CN115169161B - 冲压件翻边角和修边角的检测方法、装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及计算机辅助设计技术领域，尤其涉及一种冲压件翻边角和修边角的检测方法、装置。冲压件翻边角的检测方法，其特征在于，所述冲压件翻边角的检测方法包括以下步骤：获取冲压件中边界表征数据，所述边界表征数据包括构成冲压件的面的法向量、构成冲压件的点坐标和构成冲压件的边的切向量；根据预设的翻边搜索算法搜索得到各个翻边；根据各个翻边的切向量预设的辅助平面法向量计算方程计算得到各个翻边的辅助平面法向量，根据辅助平面法向量、翻边主面的法向量和预设的翻边角计算方程计算得到翻边角。本公开提供的冲压件翻边角和修边角的检测方法能够自动获取翻边角和修边角，不需要人工逐一测量，节省了工作人员大量的精力和时间。

Description

冲压件翻边角和修边角的检测方法、装置

技术领域

本公开涉及计算机辅助设计技术领域，尤其涉及一种冲压件翻边角和修边角的检测方法、装置。

背景技术

汽车冲压件的边缘存在大量翻边，一般翻边数量高达数百条。在设计冲压工艺的排布时需要先测量翻边的翻边角以及其对应的修边角。

现有技术中，测量翻边角需要用人工在CAD等工程设计软件中逐一对翻边进行选择，然后做出辅助平面，再根据辅助平面计算出翻边角和修边角，需要工作人员消耗大量精力和时间。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种冲压件翻边角和修边角的检测方法、装置，可以节省工作人员消耗的精力和时间。

第一方面，本公开提供了一种冲压件翻边角的检测方法，所述冲压件翻边角的检测方法包括以下步骤：

获取冲压件的边界表征数据，所述边界表征数据包括构成冲压件的面的法向量、构成冲压件的点坐标和构成冲压件的边的切向量；

根据构成冲压件的点坐标、构成冲压件的边的切向量和预设的翻边搜索算法搜索得到各个翻边；

根据各个翻边的切向量τ（τ _x ,τ _y ,τ _z ）和预设的辅助平面法向量计算方程计算得到各个翻边的辅助平面法向量n₁（n _x ，n _y ，n _z ），所述预设的辅助平面法向量计算方程为：

根据辅助平面法向量n₁、翻边主面的法向量n₂和预设的翻边角计算方程计算得到翻边角，所述翻边角计算方程为：

其中α为翻边角。

可选的，所述翻边搜索算法包括以下步骤：

先通过人工选取冲压件的待检测线段的起始翻边和终止翻边；

迭代执行：

获取起始翻边的第一端点；

获取除去起始翻边后与所述第一端点连接最光滑的边作为新的起始翻边；

直到获取到新的起始翻边为终止翻边后，结束迭代，以此获取得到所述待检测线段的所有翻边。

可选的，所述除去起始翻边后与所述第一端点连接最光滑的边通过预设的平滑度计算方程筛选获得，所述预设的平滑度计算方程用于筛选出起始翻边通过第一端点连接的其他边中，与起始翻边构成的切向量夹角最趋于平角的边。

可选的，所述预设的平滑度计算方程为：

其中，τ₀₁为起始翻边的切向量，τ_i用于指代起始翻边通过第一端点连接的其他边的切向量，

为τ_i中与τ₀₁构成的切向量夹角的正弦值的绝对值最小的边的切向量。

第二方面，本公开提供了一种冲压件翻边角的检测装置，包括：

数据获取模块，用于获取冲压件中边界表征数据，所述边界表征数据包括构成冲压件的面的法向量、构成冲压件的点坐标和构成冲压件的边的切向量；

翻边搜索模块，用于根据构成冲压件的点坐标、构成冲压件的边的切向量和预设的翻边搜索算法搜索得到各个翻边；

翻边角计算模块，用于根据各个翻边的切向量τ（τ _x ,τ _y ,τ _z ）和预设的辅助平面法向量计算方程计算得到各个翻边的辅助平面法向量n₁（n _x ，n _y ，n _z ），所述预设的辅助平面法向量计算方程为：

之后根据辅助平面法向量n₁、翻边主面的法向量n₂和预设的翻边角计算方程计算得到翻边角α，所述翻边角计算方程为：

。

第三方面，本公开提供了一种冲压件修边角的检测方法，包括第一方面任一所述的冲压件翻边角的检测方法以获取各个翻边的翻边角，冲压件修边角的检测方法还包括以下步骤：

根据获取得到的各个翻边的翻边角和预设的修边角计算方程得到各个翻边对应的修边角，所述预设的修边角计算方程为：

其中θ为修边角。

第四方面，本公开提供了一种冲压件修边角的检测装置，包括：

翻边角获取模块，用于根据第一方面任一所述的冲压件翻边角的检测方法以获取各个翻边的翻边角；

修边角获取模块，用于根据获取得到的各个翻边的翻边角和预设的修边角计算方程得到各个翻边对应的修边角，所述预设的修边角计算方程为：

其中θ为修边角。

第五方面，本公开提供了一种终端，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如第一方面任一所述的冲压件翻边角的检测方法或第三方面中所述的冲压件修边角的检测方法。

第六方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如第一方面任一所述的冲压件翻边角的检测方法或第三方面中所述的冲压件修边角的检测方法。

本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的一种冲压件翻边角的检测方法，在通过预设的翻边搜索算法获取各个翻边后，能够通过预设的辅助平面法向量计算方程获取各个翻边对应的辅助平面法向量，之后结合能从CAD等工程设计软件中直接获取的翻边主面的法向量，通过预设的翻边角计算方程即可计算得到翻边角。

本公开提供的冲压件翻边角的检测方法能够自动对待检测线段中的翻边进行选择，然后获取得到的辅助平面的法向量，再根据辅助平面的法向量和翻边主面的法向量计算出翻边对应的翻边角，节省了工作人员大量的精力和时间。

附图说明

图1为本公开实施例提供的冲压件翻边角的检测方法的应用场景图；

图2为本公开实施例提供的待检测线段的示意图；

图3为本公开实施例提供的冲压件翻边角的检测方法的流程图；

图4为本公开实施例提供的翻边搜索算法的示意图；

图5为本公开实施例提供的冲压件翻边角的检测装置的结构示意图；

图6为本公开实施例提供的冲压件修边角的检测方法的流程图；

图7为本公开实施例提供的冲压件修边角的检测装置的结构示意图；

图8为本公开实施例提供的终端的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本公开实施例提供的冲压件翻边角的检测方法的应用场景图。

本公开实施例所提供的冲压件翻边角的检测方法是应用在提供二次开发接口的CAD工程设计软件中为冲压件产品制造工艺设计提供数据支持的一种计算机辅助设计方法。

本公开实施例提供的冲压件翻边角的检测方法通过利用CAD工程设计软件提供的二次开发接口获取得到部分数据，通过提出本公开实施例在以下具体陈述的方案，最后获得冲压件的待检测线段1的各个翻边角，实现免去人工在CAD工程设计软件中逐一对翻边11进行选择然后计算出翻边角的步骤，节省了工作人员大量的精力和时间。

同样的，本公开实施例提出的冲压件修边角的检测方法也是应用在提供二次开发接口的CAD工程设计软件中，以达到节省工作人员大量的精力和时间的相同效果。

图2为本公开实施例提供的待检测线段1的示意图。参见图2，图1中示出了一个在CAD工程设计软件中的冲压件，其中冲压件的待检测线段1为冲压件的翻边位置的其中一条长边，虽然肉眼上看待检测线段1是一条边，但实际上如图2中被虚线分隔的线段所示，待检测线段1是由若干细碎的翻边11组成，各个翻边11有不同的翻边角，因此需要工作人员逐一手动去测量，而在一个冲压件中翻边11的数量一般高达数百条，逐一测量需要消耗大量工作人员的精力和时间。

图3为本公开实施例提供的冲压件翻边角的检测方法的流程图。参见图3，本公开实施例提供的冲压件翻边角的检测方法包括以下步骤：

S301：获取冲压件的边界表征数据，所述边界表征数据包括构成冲压件的面的法向量、构成冲压件的点坐标和构成冲压件的边的切向量。

具体的，利用CAD工程设计软件提供的二次开发接口获取得到构成冲压件的面的法向量、构成冲压件的点坐标和构成冲压件的边的切向量。

S302：根据构成冲压件的点坐标、构成冲压件的边的切向量和预设的翻边搜索算法搜索得到各个翻边11。

所述翻边搜索算法包括以下步骤：

先通过人工选取待检测线段1的起始翻边和终止翻边；

迭代执行：

获取起始翻边的第一端点；

获取除去起始翻边后与所述第一端点连接最光滑的边作为新的起始翻边；

直到获取到新的起始翻边为终止翻边后，结束迭代，以此获取得到所述待检测线段1的所有翻边11。

具体的，图4为本公开实施例提供的翻边搜索算法的示意图。参见图4，其中线段E0为冲压件的待检测线段1的初始选择的起始翻边，线段En为冲压件的待检测线段1的终止翻边。

获取起始翻边的第一端点，在本实施例中为线段E0的端点V01；

获取除去起始翻边后与所述第一端点连接最光滑的边作为新的起始翻边，在本实施例中，除去线段E0外与端点V01连接的有线段E1_e和线段E1。

所述除去起始翻边后与所述第一端点连接最光滑的边通过预设的平滑度计算方程筛选获得，所述预设的平滑度计算方程用于筛选出起始翻边通过第一端点连接的其他边中，与起始翻边构成的切向量夹角最趋于平角的边。

具体的，所述预设的平滑度计算方程为：

其中，τ₀₁为起始翻边的切向量，τ_i用于指代起始翻边通过第一端点连接的其他边的切向量，

为τ_i中与τ₀₁构成的切向量夹角的正弦值的绝对值最小的边的切向量。

即在本实施例中，分别将线段E1_e和线段E1的切向量，与初始选择的起始翻边E0组合后带入上述的平滑度计算方程，得到线段E1_e与线段E0构成的切向量夹角的正弦值的绝对值以及线段E1与线段E0构成的切向量夹角的正弦值的绝对值，取其中切向量夹角的正弦值的绝对值最小的边作为连接最光滑的边。在本实施例中，除去起始翻边E0后与所述起始翻边的第一端点V01连接最光滑的边为线段E1。

将线段E1作为新的作为新的起始翻边，此时新的起始翻边E1的第一端点则变为端点V11，同理的，选取除去新的起始翻边E1外与端点V11连接的其他边中连接最光滑的边新的起始翻边，在本实施例中，为线段E2。

迭代执行，直到获取到新的起始翻边为终止翻边后，结束迭代，以此即可获得冲压件的待检测线段1上的所有细碎的翻边11。

在本实施例中，所述的待检测线段1为冲压件的翻边位置上人工选取的肉眼所看到的一条长边。

在本实施例中，通过CAD工程设计软件提供的二次开发接口即可获取得到所有端点的点坐标、包括这些端点的线段及线段对应的切向量，在本实施例中，上述的数据包含在步骤S301中获取的边界表征数据中。

S303：根据中各个翻边的切向量τ（τ _x ,τ _y ,τ _z ）和预设的辅助平面法向量计算方程计算得到各个翻边11的辅助平面法向量n₁（n _x ，n _y ，n _z ），所述预设的辅助平面法向量计算方程为：

根据辅助平面法向量n₁、翻边主面的法向量n₂和预设的翻边角计算方程计算得到翻边角，所述翻边角计算方程为：

其中α为翻边角。

具体的，根据步骤S302即可搜寻得到冲压件的待检测线段1上的各个翻边11，通过CAD工程设计软件的二次开发接口即可获得各个翻边11的切向量，该数据包含在步骤S301获取的边界表征数据中。

其中τ _x ,τ _y ,τ _z 为构成切向量的变量，用于构成切向量的常规表示。其中n _x ，n _y ，n _z 为构成法向量的变量，用于构成法向量的常规表示。

将各个翻边11的切向量带入本公开实施例提供的辅助平面法向量计算方程进行联立求解，即可解得各个翻边11对应的辅助平面法向量n₁中的各个变量n _x ，n _y ，n _z ，进而求得各个翻边11对应的辅助平面法向量n₁。

随后获取到的辅助平面法向量n₁和包含在边界表征数据中的翻边主面的法向量n₂带入预设的翻边角计算方程计算得到翻边角α。

在本实施例中，所述翻边主面为翻边11所连接的翻边面中，与空间坐标系中xy面所夹角度最小的翻边面为翻边主面。在本实施例中，所述辅助平面为平行于z轴且包含翻边11的面。

图5为本公开实施例提供的冲压件翻边角的检测装置的结构示意图。参见图5，该装置具有实现上述方法实施例中冲压件翻边角的检测方法的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。如图5所示，该装置可以包括：

数据获取模块501，用于获取冲压件中边界表征数据，所述边界表征数据包括构成冲压件的面的法向量、构成冲压件的点坐标和构成冲压件的边的切向量；

翻边搜索模块502，用于根据构成冲压件的点坐标、构成冲压件的边的切向量和预设的翻边搜索算法搜索得到各个翻边11；

翻边角计算模块503，用于根据各个翻边11的切向量τ（τ _x ,τ _y ,τ _z ）和预设的辅助平面法向量计算方程计算得到各个翻边11的辅助平面法向量n₁（n _x ，n _y ，n _z ），所述预设的辅助平面法向量计算方程为：

之后根据辅助平面法向量n₁、翻边主面的法向量n₂和预设的翻边角计算方程计算得到翻边角α，所述翻边角计算方程为：

。

需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

图6为本公开实施例提供的冲压件修边角的检测方法的流程图。参见图6，本公开实施例提供的冲压件修边角的检测方法包括以下步骤：

S601：通过上述实施例所述的冲压件翻边角的检测方法以获取各个翻边11的翻边角；

S602：根据获取得到的各个翻边11的翻边角和预设的修边角计算方程得到各个翻边11对应的修边角，所述预设的修边角计算方程为：

其中θ为修边角。

由于修边角与翻边角有明确的关系，即修边角与翻边角是相差九十度的，通过上述实施例所述的冲压件翻边角的检测方法获取到翻边角后，带入预设的修边角计算方程即可获得各个翻边11对应的修边角。

图7为本公开实施例提供的冲压件修边角的检测装置的结构示意图；参见图7，该装置具有实现上述方法实施例中冲压件修边角的检测方法的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。如图7所示，该装置可以包括：

翻边角获取模块701，用于根据上述实施例所述的冲压件翻边角的检测方法以获取各个翻边11的翻边角；

修边角获取模块702，用于根据获取得到的各个翻边11的翻边角和预设的修边角计算方程得到各个翻边11对应的修边角，所述预设的修边角计算方程为：

其中θ为修边角。

需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

图8为本公开实施例提供的终端的结构示意图。参见图8，本发明实施例中还提供一种终端80，包括存储器802、处理器801及存储在存储器802上且在处理器801上运行的计算机程序，处理器801执行计算机程序时，能实现上述实施例中所述的冲压件翻边角和/或修边角的检测方法的各个步骤。

本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器801执行时，能实现如上述实施例中所述的冲压件翻边角和/或修边角的检测方法的各个步骤。

与现有技术相比，本发明实施例提供的终端80，能够自动对待检测线段1中的翻边11进行选择，然后获取得到的辅助平面的法向量，再根据辅助平面的法向量和翻边主面的法向量计算出翻边11对应的翻边角，之后还可以根据得到的翻边11对应的翻边角得到翻边11的修边角，节省了工作人员大量的精力和时间。

具体的应用中，终端80的各个组件通过总线***耦合在一起，其中总线***除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线***。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器801中，或者由处理器801实现。处理器801可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器801中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器801可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器802，处理器801读取存储器802中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

以上的终端80可以参阅方法实施例部分的描述进行理解，本处不做过多赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“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。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。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.冲压件翻边角的检测方法，其特征在于，所述冲压件翻边角的检测方法包括以下步骤：

获取冲压件的边界表征数据，所述边界表征数据包括构成冲压件的面的法向量、构成冲压件的点坐标和构成冲压件的边的切向量；

根据构成冲压件的点坐标、构成冲压件的边的切向量和预设的翻边搜索算法搜索得到各个翻边；

根据各个翻边的切向量τ（τ _x ,τ _y ,τ _z ）和预设的辅助平面法向量计算方程计算得到各个翻边的辅助平面法向量n₁（n _x ，n _y ，n _z ），所述预设的辅助平面法向量计算方程为：

根据辅助平面法向量n₁、翻边主面的法向量n₂和预设的翻边角计算方程计算得到翻边角，所述翻边角计算方程为：

其中α为翻边角。

2.根据权利要求1所述的冲压件翻边角的检测方法，其特征在于，所述翻边搜索算法包括以下步骤：

先通过人工选取冲压件的待检测线段的起始翻边和终止翻边；

迭代执行：

获取起始翻边的第一端点；

获取除去起始翻边后与所述第一端点连接最光滑的边作为新的起始翻边；

直到获取到新的起始翻边为终止翻边后，结束迭代，以此获取得到所述待检测线段的所有翻边。

3.根据权利要求2所述的冲压件翻边角的检测方法，其特征在于，所述除去起始翻边后与所述第一端点连接最光滑的边通过预设的平滑度计算方程筛选获得，所述预设的平滑度计算方程用于筛选出起始翻边通过第一端点连接的其他边中，与起始翻边构成的切向量夹角最趋于平角的边。

4.根据权利要求3所述的冲压件翻边角的检测方法，其特征在于，所述预设的平滑度计算方程为：

其中，τ₀₁为起始翻边的切向量，τ_i为起始翻边通过第一端点连接的其他边的切向量，

为τ_i中与τ₀₁构成的切向量夹角的正弦值的绝对值最小的边的切向量。

5.冲压件翻边角的检测装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取冲压件中边界表征数据，所述边界表征数据包括构成冲压件的面的法向量、构成冲压件的点坐标和构成冲压件的边的切向量；

翻边搜索模块，用于根据构成冲压件的点坐标、构成冲压件的边的切向量和预设的翻边搜索算法搜索得到各个翻边；

翻边角计算模块，用于根据各个翻边的切向量τ（τ _x ,τ _y ,τ _z ）和预设的辅助平面法向量计算方程计算得到各个翻边的辅助平面法向量n₁（n _x ，n _y ，n _z ），所述预设的辅助平面法向量计算方程为：

之后根据辅助平面法向量n₁、翻边主面的法向量n₂和预设的翻边角计算方程计算得到翻边角α，所述翻边角计算方程为：

。

6.冲压件修边角的检测方法，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的冲压件翻边角的检测方法以获取各个翻边的翻边角，冲压件修边角的检测方法还包括以下步骤：

根据获取得到的各个翻边的翻边角和预设的修边角计算方程得到各个翻边对应的修边角，所述预设的修边角计算方程为：

其中θ为修边角。

7.冲压件修边角的检测装置，其特征在于，包括：

翻边角获取模块，用于根据权利要求1-4任一所述的冲压件翻边角的检测方法以获取各个翻边的翻边角；

修边角获取模块，用于根据获取得到的各个翻边的翻边角和预设的修边角计算方程得到各个翻边对应的修边角，所述预设的修边角计算方程为：

其中θ为修边角。

8.终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-4任一所述的冲压件翻边角的检测方法或权利要求6中所述的冲压件修边角的检测方法。

9.计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1-4任一所述的冲压件翻边角的检测方法或权利要求6中所述的冲压件修边角的检测方法。

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