[发明专利]钣金切割自动排料方法

摘要

本发明是一种钣金切割自动排料方法，工艺步骤：读取CAD零件图纸上有关零件形状、尺寸、材质等信息，按相同材质和厚度进行分类，然后自动在钣金材料库中进行匹配，符合要求的材料取出；然后采用最大空间靠接法，按照零件互相不嵌入原则，从钣金材料的左上角开始排料，当一个零件排料完成后，计算可排料的最大空间，然后与下一个零件的投影面积比较，当可排料的最大空间能完全覆盖零件投影面积时，自动进行靠接排料，直到最大可排空间不能覆盖零件中最小的零件投影面积；计算用料剩余量，取最小的用料剩余量β值排料方式为排料结果，并进行排料结果评价，最后输出钣金切割指令进行切割。优点：经应用钣金材料利用率提高了五个百分点以上；极大地提高了钣金切割的利用率和排料的效率。

主权项

1、钣金切割自动排料方法，其特征是工艺步骤依次分为：第一步，通过接口读取CAD零件图纸上有关零件形状、尺寸、材质等信息，并且按相同材质和厚度进行分类，然后自动在钣金材料库中进行匹配，取出符合要求的材料，第二步，计算各零件的面积；第三步，采用最大空间靠接法，建立优化排料算法数学模型：$\beta =\min (L_0\times H-\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{S}_i)$ 式中，β为用料剩余量，Si为多边形零件的面积，n为多边形的个数，矩形钣金材料的区域面积为D，材料长度为L，宽度为H，假设排料结果用料的长度为L0，则本算法要实现：在固定宽度为H，最大的极限长度为L的矩形区域D中，对任意多边形进行排料，使得材料使用最少，也即是在不超出钣金材料区域D的前提下，对给定的多边形零件进行排料，使得L0最小；约束条件：任意两个多边形互不重叠；多边形的顶点不越界；按照零件互相不嵌入原则，从钣金材料的左上角开始排料，当一个零件排料完成后，计算可排料的最大空间，然后与下一个零件的投影面积比较，当可排料的最大空间能完全覆盖零件投影面积时，自动进行靠接排料，直到最大可排空间不能覆盖零件中最小的零件投影面积，则该钣金材料排版完成，并计算用料剩余量β值；第四步，按以上自动排料原则可以有很多种排料方式，计算不同排料结果的用料剩余量β值，确定最小的用料剩余量β值排料方式作为最终优化结果；第五步，计算材料利用率，进行排料结果评价，利用率δ计算函数为：$\delta =\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{S}_i/\underset{k=1}{\overset{m}{\Sigma }}(L_k\times H_k)$ 式中的δ为利用率，SI为多边形面积，n为多边形零件的个数，LK为用料长度，Hx为用料的宽度，m为用料的张数；第六步，得到优化的排料结果。