本發(fā)明涉及彎管加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測方法及裝置。

背景技術(shù)：

數(shù)控彎管機(jī)在加工復(fù)雜管材時，需要先通過軟件模擬加工過程，并檢測在加工中以各個姿態(tài)出現(xiàn)的彎管是否與地面、模具以及機(jī)床發(fā)生碰撞干涉，從而優(yōu)化彎管加工工藝。

隨著工業(yè)的發(fā)展，大量各式彎管廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、航空、航天等機(jī)械制造相關(guān)領(lǐng)域，數(shù)控彎管機(jī)是自動化生產(chǎn)彎管的機(jī)器，對于復(fù)雜形狀的彎管生成尤其重要，數(shù)控彎管機(jī)包含機(jī)身、擋板、送料機(jī)構(gòu)、機(jī)頭、彎曲部件、輔推部件、夾具和模具等幾十種子部件，它們之間相互關(guān)聯(lián)，在彎管加工中按照關(guān)聯(lián)關(guān)系運(yùn)動。復(fù)雜形狀的彎管在加工過程中會呈現(xiàn)出各種姿態(tài)，其和地面、模具以及機(jī)床各個構(gòu)件之間存在很大可能的碰撞干涉，直接決定著該加工工藝的可行性，因此對彎管加工過程進(jìn)行仿真模擬以及碰撞干涉檢測是十分必要的。彎管過程仿真軟件可以根據(jù)不同的機(jī)型型號和模型，建立彎管機(jī)床模型庫，通過對彎管加工過程的模擬和動畫播放，將其直觀的展示出來，優(yōu)化復(fù)雜彎管的加工工藝。彎管干涉碰撞檢測是彎管過程仿真軟件最重要的組成部分，其計(jì)算效率和準(zhǔn)確性直接決定軟件的性能。

目前通用的碰撞檢測方法如下：AABBTree(Axis-Aligned Bounnding Box，軸對齊矩形邊界框)法為主的包圍盒檢測方法，將兩個待測形狀分別求包圍盒，如果包圍盒發(fā)生碰撞，再分別將兩個待測形狀通過三角化方法實(shí)現(xiàn)離散，將得到的三角形放置在AABBTree中，進(jìn)行求解，如LSS(Linearly Swept Sphere)方法等。但由于彎管加工過程中，彎管機(jī)的各個部件運(yùn)動狀態(tài)復(fù)雜，彎管的形狀也在時時變化，使得通用的碰撞檢測方法效率較低、可靠性差，無法滿足使用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種彎管加工過程中碰撞干射檢測方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對彎管加工過程中碰撞檢測方法效率較低，無法滿足使用要求等問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測方法，所述方法包括：將數(shù)控彎管機(jī)劃分為多個構(gòu)型以及確定各所述構(gòu)型之間的運(yùn)動關(guān)系；針對每個構(gòu)型，確定所述構(gòu)型中可與彎管發(fā)生干涉的各表面，將各表面作為計(jì)算面；將各所述計(jì)算面三角化；生成包含多個空間三角形的計(jì)算面；將所述構(gòu)型與各所述包含多個空間三角形的計(jì)算面對應(yīng)存儲為第一對象；將所述彎管已加工部分的外表面進(jìn)行曲線化，生成第二對象；按照預(yù)設(shè)彎管加工工藝進(jìn)行彎管加工模擬；在所述彎管加工過程中，針對各工藝步驟、各構(gòu)型將所述構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與所述第二對象進(jìn)行相交計(jì)算，判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交；針對各構(gòu)型若判斷結(jié)果均為否，則確定所述彎管加工工藝可用；若至少一個構(gòu)型對應(yīng)的判斷結(jié)果為是，則確定所述彎管加工工藝需要調(diào)整。

優(yōu)選地，所述確定所述構(gòu)型中可與彎管發(fā)生干涉的各表面，將各表面作為計(jì)算面的步驟，包括：將所述構(gòu)型中可能與彎管干涉的外表面從整個模型中抽取出，將提取各外表面作為計(jì)算面。

優(yōu)選地，所述將各所述計(jì)算面三角化的步驟，包括：針對每個計(jì)算面，根據(jù)所述計(jì)算面的大小以及預(yù)設(shè)的空間三角形大小，將所述計(jì)算面離散成多個獨(dú)立的空間三角形。

優(yōu)選地，所述將所述彎管已加工部分的外表面進(jìn)行曲線化，生成第二對象的步驟包括：確定彎管已加工部分；獲取所述彎管已加工部分的外表面；沿所述彎管外徑分別取若干點(diǎn)，以各點(diǎn)為起點(diǎn)，沿所述彎管的中心線方向?qū)⑺鐾獗砻鎰澐殖啥鄺l曲線，生成第二對象，其中，所述第二對象包括直線段以及弧線。

優(yōu)選地，針對各工藝步驟中的各構(gòu)型將所述構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與所述第二對象進(jìn)行相交計(jì)算，判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交的步驟包括：對于第一對象的相對位置在絕對坐標(biāo)系發(fā)生改變時，生成位置的第一坐標(biāo)變換矩陣，并求得逆矩陣；在絕對坐標(biāo)系中，根據(jù)第二對象的實(shí)際位置變化，生成第二坐標(biāo)變換矩陣；在絕對坐標(biāo)系中保持第一對象位置不變，將所述逆矩陣與所述第二坐標(biāo)變化矩陣相乘，計(jì)算得到第三矩陣，依據(jù)所述第三矩陣判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交。

優(yōu)選地，所述依據(jù)所述第三矩陣判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交的步驟，包括：針對每個構(gòu)型，生成第一對象對應(yīng)的第一包圍盒；依據(jù)所述第二對象生成第二包圍盒，第二包圍盒乘以第三矩陣；在彎管加工過程中，判斷所述第二包圍盒與各所述第一包圍盒中的任一包圍盒是否相交；若相交，則將所述第一對象包含的空間三角形與所述第二對象包含的線段乘以第三矩陣后，進(jìn)行相交計(jì)算，若有任意一個三角形和線段相交，則第一對象和第二對象相交；若全部不相交，則確定所述構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與所述第二對象不相交。

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測裝置，包括：構(gòu)型確定模塊，用于將數(shù)控彎管機(jī)劃分為多個構(gòu)型以及確定各所述構(gòu)型之間的運(yùn)動關(guān)系；計(jì)算面生成模塊，用于針對每個構(gòu)型，確定所述構(gòu)型中可與彎管發(fā)生干涉的各表面，將各表面作為計(jì)算面；三角化模塊，用于將各所述計(jì)算面三角化；計(jì)算面生成模塊，用于生成包含多個空間三角形的計(jì)算面；第一生成模塊，用于將所述構(gòu)型與各所述包含多個空間三角形的計(jì)算面對應(yīng)存儲為第一對象；第二生成模塊，用于將所述彎管已加工部分的外表面進(jìn)行曲線化，生成第二對象；模擬模塊，用于按照預(yù)設(shè)彎管加工工藝進(jìn)行彎管加工模擬；判斷模塊，用于在所述彎管加工過程中，針對各工藝步驟、各構(gòu)型將所述構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與所述第二對象進(jìn)行相交計(jì)算，判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交；第一確定模塊，用于針對各構(gòu)型若判斷結(jié)果均為否，則確定所述彎管加工工藝可用；第二確定模塊，用于若至少一個構(gòu)型對應(yīng)的判斷結(jié)果為是，則確定所述彎管加工工藝需要調(diào)整。

優(yōu)選地，所述計(jì)算面生成模塊具體用于：將所述構(gòu)型中可能與彎管干涉的外表面從整個模型中抽取出，將提取各外表面作為計(jì)算面。

優(yōu)選地，所述三角化模塊具體用于：針對每個計(jì)算面，根據(jù)所述計(jì)算面的大小以及預(yù)設(shè)的空間三角形大小，將所述計(jì)算面離散成多個獨(dú)立的空間三角形。

優(yōu)選地，所述第二生成模塊包括：彎管確定子模塊，用于確定彎管已加工部分；外表面獲取子模塊，用于獲取所述彎管已加工部分的外表面；曲線化子模塊，用于沿所述彎管外徑分別取若干點(diǎn)，以各點(diǎn)為起點(diǎn)，沿所述彎管的中心線方向?qū)⑺鐾獗砻鎰澐殖啥鄺l曲線，其中，所述曲線包括直線段以及弧線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種彎管加工過程中碰撞干射檢測方案，在彎管加工循環(huán)過程中，將可能會和彎管發(fā)生干涉的機(jī)床構(gòu)型整理出來，只計(jì)算這些機(jī)床構(gòu)型中各計(jì)算面和曲線化后的彎管在彎管加工過程中的干涉情況，大大提升了碰撞反射計(jì)算效率。將計(jì)算面三角化、將彎管曲線化，計(jì)算數(shù)據(jù)量小且計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性高可靠性強(qiáng)，由于計(jì)算量小相應(yīng)的則計(jì)算耗時短，因此，能夠進(jìn)一步提升計(jì)算效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測方法的步驟流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的彎管機(jī)構(gòu)型架構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測方法的步驟流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例三的一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例四的一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例彎管曲線化之前的示意圖；

圖7為彎管曲線化后的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例一

參照圖1，示出了本發(fā)明實(shí)施例一的一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測方法的步驟流程圖。

本發(fā)明實(shí)施例提供的彎管加工過程中碰撞干涉檢測方法包括以下步驟：

步驟101：將數(shù)控彎管機(jī)劃分為多個構(gòu)型以及確定各構(gòu)型之間的運(yùn)動關(guān)系。

數(shù)控彎管機(jī)的幾何造型由專門的CAD軟件完成，形成通用的幾何格式，如STP等。將數(shù)控彎管機(jī)幾何模型按照部件的功能劃分為如圖2所示的構(gòu)型。

在彎管加工過程中，構(gòu)型是一個整體，其內(nèi)部的幾何體相對關(guān)系不變，構(gòu)型之間存在著約束關(guān)系，具有聯(lián)動性。構(gòu)型具有移動或轉(zhuǎn)動副，在彎管加工過程中按照本身的運(yùn)動副運(yùn)動，表1為各個構(gòu)型的劃分以及構(gòu)型間運(yùn)行關(guān)系的說明。

表1

步驟102：針對每個構(gòu)型，確定構(gòu)型中可與彎管發(fā)生干涉的各表面，將各表面作為計(jì)算面。

在彎管加工過程中，每個構(gòu)型都有可能與彎管發(fā)生干涉的表面，如床身的外表面、機(jī)頭(縱向移動)的外表面等，以及永遠(yuǎn)不可能發(fā)生干涉的表面，如床身的內(nèi)表面等。計(jì)算面分配就是將每個構(gòu)型中可能與彎管干涉的外表面從整個模型中抽取出來，替代構(gòu)型的幾何模型，成為彎管碰撞干涉的計(jì)算對象，提高計(jì)算效率。

步驟103：將各計(jì)算面三角化。

步驟104：生成包含多個空間三角形的計(jì)算面。

步驟105：將構(gòu)型與各包含多個空間三角形的計(jì)算面對應(yīng)存儲為第一對象。

根據(jù)計(jì)算面的大小，將計(jì)算面三角化離散成一個個獨(dú)立的空間三角形，使計(jì)算面成為可以用簡單數(shù)據(jù)描述的幾何問題。將得到各個計(jì)算面的三角形按照構(gòu)型分別存儲。

步驟106：將彎管已加工部分的外表面進(jìn)行曲線化，生成第二對象。

為了提高計(jì)算效率，彎管碰撞干涉檢測時，彎管進(jìn)行曲線化處理。

需要說明的是，相對于機(jī)床三角化，彎管的造型簡單，其曲線化都是按照空間幾何公式推理出來的，數(shù)據(jù)量大不，運(yùn)算效率很高。

步驟107：按照預(yù)設(shè)彎管加工工藝進(jìn)行彎管加工模擬。

步驟108：在彎管加工過程中，針對各工藝步驟、各構(gòu)型將構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與第二對象進(jìn)行相交計(jì)算，判斷第一對象與第二對象是否相交；若否，則執(zhí)行步驟109，若是，則執(zhí)行步驟110。

步驟109：針對各構(gòu)型若判斷結(jié)果均為否，則確定彎管加工工藝可用。

步驟110：若至少一個構(gòu)型對應(yīng)的判斷結(jié)果為是，則確定彎管加工工藝需要調(diào)整。

彎管加工的一個循環(huán)主要分為送料、轉(zhuǎn)角、檢查模具、夾緊、頂緊、扳彎、退夾、退頂、再送料以及推彎等工藝步驟。實(shí)際的碰撞干涉檢測中，每個動作只需要檢測機(jī)床的一部分構(gòu)件和彎管的碰撞干涉情況(實(shí)際步驟中，有些構(gòu)件是不可能和彎管干涉的，如送料或再送料時，彎管不可能和地面或者送料構(gòu)型發(fā)生干涉)。彎管加工循環(huán)每個動作中，有可能會和彎管發(fā)生干涉的機(jī)床構(gòu)件整理出來，值計(jì)算這些機(jī)床構(gòu)件和彎管的干涉情況，將大大提高整個計(jì)算的效率。

各構(gòu)型將構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與第二對象進(jìn)行相交計(jì)算，判斷第一對象與第二對象是否相交，依據(jù)判斷結(jié)果判斷第一對象與第二對象是否相交，從而判斷彎管加工工藝是否可用。

需要說明的是，利用cgal-3D Fast Intersection方法對機(jī)床某一構(gòu)型的三角形和彎管曲線線段進(jìn)行相交計(jì)算，如果相交，計(jì)算完畢，返回當(dāng)前發(fā)生碰撞，否則進(jìn)行機(jī)床下一個構(gòu)型和彎管的碰撞干涉計(jì)算，如果沒有任一構(gòu)型三角形和彎管曲線相交，則返回彎管不干涉，計(jì)算完畢，進(jìn)入下一個動作即工藝步驟的碰撞計(jì)算。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種彎管加工過程中碰撞反射檢測方法，在彎管加工循環(huán)過程中，將可能會和彎管發(fā)生干涉的機(jī)床構(gòu)型整理出來，只計(jì)算這些機(jī)床構(gòu)型中各計(jì)算面和曲線化后的彎管在彎管加工過程中的干涉情況，大大提升了碰撞反射計(jì)算效率。將計(jì)算面三角化、將彎管曲線化，計(jì)算數(shù)據(jù)量小且計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性高，由于計(jì)算量小相應(yīng)的則計(jì)算耗時短，因此，能夠進(jìn)一步提升計(jì)算效率以計(jì)算結(jié)果的可靠性。

實(shí)施例二

參照圖3，示出了本發(fā)明實(shí)施例二的一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測方法的步驟流程圖。

本發(fā)明實(shí)施例提供的彎管加工過程中碰撞干涉檢測方法包括以下步驟：

步驟201：將數(shù)控彎管機(jī)劃分為多個構(gòu)型以及確定各構(gòu)型之間的運(yùn)動關(guān)系。

數(shù)控彎管機(jī)的幾何造型由專門的CAD軟件完成，形成通用的幾何格式，如STP等。將數(shù)控彎管機(jī)幾何模型按照部件的功能劃分為如圖2所示的構(gòu)型。

在彎管加工過程中，構(gòu)型是一個整體，其內(nèi)部的幾何體相對關(guān)系不變，構(gòu)型之間存在著約束關(guān)系，具有聯(lián)動性。構(gòu)型具有移動或轉(zhuǎn)動副，在彎管加工過程中按照本身的運(yùn)動副運(yùn)動，表1中的第3至5列為對各個構(gòu)型的運(yùn)動說明。

步驟202：將構(gòu)型中可能與彎管干涉的外表面從整個模型中抽取出，將提取各外表面作為計(jì)算面。

步驟203：針對每個計(jì)算面，根據(jù)計(jì)算面的大小以及預(yù)設(shè)的空間三角形大小，將計(jì)算面離散成多個獨(dú)立的空間三角形。

在彎管加工過程中，每個構(gòu)型都有可能與彎管發(fā)生干涉的表面，如床身的外表面、機(jī)頭(縱向移動)的外表面等，以及永遠(yuǎn)不可能發(fā)生干涉的表面，如床身的內(nèi)表面等。計(jì)算面分配就是將每個構(gòu)型中可能與彎管干涉的外表面從整個模型中抽取出來，替代構(gòu)型的幾何模型，成為彎管碰撞干涉的計(jì)算對象，提高計(jì)算效率。

步驟204：生成包含多個空間三角形的計(jì)算面。

步驟205：將構(gòu)型與各包含多個空間三角形的計(jì)算面對應(yīng)存儲為第一對象。

根據(jù)計(jì)算面的大小，將計(jì)算面三角化離散成一個個獨(dú)立的空間三角形，使計(jì)算面成為可以用簡單數(shù)據(jù)描述的幾何問題。將得到各個計(jì)算面的三角形按照構(gòu)型分別存儲。

步驟206：確定彎管已加工部分。

步驟207：獲取彎管已加工部分的外表面。

步驟208：沿彎管外徑分別取若干點(diǎn)，以各點(diǎn)為起點(diǎn)，沿彎管的中心線方向?qū)⑼獗砻鎰澐殖啥鄺l曲線，生成第二對象，其中，第二對象包括直線段以及弧線。

如圖6所示為未曲線化的彎管，圖7為曲線化后的彎管。

為了提高計(jì)算效率，彎管碰撞干涉檢測時，彎管進(jìn)行曲線化處理。

需要說明的是，相對于機(jī)床三角化，彎管的造型簡單，其曲線化都是按照空間幾何公式推理出來的，數(shù)據(jù)量大不，運(yùn)算效率很高。

步驟209：按照預(yù)設(shè)彎管加工工藝進(jìn)行彎管加工模擬。

彎管加工的一個循環(huán)主要分為送料、轉(zhuǎn)角、檢查模具、夾緊、頂緊、扳彎、退夾、退頂、再送料以及推彎等步驟。實(shí)際的碰撞干涉檢測中，每個動作只需要檢測機(jī)床的一部分構(gòu)件和彎管的碰撞干涉情況(實(shí)際步驟中，有些構(gòu)件是不可能和彎管干涉的，如送料或再送料時，彎管不可能和地面或者送料構(gòu)型發(fā)生干涉)。彎管加工循環(huán)每個動作中，有可能會和彎管發(fā)生干涉的機(jī)床構(gòu)件整理出來，值計(jì)算這些機(jī)床構(gòu)件和彎管的干涉情況，將大大提高整個計(jì)算的效率。

步驟210：對于第一對象的相對位置在絕對坐標(biāo)系發(fā)生改變時，生成位置的第一坐標(biāo)變換矩陣，并求得逆矩陣。

步驟211：在絕對坐標(biāo)系中，根據(jù)第二對象的實(shí)際位置變化，生成第二坐標(biāo)變化矩陣。

步驟212：在絕對在絕對坐標(biāo)系中保持第一對象位置不變，將逆矩陣與第二坐標(biāo)變化矩陣相乘，計(jì)算得到第三矩陣。

其中，第三矩陣為第二對象相對于第一對象的位置。

將當(dāng)前狀態(tài)下的彎管曲線線段S(線段數(shù)組)、當(dāng)前狀態(tài)下機(jī)床的各個構(gòu)型在整體坐標(biāo)系中的第一坐標(biāo)變換矩陣即為{A1，A1…An}，(n為構(gòu)件個數(shù)-1，機(jī)身擋板作為不動構(gòu)件，位置沒有變化)作為參數(shù)，判斷當(dāng)前的碰撞干涉情況。

取A1，A2…An即第一坐標(biāo)變換矩陣的逆矩陣即為B1，B2…，Bn，取絕對坐標(biāo)系下的彎管的坐標(biāo)變換矩陣即第二坐標(biāo)變化矩陣C1，C2…，Cn。將C1乘以B1，C2乘以B2，…，Cn乘以Bn，得到彎管曲線相對于機(jī)床各個構(gòu)型的相對位置矩陣即第三矩陣S1，S2，…Sn。，再加上S本身(對應(yīng)機(jī)身擋板)，確定了機(jī)床構(gòu)件三角形之間的相對位置，相對機(jī)床構(gòu)件三角形，彎管曲線線段相對數(shù)據(jù)量較小，進(jìn)行坐標(biāo)變換，計(jì)算時間較少，效率高。

步驟213：針對每個構(gòu)型，生成第一對象對應(yīng)的第一包圍盒。

步驟214：依據(jù)第二對象生成第二包圍盒，第二包圍盒乘以第三矩陣。

步驟215：在彎管加工過程中，判斷第二包圍盒與各第一包圍盒中的任一包圍盒是否相交。

取得機(jī)床各構(gòu)型與彎管已經(jīng)加工部分的包圍盒乘以第三矩陣后，判斷是否有機(jī)床某個構(gòu)型的包圍盒和彎管已經(jīng)加工部分包圍盒相交，或者彎管已經(jīng)加工部分包圍盒完全包含在機(jī)床構(gòu)型某個的包圍盒里面，如果沒有則當(dāng)前彎管不干涉，計(jì)算完畢，進(jìn)入下一個姿態(tài)的碰撞計(jì)算。

步驟216：若相交，則將第一對象包含的空間三角形與第二對象包含的線段乘以第三矩陣后，進(jìn)行相交計(jì)算，若有任意一個三角形和線段相交，則第一對象和第二對象相交。

利用cgal-3D Fast Intersection方法對機(jī)床某一構(gòu)型的三角形和彎管曲線線段進(jìn)行相交計(jì)算，如果相交，計(jì)算完畢，返回當(dāng)前發(fā)生碰撞，否則進(jìn)行機(jī)床下一個構(gòu)型和彎管的碰撞干涉計(jì)算，如果沒有任一構(gòu)型三角形和彎管曲線相交，則返回彎管不干涉，計(jì)算完畢，進(jìn)入下一個姿態(tài)的碰撞計(jì)算。

步驟217：若全部不相交，則確定構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與第二對象不相交。

其中步驟210至步驟217為確定一個構(gòu)型對應(yīng)的第一對象、第二對象是否相交的具體流程，在彎管加工工藝包含多個工藝步驟，并且每個工藝步驟中可能涉及對一個構(gòu)型或者多個構(gòu)型的分析，因此，在具體實(shí)現(xiàn)過程中，針對每個工藝步驟中涉及到的各構(gòu)型均需執(zhí)行步驟201至步驟217中所示的流程。

步驟218：針對各構(gòu)型若判斷結(jié)果均為否，則確定彎管加工工藝可用。

每個彎管加工工藝步驟中的、每個構(gòu)型對于彎管的干涉情況的判斷結(jié)果均為否時，則確定彎管加工工藝可用。若某一個工藝步驟中的、某一個構(gòu)型對于彎管的干涉情況的判斷結(jié)果為是時，則確定彎管加工工藝需要調(diào)整。

步驟219：若至少一個構(gòu)型對應(yīng)的判斷結(jié)果為是，則確定彎管加工工藝需要調(diào)整。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種彎管加工過程中碰撞反射檢測方法，在彎管加工循環(huán)過程中，將可能會和彎管發(fā)生干涉的機(jī)床構(gòu)型整理出來，只計(jì)算這些機(jī)床構(gòu)型中各計(jì)算面和曲線化后的彎管在彎管加工過程中的干涉情況，大大提升了碰撞反射計(jì)算效率。將計(jì)算面三角化、將彎管曲線化，計(jì)算數(shù)據(jù)量小且計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性高，由于計(jì)算量小相應(yīng)的則計(jì)算耗時短，因此，能夠進(jìn)一步提升計(jì)算效率以計(jì)算結(jié)果的可靠性。

實(shí)施例三

參照圖4，示出了本發(fā)明實(shí)施例三的一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

本發(fā)明實(shí)施例提供的彎管加工過程中碰撞干涉檢測裝置包括：構(gòu)型確定模塊301，用于將數(shù)控彎管機(jī)劃分為多個構(gòu)型以及確定各所述構(gòu)型之間的運(yùn)動關(guān)系；計(jì)算面生成模塊302，用于針對每個構(gòu)型，確定所述構(gòu)型中可與彎管發(fā)生干涉的各表面，將各表面作為計(jì)算面；三角化模塊303，用于將各所述計(jì)算面三角化；計(jì)算面生成模塊304，用于生成包含多個空間三角形的計(jì)算面；第一生成模塊305，用于將所述構(gòu)型與各所述包含多個空間三角形的計(jì)算面對應(yīng)存儲為第一對象；第二生成模塊306，用于將所述彎管已加工部分的外表面進(jìn)行曲線化，生成第二對象；模擬模塊307，用于按照預(yù)設(shè)彎管加工工藝進(jìn)行彎管加工模擬；判斷模塊308，用于在所述彎管加工過程中，針對各工藝步驟、各構(gòu)型將所述構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與所述第二對象進(jìn)行相交計(jì)算，判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交；第一確定模塊309，用于針對各構(gòu)型若判斷結(jié)果均為否，則確定所述彎管加工工藝可用；第二確定模塊310，用于若至少一個構(gòu)型對應(yīng)的判斷結(jié)果為是，則確定所述彎管加工工藝需要調(diào)整。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種彎管加工過程中碰撞反射檢測裝置，在彎管加工循環(huán)過程中，將可能會和彎管發(fā)生干涉的機(jī)床構(gòu)型整理出來，只計(jì)算這些機(jī)床構(gòu)型中各計(jì)算面和曲線化后的彎管在彎管加工過程中的干涉情況，大大提升了碰撞反射計(jì)算效率。將計(jì)算面三角化、將彎管曲線化，計(jì)算數(shù)據(jù)量小且計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性高，由于計(jì)算量小相應(yīng)的則計(jì)算耗時短，因此，能夠進(jìn)一步提升計(jì)算效率以計(jì)算結(jié)果的可靠性。

實(shí)施例四

參照圖5，示出了本發(fā)明實(shí)施例四的一種彎管加工過程中碰撞干涉檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

本發(fā)明實(shí)施例提供的彎管加工過程中碰撞干涉檢測裝置包括：構(gòu)型確定模塊401，用于將數(shù)控彎管機(jī)劃分為多個構(gòu)型以及確定各所述構(gòu)型之間的運(yùn)動關(guān)系；計(jì)算面生成模塊402，用于針對每個構(gòu)型，確定所述構(gòu)型中可與彎管發(fā)生干涉的各表面，將各表面作為計(jì)算面；三角化模塊403，用于將各所述計(jì)算面三角化；計(jì)算面生成模塊404，用于生成包含多個空間三角形的計(jì)算面；第一生成模塊405，用于將所述構(gòu)型與各所述包含多個空間三角形的計(jì)算面對應(yīng)存儲為第一對象；第二生成模塊406，用于將所述彎管已加工部分的外表面進(jìn)行曲線化，生成第二對象；模擬模塊407，用于按照預(yù)設(shè)彎管加工工藝進(jìn)行彎管加工模擬；判斷模塊408，用于在所述彎管加工過程中，針對各工藝步驟、各構(gòu)型將所述構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與所述第二對象進(jìn)行相交計(jì)算，判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交；第一確定模塊409，用于針對各構(gòu)型若判斷結(jié)果均為否，則確定所述彎管加工工藝可用；第二確定模塊410，用于若至少一個構(gòu)型對應(yīng)的判斷結(jié)果為是，則確定所述彎管加工工藝需要調(diào)整。

優(yōu)選地，所述計(jì)算面生成模塊402具體用于：將所述構(gòu)型中可能與彎管干涉的外表面從整個模型中抽取出，將提取各外表面作為計(jì)算面。

優(yōu)選地，所述三角化模塊403具體用于：針對每個計(jì)算面，根據(jù)所述計(jì)算面的大小以及預(yù)設(shè)的空間三角形大小，將所述計(jì)算面離散成多個獨(dú)立的空間三角形。

優(yōu)選地，所述第二生成模塊406包括：彎管確定子模塊4061，用于確定彎管已加工部分；外表面獲取子模塊4062，用于獲取所述彎管已加工部分的外表面；曲線化子模塊4063，用于沿所述彎管外徑分別取若干點(diǎn)，以各點(diǎn)為起點(diǎn)，沿所述彎管的中心線方向?qū)⑺鐾獗砻鎰澐殖啥鄺l曲線，其中，所述曲線包括直線段以及弧線。

優(yōu)選地，所述判斷模塊針對各工藝步驟中的各構(gòu)型將所述構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與所述第二對象進(jìn)行相交計(jì)算，判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交時，具體用于對于第一對象的相對位置在絕對坐標(biāo)系發(fā)生改變時，生成位置的第一坐標(biāo)變換矩陣，并求得逆矩陣；在絕對坐標(biāo)系中，根據(jù)第二對象的實(shí)際位置變化，生成第二坐標(biāo)變換矩陣；；在絕對坐標(biāo)系中保持第一對象位置不變，將所述逆矩陣與所述第二坐標(biāo)變化矩陣相乘，計(jì)算得到第三矩陣，依據(jù)所述第三矩陣判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交。

優(yōu)選地，所述判斷模塊408依據(jù)所述第三矩陣判斷所述第一對象與所述第二對象是否相交時，具體用于：針對每個構(gòu)型，生成第一對象對應(yīng)的第一包圍盒；依據(jù)所述第二對象生成第二包圍盒，第二包圍盒乘以第三矩陣；在彎管加工過程中，判斷所述第二包圍盒與各所述第一包圍盒中的任一包圍盒是否相交；當(dāng)判斷結(jié)果為相交，則將所述第一對象包含的空間三角形與所述第二對象包含的線段乘以第三矩陣后，進(jìn)行相交計(jì)算，若有任意一個三角形和線段相交，則第一對象和第二對象相交；當(dāng)所述判斷結(jié)果為全部不相交，則確定所述構(gòu)型對應(yīng)的第一對象與所述第二對象不相交。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種彎管加工過程中碰撞反射檢測裝置，在彎管加工循環(huán)過程中，將可能會和彎管發(fā)生干涉的機(jī)床構(gòu)型整理出來，只計(jì)算這些機(jī)床構(gòu)型中各計(jì)算面和曲線化后的彎管在彎管加工過程中的干涉情況，大大提升了碰撞反射計(jì)算效率。將計(jì)算面三角化、將彎管曲線化，計(jì)算數(shù)據(jù)量小且計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性高，由于計(jì)算量小相應(yīng)的則計(jì)算耗時短，因此，能夠進(jìn)一步提升計(jì)算效率以計(jì)算結(jié)果的可靠性。

本說明書中的各個實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其與方法實(shí)施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。

以上對本發(fā)明所提供的一種管加工過程中碰撞干涉檢測方法及裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。