專利名稱：原材料智能下料系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種原材料智能下料系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在加工工業(yè)中，原材料費(fèi)用一般在成本費(fèi)用中占有較大比例。加工工藝越簡(jiǎn)單，材料費(fèi)用所占比例越高，如焊接件、鉚接件等。有些產(chǎn)品的原材料費(fèi)用可占成本費(fèi)用的70％以上。傳統(tǒng)的下料方法是先長(zhǎng)后短，先大后小，使邊角料和料頭的耗費(fèi)極大。在多種規(guī)格的零部件或多種規(guī)格的原材料下料時(shí)，特別是在面對(duì)多種形狀的板件及家具制造業(yè)中專用的有向板件(考慮花紋走向)的情況下，如何節(jié)省原材料，獲得最佳套裁下料方案，這是一個(gè)極其困難的問(wèn)題。對(duì)于克服上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)還不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已知技術(shù)的缺陷，減少原材料耗費(fèi)，最大限度地提高材料利用率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，提供一種多種規(guī)格零部件采用多種規(guī)格原材料套裁的原材料智能下料系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)包括一數(shù)控下料設(shè)備，還包括一計(jì)算機(jī)主機(jī)、與計(jì)算機(jī)主機(jī)相連的輸入設(shè)備和打印設(shè)備，輸入設(shè)備用于設(shè)置原材料和各種零件的下料數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)主機(jī)將零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)輸出至數(shù)控下料設(shè)備，計(jì)算機(jī)主機(jī)存儲(chǔ)有零件批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)原材料最優(yōu)整體套裁的操作序列，該操作序列包括如下步驟選擇進(jìn)入各種原材料套裁模塊；采集原材料和各種零件的下料數(shù)據(jù)；產(chǎn)生并優(yōu)選單位原材料套裁方式，在此步驟中包括逐一產(chǎn)生單位原材料所有可能的套裁方式；計(jì)算套裁方式中邊角余料；套裁方式的動(dòng)態(tài)優(yōu)選；對(duì)套裁方式進(jìn)行線性規(guī)劃；矩陣求解獲取零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案；
輸出最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)。
本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)，其中，原材料套裁模塊包括條形材料套裁模塊和板形材料套裁模塊；板形材料套裁模塊包括矩形、圓形、三角形、梯形、平行四邊形和有向矩形其中一種或多種板件的套裁模塊。
本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)，其中，最優(yōu)套裁方案的數(shù)據(jù)輸出包括1)批量生產(chǎn)最優(yōu)套裁方案；2)原材料最小消耗量；3)料頭、邊角余料、截口耗費(fèi)量；4)原材料利用率；5)各規(guī)格零件的補(bǔ)充下料數(shù)。
本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)，按打印設(shè)備打印輸出的零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)，經(jīng)手控依次完成下料設(shè)備縱向進(jìn)尺或橫向進(jìn)尺的操作。
本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于由于采用多種規(guī)格零部件采用多種規(guī)格原材料的套裁，減少了原材料耗費(fèi)，最大限度地提高了材料利用率，從而降低生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以求對(duì)本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)得到更深入的理解。


圖1是本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)的方框圖；圖2和圖3是本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)計(jì)算機(jī)操作序列的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)包括一計(jì)算機(jī)主機(jī)、與計(jì)算機(jī)主機(jī)相連的輸入設(shè)備和打印設(shè)備以及一數(shù)控下料設(shè)備。輸入設(shè)備用于設(shè)置原材料和各種零件的下料數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)主機(jī)將零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)輸出至數(shù)控下料設(shè)備，同時(shí)，通過(guò)打印設(shè)備打印出來(lái)，供手工操作數(shù)控下料設(shè)備之用。
本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)主機(jī)存儲(chǔ)有零件批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)原材料最優(yōu)整體套裁的操作序列，該操作程序是整個(gè)系統(tǒng)的核心。參照?qǐng)D2和圖3，下面對(duì)系統(tǒng)軟件的工作過(guò)程做詳細(xì)說(shuō)明。
首先，選擇進(jìn)入各種原材料套裁模塊。系統(tǒng)軟件包括有七個(gè)模塊，分別用于解決條形零件、多種形狀的板件及家具制造業(yè)中專用的有向板件(考慮花紋走向)的智能套裁下料方案，可應(yīng)用于條形零件、方形和矩形板件、有向矩形板件、圓形板件、任意三角形板件、任意梯形板件、任意四邊形板件和平行四邊形板件的下料方案的優(yōu)化。對(duì)任意四邊形板件下料方案進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，將四邊形板件的最短邊處或接近平行的對(duì)邊中的較短邊處補(bǔ)一面積最小的三角形，構(gòu)成一個(gè)梯形圖形，按梯形板件進(jìn)行優(yōu)化，下料時(shí)將梯形圖形裁為所需四邊形板件。
然后，設(shè)置原材料和各種零件的下料數(shù)據(jù)。輸入的數(shù)據(jù)包括(一)零件規(guī)格個(gè)數(shù)N即下料規(guī)格有幾種。
(二)材料規(guī)格個(gè)數(shù)C即可用(或可領(lǐng)、可購(gòu))材料的規(guī)格有幾種。
(三)零件規(guī)格[mm]、需要量[件]1.條形零件規(guī)格---零件長(zhǎng)度G(i)需要量----Z(i)橫截面相對(duì)于部件平面法向?qū)ΨQ的條材斜截下料時(shí)，零件規(guī)格輸入中線長(zhǎng)度。
2.矩形、方形板件規(guī)格---板件長(zhǎng)Y(i)、寬X(i)需要量---Z(i)3.圓形板件規(guī)格---板件直徑R(i)需要量---Z(i)4.三角形板件規(guī)格---板件三邊長(zhǎng)度a(i)、b(i)、c(i)需要量---Z(i)5.梯形板件規(guī)格---板件底邊長(zhǎng)BC(i)、高h(yuǎn)(i)、底角B(i)、底角C(i)[度]需要量---Z(i)6.平行四邊形板件規(guī)格---板件邊長(zhǎng)a(i)、b(i)、夾角j(i)[度]需要量---Z(i)(四)截口寬度H[mm]即下料口的寬度，剪板、沖料時(shí)H＝0。
橫截面相對(duì)于部件平面法向?qū)ΨQ的條材斜截下料時(shí)，輸入H＝H/COS(A)。(A～截口與橫截面之間的夾角)。
板材下料時(shí)橫截、斜截均輸入截口垂直寬度。
(五)材料規(guī)格[M]、可用量1.條材規(guī)格---可用材料長(zhǎng)度L(i)[米]可用量---各規(guī)格總長(zhǎng)度U(i)[米]橫截面相對(duì)于部件平面法向?qū)ΨQ的條材斜截下料時(shí)，輸入長(zhǎng)度＝料長(zhǎng)-料寬×tg(A)。
2.板材規(guī)格---可用板材長(zhǎng)L(i)、寬K(i)[米]可用量---各規(guī)格板材總張數(shù)U(i)[張]購(gòu)料或領(lǐng)料問(wèn)題則輸入可購(gòu)或可領(lǐng)材料規(guī)格。各規(guī)格的材料可用量都很充足時(shí)可直接回車。購(gòu)料和領(lǐng)料問(wèn)題同樣可根據(jù)材料量輸入數(shù)字或回車。
在上述步驟之后，系統(tǒng)軟件進(jìn)入套裁過(guò)程，執(zhí)行以下產(chǎn)生并優(yōu)選單位原材料套裁方式的操作序列逐一產(chǎn)生單位原材料所有可能的套裁方式；計(jì)算套裁方式中邊角余料；套裁方式的動(dòng)態(tài)優(yōu)選；對(duì)套裁方式進(jìn)行線性規(guī)劃，并通過(guò)矩陣求解獲取零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案。
最后，系統(tǒng)軟件輸出最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)，包括1)批量生產(chǎn)最優(yōu)套裁方案；2)原材料最小消耗量；3)料頭、邊角余料、截口耗費(fèi)量；4)原材料利用率；5)各規(guī)格零件的補(bǔ)充下料數(shù)。
在套裁方案選優(yōu)時(shí)，首先對(duì)所有下料方式(變量)進(jìn)行篩選。有的下料問(wèn)題可能有幾萬(wàn)甚至幾億個(gè)變量，由篩選后的變量組合出生產(chǎn)需要量。當(dāng)材料不足時(shí)，會(huì)出現(xiàn)無(wú)解。此時(shí)屏幕提示《無(wú)解，材料或變量不足，增加材料或分批計(jì)算》。分批計(jì)算方法應(yīng)視零件和材料規(guī)格多少而異，規(guī)格較多時(shí)，可將規(guī)格分批，否則也可將需要量分批，或?qū)⒁?guī)格、需要量綜合分批計(jì)算。
當(dāng)材料長(zhǎng)度均小于零件規(guī)格時(shí)，將出現(xiàn)零解，照常打印。其他情況均有最優(yōu)解。當(dāng)出現(xiàn)屏幕提示《Subscript out of range》(下標(biāo)超出范圍)時(shí)，是因?yàn)檩斎胍?guī)格數(shù)量過(guò)多，應(yīng)將下料規(guī)格和材料規(guī)格分批輸入進(jìn)行計(jì)算，不影響方案最優(yōu)性。
下面，以本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例給出系統(tǒng)套裁方案實(shí)施舉例。
實(shí)施例(一)條材下料方案下料規(guī)格 需要量(1)1480MM 250(2)1300MM 500(3)904MM 2000截口寬度 3mm材料規(guī)格 可用量(1)12M 充足(2)10M 充足(3)9M充足(4)8M充足(5)6M充足最優(yōu)方案下料方式(1)12米材料用62根。料頭、截口消耗.044米/根。
***********************************************************零件號(hào) 零件長(zhǎng)度裁零件數(shù) 料頭長(zhǎng)度(1) 1480MM 3 .014(2) 1300MM 3(3) 904MM 4***********************************************************下料方式(2)10米材料用159根。料頭、截口消耗.056米/根。
***********************************************************零件號(hào) 零件長(zhǎng)度 裁零件數(shù) 料頭長(zhǎng)度(3) 904MM 11 .023***********************************************************下料方式(3)8材料用62根。料頭、截口消耗.02米/根。
***********************************************************
零件號(hào)零件長(zhǎng)度裁零件數(shù) 料頭長(zhǎng)度(1)1480MM 1.002(2)1300MM 5***********************************************************材料最小消耗量＝2840.909米料頭耗費(fèi)量＝12.909米材料利用率＝99.55％各規(guī)格補(bǔ)充下料數(shù)規(guī)格補(bǔ)充數(shù)(1)1480MM 2(2)1300MM 4(3)904MM 3補(bǔ)充下料總長(zhǎng)度＝10.8989米下料方案實(shí)施以下料方式(3)為例，取8米長(zhǎng)材料一根，截取1480MM長(zhǎng)零件1件，再截取1300MM長(zhǎng)零件5件，剩余料頭2MM。用同樣方法截完62根材料。
三種下料方式實(shí)施完畢后，再按補(bǔ)充下料數(shù)對(duì)各規(guī)格零件補(bǔ)充下料，下料總數(shù)恰好滿足需要。
按以上材料、規(guī)格和數(shù)量以輸出下料方式下料可取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)施例(二)矩形、方形板件下料方案下料規(guī)格 需要量Y(1)×X(1)＝550MM×450MM550Y(2)×X(2)＝250MM×200MM550截口寬度 0材料規(guī)格 可用量(1)2.5M×1.25M充足最優(yōu)方案下料方式(1)2.5米× 1.25米材料用28張.邊角耗費(fèi)0.35平方米/張.沿1.25
米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第二、三列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(四～五列)裁零件********************************************************************零件號(hào) 板條寬裁條數(shù)裁零數(shù)裁零長(zhǎng)(2) 250MM 1條 6件/條200MM(1) 450MM 5條 2件/條550MM********************************************************************下料方式(2)2.5米×1.25米材料用23張.邊角耗費(fèi)0.0974平方米/張.沿2.5米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第二、三列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(四～五列)裁零件********************************************************************零件號(hào)板條寬裁條數(shù)裁零數(shù)裁零長(zhǎng)(1) 550MM 1條 5件/條 450MM(2) 250MM 1條 12件/條200MM(1) 450MM 1條 4件/條 550MM——————————————————————————————————邊角利用可裁板件號(hào) 板件長(zhǎng) 板件寬可裁數(shù)量(2)250MM 200MM4********************************************************************材料最小消耗量＝163.6203平方米邊角、料口耗費(fèi)量＝12.3703平方米材料利用率＝92.44％各規(guī)格補(bǔ)充下料數(shù)規(guī)格補(bǔ)充數(shù)(1)550MM×450MM 13(2)250MM×200MM 14補(bǔ)充下料總面積＝3.9175平方米下料方案實(shí)施以下料方式(2)為例，取2.5米×1.25米板材一張，沿2.5米邊將板料裁為寬550MM、250MM、450MM，長(zhǎng)2.5米的板條各一條，然后將寬為550MM的板條按450MM長(zhǎng)度截取板件5件，將寬250MM的板條按200MM長(zhǎng)度截取板件12件，將寬450MM的板條按550MM長(zhǎng)度截取板件4件，再利用剩余邊角截取250MM×200MM的板件4件。用同樣方法裁完23張板材。
按輸出數(shù)據(jù)將兩種下料方式實(shí)施完畢后，再按補(bǔ)充下料數(shù)對(duì)各規(guī)格板件補(bǔ)充下料，下料總數(shù)恰好滿足需要。
實(shí)施例(三)圓形板件下料方案下料規(guī)格 需要量(1)R(1)＝500MM 1500(2)R(2)＝450MM 1500(3)R(3)＝150MM 2000截口寬度 3mm材料規(guī)格 可用量(1)2.5M×1.25M n 充足最優(yōu)方案下料方式(1)2.5米×1.25米材料用136張。截口邊角耗費(fèi)0.7884平方米/張。沿1.25米邊用料，按輸出數(shù)據(jù)和排列方法截取圓形板件。
********************************************************************零件號(hào) 零件直徑 用料沿邊 下料行數(shù) 奇行件數(shù) 圓心距 零件排列(1) 500MM 1.25米 7 2 750疏開(kāi)交錯(cuò)——————————————————————————————————邊角利用可裁板件號(hào)板件直徑可裁數(shù)量(3) 150MM10********************************************************************下料方式(2)2.5米×1.25米材料用18張。截口邊角耗費(fèi)0.5980平方米/張。沿1.25米邊用料，按輸出數(shù)據(jù)和排列方法裁取圓形板件。
********************************************************************零件號(hào) 零件直徑 用料沿邊 下料行數(shù) 奇行件數(shù) 圓心距零件排列(2) 450MM 1.25米10 2 800 疏開(kāi)交錯(cuò)(3) 150MM 1.25米1 8 ----- -----
********************************************************************下料方式(3)2.5米×1.25米材料用81張。截口邊角耗費(fèi)0.6333平方米/張。沿2.5米邊用料，按輸出數(shù)據(jù)和排列方法裁取圓形板件。
********************************************************************零件號(hào) 零件直徑 用料沿邊 下料行數(shù) 奇行件數(shù) 偶行件數(shù) 零件排列(2) 450MM 2.5米 3 5 5 交錯(cuò)——————————————————————————————————邊角利用可裁板件號(hào)板件直徑可裁數(shù)量(3) 150MM 6********************************************************************材料最小消耗量＝738.6363平方米邊角，料口耗費(fèi)量＝170.1973平方米材料利用率＝76.96％各規(guī)格補(bǔ)充下料數(shù)規(guī)格補(bǔ)充數(shù)(1)R＝500MM 4(2)R＝450MM 15(3)R＝150MM 10補(bǔ)充下料總面積＝3.3477平方米下料方案實(shí)施以下料方式(2)為例，取2.5米×1.25米板材一張，沿1.25米邊在板料上裁半徑為450MM的圓形板件十行，第一、三、五、七、九行每行兩件，件與件之間疏開(kāi)排列(圓心距800MM)，第二、四、六、八、十行每行一件，與奇數(shù)行交錯(cuò)排列(圓心對(duì)正奇數(shù)行兩圓之間)，再裁半徑為150MM的圓形板件一行八件。然后再利用剩余邊角料截取半徑為150MM的板件10件。用同樣方法裁完18張板材。
再以下料方式(3)為例，取2.5米×1.25米板材一張，沿2.5米邊在板料上裁半徑為450MM的圓形板件三行，每行五件，件與件之間緊密排列(只相隔一截口寬度)。偶數(shù)行與奇數(shù)行交錯(cuò)排列(圓心對(duì)正奇數(shù)行兩圓之間)。然后再利用剩余邊角料截取半徑為150MM的板件6件。用同樣方法裁完81張板材。
按輸出數(shù)據(jù)將三種下料方式實(shí)施完畢后，再按補(bǔ)充下料數(shù)對(duì)各規(guī)格板件補(bǔ)充下料，下料總數(shù)恰好滿足需要。
若輸出下料方案中《零件排列》為“對(duì)正”時(shí)，每行板件緊密排列，相同規(guī)格的各行板件上下對(duì)正圓心。
實(shí)施例(四)三角形板件下料方案下料規(guī)格需要量(1)400MM& 500MM& 600MM 600(2)550MM& 450MM& 350MM 500截口寬度 0材料規(guī)格 可用量(1)2.5M×1.25M 充足最優(yōu)方案下料方式(1)2.5米×1.25米材料用28張。邊角耗費(fèi)0.2557平方米/張。沿2.5米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁三角。
********************************************************************零件號(hào)板條寬裁條數(shù) 裁零數(shù) 截角長(zhǎng) 首邊長(zhǎng)側(cè)邊長(zhǎng)(1) 496.1MM 1條 12件/條62.4MM500MM400MM(1) 396.9MM 1條 9件/條 49.9MM400MM500MM(2) 396.1MM 1條 10件/條24.9MM350MM450MM********************************************************************下料方式(2)2.5米×1.25米材料用5張。邊角耗費(fèi)0.1394平方米/張。沿2.5米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁三角。
********************************************************************零件號(hào)板條寬裁條數(shù) 裁零數(shù)截角長(zhǎng) 首邊長(zhǎng) 側(cè)邊長(zhǎng)(2) 349.1MM 1條10件/條 24.9MM 350MM 450MM(2) 448.9MM 2條14件/條 32.1MM 450MM 350MM********************************************************************材料最小消耗量＝106.9079平方米邊角、料口耗費(fèi)量＝8.0918平方米材料利用率＝92.43％各規(guī)格補(bǔ)充下料數(shù)規(guī)格 補(bǔ)充數(shù)(1)400MM& 500MM& 600MM12(2)550MM& 450MM& 350MM30補(bǔ)充下料總面積＝3.5476平方米下料方案實(shí)施以下料方式(2)為例，取2.5米×1.25米板材一張，沿2.5米邊將板料裁為寬349.1MM，長(zhǎng)2.5米的板條一條，寬448.9MM，長(zhǎng)2.5米的板條兩條，然后將寬349.1MM的板條自端點(diǎn)沿一側(cè)邊量出24.9MM長(zhǎng)度得一點(diǎn)，自該點(diǎn)與另一側(cè)邊端點(diǎn)聯(lián)線處截下一角，得到(2)號(hào)板件的一條邊350MM(即首邊長(zhǎng))，再?gòu)牧硪粋?cè)邊量取450MM(即側(cè)邊長(zhǎng)，如果是鈍角三角形板件，側(cè)邊從截角邊量取)。從首邊和側(cè)邊端點(diǎn)聯(lián)線(長(zhǎng)550MM)處裁下，得到第一個(gè)板件；再以550MM為首邊，從對(duì)邊量取側(cè)邊450MM截下第二個(gè)板件；依次截完該板條，可得到十件(2)號(hào)板件。其余板條截取方法基本相同。用同樣方法裁完5張板材。
按輸出數(shù)據(jù)將兩種下料方式實(shí)施完畢后，再按補(bǔ)充下料數(shù)對(duì)各規(guī)格板件補(bǔ)充下料，下料總數(shù)恰好滿足需要。
實(shí)施例(五)梯形板件下料方案下料規(guī)格 需要量(1)底＝450MM，高＝400MM，兩底角60度，90度.2000(2)底＝368MM，高＝544MM，兩底角100度，85度. 1000(3)底＝380MM，高＝320MM，兩底角75度，85度.1000截口寬度 0材料規(guī)格 可用量(1)2.5M×1.25M 充足最優(yōu)方案下料方式(1)2.5米×1.25米材料用40張。邊角耗費(fèi)0.3152平方米/張。沿1.25米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁梯形
********************************************************************零件號(hào) 板條寬裁條數(shù) 裁零數(shù)截角長(zhǎng) 側(cè)邊一 側(cè)邊二(1)雙 669MM 3條 6件/條 0MM400MM 400MM(1)單 400MM 1條 3件/條 0MM450MM 219MM********************************************************************下料方式(2)2.5米×1.25米材料用95張。邊角耗費(fèi)0.2394平方米/張。沿1.25米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁梯形********************************************************************零件號(hào) 板條寬 裁條數(shù)裁零數(shù)截角長(zhǎng) 側(cè)邊一 側(cè)邊二(1)雙 669MM 2條 6件/條0MM 400MM 400MM(2)單 544MM 2條 3件/條47MM368MM 416.3MM********************************************************************下料方式(3)2.5米×1.25米材料用71張。邊角耗費(fèi)0.3973平方米/張。沿2.5米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁梯形。
********************************************************************零件號(hào) 板條寬裁條數(shù)裁零數(shù)截角長(zhǎng) 側(cè)邊一側(cè)邊二(3)雙 643.8MM 1條 14件/條56MM321.2MM 321.2MM(2)單 544 MM1條 6件/條 47MM368MM 416.3MM********************************************************************材料最小消耗量＝648.3143平方米邊角、料口耗費(fèi)量＝64.0439平方米材料利用率＝90.12％各規(guī)格補(bǔ)充下料數(shù)下料規(guī)格 補(bǔ)充數(shù)(1)底＝450MM，高＝400MM，兩底角60度，90度20(2)底＝368MM，高＝544MM，兩底角100度，85度 4(3)底＝380MM，高＝320MM，兩底角75度，85度6補(bǔ)充下料總面積＝4.1497平方米下料方案實(shí)施
以下料方式(3)為例，取2.5米×1.25米板材一張，沿2.5米邊將板料裁為寬643.8MM、544MM，長(zhǎng)2.5米的板條各一條，然后將寬643.8MM的板條自端點(diǎn)沿一側(cè)邊量出56MM長(zhǎng)度得一點(diǎn)，自該點(diǎn)至另一側(cè)邊端點(diǎn)聯(lián)線處截下一角，再?gòu)淖笥覂蓚?cè)邊量取321.2MM(即側(cè)邊一、側(cè)邊二)從兩側(cè)邊端點(diǎn)聯(lián)線處裁下，得到由兩個(gè)(3)號(hào)板件組成的一個(gè)平行四邊形，將平行四邊形一分為二，便得到兩個(gè)(3)號(hào)梯形板件(這便是″(3)雙″的含意)。依此方法裁完該板條得14件(3)號(hào)梯形板件。再將寬544MM的板條從一側(cè)邊量取47MM與對(duì)邊端點(diǎn)聯(lián)線處截角，再在兩側(cè)邊量取368MM、416.3MM(注意判斷左右)，截下第一個(gè)(2)號(hào)板件；交換左、右側(cè)邊長(zhǎng)度，裁下第二件。依次截完該板條，得到六件(2)號(hào)板件。用同樣方法裁完71張板材。
按輸出數(shù)據(jù)將三種下料方式實(shí)施完畢后，再按補(bǔ)充下料數(shù)對(duì)各規(guī)格板件補(bǔ)充下料，下料總數(shù)恰好滿足需要。
實(shí)施例(六)平行四邊形板件下料方案下料規(guī)格 需要量(1)500MM& 450MM 夾角76度 500(2)600MM& 530MM 夾角100度 100(3)650MM& 580MM 夾角95度 200(4)550MM& 520MM 夾角80度 300截口寬度 0材料規(guī)格 可用量(1)2.5M×1.25M 充足最優(yōu)方案下料方式(1)2.5米×1.25米材料用51張。邊角耗費(fèi)0.5008平方米/張。沿1.25米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁零件********************************************************************零件號(hào) 板條寬裁條數(shù) 裁零數(shù) 截角長(zhǎng)首邊長(zhǎng) 側(cè)邊長(zhǎng)(1) 436.6MM3條2件/條 108.8MM 450MM 500MM(4) 512.1MM1條2件/條 90.2MM 520MM 550MM
(3)647.5MM1條2件/條56.6MM 650MM 580MM********************************************************************下料方式(2)2.5米×1.25米材料用25張。邊角耗費(fèi).5626平方米/張。沿1.25米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁零件********************************************************************零件號(hào) 板條寬裁條數(shù) 裁零數(shù)截角長(zhǎng)首邊長(zhǎng) 側(cè)邊長(zhǎng)(1)436.6MM 3條2件/條108.8MM 450MM 500MM(2)590.9MM 2條2件/條104.1MM 600MM 530MM********************************************************************下料方式(3)2.5米×1.25米材料用16張。邊角耗費(fèi)0.3083平方米/張。沿1.25米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁零件********************************************************************零件號(hào) 板條寬裁條數(shù)裁零數(shù)截角長(zhǎng) 首邊長(zhǎng) 側(cè)邊長(zhǎng)(3)647.5MM 3條 2件/條56.6MM 650MM 580MM(4)541.6MM 1條 2件/條95.5MM 550MM 520MM********************************************************************下料方式(4)2.5米×1.25米材料用20張。邊角耗費(fèi)0.4352平方米/張。沿1.25米邊進(jìn)料，按第一組數(shù)據(jù)(第2、3列)裁板條，按第二組數(shù)據(jù)(4～7列)裁零件********************************************************************零件號(hào) 板條寬裁條數(shù)裁零數(shù)截角長(zhǎng) 首邊長(zhǎng) 側(cè)邊長(zhǎng)(1)436.6MM 1條 2件/條108.8MM 450MM 500MM(4)512.6MM 4條 2件/條90.2MM520MM 550MM********************************************************************材料最小消耗量＝353.8603平方米邊角、料口耗費(fèi)量＝53.7887平方米材料利用率＝84.8％各規(guī)格補(bǔ)充下料數(shù)規(guī)格 補(bǔ)充數(shù)(1)500MM& 450MM 夾角76度 4
(2)600MM& 530MM 夾角100度0(3)650MM& 580MM 夾角95度 2(4)550MM& 520MM 夾角80度 6補(bǔ)充下料總面積＝3.3142平方米下料方案實(shí)施以下料方式(4)為例，取2.5米*1.25米板材一張，沿1.25米邊將板料裁為寬436.6MM，長(zhǎng)1.25米的板條一條，寬512.6MM，長(zhǎng)1.25米的板條四條，然后將寬436.6MMM的板條自端點(diǎn)沿一側(cè)邊量出108.8MM長(zhǎng)度得一點(diǎn)，自該點(diǎn)至另一側(cè)邊端點(diǎn)聯(lián)線處截下一角，得450MM(即首邊長(zhǎng))，再?gòu)淖?、右?cè)邊量取500MM(即側(cè)邊長(zhǎng))，從兩側(cè)邊端點(diǎn)聯(lián)線處裁下，得到一個(gè)(1)號(hào)平行四邊形板件。依此方法裁完該板條得兩件(1)號(hào)板件。再將寬512.6MM的板條從一側(cè)邊量取90.2MM與對(duì)邊端點(diǎn)聯(lián)線截角，再在兩側(cè)邊量取550MM，截下第一個(gè)(4)號(hào)板件；依次截完四條板條，每條得到兩件(4)號(hào)板件。用同樣方法裁完20張板材。
按輸出數(shù)據(jù)將三種下料方式實(shí)施完畢后，再按補(bǔ)充下料數(shù)對(duì)各規(guī)格板件補(bǔ)充下料，下料總數(shù)恰好滿足需要。
權(quán)利要求
1.一種原材料智能下料系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一數(shù)控下料設(shè)備，其特征在于，還包括一計(jì)算機(jī)主機(jī)、與所述計(jì)算機(jī)主機(jī)相連的輸入設(shè)備和打印設(shè)備，所述輸入設(shè)備用于設(shè)置原材料和各種零件的下料數(shù)據(jù)，所述計(jì)算機(jī)主機(jī)將零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)輸出至所述數(shù)控下料設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)主機(jī)存儲(chǔ)有零件批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)原材料最優(yōu)整體套裁的操作序列，該操作序列包括如下步驟選擇進(jìn)入各種原材料套裁模塊；采集原材料和各種零件的下料數(shù)據(jù)；產(chǎn)生并優(yōu)選單位原材料套裁方式，在此步驟中包括逐一產(chǎn)生單位原材料所有可能的套裁方式；計(jì)算套裁方式中邊角余料；套裁方式的動(dòng)態(tài)優(yōu)選；對(duì)套裁方式進(jìn)行線性規(guī)劃；矩陣求解獲取零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案；5)輸出最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原材料智能下料系統(tǒng)，其特征在于其中，原材料套裁模塊包括條形材料套裁模塊和板形材料套裁模塊；所述板形材料套裁模塊包括矩形、圓形、三角形、梯形、平行四邊形和有向矩形其中一種或多種板件的套裁模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原材料智能下料系統(tǒng)，其特征在于其中，最優(yōu)套裁方案的數(shù)據(jù)輸出包括1)批量生產(chǎn)最優(yōu)套裁方案；2)原材料最小消耗量；3)料頭、邊角余料、截口耗費(fèi)量；4)原材料利用率；5)各規(guī)格零件的補(bǔ)充下料數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的原材料智能下料系統(tǒng)，其特征在于按所述打印設(shè)備打印輸出的所述零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)，經(jīng)手控依次完成下料設(shè)備縱向進(jìn)尺或橫向進(jìn)尺的操作。
全文摘要
本發(fā)明一種原材料智能下料系統(tǒng)，包括一計(jì)算機(jī)主機(jī)、與其相連的輸入設(shè)備和打印設(shè)備以及數(shù)控或普通下料設(shè)備。輸入設(shè)備設(shè)置原材料和各種零件的下料數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)主機(jī)存儲(chǔ)有零件批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)原材料最優(yōu)整體套裁的操作序列。零件批量生產(chǎn)最優(yōu)整體套裁方案數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)主機(jī)輸出至數(shù)控下料設(shè)備，也可以打印輸出后經(jīng)手控依次完成下料設(shè)備縱向進(jìn)尺或橫向進(jìn)尺的操作。本發(fā)明原材料智能下料系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于由于采用多種規(guī)格零部件采用多種規(guī)格原材料的套裁，減少了原材料耗費(fèi)，最大限度地提高了材料利用率，從而降低生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G06F17/50GK1584888SQ20041004636
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者李德平 申請(qǐng)人:李德平