[发明专利]用于对板材进行机械切割的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于对板材进行机械切割的方法、相应的系统、计算机程序产品和非暂态计算机可读介质。

背景

存在可用于从板材中切割出部件的各种切割技术。可以通过例如冲压或束切割来切割部件。束切割被定义为使某种束作为切割工具，例如激光切割、等离子切割、离子束切割、火焰切割或气割、水切割、颗粒(pellet)切割或空气切割。在冲压中，冲头和冲模用于从板材切割材料。

使用传统的切割技术存在巨大的浪费问题，并且正常的生产可靠的切割方案具有20-50％的浪费。因此通常希望使废弃材料最小化。传统上，要切割的每个单个部件由围绕该单个部件的切割路径限定，并且这些部件与任何相邻部件隔开安全距离被定位。废物的一个主要来源是由从板材切割出的部件之间提供的安全距离形成的废料。

在WO 2011/042058 A1中公开了一种使用束切割技术从一块材料中机械切割出多个部件的方法。其中公开的发明提供了一组控制用于形成具有自由外形形状的部件的群的规则和变量，这些部件彼此靠近地定位，使得只要所述部件的形状允许它，则在相邻的部件之间仅发现来自切割束的一个切口。这种方法减少了单个部件之间的安全距离的需求，从而大大减少了部件之间的废弃材料。

然而，浪费的另一个来源是由于从板材进行切割的传统过程。传统上，操作员首先选择板型式来形成用于切割操作的基础。待切割的几何形状通过规则的多边形来近似，并且以在部件之间提供安全距离的型式进行放置和定位。通过扩大对于每个部件的近似多边形而提供相应的安全距离，来提供安全距离。通过临界多边形(no-fit polygon)(NFP)算法将多边形定位在板型式(也是多边形)上，以确保多边形不会彼此重叠或者与板型式的边缘重叠。当完成几何形状的定位和切割时，任何剩余材料被认为是废料或残余的板材。残余材料被切割成新的板型式，而废料被浪费掉。

在US 2013/0218627 A1中公开了一种用于生成对于多个(a plurality of)组的方法，每个组包括多个矩形元件。该方法包括确定要使用的板的型式的步骤。典型地，板的型式由具有特定宽度的钢辊确定，使得板的至少一个长度是预先确定的。这种方法减少了废料，但它仍然有局限性，并且不太适合自由外形形状的切割。

因此，在切割非矩形形状的几何形状时需要进一步的改进。

发明概述

本发明的目的是减少传统技术的缺点，特别是减少在从板材切割一组几何形状时产生的废料量。

因此，本发明涉及一种用于对板材进行机械切割的方法，包括以下步骤：

-获得待切割的一组几何形状，

-定位该一组几何形状以用于切割，

-基于所定位的几何形状呈现将导致低的废料量的至少一种板材型式，

-经由中央计算机验证至少一种板材型式的可取得性(accessibility)，以及

-基于所呈现的型式和它们的可取得性来确定板材型式。

根据本发明的方法的步骤可以以与权利要求中指定的顺序不同的顺序进行。例如，经由中央计算机验证板材型式的可取得性的步骤可以作为第一步骤进行，其中基于所定位的几何形状呈现将导致低的废料量的至少一种板材型式的步骤将在所述验证步骤之后，并且因此受限于可取得的型式之间的选择。

本发明还提供了经由通过中央计算机验证来自连接或可连接到中央计算机的不同提供者和/或不同存储器的可取得性的可能性。经由中央计算机的可取得性的验证可以自动、半自动或由操作员手动进行。

在随后的步骤中，根据所确定的板材型式切割所定位的几何形状。计算机通常包括处理器和用于存储诸如可取得的板型式的信息的存储器。