CN111408788A - 基于自动排刀的剪切加工方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于自动排刀的剪切加工方法和系统，属于自动化加工技术领域。所述基于自动排刀的剪切加工方法包括：获取原材料数据和成品要求规格；将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，所述排刀模型中预先设置有剪切参数；根据计算的排刀结果，使剪切机执行排刀加工操作，获得成品。利用本发明的基于自动排刀的剪切加工方法和系统能够降低出错率，提高排刀效率，也提高了整体的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及自动化加工技术领域，尤其涉及一种基于自动排刀的剪切加工方法和系统。
背景技术
在产品的生产过程中，为了满足成品规格的要求，各种金属材料如钢材在生产工艺过程中都需要有剪切工序。作为切断金属材料的一种设备，剪切机用于剪切定尺、切头、切尾、切边以及切试样等，然而，在剪切机工作时通常需要人工排刀，缺点是排刀效率低、耗时长，并且基于经验而不断重复的人为劳动过程中很难考虑到优化，也很容易出错。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种基于自动排刀的剪切加工方法，包括：获取原材料数据和成品要求规格；将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，所述排刀模型中预先设置有剪切参数；根据计算的排刀结果，使剪切机执行排刀加工操作，获得成品。
可选的，所述原材料数据包括原材料的种类、原材料的尺寸和原材料的重量。
可选的，所述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，具体为：将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，基于成材率最大化计算出排刀结果。
可选的，所述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，具体为：将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，基于排刀次数最小化计算出排刀结果。
可选的，所述排刀结果包括排刀次数、剪切的对象、剪切的数量和剪切的先后顺序。
可选的，所述剪切参数包括切头尾量、最小卷取长度和边丝量，所述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，包括：将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型；所述排刀模型结合所述切头尾量、最小卷取长度和边丝量，计算出排刀结果。
本发明还提供了一种基于自动排刀的剪切加工系统，包括数据处理设备和剪切机，所述数据处理设备用于执行以下步骤：获取原材料数据和成品要求规格；将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，所述排刀模型中预先设置有剪切参数；根据计算的排刀结果，使剪切机执行排刀加工操作；所述剪切机用于根据所述计算的排刀结果，执行排刀加工操作，获得成品。
根据上述内容，本发明的基于自动排刀的剪切加工方法，包括：获取原材料数据和成品要求规格；将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，所述排刀模型中预先设置有剪切参数；根据计算的排刀结果，使剪切机执行排刀加工操作，获得成品。通过自动排刀能够降低出错率，提高排刀效率，也提高了整体的生产效率。
附图说明
图1为本发明一实施形态的基于自动排刀的剪切加工方法的流程示意图；
图2为本发明一实施形态的基于自动排刀的剪切加工系统的示意框图；
图3为本发明实施例1中利用排刀模型计算出的排刀结果示意图；
图4为本发明实施例2中利用排刀模型计算出的排刀结果示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
请参阅图1所示，为本发明一实施形态的基于自动排刀的剪切加工方法的流程示意图，包括以下步骤：
S1：获取原材料数据和成品要求规格；
S2：将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，所述排刀模型中预先设置有剪切参数；
S3：根据计算的排刀结果，使剪切机执行排刀加工操作，获得成品。
根据本实施形态的基于自动排刀的剪切加工方法，通过自动排刀能够降低出错率，提高排刀效率，也提高了整体的生产效率。
可选的，上述原材料数据包括原材料的种类、原材料的尺寸和原材料的重量。例如，根据原材料的宽度、厚度和重量等等，决定每块原材料可以排刀几个成品，或者由哪几块原材料排刀一个成品；再例如原材料种类以材料性质区分为钢或铁，可以根据切割对象的硬度来调节切割力度。
另外，为了优化排刀结果，在产品的加工过程中还需考虑成材率，成材率的高低能够直接影响到产量。如果生产过程中造成各种金属原料浪费，则会降低成材率，即降低产量。因此，上述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，具体为：将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，基于成材率最大化计算出排刀结果。
为了进一步优化剪切机的排刀，在加工过程中排刀次数也会影响到生产的效率，所以尽量减少排刀次数能够缩减加工步骤和时长，从而提高产量。因此，上述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，具体为：将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，基于排刀次数最小化计算出排刀结果。
进一步而言，排刀结果所包含的例如排刀次数、剪切的对象、剪切的数量和剪切的先后顺序等等，在剪切过程中是非常重要的，如果剪切不当，则会导致大量原材料的浪费。
可选的，根据剪切机的实际机组能力，通过预先设置好的切头尾量，最小卷取长度，边丝量，计算出最优的排刀结果。因此，所述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，包括：将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型；所述排刀模型结合所述切头尾量、最小卷取长度和边丝量，计算出排刀结果。
本发明一实施形态还提供了一种基于自动排刀的剪切加工系统，请参阅图2所示，所述基于自动排刀的剪切加工系统包括数据处理设备和剪切机，所述数据处理设备用于执行以下步骤：获取原材料数据和成品要求规格；将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，所述排刀模型中预先设置有剪切参数；根据计算的排刀结果，使剪切机执行排刀加工操作；所述剪切机用于根据所述计算的排刀结果，执行排刀加工操作，获得成品。
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
实施例1
原材料的数据如下：
原料卷1的尺寸为8×1200×C(即厚度×宽度×长度，单位为毫米，因该料卷尚未开平，所以用C表示待定的长度)，重量为12吨；原料卷2的尺寸为8×1200×C，重量为17吨。
成品要求规格如下：
第一个成品：尺寸8×1200×1500，重量20吨；第二个成品：尺寸8×1200×1500，重量9吨。
将原料卷1、2的尺寸和重量、以及成品要求规格代入排刀模型，如图3所示，计算出的排刀结果如下所述：
原料卷1：排2刀，第一刀切出3吨第一个成品，第二刀切出9吨第二个成品；
原料卷2：排1刀，将该原料卷2全部开平，切出17吨第一个成品。
可以看出，由于原料卷1、2的尺寸对成品要求规格没有影响，所以此处主要考虑剪切后重量的组合。
基于上述步骤，剪切机根据计算出的排刀结果，执行排刀加工操作，获得成品。
实施例2
原材料的数据如下：
原料卷1的尺寸为1.2×1219×C，重量为7吨；原料卷2的尺寸为1.2×1230×C，重量为8吨。
成品要求规格如下：
第一个成品：尺寸1.2×400×C，重量3.9吨；第二个成品：尺寸1.2×600×C，重量8.7吨；第三个成品：尺寸1.2×590×C，重量1.91吨。
将原料卷1、2的尺寸和重量、以及成品要求规格代入排刀模型，此处主要考虑原料卷1、2的尺寸(宽度)对成品要求规格的影响，如图4所示，计算出的排刀结果如下所述：
原卷1：排一刀，切出600宽的第二个成品卷2条；
原卷2：排两刀，第一刀切出600宽的第二个成品卷1条、590宽的第二个成品卷1条，第二刀切出400宽的第一个成品卷3条。
基于上述步骤，剪切机根据计算出的排刀结果，执行排刀加工操作，获得成品。
上述实施例1、2均通过模型计算，能够减少排刀次数，可达到成材率最高，对原料卷而言，剪切的命中率最高，能够充分利用原材料，既提高了排刀效率，也提高了整体的生产效率。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (7)
1.一种基于自动排刀的剪切加工方法，其特征在于，包括：
获取原材料数据和成品要求规格；
将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，所述排刀模型中预先设置有剪切参数；
根据计算的排刀结果，使剪切机执行排刀加工操作，获得成品。
2.根据权利要求1所述的基于自动排刀的剪切加工方法，其特征在于，所述原材料数据包括原材料的种类、原材料的尺寸和原材料的重量。
3.根据权利要求1所述的基于自动排刀的剪切加工方法，其特征在于，所述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，具体为：
将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，基于成材率最大化计算出排刀结果。
4.根据权利要求1所述的基于自动排刀的剪切加工方法，其特征在于，所述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，具体为：
将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，基于排刀次数最小化计算出排刀结果。
5.根据权利要求1所述的基于自动排刀的剪切加工方法，其特征在于，所述排刀结果包括排刀次数、剪切的对象、剪切的数量和剪切的先后顺序。
6.根据权利要求1所述的基于自动排刀的剪切加工方法，其特征在于，所述剪切参数包括切头尾量、最小卷取长度和边丝量，所述的将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，包括：
将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型；
所述排刀模型结合所述切头尾量、最小卷取长度和边丝量，计算出排刀结果。
7.一种基于自动排刀的剪切加工系统，其特征在于，包括数据处理设备和剪切机，
所述数据处理设备用于执行以下步骤：
获取原材料数据和成品要求规格；
将所述原材料数据和所述成品要求规格代入排刀模型，计算出排刀结果，所述排刀模型中预先设置有剪切参数；
根据计算的排刀结果，使剪切机执行排刀加工操作；
所述剪切机用于根据所述计算的排刀结果，执行排刀加工操作，获得成品。
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