[发明专利]一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法及系统

权利要求书

1.一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取原料板信息和零件信息并计算单个原料板面积和零件总面积；

以零件总面积为原料板组合总面积的下界，以两倍零件总面积为原料板组合总面积的上界，得到原料板组合总面积范围；

基于回溯算法和剪枝算法，根据原料板组合总面积范围和单个原料板面积，确定不同组合的对应原料板的数量，得到原料板组集合；

基于二分法对原料板组集合进行搜索选取，得到选取的原料板组合；

基于选取的原料板组合对零件进行排样，判断到零件重叠率为零，记录排样结果；

判断到排样结果为最优解，输出最佳排样结果。

2.根据权利要求1所述一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法，其特征在于，还包括：

判断到原料板组集合为空集，增加原料板并重新确定原料板组合总面积范围，直至原料板组集合非空集。

3.根据权利要求2所述一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法，其特征在于，所述获取原料板信息和零件信息并计算单个原料板面积和零件总面积这一步骤，其具体包括：

获取原料板尺寸信息、原料板数量信息、零件尺寸信息和零件数量信息；

根据原料板尺寸信息计算对应的单个原料板面积；

根据零件尺寸信息和零件数量信息计算零件的总面积。

4.根据权利要求3所述一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法，其特征在于，所述基于回溯算法和剪枝算法，根据原料板组合总面积范围和单个原料板面积，确定不同组合的对应原料板的数量，得到原料板组集合这一步骤，其具体包括：

基于回溯算法穷举原料板组合，按照单个原料板面积由大至小的顺序，根据原料板类别逐步生成原料板组合树；

结合剪枝算法，判断到当前组合的原料板总面积大于原料板组合总面积的上界，将该成原料板组合树的分枝删除；

生成最终原料板组合树；

根据最终原料板组合树确定不同组合的对应原料板的数量，得到原料板组集合。

5.根据权利要求4所述一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法，其特征在于，所述基于二分法对原料板组集合进行搜索选取，得到选取的原料板组合这一步骤，其具体包括：

将原料板组集合内的原料板组合按面积进行排序，得到排序集合；

以排序集合中间的组合为选取的原料板组合。

6.根据权利要求5所述一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法，其特征在于，所述基于选取的原料板组合对零件进行排样，判断到零件重叠率为零，记录排样结果这一步骤，其具体包括：

基于左下放置法在选取的原料板组合内对零件进行排样，得到初始解；

判断到初始解存在零件重叠，对零件进行交换直至零件重叠率最低，得到交换后的排样解；

判断到交换后的排样解的零件重叠率没有降低，调用插入步骤移动零件，得到插入后的排样解；

循环交换步骤和插入步骤直至零件重叠率为零，记录排样结果。

7.根据权利要求6所述一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样方法，其特征在于，还包括：

判断到选取的原料板组合没有排样可行解，以原料板组集合内后半序号的中间序号为选取的原料板组合；

判断到选取的原料板组合存在排样可行解，以原料板组集合内前半序号的中间序号为选取的原料板组合；

更新选取的原料板组合并进行零件排样。

8.一种可变尺寸的多规格板材二维不规则排样系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取原料板信息和零件信息并计算单个原料板面积和零件总面积；

组合模块，用于以零件总面积为原料板组合总面积的下界，以两倍零件总面积为原料板组合总面积的上界，得到原料板组合总面积范围；基于回溯算法和剪枝算法，根据原料板组合总面积范围和单个原料板面积，确定不同组合的对应原料板的数量，得到原料板组集合；

选取模块，基于二分法对原料板组集合进行搜索选取，得到选取的原料板组合；

排样模块，基于选取的原料板组合对零件进行排样，判断到零件重叠率为零，记录排样结果；

输出模块，判断到排样结果为最优解，输出最佳排样结果。