[發(fā)明專利]一種面向帶缺陷矩形板材的排樣下料方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210211014.2
• 申請(qǐng)日: 2022-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN114565168B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏麗軍;姚紹文;劉強(qiáng);張浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/04
• 代理公司: 佛山市禾才知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波;陳嘉琦

1.一種面向帶缺陷矩形板材的排樣下料方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟A1：獲取板材的板材信息，所述板材信息包括原料板的尺寸信息、目標(biāo)塊的尺寸信息和缺陷的位置信息；

步驟A2：獲取原料板上的切割位置離散點(diǎn)集，根據(jù)切割位置離散點(diǎn)集對(duì)原料板嘗試切割，一次切割后將原料板分割成兩塊子板；若子板為無缺陷板，則執(zhí)行步驟A3；若子板為帶缺陷板，則執(zhí)行步驟A4；

步驟A3：通過切割位置搜索算法計(jì)算出無缺陷板的切割位置離散點(diǎn)集，按照無缺陷板的切割位置離散點(diǎn)集，將無缺陷板繼續(xù)切割成若干目標(biāo)板，具體包括以下步驟：

步驟A30：獲取目標(biāo)塊和待切割板的尺寸信息，將目標(biāo)塊按照長(zhǎng)寬分別進(jìn)行線性組合，產(chǎn)生不同的尺寸組合塊；

設(shè)原料板左下角為笛卡爾坐標(biāo)原點(diǎn)，分別將目標(biāo)塊長(zhǎng)寬的線性組合以原點(diǎn)為基準(zhǔn)產(chǎn)生兩組在待切割板的尺寸邊界內(nèi)的組合點(diǎn)集合；

對(duì)于x軸方向的離散點(diǎn)集合，用待切割板的長(zhǎng)w，依次減去點(diǎn)集合中的每一個(gè)點(diǎn)r，在組合點(diǎn)集合中尋找一個(gè)不大于w-r的最大的點(diǎn)，將其添加至x軸離散點(diǎn)集中，且在y方向上進(jìn)行同理操作，得到y(tǒng)軸離散點(diǎn)集；

用R^v(w)表示原料板在x軸方向離散點(diǎn)集合，N^h(h)表示原料板在y軸方向離散點(diǎn)集合，具體定義為：

其中：

其中：w和h分別為原料板的長(zhǎng)和寬，為目標(biāo)塊i的長(zhǎng)和寬，I為目標(biāo)塊集合；N^v(w)，N^h(h)為目標(biāo)塊的長(zhǎng)、寬尺寸組合點(diǎn)集合；表示組合點(diǎn)集合N^v(w)，N^h(h)中不大于n的最大數(shù)；α表示組合的目標(biāo)塊個(gè)數(shù)，可取0,1,2，…；z表示集合N^h(h)中的一個(gè)點(diǎn)；

步驟A31：搜索無缺陷板的二分之一長(zhǎng)度范圍內(nèi)的切割位置離散點(diǎn)集；

步驟A32：根據(jù)所有可能的組合方式，計(jì)算該無缺陷板能切割出的目標(biāo)板的最大價(jià)值；

步驟A33：根據(jù)最大價(jià)值對(duì)應(yīng)的切割位置離散點(diǎn)集對(duì)該無缺陷板進(jìn)行切割；

步驟A4：通過切割位置搜索算法計(jì)算出帶缺陷板的切割位置離散點(diǎn)集，按照帶缺陷板的切割位置離散點(diǎn)集，將帶缺陷板繼續(xù)切割成兩塊子板，若子板為無缺陷板，則執(zhí)行步驟A3；若子板為帶缺陷板，則循環(huán)此步驟A4；

其中通過切割位置搜索算法計(jì)算出帶缺陷板的切割位置離散點(diǎn)集，具體包括以下步驟：對(duì)于x軸方向的離散點(diǎn)集合，分別用切割板的長(zhǎng)w和缺陷j的左邊界依次減去點(diǎn)集合中的每一個(gè)點(diǎn)r，在組合點(diǎn)集合中尋找一個(gè)不大于w-r和的最大點(diǎn)，將其添加至x軸離散點(diǎn)集中；同理，在y方向上考慮切割板的寬h和缺陷j的下邊界

用表示帶缺陷的原料板在x軸方向離散點(diǎn)集合，用表示帶缺陷的原料板在y軸方向離散點(diǎn)集合，具體定義如下：

其中：

w和h分別為原料板的長(zhǎng)和寬，為目標(biāo)塊i的長(zhǎng)和寬，I為目標(biāo)塊集合；為缺陷j的左下角坐標(biāo)，為缺陷j的長(zhǎng)和寬，D為缺陷的集合；N^v(w)，N^h(h)為目標(biāo)塊的長(zhǎng)、寬尺寸組合點(diǎn)集合；分別表示組合點(diǎn)集合N^v(w)、N^h(h)中不大于n的最大數(shù)，α表示組合的目標(biāo)塊個(gè)數(shù)，可取0,1,2，…；z表示集合N^h(h)中的一個(gè)點(diǎn)；

步驟A5：計(jì)算若干目標(biāo)塊的價(jià)值的總和，選出具有最大的價(jià)值總和的切割方式作為最優(yōu)切割方案；

其中計(jì)算若干目標(biāo)塊的價(jià)值的具體操作步驟為：用g(w，h)表示將無缺陷板S＝(w，h)按照小矩形塊切割，得到的n種方案中的最大值，其定義如下：

其中，表示目標(biāo)塊i的長(zhǎng)和寬；v_i表示目標(biāo)塊價(jià)值；n表示目標(biāo)塊種類；w和h分別表示子板的長(zhǎng)和寬；

步驟A6：按照最優(yōu)切割方案所對(duì)應(yīng)的切割位置離散點(diǎn)集對(duì)原料板進(jìn)行切割。