优化主要是木头的自然材料制成的扁平产品的切割的方法,以及用于实现该方法的系统与流程

文档序号:15071926发布日期:2018-07-31 23:59阅读:160来源:国知局

本发明涉及来自自然材料的扁平产品的切割的优化,该扁平产品具有或者可具有表面和/或内部不规则或缺陷,由此这些不规则首先被检测,之后将这些不规则考虑在内而设计切割规划。本发明公开了用于优化扁平自然中间产品—主要是木板,石板,皮革等等—的切割的系统。



背景技术:

在同质材料的切割期间,进行优化以确保可用的材料被使用而没有无用的废料。例如根据wo2014174147a1,已知诸如各种轮廓的杆状材料、管或树干的分割(其被分割成希望的长度)期间的一维优化。二维优化也是已知的,其中寻求希望的产品—例如,服装行业中的剪裁料—在中间产品的可用表面上的优化分布。在材料非同质的情况下,当其具有在切割规划中希望规避的自然缺陷从而使它们不成为切割产品的一部分时,情况更加复杂。根据fr2935923a1的解决方案建议沿着木材的截面纵向切割,然而这并不允许将切割的木板的表面上出现的缺陷考虑在内。公开ru2009107949a公开了借助于多个锯条的切割,其中产品的分布由计算机优化,但其中,其并未将缺陷的分布考虑在内,而这会导致切割受损的废料产品。

已知这样的优化方法,其中根据预设标准,自然中间产品的表面被扫描,且不规则或缺陷在其中被检测—例如根据cn203999642u,cn102508938a的方法。这些缺陷在随后的优化期间被视为分割的必要边界。在这样的处理中,所得到的切割的扁平产品不具有在之前的步骤中检测到的缺陷。这样的处理的缺点是即便其带来材料的可用表面的较高的使用程度,该状态通常并不是最经济和有效的材料使用。

在方法中,借助于x射线检测木材中的内部缺陷,且基于检测的损伤的空间分布来设定木材的切割的角度和方向。这样的方法在公开ca2590347a1,ca2714323a1,ep2202039a1,ep2228183a2,wo9105245a1中公开,其中,限定了木材的三维结构的图像由x线断层摄影术产生。虽然计算机x线断层摄影术的准确性不断增加,但产生的图像并不能在切割木材产生的的木板的评估期间可靠地使用;木板并不能被放射性地扫描,且在木材的规划切割与实际切割之间存在偏差;x线断层摄影术,例如,并不检测与希望的颜色的偏差。为了确定最终产品的质量,其是重要的。

根据公开fr2779378a1的方法涉及识别木板中的缺陷,且之后跟随其的是将木头切割成规避之前识别的缺陷的板,且之后板被切割成单独的产品。因为根据该方法的圆锯仅仅可以直线切割,该解决方案仅仅可用于具有相同的均匀宽度的产品的情形中(图1)。切割成均匀宽度的板之后的优化则被窄化为一维优化。具有较小的宽度的产品可从给定宽度的板切割出来,但是这会产生另一废料。在实践中,需要具有各种尺寸的产品;从经济和表面可用性的观点来看,绕开之前识别的缺陷将木板切割成板并不足够有效。

已知的优化方法导致较大量的小产品的产生,因为可用表面上的小产品的重复可靠地实现表面的更高的使用程度,但这并不会导致木头材料在经济方面和生态方面最合适的使用。更有效的优化是希望的但未知,在此优化期间,以可能的最高的经济和生态效果使用可用的材料。



技术实现要素:

上述缺陷通过优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法而显著地弥补,其中有待切割的产品的希望的形状和尺寸的组或集被提前设定,且其中,材料的可见表面提前被扫描,且材料的缺陷在扫描的图像中被标识,其中这些缺陷通过相对于环境的预先限定的光学差异而表现自身,材料的可见表面上的位置分配给所识别的缺陷,且产生确定个体扁平产品的边界的切割规划,其中在产生切割规划期间,材料具有标识缺陷的位置被考虑在内,且希望的产品在材料的可用表面上的分布借助于根据本发明的数字算法而优化,该数学算法本质在于如下事实:权重系数分配给产品的希望的形状和尺寸的组的各个元素,且希望的产品的分布优化要实现如下目标:给定产品的权重系数乘以产品的数量的总和,而不需要切割出来自希望的产品的组的所有产品。随后使用切割机来切割出产品,该切割机切割材料而没有关于相邻产品的切割线的相互位置的限制。

在优选的布置中,被扫描的不只有一个可见表面,而是两个可见表面。材料的本体中的缺陷可具有在木板的相反侧不会表现其自身的路线。如果在特定的产品的情况下仅仅在一侧上没有缺陷是足够的,则优选的是扫描木板的两个可见侧,这可有助于确定:在合适的切割规划的情况下,产品被切割,其涉及一侧上的一个小缺陷,但是在相反侧上没有缺陷。单侧的扫描将不容许这种评估。在扫描两侧时,将确定两个扫描的相互位置,例如通过参考坐标系统的x,y(0,0)的开始。

在长成的自然材料,诸如木头中,通常在木板的一侧上的缺陷与木板的相反侧上的缺陷之间存在关系。来自单个木板的两个扫描的收集会简化缺陷的随后的识别和分类。关于材料的更复杂的信息以这样的方式被收集,该方式使得材料在所有表面上被光学地扫描–即,也从侧面扫描。

在检测缺陷时,可使用计算机x线断层摄影术,其也容许搜索内部缺陷。最终产品由其切割而来的木板被放射性地扫描;由于此,以与产品的建议位置相关的高的位置准确性确定缺陷的分布。

由于该产品随后针对之前限定的参考坐标系的起点x,y(0,0)以高精度被切割,与给定产品根据切割规划定位所在的位置相对应的数据集可与光学扫描的结果分离,且最终也与ct扫描的结果分离。这样,可以产生各个产品的图像,即一种“出生证明”,而不需要在其切割之后扫描各个产品。在重要的产品的情况下,诸如承受机械载荷的梁,该扫描结果可与产品自身一并交付。在后来的修订期间,新数据可与考察(expedition)期间的产品状态进行比较。

在光学扫描期间使用计算机x线断层摄影术允许在缺陷的分类期间使这两种方法的结果连接。计算机x线断层摄影术检测材料的内部非同质性容许更可靠地分析在木板的给定部位处由光学扫描在外表面上检测到的缺陷具有特定于给定类型的缺陷的特定特征。针对单个木板使用光学扫描和计算机x线断层摄影术引起协作的效果;缺陷分类的可靠性的增大减少了废料产品的数量。

迄今为止已知的产品在材料可用表面上的优化分布的算法都源自于如下假设:切割的结果应当为来自希望的形状和尺寸的特定集的所有元素,优选以最少可能的可用材料完成,或者结果应当为具有所有元素的集的最大量。该方法主要源自于服装行业的需要,其中,自然希望所有类型的式样都被裁剪出;否则整个新产品不能被缝合在一起。因此优化算法以如下方式工作:其以各种定向分配集中的个体元素,由此限定了这样的条件,其中来自给定集的元素以任意数量的重复出现在可用表面上。在根据本发明的处理期间,取消了该重要的条件,并且代之以实现所有产品的最高权重的目标。权重系数通常将表达集中的元素的价格或类似的经济参数。在根据本发明的优化处理中,不必分配来自集的所有元素–最重要的事情是获得最高的权重总和,这基本意味着获得了来自可用材料的可能的最高的经济价值。

根据本发明的方法意图用于切割自然材料,优选其将用于切割实心木板材料,诸如木板,木头板或来自自然材料的板。自然地,优化将优选的主要是涉及比较昂贵的材料;在木头的情况下,其将主要是硬木头,诸如橡木,山毛榉,榆木,白蜡树,黑洋槐,胡桃树等等。

木材,也即,树的去掉分支的树干被切割成希望的宽度的木板;圆锯或带锯用于此切割。通过切割该木板产生材料,木板到个体产品的切割受到根据本发明的优化。

自然材料具有随机分布的缺陷,虽然在缺陷的定位上可能存在一些规则。例如,在树干的切割后,单独的层中的结的分布,也即单独的木板中的结的分布,是交织的;在另一树干的切割之后,结的分布是不同的。说明书中的术语“缺陷”表示根据客户的要求应进行监测的任何现象。因此术语“缺陷”并不一定表示异常–例如树木学上的缺陷,其可为通常的自然现象,然而其在产品上的存在应当从属于预先限定的标准。

在借助于扫描和缺陷识别进行切割优化期间,切割规划仅仅在单件材料的表面内产生。另一件可用的材料被扫描,并且被单独地评价;并非这种情况:其中最终将被顺序扫描的多个材料的表面被评估,然后针对多个材料产生切割规划。即便利用根据本发明的方法,仅仅一件材料总是被扫描和评估。从单件材料切割出集中的所有产品的条件的取消在统计学上由如下事实补偿:缺陷在较大量的材料件中的分布是随机的,一定程度上是有规律的。如果针对各件材料都追求材料的最大经济性使用,整个可用材料集的总体使用也将经济最大化。

材料的表面可以利用现有技术中已知的多种装置进行光学扫描。光学感测可在可见光谱内发生–根据与自然材料中的缺陷标识有关的知识,其可以多种波长发生。在表面的光学扫描期间关键的是由人眼可见的其它缺陷,因为在自然材料的情况下,视觉印象受重视。分析可与预过滤和光谱分析有关,其中具有相对于环境的设定对比度的区域被识别。然后这些区域被评估,例如,借助于与所存储的缺陷分类符的比较;向扫描的表面上的缺陷分配边界。表面的该光学扫描可通过放射性扫描来提供,其中–如我们在上文已陈述过的–借助于ct装置分别分析材料的内部同质性或材料的内部缺陷的分布。光学扫描期间的处理通常使得材料布置在工作台上,在工作台上,材料随后将被切割,且在工作台和扫描仪的头之间存在相互运动。工作台才可移动而头是静态的,或其可反之。在放射性扫描的情况下,优选的是如果材料在两个台或供应器之间移动,从而这些支承装置并不会在所有方向上阻挡x射线的方向。ct扫描仪位于两个支承装置之间。借助于计算机图像重构,材料中的单独的层的图像由以不同的角度落入的被检测的辐射产生。

现在可产生切割规划,其将限定个体扁平产品的边界。一方面,在该规划的产生期间,存在将要被切割的产品的一组希望的形状和尺寸。例如,在普通的矩形产品的情况下,各个产品将由两个尺寸限定。另一方面,存在可供使用的可用表面的扫描形状,由此产品的希望的尺寸和形状的平面图最合适地分配在该表面上。该表面具有外边界,其由材料的边缘限定,并具有一些最终余量;例如,具有对应于树皮的残余物的余量。与外边界一起,缺陷的分布在优化期间也考虑在内。

重要的条件是没有对相邻产品的切割线的相互位置的限制而发生切割,这就意味着切割线可以以任何方向上的改变来延伸。因此,例如圆锯是没有用的,因为它们仅可在直的方向上切割,并且它们不能例如以90°改变切割线来产生矩形切割。希望的条件由点切割,诸如激光切割,水射流切割等等满足。在木头产品的情况下,激光切割将是优选的。

切割可在任何方向上以任何形状和切割线分布进行的事实还会影响来自给定的一组产品的个体产品存在的统计学密度。根据本发明,仅仅一个木板,一件材料被扫描和评估。从实现个体产品的通常存在的角度出发,优选的是如果所有可用的材料件–例如,计划在单个工作日期间切割的所有材料件提前被扫描和评估,并且切割规划的优化仅在随后发生。然而,这将导致关于中间存储的物流问题,且其将产生关于个体件识别错误的风险。然而,如果去除了切割线的形状限制,也即如果不使用现有技术中已知的圆锯,且同时切割规划以要求权重总和最大而被优化,则在整组可用的材料件上发生相对均匀的产品分布,由此也实现最大总产出。而且这都在不需要同时实现整组可用材料件上的优化的情况下发生。

为了以最经济和生态方面有效的方式使用可用的自然材料,优选的是如果标识的缺陷被评估和分配给多个类别,其中至少一个类别涉及–在某些条件下–在所得的最终产品内可接受的缺陷。权重系数将受给定产品中存在可接受表面的影响。通常,将认为产品越大,该产品的权重系数越大。可接受的缺陷可归类到多个组中。例如,裂缝形式的缺陷通常将是不可接受的缺陷,因为该裂缝直接影响产品的机械特性。

在产生切割规划期间,材料具有所标识缺陷的位置与它们的分类一起被考虑在内。材料的可用表面上的希望的产品的分布通过数字算法优化。多个优化算法在其它技术领域中是已知的。线性规划,线性优化,也称为线性计划,借助于矩阵迭代计算解一组线性等式和不等式。

根据本发明的布置期间的基础优化任务是找到产品的最大权重数。外围或边界条件限定了没有产品可超出可用表面(可用的材料的外边界);且没有产品可介入具有来自不可接受的缺陷类别的缺陷的区域(防止产生废品)。优化任务可补充有寻找的最大权重数时也计算废料的权重值的规则。这可基于在切割之后将保持闲置的材料表面来计算。利用计算希望的产品的分布的各个步骤,以这样的方式计算废料的表面是完全可能的,即从扫描的可用表面减去所有已分布产品的表面。废料可具有一定值–诸如正的权重值–但是根据材料的性质,处理废料可与成本相关联,且在该情况下,权重系数可为负的。

现有技术中的上述缺陷也由优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的系统而大大地弥补,其中该系统包括材料的可见表面的扫描仪,切割机和控制计算机,扫描仪和切割机两者利用控制计算机而连接,其中数据库存储在控制计算机中,其中该数据库包含产品的至少一组希望的形状和尺寸,且控制计算机具有用于根据切割规划控制切割机的切割线的方向的输出,由此根据本发明的该系统的本质在于如下事实:存储在数据库中的权重值分配给各个产品,在控制计算机中,存在用于以产品权重值总和最大的条件而优化切割规划的程序,由此切割机被调节,以便用于跳跃变化的切割线的方向。

在优选的布置中,系统具有ct扫描仪,借助于ct扫描仪,木板的内部被放射性地检查,且确定内部缺陷。ct扫描仪连接到控制计算机,在其中运行优化算法。

控制计算机可分成多个独立的计算机单元。扫描仪通常具有其自身的对材料或光学头的运动的控制,且来自扫描仪的输出可包括原始位图数据或分析数据或矢量数据。另一控制单元可控制切割头,例如激光头的运动。切割规划可在独立的控制单元中优化,例如以个人或工业计算机的形式。该计算机从扫描仪接收数据,并且在优化期间使用它,且所得的切割规划被发送到切割机的控制单元。该布置可结合来自多个供应器的扫描仪和切割机。该结合可通过具有优化程序的控制单元完成。

在优选的布置中,光学扫描仪可包含两个光带–上光带和下光带;木板将在该木板的单次运动期间从两侧被扫描。在该系统中包含ct扫描仪的情况下,优选的是如果在单次运动期间,木板被光学地和也被放射性地扫描。

在优选的布置中,切割机将为作用在点上或者点切割的机器;优选地,其将为激光切割机。

本发明的优点是可用的自然材料的经济产出显著增加,其因此导致环境负担的降低。该方法和系统非常灵活;它们有效地使用特定材料的所有形状和尺寸特征;评估和使用所识别的缺陷,其中系统可完全自动化。

附图说明

本发明借助于图1到7被进一步公开。产品所采用的规模和形状,它们的相互大小比率以及缺陷的分布并非是限制性的,它们提供信息,或为了清楚的目的而被直接调节。所选择的比率和形状并不能被解释为限制保护范围。

图1描绘了在针对圆锯优化的情况下根据现有技术的切割规划,其中可以看到,相邻产品的切割线交织在一起,并且由形成基本板的共同的纵向切割限定。

图2描绘了根据本发明的权重优化期间关于产品的切割规划,其中可以看到相邻产品的切割线独立,由此规避和绕过了所有识别的缺陷。

在图3上,在左侧为来自图2的切割产品;在右侧为产品的一组希望的形状和尺寸。

图4了描绘了切割规划,其中在优化期间,使用了缺陷分类。在与图2的情形相同的基础上实现优化。所允许的缺陷是产品的一部分。

在图5上,在左侧为来自图4的切割产品,且在右侧为具有可接受的缺陷的产品的一组希望的形状和尺寸。即便根据图5的切割出产品的数量小于图3上的数量,但对于具有更大表面的产品来说其价值更高,且因此权重系数更高。

图6是根据本发明的系统中的元素的连接的简化图。

图7描绘了使用ct扫描仪的系统,其中木板在两个供应器之间移动,由此材料从所有侧面被光学地扫描。

具体实施方式

实例1

在该实例中,根据图2和3的是木头处理企业中使用的方法和系统。硬木头树的去掉分支的树干被切割成木板,其具有与产品3的一个希望的形状和尺寸集中的产品宽度相对应的宽度。

在该实例中,在树皮的基础剥离之后,树的去掉分支的树干由一组圆锯切割至25mm的宽度。这会产生板,在其表面上存在缺陷2,诸如结,裂缝或具有机械或者生物损伤的区域。这些缺陷2可基于光学分析而被识别。

扫描仪5位于切割机6的工作台的上方。工作台在两个方向上移动;在扫描期间,工作台在一个方向上移动,而位于工作台上的木板在扫描仪5下方移动。

在扫描木板的可见侧的表面时,以这样的方式分析收集的图像,其分析像素的颜色以及相邻像素的对比度–或像素组的对比度。该分析在扫描仪5的控制单元中实现。在其输出处,存在文件,其公开了所扫描的表面的外边界,且其还公开了所识别的缺陷2的边界。多边形s限定了扫描的木板的可用表面的形状。缺陷2由界定缺陷2的多边形e的列表来描述。

来自扫描仪5的输出连接到控制计算机7,其中存在关于产品3的数据库。产品3由宽度w和长度l限定。权重系数c分配给数据库中的各个产品3。

在该实例中,对于所有产品3而言,要求不存在任何类别的缺陷2。来自希望的产品3的数据库的条件,可用表面的多边形s和缺陷2的多边形e的限定重写到线性规划的矩阵中。优化迭代方法的结果是根据图2的切割规划4。

木板由激光切割机6根据计算出的切割规划4切割。如在图3上可看到的,并非来自希望的产品3的数据库的所有元素都包含在切割的结果中;然而,实现了来自可用的材料1的最大经济产出。

实例2

在根据图4和5的该实例中的系统关注以这样的方式对缺陷2进行分类:可接受的缺陷2可出现在所得的最终产品3上。在扫描仪5的输出上,存在文件,其描述扫描的表面的外边界s,且其将所识别的缺陷2的边界与其分类一起公开为组。各个缺陷以类别e_c[i]标记,除了多边形e_p[i];分类的数量根据材料1的性质以及客户的要求而选择。

组其中之一包含不可接受的缺陷2,诸如延伸穿过木板的整个宽度的裂缝。

在该实例中,在优化期间,残余材料crest的价值也被考虑在内。

希望的产品3的列表的具有结构,该结构具有参数w[j],l[j],c[j](宽度,长度,权重系数)和a_e[j,x],其表示了定义为e的缺陷2的可接受度。如果第j个产品3可包含索引为x的缺陷2,则其保持a_e[j,x]=1,因此其可与定义为e_p[k](针对其保持e_c[k]=x)的所有缺陷2重合。

首先,产品3的选择sel[j]=1在优化期间发生。第j个产品3的左下角的位置为posx[j],posy[j]–x,y。该位置仅仅对于针对为选择的切割规划4而选择的产品3是有效的。

针对第j个产品3的布置限定允许的表面s_p[j],其中对于所有i的∑e_p[i],保持a_e[j,e_c[i]]<>0。对于第j个产品3,还保持其由多边形p[j]以展开的偏菱形限定,尺寸为w[j]xl[j],该尺寸具有由位置posx[j],posy[j]限定的左下角。

选定产品3的任务的正确解在条件sel[j]=1下写为s_p[j]∏p[j]=p[j]。对于所有j1,j2(针对其保持sel[j]=1)而言,相互不冲突由条件p[j1]∏p[j2]=0限定。

通过优化,对于所有j—其中sel[j]=1,寻找pplaced=∑c[j]的最大值。在对残余材料的值计数的情况下,寻找pplace+prest的和的最大值。

优化可包含学习步骤。来自一个且同一个树干的一个接一个的木板具有相互跟随的或交织的边界多边形形状。可使用材料1的刚扫描的表面与之前扫描的表面的比较,且可评估这是否是来自同一源–例如来自同一树干–的切割。如果是,则缺陷的识别和它们的分类将是简单的,因为我们可以预期它们在与前次扫描相同的或略微移动或倾斜的位置。该移动或倾斜通常由材料1的宽度以及相对于缺陷2的扩展的方向的切割角度而导致。

在该实例中使用的线性优化可由寻求函数的最大值的其它方式代替。根据本发明的方法并不束缚于单个算法;本发明的关键方面在于优化与切割线的自由度的相互关联性,由此在优化期间,寻找最大权重数,而不需要来自希望的产品3的组的所有元素同时存在。

实例3

根据图2到5和7的该实例中的系统也使用ct扫描仪8,通过它,放射性地调查材料1的内部。

材料1在两个供应器之间行进,这两个供应器确保了材料1的规则的移动,且它们在它们之间产生了用于设置光学扫描仪5和ct扫描仪8的自由空间。

扫描仪5容许从所有侧扫描表面;其具有带给定光学器件的扫描带,且其具有从上方、从下方以及从侧面设置的相机。材料1的完整表面在材料1的单次拖曳中被扫描。具有遮蔽盖的ct扫描仪8位于光学扫描仪5后面。x射线在各种角度下行进穿过材料;检测器分析冲击辐射,且计算机在被扫描的截面中产生图像。来自ct扫描仪8的输出连接至控制计算机7,其中,来自光学扫描的数据也到达于此。在评估缺陷2时,也评估来自扫描仪5和ct扫描仪8的数据之间的相互关系。

并不会在表面上表现其自身的、由ct扫描仪8所识别的材料1内部的深层缺陷2可为缺陷2的独立类别的对象。在产生切割规划4之后,对应于产品3的给定位置的、来自扫描数据的摘录被分配至单独的产品3。数据被存储,以用于最终申诉(complaint)的目的。可行的是在各个产品3的考察期间确定产品3的内部和外部状态二者。

工业实用性

工业实用性是显然的。根据本发明,可以重复地优化扁平产品在自然材料的表面上的分布的切割规划,由此实现材料的高的有效的使用。

相关标记列表

1–材料

2–缺陷

3–产品

4–切割规划

5–扫描仪

6–切割机

7–控制计算机

8–ct扫描仪

ct–计算x线断层摄影术

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种优化,来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其中存在提前确定的待切割产品(3)的一组希望的形状和尺寸,

由此,在所述组中存在关于所述待切割的产品(3)的形状和尺寸的预定的元素组,

且其中,材料(1)的可见侧首先被扫描;扫描边界借助于所述材料(1)的可用表面而设定;

在扫描的图像中标识所述材料(1)的、通过与环境的限定的光学差异而表现其自身的缺陷(2);向所标识的缺陷(2)分配所述材料(1)的可见表面上的位置;

之后产生切割规划(4),其中该切割规划(4)设定个体扁平产品(3)的边界,其中在产生所述切割规划(4)期间,材料(1)的带有标识的缺陷(2)的位置被考虑在内,

由此,希望的产品(3)在所述材料(1)的可用表面上的分布借助于数字算法被优化,

将权重系数分配至来自产品(3)的希望的形状和尺寸的组的各个元素,

其特征在于,

所述希望的产品(3)的分布优化要实现如下目标:给定产品(3)的权重系数乘以产品(3)的数量的总和最高,其中来自希望的产品(3)的所述组的所有元素必须被切割的条件,

且随后,由作用在点上的切割机(6)来切割所述材料(1),而没有关于相邻产品(3)的切割线的相互位置的任何限制。

2.根据权利要求1所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,所述权重系数表达所述产品(3)的经济价值。

3.根据权利要求1或2所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,所述材料(1)放射性地扫描,优选借助于ct扫描仪(8)扫描,由此所述材料(1)的内部不规则被检测为所述缺陷(2)的表现,且向它们分配检测到的位置;在产生所述切割规划期间,这些内部不规则被考虑在内。

4.根据权利要求3所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,来自光学以及放射性扫描的数据在所述缺陷(2)的分类期间针对给定位置以相互关系来评估。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,所述材料(1)是硬木头,优选是橡木或山毛榉或榆木或白蜡树或黑洋槐或胡桃树。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,所述材料(1)的可见表面通过光学扫描仪(5)以可见光谱扫描,且分析图像的相邻点的对比度,以用于识别缺陷的目的;检测的对比度界定随后与缺陷(2)的预设标准比较的选定区域的边界。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,材料(1)从两侧、优选从四侧光学地扫描。

8.根据权利要求3-7中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,所述光学扫描和放射性扫描在所述材料(1)的单次移动期间发生,优选在两个供应器之间的空间中发生,所述两个供应器确保所述材料(1)朝向所述切割的工作台移动。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,所述材料(1)由激光切割射线切割,其关于所述材料的位置可在至少两个平面中设定。

10.根据权利要求1-9中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,检测到的缺陷(2)被分类到多个组中,其中至少一组包含所述产品(3)中可接受的缺陷(2),由此至少一个可接受的缺陷(2)的位置作为边界条件进入所述切割规划(4)的优化处理。

11.根据权利要求10所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,所述切割计划(4)的优化借助于线性规划而实现。

12.根据权利要求1-11中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的方法,其特征在于,所述权重系数与给定产品(3)的大小成正比,与可接受的缺陷(2)的数量间接成比例。

13.一种优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的系统,其中所述系统包含材料(1)的至少一个表面的扫描仪(5),切割机(6)和控制计算机(7),所述扫描仪(5)和所述切割机(6)两者利用所述控制计算机(7)而连接,其中具有产品(3)的至少一组希望的形状和尺寸的数据库存储在所述控制计算机(7)中,且该控制计算机(7)具有用于根据切割规划(4)控制所述切割机(6)的切割线的输出,其特征在于,存储在所述数据库中的权重值从分配到来自所述组的各个产品(3);以所述产品(3)的权重值的总和最大的条件来优化所述切割规划(4)的程序在所述控制计算机(7)中;其中所述切割机(6)设计为用于跳跃变化的所述切割线的方向,且所述切割机(6)是作用在点上的机器。

14.根据权利要求13所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的系统,其特征在于,其包含与所述控制计算机(7)连接的放射性扫描仪,优选ct扫描仪(8)。

15.根据权利要求13或14所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的系统,其特征在于,所述控制计算机(7)包括扫描仪(5)单元、优化单元和切割机(6)单元。

16.根据权利要求14所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的系统,其特征在于,所述控制计算机(7)包括ct扫描仪(8)单元。

17.根据权利要求13-16中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的系统,其特征在于,所述切割机(6)是激光切割机。

18.根据权利要求17所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的系统,其特征在于,所述扫描仪(5)位于所述激光切割机的工作台上方。

19.根据权利要求13-18中的任一项所述的优化来自主要是木头的自然材料的扁平产品的切割的系统,其特征在于,所述扫描仪(5)和/或所述ct扫描仪(8)位于移动所述材料(1)的两个供应器之间。

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