[发明专利]用于平板机床的切割过程的工件嵌套

说明书

公开一种用于产生嵌套计划(49A)的方法(39)，所述嵌套计划用于操控平板机床(1)的切割过程，以便于从材料板(7)中切割出工件(9)，其中，所述嵌套计划(49A)包括与所述工件(9)相对应的子空间(9A，9B，...)在二维计划空间(23)中的无重叠布置以及预确定的被支承空间(27)的空间布置。在嵌套期间每新嵌入一个子空间(9A，9B，...)之后，在局部搜索空间中执行对新嵌入的子空间(9A，9B，...)的相应开始位置(54)的充填密度评估和至少一个考虑位置数据的评估(127，129A‑C)。

技术领域

本发明涉及一种用于借助平板机床进行切割的工件的嵌套方法，尤其一种用于产生嵌套计划的方法，该嵌套计划用于操控平板机床，例如平板激光切割机的切割过程。

背景技术

在钣材加工行业中，待切割工件在原材料板上的嵌套是生产过程的一部分，其中，该嵌套导致切割线的特定布局。在此，嵌套的结果也称为嵌套计划。

在平板激光切割机中，主要是在最小化待使用的原材料方面解决这类2D嵌套问题，因为原材料通常构成总成本的很大一部分。但是，其他方面也对总成本产生影响，例如由于服务或维修而导致的切割过程延迟或平板机床较长时间处于停机状态。在这种情况下，例如US 2012/0109352 A1公开一种用于在避免切割路径与支撑凸起重叠的情况下产生嵌套数据的方法，以便尤其降低支承处的损坏。此外，CN 105740953 A公开一种基于量子进化算法的工件嵌套，例如在冲压作业中。此外，EP 2 029 313 A1公开在支撑点尖端的磨损方面优化工件支承并且保证良好零件沉积和残余零件沉积。

关于嵌套(Nesting)方案的背景，尤其对于非拟合多边形，在J.A.Bennell等人的“The geometry of nesting problems:A tutorial”，European Journal of OperationalResearch(欧洲运筹学杂志)184(2008)397至415页中已总结。

发明内容

本公开的一个方面基于以下任务：说明一种用于多个待切割工件的嵌套计划，该嵌套计划降低制造成本，尤其关于材料成本和面向切割过程的成本。

通过根据权利要求1或权利要求2所述的用于产生嵌套计划的方法并且通过根据权利要求15所述的用于确定面向切割过程的嵌套计划的方法来解决这些任务中的至少一个。扩展方案在从属权利要求中说明。

在一个方面中，公开一种用于产生嵌套计划的方法，所述嵌套计划用于操控平板机床的切割过程，以便从材料板中切割出工件。在此，嵌套计划包括与所述工件相对应的子空间在二维计划空间中的无重叠布置以及预确定的被支承空间的空间布置，其中，所述被支承空间相应于所述材料板的在切割过程期间被支承的被支承表面区域。所述方法包括：

提供切割过程数据，所述切割过程数据包括：

-计划空间的几何形状数据，在计划空间中可以布置所述子空间，

-位置数据，所述位置数据说明被支承空间在计划空间中的位置，

-多个子空间，所述多个子空间分别相应于一个工件类型，以及

-数量数据，所述数量数据说明在计划空间中待嵌套的子空间的数量，以及

提供嵌套输入参数，所述嵌套输入参数包括

-工件最小间距，所述工件最小间距至少应存在于布置在计划空间中的两个相邻子空间之间，

-嵌入顺序，根据所述嵌入顺序，在连续产生嵌套计划时嵌入子空间，以及

-布置规则，根据所述布置规则，在计划空间中相继地在空间上布置子空间。