[發明專利]自動開料系統及其開料方法

無效

• 申請號: 201010609517.2
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102033512A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 王石
• 申請（專利權）人: 王石
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097;B26F1/38
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 張明

技術領域

?本發明屬于數控技術領域，具體涉及一種自動開料系統及其開料方法。

背景技術

在制造業中，ERP系統和CAD/CAM技術廣泛應用，而許多行業在接收ERP的訂單和CAD的產品設計后都要經過排樣布局環節，或稱排樣、下料，然后再根據排樣結果進行開料，即將原料合理的分割為多個零部件以進入生產。例如家具(櫥柜、家裝)裁板、服裝(鞋業)、玻璃(五金)、建筑型材、鋼材、電子、皮革、PCB電路板、汽車(船舶)、包裝(印刷)等，許多開料過程都采用人工完成，而開料的結果直接影響到庫存和生產成本，開料方案只要多利用1%的原材料，那么對于大批量的定單也將增加巨額的成本。紛繁復雜的零件需求和不斷變更的客戶定單使得材料預算和開料生產工序難于做到透明管理，同時選料排樣工作也浪費許多時間。

為了解決材料浪費的問題，現在陸續出現了多種開料系統，都是先利用排樣軟件對排樣任務數據進行優化排樣，然后根據排樣結果切割開料。這種排樣軟件是孤立的軟件程序，沒有提供和其上的ERP/CAD系統進行對接的機制，致使數據需要人工輸入，容易出錯，也限制了應用；同時，獨立的排樣軟件缺乏與開料機械集成的整體技術解決方案，不能在切割工藝上和數控設備連成一體，實現制造自動化，影響了開料效率，也存在一些與排樣結果不一致的誤差。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種成本節約、效率較高的自動開料系統及其開料方法。

一種自動開料系統，包括接收ERP/CAD系統的排樣任務數據，并將優化排樣電路的排樣結果返回給ERP/CAD系統的輸入輸出電路；

將輸入輸出電路的數據進行排樣優化計算，生成最優排樣圖方案的優化排樣電路；

接收優化排樣電路的最優排樣圖方案，并將該方案合理分解成多臺開料機的開料任務的切割排產電路；

接收切割排產電路的開料任務、控制開料機進行開料的數控切割電路；

所述輸入輸出電路的輸入端連接ERP/CAD系統，輸入輸出電路的輸出端連接優化排樣電路的輸入端；所述優化排樣電路的輸出端與所述切割排產電路的輸入端連接；所述切割排產電路的輸出端與開料機的數控切割電路連接。

其中，所述優化排樣電路包括用啟發式排樣算法完成圖形內零件布局的布局算法單元，以及用整數規劃算法完成多個布局圖形的數量組合的組合算法單元。

其中，所述數控切割電路還包括打印與零件對應的條形碼、并將該條形碼信息反饋給ERP/CAD系統的條碼打印電路，所述條碼打印電路的輸出端分別與打印機和ERP/CAD系統連接。

其中，所述數控切割電路還包括連接網絡的以太網接口單元，所述切割排產電路與所述數控切割電路通過以太網接口單元連接。

其中，所述切割排產電路包括接收優化排樣電路的最優排樣圖方案的數據接收電路；

將最優排樣圖方案分成獨立的布局圖，并將布局圖按切割層次分解成切割條帶的布局分解電路；

結合開料機的產能、運用整數規劃算法計算各條帶的切割時間，并輸出各開料機需執行的切割條帶的計算電路；

接收計算電路輸出的各開料機需執行的切割條帶信息，并向各開料機的數控切割電路發送切割指令的排產控制電路；

所述數據接收電路輸入端與所述優化排樣電路的輸出端連接，數據接收電路輸出端與所述布局分解電路輸入端連接；布局分解電路輸出端與所述計算電路輸入端連接；所述排產控制電路輸入端與所述計算電路輸出端連接，排產控制電路輸出端與所述數控切割電路連接。

一種自動開料系統的開料方法，包括以下步驟：

A．輸入輸出電路接收ERP/CAD系統的排樣任務數據，并將優化排樣電路的排樣結果返回給ERP/CAD系統；

????B．優化排樣電路將輸入輸出電路的數據進行排樣優化計算，生成最優排樣圖方案；

????C．切割排產電路接收優化排樣電路的最優排樣圖方案，將該方案合理分解成多臺開料機的開料任務，并向各開料機的數控切割電路發送開料任務信息；

????D．數控切割電路接收切割排產電路的開料任務并控制開料機進行開料；

E．數控切割電路的條碼打印電路控制打印機打印開料后的零件對應的條形碼信息，并將該條形碼信息反饋給ERP/CAD系統。

其中，所述步驟C的具體步驟包括：

C1．切割排產電路的數據接收電路接收優化排樣電路的最優排樣圖方案；

C2．切割排產電路的布局分解電路將最優排樣圖方案分成獨立的布局圖，并將布局圖按切割層次分解成切割條帶；