CN113065220A - 退弯模拟方法及退弯模拟*** - Google Patents

Abstract

本申请提供一种退弯模拟方法及***，模拟方法包含下列步骤：输入弯管机的机台数据，储存于储存装置；输入管件的退弯程序，产生该管件的限制条件；调整限制条件的多个参数，建立优化退弯模型，并储存于储存装置；输入实际生产管件以进行比对程序，依据优化退弯模型调整多个参数以取得实际退弯程序；以及将实际退弯程序输出。本申请解决人工规划的退弯流程耗时且存在技术差距的问题。

Description

退弯模拟方法及退弯模拟***

技术领域

本申请是关于一种退弯模拟方法及退弯模拟***，特别是关于一种利用优化退弯模型调整多个参数，以取得实际退弯程序的退弯模拟方法及退弯模拟***。

背景技术

电动弯管机的退弯流程发展，早期是藉由技师实际操作机台，观察弯管机运作情况并逐步设定退弯流程，并手动调整参数使模具管件彼此不发生干涉，或者藉由设定各个部件、轴承的退弯安全点(以退到底为原则)，以规划退弯步骤。然而，此种操作方式需实际在机台上运行，规划过程中也会消耗管件或是相当耗时。因此，3D模拟的***被应用于此领域，在虚拟的平台上模拟退弯流程，并将各项参数储存于***里，以在不消耗管件的情况下完成规划。然而，无论是实际操作退弯流程并记录下来，或是藉由技师操作模拟的***来调整参数，不同的产品都需要重新进行参数的调整，无法藉由模型自动地规划及修正参数。

有鉴于此，建立一个由技师设立的优化退弯模型，使其能自动地比对并优化不同产品的退弯流程，取得对应各产品的参数是本发明所欲达成的目标。因此，本发明提供了一种退弯模拟方法及退弯模拟***，针对现有技术的缺失加以改善，进而增进产业上的实施利用。

发明内容

针对上述公知技术的问题，本发明的目的是提供一种退弯模拟方法及退弯模拟***，以解决人工规划的退弯流程耗时且存在技术差距的问题。

根据本发明的一目的，提出一种退弯模拟方法，包含下列步骤：透过输入设备输入弯管机的机台数据，将机台数据储存于储存装置；透过输入设备输入管件的退弯程序，藉由处理器存取储存装置的机台数据，产生管件的限制条件；藉由操作者调整限制条件的多个参数，建立优化退弯模型，并将优化退弯模型储存于储存装置；透过输入设备输入实际生产管件，藉由处理器进行比对程序，依据优化退弯模型调整多个参数以取得实际退弯程序；以及透过输出装置将实际退弯程序输出。

根据本发明的另一目的，提出一种退弯模拟***，包含输入设备、储存装置、处理器及输出装置。其中输入设备输入弯管机的机台数据、管件的退弯程序及实际生产管件。储存装置储存机台数据。处理器存取储存装置，执行多个指令以施行下列步骤：存取储存装置的机台数据，产生管件的限制条件；调整限制条件的多个参数，建立优化退弯模型；以及进行比对程序，依据优化退弯模型调整多个参数以取得实际退弯程序。输出装置将实际退弯程序输出。

可选的，退弯程序包含退夹、退通芯、退导模、位移、送料、换层、进弯及转角的程序。

可选的，处理器透过三角网格法建立虚拟模具与虚拟机台以及管件，藉由虚拟模具与虚拟机台运行时出现干涉与否以进行比对程序。

可选的，输出装置连接到弯管机，输出实际退弯程序到弯管机以进行加工。

综上所述，本发明的退弯模拟方法及退弯模拟***，其具有一个或多个下述优点：

(1)此退弯模拟方法透过操作者建立好优化退弯模型，当之后输入实际生产管件的数据，就无须进行手动规划实际退弯程序，有效地减少人力及花费在规划的时间。

(2)此退弯模拟方法藉由三角网格法自动判断过程是否出现干涉，在不发生干涉的前提下进行参数的修正，以得到耗时最短的实际退弯程序。

(3)此退弯模拟方法藉由处理器修正参数，而非透过不同的技师设定，能够不受人为的技术差距影响，提升整体制程的稳定性及减少错误的发生。

附图说明

所包含的附图是藉由本发明的例示性实施例来提供本发明概念的进一步理解，且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图以及说明书一同用于解释本发明概念的方面以及特征，在附图中：

图1是本发明实施例的退弯模拟方法的流程图；

图2是本发明实施例的退弯模拟方法的参数调整示意图；

图3是本发明实施例的退弯模拟方法的比对程序的流程图；

图4是本发明实施例的退弯模拟***的示意图。

其中，图中各附图标记：

1、退弯模拟***；10、输入设备；20、储存装置；30、输出装置；40、处理器；B、夹B；B’、固定模具；D、距离；S1、S2、S3、S4、S5、步骤。

具体实施方式

为了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书的作用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围。

除非另有定义，否则本文中所使用的所有术语(包含技术术语以及科学术语)具有与发明概念本领域的技术人员所了解的相同含意。另外，字典中定义的术语应被解释为具有与相关领域的上下文的涵义一致的含意，且除非在此明确定义，否则不应以理想或过度正式的方式来理解。

像是「进」、「入」、「出」、「退」以及其他类似的术语在本文中用于描述的目的，从而描述如附图中所示的组件或特征与别的组件或特征的关系。空间相对术语旨在涵盖除了附图中所描绘的方位以外的使用中的设备、操作和/或制造中的不同方位。

参考图1，其是本发明实施例的退弯模拟方法的流程图。如图所示，退弯模拟方法(或称退弯仿真方法)包含以下步骤S1～S5：

步骤S1：透过输入设备输入弯管机的机台数据，将机台数据储存于储存装置。机台数据包含了弯管机的规格、模具组件的尺寸形貌，举例而言，像是导模单元的长宽高尺寸、形貌及承载导模单元的载台等细节，这些机台数据将应用于之后将描述的模型建构。而这里所述的输入设备以是弯管机的操作平台，也以是安装有模拟软件的计算机及其周边，然而本发明不限于此，透过有线或无线网络传输、USB随身碟等方式亦能够将机台数据储存于像是数据库的储存装置中。

步骤S2：透过输入设备输入管件的退弯程序，藉由处理器存取储存装置的机台数据，产生管件的限制条件。退弯程序包含了退夹、退通芯、退导模、位移、送料、换层、进弯及转角的程序。处理器执行指令来存取储存装置内的数据，并对应于管件的退弯程序产生限制条件，举例而言，当操作者输入退导模程序，处理器取得机台数据后，显示导模的限制条件(或称剩余量)为50cm，则表示导模仅以后退移动50cm的距离，此后退距离受限于弯管机的结构。类似地，当操作者输入转角程序，处理器取得机台数据后，显示转角的限制条件(或称剩余量)为360°，表示转角以转动360°。

更具体地，此步骤S2称为教导式退弯流程规划，其详细步骤依序如下：弯管完成、退夹B、退夹A、退通芯、退导模、位移出、送料、换层、位移入、进弯、送料、转角及下一弯次。依照上述的顺序一步一步输入退弯程序，并藉由处理器存取机台数据后给予程序中的每一个相对应的限制条件。应当注意的是，此处的描述方法仅为说明性示例用，其目的为便于理解，然而，上述的程序中的一部分实际为多轴同动的退弯程序(例如，同时退夹B与退夹A)，而非退完夹B才会退夹A。然而，本发明不限于此，在另一实施例中，根据不同的弯管机装置，上述的详细步骤的顺序以改变或是省略。举例而言，若弯管机仅有一夹具，则详细步骤中就只会有一个退夹程序。

步骤S3：藉由操作者调整限制条件的多个参数，建立优化退弯模型，并将优化退弯模型储存于储存装置。经由步骤S2输入退弯程序后，操作者(例如，具有丰富经验的技师)调整多个参数。图2是本发明实施例的退弯模拟方法的参数调整示意图。在这里以夹B(即图2中的符号B)以及固定模具B’作为示例，夹B的限制条件为70cm，经验老到的技师为了节省时间，不会将夹B退到底(使剩余量为0cm)，而是在0～70cm的距离的间挑选一个能闪避干涉的位置，就结束退夹B的程序。例如，夹B仅退0～10cm的间会与管件产生干涉，则将夹B的参数设定为15cm(即图2中的距离D)，使夹B不需退到底，但仍能安全的完成退夹B程序。依照上述流程逐一设定一列程序的规划。

当一列由操作者调整参数以优化的程序完成后，即完成一优化退弯模型。这个优化退弯模型用于下文中将描述的自动规划退弯流程。且此优化退弯模型将储存于储存装置中，以供后续的每一次规划使用。

步骤S4：透过输入设备输入实际生产管件，藉由处理器进行比对程序，依据优化退弯模型调整多个参数以取得实际退弯程序。当弯管步骤完成后，要开始进行退弯流程，则依据当下操作者所输入的实际生产管件的条件(或是以在弯管前就预先设定好)，藉由处理器进行比对程序(本实施例中称为YLM退弯算法，YLM Retreat Algorithm)，以调整多个退弯过程中的参数。

比对程序中，是藉由三角网格法建立虚拟模具与虚拟机台以及管件，再藉由三角网格进行碰撞判断，以程序的方式建立判断的流程。参考图3，其为本发明实施例的退弯模拟方法的比对程序的流程图。如图所示，每当进行完一个或多个程序时，处理器就会使用三角网格侦测是否干涉，当发生干涉时，则将当前程序停止，并返回的前的程序重新调整参数，若未发生干涉则进行下一程序。举例而言，当退通芯的距离参数为40cm，但下一程序的三角网格侦测到干涉，则退回到退通芯程序，将退通芯的距离参数改为45cm，若下一程序的三角网格未侦测到干涉，视为退通芯程序完成。依照此比对程序(或称算法)，由处理器自动规划并建立一实际退弯程序，大幅减低人为的技术差距，同时也减少人力资源的消耗。

更具体地，下文将详细描述比对程序。比对程序的第一步是将夹A与夹B同时往后退开且后退一个管件直径的距离，解除夹A与夹B对管件的夹持状态，若是管件进弯超过90°的成品，有可能与夹A与夹B发生干涉，因为管件已经倒钩回机构方向。藉由三角网格判断无干涉后，将会同动退导模、退通芯、位移出及送料进。此步骤容易发生送料往前与夹B发生干涉，因此，送料进的目标并非目标送料位置，而是脱模距离。接着进行换层与位移入，换层发生干涉主要有两个原因，第一个原因为夹A与夹B退后距离不够，导致与夹A或夹B发生碰撞，第二个原因是直径模第一层与第二层半径不一样导致换层时撞到直径模。这两个原因都以藉由将夹A与夹B多退出一点来解决，故当发生干涉时将回到退夹A与退夹B的程序。

接着进入到进弯程序，进弯程序最为复杂，因牵涉到最多的机构。进弯程序是将曲手回到0°，曲手上设置有夹B，往回压的时候可能与管件产生干涉。又此时若导模没有退回原点，夹B也会因为曲手的关系与导模发生干涉，还有脱模不完全时将会与直径模发生干涉。为求减少退弯时间也会与转管程序同时运作，本实施例中，当进弯程序退至15°时，同时转管至目标角度，若在转动的过程中发生干涉则会让进弯程序先进行，等退至0°后

再动转管，若无发生干涉将判定完成退弯，进行一下个弯次。进弯程序分成两步骤是因为当转管转动，退弯有更多机会与管件发生干涉，最好的情况是退弯到0°，转管再转动，如此一来就会大幅减少干涉情形，但是这种流程会让耗时大量增加，所以折衷为分成两个步骤。也因此，本发明不限于此，在不发生干涉的前提下，亦在将进弯程序退至0°的同时转动转管。

步骤S5：透过输出装置将实际退弯程序输出。藉由步骤S4得到的实际退弯程序以经由有线或无线网络等方式输出到显示屏幕等装置供操作者检视。然而，本发明不限于此，亦将实际退弯程序输入到储存装置中作为纪录，以供往后存取。

藉由上述的模拟退弯方法，能够藉由处理器进行自动规划实际退弯程序，有效地减少人力及花费在规划的时间，并得到一优化的退弯流程，且不会因为操作者而出现技术差距。

图4是本发明实施例的退弯模拟***的示意图。退弯模拟***1包含输入设备10、储存装置20、处理器40及输出装置30。输入设备10是用于弯管机的机台数据、管件的退弯程序及实际生产管件。本实施例的输入设备10为弯管机的操作平台。在另一实施例中，输入设备包含个人计算机、服务器等电子装置的输入界面，像是触控屏幕、键盘、鼠标等。储存装置20以为服务器、云端硬盘或磁盘等储存媒体。

处理器40包含计算机或服务器当中的中央处理器、微处理器等，其包含多核心的处理单元或者是多个处理单元的组合。处理器40是用来存取储存装置20的机台数据以产生管件的限制条件，藉由调整限制条件的参数以建立优化退弯模型，接着进行比对程序取得实际退弯程序。这些流程参考前述实施例的模拟退弯方法，相同技术特征不再重复描述。在本实施例中，输出装置30是连接到弯管机，待处理器40完成比对程序，得到实际退弯程序后，即直接将实际退弯程序应用于实际生产管件上。然而，本发明不限于此，输出装置30以为计算机的显示屏幕或是操控平台的显示屏幕供操作者检视，亦让实际退弯程序经由有线、无限网络上传至其他储存媒体或服务器储存。

本发明的例示性实施例于实际应用上，与作为比较例的标准退弯流程(例如，每一个退弯程序都退到最远处的安全点)相比，节省30％的时间，若与技师规划的退弯流程相比，依照弯管经验的差别，可能节省10％～20％的时间。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的专利范围中。

Claims (8)

1.一种退弯模拟方法，其特征在于，包含下列步骤：

通过输入设备输入弯管机的机台数据，将所述机台数据储存于储存装置；

通过所述输入设备输入管件的退弯程序，藉由处理器存取所述储存装置的所述机台数据，产生所述管件的限制条件；

藉由操作者调整所述限制条件的多个参数，建立优化退弯模型，并将所述优化退弯模型储存于所述储存装置；

通过所述输入设备输入实际生产管件，藉由所述处理器进行比对程序，依据所述优化退弯模型调整多个参数以取得实际退弯程序；以及

通过输出装置将所述实际退弯程序输出。

2.如利要求1所述的退弯模拟方法，其特征在于，所述退弯程序包含退夹、退通芯、退导模、位移、送料、换层、进弯及转角的程序。

3.如权利要求1所述的退弯模拟方法，其特征在于，所述处理器通过三角网格法建立虚拟模具与虚拟机台以及管件，藉由所述虚拟模具与所述虚拟机台出现干涉与否以进行所述比对程序。

4.如权利要求1所述的退弯模拟方法，其特征在于，所述输出装置连接到所述弯管机，输出所述实际退弯程序到所述弯管机以进行加工。

5.一种退弯模拟***，其特征在于，包含：

输入设备，输入弯管机的机台数据、管件的退弯程序及实际生产管件；

储存装置，储存所述机台数据；

处理器，存取所述储存装置，执行多个指令以施行下列步骤：

存取所述储存装置的所述机台数据，产生所述管件的限制条件；

调整所述限制条件的多个参数，建立优化退弯模型；以及

进行比对程序，依据所述优化退弯模型调整多个参数以取得实际退弯程序；以及

输出装置，将所述实际退弯程序输出。

6.如权利要求5所述的退弯模拟***，其特征在于，所述退弯程序包含退夹、退通芯、退导模、位移、送料、换层、进弯及转角的程序。

7.如权利要求5所述的退弯模拟***，其特征在于，所述处理器通过三角网格法建立虚拟模具与虚拟机台，藉由所述虚拟模具与所述虚拟机台出现干涉与否以进行所述比对程序。

8.如权利要求5所述的退弯模拟***，其特征在于，所述输出装置连接到所述弯管机，输出所述实际退弯程序到所述弯管机以进行加工。

Images