[发明专利]用于计算机辅助地优化针对至少一个具有多个库位置的刀库的刀具运输的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于计算机辅助地优化针对至少一个刀库（R）的刀具运输的方法，所述至少一个刀库（R）具有多个库位置（P），所述至少一个刀库（R）可用于机床，所述机床被用于借助由库装置在提供位置（B）处提供的刀具来生产一个或者多个工件，所述方法具有下列步骤：a）检测刀具集合，b）检测针对每个刀具的空间需求，c）检测针对每个刀具的可占据的库位置的集合，d）检测容许的初始库占据，其中针对每个刀具都检测初始库位置，e）检测容许的目标库占据，其中针对来自所检测到的刀具集合中的至少一个子集检测目标库位置，针对所述至少一个子集应执行刀具运输，f）检测如下运输持续时间的集合：库装置从一个库位置至另外的库位置的行程分别需要所述运输持续时间，g）确定刀具运输子集，针对所述刀具运输子集可预先给定或者预先给定运输顺序，使得按照该运输顺序，刀具可以在空间需求方面无冲突地从它们的被占据的库位置被送至它们的目标库位置，h）针对所述刀具运输子集优化运输顺序，使得针对刀具运输所需的运输持续时间的总和被最小化。

技术领域

本发明涉及一种用于计算机辅助地优化针对至少一个刀库的刀具运输的方法和设备，所述至少一个刀库具有多个库位置，所述至少一个刀库可用于机床，所述机床被用于借助由库装置（Magazingeraet）在提供位置处提供的刀具来生产一个或者多个工件。

背景技术

机床是如下自动化生产装置：利用所述自动化生产装置，借助一个或者多个刀具，在工件上产生预先给定的形状。多个刀具可以分配给一种刀具类型、例如铣削。另外的刀具类型例如可以是钻孔。机床拥有刀具主轴，进行加工的刀具（也称为主轴刀具）在加工时处于所述刀具主轴中。

可以被机床用于加工工件的刀具存放在刀库中。其中存在不同的种类。链式库是非常频繁地使用的形式，所述链式库例如在汽车工业中得以采用。

架式库R是其他库种类，如例如在图1中所表明的那样，在所述架式库R中，可以安置非常多的不同刀具（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库位置P上。这种库可以由主侧和相对置的对应侧构成。

架式库拥有设备、尤其是库装置，所述库装置在图1中未示出，利用所述设备，可以将刀具存放在它的库位置P上，并且可以取出该刀具。特别是，当要利用机床制造更多各种各样的不同工件时，那么使用该库种类，针对所述更多各种各样的不同工件必需多种不同的刀具。

对确定的工件类型的工件的加工利用预先给定序列的刀具来进行。一个刀具在此绝对可以多次地出现在该序列中。该序列对于一种工件类型（例如汽车座椅）的所有工件而言是同一个序列。该序列对于另外的工件类型的工件而言可以是不同的。

在利用该序列的刀具（主轴刀具）加工工件的工作步骤期间，在架式库中，在前的工作步骤的“先行刀具（Vorgaengerwerkzeug）”返回或被放回到它的库位置上。紧接着，空驶至随后的工作步骤的“后续刀具（Nachfolgerwerkzeugs）”的库位置。该“后续刀具”接着被抓取，并且被运输或被转移至提供位置。如果当前工作步骤（也就是利用当前的主轴刀具进行加工）结束，则在主轴中（例如利用换刀器）替换刀具。如果利用主轴刀具进行加工结束，但是尚未为接着的工作步骤准备提供后续刀具，则在主轴供应时发生等待时间。这些各个单独的等待时间减小了机器效率，并且提高了制造持续时间。因此，应避免这些等待时间。

在定位和重新整理架式库中的刀具时，要注意下列空间限制：

刀具通常不允许被放在任何库位置处，也就是在下列条件下，存在对于该刀具可占据的库位置：

• 刀具的库位置类型和库或架位置的库位置类型必须是相兼容的。这样，例如重的刀具不允许被放在针对轻的刀具的库位置上，并且必要时反之亦然。

• 刀具不允许在边缘处伸出。

• 在被禁止的库位置上，不允许有刀具。

容许的库占据是刀具在库中的布局，使得每个刀具都处于可占据的位置上，并且刀具的空间需求不重叠。容许的库位置取决于刀库的当前占据。因此，所有容许的库位置受制于如下附加限制：