[发明专利]一种智能数控加工中心用刀库管理系统

权利要求书

1.一种智能数控加工中心用刀库管理系统，包括智能刀库管理系统，其特征在于：所述智能刀库管理系统包括智能控制模块、智能换刀模块和磨损评估模块，所述智能控制模块包括数据记录模块、数据运算模块、逻辑判断模块和报警模块，所述智能换刀模块包括换刀模块、刀具位置移动模块、速度控制模块和优先级确定模块，所述换刀模块包括机床处换刀单元、中间换刀单元和刀库处换刀模块，所述磨损评估模块包括磨损检测模块和磨损程度确定模块，所述智能刀库管理系统包括智能控制模块、智能换刀模块和磨损评估模块分别通过电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能数控加工中心用刀库管理系统，其特征在于：所述数据记录模块用于记录实时采集的各种数据，同时包括智能刀库管理系统预设的数据，所述数据计算模块用于对数据记录模块中的数据进行计算，所述逻辑判断模块用于对计算的结果进行分析，并确定需要采取的换刀策略，所述报警模块用于非正常情况下的报警，所述换刀模块用于刀具的切换，所述机床处换刀单元用于机床刀具的切换，所述中间切换单元用于中间位置的刀具切换，所述刀库处换刀单元用于刀库中刀具的取出和归位，所述刀具位置移动模块用于控制搬运设备对刀具的搬运，所述速度控制模块用于控制搬运设备的速度，保证与机床的加工相匹配，所述优先级确定模块用于确定刀具使用的优先级，确定多台机床同时使用同种刀具的初步排序，所述磨损检测模块用于检测刀具的磨损情况，所述磨损程度确定模块用于确定刀具的磨损等级，并确定其使用环境。

3.根据权利要求2所述的一种智能数控加工中心用刀库管理系统，其特征在于：所述智能刀库管理系统的运行包括以下步骤：

S1、多台机床共用一个刀库，刀库位于多台机床的中间位置，智能刀库管理系统根据多台机床使用刀具的情况，结合加工程序的时间和刀具切换的速度，确定每种刀具的最少数量数据，连同智能刀库管理系统的预设值，一起存储在数据记录模块中；

S2、根据确定的刀具数量，结合多台机床加工工序的关系，利用数据计算模块确定刀具使用的优先级顺序；

S3、在多台机床加工的同时，利用智能刀库管理系统，根据各个机床的加工需要，控制多台机床的刀具进行切换；

S4、随着加工的进行，刀具会产生磨损，在加工完成进入刀库之前，对刀具进行磨损程度的检测，并根据磨损的严重程度，对刀具进行等级划分，对损坏的刀具，启动报警程序，通知工作人员更换；

S5、根据刀具使用的优先级和加工的精度，结合刀具的磨损程度，进行刀具的合理选择；

S6、重复S3-S5，完成多台机床的加工任务。

4.根据权利要求3所述的一种智能数控加工中心用刀库管理系统，其特征在于：所述S1中刀具最少数量的确定方法如下：

S11、用J_i表示第i台机床，并且把多台机床按照加工工序进行排列，分别用J₁、J₂、J₃…J_n，定义J₁为J₂的上道工序机床，J₂为J₃的上道工序机床，以此类推；

S12、设定D_ij表示第i台机床的第j把刀具，T_ij表示第i台机床第j把刀具的使用时间，用T表示刀具搬运和切换的总时间；

S13、设定共有m台机床同时需要一种刀具，为了方便表示，m台按顺序依次表示，同时该刀具在多台机床上排序均是第j把刀具，按以上设定，该刀具在其他机床上的表示为D_2j、D_3j、D_4j…D_mj，其对应的使用时间为T_1j、T_2j、T_3j、T_4j…T_mj；

S14、设定N为第j把刀具的数量，当m＝1时，N＝1，当m＞1时，其数值由下式确定：

其中:当T_ij-T≤0时，G(T_ij-T)＝0，当T_ij-T＞0时，G(T_ij-T)＝1；

通过对刀具最少数量的定义，可以在保证加工效率的同时，最大化的降低加工的成本。