CN108637370B - 一种基于板材利用率的矩形件优化排样方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于板材利用率的矩形件优化排样方法，包括：根据板材和各矩形件的基础参数确定各矩形件对应板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率；根据板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率确定第一张板材排版的第一矩形件；判断第一矩形件是否排完，若是，则判断第一张板材除第一矩形件外是否存在剩余板材，若是，则根据剩余板材的宽度和长度计算各矩形件对应剩余板材宽度方向和长度方向的利用率，若不存在剩余板材，则进行第二张板材排版。本发明提高了板材的利用率，节省了原材料。

Description

一种基于板材利用率的矩形件优化排样方法
技术领域
本发明涉及工件加工技术领域，尤其涉及一种基于板材利用率的矩形件优化排样方法。
背景技术
切割机器为圆盘锯，圆盘锯的长度不同，分为大型圆盘锯和小型圆盘锯，该企业中大型圆盘锯长度为3800毫米，小型圆盘锯长度为1660毫米。
现有技术中为了均衡该两种规格的圆盘锯利用率，造成板材的利用率降低。
发明内容
本发明提供一种基于板材利用率的矩形件优化排样方法，以克服上述技术问题。
本发明一种矩形工件排样方法，包括：
根据板材和各矩形件的基础参数确定各矩形件对应板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率，所述基础参数包括：板材的长度、板材的宽度、板材编号、切割机器的刀缝厚度、矩形件总数量、矩形件类型、各类矩形件的数量、矩形件的长度和矩形件的宽度；
根据所述板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率确定第一张板材排版的第一矩形件；
判断所述第一矩形件是否排完，若是，则判断所述第一张板材除所述第一矩形件外是否存在剩余板材，若存在剩余板材，则根据剩余板材的宽度和长度计算各矩形件对应剩余板材宽度方向和长度方向的利用率，若不存在剩余板材，则进行第二张板材排版。
进一步地，所述根据所述板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率确定第一张板材排版的第一矩形件，包括：
确定所述所有矩形件的宽度方向利用率和所述长度方向利用率中最大的利用率对应的矩形件为第一矩形件，并将所述第一矩形件对应的宽度或者长度方向确定为所述第一矩形件的排版方向。
进一步地，所述根据所述板材宽度和长度方向利用率确定排版的第二矩形件，包括：
比较剩余板材的长和宽与各矩形件的长和宽，若剩余板材的长和宽大于所述矩形件的长和宽，则根据剩余板材的宽度方向利用率和长度方向利用率确定排版的第二矩形件，若板材的长和宽小于所述矩形件的长和宽，则确定所述剩余板材为余料，进行下一张板材排版。
进一步地，所述根据所述板材宽度方向利用率和长度方向利用率确定排版的第一矩形件，包括：
采用公式
Figure BDA0001636561760000021
计算板材宽度方向利用率，其中：wi表示矩形件i的宽度，ni表示排在板材上的一列矩形件i的数量，h表示切割机器的刀缝，wk表示剩余板材k的宽度；
采用公式
Figure BDA0001636561760000022
计算板材长度方向利用率，其中：li表示矩形件i的长度，ni表示排在板材上的一列矩形件i的数量，h表示切割机器的刀缝，lk表示剩余板材k的长度。
本发明综合了板材长度方向和宽度方向的板材利用率，对于板材的利用实现了全局分配，提高了板材的利用率，降低了下料过程中的切割损失，节省了原材料，降低了生产成本，同时提高了板材切割的工作效率，加快切割速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于板材利用率的矩形件优化排样方法流程图；
图2a为本发明第一矩形件和第二矩形件排版示意图；
图2b为本发明第三矩形件和第四矩形件排版示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明基于板材利用率的矩形件优化排样方法流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：
步骤101、根据板材和各矩形件的基础参数确定各矩形件对应板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率，所述基础参数包括：板材的长度、板材的宽度、板材编号、切割机器的刀缝厚度、矩形件总数量、矩形件类型、各类矩形件的数量、矩形件的长度和矩形件的宽度；
步骤102、根据所述板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率确定第一张板材排版的第一矩形件；
进一步地，确定所述所有矩形件的宽度方向利用率和所述长度方向利用率中最大的利用率对应的矩形件为第一矩形件，并将所述第一矩形件对应的宽度或者长度方向确定为所述第一矩形件的排版方向。
步骤103、判断所述第一矩形件是否排完，若是，则判断所述第一张板材除所述第一矩形件外是否存在剩余板材，若存在剩余板材，则根据剩余板材的宽度和长度计算各矩形件对应剩余板材宽度方向和长度方向的利用率，若不存在剩余板材，则进行第二张板材排版。
具体而言，表1为本实施例第一组矩形件的基础参数信息表，并且板材的长度为3660毫米、板材的宽度为1220毫米、板材编号从1开始、切割机器的刀缝厚度为10毫米、矩形件总数量为24块。
表1
编号 图号 数量 长度/mm 宽度/mm
1 C02315059-001 6 1200 400
2 C02313414-003 3 1225 337
3 C02315037-001 6 600 540
4 C02315059-001 9 1200 200
根据表1中的矩形件的宽度，矩形件的数量以及切割机器的刀缝厚度计算板材宽度方向的利用率。可采用公式
Figure BDA0001636561760000041
计算板材宽度方向利用率，其中：wi表示矩形件i的宽度，ni表示排在板材上的一列矩形件i的数量，h表示切割机器的刀缝，wk表示剩余板材k的宽度；
采用公式
计算板材长度方向利用率，其中：li表示矩形件i的长度，ni表示排在板材上的一列矩形件i的数量，h表示切割机器的刀缝，lk表示剩余板材k的长度。
如图2a所示，板材的长度方向为纤维方向。比较所有矩形件对应板材宽度方向和长度方向的利用率，可得图号为C02315059-001的矩形件对应板材宽度方向的利用率最大，为100％。因此，选择该利用率最大的矩形件C02315059-001为第一矩形件，其对应的最大利用率方向为宽度，则排版方向为按宽度方向排版。判断该第一矩形件是否排完，若没有排完依次继续在第二张板材上排第一矩形件。本实施例第一矩形件在第一张上排版两列三行后结束排版。此时，判断第一张板材上除已经排版完成的第一矩形件外是否还存在剩余板材。若存在剩余板材，对于剩余板材采用公式(1)和公式(2)计算剩余矩形件在剩余板材的宽度方向和长度方向上的利用率。确定长度方向上最大利用率为98.79％的图号C02313414-003的矩形件为第二矩形件，继续在第一张板材上排版，切割方向为长度方向。
进一步地，所述根据所述板材宽度和长度方向利用率确定排版的第三矩形件，包括：
比较剩余板材的长和宽与各矩形件的长和宽，若剩余板材的长和宽大于所述矩形件的长和宽，则根据剩余板材的宽度方向利用率和长度方向利用率确定排版的第三矩形件，若板材的长和宽小于所述矩形件的长和宽，则确定所述剩余板材为余料，进行下一张板材排版。
具体而言，如图2a所示，第二矩形件图号C02313414-003，在第一张板材上排列一列三行后，第一张板材存在剩余板材A和B，该剩余板材A的长度为5毫米，宽度为1031毫米，B区域的长度为179毫米，宽度为1240毫米。因此，剩余板材长度和宽度不能同时大于第三和第四矩形件的长度和宽度，故不能继续对第三和第四矩形件进行排版，将剩余板材为余料，则进行下一张板材排版。如图2b所示，排版步骤与第一板材排版步骤相同，提高了排版的工作效率。
本实施例的两张张板材的利用率分别为94.90％和96.26％，平均利用率为95.58％。该些矩形件的排版时间为1.07秒。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种基于板材利用率的矩形件优化排样方法，其特征在于，包括：
根据板材和各矩形件的基础参数确定各矩形件对应板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率，所述基础参数包括：板材的长度、板材的宽度、板材编号、切割机器的刀缝厚度、矩形件总数量、矩形件类型、各类矩形件的数量、矩形件的长度和矩形件的宽度；
根据所述板材宽度方向的利用率和板材长度方向的利用率确定宽度方向的利用率或者长度方向利用率最大的矩形件为第一矩形件，利用率大的方向为所述第一矩形件的排版方向；
判断所述第一矩形件是否排完，若是，则判断第一张板材除所述第一矩形件外是否存在剩余板材，若存在剩余板材，则根据剩余板材的宽度和长度计算各矩形件对应剩余板材宽度方向和长度方向的利用率确定宽度方向的利用率或者长度方向利用率最大的矩形件为第二矩形件，利用率大的方向为所述第二矩形件的排版方向，若不存在剩余板材，则进行第二张板材排版。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述板材宽度方向利用率和长度方向利用率确定排版的第二矩形件之前，还包括：
比较剩余板材的长和宽与各矩形件的长和宽，若剩余板材的长和宽大于所述各矩形件中任一矩形件的长和宽，则根据剩余板材的宽度方向利用率和长度方向利用率确定排版的第二矩形件，若剩余板材的长和宽小于所述各矩形件的长和宽，则确定所述剩余板材为余料，进行下一张板材排版。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述板材宽度方向利用率和长度方向利用率确定排版的第一矩形件，包括：
采用公式
Figure FDA0002261188580000011
计算板材宽度方向利用率，其中：wi表示矩形件i的宽度，ni表示排在板材上的一列矩形件i的数量，h表示切割机器的刀缝，wk表示剩余板材k的宽度；
采用公式
Figure FDA0002261188580000021
计算板材长度方向利用率，其中：li表示矩形件i的长度，ni表示排在板材上的一列矩形件i的数量，h表示切割机器的刀缝，lk表示剩余板材k的长度。
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