專(zhuān)利名稱(chēng)：可重構(gòu)切割機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種可重構(gòu)切割機(jī)床。
背景技術(shù)：
進(jìn)入信息時(shí)代，制造企業(yè)面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng)。傳統(tǒng)的制造模式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今市 場(chǎng)快速變化和不可預(yù)測(cè)的環(huán)境。因此，未來(lái)的制造系統(tǒng)必須具備主動(dòng)、快速適應(yīng)外界環(huán)境變 化的功能，可重構(gòu)制造系統(tǒng)正是在這一背景下提出的?？芍貥?gòu)制造系統(tǒng)是最新的制造理念， 1999年被美國(guó)列為未來(lái)20年制造企業(yè)面臨的十大關(guān)鍵技術(shù)的第一位。該制造系統(tǒng)包括多 方面的前沿技術(shù)，其中可重構(gòu)機(jī)床是該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的核心裝備，也是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。機(jī)床的發(fā)展歷經(jīng)了專(zhuān)用機(jī)床和CNC機(jī)床。專(zhuān)用機(jī)床的生產(chǎn)效率較高，適合單一品 種、大批量的生產(chǎn)。CNC機(jī)床能夠適應(yīng)多種產(chǎn)品的加工，但生產(chǎn)效率相對(duì)較低?？芍貥?gòu)機(jī)床 的研究方向?qū)⑽?zhuān)用機(jī)床和CNC機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)效率和產(chǎn)品柔性方面進(jìn)行優(yōu)化，以 適合多品種小批量的生產(chǎn)需求?？芍貥?gòu)機(jī)床是指在有限的功能模塊庫(kù)中，根據(jù)生產(chǎn)需求的 變化，在指定的工藝范圍內(nèi)，機(jī)床能夠快速改變自身構(gòu)型，滿足需求。模塊化的結(jié)構(gòu)是可重 構(gòu)實(shí)現(xiàn)的重要特征，這同重組機(jī)床有些類(lèi)似。但可重構(gòu)機(jī)床要求在生產(chǎn)過(guò)程中要隨時(shí)改變 自身構(gòu)型，這同重組機(jī)床在出廠后就不再改變自身構(gòu)型有著很大的不同?？偠灾?，可重構(gòu)機(jī)床吸取了專(zhuān)用機(jī)床和CNC機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，在模塊化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)需求的可變構(gòu)型機(jī)床，仍是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。因此，目 前還沒(méi)有一套完整的可重構(gòu)機(jī)床設(shè)計(jì)方法。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行該領(lǐng)域的研究。 其中，美國(guó)密歇根大學(xué)在該領(lǐng)域的研究比較領(lǐng)先，先后開(kāi)發(fā)出兩套可重構(gòu)機(jī)床的原型機(jī)。具 體文獻(xiàn)如1、Reconfigurable Machine Tools (可重構(gòu)機(jī)床)· Annals of the CIRP，2001 50(1) :269_274 ;2、Dynamics of the arch-type reconfigurable machine tool (弧狀 可重構(gòu)機(jī)床的云力力學(xué)分析).International Journal of Machine Tools & Manufacture 47(2007)326-334。但上述現(xiàn)有技術(shù)都是針對(duì)某一種特殊類(lèi)別的產(chǎn)品而進(jìn)行的，比如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的外 形等。國(guó)內(nèi)浙江大學(xué)也進(jìn)行過(guò)相類(lèi)似的研究，以零件族為劃分依據(jù)，將銑、車(chē)等工藝納入可 重構(gòu)規(guī)劃。目前還沒(méi)有相應(yīng)的產(chǎn)品出現(xiàn)，停留在研究層面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種可重構(gòu)切割機(jī)床，具有標(biāo)準(zhǔn)的模 塊化機(jī)械結(jié)構(gòu)和界面；具有相貫線切割、平面切割等加工能力；在重構(gòu)策略和重構(gòu)方法的 流程化操作下，能夠快速改變自身構(gòu)型，滿足需求變化。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括機(jī)床模塊和與之相連接的控制 模塊，其中控制模塊接收加工任務(wù)并與機(jī)床模塊相連接以輸出的優(yōu)化構(gòu)型信息和運(yùn)動(dòng)信 息
所述的控制模塊包括任務(wù)描述子模塊、拓?fù)浞治鲎幽K、拓?fù)鋬?yōu)化子模塊、參數(shù) 分析子模塊和參數(shù)優(yōu)化子模塊，其中任務(wù)描述子模塊接收ERP系統(tǒng)的加工任務(wù)，分析后分 別輸出至拓?fù)浞治鲎幽K和參數(shù)分析子模塊，拓?fù)浞治鲎幽K將接收信息分解為商空間形 式的加工運(yùn)動(dòng)信息并輸出至拓?fù)鋬?yōu)化子模塊，拓?fù)鋬?yōu)化子模塊從加工運(yùn)動(dòng)信息中優(yōu)化選擇 得到構(gòu)型信息并輸出至參數(shù)分析子模塊，參數(shù)分析子模塊將加工任務(wù)和構(gòu)型信息合成可實(shí) 現(xiàn)構(gòu)型信息并輸出至參數(shù)優(yōu)化子模塊，參數(shù)優(yōu)化子模塊與機(jī)床模塊相連接并輸出優(yōu)化構(gòu)型 信息及運(yùn)動(dòng)信息。所述的機(jī)床模塊包括基礎(chǔ)底座子模塊、工件運(yùn)動(dòng)子模塊和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊，其中基礎(chǔ)底座子模塊置于水平地面之上，實(shí)現(xiàn)支撐作用；工件運(yùn)動(dòng)子模塊和割槍運(yùn)動(dòng)子模 塊分別根據(jù)控制模塊的信息與基礎(chǔ)底座子模塊連接以及從各子集中選擇模塊。所述的優(yōu)化構(gòu)型信息包含基礎(chǔ)底座子模塊、工件運(yùn)動(dòng)子模塊和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊之 間的連接順序；所述的運(yùn)動(dòng)信息包含基礎(chǔ)底座子模塊、工件運(yùn)動(dòng)子模塊和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊的子集 選擇需求信息。所述的控制模塊包括任務(wù)描述子模塊、拓?fù)浞治鲎幽K、拓?fù)鋬?yōu)化子模塊、參數(shù) 分析子模塊和參數(shù)優(yōu)化子模塊，其中任務(wù)描述子模塊接收制造系統(tǒng)的ERP層的加工任務(wù)， 將其表述為$ =五MJ(CW C,)運(yùn)+ 的形式，S卩(加工運(yùn)動(dòng)的李群描述)一[加 工運(yùn)動(dòng)的最大、最小值](局部參考坐標(biāo)系、全局參考坐標(biāo)系){加工運(yùn)動(dòng)的旋量描述}，其中 (加工運(yùn)動(dòng)的李群描述)將傳遞給拓?fù)浞治鲎幽K和拓?fù)鋬?yōu)化子模塊信息，[加工運(yùn)動(dòng)的最 大、最小值](局部參考坐標(biāo)系、全局參考坐標(biāo)系){加工運(yùn)動(dòng)的旋量描述}將傳遞給參數(shù)分 析子模塊和參數(shù)優(yōu)化子模塊信息。拓?fù)浞治鲎幽K接收任務(wù)描述子模塊信息，基于商空間 分析方法，將(加工運(yùn)動(dòng)的李群描述)分解為多個(gè)(加工運(yùn)動(dòng)的李子群描述1+加工運(yùn)動(dòng)的 李子群描述2)的形式，分別代表工件運(yùn)動(dòng)的李群描述和割槍運(yùn)動(dòng)的李群描述。拓?fù)鋬?yōu)化子 模塊接收拓?fù)浞治鲎幽K的信息，從多個(gè)(加工運(yùn)動(dòng)的李子群描述1+加工運(yùn)動(dòng)的李子群描 述2)中選擇最優(yōu)的一個(gè)，作為傳遞給參數(shù)分析子模塊的信息。參數(shù)分析子模塊接收任務(wù)描 述子模塊和拓?fù)鋬?yōu)化子模塊的信息，從模塊庫(kù)中選擇能夠滿足拓?fù)湫畔⒌哪K，并按照拓 撲信息組成可重構(gòu)機(jī)床，包含多種方案。參數(shù)優(yōu)化子模塊接收參數(shù)分析子模塊的信息，從多 種實(shí)現(xiàn)方案中選擇最優(yōu)的一個(gè)，作為最終的實(shí)現(xiàn)方案，并傳遞給實(shí)體模塊信息。所述的工件運(yùn)動(dòng)子模塊用于完成被切割工件的各種運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，該工件運(yùn)動(dòng)子模塊 內(nèi)設(shè)有實(shí)現(xiàn)固定及平面切割運(yùn)動(dòng)的平板固定模塊、實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及相貫線切割運(yùn)動(dòng)的圓管轉(zhuǎn) 動(dòng)模塊以及用于相貫線切割中方管的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方管驅(qū)動(dòng)模塊。模塊的連接及選擇依據(jù)控 制模塊的信息。所述的割槍運(yùn)動(dòng)子模塊用于完成割槍的各種運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，該割槍運(yùn)動(dòng)子模塊內(nèi)設(shè) 有提供電機(jī)、液壓、氣壓等動(dòng)力源的動(dòng)力模塊、改變動(dòng)力源的方式及方向的傳動(dòng)模塊、用于 夾持割槍的夾持模塊和提供切割源的割槍模塊，其中動(dòng)力模塊與傳動(dòng)模塊相連接以傳輸 原始動(dòng)力源，傳動(dòng)模塊與夾持模塊相連接以傳遞空間運(yùn)動(dòng)，夾持模塊與割槍模塊相連接以 傳遞空間運(yùn)動(dòng)，割槍模塊實(shí)現(xiàn)最終的切割功能。模塊的連接及選擇依據(jù)控制模塊的信息。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明組件示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下 述的實(shí)施例。如圖1-圖3所示，本實(shí)施例包括機(jī)床模塊1和與之相連接的控制模塊2，其中 機(jī)床模塊1包括基礎(chǔ)底座子模塊3、工件運(yùn)動(dòng)子模塊4和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊5，其中基礎(chǔ)底 座子模塊3置于水平地面之上，工件運(yùn)動(dòng)子模塊4和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊5分別置于基礎(chǔ)底座 子模塊3之上并分別與控制模塊2相連接以接收優(yōu)化構(gòu)型信息并完成加工任務(wù)；如圖3a和圖3b所示為所述的基礎(chǔ)底座子模塊3 ；如圖2、圖3c、圖3d和圖3e所示，所述的工件運(yùn)動(dòng)子模塊4用于完成被切割工件的 各種運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，該工件運(yùn)動(dòng)子模塊4內(nèi)設(shè)有實(shí)現(xiàn)固定及平面切割運(yùn)動(dòng)的平板固定模塊11、 實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及相貫線切割運(yùn)動(dòng)的圓管轉(zhuǎn)動(dòng)模塊12以及用于相貫線切割中方管的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的 方管驅(qū)動(dòng)模塊13。如圖2和圖3f所示，所述的割槍運(yùn)動(dòng)子模塊5用于完成割槍的各種運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，該割 槍運(yùn)動(dòng)子模塊5內(nèi)設(shè)有提供電機(jī)、液壓、氣壓等動(dòng)力源的動(dòng)力模塊14、改變動(dòng)力源的方式及 方向的傳動(dòng)模塊15、用于夾持割槍的夾持模塊和提供切割源的割槍模塊16，其中動(dòng)力模塊 14與傳動(dòng)模塊15相連接以傳輸原始動(dòng)力源，傳動(dòng)模塊15與夾持模塊相連接以傳遞空間運(yùn) 動(dòng)，夾持模塊與割槍模塊16相連接以傳遞空間運(yùn)動(dòng)，割槍模塊16實(shí)現(xiàn)最終的切割功能。所述的控制模塊2包括任務(wù)描述子模塊6、拓?fù)浞治鲎幽K7、拓?fù)鋬?yōu)化子模塊 8、參數(shù)分析子模塊9和參數(shù)優(yōu)化子模塊10，其中任務(wù)描述子模塊6接收ERP系統(tǒng)的加工任 務(wù)，分析后分別輸出至拓?fù)浞治鲎幽K7和參數(shù)分析子模塊9，拓?fù)浞治鲎幽K7將接收信 息分解為商空間形式的加工運(yùn)動(dòng)信息并輸出至拓?fù)鋬?yōu)化子模塊8，拓?fù)鋬?yōu)化子模塊8從加 工運(yùn)動(dòng)信息中優(yōu)化選擇得到構(gòu)型信息并輸出至參數(shù)分析子模塊9，參數(shù)分析子模塊9將加 工任務(wù)和構(gòu)型信息合成可實(shí)現(xiàn)構(gòu)型信息并輸出至參數(shù)優(yōu)化子模塊10，參數(shù)優(yōu)化子模塊10 與機(jī)床模塊1相連接并輸出優(yōu)化構(gòu)型信息。所述的任務(wù)描述子模塊6接收制造系統(tǒng)的ERP層的加工任務(wù)，將其表述為 $ = E^[Mm MiJCw C,)運(yùn)+ 的形式，S卩(加工運(yùn)動(dòng)的李群描述)一[加工運(yùn)動(dòng)的最 大、最小值](局部參考坐標(biāo)系、全局參考坐標(biāo)系){加工運(yùn)動(dòng)的旋量描述}，其中(加工運(yùn) 動(dòng)的李群描述)將傳遞給拓?fù)浞治鲎幽K7和拓?fù)鋬?yōu)化子模塊8信息，[加工運(yùn)動(dòng)的最大、 最小值](局部參考坐標(biāo)系、全局參考坐標(biāo)系){加工運(yùn)動(dòng)的旋量描述}將傳遞給參數(shù)分析 子模塊9和參數(shù)優(yōu)化子模塊10信息。拓?fù)浞治鲎幽K7接收任務(wù)描述子模塊6信息，基于 商空間分析方法，將(加工運(yùn)動(dòng)的李群描述)分解為多個(gè)(加工運(yùn)動(dòng)的李子群描述1+加工 運(yùn)動(dòng)的李子群描述2)的形式，分別代表工件運(yùn)動(dòng)的李群描述和割槍運(yùn)動(dòng)的李群描述。拓?fù)?優(yōu)化子模塊8接收拓?fù)浞治鲎幽K7的信息，從多個(gè)(加工運(yùn)動(dòng)的李子群描述1+加工運(yùn)動(dòng)的李子群描述2)中選擇最優(yōu)的一個(gè)，作為傳遞給參數(shù)分析子模塊9的信息。參數(shù)分析子模 塊9接收任務(wù)描述子模塊6和拓?fù)鋬?yōu)化子模塊8的信息，從模塊庫(kù)中選擇能夠滿足拓?fù)湫?息的模塊，并按照拓?fù)湫畔⒔M成可重構(gòu)機(jī)床，包含多種方案。參數(shù)優(yōu)化子模塊10接收參數(shù) 分析子模塊9的信息，從多種實(shí)現(xiàn)方案中選擇最優(yōu)的一個(gè)，作為最終的實(shí)現(xiàn)方案，并傳遞給 實(shí)體模塊信息。本實(shí)施例通過(guò)以下方式進(jìn)行工作(1)任務(wù)描述模塊是重構(gòu)控制模塊2與制造管理層的接口，將接收到的加工任務(wù) 描述為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)形式$ =五— [Mm MJiCw C,){S + YQ}這一數(shù)學(xué)形式綜合考慮了拓?fù)湓O(shè)計(jì)、優(yōu)化的需要以及參數(shù)設(shè)計(jì)、優(yōu)化的需要。其中E表示運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的李群描述形式，包 括最基本的六種低副子群(轉(zhuǎn)動(dòng)R、移動(dòng)P、螺旋H、圓柱C、球面S、平面G)及擴(kuò)展子群(二 維平移T2、三維平移T3、螺旋平移Y、轉(zhuǎn)動(dòng)平移X)等；[Mm MJ表示運(yùn)動(dòng)空間的極大、極小值； (Cw C1)表示運(yùn)動(dòng)的參考坐標(biāo)系是全局或局部，取值為0或1 ；仿+ 表示加工任務(wù)所需運(yùn) 動(dòng)的旋量形式。(2)拓?fù)湓O(shè)計(jì)模塊將任務(wù)描述模塊輸出的拓?fù)淙蝿?wù)分解為工件運(yùn)動(dòng)形式和割槍運(yùn) 動(dòng)形式。根據(jù)任務(wù)描述的形式不同，可以分為李子群、第一類(lèi)子流形、第二類(lèi)子流形，不同的 形式有不同的分解方法。李子群是構(gòu)型綜合的最基本運(yùn)動(dòng)單元，全部12種李子群為轉(zhuǎn)動(dòng)R、移動(dòng)P、螺旋H、 圓柱C、球面S、平面G、二維平移T2、三維平移T3、螺旋平移Y、轉(zhuǎn)動(dòng)平移X、剛性連接E和三 平移三轉(zhuǎn)動(dòng)G。對(duì)于第一類(lèi)子流形，構(gòu)成乘積的運(yùn)動(dòng)就是商空間運(yùn)動(dòng)。對(duì)于第二類(lèi)子流形，如果M1 η M2 = Φ那么M1 ·Μ2就是商空間分解。如果 M1 η M2 ^ Φ，那么似M1/M1AM2 .似2、M1 .似M21/M1AM2、似M1/A . ^M2…都是商空間分解。(3)拓?fù)鋬?yōu)化模塊將拓?fù)湓O(shè)計(jì)模塊輸出的運(yùn)動(dòng)序?qū)χ胁环锨懈罟に嚨娜コ簟?從工藝角度看，需要淘汰掉的類(lèi)型有兩種。第一種，刀具的運(yùn)動(dòng)鏈長(zhǎng)度大于工件的運(yùn)動(dòng)鏈長(zhǎng) 度。第二種，割槍的運(yùn)動(dòng)鏈中存在R、S、H運(yùn)動(dòng)類(lèi)型的。(4)參數(shù)設(shè)計(jì)模塊依據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化模塊輸出的運(yùn)動(dòng)序?qū)哪K庫(kù)中尋找模塊組合， 以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)序?qū)?，得到可?shí)現(xiàn)的構(gòu)型。拓?fù)鋬?yōu)化模塊得到的割槍和工件兩個(gè)支路，都可以用 如下的形式表達(dá)Mt = Mtl · Mt2…Mtn，Mp = Mpl · Mp2…Mpn其中Mt和Mp分別表示刀具和工件運(yùn)動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型，Mti和Mpi分別表示刀具和工 件的運(yùn)動(dòng)模塊的數(shù)學(xué)形式。在上述描述基礎(chǔ)上，循環(huán)計(jì)算Mil1Mi = Mtl--Mtn，直到Mfil1…Mi21Mil1Mi = I。(5)參數(shù)優(yōu)化模塊在上述得到的可實(shí)現(xiàn)機(jī)床結(jié)構(gòu)中，還需要進(jìn)一步優(yōu)化，以得到最優(yōu)的模塊機(jī)床。一 般采用的目標(biāo)有能耗最少旋量的互易積為模塊的運(yùn)動(dòng)旋量同所受的力旋量的內(nèi)積運(yùn)算，其具有 瞬時(shí)功率的物理意義。例T(X)T(Z)的旋量表達(dá)為St = Stl *St2，其中Stl = Vtl · (000,100)， Stl = Vt2 · (000,001)。驅(qū)動(dòng) T(X)T(Z)的電機(jī)力螺旋可表示為 Ftl = · (100,000)，F(xiàn)t2 =f21 (001,000), vtl vt2 f2分別為對(duì)應(yīng)軸的運(yùn)動(dòng)速度和電機(jī)驅(qū)動(dòng)力。因此驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng) 產(chǎn)生T(x)T(z)的功率為W = / StloFtl+St2oFt20因此，可以列寫(xiě)下列優(yōu)化目標(biāo)min∑Wi重構(gòu)成本最低在用戶(hù)的使用過(guò)程中進(jìn)行重構(gòu)，特別需要考慮重構(gòu)的成本問(wèn)題。其 主要成本為時(shí)間成本、人工成本、配件成本。因此，面對(duì)一項(xiàng)新的需求，我們要盡量找到同 現(xiàn)有構(gòu)型最接近的構(gòu)型來(lái)完成該任務(wù)，以降低各項(xiàng)成本。因此，可以列寫(xiě)下列優(yōu)化目標(biāo)rninCosttime+Costhuman+Costsource實(shí)施效果在浦鋼公司寬厚板軋機(jī)工程的成品火焰切割機(jī)組項(xiàng)目中，采用了該專(zhuān)利技術(shù)。正 常情況下的重構(gòu)時(shí)間少于5分鐘，該技術(shù)的采用將原有系統(tǒng)的運(yùn)行效率提高了 1倍，平均準(zhǔn) 備時(shí)間(管理時(shí)間、工藝準(zhǔn)備時(shí)間)減少了 30%左右，每月間接創(chuàng)收20萬(wàn)元。(可參考上 海市計(jì)算機(jī)軟件評(píng)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試報(bào)告，編號(hào)T20090414-JB01)
權(quán)利要求
一種可重構(gòu)切割機(jī)床，包括機(jī)床模塊和與之相連接的控制模塊，其中控制模塊接收加工任務(wù)并與機(jī)床模塊相連接以輸出的優(yōu)化構(gòu)型信息和運(yùn)動(dòng)信息，其特征在于所述的控制模塊包括任務(wù)描述子模塊、拓?fù)浞治鲎幽K、拓?fù)鋬?yōu)化子模塊、參數(shù)分析子模塊和參數(shù)優(yōu)化子模塊，其中任務(wù)描述子模塊接收ERP系統(tǒng)的加工任務(wù)，分析后分別輸出至拓?fù)浞治鲎幽K和參數(shù)分析子模塊，拓?fù)浞治鲎幽K將接收信息分解為商空間形式的加工運(yùn)動(dòng)信息并輸出至拓?fù)鋬?yōu)化子模塊，拓?fù)鋬?yōu)化子模塊從加工運(yùn)動(dòng)信息中優(yōu)化選擇得到構(gòu)型信息并輸出至參數(shù)分析子模塊，參數(shù)分析子模塊將加工任務(wù)和構(gòu)型信息合成可實(shí)現(xiàn)構(gòu)型信息并輸出至參數(shù)優(yōu)化子模塊，參數(shù)優(yōu)化子模塊與機(jī)床模塊相連接并輸出優(yōu)化構(gòu)型信息及運(yùn)動(dòng)信息；所述的機(jī)床模塊包括基礎(chǔ)底座子模塊、工件運(yùn)動(dòng)子模塊和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊，其中基礎(chǔ)底座子模塊置于水平地面之上，實(shí)現(xiàn)支撐作用；工件運(yùn)動(dòng)子模塊和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊分別根據(jù)控制模塊的信息與基礎(chǔ)底座子模塊連接以及從各子集中選擇模塊；所述的優(yōu)化構(gòu)型信息包含基礎(chǔ)底座子模塊、工件運(yùn)動(dòng)子模塊和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊之間的連接順序；所述的運(yùn)動(dòng)信息包含基礎(chǔ)底座子模塊、工件運(yùn)動(dòng)子模塊和割槍運(yùn)動(dòng)子模塊的子集選擇需求信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)切割機(jī)床，其特征是，所述的工件運(yùn)動(dòng)子模塊用于完 成被切割工件的各種運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，該工件運(yùn)動(dòng)子模塊內(nèi)設(shè)有實(shí)現(xiàn)固定及平面切割運(yùn)動(dòng)的平 板固定模塊、實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及相貫線切割運(yùn)動(dòng)的圓管轉(zhuǎn)動(dòng)模塊以及用于相貫線切割中方管的旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方管驅(qū)動(dòng)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)切割機(jī)床，其特征是，所述的割槍運(yùn)動(dòng)子模塊用于完 成割槍的各種運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，該割槍運(yùn)動(dòng)子模塊內(nèi)設(shè)有提供電機(jī)、液壓、氣壓等動(dòng)力源的動(dòng)力 模塊、改變動(dòng)力源的方式及方向的傳動(dòng)模塊、用于夾持割槍的夾持模塊和提供切割源的割 槍模塊，其中動(dòng)力模塊與傳動(dòng)模塊相連接以傳輸原始動(dòng)力源，傳動(dòng)模塊與夾持模塊相連接 以傳遞空間運(yùn)動(dòng)，夾持模塊與割槍模塊相連接以傳遞空間運(yùn)動(dòng)，割槍模塊實(shí)現(xiàn)最終的切割 功能。
全文摘要
一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的可重構(gòu)切割機(jī)床，包括基礎(chǔ)底座子模塊、工件運(yùn)動(dòng)子模塊、割槍運(yùn)動(dòng)子模塊、任務(wù)描述模塊、拓?fù)湓O(shè)計(jì)模塊、拓?fù)鋬?yōu)化模塊、參數(shù)設(shè)計(jì)模塊和參數(shù)優(yōu)化模塊。本發(fā)明具有標(biāo)準(zhǔn)的模塊化機(jī)械結(jié)構(gòu)和界面；具有相貫線切割、平面切割等加工能力；在重構(gòu)策略和重構(gòu)方法的流程化操作下，能夠快速改變自身構(gòu)型，滿足需求變化。
文檔編號(hào)B23K7/10GK101844261SQ201010154488
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月24日
發(fā)明者徐文超, 曹志, 朱劍英, 殷躍紅 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)