專(zhuān)利名稱(chēng)：多頭激光切割機(jī)的對(duì)片切割方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多頭激光切割機(jī)的切割方法，特別是涉及一種基于多頭激光切割機(jī)的對(duì)片切割方法。
背景技術(shù)：
目前多頭激光切割機(jī)在玩具、皮鞋等一系列的需要拼接片產(chǎn)品的行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，而在這些生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)片又是需求非常高的一類(lèi)產(chǎn)品。但是目前的對(duì)片是以一組對(duì)片為一個(gè)排版、切割單元，也就是說(shuō)將一組對(duì)片作為一個(gè)加工對(duì)象，將交錯(cuò)排列的整幅拼接片看成了橫縱均對(duì)齊的一個(gè)加工隊(duì)列。因此就產(chǎn)生了兩個(gè)問(wèn)題，首先由于是以一組對(duì)片 為切割單元，所以每個(gè)切割頭分配得到的切割任務(wù)均為偶數(shù)個(gè)拼接片，那么如果按照最優(yōu)化的排版方式，在幅面的邊界處僅能排版對(duì)片中的一片產(chǎn)品的話(huà)，由于其不成一個(gè)切割單元，所以現(xiàn)有技術(shù)中采取舍棄，不做加工的技術(shù)方案，這樣就造成了大量的原料浪費(fèi)。其次，由于加工時(shí)的任務(wù)分配是按照一組對(duì)片為切割單元的，所以按照最優(yōu)化的方式將切割任務(wù)分配至各個(gè)激光頭后，總是同一個(gè)激光頭的任務(wù)量最小，不斷處于休息中，造成了某一激光管與其他激光頭的激光管損壞程度嚴(yán)重不一致，進(jìn)而給檢修維護(hù)造成了很大的麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)目前現(xiàn)有的對(duì)片切割技術(shù)中存在的原料浪費(fèi)和激光管維修困難等問(wèn)題，公開(kāi)了一種多頭激光切割機(jī)的對(duì)片切割方法，包括以下步驟
第一步，以一組對(duì)片為一個(gè)單位，根據(jù)最優(yōu)化原則，排版至整個(gè)原料幅面；
第二步，將每組對(duì)片拆分為兩個(gè)單獨(dú)的切割個(gè)體，并且按照最優(yōu)化的原則分配至各個(gè)激光頭；
第三步，將第二步中獲得的各個(gè)激光頭任務(wù)圖形取并集；
第四步，根據(jù)并集內(nèi)的圖形，生成統(tǒng)一的激光頭定位指令和工作鏈表，其數(shù)學(xué)模型如
下
設(shè)激光頭個(gè)數(shù)為η (η為大于等于2的整數(shù)型變量)，則各個(gè)激光頭的間距可描述為 AO, Al, Α2,…，A (η-I)；
工作鏈表旨在描述激光頭加工的具體路徑信息，其軟件模型為一個(gè)隊(duì)列，該隊(duì)列由多個(gè)圖形信息構(gòu)成，每個(gè)圖形為該隊(duì)列的一個(gè)單元；
第五步，由于各個(gè)激光頭的任務(wù)圖形均為并集的子集，所以按照交集開(kāi)光、補(bǔ)集關(guān)光的原則，生成各個(gè)激光頭的開(kāi)關(guān)光指令序列，其數(shù)學(xué)模型如下
設(shè)激光頭個(gè)數(shù)為η (η為大于等于2的整數(shù)型變量)，則各個(gè)激光頭對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)光指令序列可描述為
Β0，Β1，Β2, ...，Β (η-1)其中，BO成員可描述為
設(shè)工作鏈表是由m個(gè)圖形形成的隊(duì)列，則BO的成員為bO, bl, b2, ......，b (m-1),
其中bO是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形I的開(kāi)關(guān)光信息， bl是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形2的開(kāi)關(guān)光信息
b (m-Ι)是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形m的開(kāi)關(guān)光信息 第六步，開(kāi)啟電源，完成圖形切割。這種對(duì)片切割方法，是以一組對(duì)片為一個(gè)排版單元，又將每組對(duì)片拆分為兩個(gè)單獨(dú)的切割個(gè)體，從而以單一的拼接片作為切割單元，打破了原來(lái)一組對(duì)片為一個(gè)切割單元的模式，使得切割頭切割任務(wù)的分配更加自由，從而在幅面的邊界處僅能排版對(duì)片中的一片產(chǎn)品的時(shí)候，仍然可以切割，從而節(jié)約了原料。不僅如此，由于每個(gè)激光頭的任務(wù)圖形中，均與并集有交集有補(bǔ)集，所以各個(gè)激光管在加工中均有開(kāi)有關(guān)，從而保證了各個(gè)激光頭在·一個(gè)幅面的加工中，不需要改變相互之間的間距，就可以實(shí)現(xiàn)交替休息的目的，進(jìn)而延長(zhǎng)了光管的使用壽命，同時(shí)也方便了激光管的更換和維修。我們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，在第五步中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)某一激光頭的任務(wù)圖形與并集有多種交集的時(shí)候，也就是說(shuō)某一激光頭的整體任務(wù)圖形可以看成并集中多個(gè)位置的部分圖形，所以基于此種情況，我們進(jìn)一步公開(kāi)了第五步中第η個(gè)激光頭的任務(wù)圖形與并集有多種交集時(shí)，選取A(η-I)最小值時(shí)的交集開(kāi)光、補(bǔ)集關(guān)光。也就是說(shuō)在有多種交集選擇的情況下，根據(jù)最節(jié)省橫梁的方式，這不僅是為了節(jié)約機(jī)器上橫梁的運(yùn)行距離，同時(shí)也是為了提供更大的加工范圍，保證整個(gè)幅面的加工范圍無(wú)盲點(diǎn)。綜上所述，采用本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案以后，不僅節(jié)約了原料，而且維持了各個(gè)激光管的損耗度均一，延長(zhǎng)了激光管的使用壽命，方便了激光管的維修。


圖I為成整數(shù)對(duì)片幅面切割分配方法示意 圖2為本發(fā)明成整數(shù)對(duì)片幅面切割分配方法示意 圖3為圖2幅面分配的并集示意 圖4為帶有單片的對(duì)片幅面切割分配方法示意 圖5為本發(fā)明帶有單片的對(duì)片幅面切割分配方法示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
如圖I和圖2所示，以一組對(duì)片為一個(gè)單位，根據(jù)最優(yōu)化原則，排版至整個(gè)原料幅面，可以看到此時(shí)在幅面內(nèi)存在9組對(duì)片；
第二步，將排版好的圖形分配至各個(gè)激光頭，此時(shí)如果按照傳統(tǒng)的分配方式，如圖I所示，由于傳統(tǒng)的切割分配方法是以一組對(duì)片為一個(gè)切割單元的，則最優(yōu)的切割分配方式為3+3+3的分配方式，即第一至第三激光頭分別加工三組對(duì)片，第四激光頭不加工。但是如果按照本發(fā)明的分配方式，也就是將每組對(duì)片拆分為兩個(gè)單獨(dú)的切割個(gè)體，即總共為9*2個(gè)單片，并且按照最優(yōu)化的原則分配至各個(gè)激光頭，則如圖2所示，形成5+5+5+3的分配方式，也就是說(shuō)第一至第三激光頭分別加工5個(gè)拼接片，第四激光頭加工3個(gè)拼接片。此時(shí)，如果是傳統(tǒng)的模式，如圖I所示，那么就直接開(kāi)啟電源，切割頭運(yùn)作，以一組對(duì)片為一個(gè)單元，相當(dāng)于橫縱均對(duì)其的陣列形式完成整個(gè)幅面的切割。如果是本發(fā)明的模式，如圖2所示，為了準(zhǔn)確的進(jìn)行切割，還需要進(jìn)行如下步驟 第三步，將第二步中獲得的各個(gè)激光頭任務(wù)圖形取并集；此時(shí)，取到的并集如圖3所
/Jn ο第四步，根據(jù)并集內(nèi)的圖形，生成統(tǒng)一的激光頭定位指令和工作鏈表， 切割機(jī)四個(gè)頭的定位位置如圖2中箭頭所示，箭頭從左至右依次表示激光頭I、激光頭
2、激光頭3和激光頭4 ;
工作鏈表旨在描述激光頭加工的具體路徑信息，其軟件模型為一個(gè)隊(duì)列，該隊(duì)列由多個(gè)圖形信息構(gòu)成，每個(gè)圖形為該隊(duì)列的一個(gè)單兀；此時(shí)工作鏈表為圖3中的I 6依次加工的順序。第五步，由于各個(gè)激光頭的任務(wù)圖形均為并集的子集，所以按照交集開(kāi)光、補(bǔ)集關(guān)光的原則，生成各個(gè)激光頭的開(kāi)關(guān)光指令序列，
BO =第一激光頭指令，BI=第二激光頭指令，B2=第三激光頭指令，B3=第四激光頭指
令，
bO是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形I的開(kāi)關(guān)光信息， bl是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形2的開(kāi)關(guān)光信息， b2是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形3的開(kāi)關(guān)光信息， b3是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形4的開(kāi)關(guān)光信息， b4是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形5的開(kāi)關(guān)光信息， b5是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形6的開(kāi)關(guān)光信息；
開(kāi)光為1，關(guān)光為O ;那么激光頭指令可以表述為
BO 成員為b0=l, bl=l, b2=l, b3=l, b4=l, b5=0 ；
BI 成員為b0=0, bl=l, b2=l, b3=l, b4=l, b5=l ；
B2 成員為b0=l, bl=l, b2=l, b3=l, b4=l, b5=0 ；
當(dāng)考慮B3的開(kāi)關(guān)光信息時(shí)，由于B3的任務(wù)圖形既可以看做是2，3，4三個(gè)圖形，也可以看做是4，5，6三個(gè)圖形，也就是說(shuō)B3的成員有兩種選擇性b0=0, bl=l, b2=l, b3=l, b4=0,b5=0 ；b0=0, bl=0, b2=0, b3=l, b4=l, b5=l,這個(gè)時(shí)候就需要考慮最小檔距的問(wèn)題，當(dāng)B3成員為b0=0, bl=0, b2=0, b3=l, b4=l, b5=l時(shí)檔距最小，選取為最佳方式。第六步，開(kāi)啟電源，完成圖形切割。通過(guò)以上方式，明顯看到在本發(fā)明的分配模式下，位于幅面邊界處的拼接片單片產(chǎn)品也得到了加工，從而節(jié)約了原料成本。同時(shí)，由于BO—B3這四個(gè)激光頭中，均至少帶有一個(gè)關(guān)光指令，也就是說(shuō)在一次加工中都有休息的機(jī)會(huì)，從而達(dá)到了延長(zhǎng)激光管使用壽命，保持各個(gè)激光管損壞程度基本均一，方便維修和檢修的目的。實(shí)施例2
如圖4和圖5所示，以一組對(duì)片為一個(gè)單位，根據(jù)最優(yōu)化原則，排版至整個(gè)原料幅面，可以看到此時(shí)在幅面內(nèi)存在9組對(duì)片，同時(shí)還存在有一個(gè)單片，如果按照傳統(tǒng)的幅面分配方法如圖4所示，位于邊界處的拼接片單片不滿(mǎn)一個(gè)單元，無(wú)法加工，舍棄，整個(gè)幅面只加工到最后一組對(duì)片，造成了原料的浪費(fèi)。但是如果按照本發(fā)明的幅面分配方法，如圖5所示，將每組對(duì)片拆分為兩個(gè)單獨(dú)的切割個(gè)體，即總共為9*2+1個(gè)單片，并且按照最優(yōu)化的原則分配至各個(gè)激光頭，由于每個(gè)拼接片本身就是一個(gè)切割單元，所以位于邊界處的拼接片仍然滿(mǎn)足切割單元的要求，可以完成切割，從而節(jié)約了原料，由于其后具體的切割方法和 實(shí)施例I中的方法相同，所以在此不再累贅敘述?？梢钥吹皆谶@種情況下與傳統(tǒng)方式相比，極大的節(jié)約了原料 。
權(quán)利要求
1.多頭激光切割機(jī)的對(duì)片切割方法，其特征是所述對(duì)片切割方法包括以下步驟 第一步，以一組對(duì)片為一個(gè)單位，根據(jù)最優(yōu)化原則，排版至整個(gè)原料幅面； 第二步，將每組對(duì)片拆分為兩個(gè)單獨(dú)的切割個(gè)體，并且按照最優(yōu)化的原則分配至各個(gè)激光頭； 第三步，將第二步中獲得的各個(gè)激光頭任務(wù)圖形取并集； 第四步，根據(jù)并集內(nèi)的圖形，生成統(tǒng)一的激光頭定位指令和工作鏈表，其數(shù)學(xué)模型如下 設(shè)激光頭個(gè)數(shù)為η (η為大于等于2的整數(shù)型變量)，則各個(gè)激光頭的間距可描述為 AO, Al, Α2,…，A (η-I)； 工作鏈表旨在描述激光頭加工的具體路徑信息，其軟件模型為一個(gè)隊(duì)列，該隊(duì)列由多個(gè)圖形信息構(gòu)成，每個(gè)圖形為該隊(duì)列的一個(gè)單元； 第五步，由于各個(gè)激光頭的任務(wù)圖形均為并集的子集，所以按照交集開(kāi)光、補(bǔ)集關(guān)光的原則，生成各個(gè)激光頭的開(kāi)關(guān)光指令序列，其數(shù)學(xué)模型如下 設(shè)激光頭個(gè)數(shù)為η (η為大于等于2的整數(shù)型變量)，則各個(gè)激光頭對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)光指令序列可描述為Β0，Β1，Β2, ...，Β (η-1) 其中，BO成員可描述為設(shè)工作鏈表是由m個(gè)圖形形成的隊(duì)列，則BO的成員為b0, bl, b2, ......，b (m-1), 其中bO是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形I的開(kāi)關(guān)光信息， bl是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形2的開(kāi)關(guān)光信息 b (m-Ι)是對(duì)應(yīng)工作鏈表中圖形m的開(kāi)關(guān)光信息 第六步，開(kāi)啟電源，完成圖形切割。
2.如權(quán)利要求I所述的多頭激光切割機(jī)的對(duì)片切割方法，其特征是第五步中第η個(gè)激光頭的任務(wù)圖形與并集有多種交集時(shí)，選取A(η-I)最小值時(shí)的交集開(kāi)光、補(bǔ)集關(guān)光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多頭激光切割機(jī)的切割方法，特別是涉及一種基于多頭激光切割機(jī)的對(duì)片切割方法。針對(duì)目前現(xiàn)有的對(duì)片切割技術(shù)中存在的原料浪費(fèi)和激光管維修困難等問(wèn)題，公開(kāi)了一種多頭激光切割機(jī)的對(duì)片切割方法，將一組對(duì)片拆分成為兩個(gè)獨(dú)立的切割單元，不僅節(jié)約了原料，而且維持了各個(gè)激光管的損耗度均一，延長(zhǎng)了激光管的使用壽命，方便了激光管的維修。
文檔編號(hào)B23K26/36GK102950380SQ20111024219
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者雷宇, 鄭澤俊, 周大成 申請(qǐng)人:南京通孚輕紡有限公司