TWI231438B - An apparatus and method for optimizing cutter head - Google Patents

Description

1231438 五、發明說明α) 【發明所屬之技術領域】 统璟ί t J係關於一種應用於鈑金沖壓之電腦輔助製造系 、，充衣兄中的刀盤優化裝置及方法。 【先前技術] 爭地：代=競爭越來越激烈，為了保證企業的市場競 隨著電腦场J Γ產ί率已成為企業的一大關注焦點。 活動中的庫田性能的提高及價格的降低，電腦在鈑金沖壓 質得到…’大大提升了鈑金沖麼的速度及 、定羞λ 的鈑金沖壓主要通過應用CAD來建立三維模型 通過於妒工件、生成刀具軌跡，最終生成加工代碼，再

Numerical 飞得=到加工中心進行零件實體的加工。 立目前的鈑金沖壓所存在的不足：從CAD三維模型的建 排列優° :代碼的生成過程中不能對刀盤中刀具的刀位進行 ，盆述缺點’需要提供-種刀盤優化裝置及方法 節省？力=:盤中刀具的刀位進行排列優化。從而大大 【發明内容】 ，里t月=主要目的在於提供一種刀盤優化裝置及方法 狀乂寸☆讀：圖檔、獲得工件資訊，根據工件之圖元形 刀盤型號和刀具的規格：：二誤差範圍選擇刀具，根據 排定同把刀具的加工料：，刀位把刀：裝入刀盤及 ^ u刀盤切換刀具時間最短為原 1231438 五、發明說明（2) 貝1 ϊ 口刀位進行排列優化，並記錄刀盤資料。 裂置應；於優化裝該刀盤優化 日似姑私制▲, 中昼之電腦辅助製造糸統環境中，嗲雷 :輔助？造系統包括一伺服器、一資科庫、複端亥： ;中同=統藉由-網路與複數内部用戶端電腦相ΐ 其中，貧料庫儲存的内容包 、相連。 ;ϋ:排刀資料、加工树質、加工誤差ίΐ等刀盤 戶看：；；：情況。複數内部用戶端電腦即為企 看；刀；刀盤優化情況。刀盤優化裝置位於所述：二查 二刀a優化裝置包括有—客戶圖檔處理模組 民：中 =杈=，一刀盤貧料初始化模組，及—刀般具維 中，客戶圖檔處理模組用於接收來自 二” b拉組。其 存儲於資料庫中。刀具維護模組用於修端電腦的圖檔並 、刪除或替換刀具資料。刀盤資料初‘二:：特性參數 件之圖元形狀、尺寸及加工材質、允果’、、於依據工 擇最優的刀具，並根據刀盤型號和刀且=:::差範圍選 刀位把刀具裝入刀I，排定每一刀具二：規格找到相應的 把刀具的加工順序）。刀盤優化模組以路徑（同 最短具的刀位進行排列優：具時間 本2明心供-種刀盤優化方法，肖方法包 步驟·項取圖檔並獲得工件資訊；根據如下 尺寸及加工材質、允許的加工誤差範圍選擇刀具===刀 第12頁 1231438 五、發明說明（3) 盤型號和刀具的規格抬$丨4 口-刀具的最佳加應裝入刀盤並排 【實施方式】 匕Π =圖所不’係為本發明刀盤優化裝 ，：本：明刀盤優化裝置應用於一鈑金沖 ；二二 …Γ服器1相連；伺服器1藉由-連二資 ^ έ連，稷數内部用戶端電腦5藉由一網路4盥一飼服、 盗1相連。一刀盤優化裝置2位於所述伺 ^服 網路4係為一種電子網路，其可以為企業内；：：其中， 』Γ二資= 接b係種貝枓庫連接，如開放式資料庫連接rn

DatabaseC〇nnectlvity,〇DBC) (Java Database C〇nnectivity，JDBC 貝科庫連接 電腦5藉由網路4來訪問伺服器i獲取相關資内邛用戶端 查看排刀及刀盤優化情況。客戶端電腦7為客戶二：實時 式使用者介面，客戶藉之可查看刀盤優化情 次供互動 ，用於存儲來自客戶端的圖檔、刀1 H貝料庫3 刀資料、加工材質、及允許加工誤差=等料、排 包含了複數工件，工件包含複數圖元；該:，圖檔 工的最小單位。刀具資料記錄了每一種刀星為用來加 、及特性參數；刀盤資料記錄了刀盤型號、η ^格、型唬 、刀盤中刀位大小及分佈情況；排刀“記：；力:工順序 在刀盤中的刀位及最佳加工路徑（同把 二母把刀具 把刀具的加工順序） 1231438 五、發明說明（4) 。刀盤優化裝置2，用於讀取圖檔並獲得工 > 工件之圖元形狀、尺寸及加工材質盥1 貧訊，根據 選擇刀具，根據刀盤型號和刀具的2 ^ \加工誤差範圍 已選擇的刀具裝入刀盤及排定每==相應的刀位把 以刀盤切換刀具時間最短原則對刀盤/中I佳加工路徑， 列優化，記錄刀盤資料。 "、的刀位進行排 如第二圖所示，係為本發明所述刀般 模組圖。該刀盤優化裝置2包括有一 炎、置之功能 、一刀具維護模組2。、-刀盤資料初始化理模組1。 盤優化模組40。其中客戶圖檔處理模纟、及一刀 4接收來自客戶端電腦7的圖檔，存儲於斜=於猎由網路 用於讀取圖檔、獲得圖檔中的工 :、枓庫3中，並可 係用於根據加工要求修改刀且 °刀具維護模組2〇 具資料。刀盤資料初始化模組30，、係除或替換刀 的形狀、尺寸及加工材質、允許的加工誤工件之圖元 ，把已選擇的刀具裝入相應的刀位並、，靶圍選擇刀具 加工順序。該刀盤資料初始化模组二母一刀具的最佳 模組320、一匹配子模組33〇、」檢：括有-條件維護子 子模組350。其中條件維護 模组340及—排刀 及尺寸計算精確條件’ ^ 320=於根據圖元的形狀 圍計算模糊條件，所 ^材貝及允沣的刀具加工誤 與刀具之間匹配，即選模掏條件係為用於圖； 子叙組330用於根據精確條么’的刀具來加工圖元。匹配 進行匹配。當刀盤中的刀〃 板糊條件對刀盤中的刀具 〜、圓元不匹配時，檢索子模组 第〗4頁 1231438 五、發明說明（5) 340到資料庫中 刀盤型號和刀具的規才夂找：刀具資料。排刀子模組35〇根據 排定每一刀星沾田从〇戈到相應的刀位把刀具裝入刀盤並 換刀且時門取土加工路徑。刀盤優化模組40以刀盤切 化了該=:=則重新對刀盤中刀具的刀位進行排列優 、-力括有-排刀資料讀取子模組42。 、—固定刀1疋子杈組43〇、一基準刀具選擇子模組440 —夾匕^判斷子模組45Q、-同徑優化子模組46。、及 於讀取二ί ί ί組470。-其中於排刀資料讀取子模組420用 於# I Γ u中的排刀資料。加工順序確定子模組430甩 進根據加工材質及圖元分佈情況確定刀具的加工順序。基 二刀具選擇子模組44〇用於選擇一基準刀具，並為其指定 且=位、。固定刀具判斷子模組450依據刀具的型號判斷刀 ς疋否為固定刀具。同徑優化子模組46〇根據刀具型號與 “性參數判斷同類型的兩把刀能否同徑優化。夾角計算子 = 計算刀盤中未優化的刀具與前一把刀具的夹角，將 ▲ $刀具置於與前一把刀具炎角最小的刀位，記錄優化之 後的刀盤資料。 如第三圖所示，係為本發明刀盤優化裝置及方法之作 業流程圖。客戶圖檔處理模組丨〇讀取圖檔並獲得工件資訊 (步驟S301 )。刀盤資料初始化模組3〇根據客戶圖權中工 件之圖元的形狀、尺寸及加工材質與允許的誤差範園選擇 刀具（步驟S302 )，根據刀盤型號及刀具規格找到相應的 刀位把刀具裝入刀盤並排定每一刀具的最佳加工路後，在 本發明中’同類型的圖元用同一把刀具加工，排定每一刀

1231438 發明說明（6) ί η:ΐ係指定每-刀具對客戶圖檔中同類型圖 :了二=原則重新對刀盤中刀具的刀位進行排列優 化並，錄刀盤資料（步驟S304 ) 。 ！ 如第四圖所示，係為本發、 盤資料初始化過程中自動化、s屉俊化裝置及方法之刀 組1〇讀取圖檔並二流程圖。客戶圖檔處理模 模組如根據客 工步驟_)。條件維護子 元的積確條件，祀撼力工姑^圖兀的形狀及尺寸計算圖 圖元的模糊條件(i;S4二貝及允許的加工誤差範圍計算 是否之舒命田+ ^驟以02)。匹配子模組330首先判斷 企之别處理過相同的圖元（ 丄里夕义老 則選擇相同的=画二 匹配的刀具7: 斷：盤中是否有與圖元精確條件 匹配的刀且〆驟405 )，如果刀盤中有與圖元精確條件 如果刀般:、1則選擇刀盤上相匹配的刀具（步驟S406 )。 組340根攄闯支-有與圖元精確條件匹配的刀具，則檢索子模 次粗彳^圖70的精確檢索條件到資料庫中檢索相應刀具 i f半二驟S4〇7 )，判斷資料庫中是否有相對應的刀具資 都乂。S408 ) ’如果有相對應的刀具資料，則依據刀盤 =、^位大小及刀具規格判斷刀盤是否能裝該刀具（步 呈，）’如果沒有相對應的刀具資料或刀盤不能裝該刀 則匹配子模組3 3 〇判斷刀盤中是否有與圖元模糊條件 =配的刀具（步驟S41〇 )，如果刀盤中沒有與圖元的模糊 U件匹配的刀具’則檢索子模組34 0根據圖元的模糊檢索

第16頁 1231438 五、發明說明（7) 果刀盤中斗庫中檢索相對應的刀具資料（步驟S4 1 1 )。如 的77豆Γ有與圖元的模糊條件匹配的刀具，則選擇相對應 且招^抑步驟S412) °排刀子模組350根據刀盤型號和刀 二二二、到相應的刀位把上述選擇的刀具裝入刀盤，並排 二（；二的4，佳加工路徑（步驟S413)，並記錄排刀資 f I tfa ft五ΐ所不，係為本發明刀盤優化方法之流程圖。 77 H f 2貝料讀取子模組42 0讀取儲存在資料庫中的排 5〇1)。加工順序確定子模組糊依據加工 ==的㈣來確定刀具加工順序（步細2)。 二個刀i 7 + t核組44〇選擇一基準刀具，為該刀具指定 且型F判斷==〇3) 定刀具判_子模組450依據刀 弋==下的刀具是否為固…（步驟麗） S50 5 );如果不是因—疋刀具裝入固定的刀位（步驟 刀且的型沪及雔^ ^ Γ ，則同徑優化子模組46〇依據 )?其中=ί判斷是否能夠同徑優化（步驟S506 徑上:如果二t二2係把兩把連續的同類型刀具置於同一 一 _上。如:=優化’則把連續兩把刀具裝在刀盤同 位上 如果不月匕夠同徑優化，則Λ μ 算刀盤中未優化的刀具與前一把貝子模組47◦計 置於與前-把刀具夹角最小的刀位=角’將當前刀具 化之後的刀盤資料（步驟S5Q9)。（^⑽7)，記錄優 以上所述僅為本發明之較佳奮 之使用功效，凡其他未脫離本發日C…達廣泛 个知a所揭不之精神下所完成

1231438 五、發明說明（8) 之均等變化或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍内。

IHHI 第18頁 1231438 圖式簡單說明 【圖示簡單說明】 第一圖係為本發明刀盤優化裝置之應用環境圖。 第二圖係為本發明刀盤優化裝置之功能模組圖。 第三圖係為本發明刀盤優化裝置及方法之作業流程圖。 第四圖係為本發明刀盤優化裝置及方法之刀盤資料初始化 之選刀流程圖。 第五圖係為本發明刀盤優化方法之流程圖。 【主要元件符號說明】

伺服器 1 刀盤優化裝置 2 資料庫 3 網路 4 内部用戶端電腦 5 連接 6 客戶端電腦 7 客戶圖檔處理模組 10 刀具維護模組 20 刀盤資料初始化模組 30 條件維護子模組 320 匹配子模組 330 檢索子模組 340 排刀子模組 350 刀盤優化模組 40 排刀資料讀取子模組 420 第19頁 1231438

第20頁

Claims (1)

1231438 六、申請專利範® 一種刀盤優化裝置，豆可以 則重新對刀盤中二 盤刀換刀具時間最 ： 盤令刀具的刀位進行排列優化，該裝置^ 客組；用於接收來自客戶端的圖樓，存儲 刀J貝科初始化模組係用於 牛件二況， 寸；加工材質、允許的加工誤差以形狀、尺 刀盤型號和刀具 靶圍選擇刀具，根據 具裝入77船 σ ^ *相應的刀位把已選揠沾 刀i優化模ΐ用^定每一刀具的最佳加工路獲；、刀 對刀盤中刀具的m ^刀具知間取紐為原則重新 。 /、的刀位進仃排列優化，並記錄刀盤心 I::專利範圍第1項所述之刀盤優化I置直由 優化裝置還包括有一刀呈 ；^化裝置，其中刀盤 求修改特性參數、刪除< 槟、，且’係用於根據加工要 丨.如申請專利範圍第= 或替換刀具資料。 優化模組還包括一排刀資料之/盤優化裝置’其中刀盤 儲於資料庫中的排刀資料°Λ取子板組，係用於讀取存 :·如申請專利範圍第1頊所、+、 優化模組還包括一加工二之確？裝置，其中刀盤 質及圖元的分佈來確定刀If疋子模組用於依據加工材 •申，專利範圍第1項所述之刀殽蜃於脖罟甘士 優化模組還包括一 Xifer7 j優化裝置，其中刀盤 刀具，為該刀:指ΐί:2擇子模組用於選擇… 酬 第21頁 1231438 、申請專利範圍 6 ·如申請專利範圍第1項所述之刀盤優化裝置，其中刀盤 優化模組還包括一固定刀具判斷子模組用於依據刀具型 號判斷其他剩下的刀具是否為固‘定刀具。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之刀盤優化裝置，其中刀盤 優化模組還包括一同徑優化子模組，依據刀具的型號及 特性參數判斷是否能夠同徑優化。

•如申請專利範圍第1項所述之刀盤優化裝置，其中刀盤. 優化模組還包括一夾角計算子模組計算刀盤中未優化的 刀具與前一把刀具的夾角，將當前刀具置於與前一把刀 ^具失角最小的刀位，記錄優化之後的刀盤資料。 •二種刀盤優化方法，該方法包括有如下步驟： 項取圖檔並獲得工件資訊； 根據圖元形狀、尺寸及加工材質與允許的加工 選擇刀具，根據刀盤型號和刀具的規格找到相靡、、同 位把已選擇的刀具裝入刀盤，並排定每一刀罝二，刀 加工路徑； 4攻佳 10· 以刀盤切換刀具時間最短原則重新對刀盤中刀 進行排列優化，並記錄刀盤資料。 具的刀位 11· 如申請專利範圍第9項所述之刀盤優化方法，其中 =化步驟還包括讀取排刀資料，依據加工材質及圖 分佈來確定刀具加工順序。 刀盤 元的

如申請專利範圍第1 〇項所述之刀盤優化方法，其中 盤優化步驟還包括選擇/基準刀具，為該刀具指定一刀 刀位，並依據刀具型號判斷刀盤中刀具是否為固定=個

1231438 六、申請專利範圍 具，如果是固定刀具，則將該刀具裝在固定刀位。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之刀盤優化方法，其中刀 盤優化步驟還包括如果不是固定刀具，♦則依據刀具型號 與特性參數判斷是否同徑優化，如果能夠同徑優化，則 把同一型號的兩把連續刀具置於同一徑上。 1 3.如申請專利範圍第1 2項所述之刀盤優化方法，其中刀 盤優化步驟還包括如果不能夠同徑優化，則計算未優化 刀具與前一刀具的夾角，將當前刀具置於與前一刀具夾 角最小的刀位，並記錄刀盤資料。

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