CN113393106B - 一种针对激光切割生产线的仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对激光切割生产线的仿真系统及方法，该系统包括用户交互模块和仿真模块；用户交互模块用于将用户输入的生产线配置信息和生产订单信息发送至仿真模块，以及在仿真结束后向用户输出仿真结果信息；仿真模块用于根据生产线配置信息，生成相应的生产线仿真模型，并根据生产订单信息，通过生产线仿真模型对激光切割加工过程进行仿真，并在仿真结束后将仿真结果发送至用户交互模块；其中，生产线配置信息包括生产线中各设备的型号和规划位置；生产订单信息包括板料加工时间和打标时间。本发明适用于激光切割生产线规划，可降低生产线规划、验证成本，提高生产线设计效率。

Description

一种针对激光切割生产线的仿真系统及方法

技术领域

本发明涉及生产线仿真技术领域，特别涉及一种针对激光切割生产线的仿真系统及方法。

背景技术

激光切割生产线(Laser Cutting Production System)是以激光切割设备对板料进行切割加工为核心的全自动生产线，其结构包括激光切割设备、原料供应设备、打标设备、上料装置、下料装置、分拣设备、交换工作台、轨道。其中，原料供应设备为生产线提供需要加工的板料；打标设备对板料进行打标作业；激光切割设备对板料进行切割加工；分拣设备为生产线分拣切割完成的板料；上料装置通过在轨道上作水平移动，往返于原料供应设备、打标设备与激光切割设备之间输送板料；下料装置通过在轨道上作水平移动，往返于激光切割设备与分拣设备之间输送板料。

激光切割生产线的投入成本高，且投入后更改成本极大，因此在进行规划时往往需要拿出多种设计方案，计算生产节拍，验证产能，评估生产线效率。

传统的人工规划方式效率与准确性较低，缺少直观展示，难以迅速发现规划方案中存在的缺陷，常常造成方案信服力差，和客户的沟通效率不高等问题。由于投入成本高，激光切割生产线也不可能一次投入多种方案进行测试。另一方面，生产线的上料装置和下料装置存在特定控制逻辑，如果控制逻辑设计不好，容易发生碰撞、死锁等问题，且会造成切割机长时间等待，效率低下。

发明内容

本发明提供了一种针对激光切割生产线的仿真系统及方法，以解决现有技术所存在的对真实的激光切割生产线进行规划、验证、控制逻辑测试效率较低、直观性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种针对激光切割生产线的仿真系统，所述针对激光切割生产线的仿真系统包括用户交互模块和仿真模块；

所述用户交互模块用于将用户输入的激光切割生产线配置信息和生产订单信息发送至所述仿真模块，以及在仿真结束后向用户输出仿真结果信息；

所述仿真模块用于根据所述激光切割生产线配置信息，生成相应的激光切割生产线仿真模型，并根据所述生产订单信息，通过所述激光切割生产线仿真模型对激光切割加工过程进行仿真，并在仿真结束后将仿真结果信息发送至所述用户交互模块；其中，所述激光切割生产线配置信息包括激光切割生产线中各设备的型号和规划位置；所述生产订单信息包括板料加工时间和打标时间。

进一步地，所述激光切割生产线仿真模型包括：

原料供应设备模块，用于对板料供应工序进行仿真；

打标设备模块，用于对板料打标工序进行仿真；

激光切割设备模块，用于对打标完成后的板料加工工序进行仿真；

分拣设备模块，用于对切割完成的板料分拣工序进行仿真；

输料装置模块，用于对板料运输工序进行仿真。

进一步地，所述原料供应设备模块包括原料供应设备传感器控制模块；

所述原料供应设备传感器控制模块用于记录供应至所述激光切割生产线仿真模型的板料数量，并根据已经供应的板料数量读取所述生产订单信息中对应的下一张未供应板料的加工时间和打标时间，并将加工时间和打标时间作为板料属性记录在板料上，以及当所述输料装置模块未取走原料供应设备模块缓冲区上的板料时，暂时停止向所述激光切割生产线仿真模型供应原料板料。

进一步地，所述激光切割设备模块包括交换工作台模块；

当所述激光切割设备模块正在加工板料，同时有未加工板料送达时，未加工板料将被放置在所述交换工作台模块等待；

当所述激光切割设备模块中的板料加工完成后，所述交换工作台模块将加工完成的板料移出，同时将正在等待的未加工板料移入所述激光切割设备模块。

进一步地，所述激光切割设备模块还包括激光切割机上下料控制模块；

所述激光切割机上下料控制模块用于当所述激光切割设备模块加工完板料时，向所述输料装置发送补料任务指令和下料任务指令；同时控制所述交换工作台模块在所述激光切割设备模块加工完板料后，检测是否有正在交换工作台模块缓冲区等待加工的板料，当交换工作台模块缓冲区有等待加工的板料时，将加工完成的板料移出，同时将等待加工的板料移入所述激光切割设备模块。

进一步地，所述输料装置模块为上料装置和下料装置一体式设计或上料装置和下料装置分离式设计；其中，所述上料装置用于按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成待加工板料在所述原料供应设备模块、打标设备模块和激光切割设备模块之间的输送；所述下料装置模块用于按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成加工完成的板料在所述激光切割设备模块和分拣设备模块之间的输送。

进一步地，所述输料装置模块包括输料装置控制模块；

所述输料装置控制模块用于按照所述激光切割设备模块发送的任务指令，控制所述输料装置模块执行板料输送任务；以及当所述输料装置模块为上料装置和下料装置分离式设计时，用于控制所述上料装置和下料装置在轨道上不会相向行走；以及当所述上料装置和下料装置同向运行时，控制两者之间的距离。

进一步地，所述输料装置控制模块采用循环检测的方式，通过设置时间间隔，每间隔一段时间检测任务表中是否有需要执行的任务，若检测到任务表中有需要执行的任务，则读取任务表中的第一条任务执行，执行完成后删除该任务；若检测到任务表中没有需要执行的任务，则所述输料装置模块移动到轨道指定的位置进行等待。

进一步地，根据生产线配置形式的不同，所述输料装置控制模块的控制逻辑包括：公共打标分离式控制逻辑、公共打标一体式控制逻辑、独立打标分离式控制逻辑、独立打标一体式控制逻辑、无打标分离式控制逻辑以及无打标一体式控制逻辑。

另一方面，本发明还提供了一种针对激光切割生产线的仿真方法，包括：

接收用户输入的激光切割生产线配置信息，并根据所述激光切割生产线配置信息，生成相应的激光切割生产线仿真模型；其中，所述激光切割生产线配置信息包括激光切割生产线中各设备的型号和规划位置；

获取预设的数据资源库中激光切割生产线中各设备的参数信息，使得所述激光切割生产线仿真模型按照读取到的设备参数信息进行仿真；

接收用户输入的生产订单信息，并将接收到的生产订单信息储存至生产计划任务表中；其中，所述生产订单信息包括板料加工时间和打标时间；

根据所述生产订单信息，通过所述激光切割生产线仿真模型对激光切割加工过程进行仿真，并在仿真结束后，向用户输出仿真结果信息。

本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明提供的针对激光切割生产线的仿真系统，通过接收用户输入的激光切割生产线配置信息，即可生成生产线仿真模型，从而实现对真实激光切割生产线的快速规划，进而降低规划成本；通过读取数据资源库中设备数据和接收用户输入的生产计划信息的方式进行仿真，实现对生产线的虚拟测试和验证；通过上料装置和下料装置的运行规则的自动设置，实现对生产线控制逻辑的测试，从而降低测试成本，提高测试效率，并且能够发现系统控制规律，辅助设计激光切割生产线的控制逻辑，从而进一步提高系统的控制能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的仿真系统原理图；

图2为本发明实施例提供的针对激光切割生产线的仿真系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的原料供应设备传感器控制模块的控制逻辑示意图；

图4为本发明实施例提供的激光切割机输料装置模块的控制逻辑示意图；

图5为本发明实施例提供的输料装置模块在分离式配置下，下料装置控制逻辑示意图；

图6为本发明实施例提供的输料装置模块在公共打标分离式配置下，上料装置的控制逻辑示意图；

图7为本发明实施例提供的输料装置模块在公共打标一体式配置下，一体式上下料装置的控制逻辑示意图；

图8为本发明实施例提供的输料装置模块在独立打标分离式配置下，上料装置的控制逻辑示意图；

图9为本发明实施例提供的输料装置模块在独立打标一体式配置下，一体式上下料装置的控制逻辑示意图；

图10为本发明实施例提供的输料装置模块在无打标分离式配置下，上料装置的控制逻辑示意图；

图11为本发明实施例提供的输料装置模块在无打标一体式配置下，一体式上下料装置的控制逻辑示意图；

图12为本发明实施例提供的针对激光切割生产线的仿真方法的流程图。

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。

针对现有技术对真实的激光切割生产线进行规划、验证、控制逻辑测试效率较低、直观性差的问题，本实施例提供了一种针对激光切割生产线的仿真系统，其中，需要说明的是，仿真是在计算机中建立与真实系统一样的系统模型，通过仿真实验避免在真实系统实验所造成的成本，基于此，本实施例的仿真系统原理如图1所示。其结构如图2所示，包括用户交互模块201和仿真模块；

用户交互模块201用于将用户输入的激光切割生产线配置信息和生产订单信息发送至仿真模块，以及在仿真结束后向用户输出生产线规划仿真结果信息；

仿真模块用于根据用户输入的激光切割生产线配置信息，生成相应的激光切割生产线仿真模型，并根据用户输入的生产订单信息，通过生成的激光切割生产线仿真模型对激光切割加工过程进行仿真，并在仿真结束后将仿真结果信息发送至用户交互模块201；其中，激光切割生产线配置信息包括激光切割生产线中各设备的型号和规划位置；生产订单信息包括板料加工时间和打标时间。

具体地，在本实施例中，上述激光切割生产线仿真模型包括：

原料供应设备模块101，用于对板料供应工序进行仿真；供应激光切割生产线所需加工的板料，可选择各种不同的供料设备形式满足不同生产线配置需要。

打标设备模块102，用于对板料打标工序进行仿真；可以选择各种不同的打标形式满足不同生产线配置需要。

激光切割设备模块103，用于对打标完成后的板料加工工序进行仿真；可以选择不同型号、不同数量的激光切割机满足不同生产线配置需要。

分拣设备模块104，用于对切割完成的板料分拣工序进行仿真；可以选择各种不同的分拣设备形式满足不同生产线配置需要。

输料装置模块105，用于对板料运输工序进行仿真；在上述各设备模块之间按照指令顺序运输板料到指定设备模块，包括上料功能和下料功能，可以选择各种不同的上、下料装置满足不同生产线配置需要。

本实施例的仿真系统在每次运行仿真时均根据用户交互模块201中输入的激光切割生产线配置信息生成生产线仿真模型，并读取数据资源库中的设备参数进行仿真；运行过程中，激光切割设备模块103按照接收到的订单中各板料的加工时间，对板料进行加工过程仿真；打标设备模块102按照接收到的订单中各板料的打标时间，对板料进行打标过程仿真；输料模块105中的上料装置模块按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成原料板料在原料供应设备模块101、打标设备模块102、激光切割设备模块103之间的输送；输料模块105中的下料装置模块按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成加工完成的板料在激光切割设备模块103、分拣设备模块104之间的输送。仿真结束后，用户交互模块201输出仿真结果信息。

通过上述方案，本仿真系统通过接收用户输入的激光切割生产线配置信息生成生产线仿真模型，实现对真实激光切割生产线的快速规划；通过读取数据资源库中设备数据和接收用户输入的生产计划信息的方式，实现对生产线的虚拟测试和验证；通过上料装置和下料装置的运行规则的自动设置，实现对生产线控制逻辑的测试，从而降低测试成本，提高测试效率，且能够发现系统控制规律，辅助设计激光切割生产线的控制逻辑，进一步提高系统的控制能力。

基于上述，下面对本实施例中的各设备模块的功能进行详细介绍。

本实施例中，原料供应设备模块101用于模拟真实激光切割生产线中的原料供应设备。真实激光切割生产线中的原料供应设备可以根据规划需求，在各种不同的配置中选择合适的原料供应设备。本实施例中，仿真系统读取数据资源库中原料供应设备信息，将读取到的设备信息储存在仿真模型原料供应设备参数表中，根据用户在规划生产线时选择的原料供应设备，从原料供应设备参数表中读取相应设备的参数，生成与真实原料供应设备相对应的仿真模型。

本实施例中，打标设备模块102用于模拟真实激光切割生产线中的打标设备，对板料进行打标作业。真实激光切割生产线中的打标设备可以根据规划需求，在各种不同的打标形式中选择合适的打标设备配置形式。本实施例中，仿真系统读取数据资源库中打标设备信息，将读取到的设备信息储存在仿真模型打标设备参数表中，根据用户在规划生产线时选择的打标形式，从打标设备信息表中读取相应的参数，生成与真实打标设备与打标形式相对应的仿真模型。

本实施例中，激光切割设备模块103用于模拟真实激光切割生产线中的激光切割设备，对板料进行加工作业。真实激光切割生产线中的激光切割设备可以根据规划需求，在各种不同的配置中选择合适的激光切割设备型号与数量。本实施例中，仿真系统读取数据资源库中激光切割设备信息，将读取到的设备信息储存在仿真模型激光切割设备参数表中，根据用户在规划生产线时选择的激光切割设备，从激光切割设备参数表中读取相应设备的参数，生成与真实激光切割设备相对应的仿真模型。

本实施例中，激光切割设备模块103用于模拟真实激光切割生产线中的激光切割设备，对板料进行加工作业。真实激光切割生产线中的激光切割设备可以根据规划需求，在各种不同的配置中选择合适的激光切割设备型号与数量。本实施例中，仿真系统读取数据资源库中激光切割设备信息，将读取到的设备信息储存在仿真模型激光切割设备参数表中，根据用户在规划生产线时选择的激光切割设备，从激光切割设备参数表中读取相应设备的参数，生成与真实激光切割设备相对应的仿真模型。

本实施例中，分拣设备模块104用于模拟真实激光切割生产线中的分拣设备，对板料进行分拣作业。真实激光切割生产线中的分拣设备可以根据规划需求，在各种不同的配置中选择合适的分拣设备。本实施例中，仿真系统读取数据资源库中分拣设备信息，将读取到的设备信息储存在仿真模型分拣设备参数表中，根据用户在规划生产线时选择的分拣设备，从分拣设备参数表中读取相应设备的参数，生成与真实分拣设备相对应的仿真模型。

本实施例中，输料装置模块105用于模拟真实激光切割生产线中的上料装置和下料装置，在各设备之间按照指令顺序以及一定的规则运输板料到指定设备。真实激光切割生产线中的上料装置和下料装置可以根据规划需求，在各种不同的配置中选择合适的设备。本实施例中，仿真系统读取数据资源库中上料装置和下料装置信息，将读取到的设备信息储存在仿真模型上料装置和下料装置参数表中，根据用户在规划生产线时选择的上料装置和下料装置，从上料装置和下料装置参数表中读取相应设备的参数，生成与真实上料装置和下料装置相对应的仿真模型。

本实施例中，用户交互模块201用于接收用户输入的激光切割生产线配置信息和生产订单信息，以及向用户输出生产线规划仿真结果信息。

在前述针对激光切割生产线的仿真系统的具体实施方式中，进一步地，原料供应设备模块101包括原料供应设备传感器控制模块；如图3所示，原料供应设备传感器控制模块用于记录供应至激光切割生产线仿真模型的板料数量，根据已经供应的板料数量读取生产订单信息中对应的下一张未供应板料的加工时间和打标时间，并将加工时间和打标时间作为板料属性记录在板料上，以及当输料装置模块105未取走原料供应设备模块101缓冲区上的板料时，暂时停止向激光切割生产线仿真模型供应原料板料。

在前述针对激光切割生产线的仿真系统的具体实施方式中，进一步地，激光切割设备模块103包括交换工作台模块；交换工作台模块是激光切割设备模块103的缓冲区，用于缓冲未加工或已加工完成的板料。当激光切割设备模块103正在加工板料，同时有未加工板料送达时，未加工板料将被放置在交换工作台模块等待；加工完成后，交换工作台模块将加工完成的板料移出，同时将正在等待的、未加工的板料移入激光切割设备模块103。其中，交换工作台模块移入、移出板料的动作在后文用“交换动作”指代。

进一步地，激光切割设备模块103还包括激光切割机上下料控制模块；如图4所示，该上下料控制模块用于当激光切割设备模块103加工完成板料时，向输料装置模块105中的上料装置发送补料任务指令，以及向输料装置模块105中的下料装置发送下料任务指令；同时，控制交换工作台模块在激光切割设备模块103加工完成板料后，执行交换动作前，检测是否有正在缓冲区等待加工的板料，当缓冲区有等待加工的板料时，执行交换动作；当缓冲区没有等待加工的板料，等待输料装置模块105输送原料板料到缓冲区后，再执行交换动作。

在前述针对激光切割生产线的仿真系统的具体实施方式中，进一步地，输料装置模块105为上料装置和下料装置一体式设计或上料装置和下料装置分离式设计；其中，上料装置用于按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成待加工板料在所述原料供应设备模块101、打标设备模块102和激光切割设备模块103之间的输送；下料装置模块用于按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成加工完成的板料在激光切割设备模块103和分拣设备模块104之间的输送。

进一步地，输料装置模块105包括输料装置控制模块；输料装置控制模块用于当激光切割设备模块103发送任务指令后，按照指令执行任务。任务指令储存在输料装置模块105任务表中，完成当前任务后，按照任务顺序读取任务表中的下一任务并继续执行；以及当输料装置模块105为上料装置和下料装置分离式设计时，用于控制上料装置和下料装置在轨道上不会相向行走；以及当所述上料装置和下料装置同时向同一方向行走时，控制两者之间的距离。

具体地，本实施例中，输料装置控制模块采用循环检测的方式，通过设置时间间隔，每间隔一段时间检测任务表中是否有需要执行的任务，若检测到任务表中有需要执行的任务，则对应的装置读取任务表中的第一条任务执行，执行完成后删除该任务；若检测到任务表中没有需要执行的任务，则对应的装置移动到轨道指定的位置进行等待。

进一步地，输料装置控制模块可以在不同的生产线配置下，构建不同控制逻辑的仿真模型。按照上、下料装置配置形式的不同，可分为分离式控制逻辑和一体式控制逻辑；按照打标设备配置形式的不同，可分为公共打标形式控制逻辑、独立打标形式控制逻辑、无打标形式控制逻辑。

上、下料装置分离式控制逻辑，即轨道上有上料装置、下料装置两台设备。上料装置需要将未加工板料先运至打标设备，待板料打标完成后，再将板料运至激光切割设备；下料装置需要将加工完成的板料从激光切割设备运至分拣设备。仿真开始后，每台激光切割设备向上料装置任务表中发送上料任务指令。上料装置每间隔一段时间检测任务表中是否有需要执行的任务，当检测到任务表中有任务时，若下料装置正在执行任务，则上料装置需要等待下料装置任务执行完成后，再执行任务。若上料装置当前无任务执行，则上料装置执行任务表中的第一条任务。上料装置正在执行任务时，不再执行上料任务表中的其他任务。当前上料任务完成后，从上料装置任务表中删除该条任务，并继续检测任务表中是否有需要执行的任务。若任务表中没有需要执行的任务，则上料装置前往轨道特定位置等待任务。激光切割设备加工完成后，先向下料装置任务表中发送下料任务指令，然后向上料装置继续发送上料任务指令。下料装置每间隔一段时间检测任务表中是否有需要执行的任务，当检测到任务表中有任务时，若上料装置正在执行任务，则下料装置需要等待上料装置任务执行完成后，再执行下料任务。下料装置正在执行任务时，不再执行下料任务表中的其他任务。当前下料任务完成后，从下料装置任务表中删除该条任务，并继续检测任务表中是否有需要执行的任务。若任务表中没有需要执行的任务，则下料装置前往轨道特定位置等待任务。在分离式控制逻辑中，上、下料装置控制模块控制两台设备不能相向运行，且在同向运行时，时刻检测上料装置与下料装置之间的距离，若低于安全距离，则位于行进方向后方的设备减速，直至两台设备之间的距离超过安全距离。

上、下料装置一体式控制逻辑，即轨道上只有一台设备，负责完成上料任务和下料任务。仿真开始后，一体式上下料装置每间隔一段时间检测任务表中是否有需要执行的任务。首先检测下料任务表中是否有需要执行的任务，当下料任务表中有需要执行的任务时，若一体式上下料装置当前无任务执行，则执行下料任务表中的第一条任务。当前下料任务完成后，从下料任务表中删除该条任务，并继续检测下料任务表中是否有需要执行的任务。当下料任务表中没有需要执行的任务时，则开始检测上料任务表中是否有需要执行的任务。当上料任务表中有需要执行的任务时，若一体式上下料装置当前无任务执行，则执行上料任务表中的第一条任务。当前上料任务完成后，从上料任务表中删除该条任务，并继续检测上料任务表中是否有需要执行的任务。当下料任务表和上料任务表中均没有需要执行的任务时，则前往轨道特定位置等待任务。

上、下料装置公共打标形式控制逻辑，即所有激光切割设备共用打标设备，打标设备打标完成的板材可给任意激光切割设备进行加工。未加工的板料在运至激光切割设备前，先由上料装置运输至打标设备进行打标作业，上料装置执行上料任务时，首先检测打标设备有无正在打标或打标完成的板料，若有，则上料装置等待板料打标完成后取走板料。上料装置取走板料后，检测每一台激光切割设备的交换工作台模块是否有板料正在缓冲，若所有激光切割设备的交换工作台均有板料正在缓冲，则上料装置等待，直至任一激光切割设备交换工作台空闲，再将板料送至激光切割设备；若打标设备无正在打标或打标完成的板料，则从原料供应设备中取板料运至打标设备进行打标，等待打标完成后再取走板料，送至激光切割设备，完成一条上料任务。下料装置则在激光切割机下料时，前往需下料的激光切割设备取走板材，运至分拣设备，完成下料任务。

上、下料装置独立打标形式控制逻辑，即每台激光切割设备的交换工作台模块均独立配备一台打标设备，即交换工作台模块除了具有缓冲功能外，也具有了打标功能。打标设备打标完成的板材只能给对应的激光切割设备使用，且打标设备打标完成的板料不再需要经过上料装置运输，可以直接进入激光切割设备进行加工。因此，对于独立打标形式，未加工的板料在运至激光切割设备前，先由上料装置运输至打标设备进行打标作业，上料装置执行上料任务时，首先前往原料供应设备取板料，随后检测每一台激光切割设备的交换工作台模块是否有板料正在缓冲或打标，若所有激光切割设备的交换工作台均有板料正在缓冲或打标，则上料装置等待，直至任一激光切割设备交换工作台空闲，再将板料送至激光切割设备交换工作台；若无，则上料装置等待，直到任一激光切割设备交换工作台模块空闲，再送至激光切割设备，完成一条上料任务。下料装置则在激光切割机下料时，前往需要下料的激光切割设备取走板材，运至分拣设备，完成下料任务。

上、下料装置无打标形式控制逻辑，即板料不需要经过打标工序，可以直接由上料装置运至激光切割设备进行加工。因此，对于无打标形式，上料装置执行上料任务时，首先前往原料供应设备取板料，随后检测每一台激光切割设备的交换工作台模块是否有板料正在缓冲，若所有激光切割设备的交换工作台均有板料正在缓冲，则上料装置等待，直至任一激光切割设备交换工作台空闲，再将板料送至激光切割设备交换工作台；若无，则上料装置等待，直到任一激光切割设备交换工作台模块空闲，再送至激光切割设备，完成一条上料任务。下料装置则则在激光切割机下料时，前往需要下料的激光切割设备取走板材，运至分拣设备，完成下料任务。

基于上述，在本实施例中，根据生产线配置形式的不同，所述输料装置控制模块的控制逻辑一共可组合成六类上、下料装置控制控制逻辑，分别为：公共打标分离式控制逻辑、公共打标一体式控制逻辑、独立打标分离式控制逻辑、独立打标一体式控制逻辑、无打标分离式控制逻辑、无打标一体式控制逻辑，根据生产线配置形式的不同，上、下料装置控制模块实施对应的控制逻辑。

综上，本实施例通过建立不同生产线配置下上料装置、下料装置的控制逻辑，使得仿真模型可以复用，从而可针对不同的仿真场景快速构建模型，通过无成本的仿真实验，可以发现更多的系统规律，辅助设计激光切割生产线上料装置和下料装置控制软件，从而进一步提高系统的控制能力。

第二实施例

请参阅图12，本实施例提供了一种针对激光切割生产线的仿真方法，包括：

接收用户输入的激光切割生产线配置信息和生产订单信息，将接收到的激光切割生产线配置信息储存在生产线配置表中，将接收到的生产订单信息储存至生产计划任务表中；其中，激光切割生产线配置信息包括激光切割生产线中各设备的型号和规划位置；生产订单信息包括板料加工时间和打标时间；

读取预设的数据资源库中激光切割生产线中各设备的参数信息，根据激光切割生产线配置信息，生成相应的激光切割生产线仿真模型；

根据生产订单信息，通过生产线仿真模型对激光切割加工过程进行仿真，包括：通过打标设备模块按照生产计划任务表中的任务顺序及订单中各板料的打标时间，对板料进行打标过程仿真；激光切割设备模块按照生产计划任务表中的任务顺序及订单中各板料的加工时间对板料进行加工过程仿真；输料装置模块根据不同的激光切割生产线配置，自动设置上料装置和下料装置的运行规则，使上料装置和下料装置能够在不同的生产线配置下准确运行，进行板料输送仿真；其中，上料装置完成原料板料在原料供应设备模块、打标设备模块、激光切割设备模块之间的输送；下料装置模块按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成加工完成的板料在激光切割设备模块、分拣设备模块之间的输送；

在仿真结束后，向用户输出仿真结果信息。

本实施例的针对激光切割生产线的仿真方法与上述第一实施例的针对激光切割生产线的仿真系统相对应；其中，本实施例的针对激光切割生产线的仿真方法中的各流程步骤所实现的功能与上述第一实施例的针对激光切割生产线的仿真系统中的各设备模块一一对应；故，在此不再赘述。

此外，需要说明的是，本发明可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

最后需要说明的是，以上所述是本发明优选实施方式，应当指出，尽管已描述了本发明优选实施例，但对于本技术领域的技术人员来说，一旦得知了本发明的基本创造性概念，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

Claims (2)

1.一种针对激光切割生产线的仿真系统，其特征在于，所述针对激光切割生产线的仿真系统包括用户交互模块和仿真模块；

所述用户交互模块用于将用户输入的激光切割生产线配置信息和生产订单信息发送至所述仿真模块，以及在仿真结束后向用户输出仿真结果信息；

所述仿真模块用于根据所述激光切割生产线配置信息，生成相应的激光切割生产线仿真模型，并根据所述生产订单信息，通过所述激光切割生产线仿真模型对激光切割加工过程进行仿真，并在仿真结束后将仿真结果信息发送至所述用户交互模块；其中，所述激光切割生产线配置信息包括激光切割生产线中各设备的型号和规划位置；所述生产订单信息包括板料加工时间和打标时间；

所述激光切割生产线仿真模型包括：

原料供应设备模块，用于对板料供应工序进行仿真；

打标设备模块，用于对板料打标工序进行仿真；

激光切割设备模块，用于对打标完成后的板料加工工序进行仿真；

分拣设备模块，用于对切割完成的板料分拣工序进行仿真；

输料装置模块，用于对板料运输工序进行仿真；

所述原料供应设备模块包括原料供应设备传感器控制模块；

所述原料供应设备传感器控制模块用于记录供应至所述激光切割生产线仿真模型的板料数量，并根据已经供应的板料数量读取所述生产订单信息中对应的下一张未供应板料的加工时间和打标时间，并将加工时间和打标时间作为板料属性记录在板料上，以及当所述输料装置模块未取走原料供应设备模块缓冲区上的板料时，暂时停止向所述激光切割生产线仿真模型供应原料板料；

所述激光切割设备模块包括交换工作台模块；

当所述激光切割设备模块正在加工板料，同时有未加工板料送达时，未加工板料将被放置在所述交换工作台模块等待；

当所述激光切割设备模块中的板料加工完成后，所述交换工作台模块将加工完成的板料移出，同时将正在等待的未加工板料移入所述激光切割设备模块；

所述激光切割设备模块还包括激光切割机上下料控制模块；

所述激光切割机上下料控制模块用于当所述激光切割设备模块加工完板料时，向所述输料装置发送补料任务指令和下料任务指令；同时控制所述交换工作台模块在所述激光切割设备模块加工完板料后，检测是否有正在交换工作台模块缓冲区等待加工的板料，当交换工作台模块缓冲区有等待加工的板料时，将加工完成的板料移出，同时将等待加工的板料移入所述激光切割设备模块；

所述输料装置模块为上料装置和下料装置一体式设计或上料装置和下料装置分离式设计；其中，所述上料装置用于按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成待加工板料在所述原料供应设备模块、打标设备模块和激光切割设备模块之间的输送；所述下料装置模块用于按照不同生产线配置下设定的调度规则，完成加工完成的板料在所述激光切割设备模块和分拣设备模块之间的输送；

所述输料装置模块包括输料装置控制模块；

所述输料装置控制模块用于按照所述激光切割设备模块发送的任务指令，控制所述输料装置模块执行板料输送任务；以及当所述输料装置模块为上料装置和下料装置分离式设计时，用于控制所述上料装置和下料装置在轨道上不会相向行走；以及当所述上料装置和下料装置同向运行时，控制两者之间的距离；

所述输料装置控制模块采用循环检测的方式，通过设置时间间隔，每间隔一段时间检测任务表中是否有需要执行的任务，若检测到任务表中有需要执行的任务，则读取任务表中的第一条任务执行，执行完成后删除该任务；若检测到任务表中没有需要执行的任务，则所述输料装置模块移动到轨道指定的位置进行等待；

根据生产线配置形式的不同，所述输料装置控制模块的控制逻辑包括：公共打标分离式控制逻辑、公共打标一体式控制逻辑、独立打标分离式控制逻辑、独立打标一体式控制逻辑、无打标分离式控制逻辑以及无打标一体式控制逻辑；

仿真系统读取数据资源库中设备信息，将读取到的设备信息储存在仿真模型参数表中，根据用户在规划生产线时选择的设备，从仿真模型参数表中读取用户所选择的设备所对应的设备信息，生成与真实设备相对应的仿真模型；其中，设备信息为原料供应设备信息、打标设备信息、激光切割设备信息、分拣设备信息或输料装置信息。

2.一种利用如权利要求1所述的针对激光切割生产线的仿真系统实现的针对激光切割生产线的仿真方法，其特征在于，包括：

接收用户输入的激光切割生产线配置信息，并根据所述激光切割生产线配置信息，生成相应的激光切割生产线仿真模型；其中，所述激光切割生产线配置信息包括激光切割生产线中各设备的型号和规划位置；

获取预设的数据资源库中激光切割生产线中各设备的参数信息，使得所述激光切割生产线仿真模型按照读取到的设备参数信息进行仿真；

接收用户输入的生产订单信息，并将接收到的生产订单信息储存至生产计划任务表中；其中，所述生产订单信息包括板料加工时间和打标时间；

根据所述生产订单信息，通过所述激光切割生产线仿真模型对激光切割加工过程进行仿真，并在仿真结束后，向用户输出仿真结果信息。

Images