[发明专利]一种浮法玻璃高效切割方法

权利要求书

1.一种浮法玻璃高效切割方法，其特征在于，包括：

得到浮法玻璃的原片尺寸信息和气泡信息数据；

根据得到的原片和订单玻璃数据，通过算法设计出切割方案，该切割方案即排样图案；

依据切割方案对玻璃原片进行切割。

2.根据权利要求1所述的浮法玻璃高效切割方法，其特征在于，所述气泡信息包括气泡的坐标位置和尺寸，并假设气泡是矩形存在。

3.根据权利要求1或2所述的浮法玻璃高效切割方法，其特征在于，设计出切割方案的算法如下：

步骤2-1、建立一个二维平面坐标系，将玻璃原片置于坐标系第一象限，左下角与坐标点O(0,0)重合，玻璃原片下边界和左边界分别与坐标系的X轴和Y轴重合，假设玻璃原片长度记为L，宽度记为W；为了表达方便，假设气泡是矩形随机位于玻璃原片上的，因此气泡信息可由四元组表示；

步骤2-2、根据一批欲得到的订单玻璃的尺寸信息，通过运用背包算法将其长度或宽度通过任意叠加得到所有小于玻璃原片的长或宽的数值，这些在水平方向上的数值记为切割长度c_x，在竖直方向上的数值记为切割宽度c_y，其中c_xL，c_yW，这些在相同维度上的所有数值组合成为水平方向和竖直方向的两个离散化集合；

步骤2-3、从玻璃原片开始，其切割后变成子块，分类对待不含气泡和含气泡的两类子块；对于前者，采用同构计算的方式获得最优切割方案；对于后者，则根据步骤2-2得到的两个离散集中保存的切割值分别在子块进行切割操作，每一次切割将子块一分为二得到更小的两个子块，两个子块分别执行步骤2-3，得到两个切割方案，这两个方案组合即为当前子块的预切割方案；当离散集中的元素均被切割后，比较所有得到的预切割方案取其中最佳方案为当前子块的最终方案。

4.根据权利要求3所述的浮法玻璃高效切割方法，其特征在于，子块的切割求解方法包括：

步骤3-1、离散集的获取背包算法如下：

其中，l和w分别表示子块的长度和宽度，Θ_x(l)表示在子板上水平方向上切割长度的集合，Θ_y(w)表示在子板上竖直方向上切割宽度的集合，m表示玻璃种类数，l_min和w_min表示所有玻璃块的最小长度和最小宽度，α_i和β_i表示水平和竖直方向上切割出的第i类玻璃的数量，它们均是非负整数；公式(1)和公式(2)即是背包模型在数学上的表示；

步骤3-2、在获取离散集后，将会根据离散集数据对子块进行分解计算，在此之前，需要计算出不含气泡的子块进行同构计算，不含气泡的子块的切割方案方程如下：

g(l,w)是不含气泡的子块的同构值，其含义是将尺寸为(l,w)的子板全部使用同一类型的玻璃块排样，共m种解，取最佳方案；s_i表示第i类玻璃块的面积；

若是子块不含气泡，则执行步骤3-3；

步骤3-3、若是子块含有气泡，则采用递归方式进行子问题分解；基于步骤3-1获得到的两个离散集，依次遍历水平和竖直方向上两个离散集元素并进行子问题分解，直到切割停止，得到若干种切割方案进行对比，取最大值作为子问题的解，公式如下：

其中，f′(x₀,y₀,l,w)表示左下角位于(x₀,y₀)长宽分别为l和w的含缺陷子板R＝(x₀,y₀,l,w)的最优切割方案的切割面积；公式(4)是将含缺陷的子块进行切割，以两个离散集为驱动，以任意切割长度为元素进行循环遍历，两个离散集元素的数量总和即为当前子问题切割方案的个数，最终取其中最好的一个作为当前子问题的解；

综合步骤公式(3)和公式(4)，对于任意的子块而言，先考虑是否含有缺陷，再对其进行分类处理，这样可以大大提高计算效率，节约计算时间；不仅如此，在含缺陷的子块中也可以进行剪枝，即计算过程中可能会多次出现同样位置和尺寸的子块，若是这种情况出现，则不再继续递归求解，直接使用第一次计算得到的结果即可；

所以，对于玻璃子块R＝(x₀,y₀,l,w)，可以总结得出公式(5)：