自动排版系统及方法 【技术领域】
本发明是关于一种排版系统及方法，尤其是关于一种激光加工排版系统及方法。
【背景技术】
在工业生产中，当生产零件尺寸远小于板材尺寸时，常将多个零件排列在同一板材上进行生产，因此如何在板材上安排多个零件(以下简称排版)技术成为企业必须面对的一个问题。对于排版不但要解决如何才能使零件之间不互相干扰，更要考虑如何节省板材，使板材达到最高利用率。
目前，排版技术大多应用于出版社，用于排版不同格式的文档，而用于工业生产的排版技术并不多见。对于工业生产中的排版问题大多依赖于手工操作，不但误差大，效率低，而且出错率高。
例如中国国家知识产权局于1990年9月12日公告的公告号为87106484的专利申请，其名称为“计算器编辑排版系统及其方法”，该专利涉及一种计算器编辑排版系统及其方法，该系统包括计算器输入装置、I/O界面、字库及造字系统、显示器、编辑排版处理装置及外设，用于对复杂的数学公式、化学式及五线谱进行编辑排版，集输入、编辑、排版和输出为一体，可处理产生不同精度要求的输出效果。本发明的不足之处在于：其排版技术只适用于排版各种文档，而没有考虑到工业生产中要注意的间距、误差、干扰等问题，而且工业生产原材料成本比较高，更要考虑如何节省板材，使板材达到最高利用率。因此，此系统不能应用于机械加工领域。
因此，需要提供一种计算机辅助排版系统，其适用于工业生产中对加工零件进行排版，使板材达到最高利用率。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种自动排版系统及方法，其可以根据工艺要求进行排版操作，使工件优化排配，板材达到最高利用率。
为达到上述目的，本发明提供一种自动排版系统，其包括多个使用者计算机、一应用服务器及一数据库。每一使用者计算机为使用者提供一操作界面，其通过网络与应用服务器相连，可调用应用服务器中的软件功能模块完成自动排版的相应操作。数据库用于存储排版过程中使用及产生的各种资料，包括：排版方式、排版数量、零件间距、板材材质、板材料厚及板材利用率等。应用服务器包括多个软件功能模块，其包括：一板材选择模块、一参数接收模块、一加工顺序排配模块、一自动排版模块、一自动纠错模块及一加工代码生成模块。
其中板材选择模块用于选择板材及零件，使板材材质及料厚与零件要求一致。参数接收模块用于接收排版所需的各种参数，包括排版方式、排版数量、零件间距、排版边距等。排版数量即所需排列零件数量。排版方式包括垂直排版，水平排版及可旋转零件排版。可旋转零件排版即排版时允许零件旋转，即优化排版。加工顺序排配模块用于根据参数接收模块接收的排版方式排配加工顺序，主要考虑使其加工路径最短，并依据从左下角开始的原则。自动排版模块用于在板材选择模块所选的板材进行排版操作。自动纠错模块包括一错误检查子模块及一错误纠正子模块。其中错误检查子模块是用于检查排版结果是否有误，当检查排版结果有误时，将出现相关错误提示。错误纠正子模块是用于纠正上述错误检查子模块检查出地排版错误。其主要纠正操作包括：当零件超出板材边界时将超出板材边界的零件去除；当零件间距超出安全间距时自动调整零件间距，使其大于等于安全间距。所述安全间距是指两零件间的宽度等于激光加工时的激光光束宽度。加工代码生成模块用于根据自动排版模块的排版结果生成激光加工代码，用于指导激光加工具体操作。
为达到上述目的，本发明还提供一种自动排版方法，其包括如下步骤：(a)获取一个需进行排版的零件信息，其包括零件材质、料厚、数量、尺寸、工艺要求；(b)为排版操作选择合适的板材，使板材材质及料厚与上述零件信息相一致；(c)接收排版所需的参数，排版参数包括：排版方式、排版数量、零件间距、排版边距等；(d)根据上述接收的排版参数排配加工顺序；(e)将上述获取的零件在上述选定的板材上进行排版，并动态显示板材材质、料厚、排版数量及板材利用率；(f)生成激光加工代码。
【附图说明】
图1是本发明自动排版系统的硬件架构图。
图2是本发明自动排版系统的应用服务器主要软件功能模块图。
图3是本发明自动排版方法的作业流程图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，是本发明自动排版系统的硬件架构图。该自动排版系统包括有多个使用者计算机10、一网络11、一应用服务器12、一连接13及一数据库14。应用服务器12包括多个软件功能模块，主要用于根据工艺要求进行排版操作。每一使用者计算机10为使用者提供一操作界面，其通过网络11与应用服务器12相连，可调用应用服务器12中的软件功能模块完成自动排版的相应操作，使用者计算机10可以为桌上型计算机、膝上型计算机或笔记本计算机等。网络11可以是企业内部网(Intranet)，也可以是国际互联网(Internet)或其它类型的通讯网路。数据库14用于存储自动排版过程中使用及产生的各种资料，包括各种零件信息、排版方式、排版数量、零件间距、板材材质、板材料厚及板材利用率等。数据库14通过连接13与应用服务器12相连。连接13为一数据库连接，如开放式数据库连接(OpenDatabase Connectivity，ODBC)，或Java数据库连接(Java DatabaseConnectivity，JDBC)等。
请参阅图2所示，是本发明自动排版系统的应用服务器主要软件功能模块图。本发明的应用服务器12主要包括板材选择模块120、参数接收模块121、加工顺序排配模块122、自动排版模块123、自动纠错模块124及加工代码生成模块125。
板材选择模块120用于选择板材及零件，使板材材质及料厚与零件信息一致。此零件信息存储于数据库14中。参数接收模块121用于接收排版所需的各种参数，包括排版方式、排版数量、零件间距、排版边距等。排版方式包括垂直排版，水平排版及可旋转零件排版。可旋转零件排版即排版时允许零件旋转。加工顺序排配模块122用于根据参数接收模块121接收的排版方式排配加工顺序，主要考虑使其加工路径最短，并依据从左下角开始的原则。自动排版模块123用于在板材选择模块120所选的板材进行排版操作。自动纠错模块124包括一错误检查子模块1240及一错误纠正子模块1241。其中错误检查子模块1240是用于检查排版结果是否有误，当检查排版结果有误时，将出现相关错误提示。其中排版结果错误包括零件超出板材边界；零件间距小于安全间距等。所述安全间距是指两零件间的宽度等于激光加工时的激光光束宽度。错误纠正子模块1241是用于纠正上述错误检查子模块1240检查出的排版错误。其主要纠正操作包括：当零件超出板材边界时将超出板材边界的零件去除；当零件间距超出安全间距时自动调整零件间距，使其大于等于安全间距。加工代码生成模块125用于根据自动排版模块123的排版结果生成激光加工代码，用于指导激光加工具体操作。
请参阅图3所示，是本发明自动排版方法的作业流程图。首先，板材选择模块120从数据库14中选择一个需进行排版的零件，获取该零件信息，此零件信息包括零件材质、料厚、数量、尺寸、工艺要求等(步骤S301)。板材选择模块120为此排版操作选择合适的板材，使板材材质及料厚与上述零件材质及料厚相一致(步骤S302)。之后，参数接收模块121接收排版所需的各种参数包括：排版方式、排版数量、零件间距、排版边距等，并将其存储于数据库14中。其中排版方式包括垂直排版，水平排版及可旋转零件排版。排版数量与上述获取之零件数量一致。零件间距要大于等于安全间距，即零件间距大于等于激光加工时的激光光束宽度(步骤S303)。加工顺序排配模块122根据上述确定的排版方式排配加工顺序，排配时要考虑加工路径最短，并依据从左下角开始的原则，将排配结果存储于数据库14中(步骤S304)。自动排版模块123进行排版操作，将上述获取的零件在上述选定的板材上进行排版，并动态显示板材材质、料厚、排版数量及板材利用率，使使用者轻易判断板材是否达到最高利用率，将此排版结果存储于数据库14中(步骤S305)。错误检查子模块1240对上述排版结果进行检查(步骤S306)，并判断排版结果是否有误，当检查排版结果有误时，将出现相关错误提示(步骤S307)，由错误纠正子模块1241对上述检查出的排版错误进行纠正，其纠正操作包括：去除超出板材范围的零件；自动调整零件间距小于安全间距的零件使其间距大于等于安全间距(步骤S308)。再重复步骤S307，直到所有排版错误全部排除。当检查排版结果没有错误时，加工代码生成模块125根据上述排版结果生成激光加工代码，用来指导激光加工具体操作(步骤S309)。