CN114995287A - 一种多类工件的连续生产方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多类工件的连续生产方法及存储介质，涉及零件加工的技术领域，包括以下步骤：获取生产数据集合，选定生产数据集合中一个加工订单，根据选定的加工订单中的加工程序编号确定需运行的加工程序；运行加工程序以生产出相应的工件；更新与当前选定的加工订单所对应的生产量；若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，清空生产量，按照预设顺序选定下一个加工订单。将多个加工订单以生产数据合集的形式输入到数控机床中，使得数控机床根据生产数据合集中存储的订单信息自动确定需执行的加工程序以生产出与目标数量相同的工件量，在此过程中，可无需工作人员手动调整程序，从而有利于提高生产效率。

Description

一种多类工件的连续生产方法及存储介质

技术领域

本发明涉及零件加工领域，尤其是涉及一种多类工件的连续生产方法及存储介质。

背景技术

数控机床是一种装有程序的自动化机床。该控制***能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序。该控制***按输入的尺寸参数控制机床的动作，自动地将零件加工出来。

然后实际生产过程中，存在客户订单分散的现象，这些订单单个所需的工件数量少，且生产出的工件的类型又各不相同，导致工作人员需要在一个订单完成后再手动上输入参数以调整程序，生产效率低。

发明内容

为了提高生产效率，本申请提供一种多类工件的连续生产方法及存储介质。

第一方面，本申请提供一种多类工件的连续生产方法，采用如下的技术方案：

一种多类工件的连续生产方法，包括以下步骤：

获取生产数据集合，所述生产数据集合中存储有若干加工订单，所述加工订单包含加工程序编号、总长度和目标数量；

选定生产数据集合中一个加工订单，根据选定的加工订单中的加工程序编号确定需运行的加工程序，并将当前确定的需运行的加工程序定义为活跃程序；

运行活跃程序以生产出相应的工件；

每次活跃程序运行结束后，更新与当前选定的加工订单所对应的生产量，并判断生产量是否等于选定的加工订单中的目标数量；

若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，清空生产量，按照预设顺序选定下一个加工订单，以及根据当前选定的加工订单确定相应的活跃程序，并运行活跃程序以生产出相应的工件。

通过上述技术方案，将多个加工订单以生产数据合集的形式输入到数控机床中，使得数控机床根据生产数据合集中存储的订单信息自动确定需执行的加工程序以生产出与目标数量相同的工件量，在此过程中，可无需工作人员手动调整程序，从而有利于提高生产效率。

可选的，所述活跃程序包括主轴程序和副轴程序，运行活跃程序以生产出相应的工件，包括以下步骤：

执行主轴程序和副轴程序；

在副轴程序完成后，执行预设的推料程序和切料程序；

在推料程序完成后，执行预设的交换程序。

可选的，运行活跃程序以生产出相应的工件，还包括以下步骤：

在执行主轴程序和副轴程序之前，判断当前记录的生产量是否为零；

若当前记录的生产量为零，则只执行主轴程序，暂停执行副轴程序，并在主轴程序执行完毕后直接执行预设的切料程序和交换程序；

若当前记录的生产量不为零，则执行主轴程序和副轴程序。

可选的，若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，清空生产量，包括：若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，依次运行当前选定的加工订单所对应的副轴程序、推料程序，推料程序运行结束后清空生产量。

可选的，每次活跃程序运行之前，还包括以下步骤：

获取余料长度测量值，判断余料长度测量值是否大于或等于当前选定的加工订单中的总长度；

若余料长度测量值大于或等于当前选定的加工订单中的总长度，则运行活跃程序以生产工件；

若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行预设的换料程序以更换原料。

可选的，获取余料长度测量值之后，还包括以下步骤：

计算余料长度测量值与余料长度预设值的差值，并定义该差值为长度差值；

判断长度差值是否小于预设的偏差允许值；

若长度差值小于或等于偏差允许值，则判断余料长度测量值是否大于或等于当前选定的加工订单中的总长度；

若长度差值大于偏差允许值，则发出报警。

可选的，若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行交换程序，还包括以下步骤：

判断余料长度测量值是否小于或等于落料阈值；

若余料长度测量值小于或等于落料阈值，则执行换料程序；

若余料长度测量值大于落料阈值，则以预设长度值作为输入参数执行切料程序，直到余料长度测量值小于或等于落料阈值。

可选的，若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行换料程序，还包括以下步骤：

判断余料长度测量值是否大于或等于下一个被选定的加工订单中的总长度；

若余料长度测量值大于或等于下一个被选定的加工订单中的总长度，则将下一个被选定的加工订单拆分成第一订单和第二订单，并将当前的加工订单整理成第三订单，依次选定第一订单、第三订单和第二订单以加工工件。

可选的，获取生产数据集合，包括以下步骤：

获取订单信息，所述订单信息包括尺寸信息和目标数量；

根据尺寸信息匹配出相应的加工程序编号；

将加工程序编号、总长度和目标数量重新整合成加工订单，并将加工订单存储到预设的生产数据集合中。

第二方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述多类工件的连续生产方法的计算机程序。

综上所述，将多个加工订单以生产数据合集的形式输入到数控机床中，使得数控机床根据生产数据合集中存储的订单信息自动确定需执行的加工程序以生产出与目标数量相同的工件量，在此过程中，可无需工作人员手动调整程序，从而有利于提高生产效率。

附图说明

图1是本申请实施例的整体流程框图。

图2是本申请在一个实施例中步骤S300的具体流程框图。

图3是本申请在另一个实施例中步骤S300的补充流程框图。

具体实施方式

以下结合附图1至图3对本申请作进一步详细说明。

一种多类工件的连续生产方法，参见图1，包括以下步骤：

S100、获取生产数据集合。

生产数据集合中存储有若干加工订单，加工订单包含加工程序编号、总长度和目标数量。

其中，加工程序编号有多种，每种加工程序编号对应一种加工程序，而每种加工程序用于加工一种特定的工件。

加工程序由工作人员预设编写并存储得到数据库中。每个加工程序生成时，均会同步生成相应的加工程序编号以及同该加工程序编号所对应的工件的尺寸信息。

总长度是指同一加工订单中加工程序编号所对应的特定工件轴向的长度。

目标数量是指该加工订单所需求的应用对应加工程序加工出的工件的数量。

在一个实施例中，获取生产数据集合，包括以下步骤：

S110、获取订单信息，所述订单信息包括尺寸信息和目标数量。

对于不同形状的工件，尺寸信息所包含的内容会有一定的区分，例如，阶梯轴就需要比光轴额外提供阶梯部位的厚度、直径以及阶梯部位到阶梯轴两端的距离。但需注意的是，每种工件的尺寸信息均包含工件沿轴向方向的整体长度，而该整体长度会在步骤S130中单独提取出来并作为总长度存储到加工订单中。

S120、根据尺寸信息匹配出相应的加工程序编号。

若根据当前获取的订单信息中的尺寸信息无法匹配到对应的加工程序编号，则表明数据库中没有建立相应的加工程序，则发出报警以提醒工作人员介入。

为了减少加工程序的数量，工作人员在编写加工程序时，在每种加工程序中设置一个可变参数。而根据尺寸信息匹配出相应的加工程序编号，是数据库中存储的尺寸预设信息与订单信息中的尺寸信息进行一一匹配，而尺寸预设信息中不设置加工程序中可变参数所对应的尺寸信息，即匹配时允许存在不相同的可变参数所对应的尺寸信息，而其余尺寸信息需相同。

例如，一个用于生产阶梯轴的加工程序的可变参数是阶梯部的直径，那么只要加工订单中除了阶梯部直径这一尺寸外的其他尺寸信息与该加工程序所对应的尺寸预设信息均能匹配上，那么这些加工订单均会采用该加工程序进行生产，只是针对不同的加工订单中，该加工程序会采用每个加工订单各自的阶梯部的直径来作为可变参数的确切值。

S130、将加工程序编号、总长度和目标数量重新整合成加工订单，并将加工订单存储到预设的生产数据集合中。

订单信息由工作人员输入，且工作人员可以调整加工订单在生产数据集合的存储顺序。

S200、选定生产数据集合中一个加工订单，根据选定的加工订单中的加工程序编号确定需运行的加工程序，并将当前确定的需运行的加工程序定义为活跃程序。

生产数据集合中加工订单的选定是按照预设顺序进行的，在本实施例中，预设顺序为从前往后的顺序，即刚开始生产时，选定的加工订单为生产数据集合中排序最靠前的加工订单。

S300、运行活跃程序以生产出相应的工件。

按照活跃程序来运行数控机床即可生产出相应的工件。

S400、每次活跃程序运行结束后，更新与当前选定的加工订单所对应的生产量，并判断生产量是否等于选定的加工订单中的目标数量。

生产量是指当前加工订单下实际生产出的工件数量。生产量的初始值为零。

更新与当前选定的加工订单所对应的生产量是指在当前生产量的基础上增加一个数值，并替代当前的生产量，例如，初始的生产量为零，在执行完一次活跃程序后，生产量经过更新就变成一。

S500、若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，清空生产量，按照预设顺序选定下一个加工订单，以及根据当前选定的加工订单确定相应的活跃程序，并运行活跃程序以生产出相应的工件。

由于生产量是随着活跃程序的执行次数而逐个增加的，且生产量一旦等于当前选定的加工订单中的目标数量就会清零，因此实际上只存在生产量小于或等于选定的加工订单中的目标数量这两种情况。

若生产量不等于选定的加工订单中的目标数量，就只有生产量小于选定的加工订单中的目标数量这一种情况，则继续运行下一次的活跃程序。

在本实施例中，工件的原材料为长条状的棒料，加工工件的具体方法是分两步骤对棒料进行加工，即先对棒料的一端端部进行加工，如车削加工，再从棒料上将成型的端部分切下来以形成半成品，最后对半成品的另一端进行加工以生成成品。因此，加工程序包括用于对棒料进行一端加工的主轴程序和用于对半成品加工的副轴程序。

并且为了节省加工时间，对棒料一端的加工和对半成品的加工是同时进行的，即主轴程序和副轴程序会同时运行，并且用于固定棒料和半成品的夹持工具是不同的，定义用于夹持棒料的夹持工具为第一夹持部，定义用于夹持半成品的夹持工具为第二夹持部。为了实现上述的加工，还需要预先设置切料程序、推料程序和交换程序，其中，推料程序被执行时用于控制第二夹持部将放下其所夹持的工件。交换程序被执行时用于控制第一夹持部将其所夹持的工件转移到第二夹持部上。切料程序用于控制分切工具从棒料上裁切出半成品。

因此，运行活跃程序以生产出相应的工件，参见图2，包括以下步骤：

S310、执行主轴程序和副轴程序。

主轴程序和副轴程序是同时进行的，但两个程序运行时间可能存在差异，只有当两个程序均执行完毕后，才会进入到下一个步骤。以避免主轴程序或副轴程序与其他程序之间在运行时发生干扰。

S320、在副轴程序完成后，执行预设的推料程序和切料程序。

由于针对对象的不同，推料程序和切料程序可同时启动。

切料程序在执行时，以当前选定的加工订单中的总长度作为输入参数，使得切料程序在运行时分切工具能够从棒料上裁切出长度为总长度的半成品。

S330、在推料程序完成后，执行预设的交换程序。

交换程序执行完毕后，第一夹持部空置，第二夹持部上夹持有半成品，继续运行活跃程序即可同时通过主轴程序加工棒料，且通过副轴程序加工半成品。

在一个实施例中，运行活跃程序以生产出相应的工件，还包括以下步骤：

S301、在执行主轴程序和副轴程序之前，判断当前记录的生产量是否为零。

由于在刚获取到生产数据集合以生产工件以及刚更换加工订单以生成另一种类的工件时，副轴程序所对应的第二夹持件上不存在当前加工订单所对应的半成品，就没有必要执行副轴程序来增加设备空耗。而上述两种情况生产量均为零，因此判断当前生产量是否为零，即可判断是否属于上述两种情况之一。

S302、若当前记录的生产量为零，则只执行主轴程序，暂停执行副轴程序，并在主轴程序执行完毕后直接执行预设的切料程序和交换程序。

若当前记录的生产量为零，则暂停副轴程序，并且在暂停副轴程序的前提下也没有必要执行推料程序，因此主轴程序执行完成后直接依次执行切料程序和交换程序以生成半成品并将半成品传递到第二夹持件上。

S303、若当前记录的生产量不为零，则执行主轴程序和副轴程序。

若当前记录的生产量不为零，则说明第二夹持件上夹持有半成品，因此正常执行步骤310即可。

在一个实施例中，若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，清空生产量，包括：

若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，依次运行当前选定的加工订单所对应的副轴程序、推料程序，推料程序运行结束后清空生产量。

同一个加工订单的工件在加工过程中，除了第一个工件加工时会出现第二夹持件上没有半成品的情况，还会出现最后一个工件所对应的活跃程序执行完毕后，第二夹持件上仍留有半成品的情况，为了避免影响到下一个加工订单的生产，需要先将该半成品加工到成品后，再执行下一个加工订单。

在一个实施例中，每次活跃程序运行之前，参见图3，还包括以下步骤：

S340、获取余料长度测量值，判断余料长度测量值是否大于或等于当前选定的加工订单中的总长度。

余料长度测量值是通过安装在机床上的检测装置对机床上当前棒料的长度进行检测而得到的。

判断余料长度测量值是否大于或等于当前选定的加工订单中的总长度是为了了解当前剩余的棒料是否有足够长度加工出下一个当前选定加工订单所对应的工件。

而在活跃程序运行之前进行判断余料长度测量值是否大于或等于当前选定的加工订单中的总长度，是由于被选定的加工订单已经确定，加工订单所对应的工件的总长度也是确定的，一旦在活跃程序运行之后再判断，很可能下一个工件的生产会更换新的加工订单而导致判断结果无效。

S350、若余料长度测量值大于或等于当前选定的加工订单中的总长度，则运行活跃程序以生产工件。

在确保余料长度足够生产一个当前加工订单所对应的工件时，程序才会正常进行后续操作。

S360、若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行预设的换料程序以更换原料。

预设的换料程序是用于更换机床上的棒料，换料程序执行后，若无法检测到有可更换的新的棒料，则会发出报警。

换料程序执行完毕后运行活跃程序以生产工件。

在一个实施例中，为了确保检测到的余料长度测量值是准确的，需要设置一个对照组来进行参照，具体的，在切料程序结束后，将预设的余料长度预设值减去总长度以获取差值，并将该差值更新为余料长度预设值；初始状态下，预料长度预设值为预设满值。且在换料程序执行结束后，余料长度预设值恢复为预设满值。

获取余料长度测量值之后，还包括以下步骤：

S341、计算余料长度测量值与余料长度预设值的差值，并定义该差值为长度差值。

需注意的是，长度差值是绝对值，长度差值越大，表示余料通过检测出的长度与计算出的长度之间的偏差越大。

S342、判断长度差值是否小于预设的偏差允许值。

偏差允许值是由人工设定的值，在本实施例中，偏差允许值为15mm。

S343、若长度差值小于或等于偏差允许值，则判断余料长度测量值是否大于或等于当前选定的加工订单中的总长度。

长度差值小于或等于偏差允许值时，说明余料的耗材处在合理范围，机床是处在正常工作状态的，从而表明余料长度测量值是比较准确的，因此可以根据余料长度测量值执行后续的程序。

S344、若长度差值大于偏差允许值，则发出报警。

长度差值大于偏差允许值时，表明要么是余料的耗材出现异常，要么是检测设备出现故障，均需要通过报警来让工作人员参与检查。

在一个实施例中，若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行交换程序，还包括以下步骤：

S345、判断余料长度测量值是否小于或等于落料阈值。

落料阈值是指机床允许的落料长度，是工作人员根据机床的规格来进行设定的。

S346、若余料长度测量值小于或等于落料阈值，则执行换料程序。

余料长度测量值小于或等于落料阈值时，直接进行换料程序，当前的余料能够顺利从机床中落下。

S347、若余料长度测量值大于落料阈值，则以预设长度值作为输入参数执行切料程序，直到余料长度测量值小于或等于落料阈值。

步骤S347中执行的切料程序是以预设长度值作为输入参数，本实施例中，落料阈值为150mm，预设长度值为100mm。

通过以预设长度值作为输入参数执行切料程序，机床会将余料分切成多个小段，且每个小段的长度都小于或等于落料阈值，以确保机床的正常落料。

在一个实施例中，若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行换料程序，还包括以下步骤：

S348、判断余料长度测量值是否大于或等于下一个被选定的加工订单中的总长度。

S349、若余料长度测量值大于或等于下一个被选定的加工订单中的总长度，则将下一个被选定的加工订单拆分成第一订单和第二订单，并将当前的加工订单整理成第三订单，依次选定第一订单、第三订单和第二订单以加工工件。

将下一个被选定的加工订单拆分成第一订单和第二订单的具体方式为根据下一个被选定的加工订单中的总长度和余料长度测量值计算出下一个被选定的加工订单所对应的工件的可加工数量，并根据可加工数量将下一个被选定的加工订单拆分成第一订单和第二订单，其中，第一订单中的目标数量为计算出的可加工数量。

将当前的加工订单整理成第三订单的具体方式为将当前选定的加工订单中未完成的工件分割出来以生成第三订单。

以第一订单、第三订单和第二订单的排序替代当前选定的加工订单和下一个加工订单，并以第一订单作为新的被选定的加工订单，跳过交换程序并执行活跃程序。依次运行当前选定的加工订单所对应的副轴程序、推料程序，推料程序运行结束后清空生产量。

若余料长度测量值小于下一个被选定的加工订单中的总长度，则判断余料长度测量值是否小于或等于落料阈值。

若剩余的余料无法加工当前选定的加工订单所对应的工件而又仍能够加工下一个加工订单所对应的工件时，那么必然是将余料尽可能地充分利用，以起到节能、高利用率的效果。但相对的，这样处理会导致对成品工件分拣上有更高的要求，因此在实际使用时，可通过增设余料处理位来调节是否对余料进行充分利用。

若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，先判断余料处理位是否置一。

若余料处理位置一，则判断余料长度测量值是否大于或等于下一个被选定的加工订单中的总长度。

若余料处理位置零，则直接判断余料长度测量值是否小于或等于落料阈值。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种多类工件的连续生产方法的计算机程序。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多类工件的连续生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取生产数据集合，所述生产数据集合中存储有若干加工订单，所述加工订单包含加工程序编号、总长度和目标数量；

选定生产数据集合中一个加工订单，根据选定的加工订单中的加工程序编号确定需运行的加工程序，并将当前确定的需运行的加工程序定义为活跃程序；

运行活跃程序以生产出相应的工件；

每次活跃程序运行结束后，更新与当前选定的加工订单所对应的生产量，并判断生产量是否等于选定的加工订单中的目标数量；

若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，清空生产量，按照预设顺序选定下一个加工订单，以及根据当前选定的加工订单确定相应的活跃程序，并运行活跃程序以生产出相应的工件。

2.根据权利要求1所述的一种多类工件的连续生产方法，其特征在于，所述活跃程序包括主轴程序和副轴程序，运行活跃程序以生产出相应的工件，包括以下步骤：

执行主轴程序和副轴程序；

在副轴程序完成后，执行预设的推料程序和切料程序；

在推料程序完成后，执行预设的交换程序。

3.根据权利要求2所述的一种多类工件的连续生产方法，其特征在于，运行活跃程序以生产出相应的工件，还包括以下步骤：

在执行主轴程序和副轴程序之前，判断当前记录的生产量是否为零；

若当前记录的生产量为零，则只执行主轴程序，暂停执行副轴程序，并在主轴程序执行完毕后直接执行预设的切料程序和交换程序；

若当前记录的生产量不为零，则执行主轴程序和副轴程序。

4.根据权利要求2所述的一种多类工件的连续生产方法，其特征在于，若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，清空生产量，包括：若生产量等于选定的加工订单中的目标数量，依次运行当前选定的加工订单所对应的副轴程序、推料程序，推料程序运行结束后清空生产量。

5.根据权利要求1所述的一种多类工件的连续生产方法，其特征在于，每次活跃程序运行之前，还包括以下步骤：

获取余料长度测量值，判断余料长度测量值是否大于或等于当前选定的加工订单中的总长度；

若余料长度测量值大于或等于当前选定的加工订单中的总长度，则运行活跃程序以生产工件；

若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行预设的换料程序以更换原料。

6.根据权利要求5所述的一种多类工件的连续生产方法，其特征在于，获取余料长度测量值之后，还包括以下步骤：

计算余料长度测量值与余料长度预设值的差值，并定义该差值为长度差值；

判断长度差值是否小于预设的偏差允许值；

若长度差值小于或等于偏差允许值，则判断余料长度测量值是否大于或等于当前选定的加工订单中的总长度；

若长度差值大于偏差允许值，则发出报警。

7.根据权利要求5所述的一种多类工件的连续生产方法，其特征在于：若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行交换程序，还包括以下步骤：

判断余料长度测量值是否小于或等于落料阈值；

若余料长度测量值小于或等于落料阈值，则执行换料程序；

若余料长度测量值大于落料阈值，则以预设长度值作为输入参数执行切料程序，直到余料长度测量值小于或等于落料阈值。

8.根据权利要求5所述的一种多类工件的连续生产方法，其特征在于，若余料长度测量值小于当前选定的加工订单中的总长度，则执行换料程序，还包括以下步骤：

判断余料长度测量值是否大于或等于下一个被选定的加工订单中的总长度；

若余料长度测量值大于或等于下一个被选定的加工订单中的总长度，则将下一个被选定的加工订单拆分成第一订单和第二订单，并将当前的加工订单整理成第三订单，依次选定第一订单、第三订单和第二订单以加工工件。

9.根据权利要求1所述的一种多类工件的连续生产方法，其特征在于，获取生产数据集合，包括以下步骤：

获取订单信息，所述订单信息包括尺寸信息和目标数量；

根据尺寸信息匹配出相应的加工程序编号；

将加工程序编号、总长度和目标数量重新整合成加工订单，并将加工订单存储到预设的生产数据集合中。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至9任一项所述的一种多类工件的连续生产方法的计算机程序。

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