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数控皮革裁床下料优化算法研究

时间:2016-05-22来源:dedesos.com浏览次数:

  在现代制造业中,数控裁剪发挥着越来越大的作用,它不仅能提高切割效率,还能提高切割精度。我国的数控裁剪设备与西方工业发达国家相比,还存在一定的差距。
 

  本文从改进硬件设备和优化排版程序出发,改善裁床的切割性能。
 

  传统的切割刀头普遍采用电动式,但该种方式存在平衡性不够稳定以及切割过程会产生较大的震动噪声,工作环境较恶劣等缺陷。为改进上述不足,特提出了用气动刀头替代电动刀头的方法,并建立三维模型,分析运动形式,改善切割环境。
 

  二维不规则样片排版问题,在许多行业和领域都有着广泛的应用。在传统方法中,绝大部分都是凭借工人... 展开 在现代制造业中,数控裁剪发挥着越来越大的作用,它不仅能提高切割效率,还能提高切割精度。我国的数控裁剪设备与西方工业发达国家相比,还存在一定的差距。
 

  本文从改进硬件设备和优化排版程序出发,改善裁床的切割性能,传统的切割刀头普遍采用电动式,但该种方式存在平衡性不够稳定以及切割过程会产生较大的震动噪声,工作环境较恶劣等缺陷。为改进上述不足,特提出了用气动刀头替代电动刀头的方法,并建立三维模型,分析运动形式,改善切割环境。
 

  二维不规则样片排版问题,在许多行业和领域都有着广泛的应用。在传统方法中,绝大部分都是凭借工人的经验进行手工排版。这种方法不利于企业在当今竞争激 烈的市场环境中占得先机。
 

  为此,必须进行高效的电脑排版。本文针对二维不规则样片已有算法进行了优化,主要做了以下的工作:
 

  (1)实现多种样片的一次读入,运用数据链表进行分类保存,保证数据结构的逻辑清晰和方便调用。针对DXF文件保存图形的特性,进行样片本身坐标系和版面坐标系的转换,以生成刀头走刀路径。
 

  (2)优化计算最小包络矩形算法。已有的算法是设置角度递增变量为1度,每得到一个角度计算一次面积,再从面积集中寻找最小包络矩形面积。本文提出了一 种优化算法,将该过程分为两步进行,在第一步计算得到的面积集中找出较小面积区间,再从该区间中寻找最小包络矩形,大大的减少了计算量。
 

  (3)为提高版面的利用率,必须使样片在满足工艺条件的基础上尽可能的靠近。而移动是这一过程的基础。已有算法中,移动由一种既定步长决定,当距离较远时,需要较多的步数。为此,改进已有算法,将移动分为动态步长和既定步长的方式进行,提高了时间效率。
 

  (4)多种排版方法的实现。排版分为手动排版和自动排版,在手动排版中又有单个排版和组排版形式,可以针对样片的几何特性选择最优的排版方法。在程序编写完成后,进行仔细的测试和调试,软件系统满足功能要求。
 

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