绝缘纸板的自动排样方法

摘要

本发明公开了一种用于绝缘纸板的自动排样方法，包括下列步骤：(1)从零件库选取表现为矩形绝缘纸板并提取零件相关信息；(2)从板材库选取矩形板材并提取板材相关信息；(3)对所获得的信息进行编码以获得多个解；(4)利用剩余矩形填充算法对所述多个解逐一分别进行解码，以获得解的利用率；以及(5)利用遗传算法对排样过程继续执行优化，并相应输出最优排样方案。通过按照本发明的自动排样方法，可以很好地满足绝缘纸板排样的工艺要求，并且采用了启发式算法和智能算法相结合，能够快速高效寻找到一种优化的排样方案，由此大大了提高企业的材料利用率且能显著缩短排样时间，提高排样效率。

主权项

一种用于绝缘纸板的自动排样方法，该方法包括下列步骤：(1)从零件库选取表现为矩形零件形式的待排样绝缘纸板，并提取包括零件种类编号1～m、各种类零件的数量、各种类零件的尺寸也即纤维方向的长和非纤维方向的宽，以及零件排样时是否存在纤维方向要求在内的零件相关信息，由此制定出一个排样计划；(2)从板材库选取符合上述矩形零件排样需求的矩形板材，并提取包括板材序号1～k，各序号板材的尺寸也即纤维方向的长和非纤维方向的宽在内的板材相关信息；(3)通过计算机对上述信息进行编码以获得多个解P，其中每个解P由2个序列即序列A和序列B组成，所述序列A是根据零件的种类编号构建的由1～m这些数字构成的不重复随机序列，所述序列B是根据板材序号构建的由1～k这些数字构成的不重复随机序列，设定A[p]表示序列A中位于第p个位置的零件，其中p＝1，2，…，m，同时设定B[q]表示序列B中位于第q个位置的板材，其中q＝1，2，…，k；(4)利用剩余矩形填充算法，通过计算机对所获得的多个解逐一进行解码，其中对每个解的解码步骤具体包括以下子步骤：(41)设定p＝1，q＝1，选取A[p]所对应的零件为当前排样零件，同时选取B[q]所对应的板材存入计算机的剩余矩形链表，并设为当前剩余矩形；(42)判断当前排样零件能否在当前剩余矩形上进行填充排样：若可以排样，转步骤(43)；若不能，转步骤(44)；(43)根据当前排样零件尺寸、数量和当前剩余矩形尺寸，计算出在当前剩余矩形中能排下的零件数量，并按照从上到下，然后从左到右的顺序依次在当前剩余矩形上排放，同时更新当前排样零件的数量，若所有待排样的零件数量均为0，则退出排样，若还有零件数量不为0，则在当前剩 余矩形中以沿着板材宽度方向进行划分的方式产生新的剩余矩形，然后在计算机的剩余矩形链表中删除当前剩余矩形，并将生成的新的剩余矩形按照其在板材中所处的位置以从右到左的顺序依次放入所述剩余矩形链表，这样最靠左的新的剩余矩形即为矩形链表最外层的剩余矩形，将该最靠左的剩余矩形设定为当前剩余矩形，令p＝p+1，然后判断p是否大于待排样的零件种类数量总和：若否，则转步骤(42)，若是，令p＝1，转步骤(42)；(44)判断当前零件是否具有纤维方向要求：若有纤维方向要求，转步骤(45)；若没有纤维方向要求，将该零件旋转90°判断能否排下：若能，转步骤(43)，若不能，转步骤(45)；(45)在序列A中从当前排样零件开始向后查找可以在当前剩余矩形上排下的零件：若存在，则交换当前排样零件和第一个可以排下的零件在序列中的位置，然后转步骤(43)；若不存在，则将当前剩余矩形从所述剩余矩形链表中删除；删除后剩余矩形链表若不为空，将剩余矩形链表中最外层的剩余矩设定为新的当前剩余矩形，然后转步骤(42)；若删除后剩余矩形链表为空，则令q＝q+1，B1[q]所对应的板材存入剩余矩形链表并设为当前剩余矩形，然后转步骤(42)；(5)利用上述步骤(4)获得的解码结果以获得排样方案图，相应可以计算得到每组解所对应的排样利用率，从中选择利用率最大的一组解作为较优的排样方案来执行排样，由此完成绝缘纸板的自动排样过程。