一种工件的排包系统及其排包方法技术方案

本发明专利技术公开了一种工件的排包系统及其排包方法，其方法包括：步骤1：将若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件的数据按序排列；步骤2：按序把若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件在指定的空间范围内进行排包，达到最优化排布。通过采用上述技术方案，按序把若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件在指定的空间范围内进行排包，达到最优化排布，通过按序的进行排包，就能有序的排包，避免了现有技术的除了先逐一选取一个三维物体制件预先设置在指定的空间中，再来根据其他未排列在指定的空间中的三维物体制件的各种排列后的空间利用率percent的大小来确定下一个工件多边形的选取的效率低下的缺陷。

A Workpiece Packing System and Its Packing Method

The invention discloses a work piece packing system and a packing method thereof, which includes: step 1: arrange the data of a number of three-dimensional object parts to be arranged in a specified space range in order; step 2: arrange a number of three-dimensional object parts to be arranged in a specified space range in order to achieve optimal arrangement. By adopting the above-mentioned technical scheme, the three-dimensional object parts to be arranged in the specified space range are arranged in order in the specified space range to achieve the optimal arrangement. By arranging the parts in order, the orderly arrangement can be achieved, which avoids the existing technology except that one three-dimensional object part is selected one by one and set in the specified space in advance, and then according to the other parts that are not arranged in the specified space. The low efficiency of selecting the next workpiece polygon is determined by the percent of the spatial utilization of the three-dimensional object parts arranged in the specified space.

【技术实现步骤摘要】
一种工件的排包系统及其排包方法
本专利技术涉及针对工件排包
，尤其是涉及一种工件的排包系统。
技术介绍
增材制造是以数字模型为基础，通过计算机控制将材料逐层堆积制造出三维物体。其中，碰撞检测三维物体建造前的重要环节，它的核心任务是检测在规定的范围内两个或多个物体之间是否发生接触或进入。在一次增材制造建造过程中，为了提高打印效率，一般会同时打印多个待打印三维物体制件（以下简称模型），模型也是工件，而在打印之前，需要检测多个模型之间是否存在碰撞通过检测任两个模型之间是否存在碰撞而判断，当任两个模型之间存在碰撞，则说明待打印三维物体制件之间存在碰撞，不宜打印。另外每个三维物体制件往往均是以三维STL模型的形式存在的，在打印之前常常还需要对若干作为工件的三维物体制件进行排包，排包就是在指定的空间范围内最优化的排布该若干作为工件的三维物体制件，最优化的排布具体而言就是空间利用率最大的排布，而空间利用率就是把排布在指定的空间的所有的三维物体制件分别投影到XOY平面上形成的投影区域的面积相加后得到的第一投影区域的面积值除以把排布在指定的空间的所有的三维物体制件投影到XOY平面上的合成整体的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件的排包系统的排包方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：将若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件的数据按序排列；步骤2：按序把若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件在指定的空间范围内进行排包，达到最优化排布。

【技术特征摘要】
1.一种工件的排包系统的排包方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：将若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件的数据按序排列；步骤2：按序把若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件在指定的空间范围内进行排包，达到最优化排布。2.根据权利要求1所述的工件的排包系统的排包方法，其特征在于：所述若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件的数据按序排列的方式为：将若干三维STL模型各自投影到XOY平面而获得每一个三维STL模型在XOY平面上的作为其投影的多边形，另外构建一个数组Part[n]，其中n为正整数且为所述若干待排列到指定的空间范围的三维物体的数量，每一个数组元素Part[i]的数据为第i+1三维STL模型的有序顶点集；其中i为正整数且其值范围为0到（n-1），所述按序排列为所述数组Part[n]的数组序列按照三维STL模型在XOY平面上的作为其投影的多边形的面积值而从大到小的顺序排列。3.根据权利要求1所述的工件的排包系统的排包方法，其特征在于：所述按序把若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件在指定的空间范围内进行排包的过程中还进行碰撞检测。4.根据权利要求3所述的工件的排包系统的排包方法，其特征在于：所述按序把若干待排列到指定的空间范围的三维物体制件在指定的空间范围内进行排包的过程中还进行碰撞检测的方式包括如下步骤：步骤2-1：初始化一个多元组类型Layout的变量K，所述多元组类型Layout的元素包括数组元素Part[i]、数组元素Part[i]所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形的第一个顶点排列在指定的空间范围投影到XOY平面的二维图形中的位置Postion、围绕该第一个顶点旋转的角度Rotation、作为空间利用率percent的估价函数值以及数组元素Part[i+1]的标识，初始化后的变量K的数组元素Part[i]、数组元素Part[i]所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形的第一个顶点排列在指定的空间范围投影到XOY平面的二维图形中的位置Postion、围绕该第一个顶点旋转的角度Rotation、估价函数值以及数组元素Part[i+1]的标识分别为数组元素Part[0]、数组元素Part[0]所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形排列在指定的空间范围投影到XOY平面的二维图形初始区域中时数组元素Part[0]所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形的第一顶点的位置Postion、零度、100%以及数组元素Part[1]的标识，把该初始化后的变量K作为当前变量，并把该初始化后的变量K放入一个堆栈；步骤2-2：按照数组Part[n]的数组序列依次把当前变量的数组元素Part[i]后面的数组元素所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形与当前变量的数组元素所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形启动估计函数进行估计和碰撞检测，然后如果有满足估计函数估计条件和碰撞检测条件的数组元素，就选择一个满足估计函数估计条件和碰撞检测条件的数组元素，然后转到步骤2-5中执行；步骤2-3：如果没有满足估计函数估计条件和碰撞检测条件的数组元素，那就把所有排布好的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形合成整体的区域在XOY平面上的最大Y坐标作为下边界，按照数组Part[n]的数组序列依次把当前变量的数组元素Part[i]后面的数组元素所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形与指定的空间范围投影到XOY平面的二维图形的最左边的以该最大Y坐标作为上边界且距离该上边界最近的那个三维STL模型投影在XOY平面的二维图形启动估计函数进行估计和碰撞检测，然后如果有满足估计函数估计条件和碰撞检测条件的数组元素，就选择一个满足估计函数估计条件和碰撞检测条件的数组元素，然后转到步骤2-5中执行；步骤2-4：如果未有满足估计函数估计条件和碰撞检测条件的数组元素，然后就用回溯算法处理然后返回步骤2-2中执行；步骤2-5：把选择的数组元素、该数组元素所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形的第一个顶点排列在指定的空间范围投影到XOY平面的二维图形中的位置、围绕该第一个顶点旋转的角度、估价函数值以及下一个数组元素的标识分别存入多元组类型Layout的变量L的中的数组元素Part[i]、数组元素Part[i]所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形的第一个顶点排列在指定的空间范围投影到XOY平面的二维图形中的位置Postion、围绕该第一个顶点旋转的角度Rotation、作为空间利用率percent的估价函数值以及数组元素Part[i+1]的标识中，然后再把变量L放入堆栈；把选择的数组元素后面的数组元素顺序依次往前移入前一个数组元素的位置后，把最后一个数组元素移入的位置后面的数组元素的值都设为空，并把所述队列中的数组元素按先入先出的顺序依次从第一个值设为空的数组元素开始向后插入各个数组元素中；步骤2-6：遍历所述数组Part[n]，若所述数组Part[n]的数组元素的值都为空，也就是满足所有三维STL模型投影在XOY平面的二维图形都已排列进指定的空间范围投影到XOY平面的二维图形中，在所有三维STL模型投影在XOY平面的二维图形都已排列进指定的空间范围投影到XOY平面的二维图形中的排列布局中挑选出作为空间利用率percent的估价函数值最大的那个排列布局作为最终的排包结果。5.根据权利要求4所述的工件的排包系统的排包方法，其特征在于：所述把当前变量的数组元素Part[i]后面的数组元素所属的三维STL模型投影在XOY平面的二维图形与当前变量的数组元素所属的三维STL模型投...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊，赵鑫扬，陈细华，黄理阳，丁清伟，姬小康，
申请(专利权)人：厦门五星珑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35