[发明专利]大型起重机制造中智能钢板零部件排版装置与方法

权利要求书

1.一种大型起重机制造中智能钢板零部件排版装置，其特征在于：它包括操作终端(1)、智能钢板零部件排版程序和引导程序单元(2)和计算机(4)；操作终端(1)通过网络接口(5)与计算机(4)连接，智能钢板零部件排版程序和引导程序单元(2)通过机器接口(3)与计算机(4)连接；所述计算机(4)包括处理机和缓冲器；所述网络接口(5)与切割系统连接；其中，

(a)操作终端(1)：通过网络接口(5)电性连接于计算机(4)的处理机，用于接收使用者输入的指令，并显示最优排版方案；

(b)计算机(4)的缓冲器：通过总线电性连接于计算机(4)的处理机，用于存储钢板零部件数据、钢板数据和每块钢板的最优排版方案；

(c)计算机(4)的处理机：通过网络接口(5)电性连接于操作终端(1)，从计算机(4)的缓冲器读入所有钢板零部件数据、钢板数据，逐个计算钢板零部件轮廓图形的最小包络矩形，并将读入的钢板零部件数据按零部件轮廓图形的最小包络矩形长度降序排列和按零部件轮廓图形的最小包络矩形宽度次降序排列；

(d)智能钢板零部件排版程序和引导程序单元(2)：通过机器接口(3)电性连接于计算机(4)的处理机，对钢板零部件轮廓图形数据、钢板数据进行智能钢板零部件排版，得到每块钢板的非边到边切割零部件的最优排版方案；将每块钢板的最优排版方案按照记录形式逐条传送给计算机(4)的缓冲器进行存储；以及使用者通过终端操作在操作终端(1)显示每块钢板的最优排版方案。

2.一种基于权利要求1所述大型起重机制造中智能钢板零部件排版装置的排版方法，其特征在于包括如下步骤：

(a)接收指令步骤：从操作终端(1)接收使用者输入的指令到计算机(4)的处理机；

(b)读入数据步骤：计算机(4)中的处理机从计算机(4)中的缓冲器读入钢板零部件数据、钢板数据，并将钢板零部件数据按零部件轮廓图形的最小包络矩形的长度降序排列和按零部件轮廓图形的最小包络矩形的宽度次降序排列；

(c)最优排版方案设计步骤：计算机(4)中处理机对钢板零部件数据优化出每一块钢板的非边到边切割零部件的最优排版方案；

(d)最优排版方案存储及显示步骤：计算机(4)中处理机将每块钢板的最优排版方案按照记录形式逐条传送给计算机(4)中的缓冲器；使用者在操作终端(1)上，对每块钢板的最优零部件排版方案进行显示并确认。

3.根据权利要求2所述大型起重机制造中智能钢板零部件排版装置的排版方法，其特征在于：步骤(c)所述的最优排版方案设计是，如果排版零部件所需钢板数量超过一个用户给定值，则包含如下步骤①和步骤②，否则包含如下步骤②：

①对多于该给定值的钢板，逐块采用区域寻优放置与调整的启发式搜索算法，获得非边到边切割零部件的最优排版方案后，撤消利用率小于给定阈值的钢板零部件排版方案，退回这些钢板零部件和钢板数据，对余下和退回的钢板零部件，转步骤②；

②采用聚类与矩形区域寻优放置相结合的方法对钢板零部件进行排版，使这些钢板的利用率都大于给定的阈值，其中最后一块钢板的利用率按该钢板上全部零部件面积之和与这些零部件当前排版方案的最小包络矩形面积的百分比计算。