一种基于BOCAD软件的钢结构加工余料匹配方法与流程

一种基于bocad软件的钢结构加工余料匹配方法
技术领域
1.本发明涉及加工余料匹配方法，尤其涉及一种基于bocad软件的钢结构加工余料匹配方法。


背景技术：

2.国内大部分钢结构加工厂对于加工过程中产生的余料没有进行规范化管理和再利用，而是将其直接作为废料，以低价出售，而钢结构废料仅为原材料价格的1/6左右。即使有个别工厂对余料板材余料进行利用，但是利用方法效率和效果低。钢结构工厂中对于余料一般都会被工人自发地用作引弧板、支撑等构件，不仅有可能影响钢结构构件的加工质量，而且可能造成企业无序地余料堆积状态，使得可利用资源不能得到有效利用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种便于对加工余料进行有效利用，节约建造成本的基于bocad软件的钢结构加工余料匹配方法。
4.一种基于bocad软件的钢结构加工余料匹配方法，其特征在于包括以下步骤：
5.步骤一、对于切割产生的余料进行分类处理，选出可以继续使用的待处理余料，进行表面修正切割形成备用余料，所述的表面修正切割的步骤为：
6.第一步，对待处理余料进行二维激光扫描，生成记录该待处理余料形状和厚度的dwg文件，将该dwg文件导入bocad中，调用bocad中的排样优化功能，在记录该待处理余料长度和宽度形状的二维图形上，求解并绘制该待处理余料形状的二维图形的最小内接矩形；
7.第二步、对该待处理余料进行表面光整操作，并对该待处理余料按照第二步生成的最小内接矩形图纸进行切割裁剪，将待处理余料切割成矩形，作为备用余料；
8.步骤二、对步骤一产生的备用余料分别进行编码，将各个备用余料的编码信息录入余料信息表中，并每个备用余料上粘贴记录有该备用余料的编码信息的rfid电子标签；然后按照余料信息表中分配给该备用余料的位置将备用余料在余料仓库中码垛；
9.在bocad软件数据库中设置待选数组k，所述的待选数组k中包含n个元素，初始条件下，数组中所有元素均为0且检索余料信息表中的第i行与待选数组k中的第i个元素位置对应；
10.步骤三、选取用于切割待加工零件的备用余料；
11.第一步、通过bocad自动排样功能对多个待加工零件同时进行排样，将待加工零件排列成一定宽度一定长度的排样图，对排样图进行命名，令余料信息表查询参数i＝1，执行下一步；
12.第二步、查询余料信息表中第i行的备用余料材质，若此处所记录备用余料材质与排样图要求余料材质相同，则执行第三步；否则令i＝i 1,重新执行第二步；
13.第三步、检索余料信息表中第i行的备用余料厚度是否符合待加工零件材料厚度要求，如果该行备用余料厚度满足：待加工零件厚度 h
min
《余料信息表中第i行的备用余料《
待加工零件厚度 h
max
,h
min
为待加工零件的厚度方向最小要求余量，h
max
为待加工零件的厚度方向最大限制余量，表明备用余料厚度要求满足待加工零件的使用厚度要求，则执行第四步，否则令i＝i 1,重新执行第二步；
14.第四步、检索余料信息表中第i行的备用余料长度是否符合待加工零件的排样图长度要求，如果该行备用余料长度满足排样图图幅长度 l
min
《余料信息表中第i行的备用余料长度《排样图图幅长度 l
max
，l
min
为待加工零件的长度方向最小要求余量，l
max
为待加工零件的长度方向最大限制余量，表明该行备用余料长度符合待切割排样图长度要求，则执行第五步，否则令i＝i 1,重新执行第二步；
15.第五步、检索第i行备用余料材料宽度是否符合待切割排样图宽度要求，如果该行备用余料宽度满足排样图图幅宽度 w
min
《余料信息表中第i行的备用余料宽度《排样图图幅宽度 w
max
，w
min
为待加工零件的宽度方向最小要求余量，w
max
为待加工零件的宽度方向最大限制余量，表明该行备用余料宽度符合待切割排样图宽度要求，则执行第六步，否则令i＝i 1,重新执行第二步；
16.第六步、将待选数组k中与备用余料在检索余料信息表中对应的行数的元素位置置1，然后令i＝i 1,重新执行第二步-第六步，直到余料信息表遍历结束，此时筛选出若干符合要求的备用余料；
17.第七步、建立一个包含两个元素的一维终选数组z，用来存放后续比较结果，终选数组z包含两个参数，参数z
t
和参数z,记为z＝[z
t
，z],z
t
初始值为k[m]，z的初始值为m，k[m]为待选数组k中首个不为0的元素，m为该元素在待选数组中的位置；
[0018]
第八步、遍历待选数组k,判断待选数组k中各元素是否为0，若k[m]为0，说明余料信息表中第m行余料不满足使用要求，令m＝m 1,重新执行第八步；否则，则获取与第m个元素对应的余料信息表中相应行处的备用余料厚度、长度、宽度信息，令余料评价指标p＝该行备用余料厚度*x 该行备用余料长度*y 该行备用余料宽度*z,其中x为余料厚度评价系数，y为余料长度评价系数，z为余料宽度评价系数，各个评价系数取值范围为0～1，令k[m]＝p,执行下一步；
[0019]
第九步、比较k[m]和z
t
的大小，若k[m]》z
t
，则令m＝m 1,重新执行第八步，若k[m]《z
t
,则令z
t
＝k[m],z＝m，即把元素k[m]和k[m]在待选数组k中的位置分别赋值给参数z
t
和参数z，令m＝m 1,重复第八步；
[0020]
第十步、重复第八步、第九步直至遍历待选数组k结束,选出最小的余料评价系数和该余料对应的行数存入终选数组中；
[0021]
第十一步、检查终选数组z中z是否为0,若z不等于0，则余料信息表第z行余料为最符合的余料，在余料信息表中对应列处填入已出库，工作人员通过该行余料编码检测相关rfid信息，查询该备用余料存放位置，取出该备用余料，若z等于0，则表明余料信息表中没有符合排样图要求的余料，则在原料库中选择一块符合要求的新的板料；
[0022]
第十二步、按照排样图对取出的余料信息表余料或者新的板料进行切割操作。
[0023]
本发明的有益效果是：可以实现生产余料的高效利用，实现生产余料的重复利用，节约生产材料，降低建造成本。
附图说明
[0024]
图1为本发明的一种基于bocad软件的钢结构加工余料匹配方法的实施流程；
[0025]
图2为本发明的余料利用流程示意图；
具体实施方式
[0026]
下面结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明：
[0027]
如附图所示本发明的一种基于bocad软件的钢结构加工余料匹配方法，包括以下步骤：
[0028]
步骤一、对于切割产生的余料进行分类处理，选出可以继续使用的待处理余料，进行表面修正切割形成备用余料，所述的表面修正切割的步骤为：
[0029]
第一步，对待处理余料进行二维激光扫描，生成记录该待处理余料形状和厚度的dwg文件，将该dwg文件导入bocad中，调用bocad中的排样优化功能，在记录该待处理余料长度和宽度形状的二维图形上，求解并绘制该待处理余料形状的二维图形的最小内接矩形；
[0030]
第二步、对该待处理余料进行表面光整操作，并对该待处理余料按照第二步生成的最小内接矩形图纸进行切割裁剪，将待处理余料切割成矩形，作为备用余料；
[0031]
本步骤中对于切割产生的余料进行分类处理的具体操作步骤可以如下：
[0032]
对切割后产生的余料进行人工判断，如果余料表面划痕和表面损伤过多，则将该余料归入废料，作为废料处理，如果余料表面划痕和表面损伤不影响使用，则将其归入待处理余料，等待下一步处理；
[0033]
步骤二、对步骤一产生的备用余料分别进行编码，将各个备用余料的编码信息录入余料信息表中，并每个备用余料上粘贴记录有该备用余料的编码信息的rfid电子标签；然后按照余料信息表中分配给该备用余料的位置将备用余料在余料仓库中码垛；
[0034]
在bocad软件数据库中设置待选数组k，所述的待选数组k中包含n个元素，初始条件下，数组中所有元素均为0且检索余料信息表中的第i行与待选数组k中的第i个元素位置对应；
[0035]
所述的余料信息表可以设置为：第i行的第一列记录该备用余料编码，第二列记录该备用余料项目编号，第三列记录该备用余料材质，第四列记录该备用余料厚度，第五列记录该备用余料长度，第六列记录该备用余料宽度，第七列记录该备用余料序列号，第八列记录该备用余料仓储位置。
[0036]
如对一矩形余料进行编码为cb/01/45/280/150/001/001002,其各组字母数字代表的信息如下，其中cb代表项目号，表示该备用余料为cb项目产生的余料，01代表备用余料材质为1号材质，45代表备用余料厚度为45mm，280代表备用余料长度为280mm，150代表备用余料宽度为150mm，001代表序列号，即相同项目材质、厚度、长度和宽度下的第一个该类型的备用余料，001002表示该备用余料存放在余料仓库的001行的002码垛中；
[0037]
步骤三、选取用于切割待加工零件的备用余料；
[0038]
第一步、通过bocad自动排样功能对多个待加工零件同时进行排样，将待加工零件排列成一定宽度一定长度的排样图，对排样图进行命名，令余料信息表查询参数i＝1，执行下一步；
[0039]
命名规则举例如下：
[0040]
如对一排样图命名为cb/001/01/45/280/150,其中cb代表项目号，001代表该排样图是该项目下的排样图编号，01代表所需切割材料种类，45代表待切割零件厚度为45mm，280表示排样图图幅长度为280mm，150排样图图幅宽度为150mm；
[0041]
第二步、查询余料信息表中第i行的备用余料材质，若此处所记录备用余料材质与排样图要求余料材质相同，则执行第三步；否则令i＝i 1,重新执行第二步；
[0042]
第三步、检索余料信息表中第i行的备用余料厚度是否符合待加工零件材料厚度要求，如果该行备用余料厚度满足：待加工零件厚度 h
min
《余料信息表中第i行的备用余料《待加工零件厚度 h
max
,h
min
为待加工零件的厚度方向最小要求余量，h
max
为待加工零件的厚度方向最大限制余量，表明备用余料厚度要求满足待加工零件的使用厚度要求，则执行第四步，否则令i＝i 1,重新执行第二步；
[0043]
第四步、检索余料信息表中第i行的备用余料长度是否符合待加工零件的排样图长度要求，如果该行备用余料长度满足排样图图幅长度 l
min
《余料信息表中第i行的备用余料长度《排样图图幅长度 l
max
(l
min
为待加工零件的长度方向最小要求余量，l
max
为待加工零件的长度方向最大限制余量)，表明该行备用余料长度符合待切割排样图长度要求，则执行第五步，否则令i＝i 1,重新执行第二步；
[0044]
第五步、检索第i行备用余料材料宽度是否符合待切割排样图宽度要求，如果该行备用余料宽度满足排样图图幅宽度 w
min
《余料信息表中第i行的备用余料宽度《排样图图幅宽度 w
max
，w
min
为待加工零件的宽度方向最小要求余量，w
max
为待加工零件的宽度方向最大限制余量)，则表明该行备用余料宽度符合待切割排样图宽度要求，则执行第六步，否则令i＝i 1,重新执行第二步；
[0045]
第六步、将待选数组k中与备用余料在检索余料信息表中对应的行数的元素位置置1，然后令i＝i 1,重新执行第二步-第六步，直到余料信息表遍历结束，此时筛选出若干符合要求的备用余料；
[0046]
下面举例说明：若经过上述五步筛选，发现第n行余料满足使用要求，则将待选数组第n个元素置1，若第三行备用余料满足使用要求，将待选数组第3个元素置1，则此时待选则数组k为[0,0,1,0,0,0....],如果继续筛选发现第5行也满足使用要求，将待选数组第5个元素置1，则此时待选则数组k为[0,0,1,0,1,....]，依次类推；
[0047]
第七步、建立一个包含两个元素的一维终选数组z，用来存放后续比较结果，终选数组z包含两个参数，参数z
t
和参数z,记为z＝[z
t
，z],z
t
初始值为k[m]，z的初始值为m(k[m]为待选数组k中首个不为0的元素，m为该元素在待选数组中的位置)；
[0048]
第八步、遍历待选数组k,判断待选数组k中各元素是否为0，若k[m]为0，说明余料信息表中第m行余料不满足使用要求，令m＝m 1,重新执行第八步；否则，则获取与第m个元素对应的余料信息表中相应行处的备用余料厚度、长度、宽度信息，令余料评价指标p＝该行备用余料厚度*x 该行备用余料长度*y 该行备用余料宽度*z,其中x为余料厚度评价系数，y为余料长度评价系数，z为余料宽度评价系数，令k[m]＝p,(即将该余料评价指标记录进待选数组第m个位置，替换掉原来该位置记录的数据1，各个评价系数取值范围为0～1，根据实际工程中，对零件加工精度要求的高低确定，例如若零件长度方向加工精度要求高，则余料长度评价系数y设置的大一些，但不应该超过1)，执行下一步；
[0049]
第九步、比较k[m]和z
t
的大小，若k[m]》z
t
，则令m＝m 1,重新执行第八步，若k[m]《zt
,则令z
t
＝k[m],z＝m，即把元素k[m]和k[m]在待选数组k中的位置分别赋值给参数z
t
和参数z，令m＝m 1,重复第八步；
[0050]
第十步、重复第八步、第九步直至遍历待选数组k结束,即依次比较各行余料评价指标大小，选出最小的余料评价系数和该余料对应的行数存入终选数组中；
[0051]zt
和z作为临时存放比较结果的容器，其中数据在不断被替换，和z
t
比较即k中不同元素之间大小比较，上述操作即依次比较数组k中数据，不断把比数组k中上一个位置小的数放入数组z中替换掉原来数组z中的数，得到的便是最小的余料评价系数。
[0052]
第十一步、检查终选数组z中z是否为0,若z不等于0，则余料信息表第z行余料为最符合的余料，在余料信息表中对应列处填入已出库，工作人员通过该行余料编码检测相关rfid信息，查询该备用余料存放位置，取出该备用余料，若z等于0，则表明余料信息表中没有符合排样图要求的余料，则在原料库中选择一块符合要求的新的板料；
[0053]
第十二步、按照排样图对取出的余料信息表余料或者新的板料进行切割操作。