CN1983094A - 钣金整板下料系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种钣金整板下料系统，包括一数控转塔冲床子系统、一储存子系统及一激光子系统。数控转塔冲床子系统用于生成数控转塔冲床加工代码，其包括一基本参数设置模块、一整板多工件排版模块、一排刀模块及一加工代码生成模块。储存子系统用于储存数控转塔冲床加工代码。激光子系统用于从储存子系统抓取数控转塔冲床加工代码中的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并据此设置激光整板下料基本参数及多工件排版参数，及生成激光加工代码。钣金整板下料系统通过参数的共享而将数控转塔冲床子系统与激光子系统结合起来，从而可提高板材利用率，压缩产品单件工时，提高现场生成效率。

Description

钣金整板下料系统及方法

【技术领域】

本发明涉及一种钣金制造系统及方法，尤其关于一种钣金整板下料系统及方法。

【背景技术】

现代企业的竞争越来越激烈，为保证企业的市场竞争地位，如何提高生产效率已成为企业的一大关注焦点。钣金制造中，下料工艺包括激光切割、数控转塔冲床冲制及剪床剪切等。随着计算机硬件性能的提高及价格的降低，计算机在数控转塔冲床加工及激光切割中的应用得到普及，从而大大提升钣金下料的速度及质量。

目前的激光切割及数控转塔冲床冲制均是主要通过应用计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)系统处理工程设计图档、定义加工工件、根据板材规格进行排版，最终生成加工代码，再传输到加工中心进行工件实体的加工。

当前的激光切割工艺及数控转塔冲床冲制工艺之间并未有任何关系，因而当在钣金现场加工时，首先需进行数控转塔冲床冲制，将钣金加工成单个工件，再拿到激光切割机床上进行激光切割。此种做法使得钣金加工现场生产效率较低。

【发明内容】

有鉴于此，需提供一种钣金整板下料系统，其整合数控转塔冲床冲制及激光切割功能。

然，还需提供一种钣金整板下料方法，其可整合数控转塔冲床冲制及激光切割。

一种钣金整板下料系统，用于生成数控转塔冲床加工代码及激光加工代码，包括一数控转塔冲床子系统、一储存子系统及一激光子系统。数控转塔冲床子系统用于生成数控转塔冲床加工代码，其包括一基本参数设置模块、一整板多工件排版模块、一排刀模块、一加工代码生成模块。基本参数设置模块用于读取一工程设计图档，接收一第一输入信息及一第二输入信息，并相应设置数控转塔冲床整板下料基本参数。整板多工件排版模块根据数控转塔冲床整板下料基本参数进行数控转塔冲床整板下料的多工件排版，并生成数控转塔冲床整板下料多工件排版参数。排刀模块根据数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行工件排刀、定位孔排刀，并生成数控转塔冲床整板下料排刀参数。加工代码生成模块用于根据数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数生成数控转塔冲床加工代码。储存子系统用于储存数控转塔冲床子系统所生成的数控转塔冲床加工代码。激光子系统用于从储存子系统抓取数控转塔冲床加工代码中的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并根据数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数设置激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数，及根据激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数生成激光加工代码。

一种钣金整板下料方法，用于生成数控转塔冲床加工代码及激光加工代码，包括：读取一工程设计图档，接收一第一输入信息及一第二输入信息，并自动设置数控转塔冲床整板下料基本参数；根据数控转塔冲床整板下料基本参数进行数控转塔冲床整板下料多工件排版，并生成相应的数控转塔冲床整板下料多工件排版参数；根据数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行工件排刀、定位孔排刀，并生成相应的数控转塔冲床整板下料排刀参数；根据数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数生成数控转塔冲床加工代码，并储存至一储存子系统；自储存子系统抓取数控转塔冲床加工代码中的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并自动设置激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数；及根据激光整板下料基本参数及多工件排版参数生成激光加工代码。

钣金整板下料系统通过参数的共享而将数控转塔冲床子系统与激光子系统结合起来，从而可提高板材利用率，压缩产品单件工时，提高现场生成效率。

【附图说明】

图1是本发明一实施方式中钣金整板下料系统的模块图。

图2是本发明另一实施方式中钣金整板下料系统的模块图。

图3是本发明一实施方式中钣金整板下料方法的流程图。

图4是本发明一实施方式中数控转塔冲床整板下料方法的具体流程图。

图5是本发明另一实施方式中激光整板下料方法的具体流程图。

【具体实施方式】

请参阅图1，为本发明一实施方式中钣金整板下料系统10的模块图。在本实施方式中，钣金整板下料系统10整合了数控转塔冲床及激光切割整板下料功能，用于生成数控转塔冲床加工代码及激光加工代码。钣金整板下料系统10包括一数控转塔冲床子系统100、一储存子系统200及一激光子系统300，其中数控转塔冲床子系统100用于模具加工，激光子系统300用于激光切割加工。

在本实施方式中，数控转塔冲床子系统100用于读取一工程设计图档，接收一第一输入信息及一第二输入信息，相应设置数控转塔冲床整板下料基本参数，根据数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行工件排刀、定位孔排刀并生成相应的数控转塔冲床整板下料排刀参数，根据数控转塔冲床整板下料基本参数进行数控转塔冲床整板下料之多工件排版并生成相应的数控转塔冲床整板下料多工件排版参数，及根据数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数生成数控转塔冲床加工代码。在本实施方式中，第一输入信息包括工件之材质及加工方式，第二输入信息包括数控转塔冲床整板下料的模板类型。工程设计图档为2D图档，其包括工件的形状及尺寸等，数控转塔冲床子系统100读取工程设计图档，即读取工程设计图档的工件的形状及尺寸等。数控转塔冲床整板下料基本参数包括数控转塔冲床工艺参数及数控转塔冲床模板参数，其中数控转塔冲床工艺参数包括材质的长度、宽度及厚度等，数控转塔冲床整板下料模板参数包括模板类型、模板规格尺寸、模板定位孔位置、孔距及数量。数控转塔冲床整板下料排刀参数包括加工工件及定位孔所需的刀具及刀具的加工顺序。整板下料多工件排版为在整张大板上同时进行多个工件的排版，数控转塔冲床整板下料多工件排版参数包括数控转塔冲床整板所布的工件数量、工件之间的间距及数控转塔冲床整板的剩余宽度等。数控转塔冲床加工代码中包括数控转塔冲床整板下料基本参数、数控转塔冲床整板下料排刀参数及数控转塔冲床整板下料多工件排版参数。

在本实施方式中，数控转塔冲床子系统100包括一基本参数设置模块110、一排刀模块120、一整板多工件排版模块130及一加工代码生成模块140。基本参数设置模块110用于读取工程设计图档，接收第一输入信息及第二输入信息，并相应设置数控转塔冲床整板下料基本参数。在本实施方式中，基本参数设置模块110包括一工艺参数设置子模块1100及一模板参数设置子模块1101。工艺参数设置子模块1100用于读取工程设计图档，接收第一输入信息并根据第一输入信息自动设置数控转塔冲床工艺参数。其中，用户亦可通过工艺参数设置子模块1100手动修改数控转塔冲床工艺参数。在本实施方式中，当工艺参数设置子模块1100接收到加工材质及加工方式等信息，其自动生成与被选取的加工材质及加工方式相适应的数控转塔冲床工艺参数。模板参数设置子模块1101用于接收第二输入信息，并相应自动设置数控转塔冲床模板参数。在本实施方式中，模板参数设置子模块1101接收到一数控转塔冲床整板下料的模板类型，其自动生成与被选取的模板类型相对应的数控转塔冲床模板参数。

排刀模块120用于根据数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行工件排刀、定位孔排刀，并生成相应的数控转塔冲床整板下料排刀参数。其中，排刀为排刀模块120根据工件或定位孔的尺寸及形状等为工件或定位孔选择合适的加工刀具及确定被选择的刀具的加工顺序。整板多工件排版模块130用于根据数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行数控转塔冲床整板下料的多工件排版，并生成相应的数控转塔冲床整板下料多工件排版参数。其中，定位孔排刀于整板多工件排版模块130完成数控转塔冲床整板下料多工件排版后进行，工件排刀在整板多工件排版模块130完成数控转塔冲床整板下料多工件排版前后进行均可。加工代码生成模块140用于根据数控转塔冲床整板下料基本参数、数控转塔冲床整板下料排刀参数及数控转塔冲床整板下料多工件排版参数自动生成数控转塔冲床加工代码。

储存子系统200用于储存数控转塔冲床子系统100所生成的数控转塔冲床加工代码。在本实施方式中，储存子系统200为一数据库。

激光子系统300用于从储存子系统200抓取数控转塔冲床加工代码中的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并根据此数控转塔冲床加工代码的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数自动设置激光整板下料基本参数、激光整板下料多工件排版参数，并根据激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数生成激光加工代码。在本实施方式中，激光整板下料基本参数包括激光工艺参数及激光模板参数，其中激光工艺参数包括加工材质的长度、宽度及厚度及加工属性等，激光模板参数包括模板类型、模板规格尺寸、模板定位孔位置、孔距及数量。激光整板下料多工件排版参数包括激光切割整板所布的工件数量、工件之间的间距、激光整板的剩余宽度及切割路径。在本实施方式中，激光子系统300与数控转塔冲床子系统100共享基本参数，即激光整板下料基本参数通数控转塔冲床整板下料基本参数相同，激光整板下料多工件排版参数中的工件数量、工件之间的间距、数控转塔冲床整板的剩余宽度与数控转塔冲床整板多工件排版参数中的工件数量、工件之间的间距、激光整板的剩余宽度相同，如此可确保激光与数控转塔冲床的定位及加工的精确性。

在本实施方式中，激光子系统300包括一激光参数设置模块310及一激光加工代码生成模块320。激光参数设置模块310用于从储存子系统200抓取数控转塔冲床加工代码的数控转塔冲床整板下料基本参数，并据此自动设置激光整板下料基本参数，从储存子系统200抓取数控转塔冲床加工代码的数控转塔冲床整板下料排刀参数及数控转塔冲床整板下料多工件排版参数，并据此自动设置激光整板下料多工件排版参数。激光加工代码生成模块320用于根据激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数自动生成激光加工代码。

图2所示为本发明另一实施方式中钣金整板下料系统10’的模块图。在本实施方式中，钣金整板下料系统10’除具有图1的钣金整板下料系统10的功能外，还可用于分别进行数控转塔冲床仿真加工及激光仿真加工，以确认数控转塔冲床加工代码及激光加工代码的准确性，并分别生成数控转塔冲床作业指导书及激光作业指导书。钣金整板下料系统10’包括一数控转塔冲床子系统100’、储存子系统200及一激光子系统300’。数控转塔冲床子系统100’与图1中数控转塔冲床子系统100的区别之处在于数控转塔冲床子系统100’还包括一数控转塔冲床加工仿真模块150及一数控转塔冲床作业规范生成模块160，其余部份完全相同，此处不再赘述。激光子系统300’与图1中激光子系统300的区别之处在于激光子系统300’还包括一激光加工仿真模块330及一激光作业规范生成模块340，其余部份完全相同，此处不再赘述。

在本实施方式中，数控转塔冲床加工仿真模块150用于根据数控转塔冲床加工代码进行数控转塔冲床仿真加工，以确认数控转塔冲床加工代码的准确性。数控转塔冲床加工仿真模块150可仿真数控转塔冲床整板下料的加工状况，若在仿真过程中用户发现加工不符合要求或不够合理，可返回不符合要求或不够合理处所对应的模块进行编辑。例如，若在仿真加工过程中用户发现数控转塔冲床排刀加工顺序不符合要求，即可返回到排刀模块130进行编辑。数控转塔冲床加工仿真模块150可减少现场加工出错率，以确保数控转塔冲床设备的加工安全。

数控转塔冲床作业规范生成模块160用于自动生成数控转塔冲床作业指导书，以指导现场操作员进行加工作业，从而减少不必要的停机时间，降低异常的重复发生，提高数控转塔冲床设备的有效稼动率及生产效率。在本发明的其它实施方式中，数控转塔冲床作业规范生成模块160还可用于将仿真过程中所得到的加工工时及加工板材利用率等数据自动填写并转入生管系统中。

激光加工仿真模块330用于根据激光加工代码进行激光仿真加工，以确认激光加工代码的准确性。激光加工仿真模块330可仿真激光整板下料的加工状况，若在仿真过程中用户发现加工不符合要求或不够合理，可返回不符合要求或不够合理处所对应的模块进行编辑。例如，若在仿真加工过程中用户发现激光切割顺序不符合要求，即可返回到激光参数设置模块310进行编辑。激光加工仿真模块330可减少现场加工出错率，以确保激光切割设备的加工安全。

激光作业规范生成模块340用于自动生成激光作业指导书，以指导现场操作员进行加工作业，从而减少不必要的停机时间，降低异常的重复发生，提高激光切割设备的有效稼动率及生产效率。在本发明的其它实施方式中，激光作业规范生成模块340还可用于将仿真过程中所得到的加工工时及加工板材利用率等数据自动填写并转入生管系统中。

图3所示为本发明一实施方式中钣金整板下料方法的流程图。在步骤S300，基本参数设置模块110读取工程设计图档，接收第一输入信息及第二输入信息，相应设置数控转塔冲床整板下料基本参数。在步骤S302，整板多工件排版模块130根据数控转塔冲床整板下料基本参数进行数控转塔冲床整板下料的多工件排版，并生成相应的数控转塔冲床整板下料多工件排版参数。在步骤S304，排刀模块120根据数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行工件排刀、定位孔排刀并生成相应的数控转塔冲床整板下料排刀参数。在步骤S306，加工代码生成模块140根据数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数生成数控转塔冲床加工代码，并储存至储存子系统200。

在步骤S308，激光参数设置模块310自储存子系统200抓取数控转塔冲床加工代码中的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并根据此数控转塔冲床加工代码的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数自动设置激光整板下料基本参数、激光整板下料多工件排版参数。在步骤S310，激光加工代码生成模块320根据激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数生成激光加工代码。

图4所示为数控转塔冲床整板下料的具体流程图。在步骤S400，基本参数设置模块110读取工程设计图档，接收第一输入信息及第二输入信息，相应设置数控转塔冲床整板下料基本参数。首先，工艺参数设置子模块1100读取工程设计图档，接收第一输入信息，并相应设置数控转塔冲床工艺参数。其次，模板参数设置子模块1101接收第二输入信息，并相应设置数控转塔冲床模板参数。在步骤S402，整板多工件排版模块130根据数控转塔冲床整板下料基本参数进行数控转塔冲床整板下料的多工件排版，并生成相应的数控转塔冲床整板下料多工件排版参数。在步骤S404，排刀模块120根据数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行工件排刀。在本发明之其它实施方式中，步骤S404亦可先于步骤S402进行。在步骤S406，排刀模块120根据数控转塔冲床整板下料基本参数进行定位孔排刀，并生成相应的数控转塔冲床整板下料排刀参数。在步骤S408，加工代码生成模块140根据数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数生成数控转塔冲床加工代码，并储存至储存子系统200。在步骤S410，数控转塔冲床加工仿真模块150根据数控转塔冲床加工代码进行数控转塔冲床仿真加工。在步骤S412，数控转塔冲床作业规范生成模块160自动生成数控转塔冲床作业指导书。

图5所示为激光整板下料的具体流程图。在步骤S500，激光参数设置模块310自储存子系统200抓取数控转塔冲床加工代码中的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并根据此数控转塔冲床加工代码的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数自动设置激光整板下料基本参数、激光整板下料多工件排版参数。在步骤S502，激光加工代码生成模块320根据激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数生成激光加工代码。在步骤S504，激光加工仿真模块330根据激光加工代码进行激光切割仿真加工。在步骤S506，激光作业规范生成模块340自动生成激光作业指导书。

钣金整板下料系统10或10’通过基本参数的共享而将数控转塔冲床子系统100或100’与激光子系统300或300’结合起来，从而可提高板材利用率，压缩产品单件工时，提高现场生成效率。

Claims (15)

1.一种钣金整板下料系统，用于生成数控转塔冲床加工代码及激光加工代码，其特征在于所述钣金整板下料系统包括：

一数控转塔冲床子系统，用于生成所述数控转塔冲床加工代码，所述数控转塔冲床子系统包括：

一基本参数设置模块，用于读取一工程设计图档，接收一第一输入信息及一第二输入信息，并相应设置数控转塔冲床整板下料基本参数；

一整板多工件排版模块，根据所述数控转塔冲床整板下料基本参数进行数控转塔冲床整板下料的多工件排版，并生成数控转塔冲床整板下料多工件排版参数；

一排刀模块，根据所述数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行工件排刀、定位孔排刀，并生成数控转塔冲床整板下料排刀参数；及

一加工代码生成模块，用于根据所述数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数生成数控转塔冲床加工代码；

一储存子系统，用于储存所述数控转塔冲床子系统所生成的数控转塔冲床加工代码；及

一激光子系统，用于从所述储存子系统抓取所述数控转塔冲床加工代码中的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并根据所述数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数设置激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数，及根据激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数生成激光加工代码。

2.如权利要求1所述的钣金整板下料系统，其特征在于所述数控转塔冲床整板下料基本参数包括数控转塔冲床工艺参数及数控转塔冲床模板参数。

3.如权利要求2所述的钣金整板下料系统，其特征在于所述基本参数设置模块包括：

一工艺参数设置子模块，用于读取所述工程设计图档，接收所述第一输入信息，并根据所述第一输入信息自动设置数控转塔冲床工艺参数；及

一模板参数设置子模块，用于接收所述第二输入信息，并根据所述第二输入信息自动设置数控转塔冲床模板参数。

4.如权利要求1所述的钣金整板下料系统，其特征在于所述数控转塔冲床子系统更包括一数控转塔冲床加工仿真模块，用于根据所述数控转塔冲床加工代码进行仿真加工。

5.如权利要求1所述的钣金整板下料系统，其特征在于所述数控转塔冲床子系统更包括一数控转塔冲床作业规范生成模块，用于自动生成数控转塔冲床作业指导书。

6.如权利要求1所述的钣金整板下料系统，其特征在于所述激光子系统包括：

一激光参数设置模块，用于从所述储存子系统抓取所述数控转塔冲床加工代码中的数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并根据所述数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数设置所述激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数；及

一激光加工代码生成模块，用于根据激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数生成激光加工代码。

7.如权利要求6所述的钣金整板下料系统，其特征在于所述激光子系统更包括：一激光加工仿真模块，用于根据所述激光加工代码进行仿真加工。

8.如权利要求6所述的钣金整板下料系统，其特征在于所述激光子系统更包括：一激光作业规范生成模块，用于自动生成激光作业指导书。

9.一种钣金整板下料方法，用于生成数控转塔冲床加工代码及激光加工代码，其特征在于所述钣金整板下料方法包括：

读取一工程设计图档，接收一第一输入信息及一第二输入信息，并自动设置数控转塔冲床整板下料基本参数；

根据所述数控转塔冲床整板下料基本参数进行数控转塔冲床整板下料多工件排版，并生成相应的数控转塔冲床整板下料多工件排版参数；

根据所述数控转塔冲床整板下料基本参数自动进行工件排刀、定位孔排刀，并生成相应的数控转塔冲床整板下料排刀参数；

根据所述数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数生成数控转塔冲床加工代码，并储存至一储存子系统；

自储存子系统抓取数控转塔冲床加工代码中的所述数控转塔冲床整板下料基本参数、排刀参数及多工件排版参数，并自动设置激光整板下料基本参数及激光整板下料多工件排版参数；及

根据所述激光整板下料基本参数及多工件排版参数生成激光加工代码。

10.如权利要求9所述的钣金整板下料方法，其特征在于所述数控转塔冲床整板下料基本参数包括数控转塔冲床工艺参数及数控转塔冲床模板参数。

11.如权利要求10所述的钣金整板下料方法，其特征在于所述读取一工程设计图档，接收一第一输入信息及一第二输入信息，并自动设置数控转塔冲床整板下料基本参数的步骤包括以下步骤：

读取所述工程设计图档，接收所述第一输入信息，并相应设置所述数控转塔冲床工艺参数；及

接收所述第二输入信息，并相应设置所述数控转塔冲床模板参数。

12.如权利要求9所述的钣金整板下料方法，其特征在于更包括根据所述数控转塔冲床加工代码进行数控转塔冲床仿真加工的步骤。

13.如权利要求9所述的钣金整板下料方法，其特征在于更包括自动生成一数控转塔冲床作业指导书的步骤。

14.如权利要求9所述的钣金整板下料方法，其特征在于更包括根据所述激光加工代码进行激光切割仿真加工的步骤。

15.如权利要求9所述的钣金整板下料方法，其特征在于更包括自动生成一激光作业指导书的步骤。

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