CN100405374C - 自动化排刀系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭露了一种自动化排刀系统及方法。该系统应用于一钣金冲压的计算机辅助制造系统环境中，钣金冲压的计算机辅助制造系统包括一台服务器、一个数据库、多个客户端计算机，同时该系统通过一个网络与多个内部用户端计算机相连。所述系统用于读取客户图档、获得工件信息，根据工件的图元形状、尺寸、及加工材质、客户允许加工误差范围选择刀具，根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘及排定被选择刀具的最佳加工路径，并记录上述排刀资料。其中，该自动化排刀系统包括一个客户图档处理模块、一个条件维护模块、一个匹配模块、一个检索模块及一个排刀模块。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种应用于钣金冲压的计算机辅助制造系统环境中的自动化排刀系统及方法。
【背景技术】
现代企业的竞争越来越激烈，为了保证企业的市场竞争地位，如何提高生产效率已成为企业的一大关注焦点。随着计算机硬件性能的提高及价格的降低，计算机在钣金冲压活动中的应用得到了普及，大大提升了钣金冲压的速度及质量。而目前的钣金冲压中的排刀主要通过应用CAD(Computer Aided Design)建立三维模型、定义加工工件、借助CAM(Computer Aided Manufacturing)软件进行排刀。
目前的排刀系统所存在的不足：整个排刀过程中的选刀部分需要凭借经验丰富的技术人员才能选择最优的刀具来加工，而且在选刀部分过多的访问数据库从而加长了排刀时间。
为解决上述缺点，需要提供一种自动化排刀系统及方法，其可用于读取客户图档、获得工件信息，根据工件的图元形状尺寸、加工材质及客户允许的加工误差范围选择刀具，根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘及排定被选择刀具的加工顺序，并记录排刀资料。从而提高劳动生产率和减轻操作员的劳动强度及减少人为错误操作。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种自动化排刀系统及方法，其可用于读取客户图档、获得工件信息，根据工件的图元形状尺寸、加工材质及客户允许的加工误差范围选择刀具，根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘及排定被选择刀具的加工顺序，并记录排刀资料。
本发明揭露了一种自动化排刀系统，位于一个服务器中并与多个客户端计算机和一个数据库相连，所述数据库用于存储客户图档、刀具资料、刀盘资料、排刀资料、加工材质及客户允许加工误差范围。所述自动化排刀系统包括一个客户图档处理模块、一个条件维护模块、一个匹配模块、一个检索模块及一个排刀模块。其中，客户图档处理模块用于接收来自客户端计算机的客户图档并存储于数据库中，同时可用于读取客户图档获得工件信息，所述工件信息包括工件的图元形状、尺寸及加工材质与客户允许的加工误差范围。条件维护模块用于依据所述工件的图元形状、尺寸计算图元的精确条件，及依据加工材质和客户允许的加工误差范围计算图元的模糊条件。匹配模块用于根据所述图元的精确条件判断刀盘中的刀具是否与加工图元的刀具相匹配，并选择相匹配的刀具。排刀模块用于根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘，并排定被选择刀具的最佳加工路径。
本发明还提供一种自动化排刀方法，该方法包括如下步骤：提供多个客户端计算机、服务器及数据库，所述服务器连接客户端计算机和数据库；从客户端计算机读取客户图档存入数据库并获得工件信息，所述工件信息包括工件的图元形状、尺寸及加工材质与客户允许的加工误差范围；根据所述工件的图元形状、尺寸及加工材质、客户允许的加工误差范围分别计算图元的精确条件和模糊条件，并根据所述图元的精确条件判断并选择刀具；根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘并排定被选择刀具的最佳加工路径；在数据库中记录上述排刀资料。
【附图说明】
图1是本发明自动化排刀装置的应用环境图。
图2是本发明自动化排刀装置的功能模块图。
图3是本发明自动化排刀方法的作业流程图。
图4是本发明自动化排刀方法的选刀流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，是本发明自动化排刀系统的应用环境图。本发明自动化排刀系统应用于一钣金冲压计算机辅助制造系统中，在该系统中，分布式分布的多个客户端计算机7通过网络4与一服务器1相连；服务器1通过一个连接6与一个数据库3相连；多个内部用户端计算机5通过一个网络4与一台服务器1相连。一自动化排刀装置2位于所述服务器1中。其中，网络4是一种电子网络，其可以为企业内部网(Intranet)、国际互联网(Internet)或其它类型网络；连接6是一种数据库连接，如开放式数据库连接(Open Database Connectivity，ODBC)，或者Java数据库连接(Java Database Connectivity，JDBC)等。内部用户端计算机5通过网络4来访问服务器1获取相关信息，并可实时查看排刀情况。客户端计算机7为客户提供交互式使用者界面，客户藉此可查看排刀情况。数据库3，用于存储客户图档、刀具资料、刀盘资料、排刀资料、加工材质及客户允许加工误差范围等。其中，客户图档包含了多个工件，工件包含多个图元；该图元是用来加工的最小单位。刀具资料记录了每一种型号刀具的规格、型号、及特性参数；刀盘资料记录了刀盘型号、刀盘中刀位大小及分布情况；排刀资料记录了每把刀具在刀盘中的刀位及最佳加工路径(同把刀具的加工顺序)。自动化排刀系统2，用于读取客户图档并获得工件信息；根据工件的图元形状、尺寸及加工材质与客户允许的加工误差范围分别计算图元的精确条件和模糊条件，并根据所述图元的精确条件或模糊条件判断并选择刀具；根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘及排定被选择刀具的最佳加工路径；在数据库3中记录上述排刀资料。
如图2所示，是本发明所述自动化排刀系统的功能模块图。该自动化排刀系统2包括一个客户图档处理模块10、一个刀具维护模块20、一个条件维护模块30、一个匹配模块40、一个检索模块50、及一个排刀模块60。其中客户图档处理模块10通过网络4接收来自客户端计算机7的图档，存储于数据库3中，并可用于读取客户图档、获得图档中的工件信息。刀具维护模块20根据加工要求修改数据库3中刀具的特性参数、删除或替换刀具资料。条件维护模块30，根据工件的图元的形状、尺寸来计算图元的精确条件，根据加工材质及客户允许的加工误差范围计算图元的模糊条件。匹配模块40依据所述图元的精确条件判断刀盘中的刀具是否与加工图元的刀具相匹配，并选择相匹配的刀具。当刀盘中刀具与图元不匹配时，检索模块50依据所述图元的精确条件到数据库3中检索相应的刀具资料，并选择相应的刀具。当数据库3中检索不到相应的刀具资料时，匹配模块40还用于依据所述图元的模糊条件判断刀盘中的刀具是否与加工图元的刀具相匹配，并选择相匹配的刀具。当刀盘中刀具与图元不匹配时，检索模块50还用于依据所述图元的模糊条件到数据库3中检索相应的刀具资料，并选择相应的刀具。排刀模块60根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘并排定被选择刀具的最佳加工路径。
如图3所示，是本发明自动化排刀方法的作业流程图。客户图档处理模块10从客户端计算机7读取客户图档存入数据库3并获得工件信息，所述工件信息包括工件的图元形状、尺寸及加工材质与客户允许的加工误差范围(步骤S301)。条件维护模块30、匹配模块40及检索模块50根据客户图档中工件的图元的形状、尺寸及加工材质与客户允许的误差范围选择刀具(步骤S302)。排刀模块40根据刀盘型号及刀具规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘并排定被选择刀具的最佳加工路径，在本发明中，同类型的图元用同一把刀具加工，排定每一把刀具的最佳加工路径是指定每一把刀具对客户图档中同类型图元的加工顺序(步骤S303)，记录排刀资料并存储于数据库3中(步骤S304)。
如图4所示，是本发明自动化排刀方法的自动化选刀流程图。客户图档处理模块10从客户端计算机7读取客户图档存入数据库3并获得工件信息(步骤S401)。条件维护模块30根据客户图档中工件的图元的形状及尺寸计算图元的精确条件，根据加工材质及客户允许的加工误差范围计算图元的模糊条件(步骤S402)。匹配模块40首先判断之前是否处理过相同的图元(步骤S403)，如果之前处理过相同的图元，则选择相同的刀具(步骤S404)；如果没处理过相同的图元，则判断刀盘中是否有与图元精确条件匹配的刀具(步骤S405)，如果刀盘中有与图元精确条件匹配的刀具，则选择刀盘上相匹配的刀具(步骤S406)。如果刀盘中没有与图元精确条件匹配的刀具，则检索模块50根据图元的精确检索条件到数据库3中检索相应刀具资料(步骤S407)，判断数据库3中是否有相对应的刀具资料(步骤S408)，如果有相对应的刀具资料，则依据刀盘型号、刀位大小及刀具规格判断刀盘是否能装该刀具(步骤S409)，如果没有相对应的刀具资料或刀盘不能装该刀具，则匹配模块40判断刀盘中是否有与图元模糊条件匹配的刀具(步骤S410)，如果刀盘中没有与图元的模糊条件匹配的刀具，则检索模块50根据图元的模糊检索条件到数据库3中检索相对应的刀具资料(步骤S411)。如果刀盘中有与图元的模糊条件匹配的刀具，则选择相对应的刀具(步骤S412)。排刀模块40根据刀盘型号和刀具规格找到相应的刀位把上述选择的刀具装入刀盘，并排定被选择刀具的最佳加工路径(步骤S413)，并在数据库3中记录上述排刀资料(步骤S414)。
Claims (10)
1.一种自动化排刀系统，位于一个服务器中并与多个客户端计算机和一个数据库相连，所述数据库用于存储客户图档、刀具资料、刀盘资料、排刀资料、加工材质及客户允许加工误差范围，其特征在于，所述自动化排刀系统包括：
一个客户图档处理模块，用于接收来自客户端计算机的客户图档并存储于数据库中，同时可用于读取客户图档获得工件信息，所述工件信息包括工件的图元形状、尺寸及加工材质与客户允许的加工误差范围；
一个条件维护模块，用于根据所述工件的图元的形状、尺寸来计算图元的精确条件，根据加工材质及客户允许的加工误差范围计算图元的模糊条件；
一个匹配模块，用于依据所述图元的精确条件判断刀盘中的刀具是否与加工图元的刀具相匹配，并选择相匹配的刀具；
一个检索模块，用于当刀盘中刀具与加工图元的刀具不匹配时，依据图元的精确条件到数据库中检索相应的刀具资料；
一个排刀模块，根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘，并排定被选择刀具的最佳加工路径。
2.如权利要求1所述的自动化排刀系统，其特征在于，所述匹配模块还用于当依据图元的精确条件在数据库中未检索到相应的刀具资料时依据所述图元的模糊条件判断刀盘中的刀具是否与加工图元的刀具相匹配，并选择相匹配的刀具。
3.如权利要求2所述的自动化排刀系统，其特征在于，所述检索模块还用于当依据图元的模糊条件判断刀盘中刀具与加工图元的刀具不匹配时，依据图元的模糊条件到数据库中检索相应的刀具资料。
4.如权利要求1所述的自动化排刀系统，其特征在于，还包括一个刀具维护模块，用于根据加工要求修改数据库中刀具的特性参数、删除或替换刀具资料。
5.一种自动化排刀方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
提供多个客户端计算机、服务器及数据库，所述服务器连接客户端计算机和数据库；
从客户端计算机读取客户图档存入数据库并获得工件信息，所述工件信息包括工件的图元形状、尺寸及加工材质与客户允许的加工误差范围；
根据所述工件的图元形状、尺寸及加工材质与客户允许的加工误差范围分别计算图元的精确条件和模糊条件，并根据所述图元的精确条件判断并选择刀具；
根据刀盘型号和刀具的规格找到相应的刀位把被选择的刀具装入刀盘并排定被选择刀具的最佳加工路径；
在数据库中记录上述排刀资料。
6.如权利要求5所述的自动化排刀方法，其特征在于，选择刀具步骤还包括判断是否之前处理过相同的图元，如果之前处理过相同的图元，则选择相同的刀具。
7.如权利要求6所述的自动化排刀方法，其特征在于，选择刀具步骤还包括如果没有处理过相同的图元，则判断刀盘中是否有与图元精确条件匹配的刀具，如果有匹配的刀具，则选择刀盘上相匹配的刀具。
8.如权利要求7所述的自动化排刀方法，其特征在于，选择刀具步骤还包括如果刀盘中没有与图元的精确条件相匹配的刀具，则利用精确条件到数据库中去检索是否有相对应的刀具资料，如果有相应的刀具资料，则判断刀盘是否能装该刀具，如果能装该刀具，则选择该刀具。
9.如权利要求8所述的自动化排刀方法，其特征在于，选择刀具步骤还包括如果刀盘不能安装所选的刀具，判断是否刀盘中有与图元模糊条件匹配的刀具，如果没有与图元模糊条件匹配的刀具，则利用模糊条件到数据库中去检索相应的刀具资料。
10.如权利要求9所述的自动化排刀方法，其特征在于，选择刀具步骤还包括如果有与图元模糊条件匹配的刀具，则选择该刀具。
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