CN105549536A - 一种控制大板套裁的方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及木工机械领域,通过提供一种控制大板套裁的方法及***,使大板套裁板式家具的制造过程更加自动化。从上料,贴标,推料到位,开料,打孔,铣型,开槽的全自动化监视与控制,自动计算最优排版信息,有效的减少了废料率,并图形化直观的显示排版结果,极大的降低了对操作人员的要求。具有选择过滤功能,并把未加工的类型输出,便于下一道工序的加工,增加用户的自由度,从而解决了现有的开料工具对人工的依赖度较高、误差大操作耗时长以及余料可再利用率低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及木工机械领域,尤其涉及一种控制大板套裁的方法及***。
背景技术
大板套裁是指将整张原材料大板放置在平台面加工中心上,令台面整体被吸附,加工中心就能通过自动换取设定好的刀具来完成对整张大板的裁切和造型的工艺,这样的工艺我们称之为——大板套裁,在欧洲称为Nesting。随着家具加工行业的发展,对加工速度,加工精确度,板材利用率,自动化程度的要求日益严格。
木工机械,是指加工木材,木制板材及木制品的生产专用机械,用于锯木制材,家具制作,木制品加工等行业。按照产品结构与研发方向的不同,木工机械又可分为木工机人造板机械和家具机械两大类。其中家具机械又可分为实木家具机械,板式家具机械,竹藤家具机械和非木质家具机械,本发明真对的是板式家具机械。
生产板式家具的加工步骤可粗分为:开料、加工、封边等工序。其中最重要的是开料和加工,开料一般使用的设备是推台锯,精密裁板机,电子锯等,例如电子锯的工作步骤:1、将开料尺寸输入设备;2、根据板材硬度和厚度,调整锯车的开料速度;3、放置需开料板材;4、按下程序启动按钮;5、单次开料结束后,分拣板材,余料移除,有效部分等待下一次开料,重复3-5步骤,直到开料出来的板材尺寸符合需求为止;6、开料结束。
这些传统的开料工具对人工的依赖度较高,需要多次人工进行上下料操作,每切割一次板材工件都要手动输入数据。人工干预易引起误差,操作耗时长,操作不慎还易引发安全事故。并且开料(如裁切方形)与加工(铣型:如弧形、开槽、打孔等)需要在不同的机器操作,又增加了时间损耗。同时多次切割,余料已被分切,可再利用率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制大板套裁的方法及***,旨在解决现有的开料工具对人工的依赖度较高、误差大操作耗时长以及余料可再利用率低等问题。
第一方面,本发明提供了一种控制大板套裁的方法,所述方法包括以下步骤:
S1、获取需要加工板材的数据信息,并生成对应的配置文件;
S2、读取并分析所述配置文件的配置信息,根据所述配置文件的数据信息生成并优化板材排版信息,并生成贴标文件和加工文件;
S3、上料并检测上料是否齐平,如果是,根据所述贴标文件在上料区开始贴标,并检测贴标是否完成;
S4、若贴标完成,检测加工区是否处在空闲状态,如果是,则推料到加工区,并检测推料是否完成;
S5、若推料完成,根据所述加工文件开始加工板材。
进一步地,在步骤S3中,上料并检测上料是否齐平,如果否,继续调整上料并检测,直到上料齐平为止,并执行步骤S3中上料齐平后的动作。
进一步地,在步骤S4中,检测加工区是否处在空闲状态,如果否,发送等待命令,等待加工区处在空闲状态,推料到加工区,并检测推料是否完成。
进一步地,在步骤S5之后还包括,若加工完成,则推料到下料区。
进一步地,在步骤S2中,优化板材排版信息具体包括:开料排版优化和加工路径优化。
进一步地,在步骤S2中还包括:将优化后的板材排版信息对应的图形在显示界面中直观显示。
进一步地,在所述将优化后的板材排版信息对应的图形在显示界面中直观显示之后,还包括调节排版。
进一步地,在步骤S3中的贴标具体为将标签贴到需要加工的板材上,标签内容包括:工件ID、材料名称、工件名称、客户名称和交货日期;标签形式包括:条形码和/或二维码。
进一步地,所述方法还包括在加工区的加工台面建立一个吸附力模型,计算加工时板材的综合受力,用于判断板材排版是否合理。
进一步地,在步骤S1中需要加工板材的数据信息包括:板材的大小、板材的种类、贴标、打孔、铣型、开槽、开料数据和***信息。
进一步地,在S5步骤中根据所述加工文件开始加工,所述加工对应的加工工序包括:开料、打孔、铣型和开槽。
第二方面,本发明还提供了一种控制大板套裁的***,其特征在于,所述***包括获取单元、读取分析单元、优化生成单元和控制单元,所述控制单元包括上料区控制单元和加工区控制单元;
所述获取单元,用于获取需要加工板材的数据信息,并生成对应的配置文件;
所述读取分析单元,用于读取并分析所述配置文件的数据信息;
所述优化生成单元,用于利用读取并分析所述配置文件的配置信息,在根据***配置信息生成并优化板材排版信息,并生成贴标文件和加工文件;
所述上料区控制单元,用于控制上料并检测上料是否齐平,如果是,根据所述贴标文件在上料区开始贴标,并检测贴标是否完成;
所述加工区控制单元,用于贴标完成后,检测加工区是否处在空闲状态,如果是,则推料到加工区,并检测推料是否完成;所述加工区控制单元还用于推料完成后,根据所述加工文件开始加工板材。
本发明通过提供了一种控制大板套裁的方法及***,带来的有益效果:大板套裁板式家具的制造过程更加自动化,从上料,贴标,推料到位,开料,打孔,铣型,开槽的全自动化监视与控制,自动计算最优排版信息,有效的减少了废料率,并图形化直观的显示排版结果,极大的降低了对操作人员的要求。具有选择过滤功能,并把未加工的类型输出,便于下一道工序的加工,增加用户的自由度,从而解决了现有的开料工具对人工的依赖度较高、误差大操作耗时长以及余料可再利用率低等问题。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的控制大板套裁的方法流程示意图;
图2是本发明一实施例提供的控制大板套裁的方法流程示意图;
图3是本发明一实施例提供的控制大板套裁的***结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1示出了发明一实施例提供的控制大板套裁的方法流程,详细过程如下:
S101、获取需要加工板材的数据信息,并生成对应的配置文件。
在此步骤中,获取需要加工板材的数据信息,包括家具板材的大小,即长宽厚等;板材的材质,例如硬度等;还包括加工之前需要贴标信息;以及具体加工信息,例如打孔、铣型、开槽和开料数据等,将这些待加工板材的数据信息按照固定的格式生成对应的配置文件,例如制作成XML文件等。相比市场的电子锯的开料尺寸,都是在界面一个一个的纯数字输入,操作麻烦,容易出错,且对操作师傅的要求较高。本步骤中采用的是配置文件方式,不需要在界面一个一个的纯数字输入的,使操作更加便捷。
S102、读取并分析所述配置文件的配置信息,根据配置信息生成并优化板材排版信息,并生成贴标文件和加工文件。
在本步骤中,读取配置文件的数据信息,例如XML文件的数据信息,首先需要确认XML读取是否成功,即确认XML格式是否正确等;其次确认读取并分析信息包括板材的大小、板材的种类、贴标、打孔、铣型、开槽、开料数据和***配置等信息具体内容;并根据***的配置信息(比如刀具信息、板材库信息以及机器配置信息等),生成并优化板材排版信息,再生成贴标文件和加工文件。优化板材排版信息具体包括:开料排版优化和加工路径优化,开料排版优化目的是尽可能的减少废料率;加工路径优化实际上是寻找加工的最短路径,为了减少机头的行程,缩短加工时间;生成贴标文件和加工文件,分别用于板材的贴标和后续的加工,贴标文件和加工文件具体形式是转换G代码,转换G代码文件是生成运动控制器所需的代码,传输G代码文件到运动控制器,通过运动控制器去控制电机移动的路径及速度,从而控制各种刀具对板材的加工步骤。此步骤主要目的是为缩短板材的加工时间,方便操作人员,提供效率。
此外,还包括在加工区的加工台面建立一个吸附力模型,计算加工时板材的综合受力,用于判断板材排版是否合理。此吸附力模型主要是解决加工安全问题,为了避免加工过程中出现板材移动或者飞板等问题。由于加工台面对板材的吸附力实际是由中心到边缘的逐渐减弱的渐变过程。并且加工台面对大板的吸附力比对小板的吸附力强,从而导致如果小板排布在加工台边缘的话,刀具对板材加工,快完成一圈,工件即将要与其他板材分离时,由于台面吸附力不足以及刀具对板材的侧向力,会导致板材的移动,甚至板材会飞出加工台面,影响加工,更有甚者会造成对人的伤害。
S103、上料并检测上料是否齐平,如果是,根据所述贴标文件在上料区开始贴标,并检测贴标是否完成。
此步骤是接着上述的S101和S102步骤,在上述两个步骤已经完成以后,可以开始准备装料,即是开始加工过程。将待加工的板材在上料区上料,上料并检测上料是否齐平,如果判断上料齐平符合标准,将执行下一步动作;如果判断上料齐平不符合标准,将发送指令并提示继续调整上料直到上料齐平为止。然后开始执行下一步动作即是开始准备在上料区贴标,贴标是根据步骤S102的贴标文件进行的,贴标具体为将标签贴到需要加工的板材上,标签内容可以为工件ID、材料名称、工件名称、客户名称或交货日期等,或者包含其中之一,或者部分,或者全部;标签形式包括:条形码和/或二维码。
另外还有检测贴标状态,即是贴标的内容是否正确,贴的标签形式是否正确等。等待贴标完成后,发送推料命令,对应的机器动作为将装载已近贴标完成板材的升降台上升到一定高度后停止,推料气缸把板材齐平到固定位置,准备将板材推到加工区,准备下一步的加工工序。
S104、若贴标完成,检测加工区是否处在空闲状态,如果是,则推料到加工区,并检测推料是否完成。
在此步骤中,收到推料命令后并并不会马上将板材推送到加工区,而是检测加工区是否处在空闲状态,如果加工区处在空闲状态则推料到加工区,如果加工区不是处在空闲状态,则发送等待指令,等待指令是等待加工区不在工作,处在空闲状态时,在发送推料命令,并在执行推料动作,并检测推料状态,检测推料状态包括检测是否推料成功以及推料是否到位等。
S105、若推料完成,根据所述加工文件开始加工板材。
根据步骤S102中的加工文件开始对板材进行加工,加工对应的加工工序包括:开料、打孔、铣型和开槽。其中还包括可过滤不需要在设备加工的类型如开料、打孔、铣型、开槽等,并把未加工的类型输出,便于下一道工序的加工,增加用户的自由度。
本方法的步骤都是在全自动化监视与控制条件下进行的,因此板材的加工更加快捷和方便,解决了现有的开料工具对人工的依赖度较高、误差大操作耗时长等问题。
图2示出本发明又一实施例提供的控制大板套裁的方法流程;与图1示出的方法不同之处在于:步骤S202和多了步骤S206。
S202、读取并分析所述配置文件的配置信息,根据***配置信息生成并优化板材排版信息,并生成贴标文件和加工文件,并将优化后的板材排版信息对应的图形在显示界面中直观显示。
本步骤中,将优化后的板材排版信息对应的图形在显示界面中直观显示,可以实时观察优化结果,并且还可增加手动调节排版功能,增加可操作性。
S206、若加工完成,则推料到下料区。
本步骤中,检测加工状态,具体检测加工完成的进度和正确度,有无异常情况等,等待加工完成后,将板材推出加工区送到下料区,便于分拣加工完成的板材。
图3是本发明一实施例提供的采用控制大板套裁的***,和上述图1对应的实施例提供的方法相对应,该***包括获取单元31、读取分析单元32、优化生成单元33和控制单元,该控制单元包括上料区控制单元34和加工区控制单元35;
获取单元31,用于获取需要加工板材的数据信息,并生成对应的配置文件;
读取分析单元32,用于读取并分析所述配置文件的配置信息;
优化生成单元33,用于利用读取并分析所述配置文件的配置信息,根据配置文件的配置信息生成并优化板材排版信息,并生成贴标文件和加工文件;
上料区控制单元34,用于控制上料并检测上料是否齐平,如果是,根据所述贴标文件在上料区开始贴标,并检测贴标是否完成;
加工区控制单元35,用于根据若贴标完成,检测加工区是否处在空闲状态,如果是,则推料到加工区,并检测推料是否完成;还用于若推料完成,根据所述加工文件开始加工板材。
本实施例中的***与前述实施例中的控制大板套裁的方法是基于同一发明构思下的两个方面,在前面已经对方法实施过程作了详细的描述,所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施中的***的结构及实施过程,为了说明书的简洁,在此就不再赘述。
通过使用大板套裁***制造板式家具的过程更加自动化,自动计算最优排版信息,有效的减少了废料率,极大的降低了对操作人员的要求,从而解决了现有的开料工具对人工的依赖度较高、误差大操作耗时长以及余料可再利用率低等问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种控制大板套裁的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、获取需要加工板材的数据信息,并生成对应的配置文件;
S2、读取并分析所述配置文件的配置信息,根据所述配置信息生成并优化板材排版信息,并生成贴标文件和加工文件;
S3、上料并检测上料是否齐平,如果是,根据所述贴标文件在上料区开始贴标,并检测贴标是否完成;
S4、若贴标完成,检测加工区是否处在空闲状态,如果是,则推料到加工区,并检测推料是否完成;
S5、若推料完成,根据所述加工文件开始加工板材。
2.如权利要求1所述控制大板套裁的方法,其特征在于,在步骤S3中,上料并检测上料是否齐平,如果否,继续调整上料并检测,直到上料齐平为止,并执行步骤S3中上料齐平后的动作。
3.如权利要求1所述控制大板套裁的方法,其特征在于,在步骤S4中,检测加工区是否处在空闲状态,如果否,发送等待命令,等待加工区处在空闲状态,推料到加工区,并检测推料是否完成。
4.如权利要求1-3之一所述控制大板套裁的方法,其特征在于,在步骤S5之后还包括,若加工完成,则推料到下料区。
5.如权利要求1-3之一所述控制大板套裁的方法,其特征在于,在步骤S2中,优化板材排版信息具体包括:开料排版优化和加工路径优化。
6.如权利要求5所述程序控制大板套裁的方法,其特征在于,在步骤S2中还包括:将优化后的板材排版信息对应的图形在显示界面中直观显示。
7.如权利要求6所述控制大板套裁的方法,其特征在于,在所述将优化后的板材排版信息对应的图形在显示界面中直观显示之后,还包括调节排版。
8.如权利要求1所述控制大板套裁的方法,其特征在于,在步骤S3中的贴标具体为将标签贴到需要加工的板材上,标签内容包括:工件ID、材料名称、工件名称、客户名称和/或交货日期;标签形式包括:条形码和/或二维码。
9.如权利要求1所述控制大板套裁的方法,其特征在于,所述方法还包括在加工区的加工台面建立一个吸附力模型,计算加工时板材的综合受力,用于判断板材排版是否合理。
10.一种控制大板套裁的***,其特征在于,所述***包括获取单元、读取分析单元、优化生成单元和控制单元,所述控制单元包括上料区控制单元和加工区控制单元;
所述获取单元,用于获取需要加工板材的数据信息,并生成对应的配置文件;
所述读取分析单元,用于读取并分析所述配置文件的配置信息;
所述优化生成单元,用于利用读取并分析所述配置文件的数据信息,根据所述配置信息生成并优化板材排版信息,并生成贴标文件和加工文件;
所述上料区控制单元,用于控制上料并检测上料是否齐平,如果是,根据所述贴标文件在上料区开始贴标,并检测贴标是否完成;
所述加工区控制单元,用于贴标完成后,检测加工区是否处在空闲状态,如果是,则推料到加工区,并检测推料是否完成;所述加工区控制单元还用于若推料完成,根据所述加工文件开始加工板材。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160504 |