CN115630904A - 一种数控车间刀具存储方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供数控车间刀具存储方法，包括以下步骤：基于数控机床中的刀具状态预生成机器人取料任务；基于所述取料任务中对于成品刀具尺寸的设定自动分配缓存区；根据所述步骤一种获取的取料任务，获取刀具使用频率数据，根据所述刀具使用频率数据自动规划生成物料存放位置；获取所述成品刀具的磨损程度；对新刀与修磨刀进行区分，并分别进行存储。本发明是一种数控车间刀具存储方法及系统，通过生成取料任务再逐一进行判断，最后实现大幅度提升机加工企业的刀具存储管理效率的目的，达到节省刀具存储空间、降低刀具流转成本、优化刀具品类的目的，并减少了备刀和调刀的差错。

Description

一种数控车间刀具存储方法及系统

技术领域

本发明涉及物料的存储技术领域，具体而言，尤其涉及一种数控车间刀具存储系统。

背景技术

刀具是机加工企业必不可少的工具，刀具存储管理一直是很多企业的难点和错点。物料及成品刀具的类型复杂繁多，存储管理混乱容易引发库存高、利用率低，甚至死库或呆库状况频发。所以如何通过有效的方法实现刀具存储管理，减少人力成本，降低库房占用量，是机加车间刀具室面临的首要问题。

发明内容

根据上述背景技术中提到的技术问题，而提供一种数控车间刀具存储系统。本发明采用的技术手段如下：

一种数控车间刀具存储方法，包括以下步骤：

步骤1：基于数控机床中的刀具状态预生成机器人取料任务；

步骤2：基于所述取料任务中对于成品刀具尺寸的设定自动分配缓存区；

步骤3：根据所述步骤一种获取的取料任务，获取刀具使用频率数据，根据所述刀具使用频率数据自动规划生成物料存放位置；

步骤4：获取所述成品刀具的磨损程度；对新刀与修磨刀进行区分，并分别进行存储。

进一步地，所述步骤1中基于数控机床中的刀具状态预生成机器人取料任务还包括以下步骤：

步骤11：通过辅助控制系统对所述数控机床中的刀具状态进行数据采集；所述刀具状态包括：转速、进给坐标、进给速度、本次上刀时寿命即额定可加工次数、已加工次数以及剩余加工次数；

步骤12：根据所述步骤11获取的所述刀具状态判断刀具是否需要更换；当所述剩余加工次数小于等于1时，则判断需要对刀具进行更换，并执行步骤13；当所述剩余加工次数大于1时，则判断刀具无需更换，并执行步骤11；

步骤13：基于刀具BOM查询库存数据，判断所需刀具是否缺料；当所需刀具数量为零时，进行缺料报警进行补货；当所需刀具数量大于等于1时，预先生成领料申请和机器人取料任务。

更进一步地，所述步骤2中，基于所述取料任务中对于成品刀具尺寸的设定自动分配缓存区还包括以下步骤：

步骤21：获取刀具的相关信息；所述相关信息包括：起始路径点、途径路径点、缓存等待点和目标终点的SLAM位置坐标信息；获取待配送刀具的尺寸、规格、型号以及形状信息；

步骤22：根据所述步骤21获取的相关信息自动判定缓存区进行临时存储。

更进一步地，所述步骤4中获取所述成品刀具的磨损程度；根据获取所述成品刀具的刀刃图像，分析刀刃的磨损程度，然后根据所述磨损程度对所述成品刀具进行分类。

进一步地，所述新刀为首次使用的刀具；所述修磨刀为刀具在使用过后会发生变形，需经过修磨、涂层等修复工艺才能再次使用，并需要进行刀具参数的修补。

进一步地，本发明还包含一种数控车间刀具存储系统，包括：

刀具状态获取部，获取数控机床中的刀具状态；

取料任务生成部，基于所述刀具状态获取部获取的刀具状态预生成机器人取料任务；

刀具状态判断部，判断刀具是否需要更换；

成品刀具尺寸获取部，获取成品刀具的尺寸；

缓存存储部，将待使用的刀具暂时存储；

成品刀具磨损程度获取部，判断所述成品刀具的磨损程度；

所述刀具状态获取部获取数控机床中的刀具状态再通过取料任务生成部生成取料任务；所述取料任务生成部生成的取料任务通过刀具状态判断部进行判断；当所述成品刀具需要进行更换时，通过成品刀具尺寸获取部获取成品刀具的尺寸信息；

更换时，将待使用的刀具暂时存储，并由成品刀具磨损程度获取部判断所述成品刀具的磨损程度。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明是一种数控车间刀具存储方法及系统，通过生成取料任务再逐一进行判断，最后实现大幅度提升机加工企业的刀具存储管理效率的目的，达到节省刀具存储空间、降低刀具流转成本、优化刀具品类的目的，并减少了备刀和调刀的差错。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体流程示意图。

图2为本发明预生成机器人取料任务的流程示意图。

图3为本发明自动分配缓存区自动分配缓存区。

图4为本发明实施例中系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1-3所示，本发明提供了一种数控车间刀具存储方法，包括以下步骤：

步骤1：基于数控机床中的刀具状态预生成机器人取料任务。具体地，还包括以下步骤：

步骤11：通过辅助控制系统对所述数控机床中的刀具状态进行数据采集；所述刀具状态包括：转速、进给坐标、进给速度、本次上刀时寿命即额定可加工次数、已加工次数以及剩余加工次数；

步骤12：根据所述步骤11获取的所述刀具状态判断刀具是否需要更换；当所述剩余加工次数小于等于1时，则判断需要对刀具进行更换，并执行步骤13；当所述剩余加工次数大于1时，则判断刀具无需更换，并执行步骤11；

步骤13：基于刀具BOM查询库存数据，判断所需刀具是否缺料；当所需刀具数量为零时，进行缺料报警进行补货；当所需刀具数量大于等于1时，预先生成领料申请和机器人取料任务。

步骤2：基于所述取料任务中对于成品刀具尺寸的设定自动分配缓存区；还包括以下步骤：

步骤21：获取刀具的相关信息；所述相关信息包括：起始路径点、途径路径点、缓存等待点和目标终点的SLAM位置坐标信息；获取待配送刀具的尺寸、规格、型号以及形状信息；

步骤22：根据所述步骤21获取的相关信息自动判定缓存区进行临时存储。在配送任务中，包含了取刀具的起始路径点、途径路径点、缓存等待点和目标终点等SLAM位置坐标信息，同时还包含了被配送刀具的尺寸、规格、型号、形状等信息。系统可以基于这些参数自动判定哪些缓存区适合临时存放这些刀具。作为一种优选的实施方式，在本实施方式中，选取低层缓存槽位，放置短刀；选取中层缓存槽位，放置中长刀；选取高层缓存槽位，放置长刀。

步骤3：根据所述步骤一种获取的取料任务，获取刀具使用频率数据，根据所述刀具使用频率数据自动规划生成物料存放位置。作为优选的实施方式，不同的刀具类型和不同供应商提供的刀具，都有不同的使用频次。针对某些特定加工件，相同刀具类型的不同加工工艺参数配置版本也有使用频率。系统具备统计刀具类型、供应商、加工工艺参数版本使用频率的功能，同时选择库存足够的库区和货位，以及离货位最近的上下料机器人和AGV接驳口，再把可使用同一类托盘的刀具聚合在一起，形成一个波次进行运输。

步骤4：获取所述成品刀具的磨损程度；对新刀与修磨刀进行区分，并分别进行存储。根据获取所述成品刀具的刀刃图像，分析刀刃的磨损程度，然后根据所述磨损程度对所述成品刀具进行分类。所述新刀为首次使用的刀具；所述修磨刀为刀具在使用过后会发生变形，需经过修磨、涂层等修复工艺才能再次使用，并需要进行刀具参数的修补。因为修磨刀属于重复利用的刀具，所以新刀的使用成本高于修磨刀，而由于修磨刀是再制造的回收品，其工艺参数不及新刀稳定，加工质量没有新刀好，因此系统在刀具出库时会在成本和质量之间进行取舍，并提供了接口给工艺师，自行选择某次加工使用的刀具是新刀还是修磨刀。

本发明中还包含，如图4所示，一种数控车间刀具存储系统，具体地包括：

刀具状态获取部，获取数控机床中的刀具状态；

取料任务生成部，基于所述刀具状态获取部获取的刀具状态预生成机器人取料任务；

刀具状态判断部，判断刀具是否需要更换；

成品刀具尺寸获取部，获取成品刀具的尺寸；

缓存存储部，将待使用的刀具暂时存储；

成品刀具磨损程度获取部，判断所述成品刀具的磨损程度；

所述刀具状态获取部获取数控机床中的刀具状态再通过取料任务生成部生成取料任务；所述取料任务生成部生成的取料任务通过刀具状态判断部进行判断；当所述成品刀具需要进行更换时，通过成品刀具尺寸获取部获取成品刀具的尺寸信息；

更换时，将待使用的刀具暂时存储，并由成品刀具磨损程度获取部判断所述成品刀具的磨损程度。

缓存存取部由多层货架构成，可配置多台三轴机器人进行物料和成品刀具的存取。系统会按不同使用频率，将刀具存放在不同高度的货架层次。针对多个数控产线，一个数控车间可以部署多个分布式存储单元，各存储单元之间联网并由中央刀具配送系统统一管理与调度。

同时，每层货架可存放不同刀具对象，按刀具物料构成对象的类型、尺寸、规格、形状、使用频次、存储周期、修模次数、额定寿命和特定环境需求等参数，对货架进行托盘分区。如图3所示：其中，各分区内的托盘不一定是矩形，可以是圆形、椭圆形或六边形等多边形，可以采用不同的工业设计，在避免干涉的情况下，满足存取机器人机械手对物料的最大自由度夹持与存放。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种数控车间刀具存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：基于数控机床中的刀具状态预生成机器人取料任务；

步骤2：基于所述取料任务中对于成品刀具尺寸的设定自动分配缓存区；

步骤3：根据所述步骤一种获取的取料任务，获取刀具使用频率数据，根据所述刀具使用频率数据自动规划生成物料存放位置；

步骤4：获取所述成品刀具的磨损程度；对新刀与修磨刀进行区分，并分别进行存储。

2.根据权利要求1所述的一种数控车间刀具存储方法，其特征在于，所述步骤1中基于数控机床中的刀具状态预生成机器人取料任务还包括以下步骤：

步骤11：通过辅助控制系统对所述数控机床中的刀具状态进行数据采集；所述刀具状态包括：转速、进给坐标、进给速度、本次上刀时寿命即额定可加工次数、已加工次数以及剩余加工次数；

步骤12：根据所述步骤11获取的所述刀具状态判断刀具是否需要更换即判断剩余加工次数的大小；当所述剩余加工次数小于等于1时，则判断需要对刀具进行更换，并执行步骤13；当所述剩余加工次数大于1时，则判断刀具无需更换，并执行步骤11；

步骤13：基于刀具BOM查询库存数据，判断所需刀具是否缺料；当所需刀具数量为零时，进行缺料报警进行补货；当所需刀具数量大于等于1时，预先生成领料申请和机器人取料任务。

3.根据权利要求1所述的一种数控车间刀具存储方法，其特征在于，所述步骤2中，基于所述取料任务中对于成品刀具尺寸的设定自动分配缓存区还包括以下步骤：

步骤21：获取刀具的相关信息；所述相关信息包括：起始路径点、途径路径点、缓存等待点和目标终点的SLAM位置坐标信息；获取待配送刀具的尺寸、规格、型号以及形状信息；

步骤22：根据所述步骤21获取的相关信息自动判定缓存区进行临时存储。

4.根据权利要求1所述的一种数控车间刀具存储方法，其特征在于，所述步骤4中获取所述成品刀具的磨损程度；根据获取所述成品刀具的刀刃图像，分析刀刃的磨损程度，然后根据所述磨损程度对所述成品刀具进行分类。

5.根据权利要求1或4所述的一种数控车间刀具存储方法，其特征在于，

所述新刀为首次使用的刀具；所述修磨刀为刀具在使用过后会发生变形，需经过修磨、涂层等修复工艺才能再次使用，并需要进行刀具参数的修补。

6.一种数控车间刀具存储系统，其特征在于，包括：

刀具状态获取部，获取数控机床中的刀具状态；

取料任务生成部，基于所述刀具状态获取部获取的刀具状态预生成机器人取料任务；

刀具状态判断部，判断刀具是否需要更换；

成品刀具尺寸获取部，获取成品刀具的尺寸；

缓存存储部，将待使用的刀具暂时存储；

成品刀具磨损程度获取部，判断所述成品刀具的磨损程度；

所述刀具状态获取部获取数控机床中的刀具状态再通过取料任务生成部生成取料任务；所述取料任务生成部生成的取料任务通过刀具状态判断部进行判断；当所述成品刀具需要进行更换时，通过成品刀具尺寸获取部获取成品刀具的尺寸信息；

更换时，将待使用的刀具暂时存储，并由成品刀具磨损程度获取部判断所述成品刀具的磨损程度。

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