一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法

技术特征：
1.一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：输入待靠接状态下的待排样零件轮廓信息和所有已排样零件轮廓信息，所述零件轮廓信息包括当前位置下零件轮廓对应的多边形的顶点坐标和零件轮廓对应的实时矩形的顶点坐标；步骤2：计算出待排样零件轮廓某个方向的所有关系矩形，进而得到待排样零件轮廓在该方向上的所有靠接关系轮廓；步骤3：计算出待排样零件轮廓与所有靠接关系轮廓的最大无重叠靠接距离，选择所有最大无重叠靠接距离中的最小值作为待排样零件轮廓在该方向上的靠接距离d；步骤4：将待排样零件轮廓向该方向平移靠接距离d后完成该方向上的靠接；步骤5：输出靠接后的待排样零件轮廓信息。2.根据权利要求1所述一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，其特征在于，所述步骤1的具体过程为：胚料离散化方法是将胚料按照离散精度px和py离散成一系列排样点，这些排样点按照最左最下的原则存储在容器中；在排样过程中，待排样零件轮廓依次将重心平移至各个排样点位置，直至找到第一个可选择排样点位置；所述第一个可选择排样点是指待排样零件轮廓的重心平移至该点对应的位置后，待排样零件轮廓不与已排样零件轮廓和胚料轮廓发生重叠的排样点。3.根据权利要求1或2所述一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，其特征在于，步骤1中待排样零件轮廓的待靠接状态是指将待排样零件轮廓的重心平移到可选排样点位置后，待排样零件轮廓没有靠接到已排样零件轮廓或胚料的边界上的状态，此时，轮廓之间存在间隙；步骤1中所述零件轮廓的实时矩形定义：设零件轮廓对应的多边形的所有顶点中x坐标的最大值为max_x，最小值为min_x，所有顶点中y坐标的最大值为max_y，最小值为min_y，则该零件轮廓的实时矩形定义为4个顶点依次为(min_x, min_y)、(max_x, min_y)、(max_x, max_y)、(min_x, max_y)的矩形。4.根据权利要求3所述一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，其特征在于：排样轮廓进行平移操作后，对应的实时矩形进行相同方向相同距离的平移操作，不需要重新生成该排样轮廓的实时矩形；排样轮廓进行旋转操作后，需要对旋转后的排样轮廓重新生成实时矩形，通过比较排样零件轮廓的实时矩形的相互位置，快速的对排样零件轮廓之间的相互位置进行预判断，提高排样过程中排样轮廓之间重叠判别的效率。5.根据权利要求1所述一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程为：步骤2中所述待排样零件轮廓某个方向的所有关系矩形包括x负方向关系矩形和y负方向关系矩形两类，分别用于实现待排样零件轮廓向x负方向和y负方向完成靠接；待排样零件轮廓的x负方向关系矩形定义：将待排样轮廓a的实时矩形的左侧边向x负方向偏移px个单位后，形成的矩形称为x负方向靠接预判别矩形，与x负方向靠接预判别矩形发生重叠的已排样零件轮廓的实时矩形称为待排样零件轮廓的x负方向关系矩形，具体如：已排样零件轮廓b和d的实时矩形，已排样零件轮廓b和d称为待排样零件轮廓a的x负方向靠接关系轮廓；
待排样零件轮廓的y负方向关系矩形定义：将待排样轮廓a的实时矩形的底侧边向y负方向偏移py个单位后，形成的矩形称为y负方向靠接预判别矩形，与y负方向靠接预判别矩形发生重叠的已排样零件轮廓的实时矩形称为待排样零件轮廓的y负方向关系矩形，具体如：已排样零件轮廓b、e和f的实时矩形，已排样零件轮廓b、e和f称为待排样零件轮廓a的y负方向靠接关系轮廓。6.根据权利要求5所述一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，其特征在于：基于胚料离散化方法进行的排样过程，待排样零件轮廓靠接过程中向x负方向和y负方向的最大靠接距离分别为px和py，否则待排样零件轮廓将会与已排样零件轮廓或胚料轮廓发生重叠，基于上述分析可知，将待排样零件轮廓的实时矩形的左侧边向x负方向偏移px个单位得到的x负方向靠接预判别矩形能够充分检测待排样零件轮廓在x负方向靠接过程中所有可能与其发生重叠的已排样零件轮廓；同理，待排样零件轮廓的y负方向靠接预判别矩形也能够充分检测待排样零件轮廓在y负方向靠接过程中所有可能与其发生重叠的已排样零件轮廓。7.根据权利要求1所述一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：待排样零件轮廓的x负方向靠接，在得到步骤2所述的待排样零件轮廓的所有x负方向靠接关系轮廓后，需要计算出待排样零件轮廓与所有x负方向靠接关系轮廓的最大无重叠靠接距离，采用射线法计算待排样零件轮廓与x负方向靠接关系轮廓的最大无重叠靠接距离；待排样零件轮廓的y负方向靠接，在得到步骤2所述的待排样零件轮廓的所有y负方向靠接关系轮廓后，需要计算出待排样零件轮廓与所有y负方向靠接关系轮廓的最大无重叠靠接距离，采用射线法计算待排样零件轮廓与y负方向靠接关系轮廓的最大无重叠靠接距离。8.根据权利要求7所述一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，其特征在于：所述射线法具体过程中，以多边形a位于多边形b的x正方向位置，计算多边形a向x负方向平移的最大无重叠距离为例，以多边形a的各个顶点为端点向x负方向作射线，求出以a的顶点为端点的各条射线与多边形b的边的交点，进而求出射线的各端点与其对应的交点之间的距离，以求得的所有距离中的最小值作为多边形a到多边形b的备选最大无重叠距离1；同理，以多边形b的各个顶点为端点向x正方向作射线，求出以b的顶点为端点的各条射线与多边形a的边的交点，进而求出射线的各端点与其对应的交点之间的距离，以求得的所有距离中的最小值作为多边形a到多边形b的备选最大无重叠距离2；最后，将多边形a到多边形b的备选最大无重叠距离1与多边形a到多边形b的备选最大无重叠距离2中的最小值作为多边形a到多边形b的最大无重叠距离；计算y方向的最大无重叠距离采用的射线法与计算x方向的最大无重叠距离采用的射线法原理相似，只需将x方向的射线改为y方向的射线。

技术总结
本发明提供了一种基于关系矩形的二维不规则零件排样靠接方法，包括以下步骤：输入待靠接状态下的待排样零件轮廓信息和所有已排样零件轮廓信息；计算出待排样零件轮廓某个方向的所有关系矩形，进而得到待排样零件轮廓在该方向上的所有靠接关系轮廓；计算出待排样零件轮廓与所有靠接关系轮廓的最大无重叠靠接距离，选择所有最大无重叠靠接距离中的最小值作为待排样零件轮廓在该方向上的靠接距离d；将待排样零件轮廓向该方向平移靠接距离d后完成该方向上的靠接；输出靠接后的待排样零件轮廓信息。可以高效且精确的完成基于胚料离散化方法的排样过程中的局部靠接，缩短排样过程整体所需时间，提高板材利用率。提高板材利用率。提高板材利用率。


技术研发人员：孟荣华 马健明 李金雄
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/6/28