[发明专利]绝缘纸板的自动排样方法

说明书

技术领域

本发明涉及加工件排样领域，更具体地，涉及一种绝缘纸板的自动排样方法。

背景技术

随着社会生产力的不断提高，生产规模不断扩大，原材料的消耗量也越来越大，许多产品生产中，零件毛坯是从板材上下料得到的，而原材料价格大幅上涨，已经导致企业生产成本大幅上升，利润下降，一些企业甚至出现亏损，我国的制造业企业正面临着前所未有的挑战。排样问题是一个在金属制造业、造纸业、玻璃制造、汽车制造业等制造业领域生产实践普遍中遇到的问题，有效的排样方法可以使企业按照最优的方式对所需求的零件进行切割，从而可以极大地提高原材料的利用率以及切割的效率，进而提升企业的经济效益。因此，一个优秀的排样系统及其排样方法的开发和应用对与大型制造企业而言尤为重要，它可以在很大程度上减少企业原材料的损耗，降低生产成本，进而提升企业的市场竞争能力。

传统的排样方式多采用人工排样下料，历史悠久，设备保有量多，是大量切割各种板材、型材、木材、棒材、铝合金等的主要下料方式。人工排样下料由操作工人按照零件尺寸和数量在钢板上简单排列顺序切割下料。这种传统的手工排样下料生产方式存在着显而易见的弊端，首先是造成大量边角余料，原因在于操作工人只能按照零件尺寸和数量顺序排列切割，无法做到优化排样，从而导致企业原材料浪费严重；其次是企业原材料大量积压，资金占用严重，原因在于企业不能做到排样预算。为保证持续生产，不得已而采购各种类型的原材料作为库存；再次是切割下料生产过程处于紊乱无序的状态，很难定时定量定额地管理锯床剪床切割下料生产过程，从而造成切割下料生产效率低，板材浪费严重。

而且，具体对表现为矩形零件形式的绝缘纸板的制造工艺而言，现有的优化排样方法往往没有考虑到绝缘纸板的特殊工艺要求——具有纤维方向、自身为矩形能相互拼接以及“一刀切”(所谓一刀切，是指绝缘纸板的下料设备如带锯床和剪板机等在加工时只能沿着某一方向进行切割，直至此次切割完成)，因此不能适用于绝缘纸板的优化排样。采用人工对绝缘纸板进行排样，效率低下且排样效果不理想，因此如何根据绝缘纸板的特定工艺要求及其自身的特性，来制定更能符合绝缘纸板的加工要求，能够更有效地利用原材料、大幅降低成本并且效率更高的排样方法，已经构成为业内迫切的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷，本发明的目的在于提供一种能够更有效地利用原材料、排样速度快而且满足绝缘纸板特定工艺要求的自动排样方法。

按照本发明的一个方面，提供了一种用于绝缘纸板的自动排样方法，该排样方法包括下列步骤：

(1)从零件库选取表现为矩形零件形式的待排样绝缘纸板，并提取包括零件种类编号1～m、各种类零件的数量、各种类零件的尺寸也即纤维方向的长和非纤维方向的宽，以及零件排样时是否存在纤维方向要求在内的零件相关信息，由此制定出一个排样计划；

(2)从板材库选取符合上述矩形零件排样需求的矩形板材，并提取包括板材序号1～k，各序号板材的尺寸也即纤维方向的长和非纤维方向的宽在内的板材相关信息；

(3)通过计算机对上述信息进行编码以获得多个解P，其中每个解P由2个序列即序列A和序列B组成，所述序列A是根据零件的种类编号构建的由1～m这些数字构成的不重复随机序列，所述序列B是根据板材序号构建的由1～k这些数字构成的不重复随机序列，设定A[p]表示序列A中位于第p个位置的零件，其中p＝1，2，…，m，同时设定B[q]表示序列B中位于第q个位置的板材，其中q＝1，2，…，k；

(4)利用剩余矩形填充算法，通过计算机对所获得的多个解逐一进行解码，其中对每个解的解码步骤具体包括以下子步骤：

(41)设定p＝1，q＝1，选取A[p]所对应的零件为当前排样零件，同时选取B[q]所对应的板材存入计算机的剩余矩形链表，并设为当前剩余矩形；

(42)判断当前排样零件能否在当前剩余矩形上进行填充排样：若可以排样，转步骤(43)；若不能，转步骤(44)；