[發明專利]數控加工系統多級層次化自動選刀方法及系統

在審

• 申請號: 202010523975.8
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111830915A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王國磊;陳懇;吳丹;張慶彪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 王迎;袁文婷

本發明提供一種數控加工系統多級層次化自動選刀方法及系統，其中的方法包括依次執行的離線編程階段、審批復查階段、作業準備階段和生產作業階段；其中，離線編程階段包括：遍歷待加工產品的所有待加工孔，并提取各待加工孔的屬性信息；基于屬性信息從預設數據庫的工具表中選取與各待加工孔分別對應的刀具類型信息；根據刀具類型信息對各待加工孔進行分類，并生成對應的NC文件；對NC文件進行打包，并統計刀具類型信息以及各刀具類型信息中包含的待加工孔的數量，以獲取刀具統計表；將NC文件及刀具統計表上傳至ERP系統。利用上述發明能夠精確快速的完成遞進和層級式的選刀作業。

技術領域

本發明涉及自動化制造技術領域，更為具體地，涉及一種數控加工系統多級層次化自動選刀方法及系統。

背景技術

復雜數控加工系統或智能車間通常是指擁有復雜規劃、執行和管理子系統的加工系統，其能夠完成制造過程中刀具的選取、出庫、安裝、訂購和入庫等工作，以提高復雜數控系統或制造車間運轉效能和生產效能。然而，與現有普通或簡單的數控加工系統的刀具管理和中央刀庫管理系統相比，復雜數控加工系統或智能車間對刀具管理的需求更高，這是因為復雜數控加工系統或智能車間所需要的全程自動化、無紙化和智能化；同時，減少由于人為參與而影響復雜數控加工系統或智能車間的運轉效能、生產效率、準確性和安全性的特殊要求。

可知，由于復雜數控加工系統或智能車間，包含多個分系統，且各個系統之間需相互通訊，使得人工參與的方法不能滿足工作量、工作效率和準確性的要求。而現有數控加工系統或智能車間面臨的困難是離線編程系統、現場執行系統、集成管理系統、數控加工系統和刀庫管理系統之間是相互割裂的，各個分系統之間需要大量人工干預才能實現從工藝數模到刀具選擇再到最終完成制孔的過程。

因此，目前亟需一種能夠面向復雜數控加工系統或智能車間，且將工藝、操作和倉儲串聯起來的多層次自動化選刀方式。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種數控加工系統多級層次化自動選刀方法及系統，以解決目前選刀方式中各系統相互獨立，不適用于復雜數控加工系統或智能車間，導致選刀效果差、自動化程度低等問題。

本發明提供的數控加工系統多級層次化自動選刀方法，包括依次執行的離線編程階段、審批復查階段、作業準備階段和生產作業階段；其中，離線編程階段包括：遍歷待加工產品的所有待加工孔，并提取各待加工孔的屬性信息；基于屬性信息從預設數據庫的工具表中選取與各待加工孔分別對應的刀具類型信息；根據刀具類型信息對各待加工孔進行分類，并生成對應的NC文件；對NC文件進行打包，并統計刀具類型信息以及各刀具類型信息中包含的待加工孔的數量，以獲取刀具統計表；將NC文件及刀具統計表上傳至ERP系統；審批復查階段包括：將ERP系統中的刀具統計表下載至中央刀庫管理系統，通過中央刀庫管理系統統計所需刀具類型的數量、剩余壽命，以及庫存不滿足加工需求的刀具類型；作業準備階段包括：下載并解析ERP系統中的NC文件，根據解析后的NC文件將NC文件中的換刀指令代碼替換為具有唯一編號ID的刀具，并統計刀具訂單；生產加工階段包括：根據刀具訂單依次從中央刀庫中進行取刀、安裝及孔徑加工，并統計進入制孔子程序數以及跳孔數信息，直至所有NC文件對應的待加工孔加工完成。

此外，優選的技術方案是，還包括加工結束階段；其中，加工結束階段包括：根據進入制孔子程序數和跳孔數更新刀具壽命及磨損狀態，并解除刀具訂單。

此外，優選的技術方案是，更新刀具壽命的公式如下：

TOOLLIFE＝(L_i-R90+m)

其中，TOOLLIFE表示刀具壽命，L_i表示刀具剩余壽命，R90表示進入制孔子程序數，m表示跳孔數。

此外，優選的技術方案是，刀具壽命采用數字化表述。