[发明专利]一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法及系统

说明书

本发明公开了一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法及系统，该方法包括：获取原料板信息和零件信息并计算单个原料板面积和零件总面积；根据零件总面积确定原料板组合总面积范围，并结合单个原料板面积构建原料板组集合；基于二分法对原料板组集合进行搜索选取，得到选取的原料板组合；基于选取的原料板组合对零件进行排样，判断到零件重叠率为零，记录排样结果；判断排样结果是否为最优解，并输出当前找到的最佳排样结果。该系统包括：获取模块、组合模块、选取模块、排样模块和输出模块。通过使用本发明，能够自动生成排样方案且具有节省原材料和排样工作效率高的优点。本发明可广泛应用于二维排样领域。

技术领域

本发明涉及二维排样领域，尤其涉及一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法及系统。

背景技术

可变尺寸的多规格板材二维不规则排样属于二维排样问题，这种问题在工业生产中有着广泛的应用，如在服装制造、钣金切割、皮革切割、制鞋等制造工业等都需要处理二维排样问题。由于材料费用在产品成本中占很大比例，还有一些行业，材料非常昂贵，如汽车制造业，所采用的是比较昂贵的薄钢板。因此材料的节约对于降低整个行业的制造成本有重要的影响，特别是在大批量生产中，材料利用率的提高可以带来显著的经济效益。所以，众多行业对排样问题的解决产生了迫切的需求。目前，较多企业采用的是一个单规格板材二维不规则排样方法，他们对于多规格板材排样更多依赖于人工，因为目前技术还解决不了在多种规格板材上面排样二维不规则零件，更何况板材是可以不规则的和不规则零件是可以带孔洞的。人工排样受人的各种主观因素所限制，很难给出材料利用率较好的排样方案。为了得到一个较好的排样方案，人工排样往往需要长时间的反复工作。且人工排样成本较高，速度较慢，且使用人工排样不利于企业实现自动化生产，这使得企业的生产成本增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法及系统，能够自动生成排样方案，节省原材料、提高排样工作效率，从而降低企业生产成本。

本发明所采用的第一技术方案是：一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法，包括以下步骤：

获取原料板信息和零件信息并计算单个原料板面积和零件总面积；

根据零件总面积确定原料板组合总面积范围，并结合单个原料板面积构建原料板组集合；

基于二分法对原料板组集合进行搜索选取，得到选取的原料板组合；

基于选取的原料板组合对零件进行排样，判断到零件重叠率为零，记录排样结果；

判断到排样结果为最优解，输出最佳排样结果。

进一步，还包括：

判断到原料板组集合为空集，增加原料板并重新确定原料板组合总面积范围，直至原料板组集合非空集。

进一步，所述获取原料板信息和零件信息并计算单个原料板面积和零件总面积这一步骤，其具体包括：

获取原料板尺寸信息、原料板数量信息、零件尺寸信息和零件数量信息；

根据原料板尺寸信息计算对应的单个原料板面积；

根据零件尺寸信息和零件数量信息计算零件的总面积。

进一步，所述根据零件总面积确定原料板组合总面积范围，并结合单个原料板面积构建原料板组集合这一步骤，其具体包括：

以零件总面积为原料板组合总面积的下界，以两倍零件总面积为原料板组合总面积的上界，得到原料板组合总面积范围；

基于回溯算法和剪枝算法，根据原料板组合总面积范围和单个原料板面积，确定不同组合的对应原料板的数量，得到原料板组集合。