本發(fā)明涉及激光噴丸，特別涉及一種多邊形工件激光噴丸加工控制方法、裝置、設(shè)備、系統(tǒng)及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、激光噴丸成形利用高能量納秒激光輻照吸收層，進(jìn)而誘導(dǎo)等離子體爆炸沖擊波，在等離子體沖擊波作用下，板材產(chǎn)生動(dòng)態(tài)彈塑性應(yīng)力波響應(yīng)，在板材表面形成具有梯度殘余應(yīng)力，從而使得板材產(chǎn)生彎曲變形。該工藝比傳統(tǒng)機(jī)械噴丸成形方法具有更大的變形，工藝參數(shù)可控性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)精確成形。但是，激光噴丸過程中，激光輻照與等離子物理過程相互耦合，應(yīng)力波傳播、反射和穩(wěn)定的過程與宏觀變形應(yīng)力相互協(xié)調(diào)，使得其工藝控制和變形預(yù)測(cè)難度極大。工程中采用固有應(yīng)變法來解決激光噴丸工藝的優(yōu)化、控制等所需模型問題。

2、相關(guān)技術(shù)中，在對(duì)多邊形工件進(jìn)行激光噴丸時(shí)，通常使用ai算法等各種需要使用大量算力的路徑規(guī)劃方法對(duì)激光噴丸設(shè)備在多邊形工件上的激光噴丸作業(yè)路徑進(jìn)行規(guī)劃，影響激光噴丸作業(yè)的效率。同時(shí)的，相應(yīng)的路徑規(guī)劃算法在進(jìn)行路徑規(guī)劃時(shí)，是根據(jù)采集得到的圖像數(shù)據(jù)或者工件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行的，會(huì)存在規(guī)劃的作業(yè)路徑無法適配于對(duì)應(yīng)的多邊形工件的情況，影響激光噴丸的噴丸精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種多邊形工件激光噴丸加工控制方法、裝置、設(shè)備、系統(tǒng)及介質(zhì)，旨在解決相關(guān)技術(shù)中存在影響激光噴丸作業(yè)的效率以及影響激光噴丸的噴丸精度的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提出一種多邊形工件激光噴丸加工控制方法，包括如下步驟：

3、將所述多邊形工件的目標(biāo)輪廓向所述目標(biāo)輪廓內(nèi)偏置預(yù)設(shè)距離，生成所述目標(biāo)輪廓與偏置后的目標(biāo)輪廓限定出的目標(biāo)偏置區(qū)域；

4、在所述目標(biāo)偏置區(qū)域內(nèi)隨機(jī)生成多個(gè)采樣點(diǎn)；其中，多個(gè)所述采樣點(diǎn)離散分布于所述目標(biāo)偏置區(qū)域；

5、基于所有所述采樣點(diǎn)，形成多個(gè)依次相鄰的初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)；其中，各所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)均具有多條第一當(dāng)前邊界線；

6、針對(duì)任意相鄰的兩個(gè)所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)，通過第一連接線將兩個(gè)相鄰的所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)各自的中間路徑連接，以得到目標(biāo)偏置區(qū)域的第一當(dāng)前連續(xù)路徑；其中，各所述中間路徑由對(duì)應(yīng)的所述第一當(dāng)前邊界線向?qū)?yīng)的所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)偏置得到，所述第二連接線穿過兩個(gè)相鄰的初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)之間的公共邊界；

7、將所述第一當(dāng)前連續(xù)路徑與第二當(dāng)前連續(xù)路徑連接，形成所述激光噴丸設(shè)備對(duì)所述多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)的全局路徑；其中，所述第二當(dāng)前連續(xù)路徑與所述目標(biāo)輪廓一致；

8、控制所述激光噴丸設(shè)備以所述當(dāng)前噴丸參數(shù)按照所述全局路徑對(duì)所述多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)，以加工所述多邊形工件。

9、在一實(shí)施例中，在所述將所述多邊形工件的目標(biāo)輪廓向所述目標(biāo)輪廓內(nèi)偏置預(yù)設(shè)距離，生成所述目標(biāo)輪廓與偏置后的目標(biāo)輪廓限定出的目標(biāo)偏置區(qū)域的步驟之前，還包括：

10、獲取激光噴丸設(shè)備的當(dāng)前噴丸參數(shù)；其中，所述激光噴丸參數(shù)包括激光光斑直徑，所述激光光斑直徑為d，所述預(yù)設(shè)距離為a，a＝d/2。

11、在一實(shí)施例中，所述針對(duì)任意相鄰的兩個(gè)所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)，通過第一連接線將兩個(gè)相鄰的所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)各自的中間路徑連接，以得到目標(biāo)偏置區(qū)域的第一當(dāng)前連續(xù)路徑的步驟，包括：

12、針對(duì)每一所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)，將各所述第一當(dāng)前邊界線分別向內(nèi)偏置目標(biāo)距離，形成與所述第一當(dāng)前邊界線數(shù)量一致的第二當(dāng)前邊界線；其中，所述目標(biāo)距離為d/2；

13、將各所述第一當(dāng)前邊界線以及各所述第二當(dāng)前邊界線均作為當(dāng)前路徑；

14、通過多個(gè)第二連接線將每個(gè)所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)的所有所述當(dāng)前路徑連接，得到各所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)的所述中間路徑；

15、使用所述第一連接線將任意兩個(gè)相鄰的所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)各自的中間路徑連接，以得到目標(biāo)偏置區(qū)域的第一當(dāng)前連續(xù)路徑。

16、在一實(shí)施例中，所述針對(duì)每一所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)，將各所述第一當(dāng)前邊界線分別向內(nèi)偏置目標(biāo)距離，形成與所述第一當(dāng)前邊界線數(shù)量一致的第二當(dāng)前邊界線的步驟，包括：

17、針對(duì)每一所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)，將各所述第一當(dāng)前邊界線分別向內(nèi)偏置目標(biāo)距離，形成與所述第一當(dāng)前邊界線數(shù)量一致的臨時(shí)第二當(dāng)前邊界線；

18、判斷任意相連的兩條所述臨時(shí)第二當(dāng)前邊界線的交點(diǎn)至所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)的任意另一所述臨時(shí)第二當(dāng)前邊界線之間的垂向距離是否大于所述目標(biāo)距離；

19、若所述垂向距離大于所述目標(biāo)距離，則將所有所述臨時(shí)第二當(dāng)前邊界線均作為所述第一當(dāng)前邊界線，并重復(fù)執(zhí)行所述將各所述第一當(dāng)前邊界線分別向內(nèi)偏置目標(biāo)距離，形成與所述第一當(dāng)前邊界線數(shù)量一致的臨時(shí)第二當(dāng)前邊界線的步驟，直至所述垂向距離不大于所述目標(biāo)距離，得到多條所述第二當(dāng)前邊界線。

20、在一實(shí)施例中，所述通過多個(gè)第二連接線將每個(gè)所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)的所有所述當(dāng)前路徑連接，得到各所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)的所述中間路徑的步驟，包括：

21、將每個(gè)所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)每一所述當(dāng)前路徑形成的路徑環(huán)截?cái)啵?/p>

22、針對(duì)任意兩個(gè)內(nèi)外相鄰的所述路徑環(huán)，通過一第二連接線連接兩個(gè)所述路徑環(huán)的截?cái)辔恢锰?，以使同一初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)的所有所述當(dāng)前路徑從內(nèi)至外依次連接為一條所述中間路徑。

23、在一實(shí)施例中，所述將所述第一當(dāng)前連續(xù)路徑與第二當(dāng)前連續(xù)路徑連接，形成所述激光噴丸設(shè)備對(duì)所述多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)的全局路徑的步驟，包括：

24、將所述第二當(dāng)前連續(xù)路徑截?cái)啵?/p>

25、通過一垂線段將所述第一當(dāng)前連續(xù)路徑與第二當(dāng)前連續(xù)路徑連接，形成所述激光噴丸設(shè)備對(duì)所述多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)的全局路徑。

26、基于相同的技術(shù)構(gòu)思，第二方面，本發(fā)明還提出一種多邊形工件激光噴丸加工控制裝置，包括：

27、區(qū)域生成模塊，用于將所述多邊形工件的目標(biāo)輪廓向所述目標(biāo)輪廓內(nèi)偏置預(yù)設(shè)距離，生成所述目標(biāo)輪廓與偏置后的目標(biāo)輪廓限定出的目標(biāo)偏置區(qū)域；

28、采樣點(diǎn)生成模塊，用于在所述目標(biāo)偏置區(qū)域內(nèi)隨機(jī)生成多個(gè)采樣點(diǎn)；其中，多個(gè)所述采樣點(diǎn)離散分布于所述目標(biāo)偏置區(qū)域；

29、多邊形生成模塊，用于基于所有所述采樣點(diǎn)，形成多個(gè)依次相鄰的初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)；其中，各所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)均具有多條第一當(dāng)前邊界線；

30、路徑形成模塊，用于針對(duì)任意相鄰的兩個(gè)所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)，通過第一連接線將兩個(gè)相鄰的所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)各自的中間路徑連接，以得到目標(biāo)偏置區(qū)域的第一當(dāng)前連續(xù)路徑；其中，各所述中間路徑由對(duì)應(yīng)的所述第一當(dāng)前邊界線向?qū)?yīng)的所述初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)偏置得到，所述第二連接線穿過兩個(gè)相鄰的初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)之間的公共邊界；

31、路徑連接模塊，用于將所述第一當(dāng)前連續(xù)路徑與第二當(dāng)前連續(xù)路徑連接，形成所述激光噴丸設(shè)備對(duì)所述多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)的全局路徑；其中，所述第二當(dāng)前連續(xù)路徑與所述目標(biāo)輪廓的輪廓線一致；

32、加工作業(yè)控制模塊，用于控制所述激光噴丸設(shè)備以所述當(dāng)前噴丸參數(shù)按照所述全局路徑對(duì)所述多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)，以加工所述多邊形工件。

33、基于相同的技術(shù)構(gòu)思，第三方面，本發(fā)明還提出一種多邊形工件激光噴丸加工控制設(shè)備，所述多邊形工件激光噴丸加工控制設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器上存儲(chǔ)有多邊形工件激光噴丸加工控制程序，所述多邊形工件激光噴丸加工控制程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一方面所述的多邊形工件激光噴丸加工控制方法。

34、基于相同的技術(shù)構(gòu)思，第四方面，本發(fā)明還提出一種多邊形工件激光噴丸加工控制系統(tǒng)，包括：

35、第三方面所述的多邊形工件激光噴丸加工控制設(shè)備；以及，

36、激光噴丸加工設(shè)備，所述激光噴丸加工設(shè)備內(nèi)放置有待加工的多邊形工件，所述激光噴丸加工設(shè)備與所述多邊形工件激光噴丸加工控制設(shè)備通訊連接。

37、基于相同的技術(shù)構(gòu)思，第五方面，本發(fā)明還提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)第一方面所述的多邊形工件激光噴丸加工控制方法。

38、本技術(shù)提出的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有以下技術(shù)效果：

39、本技術(shù)在使用時(shí)通過將多邊形工件的目標(biāo)輪廓向目標(biāo)輪廓內(nèi)偏置預(yù)設(shè)距離，生成目標(biāo)輪廓與偏置后的目標(biāo)輪廓限定出的目標(biāo)偏置區(qū)域，在目標(biāo)偏置區(qū)域內(nèi)隨機(jī)生成多個(gè)采樣點(diǎn)，基于所有采樣點(diǎn)，形成多個(gè)依次相鄰初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)，針對(duì)任意相鄰的兩個(gè)初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)，通過第一連接線將兩個(gè)相鄰的初始泰森多邊形結(jié)構(gòu)各自的中間路徑連接，以得到目標(biāo)偏置區(qū)域的第一當(dāng)前連續(xù)路徑，將第一當(dāng)前連續(xù)路徑與第二當(dāng)前連續(xù)路徑連接，形成激光噴丸設(shè)備對(duì)多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)的全局路徑，控制激光噴丸設(shè)備以當(dāng)前噴丸參數(shù)按照全局路徑對(duì)多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)，以加工多邊形工件，使得本發(fā)明無需使用需要大量算力的路徑規(guī)劃算法即可在多邊形工件的目標(biāo)輪廓上規(guī)劃出激光噴丸設(shè)備對(duì)多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)時(shí)的作業(yè)路徑，即縮小了對(duì)算力的需求，也因無需大量的計(jì)算和數(shù)據(jù)的累積而提升了激光噴丸作業(yè)的效率。同時(shí)的，在具體使用時(shí)，由于是將目標(biāo)輪廓向內(nèi)偏置預(yù)設(shè)距離以形成目標(biāo)偏置區(qū)域，然后在目標(biāo)偏置區(qū)域內(nèi)進(jìn)行設(shè)置多個(gè)離散分布的采樣點(diǎn)，再根據(jù)這些采樣點(diǎn)設(shè)置泰森多邊形，并對(duì)設(shè)置的泰森多邊形繼續(xù)進(jìn)行偏置處理，以形成激光噴丸設(shè)備的激光噴丸作業(yè)路徑，再控制激光噴丸設(shè)備按照作業(yè)路徑對(duì)多邊形工件進(jìn)行激光噴丸作業(yè)，也就使得本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)，能夠根據(jù)多邊形工件的具體目標(biāo)輪廓進(jìn)行路徑規(guī)劃以及激光噴丸作業(yè)，避免了相關(guān)技術(shù)在進(jìn)行路徑規(guī)劃時(shí)存在無法適配于對(duì)應(yīng)的多邊形工件的情形，提升了激光噴丸的作業(yè)精度。