[發明專利]基于組化技術的二維矩形件交互式排樣優化方法

有效

• 申請號: 201310512976.2
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103559554B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 劉強;何霖
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司44379
• 代理人: 劉羽波

1.一種基于組化技術的二維矩形件交互式排樣優化方法，其特征在于，該方法的步驟包括：

步驟一、組化過程：首先完成數據準備；

步驟二、組化過程：進行切片矩形件的成組；

步驟三、組化過程：利用“最左最下優化”的原則進行下料排樣；

步驟四、基于切片組合的交互式排樣：支持操作人員能夠通過鼠標鍵盤方便地實現切片在原片上的添加、刪除、旋轉、移動功能，并能方便地對排樣布局進行放大、縮小；

步驟五、基于切片組合的交互式排樣：在對排樣布局進行調整時，系統提供實時的碰撞檢測，自動保證切片之間沒有重疊、切片不超出原片的邊緣；

步驟六、基于切片組合的交互式排樣：交互排樣完成后，以切割線總路徑為優化目標生成切割線及切割順序；

步驟五中假設矩形r1左下角的坐標是(x1，y1)，寬度是w1，高度是h1；矩形2左下角的坐標是(x2,y2)，寬度是w2，高度是h2；比較2個矩形中心點的坐標在x和y方向上的距離與2個矩形寬度高度的關系，即可以判斷2個矩形是否有重疊；如果2個矩形有重疊，兩個矩形中心點在x方向的距離的絕對值小于矩形寬度和的二分之一，同時y方向的距離的絕對值小于矩形高度和的二分之一；下面是數學表達式：

x方向：|(x1+w1/2)-(x2+w2/2)|<|(w1+w2)/2|

y方向：|(y1+h1/2)-(y2+h2/2)|<|(h1+h2)/2|

在排樣軟件中，只需要將條件轉換成代碼就可以實現矩形切片的碰撞檢測；當對矩形切片進行添加、旋轉、移動操作時，操作完成后當前矩形切片在原片坐標系中的位置數據會發生變化，將新位置上的當前切片與其他切片進行碰撞檢測，如果未發生重疊并沒有超出原片的邊緣，則操作成功，更新排樣圖的數據；如果操作后當前切片跟其他切片發生重疊或者超出了原片的邊緣，則該次操作將被取消。

2.如權利要求1所述的基于組化技術的二維矩形件交互式排樣優化方法，其特征在于，該方法滿足一刀切工藝，即原料矩形件經一次開料后形成兩個切片矩形件；同批次、同規格的切片盡可能地排放在一起，以便于后續工藝及車間貨架運輸。

3.如權利要求1所述的基于組化技術的二維矩形件交互式排樣優化方法，其特征在于，在步驟二和步驟三中分別采用深度遍歷和廣度遍歷的方式，將具有相同寬度或長度的切片按相同邊相接的原則形成一系列組合，組合的寬度以原材料的寬度為限制，并且切片允許旋轉。

4.如權利要求1所述的基于組化技術的二維矩形件交互式排樣優化方法，其特征在于，步驟六中切割線的生成方案如下：

(1)在所有橫向、縱向切割線中，離排樣圖左下角點距離最近的那條切割線作為第一條切割線，若該切割線方向為橫向，則切割完該排樣圖的所有橫向切割線后再切割所有縱向切割線；若該切割線方向為縱向，則切割完該排樣圖的所有縱向切割線后再切割所有橫向切割線；

(2)在切割橫向切割線時，使刀具的行進軌跡類似“S”折線，處在同一條直線上的切割線的切割方向應該相同，記錄每次切割方向改變后的第一條切割線所在軸向數值為λ；未改變切割方向時優先切割所在軸向數值小的切割線，并從離刀具較近的端點開始，當待切割的切割線中不存在軸向數值小于等于λ的切割線時改變切割方向，改變切割方向后，從待切割的切割線的符合切割方向的候選端點中選擇離刀具位置最近的端點作為下一次切割的起刀點，改變切割方向后選取下一個起刀點時，多條共線的切割線視為一條切割線；

(3)完成所有橫向切割線的切割后，從所有待切割縱向切割線端點中選擇離刀具最近的端點作為下一次切割的起點開始縱向切割線的切割；若最近的端點處于排樣圖的右上半部分，則逆向改變x軸和y軸的方向，然后按照(2)中的規則進行切割。