王克虎 李曉輝 賈 杰 謝少朋 朗坤飛

(河北省地礦局國土資源勘查中心 河北石探機械制造有限責任公司 河北石家莊 050081)

近年來，板式家具在現(xiàn)代家具中占有越來越大的比例，板材連接是制造板式家具關鍵環(huán)節(jié)，板式家具[1-2]主要是通過三合一連接件將多個木板連接起來組合而成，三合一連接件是由預埋件、螺桿、偏心輪三部分組成。三合一連接件的使用步驟為：首先需要將膨脹預埋件安裝至板材的預留孔內,其次將螺桿安裝在預埋件上并擰緊，同時將板二的孔對準螺桿并垂直放于板一上,最后把偏心輪擰緊從而拉緊螺桿，三合一連接件安裝完成。如圖1所示為三合一連接件安裝示意圖。

圖1 三合一連接件安裝工藝圖

本文章提出了一種基于板材設計圖紙， 在AutoCAD中進行二次開發(fā)，實現(xiàn)定位出板材上特定直徑的預留孔的坐標信息的功能。對于孔的定位，我國現(xiàn)在主要采用圖像視覺定位技術，但是由于在定位板材預留孔的過程中，板材表面上會存在木渣等雜物較多以及在板材表面會有其他的工藝孔，都會對這種技術在圖像識別和提取過程中造成干擾。所以圖像視覺識別技術不能應用于膨脹預埋件填充工作。本文介紹一種基于 CAD二次開發(fā)進行識別不同直徑的預埋中心孔方法。

1 二次開發(fā)的開發(fā)工具

AutoCAD作為一個通用的繪圖軟件而設計開發(fā)的，但是各行各業(yè)都有自己的繪圖規(guī)則，很多單位也有自己的企業(yè)標準，因此 AutoCAD不可能滿足任意的具體應用要求[3]。值得慶幸的是AutoCAD的開發(fā)手段很多，如C++、Java、Vbsic、AutoLisp等。AutoLisp語言是AutoCAD專用的二次開發(fā)的工具[4]。AutoLisp語言是嵌于AutoCAD內部的計算機語言，它是 AutoCAD開放式體系結構的具體表現(xiàn)[5]，已經被完整地集成到 AutoCAD中,為開發(fā)者提供了嶄新的、增強的集成開發(fā)環(huán)境，這樣開發(fā)者可以直接使用AutoCAD中的對象和反應器,進行更底層的開發(fā)[6]。本文就使用了AutoLisp語言調用了AutoCAD中篩選指定半徑的圓圖元功能、指定誤差范圍和自動計算圓圖元的圓心坐標指令，進行功能擴展。AutoLisp 的程序文件代碼的儲存方式是通過ASCII文本文件的格式進行儲存的，它的文件擴展名為“*.MNL”或 “*.LSP”，所以，AutoLisp 的編寫適應性很強，可以對任何一種文本進行編寫和導出，例如，Excel等文本[7]。

2 實現(xiàn)安裝膨脹預埋件的主要步驟

本次基于 AutoCAD二次開發(fā)的定位板材預留孔篩選、識別過程主要步驟包括：前期準備、設置Excel表格屬性、設置篩選條件、將數(shù)據(jù)以 Excel格式輸出。如圖2所示為二次開發(fā)步驟框圖。

圖2 該功能二次開發(fā)步驟框圖

2.1 前期準備

前期準備包括定義調用二次開發(fā)程序的指令，以及加載程序。使操作者更加方便地執(zhí)行命令。

(1)定義新命令:

(defun c:tyx ( / *doc *th e i l1 lst pt ss x dxf xbgh 3d2d ayOSMode)

(2)加載Visual LISP擴展功能：

(vl-load-com)

(defun xbgh (lst / a appxls hh lh x initexcel endexcel datacell)

2.2 設置Excel表格屬性

創(chuàng)建、設置Excel表格屬性，包括設置工作簿、單元格格式，并設定使表格格式能適應導出的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)存儲格式錯誤。

(1)創(chuàng)建Excel程序對象：

(2)調用 ActiveX方法設定 Excel程序：newbook(vlax-invoke-methodxlsworkbooks "add")

(3)設置Excel程序：

(4)釋放Excel程序對象：

(5)設定Excel單元格返回以lisp數(shù)據(jù)的字符串表示、設定輸出的各個元素的運算結果構成表形式、自動調整Excel的行列寬高以適應文字與數(shù)字。具體程序如下：

2.3 設置篩選條件

(1)設定AutoCAD系統(tǒng)參數(shù)

重新設定AutoCAD系統(tǒng)變量osmode數(shù)值，將AutoCAD系統(tǒng)變量osmode設定為16384，這個附加值有助于開發(fā)人員編寫 AutoCAD 應用程序，并將此模式與“繪圖設置”對話框關閉的對象捕捉模式區(qū)別開來。設置此位碼值將關閉對象捕捉。在該位碼值關閉時將OSMODE 設置為其他值可以打開對象捕捉[8-9]，并檢索和取得當前圖形文件。具體程序段如下：

3 AutoCAD二次開發(fā)操作過程

(1)進入二次開發(fā)程序編程工作環(huán)境：如圖 3所示為AutoLisp開發(fā)工具示意圖。本次二次開發(fā)是在visual lisp語言編輯器內進行程序的編輯和運行的。如圖4所示為visual lisp語言編輯器加載程序后示意圖。

(2)加載二次開發(fā)程序：在 AutoCAD主界面，在命令欄中輸入快捷指令進行二次開發(fā)程序的加載。如圖5所示為激活并運行二次開發(fā)程序示意圖。

(3)點取原點：操作者手動選取板材原點。

(4)選擇對象：操作者按照提示去框選整個板材二維圖即可。

(5)二次核對：在選擇對象完成后，在命令欄里將會有指定直徑的圓圖元數(shù)量提示，并且二維圖中的圓圖元處于虛線狀態(tài)，方便操作者觀察與核對。

(6)操作完成：點擊回車即完成整個二次開發(fā)程序的運行，最終所需要的圓心坐標的相對位置數(shù)據(jù)會以Excel形式直接展示出來。如圖5所示為二次開發(fā)最終生成數(shù)據(jù)示意圖。

圖3 AutoLisp開發(fā)工具示意圖

圖4 visual lisp語言編輯器加載程序后示意圖

圖5 二次開發(fā)最終生成數(shù)據(jù)示意圖

5 結語

目前，進行板材預埋孔定位來實現(xiàn)膨脹預埋件的安裝工作都是由人工完成，容易造成視覺疲勞，加工效率低，所以自動安裝預埋件的瓶頸問題，就是預埋件孔的自動定位問題。本程序彌補了圖像識別定位技術的不足，在干擾因素較大的情況下，仍舊能準確地定位預留孔的中心位置，并自動計算出中心孔距原點的坐標信息，得出的結果自動導入至Excel表格中，避免人工測量的誤差。該程序除了這些基本功能外，還可以在程序中設置識別孔的誤差，使程序可以篩選出直徑在誤差范圍內的預留孔，使本次二次開發(fā)的功能更加適應工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。本程序運行需要的硬件和軟件要求較低：在AutoCAD2013下驗證運轉正常，該程序也可以在AutoCAD2006簡體中文版及AutoCAD2013以上版本運行。AutoCAD2006簡體中文版運行系統(tǒng)：win7、win8系統(tǒng)；其余每個版本運行環(huán)境相同，包括：win8以及win10系統(tǒng)，適合普遍推廣，操作簡單，識別速度快、識別精度高的優(yōu)點。