CN111340311B - 废料切割方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种废料切割方法、装置及电子设备，包括：对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材；将每组待切割板材划分为多个网格，并将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值；按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域；在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值；根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。本发明可以提高板材加工的利用率，减少资源浪费。

Description

废料切割方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计技术领域，尤其是涉及一种废料切割方法、装置及电子设备。

背景技术

在板材生产加工中，切割完小板后的板材形状通常都是不规则的，从而导致剩余的废料无法再二次利用。在工业自动化领域中，由输送带传输废料时，如果废料过大会导致运输异常；而在非自动化领域中，工人需要手动存放废料，不规则的废料导致存放困难，在使用时需要用推台锯对不规则废料进行切割。因此，工厂在板材加工生产中，对于板材的加工利用效较低，从而造成资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种废料切割方法、装置及电子设备，以提高板材加工的利用率，减少资源浪费。

第一方面，本发明实施例提供了一种废料切割方法，包括：对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材；将每组待切割板材划分为多个网格，并将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值；按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域；在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值；根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。

在一种实施方式中，对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材的步骤，包括：根据遗传算法确定多个不规则小板数据的最优排料结果，并根据最优排料结果对多个小板数据进行排料得到一组或多组待切割板材。

在一种实施方式中，将每组待切割板材划分为多个网格，并将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值的步骤，包括：将每组待切割板材划分为多个网格；根据排料结果将小板数据填充到对应的待切割板材中；将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值。

在一种实施方式中，按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域的步骤，包括：按照预设方向遍历所有网格，查找连续的标记为第二值的网格，直到查找到标记为第一值的网格停止查找，确定标记为第二值的多边形网格区域。

在一种实施方式中，在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值的步骤之后，还包括：如果矩形区域的尺寸小于预设阈值，继续执行按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域的步骤。

第二方面，本发明实施例提供了一种废料切割装置，包括：排料模块，用于对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材；网格划分模块，用于将每组待切割板材划分为多个网格，并将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值；查找模块，用于按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域；矩形确定模块，用于在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值；切割模块，用于根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。

在一种实施方式中，网格划分模块包括：划分单元，用于将每组待切割板材划分为多个网格；填充单元，用于根据排料结果将小板数据填充到对应的待切割板材中；标记单元，用于将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值。

在一种实施方式中，查找模块还用于按照预设方向遍历所有网格，查找连续的标记为第二值的网格，直到查找到标记为第一值的网格停止查找，确定标记为第二值的多边形网格区域。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现上述第一方面提供的任一项的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面提供的任一项的方法的步骤。

本发明提供的上述废料切割方法、装置及电子设备，能够对每组待切割板材进行网格划分(每组待切割板材可以是根据多个不规则小板数据排料后确定的)，将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值；然后查找连续的标记为第二值的多边形网格区域，在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个可用的矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值；最后根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。上述方法能够将待切割板材划分为网格，将小板数据填充到对应的网格中，并将小板所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值，通过查找连续的标记为第二值的区域，确定可用的矩形区域，从而可以在已经切割过，或者还未切割过的板材中合理选取，更准确的把废料中可用的矩形区域查找并切割出来，提高板材的利用率，减少资源浪费。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种废料切割方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种网格划分结果的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种网格划分结果的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种排料模块装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图标：

10-第一小板；20-第二小板；30-矩形区域；100-待切割板材。

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，下面将结合附图对本发明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做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。

目前，现有生产模式中，切割完小板后的板材形状通常都是不规则的，从而导致废料不能充分有效的利用，基于此，本发明实施例提供的一种废料切割方法、装置及电子设备，可以提高板材加工的利用率，减少资源浪费。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种废料切割方法进行详细介绍，参见图1所示的一种废料切割方法的流程示意图，该方法可以由电子设备执行，该电子设备上可以安装有辅助设计软件，废料切割方法可以应用于该辅助设计软件，主要包括以下步骤S101至步骤S105：

步骤S101：对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材。

具体的，可以根据遗传算法确定多个不规则小板数据的最优排料结果，使板材的利用率能够最大化，并根据最优排料结果对多个小板数据进行排料得到一组或多组待切割板材。

步骤S102：将每组待切割板材划分为多个网格，并将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值。

在一种具体应用中，可以将待切割板材划分为面积相同的矩形网格，也可以是正方形网格，网格的大小可以根据实际情况中待切割板材的尺寸以及小板数据进行确定，在此不做限定。

网格划分完成后，可以根据排料结果将小板数据填充到对应的待切割板材中，并将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值。具体的，可以将小板数据所在的网格标记为1，即小板区域；其余网格标记为0，即空白区域。为了便于理解，本发明实施例提供了一种网格划分结果的示意图，参见图2所示，示意出将第一小板10和第二小板20进行排料后的待切割板材100，将待切割板材100划分为6×9＝54个网格，每个网格的大小相同，将第一小板10和第二小板20所在的网格标记为1，其余网格标记为0。

步骤S103：按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域。

具体的，可以按照先横向再竖向的顺序，或者先竖向再横向的顺序对所有网格进行查找，查找到连续的标记为第二值(也就是标记为0)的网格，确定这些网格对应的多边形网格区域。

步骤S104：在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值。

在一种应用中，可以在标记为第二值的多边形网格区域内根据该多边形网格区域的最短边确定可用的矩形区域，矩形区域的数量可以是一个，也可以是多个。具体的，参见图2所示的标记为0的区域，可以在该区域内确定可用的矩形区域，如图2所示，标记为的0的多边形网格区域最短边的边长为2个网格，因此可以以该最短边为矩形区域的一条边，确定可用的矩形区域。结果参见图3所示的另一种网格划分结果的示意图，矩形区域30即为在标记为0的多边形网格区域内划分出的可用的矩形区域，将该区域所在的网格标记为1(也就是第一值)。

可以理解的是，图2和图3仅为便于理解的示意性说明，不应当视为限制，在实际应用中，小板的排料以及网格的划分和标记可以和图2与图3不同。

步骤S105：根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。

在一种实施方式中，可以根据标记为第一值的网格确定起始的切割坐标以及切割顺序，并将得到的结果应用到生产加工中进行板材的切割。具体的，可以根据标记为第一值的多边形区域的面积，将标记为第一值的多边形区域按照面积从小到大的顺序进行排序，按照排序结果进行切割；同时，根据标记为第一值的多边形区域的位置(也就是坐标)，从靠近待切割板件的边缘的小板开始进行切割。

本发明提供的上述废料切割方法，能够对每组待切割板材进行网格划分(每组待切割板材可以是根据多个不规则小板数据排料后确定的)，将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值；然后查找连续的标记为第二值的多边形网格区域，在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个可用的矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值；最后根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。上述方法能够将待切割板材划分为网格，将小板数据填充到对应的网格中，并将小板所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值，通过查找连续的标记为第二值的区域，确定可用的矩形区域，从而可以在已经切割过，或者还未切割过的板材中合理选取，更准确的把废料中可用的矩形区域查找并切割出来，提高板材的利用率，减少资源浪费。

进一步，对于上述步骤S103，可以按照预设方向遍历所有网格，具体的，可以按照先横向再竖向的顺序，或者先竖向再横向的顺序遍历所有网格，确定所有网格的标记结果；然后根据网格的标记结果查找连续的标记为第二值的网格，直到查找到标记为第一值的网格停止查找，确定标记为第二值的多边形网格区域。具体的查找起点和方向可以根据实际情况进行确定，在此不做限定，如图2所示，可以以右上角标记为0的网格为起始点先横向再竖向进行查找。

进一步，在上述步骤S104之后还包括：如果矩形区域的尺寸大于预设阈值，继续执行按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域的步骤。具体的，在标记为第二值的区域内查找到的矩形区域的尺寸需要满足一定的尺寸要求才能够被二次利用，因此在矩形区域的尺寸大于预设阈值时，可以重复执行上述步骤S103和步骤S104，直到查找到的矩形区域的尺寸小于阈值时，停止查找。

本发明实施例提供的上述废料切割方法，可以在各种已经切割过，或者还未切割过的板材中合理选取，并给与合理起始切割坐标，可以更准确的把废料中可用的矩形区域查找并切割出来，提高板材的利用率。

对于前述实施例提供的废料切割方法，本发明实施例还提供了一种排料模块装置，参见图4所示的一种排料模块装置的结构示意图，该装置可以包括以下部分：

排料模块401，用于对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材。

网格划分模块402，用于将每组待切割板材划分为多个网格，并将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值。

查找模块403，用于按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域。

矩形确定模块404，用于在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值。

切割模块405，用于根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。

本发明提供的上述废料切割装置，能够对每组待切割板材进行网格划分(每组待切割板材可以是根据多个不规则小板数据排料后确定的)，将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值；然后查找连续的标记为第二值的多边形网格区域，在标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个可用的矩形区域，并将矩形区域所在的网格标记为第一值；最后根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。上述装置能够将待切割板材划分为网格，将小板数据填充到对应的网格中，并将小板所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值，通过查找连续的标记为第二值的区域，确定可用的矩形区域，从而可以在已经切割过，或者还未切割过的板材中合理选取，更准确的把废料中可用的矩形区域查找并切割出来，提高板材的利用率，减少资源浪费。

在一种实施方式中，上述网格划分模块402包括：

划分单元，用于将每组待切割板材划分为多个网格。

填充单元，用于根据排料结果将小板数据填充到对应的待切割板材中。

标记单元，用于将小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值。

在一种实施方式中，上述查找模块403还用于按照预设方向遍历所有网格，查找连续的标记为第二值的网格，直到查找到标记为第一值的网格停止查找，确定标记为第二值的多边形网格区域。

在一种实施方式中，上述排料模块401还用于根据遗传算法确定多个不规则小板数据的最优排料结果，并根据最优排料结果对多个小板数据进行排料得到一组或多组待切割板材。

在一种实施方式中，上述废料切割装置还包括判断模块，用于如果矩形区域的尺寸小于预设阈值，继续执行按照预设方向对所有网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域的步骤。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上实施方式的任一项所述的方法。

图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备200包括：处理器50，存储器51，总线52和通信接口53，所述处理器50、通信接口53和存储器51通过总线52连接；处理器50用于执行存储器51中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器51可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口53(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线52可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器51用于存储程序，所述处理器50在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器50中，或者由处理器50实现。

处理器50可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器50中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器50可以是通用处理器，包括中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、网络处理器(NP，Network Processor)等；还可以是数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessing)、专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、现成可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器51，处理器50读取存储器51中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种废料切割方法，其特征在于，包括：

步骤S101：对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材；

步骤S102：将每组所述待切割板材划分为多个网格，并将所述小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值；

步骤S103：按照预设方向对所有所述网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域；所述按照预设方向对所有所述网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域的步骤，包括：按照预设方向遍历所有所述网格，查找连续的标记为第二值的网格，直到查找到标记为第一值的网格停止查找，确定标记为第二值的多边形网格区域；

步骤S104：在所述标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个矩形区域，并将所述矩形区域所在的网格标记为第一值；如果所述矩形区域的尺寸大于预设阈值，继续执行所述按照预设方向对所有所述网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域的步骤S103；

步骤S105：根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。

2.根据权利要求1所述的废料切割方法，其特征在于，所述对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材的步骤，包括：

根据遗传算法确定多个不规则小板数据的最优排料结果，并根据所述最优排料结果对多个所述小板数据进行排料得到一组或多组待切割板材。

3.根据权利要求1所述的废料切割方法，其特征在于，所述将每组所述待切割板材划分为多个网格，并将所述小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值的步骤，包括：

将每组所述待切割板材划分为多个网格；

根据排料结果将所述小板数据填充到对应的所述待切割板材中；

将所述小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值。

4.一种废料切割装置，其特征在于，包括：

排料模块，用于对多个不规则小板数据进行排料，得到一组或多组待切割板材；

网格划分模块，用于将每组所述待切割板材划分为多个网格，并将所述小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值；

查找模块，用于按照预设方向对所有所述网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域；所述查找模块还用于按照预设方向遍历所有所述网格，查找连续的标记为第二值的网格，直到查找到标记为第一值的网格停止查找，确定标记为第二值的多边形网格区域；

矩形确定模块，用于在所述标记为第二值的多边形网格区域内确定一个或多个矩形区域，并将所述矩形区域所在的网格标记为第一值；如果所述矩形区域的尺寸大于预设阈值，继续执行所述按照预设方向对所有所述网格进行查找，确定连续的标记为第二值的多边形网格区域的步骤；

切割模块，用于根据所有标记为第一值的网格确定切割顺序。

5.根据权利要求4所述的废料切割装置，其特征在于，所述网格划分模块包括：

划分单元，用于将每组所述待切割板材划分为多个网格；

填充单元，用于根据排料结果将所述小板数据填充到对应的所述待切割板材中；

标记单元，用于将所述小板数据所在的网格标记为第一值，其余网格标记为第二值。

6.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至3任一项所述的方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至3任一项所述的方法的步骤。

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