玻璃是一种重要的建筑和装饰材料,被广泛应用于楼房搭建、汽车生产、家具制造等各个领域,而玻璃切割是形成玻璃成品的一个重要工序。目前,国产的切割系统在精度、速度、可靠性方面与国外同类产品相比都还有一定的差距,国内玻璃切割厂家的切割设备大多依赖于进口。因此,自主开发自动玻璃切割系统具有重要的现实意义,它将大大增强国内玻璃机械生产厂家的国际竞争力。根据玻璃切割的工艺流程,本文设计了由上位机、PLC、伺服驱动器、伺服电机和一些辅助设备组成的玻璃切割系统。该系统实现了玻璃自动上片功能,控制器可接收来自上位机的图形信息进行自动切割。为了提高剥片效率,设计了气动式剥片结构。在切割的精度方面,系统采用了插补算法。本文采用最小偏差法、数字积分法分别实现直线和圆弧插补。玻璃深加工产品的排料优化问题,是提高产品成品率的关键,也是难题。由于任意异形图形都可以被某个最小矩形所包容,因此异形玻璃的优化排版问题转化为二维矩形的排版优化问题,此问题属于NP (Non-deterministic Polynomial)完全问题。本文在分析玻璃加工的排料特点与工艺要求的基础上,对一般排料问题的数学模型进行了分析,将二维排料问题通过降维启发式方法转化为一维问题,即将长度或宽度相近矩形块生成矩形条料。采用FFD启发式算法和直接搜索法分别解决大、小规模的一维排料问题。以Visual C++6.0为开发工具,实现了二维排料优化。