板材排样方法、设备和存储介质技术

本申请属于程序控制技术领域，具体涉及一种板材排样方法、设备和存储介质，其中的方法包括：S1、针对目标零件对应的每个待排样图形，获取待排样图形的轮廓信息，基于轮廓信息得到待排样图形的外轮廓信息；S2、基于外轮廓信息，得到待排样图形的轨迹点信息；S3、基于待排样图形的轨迹点信息，确定轨迹点的最小凸包络矩形；S4、基于预先建立的排样坐标系，确定最小凸包络矩形与排样坐标系中x轴的夹角角度；S5、基于确定的夹角角度，将目标零件对应的待排样图形向x轴方向旋转夹角角度；S6、基于目标零件旋转后的待排样图形在板材中进行排样。通过本申请的板材处理方法不仅能有效提高板材利用率，还能缩短排样时间，提升排样效率。提升排样效率。提升排样效率。

【技术实现步骤摘要】
板材排样方法、设备和存储介质


[0001]本申请属于程序控制
，具体涉及一种板材排样方法。

技术介绍

[0002]制造业在生产过程中需要通过排样确定切割下料方案，然后按照一切割下料方案将原材料切割成所需的坯料，再对坯料进行机械加工。因此，如何确定下料方案，提高原料利用率，是企业非常关注的问题。
[0003]目前,在实际的工程应用中，有基于人工经验的手工排样和机器按照一定规则自动排样两种方法。其中，手工排样完成一次排样所需时间较长，且过度依靠工作人员的经验，同时材料利用率在一定范围内将很难得到继续提升；自动排样中的旋转排样策略，虽然解决了人工排样时间较长、过于依赖经验的问题，但是却非常依赖于零件的初始姿态和排样规则。例如：导入的零件是倾斜的，那么设置的排样旋转角度过大，例如每90度一旋转，则排样后的零件依然可能是斜着排列；如果设置的排样旋转角度过小，例如每10度一旋转，则排样的时间可能成指数级别的上升。
[0004]为此，如何提升板材利用率，同时进一步提升排样效率成为当前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]（一）要解决的技术问题鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种板材排样方法、设备和存储介质。
[0006]（二）技术方案为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：第一方面，本申请实施例提供一种板材排样方法，该方法包括以下步骤：S1、针对目标零件对应的每个待排样图形，获取待排样图形的轮廓信息，基于所述轮廓信息得到所述待排样图形的外轮廓信息；S2、基于所述外轮廓信息，得到所述待排样图形的轨迹点信息；S3、基于待排样图形的轨迹点信息，确定轨迹点的最小凸包络矩形；S4、基于预先建立的排样坐标系，确定所述最小凸包络矩形与所述排样坐标系中x轴的夹角角度；S5、基于确定的夹角角度，将所述目标零件对应的待排样图形向x轴方向旋转所述夹角角度；S6、基于目标零件旋转后的待排样图形在板材中进行排样。
[0007]可选地，步骤S6包括：S61、确定所述目标零件所对应的各个待排样图形的整齐度，并将各个目标零件根据整齐度进行分类；
S62、对分类得到的每种目标零件，采用系统预设的排样策略进行优化排样处理；S63、对各目标零件旋转后的待排样图形在系统预设的排样策略下进行排样，输出排样结果。
[0008]可选地，S3包括：基于所述待排样图形的轨迹点信息，生成所有轨迹点的凸包络多边形；旋转所述凸包络多边形，得到相应的所述凸包络多边形的外接矩形；计算所述外接矩形的面积，将面积最小的外接矩形作为所述最小凸包络矩形。
[0009]可选地，旋转所述凸包络多边形的方法为：分别获取所述凸包络多边形的相邻两个顶点，按照逆时针方向，获取向量，计算每个向量与X轴的夹角[θ1、θ2……
θ
n
]；将所述凸包络多边形分别按照夹角[
‑
θ1、
‑
θ2……‑
θ
n
]进行旋转。
[0010]可选地，基于所有待排样图形的轨迹点信息，生成所有轨迹点的凸包络多边形，包括：获取所有轨迹点中x坐标最小的点或者x坐标相同、y坐标最小的点；以该点为基准对其余的点进行极角排序，得到轨迹点序列；建立栈stk[N]，从所述轨迹点序列中取出前两个轨迹点p[0], p[1]作为判断的初始点，压入该栈，stk[1]‑
stk[0]作为初始向量，并用k记录当前栈里的栈顶指针；针对所述轨迹点序列中剩余的每个点，通过以下连续两个点的叉乘公式判断当前点是否在最外围，将得到的最外围的点作为凸包络多边形的顶点：(stk[k]−
stk[k
−
1])
×
(p[i]−
stk[k
−
1])其中，stk[k]和stk[k
‑
1]分别为最新加入最外围连续两点，p[i]为需要判断是否需要加入最外围的点；若叉乘大于零，则p[i]在向量stk[k]−
stk[k
−
1]的左边，小于零，则该点在向量的右边；如果当前点在右边，就将栈顶元素弹出，继续判断；如果当前点在左边，向栈中压入新点p[i]；将最后栈内留下的顶点作为所述凸包络多边形的顶点，相邻两个顶点的连线为所述凸包络多边形的边。
[0011]可选地，S1中基于所述轮廓信息得到所述待排样图形的外轮廓信息，包括以下步骤：A1、将所述待排样图形分解成单线条轮廓；A2、将所有单线条轮廓按照面积大小进行倒序排列，并存入队列中；A3、按照树的数据结构，用字典记录所有轮廓之间的包含关系，将队列中面积最大的轮廓取出，加入到字典的Key中；A4、将队列中当前面积最大的轮廓取出；A5、判断当前取出的轮廓是否在字典所有Key的轮廓中；如果在，则将该轮廓添加到对应的value中的数组中；如果不在，则将该轮廓添加到字典的新的Key中；A5、重复执行步骤A4
‑
A5，直至队列为空；A6、基于Key中的轮廓得到所述待排样图形的外轮廓信息。
[0012]可选地，所述待排样图形由线段和/或曲线段组成，所述线段的轨迹点为所述线段两端的端点，所述曲线段的轨迹点为从所述曲线段的一端开始，以预设长度为间距进行采样得到的采样点。
[0013]可选地，所述预设长度的取值范围为0.08mm
‑
0.12mm。
[0014]第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的板材排样方法的步骤。
[0015]第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的板材排样方法的步骤。
[0016]（三）有益效果本申请的有益效果是：本申请提出了一种板材排样方法、设备和可读存储介质，其中的方法包括：S1、针对目标零件对应的每个待排样图形，获取待排样图形的轮廓信息，基于轮廓信息得到待排样图形的外轮廓信息；S2、基于外轮廓信息，得到待排样图形的轨迹点信息；S3、基于待排样图形的轨迹点信息，确定轨迹点的最小凸包络矩形；S4、基于预先建立的排样坐标系，确定最小凸包络矩形与排样坐标系中x轴的夹角角度；S5、基于确定的夹角角度，将目标零件对应的待排样图形向x轴方向旋转夹角角度；S6、基于目标零件旋转后的待排样图形在板材中进行排样。本申请的方法通过在排样前对待排样图形进行预处理，获取零件外凸包络多边形，然后旋转凸包络多边形后，获取面积最小包络矩形，将零件摆正，从而大大了提升板材的利用率，并且缩短了排样时间，提升了排样效率。
[0017]进一步地，通过合理地确定轨迹点，可以有效缩短排样时间，提升排样效率。
附图说明
[0018]本申请借助于以下附图进行描述：图1为本申请一个实施例中的板材排样方法流程示意图；图2为本申请另一个实施例中的板材排样方法流程示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板材排样方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、针对目标零件对应的每个待排样图形，获取待排样图形的轮廓信息，基于所述轮廓信息得到所述待排样图形的外轮廓信息；S2、基于所述外轮廓信息，得到所述待排样图形的轨迹点信息；S3、基于待排样图形的轨迹点信息，确定轨迹点的最小凸包络矩形；S4、基于预先建立的排样坐标系，确定所述最小凸包络矩形与所述排样坐标系中x轴的夹角角度；S5、基于确定的夹角角度，将所述目标零件对应的待排样图形向x轴方向旋转所述夹角角度；S6、基于目标零件旋转后的待排样图形在板材中进行排样。2.根据权利要求1所述的板材排样方法，其特征在于，步骤S6包括：S61、确定所述目标零件所对应的各个待排样图形的整齐度，并将各个目标零件根据整齐度进行分类；S62、对分类得到的每种目标零件，采用系统预设的排样策略进行优化排样处理；S63、对各目标零件旋转后的待排样图形在系统预设的排样策略下进行排样，输出排样结果。3.根据权利要求1所述的板材排样方法，其特征在于，S3包括：基于所述待排样图形的轨迹点信息，生成所有轨迹点的凸包络多边形；旋转所述凸包络多边形，得到相应的所述凸包络多边形的外接矩形；计算所述外接矩形的面积，将面积最小的外接矩形作为所述最小凸包络矩形。4.根据权利要求3所述的板材排样方法，其特征在于，旋转所述凸包络多边形的方法为：分别获取所述凸包络多边形的相邻两个顶点，按照逆时针方向，获取向量，计算每个向量与X轴的夹角[θ1、θ2……
θ
n
]；将所述凸包络多边形分别按照夹角[
‑
θ1、
‑
θ2……‑
θ
n
]进行旋转。5.根据权利要求3所述的板材排样方法，其特征在于，基于所有待排样图形的轨迹点信息，生成所有轨迹点的凸包络多边形，包括：获取所有轨迹点中x坐标最小的点或者x坐标相同、y坐标最小的点；以该点为基准对其余的点进行极角排序，得到轨迹点序列；建立栈stk[N]，从所述轨迹点序列中取出前两个轨迹点p[0], p[1]作为判断的初始点，压入该栈，stk[1]
‑
stk[0]作为初始向量，并用k记录当前栈里的栈顶指针；针对所述轨迹点序列中剩余的每个点，通过以下连续两个点的叉乘公式判断当前点是否在最外围，将得到的最外围的点作为凸包络多边形的顶点：...

【专利技术属性】
技术研发人员：阴雷鸣，冯斌，张胜帅，
申请(专利权)人：济南邦德激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：