[发明专利]用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用的方法和设备

说明书

用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用的方法和设备本发明涉及一种用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库（R）之内刀具对刀库位置（P）的占用的方法，其中一种工件类型的一个或多个工件借助于由刀库设备在供刀位置提供的刀具来制造，在说明书中提到的按照本发明的方法的要求保护的步骤中的一个重要步骤是：优化刀具对刀库位置的占用，使得将总等待时间减少到最低限度，其中该总等待时间由各个等待时间组成，所述等待时间分别由所检测到的供刀时长与所检测到的工作步骤时长之差在该差的值为正时得到，否则单独的等待时间取值零。

技术领域

本发明涉及一种用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用的方法和设备。

背景技术

机床是自动化制造装置，利用该自动化制造装置，借助于一个或多个刀具来产生工件上的预先给定的形状。多个刀具可以被分配给一种刀具类型、例如铣切。另一种刀具类型例如可以是钻孔。机床具有刀具主轴，加工刀具、也被称作主轴刀具在加工时处在该刀具主轴。

可以被机床用于加工工件的刀具存放在刀库中。其中存在不同的类型。一种非常常用的形式是链式刀库，所述链式刀库例如在汽车工业中投入使用。

另一种刀库类型是架式刀库R，如在图1中勾画出的那样，其中可以安放非常多个不同的刀具（多达500个刀具或者甚至可能还更多）。这些刀具在其中存放在固定的刀库位置P上。这种刀库可以由正面和对置的背面组成。

架式刀库具有如下设备、尤其是刀库设备，其在图1中未示出，利用该设备可以将刀具存放在其刀库位置P上并且取来刀具。尤其是当应该用机床来生产种类较多的不同的工件，而对于这些工件需要多个不同的刀具时，使用这种刀库类型。

用预先给定的刀具序列来加工某种工件类型的工件。在此，一个刀具可能在该序列中多次出现。该序列对于一种工件类型、例如汽车座椅的所有工件来说都是同一序列。该序列对于另一种工件类型的工件来说可能是另一种序列。

在用该序列的刀具、即主轴刀具来加工工件的工作步骤期间，在架式刀库中，前一工作步骤的“前辈刀具”被移回或放回到其刀库位置。紧接着，空驶到下一工作步骤的“后续刀具”的刀库位置。接着将该“后续刀具”拿起并且运输到供刀位置。如果当前的工作步骤、也就是说用当前的主轴刀具进行的加工结束，则（例如利用换刀器）更换主轴中的刀具。如果用主轴刀具进行的加工结束，但是用于下一工作步骤的后续刀具还没有准备好，则形成在主轴进给方面的等待时间。这些单独的等待时间降低了机器效率并且提高了生产时长。因此，应该避免这些等待时间。

在使生产一种或多种工件类型的工件的预先给定的或可预先给定的集合期间的主轴进给时的等待时间减少到最低限度方面，应遵守如下限制条件：

刀具通常并不需要被放到任何刀库位置，也就是说对于该刀具来说存在容许的刀库位置和不容许的刀库位置：

•刀具的刀库位置类型和刀库或刀架位置的刀库位置类型必须兼容。这样，例如大的刀具不允许被放到用于小的刀具的刀库位置，而且必要时反之亦然。

•刀具不允许在边缘处伸出。

•在被禁止的刀库位置不允许放刀具。

•如果刀具过大，则必须使一个或者甚至可能多个相邻的刀库位置空着。

初始情况常常是装满刀具的（也可能非常满的）架式刀库。为了可以遵守上文提到的限制条件，对架式刀库中的刀具进行重排。该重排不能与主要时间并行地（也就是说在生产正在进行时）被执行并且因此带来了机床的停机时间。在这种情况下合理的是：将尽可能多的刀具重新分派到旧的刀库位置。

发明内容

本发明的任务是优化机器效率并且在此尤其是优化上文提到的等待时间。

该任务通过本发明公开的技术方案来解决。