Спосіб автоматизації розкрою електротехнічного матеріалу

Спосіб автоматизації розкрою електротехнічного матеріалу, який реалізується шляхом задання умов розміщення заготівок, до яких належать умови не перетинання заготівок та їх приналежність до матеріалу, що підлягає розкрою, задається критерій якості розкрою, який характеризує площу відходів при розкрої, на цій основі здійснюється моделювання та оцінка якості допустимих карт розкрою матеріалу, далі здійснюється спрямований пошук найкращого варіанта розкрою шляхом мінімізації відходів матеріалу на основі способу динамічного планування, який відрізняється тим, U 1 3 63159 мінімізації відходів матеріалу на основі способу динамічного планування [Грицюк Ю.І. Моделювання карт і оптимізація плану розкрою плитних деревних матеріалів на меблеві заготівки. - Львів: Вид. дім «Панорама». 2004. - 524 с, Додаток Б.]. Недоліком цього способу є відсутня можливість попереднього визначення розмірів прямокутних заготівок, які б мали електротехнічні властивості, що забезпечують задану ємність плоских конденсаторів. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу з розширеними функціональними можливостями для розкрою електротехнічного матеріалу, який би забезпечив попередній пошук розмірів прямокутних заготівок з електротехнічними властивостями, що забезпечують задану ємність плоских конденсаторів. Такого технічного результату можна досягти, якщо у спосіб раціонального розкрою матеріалу прямокутної геометричної форми на прямокутні заготівки, який реалізується шляхом задання умов розміщення заготівок, до яких належать умови не перетинання заготівок та їх приналежність до матеріалу, що підлягає розкрою, задається критерій якості розкрою, який характеризує площу відходів при розкрої, на цій основі здійснюється моделювання та оцінка якості допустимих карт розкрою матеріалу, далі здійснюється спрямований пошук найкращого варіанта розкрою шляхом мінімізації відходів матеріалу на основі способу динамічного планування, згідно з корисною моделлю, в нього додатково введено операції попереднього встановлення допустимих розмірів прямокутних заготівок, які мають електротехнічні властивості, що забезпечують задану ємність плоских конденсаторів, це здійснюється шляхом попереднього задання необхідної ємності конденсатора, за цим значенням встановлюється площа електрода конденсатора, за площею визначаються допустимі розміри відповідних прямокутних заготівок, далі здійснюється порівняння отриманих розмірів пластин конденсатора з вимогами технологічних обмежень та вимогами стандарту на розміри, здійснюється коригування цих розмірів до найближчих стандартних величин, після чого здійснюється одержання карт розкрою, проводиться їх оцінка за критерієм мінімуму відходів матеріалу, кращий варіант розкрою за висновком експерта спрямовується на вхід станка з ЧПУ (числовим програмним управлінням) для автоматизації розкрою електротехнічного матеріалу, наприклад фольги для електродів і діелектрика для прокладок між електродами. При пошуку в патентній та науково-технічній літературі не виявлено об'єктів з ознаками, подібними до відмінних ознак технічного рішення, що заявляється. Спосіб здійснюється наступним чином. Згідно з [Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики. Киев: Наук, думка, 1986. - С. 358] ємність плоского конденсатора розраховується за формулою С  0 S , d (1) 4 де  0 – задана величина діелектричної проникності вакууму;  - задана величина відносної діелектричної проникності; d - задана відстань між пластинами конденсатора; S - площа пластини конденсатора. Зі співвідношення (1) видно, що ємність С конденсатора є лінійною функцією площі пластин. Припустимо, що необхідно виробляти конденсато* ри заданої ємності С = С із прямокутних (а×b) пластин фольги. При цьому розміри пластин (а×b) для різних за габаритами конденсаторів, але однакової ємності, можуть бути різними, а їхні площі - природно однакові. Тоді з формули (1) визначимо S  C * d /  0  , при цьому S=ab. На розміри (а×b) пластин накладаються технологічні обмеження виду 1 2 (2) 1 2 (3) а ≤а≤а , b ≤b≤b , 1 2 1 2 де а ,а , b ,b - задані допустимі розміри пластин. Позначимо через Ω площу вихідної області розкрою, а через S i (i  1 n) - площі прямокутних пла, стин для конденсаторів. Тоді задачею розкрою може бути мінімізація не зайнятої частини вихідної області in    S i  min . (4) i1 Відзначимо, що аналогічно (4) ставиться задання для розкрою діелектричного матеріалу, оскільки розміри діелектрика повинні збігатися з розмірами пластин конденсатора. Розглянемо послідовність виконання операцій способу. Операція 1. Формуємо вихідні дані: розміри А, В областей розкрою; 1 2 1 2 допустимі розміри а ,а , b , b пластин конден* сатора; задану ємність С конденсатора; задані фізичні величини εo,ε,d (відповідно: діелектрична проникність вакууму, відносна діелектрична проникність, відстань між пластинами конденсатора); * критерій зупинки К формування карт розкрою. Операція 2. Зі співвідношення (1) за заданою * * ємністю С знаходимо значення площі S = С d/εоε пластини електродів. Операція 3. За значенням S з урахуванням технологічних обмежень (2 - 3) і співвідношення S = ab визначаємо розміри а і b пластин. Операція 4. Порівнюємо отримані на операції 3 розміри а і b пластин конденсатора з вимогами стандарту і коригуємо ці значення, заміняючи їх найближчими стандартними величинами. Операція 5. Розміщуємо пластини у вихідній області розкрою відповідно до методу динамічного планування, що застосовується у прототипі. Операція 6. Визначаємо площу області, зайняту заготівками. 5 Операція 7. Знаходимо значення функцій мети за співвідношенням (4). * Операція 8. Аналізуємо критерій К зупинки. Якщо він виконується - переходимо до операції 9, інакше - до операції 3. Операція 9. Виводимо кращі (за значеннями функції мети (4)) карти розкрою. Комп’ютерна верстка Мацело М. 63159 6 Операція 10. Якщо відповідні значення функцій мети однакові для різних карт розкрою, то остаточне рішення приймає експерт. Операція 11. Карта розкрою подається на вхід верстата з ЧПУ (числовим програмним управлінням) для автоматизації технологічного процесу лазерного розкрою електротехнічного матеріалу, наприклад фольги для електродів і діелектрика для прокладок між електродами. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601