基于配件优先级的木材切割规划方法技术

本发明专利技术涉及一种基于配件优先级的木材切割规划方法，包括以下步骤：步骤S1:根据配件的要求，将配件分为不定长配件、表面质量无位置要求的定长配件和表面质量有位置要求的定长配件；步骤S2:根据预设的配件优先级，按顺序依次在配件列表里筛选出要在木材原料上规划的配件；步骤S3:根据筛选出配件的类型，采用对应的规划方法，根据木材原料信息在木材原料上进行规划;步骤S4:待配件列表所有配件都在原料上规划之后，输出切割方案。本发明专利技术能够有效保证木材原料的利用价值，同时满足木材原料实时切割的要求。

【技术实现步骤摘要】
基于配件优先级的木材切割规划方法
本专利技术涉及到木材切割
，具体涉及一种基于配件优先级的木材切割规划方法。
技术介绍
在木材家具行业，不同的配件对原材料的质量要求不同；充分利用原材料来生产不同的配件能够有效提升经济效益；因此，需要按照配件的质量要求在原料上规划切割方案。传统木材原料的利用率一直不高，大多数情况家具配件都是由无缺陷的木材原料切割生产。然而，利用无缺陷的木材原料生产容忍缺陷的配件不仅造成原料的浪费，而且大大增加了家具的生产成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于配件优先级的木材切割规划方法，能够有效保证木材原料的利用价值，同时满足木材原料实时切割的要求。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于配件优先级的木材切割规划方法，包括以下步骤：步骤S1:根据配件的要求，将配件分为不定长配件、表面质量无位置要求的定长配件和表面质量有位置要求的定长配件；步骤S2:根据预设的配件优先级，按顺序依次在配件列表里筛选出要在木材原料上规划的配件；步骤S3:根据筛选出配件的类型，采用对应的规划方法，根据木材原料信息在木材原料上进行规划；步骤S4:待配件列表所有配件都在原料上规划之后，输出切割方案。进一步的，所述不定长配件对应的规划方法，具体如下：(a)根据该配件对木材表面的质量要求，在木材原料上获取质量满足要求且未被规划的区间段；(b)利用该配件的最小长度判断区间段的长度是否满足要求，将符合要求的区间段分配给该配件；（c）若区间段的长度超出配件的最大长度，则截取到最大长度处。进一步的，所述表面质量无位置要求的定长配件的规划方法，具体如下：(a)根据该配件对木材表面的质量要求，在木材原料上获取质量满足要求且未分配的区间段；(b)利用配件的价值、长度和原料上区间段的长度，采用动规划算法求解最优的切割方案。进一步的，所述采用动规划算法求解最优的切割方案，具体步骤为：设已知有n种对表面质量有相同的要求，长度不同的定长配件，长度分别为l1,l2,…,ln,每种配件的价值和需求量为v1,v2,…,vn，需求量为x1,x2,…,xn，设原料上符合配件表面质量要求的某一个区间段长度为L根据配件对表面质量的要求，在木材原料上找出质量满足要求，且长度大于或等于该类配件最小长度的未被规划区间段，长度分别为L1,L2,…,Lm；设区间段的编号为k，长度即为Lk；k从1到m，利用动态规划算法，分别对长度为Lk的原料进行切割规划，得到最优的规划方案。进一步的，所述动态规划算法具体为：a)定义长度从0到Lk的价值都为0，即dp[0,...,Lk]=0；配件的长度列表l=[l1,l2,…,ln]；配件的价值列表v=[v1,v2,…,vn]b)比较第i=1（1≤i≤n）个配件在长度j从l[i]到Lk时，dp[j]和dp[j−l[i]]+v[i]的大小，若dp[j]<dp[j−l[i]]+v[i]，跟新在j长度下价值最大的切割方案，同时把dp[j−l[i]]+v[i]赋值给dp[j]；c)从配件1到n，重复步骤b)，直至i=n，规划结束，输出在长度Lk所规划的最优的规划方案。进一步的，所述表面质量有位置要求的定长配件的规划方法，具体为:（a）输入木材原料信息、配件信息;（b）根据配件的质量和长度要求，在原料上寻找符合要求，且未被规划的连续区间段；其中，质量要求较高的区间在原料上的长度要大于或等于在配件上的长度；质量要求较低的区间不在配件两端时，在原料上的长度要小于或等于在配件上的长度，在配件两端时，在原料上的长度要求大于0;（c）选取原料上所匹配的第一个区间的终止点作为参考点;（d）比较配件上第一和第二个区间的质量要求，确定质量较好的区间那侧为参考点的移动方向;（e）设参考点的移动距离i=0；（f）判断i是否小于或等于原料和配件的第二个区间长度的差的绝对值；若否，规划结束，输出规划方案，若是，将原料上的参考点按照所确定的移动方向移至距原料上所匹配的第一个区间的终止点的imm处，并将配件上第一个区间的终止点与该参考点对齐；(g)依次检查木材原料的质量是否满足要求，若否，i=i+1,跳至步骤（f），若是，标记切割位置，输出规划方案。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术能够有效保证木材原料的利用价值，同时满足木材原料实时切割的要求。附图说明图1是本专利技术一实施例中不定长配件的规划策略流程图图2是本专利技术一实施例中表面质量无位置要求的定长配件的规划策略流程图；图3是本专利技术一实施例中表面质量有位置要求的定长配件的规划策略流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。本实施例中，提供一种基于配件优先级的木材切割规划方法，包括以下步骤：步骤S1:根据配件的要求，将配件分为不定长配件、表面质量无位置要求的定长配件和表面质量有位置要求的定长配件；表1为待生产配件的规格。其中，最大长度与最小长度相等的为定长配件，最大长度大于最小长度的为不定长配件。配件编号最小长度最大长度一个表面质量要求另一表面质量要求单位毫米价格优先级115509999无缺陷无缺陷1.312650650无缺陷无缺陷123600600无缺陷无缺陷12413001300无缺陷区间：[0,100],[180,625]无缺陷0.83采集木材原料表面质量信息。其中，上表面的质量信息为：[0,1500]无缺陷，[1500,1550]存在缺陷，[1550,2000]无缺陷，[2000,2900]存在缺陷，[2900,5100]无缺陷；下表面的质量信息为：[0,5100]无缺陷。步骤S2:根据预设的配件优先级，按顺序依次在配件列表里筛选出要在木材原料上规划的配件；步骤S3:根据筛选出配件的类型，采用对应的规划方法，根据木材原料信息在木材原料上进行规划；步骤S4:待配件列表所有配件都在原料上规划之后，输出切割方案。参考图1，在本实施例中，从配件列表中筛选出优先级为1的配件，配件1，采用不定长配件对应的规划方法，具体如下：(a)根据配件的质量要求，在木材原料上找到质量满足要求的区间，[0,1500],[1550,2000],[2900,5100]。(b)根据配件的长度要求，判断各区间段长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于配件优先级的木材切割规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1:根据配件的要求，将配件分为不定长配件、表面质量无位置要求的定长配件和表面质量有位置要求的定长配件；/n步骤S2:根据预设的配件优先级，按顺序依次在配件列表里筛选出要在木材原料上规划的配件；/n步骤S3:根据筛选出配件的类型，采用对应的规划方法，根据木材原料信息在木材原料上进行规划；/n步骤S4:待配件列表所有配件都在原料上规划之后，输出切割方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于配件优先级的木材切割规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1:根据配件的要求，将配件分为不定长配件、表面质量无位置要求的定长配件和表面质量有位置要求的定长配件；
步骤S2:根据预设的配件优先级，按顺序依次在配件列表里筛选出要在木材原料上规划的配件；
步骤S3:根据筛选出配件的类型，采用对应的规划方法，根据木材原料信息在木材原料上进行规划；
步骤S4:待配件列表所有配件都在原料上规划之后，输出切割方案。


2.根据权利要求1所述的基于配件优先级的木材切割规划方法，其特征在于，所述不定长配件对应的规划方法，具体如下：
(a)根据该配件对木材表面的质量要求，在木材原料上获取质量满足要求且未被规划的区间段；
(b)利用该配件的最小长度判断区间段的长度是否满足要求，将符合要求的区间段分配给该配件；
（c）若区间段的长度超出配件的最大长度，则截取到最大长度处。


3.根据权利要求1所述的基于配件优先级的木材切割规划方法，其特征在于，所述表面质量无位置要求的定长配件的规划方法，具体如下：
(a)根据该配件对木材表面的质量要求，在木材原料上获取质量满足要求且未被规划的区间段；
(b)利用配件的价值、长度和原料上区间段的长度，采用动规划算法求解最优的切割方案。


4.根据权利要求3所述的基于配件优先级的木材切割规划方法，其特征在于，所述采用动规划算法求解最优的切割方案，具体步骤为：
设已知有n种对表面质量有相同的要求，长度不同的定长配件，长度分别为l1,l2,…,ln,每种配件的价值和需求量为v1,v2,…,vn，需求量为x1,x2,…,xn，设原料上符合配件表面质量要求的某一个区间段长度为L




根据配件对表面质量的要求，在木材原料上找出质量满足要求，且长度大于或等于该类配件最小长度的未被规划区间段，长度分别为L1,L2,…,Lm；
设区间段的编号为k，长度即为L...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐哲壮，林烨，邱洋，陈丹，陈剑，艾志杰，连岩杰，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35