1.本技术涉及自动化控制领域，更具体的说，特别涉及一种基于六面钻加工系统的选刀方法及系统。


背景技术：

2.在木工切割过程中，需要根据待加工板材上的图元分布特性合理匹配刀具库中相应的刀。传统的方法一般是一个图元对应一把刀，逐个加工，非常耗时。在这种条件下，为了进一步提升木板加工效率，需要开发新的方法来解决该问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于六面钻加工系统的选刀方法及系统，可以在组合刀数不超过限定值、出刀和收刀次数最少、出刀位移偏置最小等限定条件下，实现木工切割运动的连续性，进一步提升切割效率。
4.为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：
5.一种基于六面钻加工系统的选刀方法，包括如下步骤：
6.获取第一图元pi的加工刀具列表；
7.将第一图元pi匹配加工刀具列表中的刀具，获取第一刀具tnk；
8.将第二图元pj匹配加工刀具列表中的另一刀具，获取第二刀具tk；
9.若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则进行组合刀匹配。
10.进一步地，所述获取第一图元pi的加工刀具列表的步骤包括：
11.遍历图元列表，获取第一图元pi；
12.遍历刀具列表，获取刀具tm；
13.判断第一图元pi的加工半径是否等于刀具tm的加工半径；
14.若等于，则获取第一图元pi的加工刀具列表newt；
15.若不等于，则再遍历刀具列表，获取下一刀具tn。
16.进一步地，所述将第二图元pj匹配加工刀具列表中的另一刀具，获取第二刀具tk的步骤包括：
17.遍历图元列表，获取第二图元pj；
18.比较第一图元pi与第二图元pj的加工深度是否一致；
19.若一致，则遍历刀具列表，获取第二刀具tk；
20.若不一致，则再遍历图元列表，获取下一第二图元pj。
21.进一步地，所述若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则进行组合刀匹配的步骤之后，还包括：
22.组合刀的数目达到目标组合刀数时，存储选刀后的图元集合。
23.进一步地，所述组合刀的数目达到目标组合刀数时，存储选刀后的图元集合的步骤之后，还包括：
24.若存在组合刀，选择组合刀的数目多的图元列表。
25.进一步地，所述组合刀的数目达到目标组合刀数时，存储选刀后的图元集合的步骤之后，还包括：
26.若不存在组合刀，选择组合刀中的刀具，并更新图元列表。
27.进一步地，所述若不存在组合刀，选择组合刀中的刀具，并更新图元列表的步骤之后，还包括：
28.对于不存在组合刀的图元，根据该图元上下左右的方位，选择刀具中上下左右偏置小的刀具。
29.进一步地，所述若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则进行组合刀匹配的具体的评判规则表达式包括：
[0030][0031][0032]
进一步地，所述图元列表包括板材正面图元集合、板材侧面图元集合、板材背面图元集合、板材正面垂直孔集合和板材侧面垂直孔集合，所述刀具列表包括上钻包垂直孔加工刀具集合、下钻包垂直孔加工刀具集合、上钻包槽加工刀具集合、下钻包槽加工刀具集合、左侧加工刀具集合、右侧加工刀具集合、上侧加工刀具集合和下侧加工刀具集合。
[0033]
为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种基于六面钻加工系统的选刀系统，采用了如下所述的技术方案：
[0034]
一种基于六面钻加工系统的选刀系统，
[0035]
包括获取模块，用于获取第一图元pi的加工刀具列表；
[0036]
第一匹配模块，用于将第一图元pi匹配加工刀具列表中的刀具，获取第一刀具tnk；
[0037]
第二匹配模块，将第二图元pj匹配加工刀具列表中的另一刀具，获取第二刀具tk；
[0038]
第三匹配模块，用于若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则进行组合刀匹配。
[0039]
与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：
[0040]
一种基于六面钻加工系统的选刀方法及系统，出刀和收刀次数最小，如果有组合刀，选出最大组合刀的刀具列表，对其它非组合刀的图元，根据图元半径和加工深度，优先匹配组合刀具列表中的刀号；如果不存在组合刀情况的，直接根据图元上下左右的方位，选
择刀具中上下左右偏置最小的刀号。通过上述优化，可以在设定的条件下，自由组合最佳选刀，便于六面钻更合理地出刀以切割木板，利用这种选刀方法可以在组合刀数不超过限定值、出刀和收刀次数最少、出刀位移偏置最小等限定条件下，实现木工切割运动的连续性，进一步提升切割效率。
附图说明
[0041]
为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]
图1为本发明实施例中基于六面钻加工系统的选刀方法的流程框图；
[0043]
图2为本发明实施例中基于六面钻加工系统的流程图。
具体实施方式
[0044]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
[0045]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0046]
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将参照相关附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0047]
实施例
[0048]
一种基于六面钻加工系统的选刀方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：
[0049]
s1：获取第一图元pi的加工刀具列表；
[0050]
s2：将第一图元pi匹配加工刀具列表中的刀具，获取第一刀具tnk；
[0051]
s3：将第二图元pj匹配加工刀具列表中的另一刀具，获取第二刀具tk；
[0052]
s4：若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则进行组合刀匹配。
[0053]
进一步地，所述获取第一图元pi的加工刀具列表的步骤包括：
[0054]
遍历图元列表，获取第一图元pi；
[0055]
遍历刀具列表，获取刀具tm；
[0056]
判断第一图元pi的加工半径是否等于刀具tm的加工半径；
[0057]
若等于，则获取第一图元pi的加工刀具列表newt；
[0058]
若不等于，则再遍历刀具列表，获取下一刀具tn。
[0059]
所述将第二图元pj匹配加工刀具列表中的另一刀具，获取第二刀具tk的步骤包
括：
[0060]
遍历图元列表，获取第二图元pj；
[0061]
比较第一图元pi与第二图元pj的加工深度是否一致；
[0062]
若一致，则遍历刀具列表，获取第二刀具tk；
[0063]
若不一致，则再遍历图元列表，获取下一第二图元pj。
[0064]
采用递归算法先遍历图元列表，选出没有赋值刀具号的第一图元pi，然后根据图元加工半径和加工深度选出所有可以加工该第一图元pi的刀具列表，接着使用该第一图元pi依次匹配刀具列表中的每一把刀，并与刀具列表中重复上述操作的另外一个第二图元pj及其选择的刀具进行比较。
[0065]
若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则说明这第一图元pi和第二图元pj可以进行组合刀匹配，否则直接进入下一个选刀循环中。
[0066]
在本发明实施例中，所述若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则进行组合刀匹配的步骤具体的评判规则表达式包括：
[0067][0068][0069]
所述若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则进行组合刀匹配的步骤之后，还包括：
[0070]
组合刀的数目达到目标组合刀数时，存储选刀后的图元集合。
[0071]
本发明实施例中，由于组合刀的数目受机械结构限制，目标组合刀数，即组合刀数的最大值为4。如果机械结构支持更多刀同时加工，可以通过修改组合刀参数以获得其它的组合刀数。
[0072]
所述组合刀的数目达到目标组合刀数时，存储选刀后的图元集合的步骤之后，还包括：
[0073]
若存在组合刀，选择组合刀的数目多的图元列表。
[0074]
所述组合刀的数目达到目标组合刀数时，存储选刀后的图元集合的步骤之后，还包括：
[0075]
若不存在组合刀，选择组合刀中的刀具，并更新图元列表。
[0076]
所述若不存在组合刀，选择组合刀中的刀具，并更新图元列表的步骤之后，还包括：
[0077]
对于不存在组合刀的图元，根据该图元上下左右的方位，选择刀具中上下左右偏
置小的刀具。
[0078]
所述图元列表包括板材正面图元集合、板材侧面图元集合、板材背面图元集合、板材正面垂直孔集合和板材侧面垂直孔集合，所述图元列表还包括板材正面其它图元集合和板材背面其它图元集合，所述刀具列表包括上钻包垂直孔加工刀具集合、下钻包垂直孔加工刀具集合、上钻包槽加工刀具集合、下钻包槽加工刀具集合、左侧加工刀具集合、右侧加工刀具集合、上侧加工刀具集合和下侧加工刀具集合。
[0079]
在图元列表和刀具列表分析中，需要对数据进行整理和传输。基于木工加工系统的运行特性，需要格外注意图元的类型和位置。组合刀匹配前需要判断图元列表中是否具备组合的条件。因为在实际加工中，不同的刀号对应不同位置和不同类型的图元。例如24号刀和35号刀同属于铣刀，但24号刀只能加工板材正面的槽，而35号刀则只能加工板材反面的槽。同理，1到15号刀、25到34号刀，16到23号刀，虽然均能加工垂直孔，但因为刀的机械结构位置和刀的半径大小，所以每一把刀只能加工指定的图元。因此，图元和刀具数据分析根据图元位置和类型，细划分为：板材正面图元集合，板材侧面图元集合，板材背面图元集合，板材正面垂直孔集合，板材侧面垂直孔集合，板材正面其它图元集合，板材背面其它图元集合，上钻包垂直孔加工刀具集合，下钻包垂直孔加工刀具集合，上钻包槽加工刀具集合，下钻包槽加工刀具集合，左侧加工刀具集合，右侧加工刀具集合，上侧加工刀具集合，下侧加工刀具集合。
[0080]
本发明实施例提供的基于六面钻加工系统的选刀方法，出刀和收刀次数最小，如果有组合刀，选出最大组合刀的刀具列表，对其它非组合刀的图元，根据图元半径和加工深度，优先匹配组合刀具列表中的刀号；如果不存在组合刀情况的，直接根据图元上下左右的方位，选择刀具中上下左右偏置最小的刀号。通过上述优化，可以在设定的条件下，自由组合最佳选刀，便于六面钻更合理地出刀以切割木板，利用这种选刀方法可以在组合刀数不超过限定值、出刀和收刀次数最少、出刀位移偏置最小等限定条件下，实现木工切割运动的连续性，进一步提升切割效率。
[0081]
为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种基于六面钻加工系统的选刀系统，采用了如下所述的技术方案：
[0082]
一种基于六面钻加工系统的选刀系统，
[0083]
包括获取模块，用于获取第一图元pi的加工刀具列表；
[0084]
第一匹配模块，用于将第一图元pi匹配加工刀具列表中的刀具，获取第一刀具tnk；
[0085]
第二匹配模块，将第二图元pj匹配加工刀具列表中的另一刀具，获取第二刀具tk；
[0086]
第三匹配模块，用于若第一图元pi和第二图元pj沿板材x方向或者y方向上的间距，与第一刀具tnk和第二刀具tk沿板材x方向或者y方向上的间距一致，则进行组合刀匹配。
[0087]
本发明实施例提供的基于六面钻加工系统的选刀系统，出刀和收刀次数最小：如果有组合刀，选出最大组合刀的刀具列表，对其它非组合刀的图元，根据图元半径和加工深度，优先匹配组合刀具列表中的刀号；如果不存在组合刀情况的，直接根据图元上下左右的方位，选择刀具中上下左右偏置最小的刀号。通过上述优化，可以在设定的条件下，自由组合最佳选刀，便于六面钻更合理地出刀以切割木板，利用这种选刀方法可以在组合刀数不
超过限定值、出刀和收刀次数最少、出刀位移偏置最小等限定条件下，实现木工切割运动的连续性，进一步提升切割效率。
[0088]
最后需要说明的是，在本发明的描述中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，或者不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0089]
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个实施例方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实施例方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。需要说明的是，在不冲突或矛盾的情况下，本技术中的实施例及实施例中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。
[0090]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。