[发明专利]二维板材的排样方法

说明书

本申请涉及排样技术领域，尤其是涉及一种二维板材的排样方法。二维板材的排样方法包括如下简要步骤：获取零件对应的多边形及两个多边形的边信息；获取两个多边形的凸点；分别对两个多边形的边排序；获取所有可能组成NFP的临界边集；对临界边集中的轨迹连接，生成邻接关系；计算线段之间的交叉关系，生成并维护邻接关系；利用邻接关系，对每个最小向量单元进行有效性判定；生成候选多边形，进行两个多边形交叉判断筛选出NFP。本申请提供的二维板材的排样方法，能够计算呈凸凸、凹凸、凸凹或者凹凹多边形的形状的零件的NFP以获取合理的排样结果，该方法大大减少了整体的计算量，以及算法复杂度，在实际应用中不仅效率更高，也更可靠。

技术领域

本申请涉及排样技术领域，尤其是涉及一种二维板材的排样方法。

背景技术

在排样/套料方法中，有一个比较重要的问题就是临界多边形(NFP)的计算问题。

临界多边形(NFP)的计算是排版算法的一个重要的组成部分，它解决的是两个多边形A、B的碰撞关系。根据临界多边形得到一条路径，多边形B延着这条路径移动时，与多边形A的关系始终是接触而不相交。

现有技术中，计算临界多边形的主流方法为移动碰撞法，和基于Ghosh斜率图法延伸出来的一些方法。移动碰撞法是求解NFP最经典直观的方法，即根据多边形A和B每一时刻的靠接状态，分析多边形B下一步的移动方向及最大距离，并将B移动到新的位置。Ghosh斜率图法是根据边的斜率以及凹凸关系，生成一种斜率图，然后通过一定的策略遍历该斜率图，从而得到可以组成临界多边形的边集；然后再通过求交以及邻接关系判断来获取NFP。

在现有的方法中，移动碰撞法计算复杂度较高，因为它需要大量的多边形相交判断。而Ghosh斜率图法只能对凸凸或者凸凹多边形的NFP计算时有较好的表现，无法直接计算凹凹多边形的NFP。而其延伸出的一些计算凹凹多边形的方法中，不仅算法逻辑比较复杂、时间复杂度高，而且很不稳定。

发明内容

本申请的目的在于提供一种二维板材的排样方法，较好的解决了呈凹凹多边形的形状的零件的排样问题。

本申请提供了一种二维板材的排样方法，所述方法包括：

S1：获取第一零件对应的固定多边形，第二零件对应的平移多边形；获取固定多边形的逆时针转向的向量边和平移多边形的逆时针转向的向量边；或获取固定多边形的顺时针转向的向量边和平移多边形的顺时针转向的向量边；获取固定多边形的凸点和平移多边形的凸点；

S2：根据固定多边形的凸点的入边向量和出边向量的夹角及平移多边形的向量边相对于X轴的方向角，判断固定多边形的凸点与平移多边形的向量边的接触情况；

根据平移多边形的凸点的入边向量和出边向量的夹角及固定多边形的向量边相对于X轴的方向角，判断平移多边形的凸点与固定多边形的向量边的接触情况；

S3：以平移多边形的任一点为基准点，当平移多边形的每个凸点沿自身可接触的固定多边形的向量边绕固定多边形沿预设方向平移时，获取基准点形成的轨迹向量；当平移多边形的每个向量边沿自身可接触的固定多边形凸点绕固定多边形预设方向平移时，获取基准点形成的轨迹向量；预设方向为固定多边形及平移多边形的向量边的转向方向；

S4：将符合邻接关系的轨迹向量顺次连接，形成轨迹段；

S5：判断轨迹段之间的相交情况；当轨迹段相交时，以交点为断点将轨迹段中存在相交关系的轨迹向量截断成断点前段和断点后段；断点前段、断点后段和未被截断的轨迹向量为最小向量单元；

S6：依次对最小向量单元进行有效性判断；当最小向量单元的首端连接有指向自身的其余最小向量单元，且最小向量单元的尾端连接有其余最小向量单元的首端时，采用“最小旋转角”策略筛选出的符合邻接关系的最小向量单元为有效向量单元；

S7：依次连接有效向量单元，形成候选多边形；