CN117742244A - 数控机床设备的换型方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种数控机床设备的换型方法、装置及电子设备，其中，该方法包括：获取待换型的目标数控机床的标识；根据标识查找目标数控机床的换型前物料配方；确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料以及换型前物料的数量；若换型前物料的数量小于预设阈值，则基于物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方；向上位机发送换型指令，以使上位机向目标数控机床下发换型任务，将目标数控机床对应的换型前物料配方转换为换型后物料配方。本申请通过物料缓存库中可用于加工的待选物料的数量确定目标数控机床需要加工的物料，进而确定目标数控机床的换型后物料配方，实现数控机床设备的自动换型。

Description

数控机床设备的换型方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种数控机床设备的换型方法、装置及电子设备。

背景技术

数控机床(Computer Numerical Control，CNC)作为一种具备高性能、高精度的加工设备已在多个领域得到广泛应用。通常情况下，一个CNC机台对应加工同一类型的物料，但为提高生产效率，也需要修改CNC机台的参数设置，以使得CNC机台能够加工不同类型的物料。

目前修改CNC机台的参数设置大多都是人工操作，而由人工操作无法避免误操作以及参数设置偏出等情况发生，导致加工后的物料合格率较低，并且等待人工设置参数进行设备换型所需时间较长、效率较低。因此，如何实现设备自动换型是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种数控机床设备的换型方法、装置及电子设备方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中数控机床设备无法自动换型的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种数控机床设备的换型方法，应用于部署有仓储管理系统的电子设备，所述方法包括：

获取待换型的目标数控机床的标识；

根据所述目标数控机床的标识，从设备表中查找所述目标数控机床对应的换型前物料配方，所述设备表中包括多个数控机床的标识和物料配方，所述物料配方中包括数控机床所加工物料的参数信息；

确定物料缓存库中与所述换型前物料配方对应的换型前物料以及所述换型前物料的数量；

若所述换型前物料的数量小于预设阈值，则基于所述物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方；

向上位机发送换型指令，所述换型指令中包含所述目标数控机床的标识以及所述换型后物料配方，以使所述上位机向所述目标数控机床下发换型任务，将所述目标数控机床对应的换型前物料配方转换为所述换型后物料配方。

作为一种可能的实现方式，所述获取待换型的目标数控机床的标识，包括：

接收所述目标数控机床发送的要料请求，所述要料请求用于指示所述目标数控机床处于缺料状态；

根据所述要料请求，获取所述目标数控机床的标识。

作为一种可能的实现方式，所述根据所述目标数控机床的标识，从设备表中查找所述目标数控机床对应的换型前物料配方之前，还包括：

获取多个数控机床，并为各数控机床配置标识和物料配方；

将各数控机床的标识和物料配方关联存储在设备表中，并将所述设备表存储在所述仓储管理系统中。

作为一种可能的实现方式，所述基于所述物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方，包括：

对所述物料缓存库中的多个物料分别进行合格性检测，确定各物料是否满足所述加工条件；

将满足所述加工条件的物料作为所述待选物料；

根据所述待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方。

作为一种可能的实现方式，所述根据所述待选物料的数量，确定所述目标数控机床的换型后物料配方，包括：

根据所述待选物料中不同型号的物料的数量，确定所述待选物料中各型号物料对应的权重；

根据所述待选物料中各型号物料对应的权重，确定所述待选物料中各型号物料对应的加工优先级；

根据所述待选物料中各型号物料对应的加工优先级，确定所述目标数控机床待加工的换型后物料，并基于所述换型后物料的参数信息确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方。

作为一种可能的实现方式，所述确定物料缓存库中与所述换型前物料配方对应的换型前物料以及所述换型前物料的数量之后，还包括：

若所述换型前物料的数量大于或等于预设阈值，则基于所述换型前物料以及所述换型前物料的数量，生成出库任务；

向所述上位机发送所述出库任务，以使所述上位机在获取所述出库任务后向桁架下发出库指令，所述桁架基于所述出库指令执行所述出库任务。

作为一种可能的实现方式，所述桁架基于所述出库指令执行所述出库任务，包括：

由所述桁架基于所述出库指令，从所述物料缓存库中抓取用于执行所述出库任务的所述换型前物料，并将所述换型前物料放置在物流线上，以基于所述物流线将所述换型前物料传送至上位机的上料位；

由所述上位机向所述仓储管理系统发送上机请求，所述上机请求中包含所述换型前物料抵达所述上料位的抵达位置信息，以使所述仓储管理系统确定所述换型前物料对应的数控机床，结合所述换型前物料的抵达位置信息生成上机任务，并将所述上机任务发送给所述上位机；

所述上位机获取所述上机任务后，向所述桁架发送上机指令，基于所述桁架抓取所述换型前物料，并将所述换型前物料送入所述换型前物料对应的数控机床中进行加工。

作为一种可能的实现方式，所述基于所述桁架抓取所述换型前物料，并将所述换型前物料送入所述换型前物料对应的数控机床中进行加工之后，还包括：

由所述换型前物料对应的数控机床向所述上位机发送下料信号，所述上位机接收所述下料信号并向所述仓储管理系统发送下机请求，所述下机请求中包括所述换型前物料的下机位置信息，以使所述仓储管理系统基于所述下机位置信息生成下机任务，并将所述下机任务发送给所述上位机；

所述上位机获取所述下机任务后，向所述桁架发送下机指令，基于所述桁架抓取所述换型前物料并将所述换型前物料放置在所述物流线上，以基于所述物流线将所述换型前物料输送至目标位置。

第二方面，本申请实施例提供了一种数控机床设备的换型装置，应用于部署有仓储管理系统的电子设备，所述装置包括：

获取模块，用于获取待换型的目标数控机床的标识；

查找模块，用于根据所述目标数控机床的标识，从设备表中查找所述目标数控机床对应的换型前物料配方，所述设备表中包括多个数控机床的标识和物料配方，所述物料配方中包括数控机床所加工物料的参数信息；

第一确定模块，用于确定物料缓存库中与所述换型前物料配方对应的换型前物料以及所述换型前物料的数量；

第二确定模块，用于若所述换型前物料的数量小于预设阈值，则基于所述物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方；

换型模块，用于向上位机发送换型指令，所述换型指令中包含所述目标数控机床的标识以及所述换型后物料配方，以使所述上位机向所述目标数控机床下发换型任务，将所述目标数控机床对应的换型前物料配方转换为所述换型后物料配方。

作为一种可能的实现方式，所述获取模块具体用于：

接收所述目标数控机床发送的要料请求，所述要料请求用于指示所述目标数控机床处于缺料状态；

根据所述要料请求，获取所述目标数控机床的标识。

作为一种可能的实现方式，所述获取模块还用于：

获取多个数控机床，并为各数控机床配置标识和物料配方；

将各数控机床的标识和物料配方关联存储在设备表中，并将所述设备表存储在所述仓储管理系统中。

作为一种可能的实现方式，所述第二确定模块具体用于：

对所述物料缓存库中的多个物料分别进行合格性检测，确定各物料是否满足所述加工条件；

将满足所述加工条件的物料作为所述待选物料；

根据所述待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方。

作为一种可能的实现方式，所述第二确定模块还用于：

根据所述待选物料中不同型号的物料的数量，确定所述待选物料中各型号物料对应的权重；

根据所述待选物料中各型号物料对应的权重，确定所述待选物料中各型号物料对应的加工优先级；

根据所述待选物料中各型号物料对应的加工优先级，确定所述目标数控机床待加工的换型后物料，并基于所述换型后物料的参数信息确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方。

作为一种可能的实现方式，所述换型模块还用于：

若所述换型前物料的数量大于或等于预设阈值，则基于所述换型前物料以及所述换型前物料的数量，生成出库任务；

向所述上位机发送所述出库任务，以使所述上位机在获取所述出库任务后向桁架下发出库指令，所述桁架基于所述出库指令执行所述出库任务。

作为一种可能的实现方式，所述换型模块还用于：

由所述桁架基于所述出库指令，从所述物料缓存库中抓取用于执行所述出库任务的所述换型前物料，并将所述换型前物料放置在物流线上，以基于所述物流线将所述换型前物料传送至上位机的上料位；

由所述上位机向所述仓储管理系统发送上机请求，所述上机请求中包含所述换型前物料抵达所述上料位的抵达位置信息，以使所述仓储管理系统确定所述换型前物料对应的数控机床，结合所述换型前物料的抵达位置信息生成上机任务，并将所述上机任务发送给所述上位机；

所述上位机获取所述上机任务后，向所述桁架发送上机指令，基于所述桁架抓取所述换型前物料，并将所述换型前物料送入所述换型前物料对应的数控机床中进行加工。

作为一种可能的实现方式，所述换型模块还用于：

由所述换型前物料对应的数控机床向所述上位机发送下料信号，所述上位机接收所述下料信号并向所述仓储管理系统发送下机请求，所述下机请求中包括所述换型前物料的下机位置信息，以使所述仓储管理系统基于所述下机位置信息生成下机任务，并将所述下机任务发送给所述上位机；

所述上位机获取所述下机任务后，向所述桁架发送下机指令，基于所述桁架抓取所述换型前物料并将所述换型前物料放置在所述物流线上，以基于所述物流线将所述换型前物料输送至目标位置。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，在电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述第一方面任一所述数控机床设备的换型方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第一方面任一所述数控机床设备的换型方法的步骤。

根据本申请实施例的数控机床设备的换型方法、装置及电子设备，根据待换型的目标数控机床的标识，从设备表中查找目标数控机床对应的换型前物料配方，并确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料以及换型前物料的数量，若换型前物料的数量小于预设阈值，则基于物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方，然后向上位机发送换型指令，以使上位机向目标数控机床下发换型任务，将目标数控机床对应的换型前物料配方转换为换型后物料配方。根据本申请，设备表中预先关联存储了多个数控机床标识和物料配方，在目标数控机床有换型需求时，首先根据目标数控机床的标识确定换型前物料配方，然后确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料的数量，以在物料缓存库的库存不足时，根据物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方，并向上位机发送换型指令，以实现目标数控机床的自动换型。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种车间调度系统的架构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的一种数控机床设备的换型方法的流程示意图；

图3示出了本申请实施例提供的一种设备表确定方法的流程示意图；

图4示出了本申请实施例提供的一种换型后物料配方确定方法的流程示意图；

图5示出了本申请实施例提供的另一种换型后物料配方确定方法的流程示意图；

图6示出了本申请实施例提供的一种出库任务执行方法的示意图；

图7示出了本申请实施例提供的另一种出库任务执行方法的示意图；

图8示出了本申请实施例提供的一种设备换型流程的示意图；

图9示出了本申请实施例提供的一种数控机床设备的换型装置的结构示意图；

图10示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使得本领域技术人员能够使用本申请内容，结合特定应用场景“CNC机台换型，”给出以下实施方式。对于本领域技术人员来说，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。虽然本申请主要围绕数控机床设备的换型方法进行描述，但是应该理解，这仅是一个示例性实施例。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括，”用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

当前CNC加工技术是需要人工设置参数进行换型上料，并且是按照固定的参数和物料配方执行对应的调度动作。但采用此种方法进行设备换型存在两种问题，一种是人工操作存在误操作及参数设置偏差因素，加工出来的物料合格率较低，且不仅等待人工换型时间长、效率低下，而且人员在车间工作存在较大风险。另一种是CNC机台无法根据物料的不同型号进行自动切换，也无法依据物料存储库中的实际库存及待加工用料情况做到按需自动调配。

为了解决上述问题，本申请实施例基于物料缓存库中可用加工型号的物料的数量自动计算CNC机台需要加工的物料型号，以通过产能分析和库容计算实现设备自动换型。在设备换型过程中，无需人工干预，使得整个自动化作业流程更加流畅，解决了人工手动换型存在的操作失误等问题，保障了人身安全和设备稳定性。

图1示出了本申请实施例提供的一种支持设备物料配方自动换型的车间调度系统的架构示意图。参照图1所示，该车间调度系统100包括仓储管理系统101、上位机102、数控机床103、物流线104、桁架105和物料缓存库106。

其中，仓储管理系统101负责物料缓存库的存储及物料调度过程中的信息记录、配方设置、调度运算、上下机记录等，是上位机102的控制大脑，上位机102的任务调度均取决于仓储管理系统101。上位机102与仓储管理系统101、数控机床103、物流线104和桁架105通讯连接，负责向各个设备发送指令，以对各个设备进行调度和控制，配合作业。数控机床103用于对物料进行加工，当数控机床103检测到上料位无料时发起对上位机102的要料请求，上位机102根据物料配方进行自动匹配物料，调度桁架105从物料缓存库106中抓取物料运送到上料位，加工完成后将物料放在下料位上时发起对上位机102的下料请求，上位机102根据数控机床103的标识找到需要下料的位置，并调度桁架105进行下料。物流线104负责物料的搬运工作，运送物料入库、出库、上机、下机等。桁架105负责在物料搬运过程中对物料进行抓取和存放，在物料缓存库106中负责出库和入库的取料及放料，在数控机床103中负责物料的上机和下机，从物流线104上抓取物料到数控机床103的上料位进行上机，从数控机床103的下料位抓取物料放到物流线104上进行下机。物料缓存库106负责存储物料。

由此，根据本申请实施例提供的一种支持设备物料配方自动换型的车间调度系统，基于仓储管理系统和上位机的协同调度，由桁架负责抓取和调度物料缓存库中的物料，物流线负责运输物料，数控机床通过桁架抓取物料上下机进行加工。通过各个设备之间的协同合作，支持数控机床设备对应物料配方换型，实现数控机床加工流程的自动化。

下面结合上述图1示出的车间调度系统100中描述的内容，对本申请实施例提供的一种数控机床设备的换型方法进行详细说明。

图2示出了本申请实施例提供的一种数控机床设备的换型方法的流程示意图，该方法的执行主体为部署有仓储管理系统的电子设备，具体包括如下步骤：

S201、获取待换型的目标数控机床的标识。

可选的，车间生产流水线中涉及到利用多个数控机床进行物料加工，通常情况下一个数控机床技工同一类型物料，为满足实际生产过程中的加工需求，在客户需求、订单数量等因素的影响下，可对某些数控机床所加工物料的型号进行更换。其中，若数控机床具有换型需求或数控机床的上料位处于缺料状态时，即可将数控机床作为上述目标数控机床，以向上位机102发起上料请求，由上位机102请求仓储管理系统101进行配料，进而确定目标数控机床的换型配方。而在仓储管理系统101确定换型配方的过程中，需要利用目标数控机床的标识进行匹配查找，因此在向仓储管理系统101发起请求之前，首先需要获取待换型的目标数控机床的标识，示例性的，目标数控机床的标识可以为设备编号。

S202、根据目标数控机床的标识，从设备表中查找目标数控机床对应的换型前物料配方。

可选的，设备表中包括多个数控机床的标识和物料配方，而物料配方中又包括数控机床所加工物料的参数信息。也就是说，设备表中存储有数控机床的标识与物料配方的对应关系，在获知标识或物料配方其中一项信息时，根据设备表即可获知相应的另一项信息。

其中，设备表是提前设计配置好并存储在仓储管理系统101中的，上位机102在目标数控机床发送要料请求时便获取了目标数控机床的标识，并将标识发送给仓储管理系统101，以使得仓储管理系统101能够根据目标数控机床的标识，从设备表中查找目标数控机床对应的换型前物料配方。

S203、确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料以及换型前物料的数量。

可选的，物料缓存库中存储有多种不同型号的物料，且每种物料都有对应的存储坐标，物料的基本信息也是可以获知的。在仓储管理系统101接收到上位机102的配料请求后，首先根据目标数控机床的编号确定对应的换型前配方，进而根据换型前配方确定目标数控机床在换型前所加工的换型前物料，然后确定物料缓存库中换型前物料的数量，以根据换型前物料的数量判断物料缓存库中的换型前物料的库存是否充足，进而决定下一步操作是执行出库任务还是对目标数控机床进行换型。

S204、若换型前物料的数量小于预设阈值，则基于物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方。

可选的，预设阈值可根据客户要求和订单数量等因素的影响进行调整，在此并不做具体限定。若换型前物料的数量小于预设阈值，也即说明物料缓存库中的换型前物料库存不足，可对目标数控机床进行换型处理。反之，若换型前物料的数量大于或等于预设阈值，也即说明物料缓存库中的换型前物料库存充足，不需要对目标数控机床进行换型处理。

可选的，物料缓存库中的物料并不是全部都满足加工条件，所以在需要对目标数控机床进行换型处理的情况下，并不是直接根据物料缓存库中的库存物料确定换型后物料配方，而是先从物料缓存库的库存物料中筛选出满足加工条件的待选物料，进而根据待选物料的数量确定目标数控机床对应的换型后物料配方。

S205、向上位机发送换型指令，换型指令中包含目标数控机床的标识以及换型后物料配方，以使上位机向目标数控机床下发换型任务，将目标数控机床对应的换型前物料配方转换为换型后物料配方。

可选的，仓储管理系统101确定目标数控机床对应的换型后物料配方后，即向上位机102发送换型指令，上位机102接收到换型指令后向目标数控机床下发换型任务，目标数控机床执行换型任务，将换型前物料配方转换为换型后物料配方，也即完成对目标数控机床所加工物料型号的转换。目标数控机床在换型完成后重新发起叫料请求，并在配料后进行物料加工。

由此，根据本申请实施例的数控机床设备的换型方法，根据待换型的目标数控机床的标识，从设备表中查找目标数控机床对应的换型前物料配方，并确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料以及换型前物料的数量，若换型前物料的数量小于预设阈值，则基于物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方，然后向上位机发送换型指令，以使上位机向目标数控机床下发换型任务，将目标数控机床对应的换型前物料配方转换为换型后物料配方。根据本申请，设备表中预先关联存储了多个数控机床标识和物料配方，在目标数控机床有换型需求时，首先根据目标数控机床的标识确定换型前物料配方，然后确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料的数量，以在物料缓存库的库存不足时，根据物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方，并向上位机发送换型指令，以实现目标数控机床的自动换型。

作为一种可能的实现方式，上述S201获取待换型的目标数控机床的标识，包括：接收目标数控机床发送的要料请求，根据要料请求获取目标数控机床的标识。

示例性的，要料请求用于指示目标数控机床处于缺料状态。目标数控机床的上料位处于缺料状态时即会向上位机102发起要料请求，要料请求中包含了目标数控机床的编号，在上位机102接收到要料请求的同时也即得到了目标数控机床的标识。

基于此，目标数控机床在发起要料请求时携带标识，经上位机请求仓储管理系统进行配料，并将目标数控机床的标识发送给仓储管理系统，以便仓储管理系统根据标识进行查找匹配，确定目标数控机床对应的换型前物料配方。

作为一种可能的实现方式，如图3所示，在上述步骤S202根据目标数控机床的标识，从设备表中查找目标数控机床对应的换型前物料配方之前，该方法还包括：

S301、获取多个数控机床，并为各数控机床配置标识和物料配方。

示例性的，在确定物料配方之前，需要明确各物料的属性信息。如下表1所示，物料以毛棒为例，相应的物料属性包括毛棒长度、段数等信息。

表1物料属性主表

示例性的，如下表2所示，物料配方可根据物料的相关属性进行制作，且物料配方是可调节的。

表2物料配方设计表

S302、将各数控机床的标识和物料配方关联存储在设备表中，并将设备表存储在仓储管理系统中。

示例性的，预先将各数控机床的编号与物料配方进行一对一的绑定以关联存储在设备表中，仓储管理系统101作为一个实时的计算机软件系统，能够按照车间运作的业务规则和运算逻辑对各物料的出库、入库、加工等作业流程进行管理和调度，并提高作业效率。因此，将预先创建好的设备表存储在仓储管理系统101中，更能方便仓储管理系统101对数控机床作业流程的掌握，以在数控机床具有换型需求的情况下，根据数控机床的标识从设备表中查找对应的物料配方，根据物料配方确定数控机床所加工物料的型号，进而对对应型号的物料进行加工等处理。

作为一种可能的实现方式，如图4所示，上述步骤S204基于物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方，具体包括如下步骤：

S401、对物料缓存库中的多个物料分别进行合格性检测，确定各物料是否满足加工条件。

示例性的，可以对物料缓存库中的多个物料进行碳氧、电性能检测，如下表3所示，毛棒截断后经过氧碳、电性能检测后就有了对应的等级信息。

表3物料明细表

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S402、将满足加工条件的物料作为待选物料。

示例性的，对物料缓存库中的多个物料分别进行合格性检测后，根据各物料的碳氧结果、电性能检测结果、晶裂结果等判断物料是否适合进行加工，进而将满足加工条件的物料和不满足加工条件的物料区分开来，并将满足加工条件的物料作为待选物料。

S403、根据待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方。

可选的，待选物料中也包含了多种型号的物料，而通常情况下目标数控机床一次只能加工一种类型的物料，因此在确定目标数控机床对应的换型号物料配方之前首先要从多个型号的物料中确定目标数控机床待加工的换型后物料，进而确定换型后物料配方。

作为一种示例，如图5所示，上述步骤S403具体包括如下步骤：

S501、根据待选物料中不同型号的物料的数量，确定所述待选物料中各型号物料对应的权重。

示例性的，通常情况下，不同型号的物料的数量越多，对应的权重也会越大。例如目前物料缓存库中待选物料存在A型号、B型号、C型号和D型号四种类型，且A型号待选物料数量为60、B型号待选物料数量为30、C型号待选物料数量为70、D型号待选物料数量为40，则各型号待选物料权重的排列顺序由大到小为C型号、A型号、D型号、B型号，示例性的，A型号待选物料对应的权重为30％、B型号待选物料对应的权重为15％、C型号待选物料对应的权重为35％、D型号待选物料对应的权重为20％。

需要说明的是，虽然通常情况下某一型号的物料数量越多对应的权重也会越大，但为了满足实际应用需求，不同型号物料对应的权重也可结合客户需求和订单数量等因素进行调整，并不完全取决于物料数量。

S502、根据待选物料中各型号物料对应的权重，确定待选物料中各型号物料对应的加工优先级。

示例性的，不同型号的物料对应的权重占比越大，加工优先级越高。继续参照上述A型号待选物料对应的权重为30％、B型号待选物料对应的权重为15％、C型号待选物料对应的权重为35％、D型号待选物料对应的权重为20％为例，则各型号待选物料的加工优先级的排列顺序为C型号、A型号、D型号、B型号。

S503、根据待选物料中各型号物料对应的加工优先级，确定目标数控机床待加工的换型后物料，并基于换型后物料的参数信息确定目标数控机床对应的换型后物料配方。

示例性的，以上述各型号待选物料的加工优先级的排列顺序为C型号、A型号、D型号、B型号为例，则目标数控机床待加工的换型后物料为C型号物料，并将基于C型号物料的参数信息设计的物料配方作为目标数控机床对应的换型后物料配方。

需要说明的是，上述A、B、C、D四种型号的物料均是满足加工条件的待选物料，目标数控机床可对A、B、C、D四种型号的物料进行加工，只是按照各型号物料对应的加工优先级优先选择加工C型号物料。目标数控机床在将换型前物料配方转换为C型号对应的换型后物料配方后开始进行上料、加工等操作，在对C型号物料加工完成后可以A型号物料对应的物料配方作为换型后物料配方继续工作，诸如此类，实现设备自动换型。

基于此，根据物料缓存库中可用加工型号物料的数量进行自动计算，确定目标数控机床需要加工的物料的型号，进而确定目标数控机床对应的换型后物料，实现对数控机床设备的自动换型。

作为一种可能的实现方式，在上述步骤S203确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料以及换型前物料的数量之后，该方法还包括：

若换型前物料的数量大于或等于预设阈值，则基于换型前物料以及换型前物料的数量，生成出库任务；

向上位机发送出库任务，以使上位机在获取出库任务后向桁架下发出库指令，桁架基于出库指令执行出库任务。

示例性的，若换型前物料的数量大于或等于预设阈值，则说明物料缓存库中的换型前物料是充足的，可满足目标数控机床的加工需求，所以也不需要对目标数控机床对应的物料配方进行换型，而是直接生成出库任务进行物料加工。其中，若目标数控机床的要料需求为100个A型号圆棒，则对应的出库任务为对100个A型号圆棒进行加工。具体的，根据目标数控机床对应的换型前物料配方中记载的上述A型号圆棒在物料缓存库中的位置，上位机102向桁架下发出库指令，调度桁架从物料缓存库的对应位置抓取100个A型号圆棒进行出库，并将该100个A型号圆棒放置在物流线上，以利用物流线将该100个A型号圆棒运送到目标数控机床的上料口。

其中，物料缓存库中设计有缓存库位表，如下表4所示，缓存库位表中包括物料的存储坐标等信息。

表4缓存库位表

作为一种示例，如图6所示，由桁架基于出库指令，从物料缓存库中抓取用于执行出库任务的换型前物料，并将换型前物料放置在物流线上，以基于物流线将换型前物料传送至上位机102的上料位；由上位机102向仓储管理系统101发送上机请求，上机请求中包含换型前物料抵达上料位的抵达位置信息，以使仓储管理系统101确定换型前物料对应的数控机床，结合换型前物料的抵达位置信息生成上机任务，并将上机任务发送给上位机102；上位机102获取上机任务后，向桁架发送上机指令，基于桁架抓取换型前物料，并将换型前物料送入换型前物料对应的数控机床中进行加工。

示例性的，为实现仓储管理系统101对上位机102的控制，以管理数控机台进行作业，需要设计如下表5所示设备管理表，并将该设备管理表存储在仓储管理系统101中。

表5设备管理表

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作为一种示例，如图7所示，在将换型前物料送入换型前物料对应的数控机床中进行加工之后，由换型前物料对应的数控机床向上位机102发送下料信号，上位机102接收下料信号并向仓储管理系统101发送下机请求，下机请求中包括换型前物料的下机位置信息，以使仓储管理系统101基于下机位置信息生成下机任务，并将下机任务发送给上位机102；上位机102获取下机任务后，向桁架发送下机指令，基于桁架抓取换型前物料并将换型前物料放置在物流线上，以基于物流线将换型前物料输送至目标位置。

示例性的，在对物料进行加工、输送等过程中不免涉及到任务调度，例如将物料从A点传输到B点，以及对应的动作是进行上机、下机、上料或者下料，所以仓储管理系统101控制上位机102执行相应任务都有相应的任务调度记录，如下表6所示，该任务调度表中记录了各物料的起始位置、终点位置、优先级等信息。

表6任务调度表

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参照图8所示，为本申请实施例提供的一种设备换型流程的示意图，示意了本申请实施例中所提供的数控机床设备的换型方法的整体流程，其中各个步骤与前述内容相同，在此不再进行赘述。

由此，根据本申请实施例提供的一种数控机床设备的换型方法，通过产能分析和库容计算，优化了数控机床换型控制，实现了设备自动换型。基于此，不仅降低了人工操作过程中安全风险和换型时长的要求，而且降低了操作人员对数控机床的物料配方参数掌握经验要求。此外，解决了物料加工生产过程中容易出现的缓存库堵料、数控机床无料及人工换型等问题，使得车间自动化生产调度正常运行，进而也提高了生产效率。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与数控机床设备的换型方法对应的数控机床设备的换型装置，由于本申请实施例中的数控机床设备的换型装置解决问题的原理与本申请实施例上述数控机床设备的换型方法相似，因此数控机床设备的换型装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

参照图9所示，为本申请实施例提供的一种数控机床设备的换型装置的结构示意图，所述数控机床设备的换型装置900包括：获取模块901、查找模块902、第一确定模块903、第二确定模块904、换型模块905，其中：

获取模块901，用于获取待换型的目标数控机床的标识；

查找模块902，用于根据目标数控机床的标识，从设备表中查找目标数控机床对应的换型前物料配方，设备表中包括多个数控机床的标识和物料配方，物料配方中包括数控机床所加工物料的参数信息；

第一确定模块903，用于确定物料缓存库中与所述换型前物料配方对应的换型前物料以及所述换型前物料的数量；

第二确定模块904，用于若换型前物料的数量小于预设阈值，则基于物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方；

换型模块905，用于向上位机发送换型指令，换型指令中包含目标数控机床的标识以及换型后物料配方，以使上位机向目标数控机床下发换型任务，将目标数控机床对应的换型前物料配方转换为换型后物料配方。

由此，根据本申请实施例的数控机床设备的换型装置，根据待换型的目标数控机床的标识，从设备表中查找目标数控机床对应的换型前物料配方，并确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料以及换型前物料的数量，若换型前物料的数量小于预设阈值，则基于物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方，然后向上位机发送换型指令，以使上位机向目标数控机床下发换型任务，将目标数控机床对应的换型前物料配方转换为换型后物料配方。根据本申请，设备表中预先关联存储了多个数控机床标识和物料配方，在目标数控机床有换型需求时，首先根据目标数控机床的标识确定换型前物料配方，然后确定物料缓存库中与换型前物料配方对应的换型前物料的数量，以在物料缓存库的库存不足时，根据物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方，并向上位机发送换型指令，以实现目标数控机床的自动换型。

一种可能的实施方式中，上述获取模块901具体用于：

接收目标数控机床发送的要料请求，要料请求用于指示目标数控机床处于缺料状态；

根据要料请求，获取目标数控机床的标识。

一种可能的实施方式中，上述获取模块901还用于：

获取多个数控机床，并为各数控机床配置标识和物料配方；

将各数控机床的标识和物料配方关联存储在设备表中，并将设备表存储在仓储管理系统中。

一种可能的实施方式中，上述第二确定模块904具体用于：

对物料缓存库中的多个物料分别进行合格性检测，确定各物料是否满足加工条件；

将满足加工条件的物料作为待选物料；

根据待选物料的数量，确定目标数控机床对应的换型后物料配方。

一种可能的实施方式中，上述第二确定模块904还用于：

根据待选物料中不同型号的物料的数量，确定待选物料中各型号物料对应的权重；

根据待选物料中各型号物料对应的权重，确定待选物料中各型号物料对应的加工优先级；

根据待选物料中各型号物料对应的加工优先级，确定目标数控机床待加工的换型后物料，并基于换型后物料的参数信息确定目标数控机床对应的换型后物料配方。

一种可能的实施方式中，上述换型模块905还用于：

若换型前物料的数量大于或等于预设阈值，则基于换型前物料以及换型前物料的数量，生成出库任务；

向上位机发送出库任务，以使上位机在获取出库任务后向桁架下发出库指令，桁架基于出库指令执行出库任务。

一种可能的实施方式中，上述换型模块905还用于：

由桁架基于出库指令，从物料缓存库中抓取用于执行出库任务的换型前物料，并将换型前物料放置在物流线上，以基于物流线将换型前物料传送至上位机的上料位；

由上位机向仓储管理系统发送上机请求，上机请求中包含换型前物料抵达上料位的抵达位置信息，以使仓储管理系统确定换型前物料对应的数控机床，结合换型前物料的抵达位置信息生成上机任务，并将上机任务发送给上位机；

上位机获取上机任务后，向桁架发送上机指令，基于桁架抓取换型前物料，并将换型前物料送入换型前物料对应的数控机床中进行加工。

一种可能的实施方式中，上述换型模块905还用于：

由换型前物料对应的数控机床向上位机发送下料信号，上位机接收下料信号并向仓储管理系统发送下机请求，下机请求中包括换型前物料的下机位置信息，以使仓储管理系统基于下机位置信息生成下机任务，并将下机任务发送给上位机；

上位机获取下机任务后，向桁架发送下机指令，基于桁架抓取换型前物料并将换型前物料放置在物流线上，以基于物流线将换型前物料输送至目标位置。

关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明，这里不再详述。

本申请实施例还提供了一种电子设备1000，如图10所示，为本申请实施例提供的电子设备1000结构示意图，包括：处理器1001、存储器1002，可选的，还可以包括总线1003。所述存储器1002存储有所述处理器1001可执行的机器可读指令，当电子设备1000运行时，所述处理器1001与所述存储器1002之间通过总线1003通信，所述机器可读指令被所述处理器1001执行时执行如上任一项所述的数控机床设备的换型方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上任一项所述的数控机床设备的换型方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块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通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本申请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。所述功能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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、只读存储器(RO M，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Mem ory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控机床设备的换型方法，其特征在于，应用于部署有仓储管理系统的电子设备，所述方法包括：

获取待换型的目标数控机床的标识；

根据所述目标数控机床的标识，从设备表中查找所述目标数控机床对应的换型前物料配方，所述设备表中包括多个数控机床的标识和物料配方，所述物料配方中包括数控机床所加工物料的参数信息；

确定物料缓存库中与所述换型前物料配方对应的换型前物料以及所述换型前物料的数量；

若所述换型前物料的数量小于预设阈值，则基于所述物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方；

向上位机发送换型指令，所述换型指令中包含所述目标数控机床的标识以及所述换型后物料配方，以使所述上位机向所述目标数控机床下发换型任务，将所述目标数控机床对应的换型前物料配方转换为所述换型后物料配方。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待换型的目标数控机床的标识，包括：

接收所述目标数控机床发送的要料请求，所述要料请求用于指示所述目标数控机床处于缺料状态；

根据所述要料请求，获取所述目标数控机床的标识。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标数控机床的标识，从设备表中查找所述目标数控机床对应的换型前物料配方之前，还包括：

获取多个数控机床，并为各数控机床配置标识和物料配方；

将各数控机床的标识和物料配方关联存储在设备表中，并将所述设备表存储在所述仓储管理系统中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方，包括：

对所述物料缓存库中的多个物料分别进行合格性检测，确定各物料是否满足所述加工条件；

将满足所述加工条件的物料作为所述待选物料；

根据所述待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述待选物料的数量，确定所述目标数控机床的换型后物料配方，包括：

根据所述待选物料中不同型号的物料的数量，确定所述待选物料中各型号物料对应的权重；

根据所述待选物料中各型号物料对应的权重，确定所述待选物料中各型号物料对应的加工优先级；

根据所述待选物料中各型号物料对应的加工优先级，确定所述目标数控机床待加工的换型后物料，并基于所述换型后物料的参数信息确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定物料缓存库中与所述换型前物料配方对应的换型前物料以及所述换型前物料的数量之后，还包括：

若所述换型前物料的数量大于或等于预设阈值，则基于所述换型前物料以及所述换型前物料的数量，生成出库任务；

向所述上位机发送所述出库任务，以使所述上位机在获取所述出库任务后向桁架下发出库指令，所述桁架基于所述出库指令执行所述出库任务。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述桁架基于所述出库指令执行所述出库任务，包括：

由所述桁架基于所述出库指令，从所述物料缓存库中抓取用于执行所述出库任务的所述换型前物料，并将所述换型前物料放置在物流线上，以基于所述物流线将所述换型前物料传送至上位机的上料位；

由所述上位机向所述仓储管理系统发送上机请求，所述上机请求中包含所述换型前物料抵达所述上料位的抵达位置信息，以使所述仓储管理系统确定所述换型前物料对应的数控机床，结合所述换型前物料的抵达位置信息生成上机任务，并将所述上机任务发送给所述上位机；

所述上位机获取所述上机任务后，向所述桁架发送上机指令，基于所述桁架抓取所述换型前物料，并将所述换型前物料送入所述换型前物料对应的数控机床中进行加工。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述桁架抓取所述换型前物料，并将所述换型前物料送入所述换型前物料对应的数控机床中进行加工之后，还包括：

由所述换型前物料对应的数控机床向所述上位机发送下料信号，所述上位机接收所述下料信号并向所述仓储管理系统发送下机请求，所述下机请求中包括所述换型前物料的下机位置信息，以使所述仓储管理系统基于所述下机位置信息生成下机任务，并将所述下机任务发送给所述上位机；

所述上位机获取所述下机任务后，向所述桁架发送下机指令，基于所述桁架抓取所述换型前物料并将所述换型前物料放置在所述物流线上，以基于所述物流线将所述换型前物料输送至目标位置。

9.一种数控机床设备的换型装置，其特征在于，应用于部署有仓储管理系统的电子设备，所述装置包括：

获取模块，用于获取待换型的目标数控机床的标识；

查找模块，用于根据所述目标数控机床的标识，从设备表中查找所述目标数控机床对应的换型前物料配方，所述设备表中包括多个数控机床的标识和物料配方，所述物料配方中包括数控机床所加工物料的参数信息；

第一确定模块，用于确定物料缓存库中与所述换型前物料配方对应的换型前物料以及所述换型前物料的数量；

第二确定模块，用于若所述换型前物料的数量小于预设阈值，则基于所述物料缓存库中满足加工条件的待选物料的数量，确定所述目标数控机床对应的换型后物料配方；

换型模块，用于向上位机发送换型指令，所述换型指令中包含所述目标数控机床的标识以及所述换型后物料配方，以使所述上位机向所述目标数控机床下发换型任务，将所述目标数控机床对应的换型前物料配方转换为所述换型后物料配方。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1至8任一所述的数控机床设备的换型方法的步骤。