基于LabVIEW的智能三轴多功能雕刻机的插补方法与流程

本发明涉及一种智能三轴雕刻机，特别是涉及一种基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法，属于智能三轴雕刻机技术领域。

背景技术：

1983年“嘉宝”出生于法国，成为世界上第一台可以手动操纵的雕刻机。随着时代的发展，19世纪50年代，能够通过电力趋动和可以按照缩放比例进行手动操纵的雕刻机前身也是“嘉宝”制造出来的，并且是世界上的一台智能化的雕刻机。然后，美国、日本等国家也开始对雕刻机进行研发，从此雕刻机在世界上得到了重视和发展，雕刻机在这个时代发展很慢，起初只是作为一种艺术在人们生活出现，在工艺品上给人一种美的冲击，雕刻机的发展还没有真正的进入到人们的世界，属于一个新生事物。

在1990年，小型化电子技术得到推广和积累丰富经验，大力加快了电脑的前进步伐，加快了社会向高科技时代迈步，微电子技术和微型计算机的发展直接带动了整个高新技术队伍的建设，从而把雕刻机技术推上更高的层次，也使得雕刻机产生了突飞猛进的发展，随着高科技各种高技术的成熟，简单的雕刻机也迈向了2d至3d加工的变化，其功能趋向完善、性能得到大大的提高、价格也逐渐减低、造型得到了美化，也使得大部分人群刻机有了深入的了解，渐渐使用在生活的方方面面。

回顾历史的步伐，雕刻机的发展可以说是很长了，从原始年代开始讲起，可以发现原始时代的“人面网纹盆”标示着人类开始使用雕刻机。在宋朝，有一个人叫毕昇使用字模来印刷文字，他使用的活字印刷术属于雕刻。紧接着，时代的进步，雕刻也跟着慢慢地发展起来，人们开始用雕刻机做石雕、雕刻象牙、雕刻木头、用于篆刻等手工工艺上。

在上世纪90年代到如今的发展，机械雕刻机在国内来说技术也相当的成熟，从一开始的刻字机到三维雕刻机，雕刻制作工艺可谓生龙活虎，满足了人们生活的需要，其应用范围大到整个世界，小到我们的水杯都有雕刻机雕刻的痕迹。可以说雕刻机在我国是得到了前所未有的发展，在工业上更是少不了雕刻机的存在，雕刻机给人们的生活产生了不可忽略的影响。

当前市面上的三维雕刻机一般都是事先确定待雕刻的内容，然后根据待雕刻的内容进行雕刻，但是若是待雕刻的内容中出现弧形或转角的内容时，由于雕刻机的取样点以及雕刻点的不同在使用的时候往往会出现一些偏差，比例等方面为此有多种方法实现却始终不够理想，而且比较复杂，为此发明一种基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法来优化上述问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是为了提供一种基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法，使得雕刻精准度高且方便操作。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法，包括如下步骤：

步骤1：识别待雕刻的内容；

步骤2：确定待雕刻内容为直线或曲线；

步骤3：若为直线，则采用逐点比较直线插补方法进行插补，逐点比较直线插补方法具体包括：步骤31：初始化偏差值以及步数e1，获取起始点坐标值；

步骤32：对偏差值进行判断；

步骤33：判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给；

步骤34：计算偏差值f；

步骤35：步数e1=e1-1,判断步数e1是否为0；

步骤36：若步数e1为0，则进入步骤2且初始化偏差值f=，若步数e1不为0，则进入步骤31；

步骤4：若为曲线，则采用逐点比较曲线插补方法进行插补，逐点比较曲线插补方法具体包括：步骤41：初始化偏差值f以及步数e2，获取起始点坐标值；

步骤42：对偏差值进行判断；

步骤43：判断是走正方向还是负方向且所处的象限；确定坐标进给；

步骤44：计算偏差值；

步骤45：步数e2=e2-1,判断步数e2是否为0；

步骤46：若步数e2为0，则进入步骤2，且初始化偏差值f=，若步数e2不为0，则进入步骤41；

步骤5：判断若结束，则停止。

优选的，步骤32中对偏差值进行判断具体包括：判断≥0是否成立；

步骤33中判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给具体包括：若终点坐标在第一象限内，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；若终点坐标在第二象限内，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；若终点坐标在第三象限内，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；若终点坐标在第四象限内，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；

步骤34中计算偏差值f具体包括：若≥0，；若<0，则。

优选的，

步骤42中对偏差值进行判断具体包括：判断≥0是否成立；

步骤43中判断是走正方向还是负方向；确定坐标进给具体包括：若曲线走顺时针方向，处于第一象限，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第二象限，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第三象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第四象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；若曲线走逆时针方向，处于第一象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第二象限，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第三象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第四象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为;

步骤44中计算偏差值f具体包括：则≥0，；若<0,则。

优选的，步骤1中通过labview的附加工具包vision识别图片。。

优选的，步骤2中确定待雕刻内容为直线或曲线具体包括：通过识别待雕刻内容中起点和终点坐标，根据起点和终点形成的轨迹确定是直线还是曲线。

本发明的有益技术效果：

本发明提供的一种基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法，通过识别待雕刻内容之后，通过判断待雕刻内容是直线还是曲线进行直线插补或曲线插补，由于在完成直线插补或曲线插补的步数之后还进行了初始化偏差值的重新定义，然后再进入判断步骤，从而使得直线插补完之后的结果会影响到下一直线或曲线的插补，从而增强插补之后图像之间的关联性，使得雕刻更加准确，且直线插补完一步当前的偏差值将会作为后续的插补偏差值，且直线插补完的偏差值也会影响到后续的曲线插补值，提高了便捷和精准度，且算法简单，从而使其运算高效。

附图说明

图1为按照本发明的一种基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法的一优选实施例的流程图。

图2为按照本发明的一种基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法的一优选实施例的直线插补流程图。

图3为按照本发明的一种基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法的一优选实施例的圆弧插补流程图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本实施例提供的一种基于labview的智能三轴多功能雕刻机的插补方法，包括如下步骤：

步骤1：识别待雕刻的内容；

步骤2：确定待雕刻内容为直线或曲线；

步骤3：若为直线，则采用逐点比较直线插补方法进行插补，逐点比较直线插补方法具体包括：步骤31：初始化偏差值以及步数e1，获取起始点坐标值；

步骤32：对偏差值进行判断；

步骤33：判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给；

步骤34：计算偏差值f；

步骤35：步数e1=e1-1,判断步数e1是否为0；

步骤36：若步数e1为0，则进入步骤2且初始化偏差值f=，若步数e1不为0，则进入步骤31；

步骤4：若为曲线，则采用逐点比较曲线插补方法进行插补，逐点比较曲线插补方法具体包括：步骤41：初始化偏差值f以及步数e2，获取起始点坐标值；

步骤42：对偏差值进行判断；

步骤43：判断是走正方向还是负方向且所处的象限；确定坐标进给；

步骤44：计算偏差值；

步骤45：步数e2=e2-1,判断步数e2是否为0；

步骤46：若步数e2为0，则进入步骤2，且初始化偏差值f=，若步数e2不为0，则进入步骤41；

步骤5：判断若结束，则停止。

本实施例中，步骤32中对偏差值进行判断具体包括：判断≥0是否成立；

步骤33中判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给具体包括：若终点坐标在第一象限内，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；若终点坐标在第二象限内，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；若终点坐标在第三象限内，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；若终点坐标在第四象限内，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；

步骤34中计算偏差值f具体包括：若≥0，；若<0，则。

通过以上方法，通过判断在第几象限，以及判断行走点是在目标点与原点形成的直线上还是直线外，若在直线上即满足≥0，则通过改变供给使得行走点回到直线上来，同时重新计算偏差，确保行走轨迹更加准确。

本实施例中，步骤42中对偏差值进行判断具体包括：判断≥0是否成立；

步骤43中判断是走正方向还是负方向；确定坐标进给具体包括：若曲线走顺时针方向，处于第一象限，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第二象限，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第三象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第四象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；若曲线走逆时针方向，处于第一象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第二象限，则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第三象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为；处于第四象限；则≥0，坐标供给为；若<0,则坐标供给为;

步骤44中计算偏差值f具体包括：则≥0，；若<0,则。

以上方法，通过确定曲线是顺时针还是逆时针走向，且是位于第几象限，判定行走点是在曲线上还是曲线内，若在曲线内将其通过坐标供给使其回到曲线上，并重新计算偏差值，使得行走轨迹更加准确。

本实施例中，步骤1中通过labview的附加工具包vision识别图片。

通过labview自带的附加工具进行图片识别，程序简单且可靠。

本实施例中，步骤2中确定待雕刻内容为直线或曲线具体包括：通过识别待雕刻内容中起点和终点坐标，根据起点和终点形成的轨迹确定是直线还是曲线。具体地，可以将待雕刻的内容分成若干段，对每段依次进行识别然后进行雕刻，由于将待雕刻内容分成多段，然后通过起点与终点形成的轨迹进行确定直线还是曲线，识别准确性高，同时识别速度快。

本发明的工作原理：通过识别待雕刻内容之后，通过判断待雕刻内容是直线还是曲线进行直线插补或曲线插补，由于在完成直线插补或曲线插补的步数之后还进行了初始化偏差值的重新定义，然后再进入判断步骤，从而使得直线插补完之后的结果会影响到下一直线或曲线的插补，从而增强插补之后图像之间的关联性，使得雕刻更加准确，且直线插补完一步当前的偏差值将会作为后续的插补偏差值，且直线插补完的偏差值也会影响到后续的曲线插补值，提高了便捷和精准度，且算法简单，从而使其运算高效。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。