CN110008497B - 钢构建材的加工设计方法 - Google Patents

Abstract

一种钢构建材的加工设计方法，包括有：在一工作介面上显示一工件编辑区；在工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计，并分别建立为不同的设计档案，其中各设计档案包括有一子程式；在工作介面汇入至少两个设计档案进行排版；提取版面中各设计档案的子程式，并组合为一完整的执行程式；遇设计变更时，在工作介面将版面中欲变更的设计档案直接替换。

Description

钢构建材的加工设计方法

技术领域

本发明与钢构建材的加工设计方法有关，特别指一种针对各钢构建材分段建立一套加工程序再予以统筹整合的加工设计方法。

背景技术

在筹建建筑物的准备过程中，会先设计及统计所需钢构建材的规格及数量，以利控管成本及工程的顺利进行。钢构建材是由一原型钢材依设计切割成不同分段并加工制成，而工程师将所需的钢构建材规格设计好后，须将数个总长度不超过原型钢材的分段编排在一起生产，以达最佳化的原料利用率。

由于近来电脑科技发达，钢构建材的设计工作通过编写程式完成。现有的加工设计方法如图12所示，其是以一整个原型钢材61为对象，按其长度延伸方向排列四支钢构，加工程式则依各钢构建材分段62～65的顺序编写加工程序，最终完成一个整体的加工程序7。但如此一来，该加工程序7因为包含有数个不同的分段62～65而显得过度庞大，且在密密麻麻的程式码中难以区分出各分段62～65所属的部分，导致在设计变更后，例如抽换其中一支钢构，程式码的修改作业变得非常繁杂，且有牵一发而动全身的高技术难度，此外也容易在修改过程中发生错误。

有鉴于此，如何改进上述问题即为本发明所欲解决的首要课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢构建材的加工设计方法，其依所需的规格对各个钢构建材分段分别建立一套加工程序，再将数个适合在一起加工的钢构建材分段的加工程序合并，据此可在设计变更时直接修改或替换被变更部分的加工程序，具有操作简便迅速且降低错误发生的功效。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明提供一种钢构建材的加工设计方法，其包括有：

在一工作介面上显示一工件编辑区；

在该工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计，并分别建立为不同的设计档案，其中各该设计档案包括有一子程式；

在该工作介面上汇入至少两个属于相同规格钢构建材的设计档案，并依钢构建材的长度方向进行排版；

提取版面中各该设计档案的子程式，并组合为一完整的执行程式；

遇设计变更时，在该工作介面将版面中欲变更的设计档案直接替换。

较佳地，该工作介面更显示有一原型钢材预览区，该原型钢材预览区供各该设计档案汇入以进行排版。

较佳地，各该设计档案更包括有一代表图示，其具有相应于所属钢构建材长度规格的长度，各该设计档案以其代表图示的长度在原型钢材预览区进行排版。

较佳地，在该工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计的方法包括有：

在该工件编辑区上显示一工件预览区、一参数输入区及一钻孔位置图形预览区；

在该工件预览区选取一欲加工的工件，且该工件定义一左翼板、一右翼板、以及一腹板；

在该工件预览区选择该左翼板、该右翼板、以及该腹板其中之一；

在该参数输入区输入一用以钻孔加工的参数，其中该参数产生以阵列方式排列的钻孔；

在该钻孔位置图形预览区以图形方式显示各该钻孔在所选择的左翼板、右翼板、或腹板上的排列情形；

在该钻孔位置图形预览区选取其中零个或一个以上的钻孔图形并删除；

将未被删除的各该钻孔图形转换为该工件上钻孔位置的座标参数。

较佳地，在该钻孔位置图形预览区可对各该钻孔的排列位置进行纵向或横向的镜射变化。

较佳地，在工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计的方法，更包括有：

在该工件编辑区上显示有一翻转指令；

执行该翻转指令时，在该工件上定义有一沿其延伸方向的X轴、一与该X轴垂直的Y轴、一同时与该X轴以及该Y轴垂直的Z轴，且该X轴、该Y轴、该Z轴三者交会处定义有一原点；该左翼板、该右翼板、以及该腹板分别定义有一与该原点相对的起始点；

将该工件以一与该X轴、该Y轴或该Z轴平行的旋转轴为轴心进行180度旋转，并依据该工件在尚未旋转时的该原点、其起始点与该座标参数的位置关系，并通过在该工件上的X轴、Y轴以及Z轴最大长度计算出该工件在旋转后相对该座标参数的一相对座标参数，再将该相对座标参数取代该座标参数。

本发明的有益效果是：本发明的特点在于各种规格的钢构建材的加工程式是分别编写订定，再在排版后汇整组合为一完整的执行程式，因此在遇设计变更时，仅须在原型钢材预览区将版面中欲变更的设计档案直接替换，即可轻易且迅速地更新加工程式，而不必如现有技术般在密密麻麻的程式码中面临寻找须修改部分的麻烦，如此一来可节省许多时间，并减少错误发生的机会。

而本发明的上述目的与优点，不难从下述所选用实施例的详细说明与附图中获得深入了解。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为本发明的架构示意图。

图3为本发明在工件编辑区对钢构建材的规格进行加工设计的流程图。

图4为本发明在工件编辑区的架构示意图。

图5、6为本发明工作介面部分区域的使用状态示意图。

图7为本发明在将设计档案内的工件以及座标参数进行翻转的流程图。

图8为本发明的使用状态示意图，用以显示三个工件在排版作业时的状态。

图9为本发明的使用状态示意图，用以显示欲旋转工件尚未旋转时的状态。

图10为本发明的使用状态示意图，用以显示工件以翻转指令旋转后的状态。

图11为本发明的使用状态示意图，用以显示将三个工件达到最佳化排版时的状态。

图12为现有设计方法的架构示意图。

附图标号：1：工作介面；2：原型钢材预览区；21：外框；22：原型钢材；3：工件编辑区；31：工件预览区；32：参数输入区；33：钻孔位置图形预览区；34：翻转指令；41～44：代表图示；51～54：子程式；61：原型钢材；62～65：分段；7：加工程序；D1、D2、D3：工件；F：座标参数；G：相对座标参数；L、W：长度。

具体实施方式

请参阅图1，所示者为本发明提供的钢构建材的加工设计方法，其包括有：

在一工作介面上显示一工件编辑区；

在该工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计，并分别建立为不同的设计档案，其中各该设计档案包括有一子程式；

在该工作介面上汇入至少两个属于相同规格钢构建材的设计档案，并依钢构建材的长度方向进行排版；

提取版面中各该设计档案的子程式，并组合为一完整的执行程式；

遇设计变更时，在该工作介面将版面中欲变更的设计档案直接替换。

本发明的设计方法可以一软体程式呈现。如图2所示，该软体程式可呈现一工作介面1，其具有复数个功能区域；在本例中，该工作介面1包括有一原型钢材预览区2及一工件编辑区，其中该原型钢材预览区2显示有一外框21，代表尚未经加工、切割的原型钢材22。

当工程师将所需的钢构建材的规格及数量规划、统计完成后，即可在该工件编辑区对各种规格进行设计，例如编写加工程式，包括所使用的刀具、加工位置及加工方法等，编辑完成后则储存为一设计档案。在本实施例中，各设计档案的内容包括有对原型钢材的加工程式，即可将原型钢材加工为所需的规格的程式，在此以“子程式”的概念称之。据此，每一种代表不同规格的设计档案分别具有一个各自的子程式。

上述在该工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计的方法如图3、4所示，包括有：

在工件编辑区上显示一工件预览区、一参数输入区及一钻孔位置图形预览区；

在工件预览区选取一欲加工的工件，且该工件以三维空间向量定义一左翼板、一右翼板、以及一腹板；

在工件预览区选择该左翼板、该右翼板、以及该腹板其中之一；

在参数输入区输入用以钻孔加工的参数，其中该参数产生以阵列方式排列的钻孔；

在钻孔位置图形预览区以图形方式显示各钻孔在所选择的左翼板、右翼板、或腹板上的排列情形；

在钻孔位置图形预览区选取其中零个或一个以上的钻孔图形并删除；

将未被删除的各钻孔图形转换为工件上钻孔位置的座标参数。

如图5所示，在该参数输入区32所输入的参数可包括孔数、孔距及起始孔座标等，该参数输入后可使所产生的钻孔以阵列方式形成排列，而所产生的钻孔图形则显示于该钻孔位置图形预览区33。在本例中，工程师以选取腹板为例，系统内定以腹板的左下角为参考原点，并定义起始孔位置是孔群的左下角孔，在该参数输入区32输入起始孔座标(6080，110)后，设定X轴向有4排孔，各排孔距分别为60、120、60，Y轴向有4排孔，各排孔距分别为60，即可在该钻孔位置图形预览区33显示图形化后的阵列式钻孔位置安排。

在阵列式钻孔位置的基础下，若实际的设计与其相较的差异仅在于其中部分位置的钻孔的有无，则可直接在该钻孔位置图形预览区33上不欲设置钻孔的位置A选取钻孔图形，并删除，该钻孔位置图形预览区33可如6图所示地立即显示修改后的钻孔编排情形，以利使用者辨识判读。

更进一步地，在该钻孔位置图形预览区33可对各钻孔的排列位置进行纵向或横向的镜射变化，以达到迅速且方便的修改。

接着，完成钻孔位置的编排后，通过该软体程式的计算能力将该钻孔位置图形预览区33上未被删除的各钻孔图形依参数转换为工件上钻孔位置的座标参数，例如本例中，现存各钻孔的座标，系统内定以B点为座标的参考原点，被转换成X轴向(0.00 60.00180.00 240.00 0.00 60.00 180.00 60.00 240.00 0.00 60.00 180.00)，Y轴向(4*-90.00 3*-30.00 2*30.00 3*90.00)，其意为：

最底层一排：X轴向为(0.00 60.00 180.00 240.00)，Y轴向为(-90.00 -90.00 -90.00 -90.00)

第二排：X轴向为(0.00 60.00 180.00)，Y轴向为(-30.00 -30.00 -30.00)

第三排：X轴向为(60.00 240.00)，Y轴向为(30.00 30.00)

第四排：X轴向为(0.00 60.00 180.00)，Y轴向为(90.00 90.00 90.00)。

据此完成接头孔群设计，并可储存为一接头孔群档，可供后续同规格接头孔群直接载入套用。进一步地将此钢构其他部位的加工位置，如钻孔、画线、铣削等设计完毕即可储存为设计档案。

在本实施例中，如图2所示，各设计档案更生成一代表图示41～44，其形成加工完成后的钢构建材的形状，定义该代表图示41～44具有一长度，其对应于所属设计档案中钢构建材的长度规格。

当工程师将钢构建材的各种规格都建立好设计档案后，即可在该原型钢材预览区依钢构建材的长度进行排版。细言之，在一原型钢材22的长度范围内，取至少一个设计档案加以汇入，所汇入的设计档案种类及数量须符合最佳化的原料利用率。如图2所示，在本例中是取四个设计档案，其中该四个设计档案所代表的长度规格的加总须不超过该原型钢材22的长度。上述的排版动作中，本发明通过各设计档案的代表图示41～44所具有的长度表示钢构建材成品的长度，令工程师可一目了然地通过直接观察而选取适合编排在一起生产的设计档案加以汇入，提升作业上的操作便利性。

接着，排版作业完成后，该软体程式即可依排版的结果，提取版面中各设计档案的子程式51～54，并组合为一完整的执行程式，供加工机台依此执行程式对该原型钢材22进行加工，进而得到所需规格的钢构建材成品。

值得一提的是，若当工程师排版作业时，发现将其中一设计档案内的工件以及座标参数进行翻转，方能达到符合最佳化的原料利用率时，工程师可在工件编辑区额外对设计档案进行设计，令座标参数与工件翻转，而此种设计方法如图7、8所示，包括有：

在工件编辑区3上显示有一翻转指令34；

执行翻转指令34时，在工件上定义有一沿其延伸方向的X轴、一与该X轴垂直的Y轴、一同时与该X轴以及该Y轴垂直的Z轴，且该X轴、该Y轴、该Z轴三者交会处定义有一原点；该左翼板、该右翼板、以及该腹板分别定义有一与该原点相对的起始点；

将该工件以一与该X轴、该Y轴或该Z轴平行的旋转轴为轴心进行180度旋转，并依据该工件在尚未旋转时的该原点、其起始点与该座标参数的位置关系，并通过在该工件上的X轴、Y轴以及Z轴最大长度计算出该工件在旋转后相对该座标参数的一相对座标参数，再将该相对座标参数取代该座标参数。

承上，上述进行加工设计的方法用以将设计档案内的工件以及座标参数进行180度旋转。在本例中，如图8至11所示，在工件预览区有三个工件D1、D2、D3，而工程师欲将图中最右侧的工件D3以一与其Y轴平行的旋转轴进行180度旋转时(即为将该工件D3上的座标参数F重新设定新位置)，工程师通过该翻转指令使系统以该工件D3的原点O为基础点，依据工件D3在尚未旋转时的起始点C与该座标参数F两者的位置关系，以及搭配该工件的X轴的最大长度L以及该Z轴的最大长度W，并以工件D3在旋转后的起始点C为参考点，推演计算该座标参数F在旋转后的该相对座标参数G，系统将该相对座标参数G取代工件D3内的座标参数F，即可完成设定，以此让工程师无需额外在参数输入区32再次输入参数，即可将工件D1以及座标参数翻转，以利后续设计档案的排版时可达最佳化的原料利用率。

本发明的特点在于各种规格的钢构建材的加工程式是分别编写订定，再在排版后汇整组合为一完整的执行程式，因此在遇设计变更时，仅须在原型钢材预览区将版面中欲变更的设计档案直接替换，即可轻易且迅速地更新加工程式，而不必如现有技术般在密密麻麻的程式码中面临寻找须修改部分的麻烦，如此一来可节省许多时间，并减少错误发生的机会。

最后必须说明的是，以上实施例的揭示仅用以说明本发明，并非用以限制本发明，故举凡等效元件的置换仍应隶属本发明的范畴。

综上所述，可使熟知本项技艺者明了本发明确可达成前述目的，实已符合专利法的规定，爰依法提出申请。

Claims (5)

1.一种钢构建材的加工设计方法，其特征在于，该加工设计方法包括有：

在一工作介面上显示一工件编辑区；

在该工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计，并分别建立为不同的设计档案，其中各该设计档案包括有一子程式；在所述工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计的方法包括有：

在该工件编辑区上显示一工件预览区、一参数输入区及一钻孔位置图形预览区；

在该工件预览区选取一欲加工的工件，且该工件以三维空间向量定义一左翼板、一右翼板、以及一腹板；

在该工件预览区选择该左翼板、该右翼板、以及该腹板其中之一；

在该参数输入区输入一用以钻孔加工的参数，其中该参数产生以阵列方式排列的钻孔；

在该钻孔位置图形预览区以图形方式显示各该钻孔在所选择的左翼板、右翼板、或腹板上的排列情形；

在该钻孔位置图形预览区选取其中零个或一个以上的钻孔图形并删除；

将未被删除的各该钻孔图形转换为该工件上钻孔位置的座标参数；

在该工作介面上汇入至少两个属于相同规格钢构建材的设计档案，并依钢构建材的长度方向进行排版；

提取版面中各该设计档案的子程式，并组合为一完整的执行程式；

遇设计变更时，在该工作介面将版面中欲变更的设计档案直接替换。

2.如权利要求1所述的钢构建材的加工设计方法，其特征在于，所述工作介面更显示有一原型钢材预览区，该原型钢材预览区供所述各设计档案汇入以进行排版。

3.如权利要求2所述的钢构建材的加工设计方法，其特征在于，所述各设计档案更包括有一代表图示，其具有相应于所属钢构建材长度规格的长度，各该设计档案以其代表图示的长度在原型钢材预览区进行排版。

4.如权利要求1所述的钢构建材的加工设计方法，其特征在于，在所述钻孔位置图形预览区可对各该钻孔的排列位置进行纵向或横向的镜射变化。

5.如权利要求1所述的钢构建材的加工设计方法，其特征在于，在所述工件编辑区对各种钢构建材的规格进行加工设计的方法，更包括有：

在该工件编辑区上显示有一翻转指令；

执行该翻转指令时，在该工件上定义有一沿其延伸方向的X轴、一与该X轴垂直的Y轴、一同时与该X轴以及该Y轴垂直的Z轴，且该X轴、该Y轴、该Z轴三者交会处定义有一原点；该左翼板、该右翼板、以及该腹板分别定义有一与该原点相对的起始点；

将该工件以一与该X轴、该Y轴或该Z轴平行的旋转轴为轴心进行180度旋转，并依据该工件在尚未旋转时的该原点、其起始点与该座标参数的位置关系，并通过在该工件上的X轴、Y轴以及Z轴最大长度计算出该工件在旋转后相对该座标参数的一相对座标参数，再将该相对座标参数取代该座标参数。

Images