[发明专利]一种不规则零件下料的排样定位方法

摘要

本发明公开了一种不规则零件下料的排样定位方法，应用于重型机械的板材下料工艺过程，包括基于不规则零件包络化的剩余矩形空间划分，计算和更新排样过程中零件可排放的区域信息；对待排零件和剩余空间的进行匹配计算，获取零件的最佳初始位置；还原不规则零件图形信息，以形心最低和静矩最小为约束对其进行旋转、平移及碰靠操作，再次优化零件的排放位置；碰靠距离计算采用零件图形离散化处理，进行离散点沿碰靠方向的求交和求距，方法简便。该方法可用于不同形状种类零件的自动下料排样，排样效率和材料利用率得到有效提高。

主权项

一种不规则零件下料的排样定位方法，基于不规则零件的矩形包络，采用剩余空间矩形匹配方法实现初步定位，然后对零件进行旋转移动操作获取最优排样位置，其特征在于：包括以下步骤：(1)、剩余空间的矩形化表示：设原始板材长为L、宽为W，以原始板材左下点为参考原点，则原始板材的矩形数据为(0,W,L,0)，向原始板材排入零件i，设排入的零件i其包络矩的长和宽分别为l_i和w_i，零件i排放位置点坐标为(x_i,y_i)，则零件i的包络矩表示为(x_i,y_i+l_i,x_i+w_i,y_i)，通过四个不定长数组来表示和存储一系列的矩形数据即剩余矩形左上和右下顶点的横、纵坐标，则形成的剩余矩形数据为：(0,W,x_i,0)，(0,y_i,L,0)，(0,W,L,y_i+l_i)，(x_i+w_i,W,L,0)；(2)、待排零件与剩余矩形的匹配优化计算：以左下点位置横、纵坐标值从小到大的规则对所有剩余矩形数据进行排序并依次与零件进行匹配计算，其中以宽度匹配优先定位；(3)、当零件的初始定位完成，以其形心作为参考点进行旋转和移动操作，确保零件间紧密靠接，从而获得当前零件最佳排放位置，为降低计算复杂度，旋转角度以90度为宜，移动方向为水平和垂直方向；(4)、零件图形的碰靠距离计算：对零件图形中各图元外轮廓离散化处理，用若干个离散点形成的连续的直线段构建多边形来近似描述零件图形，这样将碰靠运算转化为各离散点与离散点构成的直线段沿碰靠方向的求交和求距的计算，最终取其最小值作为碰靠距离。