Способ моделирования процесса составления карты раскроя листовых материалов

(5 4 С 06 С 7/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОВАНИЯ ПРОЦЕССА АСКРОЯ ЛИСТОВЫХ спосоставлеГОСУДАРСТ 8 ЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Ивановская В,П. и др. Применение ЭВМ при раскрое тканей. Киев:Техника, 1974,Стаян Ю.Г., Гиль Н.И. Методы иалгоритмы размещения плоских геометрических обьектов. Киев: Науковадумка, 1976,(54) СПОСОБ МОДЕЛИР СОСТАВЛЕНИЯ КАРТЫ Р МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится бам моделирования процесса ния карты раскроя материалов (металла, тканей, кожи, древесины и т.д.) и может быть использовано в машиностроении, текстильной промышленности, кожевенном производстве, деревообрабатывающей промышленности, а также в других отраслях народного хозяйтсва. Целью изобретения является максимальное заполнение плошади листа раскроя шаблонами. Цель достигается тем, что плоские диэлектрические шаблоны, на границах которых закреплены одноименные электрические заряды, размещают на модели листа раскроя и фиксируют положения устойчивого равновесия, расстояния между контурами закончивших диссипативное движение шаблонов до достижения максимального заполнения ими плошади модели листа раскроя, 3 ил. С:,Вао х 1 -х ) (у., -у ) - (У -у ) (х -х ), (3) гдех;, иу,г и о - координаты этих точек в системедекартовые коорди 40наты (ось у вдольлиста раскроя центра масс 1.-го шаблона; 45 х У 1 У 1 о соз и Кт+в и придвижении шаблонов преобладающую роль вращения (К 2 У)вК ) О, /- расстояние между электрическитрическими зарядами; Изобретение относится к способаммоделирования процесса составлениякарты раскроя материалов (металла,тканей, кожи, древесины) и можетбыть использовано в машиностроении,текстильной промышленности, кожевенном производстве, деревообрабатывающейпроМышленности, а также в других отраслях народного хозяйства. 10Целью изобретения является максимальное заполнение площади листа раскроя шаблонами,На фиг. 1 приведена схема реализации способа; на фиг. 2 и 3 - графическое изображение взаимного положения шаблонов,Способ осуществляют следующим образом,Например, необходимо составитькарту модели листа раскроя фиксиро 50Ь +о(. ) - декартовые коор 11 1 одинаты точек(3 = 1, М) попериметру 1-гошаблона, в кото 55рых закрепленыэлементы с элекванной ширины 1 для деталей сложной формы при обшем числе шаблонов И (некоторые могут быть одинаковы) так, чтобы разрезанию подвергалась минимальная по длине часть листа, Это соответствует задаче рационального использования плошади материала,Плоское диссипативное движение раэ - ложенных на модели листа раскроя шаблонов, как твердых диэлектрических тел произвольной конфигурации, под действием сил, возникаюших за счет расположения элементов, заряженных одноименными и одинаковой величины электрическими зарядами, жестко закрепленных в точках, равноотстоящих друг от друга по периметрам шаблонов и модели листа раскроя, описывается следующей системой уравнений (11, И): полярных координат с центром в центре масс шаблона и линией ориентации шаблона, определяемой углом Ы;о и проходяшей через этот центр масс; - коэффициенты,обеспечивающие3 14066ми зарядами попериметрам шаблонов и по границам моделилиста);5п - коэффициент,подбираемый эмпирически (длярассматриваемого 10примера и 2);М - число точек, вкоторых закреп"лены элементы сэлектрическимизарядами (М М .для -го шаблона, М = М дляграницы ленты). ).Уравнения (1-3) моделируют "отталкивание точек (х , уу ) и (х 8, у 1 ) при 1 = О, К,Фпо закону а( - ха фо ео 10 а1 ф (у ) (5 11 й 1 1 Ф1 о устойчивого по прекрашеижения центро вращения от остижение положен фиксируется тельного дваблонов и и этих центро равнонеси ию поступасс всех ситель 5 2= пих И,ф 1 У 1 о-о, ( г(Е (7 1(х х)+(У У)125 т,е, действие сил обратно пропорцио" нально квадрату расстояния между соответствующими точками шаблонов. Уравнения (1,2) описывают движение центров масс шаблонон, а уравнение (3) - вра- З 0 щение шаблонов относительно центров масс. Причем происходит вязкое" движение - в уравнения входят только пер. первые произвольные по времени.При дискретном характере моделирования движения шаблонов значения па 35 раметров процесса на последующем шаЙ,Ч) (1 (м)ге (х;, уЫ, ) определяются через значения этих параметров на предыдущем шаге (х .ф , у 1 Ы)1 е ф 1ф со 40 следующим образом:124где Е - допустимое значение отклонения параметрон х , у,1 о ф офЫ, от положения устойчивого равновесия.Величина Е определяется в кон 1кретных технологических процессах, исходя из компромисса между экономией материала и длительностью процесса моделирования. Чем меньше ЕЭ тем больше время, затрачиваемое на моделирование.После достижения положения устойчивого равновесия (2 ( Е ) моделируется смешение границы листа раскроя как сбкращение ее начальной длины У на величину: Е, = ппп(У- у,.).1+о 11Величина Е е соответствует смещению границы листа до соприкосновения с контуром ближайшего шаблона,Затем моделируют движение шаблонов в соответствии с уравненцями(1-6) до достижения нового положения устойчивого равновесия, определяемого условием (7),Совокупность операциИ моделирования смешения границы ленты (8),движения шаблонон (1-3), фиксирования положения устойчивого равновесия(7) последовательно повторяют додостижения установленной плотностиразмещения шаблонов:= ппп ;,1Е (еФ К Требуемое значение плотности раз" мещения шаблонон ограничивается 11сверху параметрами технологического процесса раскроя материала, как минимальная допустимая величина, а также "снизу" условием Е о 7 о , т, достижимое значение плотности размещения шаблонов не может быть меньше расстояния между электрическими зарядами (это "ошибка метода").На основе уравнения (1-9) построен предлагаемый способ.На вход модели листа 1 раскроя и модели устройства 2 управления подается входной сигнал 2 , определяющий исходное размещение шаблонов на листе раскроя для модели 1 и исходные данные для составления системы уравнений (1-6) н модели 2. Иэ модели 2 в модель 1 поступает управе.5 14ляющий сигнал У , по которому происходит изменение положения шаблонов,т.е. карты раскроя, в соответствии суравнениями (3-6) . С выхода модели 1на вход модели 2 поступает сигнал Е,определяющий новое размещение щаблонов, что используется в модели 2 длярасчета величин Е; и Е О в соответствии с выражениями (7) и (9)ПокаЕ ) Е и Е;, 7 Е на вход модели 1 .последовательно подается управляющий сигнал Б,. При Е) Е,и Е;,(Е,наступает положение устойчивого равновесия,Положение устойчивого равновесияшаблонов будет достигнуто тогда,когда энергия взаимодействия, зависящая от расстояния между шаблонами,минимальна, т.е. расстояние между обращенными друг к другу границами ближайших шаблонов меняется плавно, аэто значит, что "выпуклости стремятся к вогнутостям. Так, положениешаблонов 1 и 2 на фиг. 2 перейдет вположение, показанное на фиг. 3 прификсированных центрах масс 3 и 4,обозначенных звездочками.1Затем на вход модели 1 вместо сигнала Б, подается сигнал У по которому моделируется смещение границы листа раскроя на величину Е определяемую по (8) . Далее процесс повторяется до одновременного выполнения условий Е о 4 ЕО и ЕЕ, т.едо достижения требуемой плотности размещения шаблонов при наличии устойчивого состояния равновесия. Тогда на вход модели 1 подается управляющий сигнал П , по которому с 06612 6выхода модели 1 подается сигнал, определяющий результирующее размещение шаблонов на модели листа раскроя,5 Формула изобретенияСпособ моделирования процессасоставления карты раскроя листовыхматериалов, основанный на размещенииплоских шаблонов выкраиваемых деталей в границах модели листа раскроя,о т л и ч а ю щ и й с я тем что,с целью получения максимального заполнения плошади листа раскроя шаблонами, размещенные в границах листа раскроя плоские шаблоны выполняют из диэлектрического материала,закрепляют по периметрам шаблоновна подвижных границах модели листараскроя элементы, заряженные одноименными электрическими зарядами,размещают изготовленные шаблоны нанеподвижной поверхности модели листа 25 раскроя, фиксируют положения устойчивого равновесия и расстояния междуконтурами шаблонов после завершенияили свободного диссипативного движения на модели листа раскроя под действием электрических зарядов, смещают границы листа раскроя до соприкосновения их с контуром ближайшегошаблона и после достижения шаблонамиустойчивого равновесия многократноповторяют процесс смещения границлиста раскроя и фиксации положенийустойчивого равновесия расстояниймежду контурами закончивших диссипативное движение шаблонов до достижения максимального заполнения ими 40плошади модели листа раскроя..г Фиг, д Составител Техред Л.С акаэ 3195/ Тираж 704 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 13035, Москва, Ж, РаятиРедактор Э, Слиг Производственно-полиграфическое пр масловюкова Корректор Э. Лончакова Подписноео комитета ССй и открытий кая наб д. 4/5Ужгород, ул. Проек