[发明专利]一种板式家具成品物料入库拼托方法

权利要求书

1.一种板式家具成品物料入库拼托方法，其特征在于：板式家具成品物料入库拼托方法具体如下：

步骤1，获取一组板式家具成品物料内全部结构板的尺寸数据，根据结构板的幅面尺寸由小到大将结构板分类为m类结构板；

步骤2，根据单次搬运重量限度和包装稳定程度，对每类结构板进行叠放包装，形成n组Z轴尺寸不同的结构板包装；

步骤3，以托盘外部轮廓整体尺寸为参考标准，分别对每组结构板包装进行优化排版，当每组剩余结构板包装不能够满足托盘面积利用率的预设值时，暂停对该组结构板包装进行拼托；

步骤4，对剩余结构板包装进行拼托：

当剩余结构板包装数量为0时，表明同一Z轴尺寸的结构板，每层结构板的排版优化均满足托盘面积利用率的预设值；

当剩余结构板包装只包含单一Z轴尺寸的结构板包装时，以托盘幅面尺寸与外部轮廓为参考对剩余结构板包装进行排版优化，按照排版图将其层叠至最顶层；

当剩余结构板包装包含两种及两种以上Z轴尺寸的结构板包装时，按照剩余结构板包装的XY轴幅面尺寸总和的顺序，顺次进行拼托，完成层叠至最顶层；

一组板式家具成品物料内全部结构板根据幅面尺寸由小到大将结构板分类为一类结构板、二类结构板、三类结构板和四类结构板，其中一类结构板和四类结构板均单层包装，一类结构板或四类结构板包装后形成的结构板包装Z轴尺寸为Z₁，二类结构板包装后形成的结构板包装Z轴尺寸为Z₂，三类结构板包装后形成的结构板包装Z轴尺寸为Z₃；

步骤3中每组结构板包装进行优化排版拼托的具体步骤如下：

步骤a，以托盘外观幅面尺寸与外观轮廓为标准，对每层拼托基准的幅面尺寸进行定义，其中，以坐标系为标准，与X轴平行的为托盘拼托基准的短边，定义为托盘拼托基准的宽W；与Y轴平行的托盘拼托基准的长边，定义为托盘拼托基准的长L；

步骤b，以每托结构板包装的幅面尺寸的不同为基准，将相同Z轴尺寸的结构板包装分为N种类型；

步骤c，将所有物料分为A组，每组为一层拼托方案，其中第i层物料种类数量为N_i，存在0≤i≤A；

步骤d，第i层的第j种物料的幅面尺寸分别为：长为l_ij，宽为w_ij，第i层第j种物料的数量为N_ij；

步骤e，第i层的第j种物料的状态属性P_ij包括横排与竖排两种，其中物料包为横排状态时，P_ij＝1，物料包为竖排状态时，P_ij＝0；

步骤f，设第i层第j种物料包处于横排状态的行数为R_ij；

步骤g，设第i层第j种物料包处于竖排状态的行数为C_ij；

步骤h，设第i层第k排的第j种处于横排状态的物料包的数量为n_ikj；

步骤i，设第i层第k排的第j种处于竖排状态的物料包的数量为m_ikj；

步骤j，约束条件分别为

约束条件

步骤k，优化排版需要遵循的数学模型为

步骤4中，剩余结构板包装含两种Z轴尺寸时，剩余结构板包装的拼托步骤如下：

步骤4.1.1，对剩余两种结构板包装中各自幅面尺寸面积之和进行对比，确定Z轴尺寸为z_i的剩余结构板包装幅面尺寸面积之和大于Z轴尺寸为z_j的剩余结构板包装幅面尺寸面积之和；

步骤4.1.2，规定厚度为z_i的物料中，幅面尺寸最小的物料的幅面尺寸为S_1min，厚度为z_j的物料中，幅面尺寸最小的物料的幅面尺寸为S_2min；

步骤4.1.3，规定一层第一次剩余面积为S_1.0，第二次剩余面积为S_1.1，第三次剩余面积为S_1.2；

步骤4.1.4，规定进行剩余物料的拼托方案时，拼托第一层为N层，第二层为N+1层；

步骤4.1.5，首先在第N层进行幅面尺寸面积之和较大的z_i的拼托，当z_i在第N层拼托结束之后，对第一次剩余面积S_1.0与z_j物料中幅面尺寸最小值S_2min进行对比；

步骤4.1.6，若S_1.0S_2min，则第N层剩余空间能够继续进行z_j的拼托工作，在第N层继续拼托z_j；当z_j在第N层拼托结束时，若z_j没有剩余，则表明拼托工作结束，当z_j仍有剩余，则在第N+1层继续拼托z_j直至拼托工作结束；

步骤4.1.7，若S_1.0S_2min，则第N层剩余空间不能够支持z_j的拼托，则将z_j拼托至第N+1层，直至拼托工作结束；

步骤4中，剩余结构板包装含三种Z轴尺寸时，剩余结构板包装的拼托步骤如下：

步骤4.2.1，对剩余三种结构板包装中各自幅面尺寸面积之和进行对比，Z轴尺寸分别z_i、z_j、z_k的剩余结构板包装幅面尺寸面积之和按降序排列；

步骤4.2.2，规定厚度为zi的物料中，幅面尺寸最小的物料的幅面尺寸为S_1min，厚度为z_j的物料中，幅面尺寸最小的物料的幅面尺寸为S_2min，厚度为z_k的物料中，幅面尺寸最小的物料的幅面尺寸为S_3min；

步骤4.2.3，规定一层第一次剩余面积为S_1.0，第二次剩余面积为S_1.1，第三次剩余面积为S_1.2，规定第二层第一次剩余面积为S_2.0；

步骤4.2.4，规定进行剩余物料的拼托方案时，拼托第一层为N层，第二层为N+1层，第三层为第N+2层；

步骤4.2.5，首先在第N层进行幅面尺寸面积之和最大的z_i的拼托工作，当z_i拼托结束之后，对比第N层的第一次剩余面积S_1.0与厚度为z_j的物料的幅面尺寸最小值S_2min；

若S_1.0S_2min，则表明z_j能够在第N层的剩余空间进行拼托，需要在第N层继续拼托；当z_j仍有剩余且第N层第二次剩余空间S_1.1与厚度为z_k的物料幅面尺寸最小值之间的对比结果为S_1.1S_3min，或z_j没有剩余时，z_j在第N层的拼托结束；

此时，若z_j仍有剩余，则在第N+1层继续z_j的拼托，当z_j在第N+1层的拼托结束时，对比第N+1层第一次剩余空间S_2.0与厚度为z_k的物料幅面尺寸最小值S_3min：

a.若S_2.0S_3min，则表明第N+1层的剩余空间能够继续进行z_k的拼托工作，在第N+1层继续拼托z_k；

a)当z_k在第N+1层的拼托工作结束时，若z_k仍有剩余，则在第N+2层继续进行z_k的拼托工作，直至拼托完成z_k所有物料的拼托；

b)若z_k没有剩余，则表明z_k所有物料的拼托工作已经完成；

b.若S_2.0S_3min，则表明第N+1层的剩余空间不能够继续进行z_k的拼托工作，在第N+2层进行z_k的拼托工作直至z_k所有物料拼托完成；

若S_1.0S_2min，则表明第N层剩余空间不能够继续进行z_j物料的拼托工作，在第N+1层进行z_j的拼托，当z_j在第N+1层的拼托工作结束时，对比第N+1层剩余空间S_2.0与厚度为z_k的物料幅面尺寸最小值S_3min；

此时，若S_2.0S_3min，则表明，第N+1层剩余空间仍然能够进行z_k的拼托工作，在第N+1继续进行z_k的拼托工作：

c.当z_k在第N+1层的拼托工作结束时，若z_k仍有剩余，则在第N+2层继续进行z_k的拼托工作直至拼托完成；

d.若z_k没有剩余，则表明z_k所有物料的拼托已经完成；

若S_2.0S_3min，则表明，第N+1层的剩余空间不能够进行z_k的拼托工作，在第N+2层进行z_k的拼托工作直至z_k所有物料的拼托完成。