一种纵切设备用排刀方法、系统、电子设备及介质技术方案

本发明专利技术属于金属卷料加工技术领域，其目的在于提供一种纵切设备用排刀方法、系统、电子设备及介质。其中的方法包括：接收订单信息和排刀基础信息；根据订单信息和排刀基础信息，得到多种排刀结果；分别根据多种排刀结果进行取刀路径规划，得到多种排刀结果对应的取刀路径；计算每种排刀结果对应的取刀路径下的取刀时长；比较所有排刀结果对应的取刀路径下的取刀时长，并将取刀时长最短的排刀结果作为最优排刀结果输出；根据最优排刀结果，以及最优排刀结果对应的取刀路径，进行排刀操作。本发明专利技术可提高纵切设备的排刀效率，避免因人为因素造成的排刀错误，同时降低用户进行纵切线排刀的工作量，提高纵切机组的生产加工效率和智能化水平。水平。水平。

【技术实现步骤摘要】
一种纵切设备用排刀方法、系统、电子设备及介质


[0001]本专利技术属于金属卷料加工
，具体涉及一种纵切设备用排刀方法、系统、电子设备及介质。

技术介绍

[0002]金属卷料纵切机组是金属加工中心应用最广泛的金属剪切加工设备，金属加工中心的订单种类多，不同订单的纵切加工方式有所不同，根据每个订单所需纵切的材料和成品尺寸，每次加工时均需对纵切机组上的刀具(包括圆形刀、钢圈、胶圈等)进行重新排刀和更换(即先卸刀具后再装刀具)。具体地，传统的纵切机组换刀流程如下：人工根据订单信息(包括金属卷原料宽度、厚度，需加工的成品宽度、数量等)和刀具类型进行排刀计算，得到所有刀具的排列顺序及对应的类型尺寸信息；然后，根据上述排刀计算结果，人工从刀具库中选择刀具，并将刀具安装到刀座上，如果刀座上有已完成加工订单的刀具，则需先人工卸载刀座上的刀具，再根据新订单所需的刀具及其排列顺序依次进行装刀作业。
[0003]但是，在使用现有技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0004]现有技术中，完全依靠经验丰富的排刀工人进行排刀，而人工排刀存在各种不足，如排刀速度慢、费时费力、排刀不准等，降低了金属材料的加工效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，本专利技术提供了一种纵切设备用排刀方法、系统、电子设备及介质，可提高金属加工中心进行排刀的效率，加快订单排刀速度，降低换刀工作量。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：/>[0007]第一方面，本专利技术提供了一种纵切设备用排刀方法，包括：
[0008]接收订单信息和排刀基础信息；
[0009]根据所述订单信息和排刀基础信息，得到多种排刀结果；
[0010]分别根据多种排刀结果进行取刀路径规划，得到多种排刀结果对应的取刀路径；
[0011]计算每种所述排刀结果对应的取刀路径下的取刀时长；
[0012]比较所有排刀结果对应的取刀路径下的取刀时长，并将取刀时长最短的排刀结果作为最优排刀结果输出；
[0013]根据所述最优排刀结果，以及所述最优排刀结果对应的取刀路径，进行排刀操作。
[0014]本专利技术可提高纵切设备的排刀效率，避免因人为因素造成的排刀错误，同时降低用户进行纵切线排刀的工作量，提高纵切机组的生产加工效率和智能化水平。具体地，本专利技术在实施过程中，通过接收订单信息和排刀基础信息，并根据所述订单信息和排刀基础信息，得到多种排刀结果；再分别根据多种排刀结果进行取刀路径规划，得到多种排刀结果对应的取刀路径；然后计算每种所述排刀结果对应的取刀路径下的取刀时长，比较所有排刀结果对应的取刀路径下的取刀时长，并将取刀时长最短的排刀结果作为最优排刀结果输
出；最后根据所述最优排刀结果，以及所述最优排刀结果对应的取刀路径，进行排刀操作。在此过程中，通过订单信息和排刀基础信息自动进行排刀结果的计算以及基于最优排刀结果进行排刀动作控制，实现了排刀的自动化运行，自动化水平更高，利于节约人工工作量，同时避免人为主观错误，利于进一步提升金属卷料纵切设备的生产效率。
[0015]在一个可能的设计中，所述排刀结果包括刀具类型、排刀顺序以及刀具的存放库位；根据任一种排刀结果进行取刀路径规划，得到该排刀结果对应的取刀路径，包括：
[0016]初始化参数，分别将当前排刀结果中所有刀具的存放库位定义为库位节点，并将各库位节点之间的连线定义为边；其中，各库位节点通过蚁群中的蚂蚁进行访问；
[0017]随机放置所有蚂蚁到不同的库位节点处；
[0018]控制每只蚂蚁按照当前排刀结果中所有刀具的排列顺序，逐一从对应刀具的所有库位节点中随机选择一个库位节点作为访问的目标节点，并且每个目标节点在当前排刀结果对应的一个取刀路径中只能选择一次；
[0019]判断当前排刀结果中是否有刀具未选择库位节点，如是，则选择与对应刀具匹配的下一目标节点，如否，则根据所有访问的目标节点，得到取刀路径，然后进入下一步；
[0020]按照当前排刀结果中的排刀顺序，选择最佳蚂蚁，并将最佳蚂蚁对应的信息素含量更新为各边的信息素含量；其中，最佳蚂蚁为最短取刀路径对应的蚂蚁；
[0021]判断是否达到最大迭代次数，如是，则将当前取刀路径作为当前排刀结果对应的取刀路径并输出，如否，则重新放置所有蚂蚁到不同的库位节点处。
[0022]在一个可能的设计中，第t+1次迭代后，库位节点i到库位节点j所在边的信息素含量为：
[0023]τ
ij
(t+1)＝
ij
(t)*(1
‑
)+Δτ
ij
；
[0024]其中，τ
ij
(t)为第t次循环迭代后库位节点i到库位节点j上的信息素含量；ρ为信息素挥发因子，0<ρ<1；Δτ
ij
为新增信息素含量，m为蚂蚁总数量，为第k只蚂蚁在路径上从库位节点i到库位节点j的信息素含量，Q为信息素常量，L
k
为第k只蚂蚁经过的取刀路径的长度。
[0025]在一个可能的设计中，所述下一目标节点，为与当前目标节点连线的边的信息素含量在指定范围内的任一库位节点。
[0026]在一个可能的设计中，初始化参数前，所述方法还包括：
[0027]根据当前排刀结果中的排刀顺序，对当前排刀结果中的所有刀具进行分组，得到多组刀具；
[0028]从所述排刀基础信息中获取多组刀具的刀具信息，以便初始化参数，分别将多组刀具中所有刀具的存放库位定义为库位节点。
[0029]在一个可能的设计中，所述订单信息包括原料宽度、原料厚度、成品宽度和/或成品数量；所述排刀基础信息包括刀具信息、纵切设备信息和/或刀具库位信息，所述刀具信息包括刀具类型、刀具尺寸、刀具数量和/或刀具位置，所述纵切设备信息包括刀座数量、刀座长度和/或刀座的上下刀轴误差，所述刀具库位信息包括库位总数量、各库位存放规格、
各库位最大存放数量和/或各库位当前存放刀具数量。
[0030]在一个可能的设计中，得到最优排刀结果后，所述方法还包括：
[0031]根据所述订单信息，对所述最优排刀结果进行检验，并在检验通过后发布所述最优排刀结果，然后根据所述最优排刀结果，以及所述最优排刀结果对应的取刀路径，进行排刀操作。
[0032]第二方面，本专利技术提供了一种纵切设备用排刀系统，用于实现如上述任一项所述的纵切设备用排刀方法；所述纵切设备用排刀系统包括：
[0033]信息接收模块，用于接收订单信息和排刀基础信息；
[0034]排刀计算模块，与所述信息接收模块通信连接，用于根据所述订单信息和排刀基础信息，得到多种排刀结果；
[0035]路径规划模块，与所述排刀计算模块通信连接，用于分别根据多种排刀结果进行取刀路径规划，得到多种排刀结果对应的取刀路径；
[0036]取刀时长计算模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纵切设备用排刀方法，其特征在于：包括：接收订单信息和排刀基础信息；根据所述订单信息和排刀基础信息，得到多种排刀结果；分别根据多种排刀结果进行取刀路径规划，得到多种排刀结果对应的取刀路径；计算每种所述排刀结果对应的取刀路径下的取刀时长；比较所有排刀结果对应的取刀路径下的取刀时长，并将取刀时长最短的排刀结果作为最优排刀结果输出；根据所述最优排刀结果，以及所述最优排刀结果对应的取刀路径，进行排刀操作。2.根据权利要求1所述的一种纵切设备用排刀方法，其特征在于：所述排刀结果包括刀具类型、排刀顺序以及刀具的存放库位；根据任一种排刀结果进行取刀路径规划，得到该排刀结果对应的取刀路径，包括：初始化参数，分别将当前排刀结果中所有刀具的存放库位定义为库位节点，并将各库位节点之间的连线定义为边；其中，各库位节点通过蚁群中的蚂蚁进行访问；随机放置所有蚂蚁到不同的库位节点处；控制每只蚂蚁按照当前排刀结果中所有刀具的排列顺序，逐一从对应刀具的所有库位节点中随机选择一个库位节点作为访问的目标节点，并且每个目标节点在当前排刀结果对应的一个取刀路径中只能选择一次；判断当前排刀结果中是否有刀具未选择库位节点，如是，则选择与对应刀具匹配的下一目标节点，如否，则根据所有访问的目标节点，得到取刀路径，然后进入下一步；按照当前排刀结果中的排刀顺序，选择最佳蚂蚁，并将最佳蚂蚁对应的信息素含量更新为各边的信息素含量；其中，最佳蚂蚁为最短取刀路径对应的蚂蚁；判断是否达到最大迭代次数，如是，则将当前取刀路径作为当前排刀结果对应的取刀路径并输出，如否，则重新放置所有蚂蚁到不同的库位节点处。3.根据权利要求2所述的一种纵切设备用排刀方法，其特征在于：第t+1次迭代后，库位节点i到库位节点j所在边的信息素含量为：τ
ij
(t+1)＝
ij
(t)*(1
‑
)+Δτ
ij
；其中，τ
ij
(t)为第t次循环迭代后库位节点i到库位节点j上的信息素含量；ρ为信息素挥发因子，0<ρ<1；Δτ
ij
为新增信息素含量，m为蚂蚁总数量，为第k只蚂蚁在路径上从库位节点i到库位节点j的信息素含量，Q为信息素常量，L
k
为第k只蚂蚁经过的取刀路径的长度。4.根据权利要求2所述的一种纵切设备用排刀方法，其特征在于：所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘财喜，王佳俊，李亚，熊钰，李文钦，焦若谷，
申请(专利权)人：百工汇智上海工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：