АЛГОРИТМ ОБЪЕДИНЕНИЯ КОНТУРОВ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ КАРТ РАСКРОЯ ДЛЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ РЕЗКИ МАТЕРИАЛА

Vadim Sergeevich Shilov


Аннотация


Задача фигурного раскроя листового материала является наиболее трудной из всех задач, относящихся к этому классу. Помимо самого алгоритма размещения деталей данная задача требует решения ряда вспомогательных подзадач. Одной из таких подзадач, возникающей достаточно часто, является стыковка деталей и последующее объединение контуров данных деталей с целью рассмотрения состыкованных деталей как единой детали. Существующие алгоритмы построения оверлеев многоугольников оказываются неприменимыми, т.к. предполагают, что многоугольники состоят только из отрезков. Детали же, участвующие в раскрое могут состоять из любых кривых. Статья посвящена разработке алгоритма объединения контуров деталей, который может обрабатывать контуры, состоящие из любых кривых. Данный алгоритм разрабатывается в первую очередь для задач раскроя, т.к. он учитывает следующие особенности взаимного расположения деталей после стыковки: детали имеют общие точки, детали не пересекаются. Предложенный алгоритм позволяет строить не только внешний контур, но и внутренние контуры, полученные в результате объединения. Во внутренних контурах в дальнейшем также могут быть размещены детали. Выполнены тесты предложенного алгоритма, показана его работоспособность.

Ключевые слова


раскрой-упаковка; робототехнические комплексы резки; нерегулярный раскрой; стыковка деталей; оверлей

Литература


Мурзакаев, Р.Т., Шилов, В.С., Буркова, А.В. Основные методы решения задачи фигурной нерегулярной укладки плоских деталей. // Инженерный вестник Дона. – 2013 – No. 4. – URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/204.

Fayzrakhmanov R.A., Murzakaev R.T., Mezentsev A.S., Shilov V.S. Application of the Group Decoder for Solving the Orthogonal Materials Cutting Problem // World Applied Sciences Journal 28 (10): 1361-1365. – 2013. – URL: www.idosi.org/wasj/wasj28(10)13/4.pdf.

Мухачева, Э. А., Хасанова Э.И. Гильотинное размещение контейнеров в полосе: комбинирование эвристических технологий // Информационные технологии, 2009. – №11. – С. 8 – 13.

Файзрахманов Р.А., Мурзакаев Р.Т., Шилов В.С., Мезенцев А.С. Решение задачи ортогональной упаковки листовых материалов методами линейного раскроя // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2014. - №10. - С.29-42.

Romanova T., Stoyn Y., Pankratov A. Mathematical models and solution algorithm for nesting problem of arbitrary shaped objects. 8th Conference of the special interest group on cutting and packing (ESICUP), Copenhagen, Denmark, 2011.

Петренко С.В. Оптимизация размещения двумерных геометрических объектов на анизотропном материале с использованием методов математического программирования [Текст]: дис. к.т.н.: 05.15.18. Уфа, 2005. – 115 с.

Ягудин Р.Р. Оптимизация компоновки трехмерных геометрических объектов на основе годографа вектор-функции плотного размещения // Инженерный вестник Дона, 2012. – №3. [Электронный ресурс]. Режим доступа: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/921#top.

Glenn Whitwell. Novel Heuristic and Metaheuristic Approaches to Cutting and Packing. // A Thesis for the degree of Doctor of Philosophy in the University of Valencia, 2004– 314 p.

Петунин А.А. Методологические и теоретические основы автоматизации проектирования раскроя листовых материалов на машинах с числовым программным управлением: дис. д.т.н.: 05.13.12. Екатеринбург, 2009. - 348 с.

Петунин А. А., Мухачева Э. А., Филиппова А. С. Метод прямоугольной аппроксимации для решения задач нерегулярного фигурного раскроя-упаковки. // Информационные технологии. - №1. – 2008. с. 28-31.

Sykora A.M. Nesting problems: exact and heuristic algorithms. // A Thesis for the degree of Doctor of Philosophy in the University of Valencia, Valencia, 2012– 187 p.

Мухачева А.С., Ширгазин Р.Р. Задачи упаковки прямоугольников: рандомизированнапя эвристика на базе двойственной схемы локального поиска оптимума. // Информационные технологии. №5(2003). с. 18-22.

Валиахметова Ю. И. Мультиметодная технология моделирования ортогональной упаковки и размещения прямоугольно-ориентированных заготовок. – автореф. к. т. н.– Уфа, 2008. – 19 с.

Руднев А. С. Вероятностный поиск с запретами для задачи упаковки кругов и прямоугольников в полосу / А. С. Руднев // Дискретный анализ и исследование операций. – Новосибирск, 2009. – Т.16, № 4. C. 61 – 86.

Lamousin H., Waggenspack W. Nesting of two-dimensional irregular parts using a shape reasoning heuristic // Computer-Aided Design. 1997. Vol. 29, N. 3.

Чертов М.А., Руденский Г.Е., Псахье С.Г., Скворцов А.В. Алгоритм группировки геометрических объектов при автоматическом раскрое листового материала с использованием локальных характеристик формы // Вычислительные технологии. 2006. Т. 11. № 2. С. 93-102.

Ченцов О.В., Скворцов А.В. Обзор алгоритмов построения оверлеев многоугольников. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.ict.edu.ru/ft/004461/46.pdf (Дата обращения: 28.08.2014)

Леонов М.В., Никитин А.Г. Эффективный алгоритм, реализующий замкнутый набор булевых операций над множествами многоугольников на плоскости. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.iis.nsk.su/files/preprints/046.pdf (Дата обращения: 28.08.2014)

Скворцов А.В. Линейно-узловой алгоритм построения оверлеев двух полигонов. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.ict.edu.ru/ft/004485/30.pdf (Дата обращения: 28.08.2014)

Шилов В.С. Анализ взаимного расположения геометрических примитивов в задаче раскроя-упаковки // Инновационные технологии: Теория, инструменты, практика. 2011. №1. С. 297-303

Мурзакаев Р.Т., Шилов В.С., Брюханова А.А. Программный комплекс фигурного раскроя листового материала ITAS NESTING // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2015. - №13. - С.15-25.




DOI: https://doi.org/10.12731/wsd-2015-10.2-980-992

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share


(c) 2016 В мире научных открытий



ISSN 2658-6649 (print)

ISSN 2658-6657 (online)

HotLog Яндекс цитирования