一種控制大板套裁的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及木工機械領域，尤其涉及一種控制大板套裁的方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]大板套裁是指將整張原材料大板放置在平臺面加工中心上，令臺面整體被吸附，加工中心就能通過自動換取設定好的刀具來完成對整張大板的裁切和造型的工藝，這樣的工藝我們稱之為——大板套裁，在歐洲稱為Nesting。隨著家具加工行業(yè)的發(fā)展，對加工速度，加工精確度，板材利用率，自動化程度的要求日益嚴格。
[0003]木工機械，是指加工木材，木制板材及木制品的生產(chǎn)專用機械，用于鋸木制材，家具制作，木制品加工等行業(yè)。按照產(chǎn)品結構與研發(fā)方向的不同，木工機械又可分為木工機人造板機械和家具機械兩大類。其中家具機械又可分為實木家具機械，板式家具機械，竹藤家具機械和非木質家具機械，本發(fā)明真對的是板式家具機械。
[0004]生產(chǎn)板式家具的加工步驟可粗分為:開料、加工、封邊等工序。其中最重要的是開料和加工，開料一般使用的設備是推臺鋸，精密裁板機，電子鋸等，例如電子鋸的工作步驟:
1、將開料尺寸輸入設備；2、根據(jù)板材硬度和厚度，調整鋸車的開料速度;3、放置需開料板材;4、按下程序啟動按鈕;5、單次開料結束后，分揀板材，余料移除，有效部分等待下一次開料，重復3-5步驟，直到開料出來的板材尺寸符合需求為止;6、開料結束。
[0005]這些傳統(tǒng)的開料工具對人工的依賴度較高，需要多次人工進行上下料操作，每切割一次板材工件都要手動輸入數(shù)據(jù)。人工干預易引起誤差，操作耗時長，操作不慎還易引發(fā)安全事故。并且開料(如裁切方形)與加工(銑型:如弧形、開槽、打孔等)需要在不同的機器操作，又增加了時間損耗。同時多次切割，余料已被分切，可再利用率低。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種控制大板套裁的方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的開料工具對人工的依賴度較高、誤差大操作耗時長以及余料可再利用率低等問題。
[0007]第一方面，本發(fā)明提供了一種控制大板套裁的方法，所述方法包括以下步驟:
[0008]S1、獲取需要加工板材的數(shù)據(jù)信息，并生成對應的配置文件；
[0009]S2、讀取并分析所述配置文件的配置信息，根據(jù)所述配置文件的數(shù)據(jù)信息生成并優(yōu)化板材排版信息，并生成貼標文件和加工文件；
[0010]S3、上料并檢測上料是否齊平，如果是，根據(jù)所述貼標文件在上料區(qū)開始貼標，并檢測貼標是否完成；
[0011]S4、若貼標完成，檢測加工區(qū)是否處在空閑狀態(tài)，如果是，則推料到加工區(qū)，并檢測推料是否完成；
[0012]S5、若推料完成，根據(jù)所述加工文件開始加工板材。
[0013]進一步地，在步驟S3中，上料并檢測上料是否齊平，如果否，繼續(xù)調整上料并檢測，直到上料齊平為止，并執(zhí)行步驟S3中上料齊平后的動作。
[0014]進一步地，在步驟S4中，檢測加工區(qū)是否處在空閑狀態(tài)，如果否，發(fā)送等待命令，等待加工區(qū)處在空閑狀態(tài)，推料到加工區(qū)，并檢測推料是否完成。
[0015]進一步地，在步驟S5之后還包括，若加工完成，則推料到下料區(qū)。
[0016]進一步地，在步驟S2中，優(yōu)化板材排版信息具體包括:開料排版優(yōu)化和加工路徑優(yōu)化。
[0017]進一步地，在步驟S2中還包括:將優(yōu)化后的板材排版信息對應的圖形在顯示界面中直觀顯示。
[0018]進一步地，在所述將優(yōu)化后的板材排版信息對應的圖形在顯示界面中直觀顯示之后，還包括調節(jié)排版。
[0019]進一步地，在步驟S3中的貼標具體為將標簽貼到需要加工的板材上，標簽內容包括:工件ID、材料名稱、工件名稱、客戶名稱和交貨日期;標簽形式包括:條形碼和/或二維碼。
[0020]進一步地，所述方法還包括在加工區(qū)的加工臺面建立一個吸附力模型，計算加工時板材的綜合受力，用于判斷板材排版是否合理。
[0021 ]進一步地，在步驟SI中需要加工板材的數(shù)據(jù)信息包括:板材的大小、板材的種類、貼標、打孔、銑型、開槽、開料數(shù)據(jù)和系統(tǒng)信息。
[0022]進一步地，在S5步驟中根據(jù)所述加工文件開始加工，所述加工對應的加工工序包括:開料、打孔、銑型和開槽。
[0023]第二方面，本發(fā)明還提供了一種控制大板套裁的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括獲取單元、讀取分析單元、優(yōu)化生成單元和控制單元，所述控制單元包括上料區(qū)控制單元和加工區(qū)控制單元；
[0024]所述獲取單元，用于獲取需要加工板材的數(shù)據(jù)信息，并生成對應的配置文件；
[0025]所述讀取分析單元，用于讀取并分析所述配置文件的數(shù)據(jù)信息；
[0026]所述優(yōu)化生成單元，用于利用讀取并分析所述配置文件的配置信息，在根據(jù)系統(tǒng)配置信息生成并優(yōu)化板材排版信息，并生成貼標文件和加工文件；
[0027]所述上料區(qū)控制單元，用于控制上料并檢測上料是否齊平，如果是，根據(jù)所述貼標文件在上料區(qū)開始貼標，并檢測貼標是否完成；
[0028]所述加工區(qū)控制單元，用于貼標完成后，檢測加工區(qū)是否處在空閑狀態(tài)，如果是，則推料到加工區(qū)，并檢測推料是否完成;所述加工區(qū)控制單元還用于推料完成后，根據(jù)所述加工文件開始加工板材。
[0029]本發(fā)明通過提供了一種控制大板套裁的方法及系統(tǒng)，帶來的有益效果:大板套裁板式家具的制造過程更加自動化，從上料，貼標，推料到位，開料，打孔，銑型，開槽的全自動化監(jiān)視與控制，自動計算最優(yōu)排版信息，有效的減少了廢料率，并圖形化直觀的顯示排版結果，極大的降低了對操作人員的要求。具有選擇過濾功能，并把未加工的類型輸出，便于下一道工序的加工，增加用戶的自由度，從而解決了現(xiàn)有的開料工具對人工的依賴度較高、誤差大操作耗時長以及余料可再利用率低等問題。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明一實施例提供的控制大板套裁的方法流程示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明一實施例提供的控制大板套裁的方法流程示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明一實施例提供的控制大板套裁的系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0034]圖1示出了發(fā)明一實施例提供的控制大板套裁的方法流程，詳細過程如下:
[0035]SlOl、獲取需要加工板材的數(shù)據(jù)信息，并生成對應的配置文件。
[0036]在此步驟中，獲取需要加工板材的數(shù)據(jù)信息，包括家具板材的大小，即長寬厚等；板材的材質，例如硬度等;還包括加工之前需要貼標信息；以及具體加工信息，例如打孔、銑型、開槽和開料數(shù)據(jù)等，將這些待加工板材的數(shù)據(jù)信息按照固定的格式生成對應的配置文件，例如制作成XML文件等。相比市場的電子鋸的開料尺寸，都是在界面一個一個的純數(shù)字輸入，操作麻煩，容易出錯，且對操作師傅的要求較高。本步驟中采用的是配置文件方式，不需要在界面一個一個的純數(shù)字輸入的，使操作更加便捷。
[0037]S102、讀取并分析所述配置文件的配置信息，根據(jù)配置信息生成并優(yōu)化板材排版信息，并生成貼標文件和加工文件。
[0038]在本步驟中，讀取配置文件的數(shù)據(jù)信息，例如XML文件的數(shù)據(jù)信息，首先需要確認XML讀取是否成功，即確認XML格式是否正確等;其次確認讀取并分析信息包括板材的大小、板材的種類、貼標、打孔、銑型、開槽、開料數(shù)據(jù)和系統(tǒng)配置等信息具體內容;并根據(jù)系統(tǒng)的配置信息(比如刀具信息、板材庫信息以及機器配置信息等)，生成并優(yōu)化板材排版信息，再生成貼標文件和加工文件。優(yōu)化板材排版信息具體包括:開料排版優(yōu)化和加工路徑優(yōu)化，開料排版優(yōu)化目的是盡可能的減少廢料率;加工路徑優(yōu)化實際上是尋找加工的最短路徑，為了減少機頭的行程，縮短加工時間；生成貼標文件和加工文件，分別用于板材的貼標和后續(xù)的加工，貼標文件和加工文件具體形式是轉換G代碼，轉換G代碼文件是生成運動控制器所需的代碼，傳輸G代碼文件到運動控制器，通過運動控制器去控制電機移動的路徑及速度，從而控制各種刀具對板材的加工步驟。此步驟主要目的是為縮短板材的加工時間，方便操作人員，提供效率。
[0039]此外，還包括在加工區(qū)的加工臺面建立一個吸附力模型，計算加工時板材的綜合受力，用于判斷板材排版是否合理。此吸附力模型主要是解決加工安全問題，為了避免加工過程中出現(xiàn)板材移動或者飛板等問題。由于加工臺面對板材的吸附力實際是由中心到邊緣的逐漸減弱的漸變過程。并且加工臺面對大板的吸附力比對小板的吸附力強，從而導致如果小板排布在加工臺邊緣的話，刀具對板材加工，快完成一圈，工件即將要與其他板材分離時，由于臺面吸附力不足以及刀具