包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据各所述采样点所属曲面的法向量，以及各...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢杜兴，李启程，贾长桥，陈丽稀，扶俊伟，杨勇，周学慧，
申请(专利权)人：深圳泰德激光技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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