[发明专利]一种集装箱型材自动排样方法

摘要

本发明公开了一种集装箱型材自动排样方法，包括以下步骤：提取并记录储存矩形原材料钣材尺寸、待排样钣金矩形件尺寸规格的关键信息；对所有待排样钣金矩形件进行排序标记得到每个待排样矩形件对应的排列序号；建立直角坐标系，使原材料钣材长度方向分别沿x轴和y轴方向摆放；在两种摆放方式的原材料钣材上分别对待排样钣金矩形件进行分层排样和空隙填补；计算原材料钣材长度方向沿x轴和沿y轴两种排样方式的排样钣材利用率，输出钣材利用率最佳的排样方式。本发明方法稳定可靠，有效地提高了原材料的利用率以及排样效率。

主权项

1.一种集装箱型材自动排样方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、提取矩形原材料钣材尺寸、待排样钣金矩形件尺寸规格的关键信息，具体包括原材料钣材的长度和宽度以及待排样钣金矩形件的长度和宽度，所述的原材料钣材的长度和宽度大于各个待排样钣金矩形件的长度和宽度；然后记录储存每个待排样钣金矩形件的关键信息；步骤二、对所有待排样钣金矩形件进行排序标记得到每个待排样矩形件对应的排列序号，具体排序规则为：先把所有待排样矩形件按宽度从大到小降序排列；若两者宽度相同，再比较两者长度大小，使长度大的序号在前；步骤三、建立直角坐标系，在直角坐标系下采用两种方式分别摆放原材料板材，一种方式是原材料钣材长度方向沿x轴方向摆放，另一种是原材料钣材长度方向沿y轴方向摆放；步骤四、在两种摆放方式的原材料钣材上分别对待排样钣金矩形件进行排样，具体过程为：第一步，在原材料钣材上确定进行第一层排样的钣金矩形件的高度，所述的第一层排样的钣金矩形件的高度为：从所有的待排样钣金矩形件中检索出宽度最大的待排样钣金矩形件作为原材料钣材当前层的分层高度；第二步，对当前层进行排样和空隙填补，具体步骤为：(a)以原材料钣材的底边边线为初始排样基线，设初始排样基线为一条直线，执行步骤(c)；(b)更新初始排样基线,以第一层排样的全部钣金矩形件的顶面直线尾首依次相连的连线作为当前排样的排样基线，判断当前排样的排样基线是否为一条直线，若当前排样基线为一条直线，则执行步骤(e),若为折线，则执行步骤(d)；(c)判断当前排样基线是否与该层的高度边界线重合，若重合，则直接转到步骤(e)；否则，将待排样钣金矩形件按序号从小到大连续排入该层，序号越小则考虑优先排入该层；排入时判断该钣金矩形件是否符合以下条件：在原材料钣材上排入的该钣金矩形件是否超出该层高度方向边界线或者该层长度方向的边界线，若超出任意一条边界线，则放弃该钣金矩形件排入，依次进行下一个序号的钣金矩形件进行判断；直到当前基线上该层长度方向的空间已完全排满或者无符合条件的待排样钣金矩形件排入为止，执行步骤(b)；(d)将当前折线形排样基线中每段水平线段按从低到高设置优先等级，折线形排样基线中位置最低处的水平线段优先等级设为最高，优先考虑在该处排入钣金矩形件，排入时判断钣金矩形件是否符合以下条件：排入该钣金矩形件是否超过该层高度边界线或者超过该段水平线段长度边界线，若超出，换下一个钣金矩形件进行判断；当该段水平线段处被排满或者找不到合适的钣金矩形件排入时，转下段直线段处进行相同操作，直到该基线中所有水平线段都经过了这样的排样；再次以步骤(b)的方法变更基线，若变更后的基线为直线则转入步骤(e),若变更后的基线仍是折线，则执行步骤(d)，直至无法从剩余的待排样钣金矩形件中找到填充变更后的折线形基线各水平线段的钣金矩形件为止，转到步骤(e)；(e)结束当前层的排样；步骤五、重复步骤四直到排样基线最高点超过板材上边框或者所有待排样钣金矩形件都已排入，退出排样循环，其中步骤四的第一步中各层排样的高度均为支撑在下一层排样的第一个钣金矩形件上的上一层排样的第一个钣金矩形件的宽度；所述的第二步(a)中以原材料钣材的底边边线为第一层排样基线替换为以上一层排样的第一个钣金矩形件底边边线为上一层排样的初始排样基线，所述的第二步(b)中以当前层排样的全部钣金矩形件的顶面直线尾首依次相连的连线作为当前排样的排样基线；步骤六、采用下式分别计算沿x轴方向、沿y轴方向两种排样方式的排样钣材利用率，输出钣材利用率最佳的排样方式：R为钣材利用率，S₀为矩形原材料钣材面积，S_i为钣金矩形件面积，i为待排样钣金矩形件编号，n为待排样钣金矩形件数量。