CN103608145A - 使用切割控制规则和变量在一块材料上切割多个工件的方法、系统和计算机程序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于使用束切割技术，在一块材料上机器切割多个工件的方法和系统。本发明提供一组控制规则和变量，用于切割二维形状或图案。根据待切割的形状或图案，一个规则或几个规则的组合用于切割操作，从该材料中，形状或图案形成工件(31、32、33、34)。本发明特别地教导：控制规则组包括用于形成具有自由外形形状的工件的群组(3A)的规则，工件放置彼此非常接近，这样只要工件的形状允许，相邻工件之间只有切割束切出的一个切口厚度。

Description

使用切割控制规则和变量在一块材料上切割多个工件的方法、系统和计算机程序

技术领域

本发明涉及一种用一块材料切割多个工件的方法，该方法使用束切割技术，提供一组控制规则和变量，用于切割二维形状或图案，其中根据要切割的形状或图案，在操作中使用一个规则或多个规则的组合，形状或图案在这块材料中组成工件切割。

本发明也涉及系统和计算机程序产品，通过计算机程序实现本发明的方法。

有各种各样已知的切割技术，用于在一块材料上切割出工件，本发明涉及这里被称为束切割技术。束切割被定义为具有几种作为切割手段的束，例如激光切割、等离子切割、离子束切割、火焰或气割、水刀切割、粒切割或空气切割。这不会与机械切割混淆，其切割手段是构件，例如切割刀片或旋转切割头。

背景技术

使用工作计划优化工具，基于嵌套工件布置方法，放置用一块材料切割的工件，这是预先知晓的。嵌套是一种在两维中使用的几何优化工具，基于不同的启发式搜索算法，这些搜索算法在一个给定的工作区域内旋转和装填多边形。用图形方式，嵌套工作计划给出了很好的解决方案，但在生产中要求在工件之间使用安全距离。安全距离必须考虑在生产过程中出现的加工和材料技术条件。安全距离的尺寸根据材料和使用的切割技术变化，工件之间标准的安全距离是5-20mm。

用于控制机器的切割操作的控制规则的实例是如何处理：

-锐利边缘，

-转折点，

-在关键区域束中断，

-感知切割头，

-考虑位于的网格，

-考虑预切开的支点风险，

-长度、形状和引入角度，

-长度、形状和引出角度，

-工件的微接头，以及

-切割时气体的不同使用和水切割中抽象材料的量。

与使用的材料有关的控制规则的实例可以是：

-用于不同金属的滚动方向，

-加热，

-材料摆放，

-在材料中的不同图案，

-材料拉伸，

-工件公差，以及

-工件质量。

由于上述与生产和材料相关的条件，在切割工件之间有浪费的材料。

当束在材料上切割时，切口的厚度是相同的，或相当于束的厚度，因此当在材料上定位工件和在工件之间设置安全距离，束厚度必须考虑。众所周知，在切割过程中使用刀具半径补偿，如果切割在切割方向上向工件的左边进行，使用左边刀具半径补偿；如果切割在切割方向上向工件的右边进行，使用右边刀具半径补偿。每当工具半径补偿改变，切割过程停止，关闭束，且进行新的穿孔。

一些已知的用于提供可靠生产过程的技术30是在工件与工件周围的材料之间使用微接头，通常称为材料骨架。微接头通过在一次沿切割路径的切割中停止切割束，将切割装置沿切割路径移动一小段距离，且再次启动切割束沿切割路径继续切割。小的未切割部分构成微接头。

众所周知，在切割过程不中，为了使穿孔的数量和定位距离减到最小，手工确定工件之间过渡部分的位置以及链切割。

通过使用常用的切割两点之间的直线，以尽量减少材料的浪费和切割长度，是众所周知的。在共同切割中，两个工件之间的距离仅为束切出的一个切口厚度，在切割过程中，没有使用刀具半径补偿。

发明内容

问题

使用任何种类的束切割技术，存在巨大的浪费问题。正常的产品可靠的切割计划有20-50%的浪费。生产中所产生的浪费的背景是无效的用于在原材料上部分放置方法，并且结合了每个切割方法和每种材料的技术规则。

当切割技术作为生产方法，带来详细价格的四个不同的成本。材料成本，通常大大超过价格明细的50%，和三类不同的机器成本：穿孔、定位距离和切割距离。降低浪费材料的数量是个问题。限制切割过程中要求的穿孔的数量，也是一个问题，且优化切割过程中定位距离和切割距离是一个问题。

为使材料浪费减到最少，使自由形状工件之间的距离减到最少是一个问题。

如果工件定位彼此非常接近，保持穿孔数量最小也是一个问题；提供束切割过程的转向区域，且避免工件旋转，如果没有工件与之连接的邻近的骨架。

在束切割中，切割束滞后是一个问题，在切割装置与材料的相关移动中，切割束滞后从材料的上表面到材料的下表面。这意味着如果机器停止移动且关闭束，那么材料在切割的终点不能完全穿透。

另一个问题是，如果切割运动静止，束接通，以赶上该延迟，那么停止点周围的区域中的材料的性质将受到影响，例如使用一些切割技术材料可能被加热并硬化。同样如此，在一次新切割的起点，材料的穿孔将形成一个熔坑，熔坑起点周围性能受影响的材料为半径。由于这些问题，所谓的引入和引出有时用于每次切割的起点和终点，这里引入和引出在实际切割之外，这样影响材料的区域不是切割工件的一部分。

解决方案

为了解决一个或多个以上指出的问题，并从以上指出的发明领域的观点来看，本发明教导，控制规则组包括用于形成一组自由形状的工件的规则，其中工件放置彼此非常接近，以使只要工件的形状允许，相邻工件之间，切割只有束切出的一个切口厚度。

这将减少材料浪费，且将优化切割过程中的定位距离和切割距离。

本发明教导，控制规则组包括用于通过微接头连接组中的工件的规则，微接头用袋形区保持工件在一起，或保持相邻工件彼此在一起。

本发明特别教导，微接头通过进入待切割的轮廓一定距离开始轮廓切割形成，或者通过待切割的轮廓终点前一定距离停止轮廓切割形成，这样不完成轮廓的完整切割，其中未切割的轮廓的起点和终点构成微接头，以此方式形成的微接头的尺寸与一定距离相对应。这将允许微接头的形成，无需在切割过程中启动和停止切割束，这将使切割加工中启动和停止切割束的次数更少。这样做，通过微接头彼此连接的工件组，在切割过程中可以被视为一个复杂的工件。

也提出控制规则组，包括用于连接工件与围绕群组的材料的规则，通过微接头保持工件与周围的材料连接在一起。此外，通过进入待切割的轮廓一个设定的距离，开始轮廓的切割形成微接头；或者在待切割的轮廓终点前设定的距离停止轮廓切割形成微接头，从而不完成完整的切割轮廓，其中未切割轮廓的起点或终点构成微接头，以此方式形成的微接头的尺寸对应于设定的距离。

提出了通过控制规则，控制微接头的大小，其中那些用于控制的大小变量，取决于设定的距离、使用的材料和使用的切割装置。

有时需要刀具半径补偿，以保持相邻工件之间需要的距离，并且也可保证需要的切割工件质量要求。为了限制穿孔的数量，以及归于其的引入和引出切割线，并且为了使工件的复杂组合归于一个群组，提出了一套控制规则，包括在右刀具半径补偿、左刀具半径补偿以及无刀具半径补偿之间切换规则，在直线或轮廓的连续切割过程中，不断开和接通切割束。

出于同样的原因，也提出了一套控制规则，包括创建策略定位转向区域的规则，通过为此目的的分割切割，或者通过切割线或轮廓比必需需要的更长，且使用以此方式设立的间隙，作为转向区域。

使用这样的间隙作为转向区域，通过允许切割束在转向区域赶上使用的切断装置，也就是说，可以在转向区域消除切割束的滞后，允许直线切割束作为切割束，改变方向，并继续在新的方向上切割。

这确保机器将切割束转到另一个方向，切割将完成所有材料即使在转折点，在转折点没有留下相邻材料之间的、不必要的桥接材料。

也提出了控制规则组，包括当切割束穿过拦截点时允许切割束在拦截点赶上使用的切割装置的规则。

由于多个工件放置得彼此接近，根据它们的外形，有时需要非常小的角度的切割。这些小的角度，可以通过两个直线切割，通过两条切线或曲线，或者通过直线切割与引入该角度的曲线的组合形成。切割小的角度存在技术问题，本发明提出控制规则组，包括用于切割小角度的规则，所述规则声明用两个切口切出小角度，每一条引入角度的线一个切口。通过两个切口引入角，或者由一个切口引入角，一个切口引出角，这是可以做到的。无论哪种方式，有可能让切割一直到角度的顶点，或者在该角度的顶点之前停止切割，从而在角度的顶点形成一个微接头。

放置彼此非常接近的工件的群组的形成，有时需要用材料切出细的线纹，本发明教导，两个切口之间的距离是如此之小，两个切口之间的材料的属性会受影响并开始结团(struggle)时，用两个部分切口形成各自切口，从而最大限度地减少细的工件中受影响的材料的问题。这些部分切口，从各自切口的外部工件开始，向各自切口的中心。

也提出了部分切口不能一直沿各自的切口形成，但微接头在两个部分切口之间留下，从而为薄的工件与相邻工件提供支撑。

提出了控制规则组，包括用于在袋形区中加工新的穿孔的规则。

也提出了控制规则组，包括用于通过穿孔切割袋形区的规则，用于在群组周围的材料上开始切割，然后用于在群组内切割出袋形区，或者袋形区的一部分的规则。

也提出了控制规则组，包括用于在所述群组内，切割第二袋形区的规则；通过穿孔，在所述群组内第一袋形区内开始切割，然后在所述群组内切出所述第二袋形区，或者所述第二袋形区的一部分。

也提出了控制规则组，包括用于在之前进行的切割中加工新的穿孔的规则。

这些关于穿孔和切割袋形区的规则，由于要求更少的穿孔，可以很容易地获得有成本效益的穿孔，这些规则还需要使能自由形工件之间袋形区的切割。

为了进一步减少材料浪费，提出只要是不允许相邻工件之间，切割只有束切出的一个切口厚度，其中一个工件可以是所述群组中的另一个工件，另一个群组中的工件用同一块材料切出，一个或多个单一工件，用同一块材料或所述周围材料的外部框架切出，至少两个不同的变量是用来设置相邻的、来自两个不同群组的工件之间的距离。第一变量表示具有平行线边缘的相邻工件之间的第一最小距离，第二变量表示相邻工件之间的第二最小距离，其中相邻工件中至少一个具有非直线边缘；其中第二变量表示的距离，比第一变量表示的距离更短，因为两个平行切口对相邻工件的材料，多于非直线切口的影响。

也提出了第二距离，第二距离由第二个变量表示，取决于非直线的形状，例如具有较小半径的形状，比具有较大半径的形状，允许更短的最小距离。另外，具有角度边缘的形状，比具有半径的形状，允许更短的最小距离。

应当理解，这些规则的实现，取决于使用的束切割技术和使用的材料，因此提出了第三变量，第三变量表示使用的材料，以及第四个变量，第四个变量表示使用的束切割技术，如使用等离子，激光，火焰，水，离子、炬，颗粒或空气切割，这样这些变量当在某个切割操作中应用这些规则时可以考虑。

不同的切割技术，将提供切割束不同的厚度；使用相同的切割技术的不同切割装置，也将提供切割束不同的厚度，取决于切割装置的情况。因此，提出第五变量，第五变量表示切割束的宽度或厚度。第五变量也取决于第三和第四变量。

本发明教导，控制规则组可能提供引入或引出的规则，通过所述引入或引出的角度、形状和/或长度的自动调整，取决于使用的材料，所述使用的材料的厚度和使用的切割技术；角度和长度调节适用于定位切割的开始和停止点，离切口足够远，具有引入或引出角，尽可能小的角度。

本发明提出了在所述群组中，以完成所有切割操作的顺序，完成切割操作，例如切割所有的孔，策略定位分割切割，公共切割和袋形区，从而在完成所述群组的外部轮廓之前，创建必需的微接头。

应当理解，本发明的方法可以实现为一种计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助设计(CAD)的工具，或者实现为控制规则和变量的一部分，控制规则和变量用于通过计算机数字控制(CNC)控制的切割设备的数字控制器。

应当理解，本发明的方法中描述的规则和变量，可以根据设定的变量和距离自动实现，而不需要人工干预。

本发明还涉及用一块材料，切割几个工件的系统，包括束切割装置和控制单元，控制单元用于控制束切割装置适用于执行控制，控制是根据本发明方法的控制。

本发明还涉及一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序代码，当被执行时使计算机能够实现根据本发明方法的控制规则和变量。

优势

根据本发明的方法、系统、计算机程序产品的优势，是通过本发明，能够最大限度地减少材料的浪费，并建立具有优化的机器成本的、可靠的生产切割计划，这意味着关于穿孔的数目、定位距离和切割距离的优化。

本发明提供了一种具有切割工作计划的优化切割，如果可能，控制切割机器中的切割变量，以获得可靠的加工处理。本发明提供了对转向区域、工件之间的距离、工件之间的微接头的控制，当不只一个自由形工件聚在一起时，长度、形状和引入角度，长度、形状和引出角度，刀具半径补偿之间的切换，以及在群组区域内扫描，使用感应刀头，不在群组区域内的孔、切缝、共同切口以及袋形区之间提升刀头，最大限度地减小定位距离。

这提供了生产可靠性，生产可靠性是指安全的加工过程、正确工件的公差，以及工件的最优质量，以最小的资源浪费。

本发明提供了建立自由形状工件的群组的可能性。在封闭群组中的工作区域内优化的单个工件，提供了最大限度减少材料浪费的机会。当创建群组时，彼此定位的细节，使得当聚集起来时可能使用所有的切线线段。本发明的多个工件的群组，创建一个新的工件，所述工件无安全距离，只有切线、切缝、桥、转向区、微接头、共同切割线和袋形区。本发明的规则和变量的不同结合(Different constellations)，提供了带来可靠的切割过程的可能性，对于任何即将到来的情况，当自由形状二维工件聚集起来，没有安全距离。

待切割工件之间和/或工件与袋形区之间微接头的使用，还给出了在手工的或自动的拣选过程中的优势。

发明的转向区域的使用，还提供其他的可能性，以避免使用改变切割方向的骨架区域，而使用切割方向改变的、已经切割的直线，而这使浪费减到最小。

附图说明

现在参照附图，详细描述根据本发明的方法、系统和计算机程序产品，其中：

图1是根据本发明的方法、系统和计算机程序产品的原理和简化图；

图2是只有两个工件的一组工件示意图；

图3是有多个工件的一组工件示意图；

图4是如何越过多个拦截点切割；

图5示出了切割为了获得不同的手段，共同切口是如何结束的原理和简化图；

图6a和6b是如何切割小角度的原理和简化图；

图7a和7b是两种不同方式的示意图，切割出两个具有相邻切线、距离为切割束切出的一个切口厚度的工件；

图8是如何切割细条的示意图；

图9是如何设置不同组之间距离的示意图；

图10是如何设置引入和引出的示意图；以及

图11是用于穿孔的不同位置和切割袋形区的不同方法的原理和简化图。

具体实施方式

现在参见图1描述本发明，图1示出了使用束切割技术在一块材料12中切割多个工件12a、12b、12c方法。该示意图显示切割装置13是可移动的，材料12是固定的，然而，应当理解，本发明也可以在切割装置是固定的而材料是可移动的系统中实施。本发明涉及控制材料12和切割装置13之间的相对运动，不管哪个固定哪个移动。

在本发明的说明书中，使用的某些术语可能隐含描述一种特定的束切割技术，但应当理解，本发明涉及任何束切割技术，本领域技术人员将理解，用一种束切割技术特定的术语描述的特征，如何可以适用于另一个光束切割技术，且在另一个光束切割技术中实施。

本发明的方法提供了一组控制规则和变量，控制规则和变量用于切割二维形状或图案，其中一个规则或多个规则的组合用于切割操作，取决于要切割的形状或图案，形状或图案在这块材料中构成工件。控制规则和参数，用于控制切割装置13和材料片12之间的相对运动，使这种运动以一种可控的方式进行，以完成切割操作。

特别教导，控制规则组包括用于具有自由形状的工件构成群组的规则。自由形状是指工件可以具有任何两维的外形或形状，可以用材料切割。

本发明教导，工件12a、12b、12c放置彼此接近，使得只要工件的形状允许，相邻工件之间，切割只有一个束切出的切口厚度。

这意味着工件之间需要公共切口，其中要切割的的公共线不是两个点之间的直线上，而可以是任何弯曲的形状，或者多个连接的直线。

在以下的描述中提供的不同的实施例，说明了实例，其中具有不同外形或形状的工件可以切割，工件之间没有任何所需的骨架，从而节省了大量的材料。

一个实例在图2中说明，其中第一工件21和第二工件22放置彼此接近，使得工件21、22之间，只有切割一个切口23的厚度。

提出控制规则组，包括用于微接头形成的规则，微接头将工件与一个或多个群组内的袋形区连接在一起，通过微接头保持各个工件与袋形区连接在一起；或者微接头将工件连接在一起，通过微接头保持相邻工件连接在一起；微接头的形成，是通过进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，或者通过在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓的切割，因而不完成轮廓的完整切割，参见图5，这将被更详细地展示。以此方式形成的微接头的尺寸对应于设定的距离。

应当理解，控制规则组也可能包括将工件与围绕群组的材料连接的规则，通过微接头保持工件与周围的材料连接在一起，这显示在图2中，表明第一微接头24与第二微接头，将工件21、22与周围的材料2连接在一起。

在图2中可以看出，第一微接头24形成是通过进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，而第二微接头25形成是通过在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓的切割，从而不完成轮廓线完整切割，其中以此方式形成的微接头24、25对应于设定的距离。

应当理解，根据材料的厚度，微接头可能根本不需要，因为切割工件不偏离骨架，相邻工件当材料足够厚时，对于小工件没有倾斜的风险。

微接头的尺寸通过控制规则进行控制，而用于控制尺寸的变量取决于设定的距离、使用的材料和使用的切割装置。例如，如果切割技术与材料的组合，引起束滞后，然后切割可以一直进行几乎到另一切割工件，在这里关闭束，由于束滞后是微接头的一部分，较厚接合点位于材料的背面。如果切割技术和材料的组合，不会导致任何束的滞后，那么微接头可以切割到精确的尺寸。

如果所述第一和第二工件21、22，需要刀具半径补偿，本发明教导，当在点2a开始切割，左边刀具半径补偿用于切割第一工件21的轮廓，到点2b，共同切割开始。从点2b到点2c，在共同切割轮廓部分，不使用刀具半径补偿，而从点2c到点2d，右刀具半径补偿用于切割第二工件22的轮廓。因此，建议控制规则组，包括用于刀具半径右补偿，刀具半径左补偿和无刀具半径补偿之间切换的规则，在连续切割线或轮廓的过程中，断开和接通切割束。不断开和接通切割束。这意味着切割图2中的工件21、22，能够在从的从点2a到2d的一次连续的切割中完成。该图也表明未完全地完成切割，如何形成微接头24、25。

图2是本发明一个非常简单的具体实施例的图，因为工件群组只包括两个工件。

图3是具有四个工件的群组3A的另一个实施例，第一31、第二32、第三33、第四34工件。这里可以看出，切割工件在四个工件的中间创建一个袋形区3B，因为四个工件具有圆角。

本发明教导，控制规则组包括创建策略定位转向区域的规则，通过为此目的的分割切割，或者通过切割线或轮廓比必需需要的更长，且使用以此方式创建的间隙，作为转向区域。

在图3中，提出了首先切割工件中的三个之间的公共切口，例如首先第一和第二工件31、32之间的第一公共切口35，然后第二和第三工件32、33之间的第二公共切口36，然后第三和第四工件33、34之间的第三公共切口37。这三个公共切口35、36、37切割成中间的袋形区3B，从而创建了三个转向区域，第一转向区域35'，第二转向区域36'，以及第三转向区域37'，位于各自公共切口的末端。

当第四共同切口38被切断，中间的袋形区是通过相同的切割形成的，其中三个转向区域35'、36'、37'允许束进入转向区域，转向，然后接着离开转向区域，切割下一转角，接着进入下一个转向区域等，环绕整个袋形区3B。

根据图3的实施例也是一个在切割中可能需要改变刀具半径补偿的实例。为了举例证明这一点，表明当第四公共切口38形成，在第一工件31和第四工件34之间的切割过程中没有使用刀具半径补偿；切割第四工件34的圆角时，在转入第三转向区域37'时，在切割第三工件33的圆角时；在转入第二个转向区域36'时，在切割第二工件32的圆角时；在转入第一转向区域35'时，及在切割第一工件31的圆角时，改为左刀具半径补偿。

间隙作为转向区域的使用，是通过允许切割束在转向区域赶上使用的切割装置完成的。

可以允许束以不同的方式赶上切割装置，选择哪种方式取决于具体切割情况。

一种允许束赶上切割装置的方法，是允许切割速度在转向区域中减慢，当切割操作在这项区域之外进行时，加速到正常切割速度。在实际应用中，本发明的紧凑的转向区域，导致当在转向区域进行转向切割速度减慢，从而允许束赶上切割装置。在某些应用中，根据可靠性和/或质量要求，可能会要求主动减慢，甚至是停止，在切割过程中的移动，以确保束真正赶上。

允许束赶上切割装置的另一种方法，是允许切割装置在转向区域内加工半径。

允许束赶上切割装置的另一种方法，是通过切割装置在转向区域内加工角度或相(phase)。

图4示出了本发明的一个实施例，其中切割束41穿过几个已经切割的线4a、4b、4c、4d，或者拦截点。这可能导致一个问题，如果束滞后于切割设备，由于束的上部可能在拦截点的另一侧开始切割，在束的下部穿透拦截点的另一侧之前，这可能是切割中断的风险。

为了防止这种情况，本发明教导，控制规则组包括当切割束穿过拦截点时，允许切割束在拦截点赶上使用的切割装置，的一个截获点作为切割光束穿过截取点的规则。

可以用不同的方式完成追赶，提出三种不同的方式是：让切割装置在切割间隙内做一个小半径A，让切割装置在切割间隙做一个小相B，或者当进入间隙时，放慢切割速度；然后退出间隙C时，开始以正常速度切割。

图5显示了切割如何以不同的方式结束，可以以不同的方式结束，以实现本发明的不同特征。该图示意性地显示出第一工件51，第二工件52，第三工件53和第四工件54，属于一个工件群组5A，整个群组未显示在图中。

这些工件确定位置，这样第一工件51和第二工件52之间的第一切口512是共同切割，第二工件52和第三工件53之间的第二切口523是共同切口，以及第三工件53和第四工件54之间的第三切口534是共同切口，所有四个工件形成的边界是外部切口55。

这里可以看出，第一切口512在到达外部切口55之前已被停止，从而在第一工件51与第二工件52之间形成一个微接头56。

也可以看到，第二切口523被一直切割到外部切口55，从而将第二和第三工件52、53彼此分离。

也可以看到，第三切口534切割超过外部切口，从而提供了策略定位切口，策略定位切口可以用作转向区域57。

图6a表明本发明提出关于切割小角度6A解决方案。本发明教导，控制规则组包括规则，所述规则指出用两个切口，第一切口61和第二切口62，切出小角度6A；一个切口切出一条线，在本实施例中，表明两个切口引入角度6A。该图表明，每个切口引入61'、62'到角6A的顶点6A'，但应当理解，切口中的一个或两个不必一直通向角的顶点，从而在角的顶点留下微接头，或者切口中的一个或两个经过角的顶点。在图中，由两条曲线相互通往角度的例子，但是，应当理解，也可能是两条直线，或者一条直线和一条曲线，相互引入。

图6b示出了如何切割角度6B另一个实施例。这里表明用两个切口63、64切出角6B，一个切口64引入64'角6B，一个切口63引出63'角6B。在该图中表明，切口64引入角6B，不必一直通向角的顶点6B'，从而在角的顶点留下微接头65，然而，应当理解，两个切口可以一直通向顶点，如图6a所示；或者一个切口中的一个或两个经过角的顶点。

图11显示了不同的实施例，如何加工一个新的穿孔，以及如何在群组11中切割袋形区，群组11具有四个工件11a，11b，11c，11d，两个袋形区11e、11f的11与四个部分以及围绕群组11的材料11g。

根据这些实施例，控制规则组包括5个规则，说明一个在袋形区区域11e中加工一个新的穿孔11e’。

这里还可以看出，袋形区11f可以切割，通过加工一个穿孔g’，在围绕群组11g的材料中开始切割，然后在群组11内，切出袋形区11f，或袋形区的一部分。

另外还提出，第二袋形区11f，可以在群组中切出，加工一个穿孔11e'，在群组中第一袋形区11e开始切割，然后在群组内切出第二袋形区11f，或第二袋形区的一部分。然后切割出群组内的第二袋形区11f，或者第二袋形区的一部分。

也提出了在之前进行的切割中加工新的穿孔11B。

图7a显示了一个示例，其中第一工件7a1和第二工件7a2放置在适当的位置，这样相邻切线之间的距离只是切割一个束切出的切口厚度。在图7a中，通过切割策略定位分割切割7a3，切割操作开始；策略定位分割切割7a3是通过第一和第二工件7a1、7a2的公切线。用一个切口切割两个工件7a1、7a2之后，切割束使用策略定位分割切割7a3，作为转向区域7a3'。在这种切割中，要求不改变半径补偿，因为切割方向7a4、7a4'是半径补偿在整个切割过程中保持不变。

图7b还示出一个实例，其中的第一工件7b1和第二工件7b2定位，这样相邻切线之间的距离只是切割一个束切出的切口厚度。图7b中，两个工件7b1、7b2用一个切口切割，其中切割束穿过已经切割的切点7b3，当切割束第二次穿过这一点，已经切割的切点7b3因而是拦截点，根据图4。如果有刀具半径补偿的要求，这可以通过刀具半径补偿的改变提供，当切割束从切割第一工件7b1移动到切割第二工件7b2，反之亦然，切割方向7b4、7b4'是这样，当切割束经过切点7b3，半径补偿发生变化。

图8表明，当三个切口，第一切口81、的第二切口82和第三切口83，之间的距离如此之小，两个相邻的切口之间的材料属性受影响，并开始结团，本发明提出第一、第二和第三切口81、82、83用两个部分切口81a、81b、82a、82b、83a、83b，从各自切口81、82、83的外部部分开始，向各自切口81、82、83的中心。

图8还表明，在第一和第二部分切口81a、81b、82a、82b，不是一直沿各自的切口81、82形成，但在两个部分的切口81a、81b、82a、82b之间的留下的微接头81c、82c，然而第三部分切口83a、83b，一直切割完成第三切口83轮廓的切割。

本发明的教导，同的变量可用于控制切割装置。

任何是不允许相邻工件之间切割只有一个切割束切出的切口厚度的情况下，其中一个工件可以是所述群组中的另一个工件，另一个群组中的工件用同一块材料切出，一个或多个单个工件用同一块材料切出，或者周围的材料的外部框架，本发明教导，第一和第二个变量是用来控制相邻工件之间的最小允许距离。

在图9中举例说明，表明两个或多个群组9A、9B、9C是从一块材料上切出，也表明周围材料的外框架9D的一部分，所有代表相邻的工件。群组可以包括几个不同的工件，但为了简单起见，群组9A、9B、9C只是示意性地表示为实线工件。第一变量表示相邻工件9A、9B之间的第一最小距离a9，工件9A、9B具有平行线9A'，9B'边缘。第二变量表示相邻工件9A，9C之间的第二最小距离b9，其中相邻工件中9C至少一个9C'具有非直线边缘。本发明教导，由第二变量表示的距离b9，比第一变量表示的距离a9更短。

本发明还教导，第二变量表示的第二距离b9取决于非直线9C'的形状。图9还表明，形状9C”具有一个较小的半径，允许相邻工件9C、9D之间的最小距离d9，比具有较大的半径的形状9C'，相邻工件9A、9C之间的最小距离b9更短。也表明，如果相邻工件中至少一个9B，具有转角9B”，那么距离c9可以比距离d9更短，d9是其他非平行线9C'、9C”，由第二变量表示。

提出了表示使用的材料的第三变量，以及表示使用束切割技术的第四个变量，如等离子、激光、火焰、水、离子、炬、颗粒或空气切割。

也提出了表示切割束宽度第五变量，第五变量取决于第三和第四变量。

如图10表明，根据使用的材料，通过自动调整引入102或引出102角度、形状和/或长度，使用的材料的厚度和使用的切割技术，控制单元适应于提供引入101或引出102。

提出选择与切口103相关的角101a、102a，尽可能小，这样当切割束在引入101中启动，通过穿孔创建熔坑101b，或者当切割束在引出102中停止，创建受影响的区域102b，熔坑101b和受影响的区域102b位于切口103之外，仍然最大限度减小引入101和引出102的长度。

提出所有群组内的切割操作，例如切割所有孔、策略定位分割切割、公共切割和袋形区，从而产生所需的微接头，在完成所述群组的外部轮廓之前。

应当理解，根据本发明的方法可以实现为计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助设计(CAD)的工具，或者实现为控制规则和变量的一部分，控制规则和变量用于通过计算机数字控制(CNC)控制的切割设备的数字控制器。

应当理解，本发明的方法中所描述的规则和变量，可以根据设定的变量和距离自动实现，而不需要人工干预。

本发明还涉及一个系统，参见图1描述该系统，作为用一块材料12切割多个工件12a、12b、12c的系统11，本发明的系统11包括束切割装置13和控制单元14，控制单元14用于控制束切割装置13。

控制单元14适用于遵循一组控制规则，控制规则组用于切割二维形状或图案，其中一个规则或多个规则的组合可用于切割操作，这取决于要切割的形状或图案，用材料块12，形状或图案形成工件12a、12b、12c。

本发明特别教导，控制单元14适用于按照一组控制规则，控制规则包括，用于具有自由外形形状的工件12a、12b、12c的群组形成的规则，其中工件l2a、12b、12c放置彼此接近，使得只要工件的形状允许，相邻工件之间，只有一个切割束13a切出的切口厚度13a'。

提出控制单元适用于控制切割装置，留下相邻工件之间或者工件与一个或多个袋形区之间的微接头，因而允许微接头保持相邻工件彼此连接在一起，或者保持一个工件与一个袋形区连接在一起，其中控制单元适用于控制所述切割装置，进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，或者，如图5所示，在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓512的切割；借以控制切割装置不完成轮廓的完整切割，从而提供了一种微接头56，连接第一工件51和第二工件52，其中微接头的尺寸对应于设定的距离。

如图2中所示，提出控制单元适用于控制切割装置，留下微接头24、25，微接头24、25位于工件21、22与围绕群组的材料2之间，因而允许微接头24、25保持工件21、22与周围材料连接在一起。

控制单元适合于按照控制规则设置微接头的尺寸，控制尺寸的变量取决于使用的材料、和使用的切割装置。

提出控制单元适用于控制切割设备，在连续切割一条线或轮廓的过程中，在右刀具半径补偿，左刀具半径补偿和无刀具半径补偿之间切换；如果第一和第二工件21、22条要求刀具半径补偿，而做到这一点，无需切割新的孔。图2说明了这一点，表明在点2a开始切割，左刀具半径补偿用于切割第一工件21的轮廓，到点2b，共同切割开始，从点2b点2c，在轮廓的公共切割部分，不使用刀具半径补偿，从点2c到点2d，右刀具半径补偿用于切割第二工件22的轮廓。

如图3中所示，提出控制单元适用于控制切割装置，创建策略定位转向区域35'、36'、37'，通过加工用于此目的的切缝，或者通过切割线或轮廓比需要的更长，控制所述切割装置使用以此方式创建的间隙作为转向区域。

控制单元适用于控制切割装置，通过控制切断装置使用间隙作为转向区域，从而允许切割束在转向区域赶上切割装置。

赶上束可以用不同的方式提供。可能控制单元适用于控制切割操作，在切割间隙中减慢切割速度，当切割操作在间隙的另一侧开始时加速到正常切割速度。转向区域中的紧转折点的自然原因，是当进行转向时切割速度减慢，然而，在某些应用中，根据可靠性和/或质量要求，可能会要求主动减慢，甚至停止切割过程中的移动，以确保束真正赶上。

控制单元也可以适用于控制切割装置，在切割间隙中做一个半径移动，或者在切割中做角度移动或相移动。

以同样的方式，控制单元可适用于控制切割装置，当切割束穿过拦截点时，允许切割束在拦截点赶上使用的切割装置。

如图6中所示，建议，所述控制单元适用于控制切割装置在两次切割中切割小角度6A，第一切割61和第二切割62，一次切割切出一条线，在本实施例中，每次切割61、62引入角6A。该图显示，每个切口61、62引入角度6A的顶点6A'，但是应当理解，切口中的一个或两个不必一直通向角的顶点，从而在角的顶点留下微接头65，如图6b中所示。

图6b示出了另一个实施例，其中所述控制单元适用于控制切割装置，用两个切口63、64切割角6B，一个切口64引入该角，而一个切口63从该角引出。在该图中，已经表明，引入该角的切口64没有一直通向角的顶点6B'，从而在角的顶点留下留微接头65，然而，应当理解两个切口可以一直通向顶点，如图6a中所示。

图11示出了不同的实施例，不同的实施例关于控制单元如何适用于控制切割设备穿一个新孔，以及如何在群组中切割袋形区。根据这些实施例，控制规则组包括说明在袋形区区域11e中加工一个新的穿孔11e'的规则。

这里也可以看出，控制单元可以控制切割装置，在群组内切割袋形区11f，通过加工穿孔11g’，在围绕群组11的材料11g上开始切割，然后切割出袋形区11f或者袋形区的一部分。

也可以控制切割装置，在群组内切割第二袋形区，通过加工穿孔11g’，在群组11内的第一袋形区11e中开始切割，然后切割出群组11内的第二袋形区11f或者第二袋形区的一部分。

还可以控制切割装置，在之前进行的切割中加工新的穿孔11b。

如图8中所示，提出当第一切口81和第二切口82这两个切口之间的距离如此之小，以至于两个切口81、82之间的材料属性受影响，并开始结团；控制单元适用于控制切割装置，切割各自的切口81、82，采用两个部分切口81a、81b、82a、82b，从各自切口的外部工件向各自切口的中心。

也提出控制单元适用于控制切割装置，并不一直沿着各自的切口，切割部分切口81a、81b、82a、82b；而是在所述的两个部分切口之间留下微接头。也显示了第三切口83，其中一直切割两个部分切口83a、83b，闭合第三切口83的轮廓，不留微接头。

也提出控制单元适用于控制切割装置，切割自由形状的工件的群组，从周围的材料中，或者从工件之间的不属于任何工件的材料中。

只要是不允许相邻工件之间，只有一个切割束切出的切口厚度，其中一个工件可以是所述群组中的另一个工件，另一个群组中的工件用同一块材料切出，用同一块材料切出的一个或多个单一工件，或者周围材料的外部框架，本发明教导，控制单元适用于使用第一和第二个变量，控制切割装置，并允许相邻工件之间的最小距离。

在图9中举例说明这一点，表明两个或多个群组9A、9B、9C是从一块材料切出的，也显示了周围材料的外部框架9D的一部分，所有表示相邻工件。群组可以包括多个不同的工件，但为了简单起见，群组9A、9B、9C仅示意性地表示为实线部分。

第一变量表示相邻工件9A、9B之间的第一最小距离a9，相邻工件9A、9B具有平行线9A，9B'边缘。第二变量表示相邻工件9A，9C之间的第二最小距离b9，其中相邻工件中至少一个9C具有非直线边缘。本发明教导，由第二变量表示的距离b9，比第一变量表示的距离a9更短。

本发明还教导：第二距离b9，由第二变量表示，取决于非直线形状9C'。图9还表明：形状9C''具有更小的半径，允许相邻工件9C、9D之间的最小距离d9，比具有较大的半径的形状9C'相邻的工件9A，9C之间最小距离b9更短。也表明，如果相邻工件的至少一个9B具有转角9B”的边缘，那么距离c9，可以比距离b9、d9更短，距离b9、d9为其他非平行线9C'、9C"，9C'和9C"由第二个变量表示。

还建议，控制单元，适应于考虑表示使用材料第三个变量，以及表示束切割技术的第四个变量，如使用等离子，激光，火焰，水，离子、炬，颗粒或空气切割。

还建议控制单元适应于考虑第五变量，第五变量表示切割束的宽度，取决于第三和第四变量。

如图10表明，根据使用的材料，通过自动调整引入101或引出102角度、形状和/或长度，使用的材料的厚度和使用的切割技术，控制单元适应于提供引入101或引出102。

根据本发明的控制单元适合于控制切割装置在群组内完成所有切割操作，例如切割孔、策略定位分割切割、共同切割和袋形区，从而在完成群组的外轮廓之前，产生所需的微接头。

发明的系统可以适应于计算机作为一种计算机辅助制造(CAM)或计算机辅助设计(CAD)工具的功能，发明的控制单元可以是计算机数字控制(CNC)机床的数字控制器。

应当理解，控制单元可适用于本发明的规则和变量，可以根据设定的变量和距离自动实现，而不需要人工干预。

本发明还涉及一种计算机程序产品P，如在图1中示意性地说明，包括计算机程序代码P1，计算机程序代码P1在被执行时使计算机C实现根据本发明方法的控制规则和变量。

应当理解，本发明不限于以上描述和由此举例说明的实施例，以及发明构思范围内所做的修改，如所附权利要求书中所示。

Claims (47)

1.一种使用束切割技术从一块材料中机器切割出多个工件的方法，所述方法提供一组控制规则和变量，所述控制规则组和所述变量用于切割二维形状或图案，其中一个规则或多个规则的组合用于切割操作，取决于要切割的形状或图案，所述形状或图案从所述材料块中形成所述工件，其特征在于：所述控制规则组包括，用于具有自由形状的工件形成群组的规则，所述工件放置彼此如此接近以致只要所述工件的形状允许，相邻工件之间只有切割束切出的一个切口厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制规则组包括用一个或多个袋形区，在所述群组中，连接所述工件的规则，通过微接头保持各个工件与袋形区连接在一起，且微接头通过进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，或者通过在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓的切割形成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括通过保持相邻工件彼此连接在一起的微接头，将所述工件连接在一起的规则；微接头通过进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，或者通过在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓的切割形成。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括通过保持所述工件与周围的材料连接在一起的微接头，将所述工件与围绕所述群组的材料连接在一起的规则，微接头通过进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，或者通过在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓的切割形成。

5.根据权利要求2，3或4所述的方法，其特征在于，通过所述控制规则控制所述微接头的大小；用于控制所述大小的变量，取决于所述设定的距离、使用的材料和使用的切割装置。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括用于创建策略定位转向区域的规则，通过为此目的的分割切割，或者通过切割线或轮廓比必需需要的更长，且使用以此方式创建的所述间隙，作为转向区域。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述间隙作为转向区域的使用，是通过允许所述切割束，在所述转向区域赶上使用的切割装置完成的。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括当所述切割束穿过拦截点时，允许所述切割束在所述拦截点赶上使用的切割装置的规则。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括用于切割角度的规则，所述规则说明一个角度用两次切割切出，一次切割切出一根线，所述两次切割都引入所述角度。

10.根据权利要求1至8所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括用于切割角度的规则，所述规则说明两次切割切出一个角度，一次切割引入所述角度，且一次切割引出所述角度。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括用于在袋形区区域加工新的穿孔的规则。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括用于切割袋形区的规则，通过加工新的穿孔，在围绕所述群组的材料上开始切割，然后在所述群组内切割出所述袋形区，或者所述袋形区的一部分。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括用于在所述群组内切割第二袋形区的规则；通过加工穿孔，在所述群组内第一袋形区中开始切割；然后在所述群组内切出所述第二袋形区，或者所述第二袋形区的一部分。

14.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述控制规则组，包括用于在之前进行的切割中加工新的穿孔的规则。

15.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，只要是不允许相邻工件之间，只有切割束切出的一个切口厚度，其中一个工件可以是所述群组中的另一个工件，用同一块材料切出的另一个群组中的工件，用同一块材料切出的一个或多个单一工件，或者所述周围材料的外部框架，至少两个不同的变量，用于设置所述相邻工件之间的距离，第一变量表示具有平行线边缘的相邻工件之间的第一最小距离，第二变量表示相邻工件之间的第二最小距离，其中至少一个所述相邻工件具有非直线边缘，其中所述的第二变量表示的距离，比所述第一变量表示的距离更短。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二距离，由所述第二变量表示，取决于所述非直线的形状。

17.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，第三变量表示使用的材料，以及第四变量表示使用的束切割技术，如等离子、激光、火焰、水、离子、炬、颗粒或空气切割。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，第五变量表示所述切割的宽度，取决于所述第三和第四变量。

19.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，提供引入或引出，通过所述引入或引出的角度、形状和/或长度的自动调整，取决于使用的材料，所述使用的材料的厚度和使用的切割技术。

20.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，在所述群组内完成所有切割操作，例如切割所有孔、策略定位分割切割、共同切割和袋形区，从而在完成所述群组的外部轮廓之前，产生所需的微接头。

21.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法实现为用于计算机辅助制造(CAM)或计算机辅助设计(CAD)的工具。

22.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法实现为控制规则和变量的一部分，所述控制规则和所述变量用于通过计算机数字控制(CNC)控制的切割设备的数字控制器。

23.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，根据设置的变量和距离，所述规则和变量自动实现。

24.从一块材料中使用束切割技术机器切割多个工件的系统，所述方法提供一组控制规则和变量，用于切割二维形状或图案，其中一个规则或多个规则的组合用于切割操作，取决于要切割的形状或图案，所述形状或所述图案用所述一块材料形成所述工件，其特征在于，所述控制规则组包括用于具有自由形状的工件的群组形成的规则，所述工件放置彼此如此接近，以致只要所述工件的形状允许，相邻工件之间，只有切割束切出的一个切口厚度。

25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，在所述群组内，将所述工件与一个或多个袋形区连接在一起，通过微接头保持各个工件与袋形区连接在一起，其中所述控制单元适用于控制所述切割装置，进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，或者通过在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓的切割，从而提供与所述设定距离相应尺寸的微接头。

26.根据权利要求24或25所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，将所述工件连接在一起，通过微接头保持相邻工件彼此连接在一起，其中所述控制单元适用于控制所述切割装置，进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，或者通过在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓的切割，从而提供与所述设定距离相应的尺寸的微接头。

27.根据权利要求24、25或26任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，留下所述工件与围绕所述群组的材料之间的微接头，因而允许所述微接头保持所述工件与所述周围的材料连接在一起，其中所述控制单元适用于控制所述切割装置，进入要切割的轮廓设定的距离开始轮廓的切割，或者在要切割的轮廓的终点前设定的距离停止轮廓的切割，由此控制所述切割装置不完成所述轮廓的完整切割，因而提供具有与所述设定的距离相应尺寸的微接头。

28.根据权利要求25、26或27所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于按照控制规则设置所述微接头的尺寸，用于控制所述尺寸的变量取决于所述设定的距离、使用的材料和使用的切割装置。

29.根据权利要求24至28任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，创建策略定位转向区域，通过加工用于此目的的分割切割，或者通过切割线或轮廓比必需需要的更长，控制所述切割装置使用以此方式创建的间隙作为转向区域。

30.根据权利要求29所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，使用所述间隙作为转向区域，通过控制所述切割装置，以使允许所述切割束在所述转向区域内赶上所述切割装置。

31.根据权利要求24至30任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，当所述切割束穿过拦截点时，允许所述切割束在所述拦截点赶上使用的切割装置。

32.根据权利要求24至31任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，用两次切割切割出角度，一次切割切割出一条线，两次切割都引入所述角度。

33.根据权利要求24至31任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，用两次切割切割出角度，一次切割引入所述角度，一次切割引出所述角度。

34.根据权利要求24至33任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，在袋形区区域内加工新的穿孔的规则。

35.根据权利要求24至34任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，切割袋形区，通过控制所述切断装置，加工穿孔，并在围绕所述群组的材料中开始切割，然后在所述群组中切出所述袋形区，或者所述袋形区的一部分。

36.根据权利要求24至35任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，在所述群组内切割第二袋形区，通过控制所述切割装置，加工穿孔，在所述群组内第一袋形区中开始切割，然后在所述群组内切割出所述第二袋形区，或者所述第二袋形区的一部分。

37.根据权利要求24至36任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于控制所述切割装置，在之前进行的切割中加工新的穿孔。

38.根据权利要求24至37任一项所述的系统，其特征在于，只要是不允许相邻工件之间，只有切割束切出的一个切口厚度，其中一个工件可以是所述群组中的另一个工件，从同一块材料中切出的另一个群组中的工件，从同一块材料中切出的一个或多个单一工件，或者周围材料的外部框架；所述控制单元适用于使用至少两个变量，用来设置所述相邻的工件之间的距离，第一变量表示具有平行线边缘的相邻工件之间的第一最小距离，第二变量表示相邻工件之间的第二最小距离，其中所述相邻工件中至少一个具有非直线边缘，其中所述第二变量表示的距离，比所述第一变量表示的距离更短。

39.根据权利要求38所述的系统，其特征在于，所述第二距离，由所述第二变量表示，取决于所述非直线的形状。

40.根据权利要求24至39任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于考虑到第三变量，所述第三变量表示使用的材料，以及第四变量，所述第四变量表示使用的束切割技术，如等离子、激光、火焰、水、离子、炬、颗粒或空气切割。

41.根据权利要求40所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于考虑第五变量，所述第五变量表示所述切割的宽度，取决于所述第三和第四变量。

42.根据权利要求24至41任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适用于提供引入或引出，通过引入或引出的角度、形状和/或长度的自动调整，取决于使用的材料，所述使用的材料的厚度和使用的切割技术。

43.根据权利要求24至42任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适合于控制所述切割装置，在所述群组内完成所有切割操作，例如切割所有孔、策略定位分割切割、共同切割和袋形区，从而在完成所述群组的外部轮廓之前，产生所需的微接头。

44.根据权利要求24至43任一项所述的系统，其特征在于，所述系统适合于起计算机辅助制造(CAM)或计算机辅助设计(CAD)工具的作用。

45.根据权利要求24至43任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元是计算机数字控制(CNC)机器的数字控制器。

46.根据权利要求24至45任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元适合于，根据设置的变量和距离，所述规则和变量的自动实现。

47.计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序代码，所述计算机程序代码被执行时，使计算机实现根据权利要求1至23任一项所述的控制规则和变量。

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