【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及加工鉆孔領域。更具體地，本專利技術涉及一種基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法及系統。
技術介紹
1、隨著人民生活水平的不斷提高，對居住環境和家具的要求也隨之提高，很多開發商新建的小區樓盤都是以精裝房來交樓，幾乎都會采用統一標準的定制板式家具，因此定制板式家具行業得到蓬勃發展。
2、在板式家具生產過程中往往需要將各種規格不同的木質板件進行拼接，以組裝成一個整體，但是組裝過程中，有一部分木質工件是需要鉆孔的，鉆孔的目的一般是為了在木質工件上安裝其他部件，或者為了更快更好的對家具進行組裝。
3、當前對家具工件進行鉆孔的設備一般都包括有龍門、機頭和夾手三個部分，他們一般都可以進行獨立移動。不同的鉆孔動作排序需要龍門、機頭或夾手不同的移動方案，從而導致他們需要移動不同的距離或產生不同的移動次數，進而影響整個鉆孔時間和效率。因此不同排列的鉆孔動作順序會導致不同的鉆孔效率。
4、公開號為“cn112462688a”，名稱為“針對數控六面鉆孔開料機實現刀路規劃單鉆包的方法、系統、裝置、處理器及其存儲介質”的專利申請文件，公開了：
5、一種針對數控六面鉆孔開料機實現刀路規劃單鉆包的方法，所述的方法包括以下步驟：（1）進行板材元素分區預處理；（2）根據分區結果輸出多個備選的夾持位置；（3）根據評價函數得到各項指標的最優解和最劣解，計算每個夾持策略下與最優解和最劣解的貼近程度，并評價整體夾持策略的優劣；（4）根據夾持方案與夾持評價，將分數最高的夾持方案作為最終選擇的夾持方案。
技術實現思路
1、為解決現有技術中加工鉆孔效率低下的問題，本專利技術在如下的多個方面中提供方案。
2、在第一方面中，本專利技術提供一種基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，包括：
3、獲取工件所需的所有鉆孔動作，根據生成規則生成初始種群，所述初始種群中包括至少兩個鉆孔動作排序方案，每個鉆孔動作排序方案包含所有鉆孔動作；計算所述初始種群中每個鉆孔動作排序方案的適應度值；其中，所述適應度值與鉆孔動作總時長反相關；響應于不滿足終止規則，迭代地對所述初始種群中的鉆孔動作排序方案進行選擇、交叉和變異操作，并且計算適應度值，直至滿足終止規則，將最大適應度值對應的鉆孔動作排序方案作為最優鉆孔動作排序方案。
4、有益效果：通過將遺傳算法應用于工件鉆孔動作排序中，并對遺傳算法中的適應度函數進行了改進，從而可以從多種鉆孔動作排序方案中得到耗時最短的方案，進而提高了工件鉆孔的效率。
5、優選的，所述適應度值與鉆孔動作總時長反相關，包括：計算所述適應度值的適應度函數為鉆孔動作總時長的反比例函數。
6、優選的，所述鉆孔動作總時長包括龍門動作時長和機頭動作時長。
7、優選的，所述鉆孔動作總時長包括龍門動作時長、機頭動作時長和換夾手動作時長。
8、有益效果：通過龍門動作時長、機頭動作時長和換夾手動作時長可以得到整個鉆孔設備對工件鉆孔時較為準確的鉆孔動作總時長，從而能夠得到準確的適應度值。
9、優選的，所述換夾手動作時長的計算方法包括：獲取每個鉆孔動作對應的夾手安全區域；利用每個鉆孔動作對應的夾手安全區域，對當前鉆孔動作排序方案中相鄰鉆孔動作的夾手安全區域連續求交集，得到換夾手的次數，從而得到換夾手動作時長。
10、有益效果：通過利用每個鉆孔動作對應的夾手安全區域，對當前鉆孔動作排序方案中相鄰鉆孔動作的夾手安全區域連續求交集，可以得到在當前方案下最少的換夾手動作次數，從而得到在當前鉆孔動作排序方案下效率最高的鉆孔方案。
11、優選的，所述方法還包括：獲取每個鉆孔動作對應的夾手安全區域；利用每個鉆孔動作對應的夾手安全區域，對所述最優鉆孔動作排序方案中相鄰鉆孔動作的夾手安全區域連續求交集，得到最優夾手安全區域；根據所述最優鉆孔動作排序方案和所述最優夾手安全區域對所述工件鉆孔。
12、有益效果：綜合最優鉆孔動作排序方案和最優夾手安全區域兩方面優勢，可以對工件更快更安全的鉆孔。
13、優選的，所述終止規則，包括以下至少一個規則：終止規則一、所述初始種群中最大適應度值大于第一閾值；終止規則二、在連續n次迭代中，每次迭代的初始種群中最大適應度值與所有迭代中的最大適應度值的差值小于第二閾值，所述n為預設的第一數字；終止規則三、所述迭代次數達到m，其中m為預設的第二數字。
14、優選的，所述生成規則，包括以下至少一個規則：
15、生成規則一、固定所述工件所需的所有鉆孔動作中的第一動作，再隨機生成所述鉆孔動作排序方案；生成規則二、固定所述工件所需的所有鉆孔動作中的第一動作，再利用貪心算法生成所述鉆孔動作排序方案；生成規則三、對所述工件所需的所有鉆孔動作隨機排序；生成規則四、隨機選取所述工件所需的所有鉆孔動作中的第一動作，再利用貪心算法生成所述鉆孔動作排序方案。
16、優選的，所述響應于不滿足終止規則，迭代地對所述初始種群中的鉆孔動作排序方案進行選擇、交叉和變異操作，包括：
17、基于所述初始種群中的鉆孔動作排序方案的適應度值，根據輪盤賭算法對鉆孔動作排序方案進行選擇，得到第一種群；
18、隨機獲取交叉點位，對所述第一種群中的鉆孔動作排序方案進行順序交叉得到第二種群；預設隨機變異概率，對所述第二種群中的鉆孔動作排序方案進行隨機變異得到第三種群作為初始種群。
19、有益效果：通過對所述初始種群中的鉆孔動作排序方案進行選擇、交叉和變異操作，可以自己生成新的鉆孔動作排序方案，擴大整個鉆孔動作排序方案的范圍，從而可以在更大范圍內篩選出效率更高的鉆孔動作排序方案。
20、在第二方面中，本專利技術還提供一種基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的系統，包括：存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序以實現上述一種基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法。
21、本專利技術的有益效果在于：本專利技術通過將遺傳算法應用于工件鉆孔動作排序中，并對遺傳算法中的適應度函數進行了改進，從而可以從多種鉆孔動作排序方案中得到耗時最短的方案，進而提高了工件鉆孔的效率。
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1.一種基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述適應度值與鉆孔動作總時長反相關，包括：計算所述適應度值的適應度函數為鉆孔動作總時長的反比例函數。
3.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述鉆孔動作總時長包括龍門動作時長和機頭動作時長。
4.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述鉆孔動作總時長包括龍門動作時長、機頭動作時長和換夾手動作時長。
5.根據權利要求4所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述換夾手動作時長的計算方法包括：
6.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述終止規則，包括以下至少一個規則：
8.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述生成規則，包括以下至少一個規則：
9.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述響應于不滿足終止規則，迭代地對所述初始種群中的鉆孔動作排序方案進行選擇、交叉和變異操作，包括：
10.一種基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的系統，其特征在于，包括：存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序以實現如權利要求1-9任一項所述基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述適應度值與鉆孔動作總時長反相關，包括：計算所述適應度值的適應度函數為鉆孔動作總時長的反比例函數。
3.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述鉆孔動作總時長包括龍門動作時長和機頭動作時長。
4.根據權利要求1所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述鉆孔動作總時長包括龍門動作時長、機頭動作時長和換夾手動作時長。
5.根據權利要求4所述的基于遺傳算法確定工件鉆孔順序的方法，其特征在于，所述換夾手動作時長的計算方法包括：
6.根據權利要求1所述的基于遺...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡建發，曾晶，劉超，陳宏，何建勇，
申請(專利權)人：南興裝備股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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