专利名称：电极生产加工的排配系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种电极生产加工的排配系统及方法。
背景技术：
在塑胶模具加工中都需要用到放电工段，而放电工段又需要用到电极，电极在一套模具 的加工中所占的比例可以达到30%，所以电极加工是模具制造中很大的一部分。生产计划中 的电极排配所要解决的问题就是当工件到达放电工段时，放电所需的电极也刚好到达放电 工段，不会产生工件等待电极或电极等待工件的现象，縮短工件加工的时间。
现在加工部门的作业方式为人工电极排配，即所有的货物订单都由各工段有经验的人员 排配。由于每天工作量大，加之排配人员不能掌控全部工段的工作状况，所以各工段之间工 作不能协调。各工段衔接不上，工段产能规划不合理，经常会出现放电工段的机台产能过剩 等严重浪费大量机台加工时间的现象。
用这种人工方式来进行电极生产加工的排配，容易产生各工段产能排配不合理，出现工 件等待电极或电极等待工件的现象。
用计算机系统自动对电极进行生产加工的排配，可以提高电极生产加工排配的效率和准 确性，减少人工操作的繁琐步骤和出错率。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电极生产加工的排配系统，其可自动进行电极生产加工 的排配。
鉴于以上内容，还有必要提供一种电极生产加工的排配方法，其可自动进行电极生产加 工的排配。
一种电极生产加工的排配系统，包括主机及数据库，所述数据库中存储有工件资料、电 极资料和各工段的加工工时，所述工件资料包括工件开始加工的时间、工件预估完成加工的 时间、工件的预估加工工时和工件的加工间隙，所述电极资料包括电极的编码和电极的加工 工时，所述工件的加工间隙是指工件从上一个加工工段进入下一个加工工段的时间间隔，所 述主机包括参数设置模块，用于设置电极排配时所需的排配参数，并将所述排配参数存储 于数据库中，所述排配参数包括放电工段开始放电的时间；参数获取模块，用于从数据库中 获取所述工件资料、电极资料、排配参数和各工段的加工工时；电极排配模块，用于根据所
述工件资料计算工件的工时宽放比，根据所述工时宽放比和电极资料计算每个电极的宽放时 间，根据所述每个电极的编码和放电工段开始放电的时间计算每个电极的完工时间，及根据 所述每个电极的加工工时、电极的完工时间和宽放时间计算出每个电极开始加工的时间；报 表生成模块，用于根据电极排配模块计算出的每个电极开始加工的时间，生成一个电极生产 加工的排配表。
一种电极生产加工的排配方法，包括如下步骤设置电极排配时所需的排配参数，并将 所述排配参数存储于数据库中，所述排配参数包括放电工段开始放电的时间；从数据库中获 取工件资料、电极资料、排配参数和各工段的加工工时，所述工件资料包括工件开始加工的 时间、工件预估完成加工的时间、工件的预估加工工时和工件的加工间隙，所述电极资料包 括电极的编码和电极的加工工时，所述工件的加工间隙是指工件从上一个加工工段进入下一 个加工工段的时间间隔；根据所述工件资料计算工件的工时宽放比；根据所述工时宽放比和 电极资料计算每个电极的宽放时间；根据所述每个电极的编码和放电工段开始放电的时间计 算每个电极的完工时间；根据所述每个电极的加工工时、电极的完工时间和宽放时间计算出 每个电极开始加工的时间；根据所述计算出的每个电极开始加工的时间，生成一个电极生产 加工的排配表。
相较于现有技术，所述的电极生产加工的排配系统及方法，可以自动进行电极生产加工 的排配，避免了人工进行电极排配的繁琐步骤，提高了电极生产加工排配的效率和准确性。
图l是本发明电极生产加工的排配系统较佳实施例的硬件架构图。 图2是图1中所示主机的功能模块图。
图3是本发明电极生产加工的排配方法较佳实施例的流程图。
具体实施例方式
如图1所示，是本发明电极生产加工的排配系统较佳实施例的系统架构图。该系统主要 包括显示器l、主机2、键盘3及鼠标4，所述主机2连接有数据库5，所述数据库5存储有工件 资料和电极资料等，所述工件资料包括工件开始加工的时间、工件预估完成加工的时间、工 件的预估加工工时和工件的加工间隙等。所述工件的加工间隙是指工件从上一个加工工段进 入下一个加工工段的时间间隔。 一般而言， 一个工件的加工(以塑胶模具加工为例)需要经 过如下工段铣床、磨床、加工中心、线切割及放电等。加工完上一个工段再到下一个工段 ，需要一定的时间间隔，如工件从上一个工段运输到下一个工段需要的时间等。所述工件的 预估加工工时是指工件在每个工段的加工工时之和。
所述电极资料包括电极的编码、电极的加工工时和电极对应的放电工位等。在塑胶模具 工件加工的放电工段，需要用到电极，生产计划中的电极排配所要解决的问题就是当工件 到达放电工段时，放电所需的电极也刚好到达放电工段，不会产生工件等待电极或电极等待 工件的现象，縮短工件加工的时间。其中，每个电极都有一个唯一的编码进行标识。所述电 极的加工工时是指完成电极加工所需的时间。当放电工段包括多个放电工位时，需要确定每 个放电工位需要的电极及每个电极对应的放电工位，系统将依据电极对应的放电工位进行排 配。在本实施例中，以所述放电工段包含一个放电工位进行描述。
所述数据库5还存储有各工段的加工工时和电极排配时所需的排配参数，所述排配参数 包括电极排配的起点时间、终点时间、电极的总排配数量、电极排配时间百分比及电极排配 数量百分比等。
一般而言，在工件到达放电工段时，并不要求它所需的电极全部加工完毕， 在放电前只需要部分电极加工完毕即可，剩下所需的电极可以排配在放电的同时进行加工， 以提高生产效率。所述电极排配的终点时间即放电工段开始放电的时间。所述电极排配时间 百分比是指电极需要提前加工完的时间百分比，所述电极排配数量百分比是指电极需要提前
加工完的数量百分比。举例而言，假设工件在放电工段的加工工时为4小时，电极的加工数 量为4个，电极排配数量百分比为50%，根据该电极排配数量百分比可以计算出需要提前加工 完的电极数量二电极的总排配数量x电极排配数量百分比=4x50% = 2个。
所述主机2用于根据所述数据库5中的工件资料、电极资料和排配参数对电极进行生产加 工的排配，即计算出每个电极开始加工的时间，并生成一个电极生产加工的排配表。所述主 机2连接有显示器1、键盘3及鼠标4，用作电极生产加工排配时的输入、输出设备。
如图2所示，是图1中所示主机2的功能模块图。所述主机2包括参数设置模块210、参数 获取模块211、电极排配模块212及报表生成模块213。本发明所称的模块是完成一特定功能 的计算机程序段，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此在本发明以下对软 件描述中都以模块描述。
其中，所述参数设置模块210用于设置电极排配时所需的排配参数，并将所述排配参数 存储于数据库5中。所述排配参数包括电极排配的起点时间、终点时间、电极的总排配数量 、电极排配时间百分比及电极排配数量百分比等。
所述参数获取模块211用于从数据库5中获取工件资料、电极资料、排配参数和各工段的 加工工时。所述工件资料包括工件开始加工的时间、工件预估完成加工的时间、工件的预估 加工工时和工件的加工间隙等。所述电极资料包括电极的编码、电极的加工工时和电极对应 的放电工位等。 所述电极排配模块212用于根据所述工件资料计算工件的工时宽放比，根据所述工时宽 放比和电极资料计算每个电极的宽放时间，根据每个电极的编码和排配参数计算每个电极的 完工时间，然后，根据每个电极的加工工时、电极的完工时间和宽放时间计算出每个电极开 始加工的时间。所述工时宽放比=(工件的预估加工工时+工件的加工间隙累加和)/(工件预 估完成加工的时间-工件开始加工的时间-工件的预估加工工时-工件的加工间隙累加和)，所 述工件的加工间隙累加和是指工件在完成所有加工工段时需要的工件的加工间隙之和。所述 宽放时间=电极的加工工时/工时宽放比。所述每个电极开始加工的时间=电极的完工时间-电 极的加工工时-电极的宽放时间。
所述每个电极的完工时间根据电极排配的终点时间、电极排配时间百分比及电极排配数 量百分比来计算出来。具体而言，电极排配模块212根据电极排配数量百分比计算出需要提 前加工完的电极数量，所述需要提前加工完的电极数量二电极的总排配数量x电极排配数量 百分比，然后，计算需要提前加工完的电极需要提前的时间，所述需要提前的时间=放电工 段的加工工时x电极排配时间百分比。电极排配模块212根据电极的编号顺序将需要提前加 工完的电极排配在需要提前的时间内加工完，即将电极的编号顺序在前的电极排配在需要提 前的时间内加工，提前完工的时间段为[电极排配的终点时间-放电工段的加工工时x电极排 配时间百分比，电极排配的终点时间]。其中，最先排配的电极的完工时间=电极排配的终点 时间-放电工段的加工工时x电极排配时间百分比。剩下的电极的加工时间排配在放电的同 时进行加工，延迟完工的时间段为[电极排配的终点时间，电极排配的终点时间+放电工段的 加工工时x (l-电极排配时间百分比)]。其中，最后排配的电极的完工时间=电极排配的终点 时间+放电工段的加工工时x (l-电极排配时间百分比)。
所述报表生成模块213用于根据电极排配模块212计算出的每个电极开始加工的时间，生 成一个电极生产加工的排配表，所述排配表可以是一种Excel格式的电子表。所述电极生产 加工的排配表包括每个电极开始加工的时间和每个电极的完工时间等。
如下所述，是通过前述电极生产加工的排配系统，实施电极生产加工排配的步骤。
首先，用户通过参数设置模块210设置电极排配时所需的排配参数，并将所述排配参数 存储于数据库5中。所述排配参数包括电极排配的起点时间、终点时间、电极的总排配数量 、电极排配时间百分比及电极排配数量百分比等。假设放电工段开始放电的时间为12:00 ，放电工段的加工工时为4小时；电极的总排配数量为4个，其电极的编号顺序依次为EOl、 E02、 E03和E04，电极EOl、 E02、 E03和E04的加工工时依次为4小时、3. 5小时、3小时和2小 时；电极排配的起点时间为6:00，电极排配的终点时间(即放电工段开始放电的时间)为
12:00;电极排配时间百分比为50%，电极排配数量百分比为50%;工件的预估加工工时为IO 小时，工件的加工间隙累加和为2小时，工件开始加工的时间为4:00，工件预估完成加工的 时间为22:00。
当开始电极排配时，参数获取模块211从数据库5中获取所述工件资料、电极资料、排配 参数和放电工段的加工工时。所述工件资料包括工件开始加工的时间、工件预估完成加工的 时间、工件的预估加工工时和工件的加工间隙等。所述电极资料包括电极的编码、电极的加 工工时和电极对应的放电工位等。
然后，电极排配模块212根据公式"工时宽放比=(工件的预估加工工时+工件的加工间 隙累加和)/(工件预估完成加工的时间-工件开始加工的时间-工件的预估加工工时-工件的 加工间隙累加和)"计算出工件的工时宽放比=(10+2) /(22-4-10-2) =2。根据公式"宽放时 间=电极的加工工时/工时宽放比"计算出每个电极的宽放时间，电极EO 1的宽放时间=4/2=2 小时，电极E02的宽放时间二3. 5/2=1. 75小时，电极￡03的宽放时间=3/2=1. 5小时，电极E04的 宽放时间=2/2=1小时。根据公式"需要提前加工完的电极数量二电极的总排配数量x电极排 配数量百分比"计算出需要在放电开始前加工完的电极数量为4x50。/F2个，即电极E01和电 极E02。根据公式"需要提前的时间=放电工段的加工工时^电极排配时间百分比"计算出需 要提前的时间=4乂50%=2小时，即将电极E01和电极E02排配在10:00至12:00之间加工完。根 据公式"最先排配的电极的完工时间=电极排配的终点时间-放电工段的加工工时x电极排配 时间百分比"计算最先排配的电极E01的完工时间二 12-4x50% =10点钟。假设提前加工完的 电极数量为m (在本例中111=2)，则将提前完工的时间段按比例分成m段，将其它需要在放电 前完工的电极的完工时间依次排配在各分段点上，所述按比例分段可以是平均分段，也可以 是按其它的比例分段。在本例中，将提前完工的时间段[电极排配的终点时间-放电工段的加 工工时x电极排配时间百分比，电极排配的终点时间]=[12-4x50%， 12]= [10， 12]平均分 成2段，则分段点为ll，则电极E02的完工时间41点钟。
然后，电极排配模块212将不需要在放电前加工完的电极E03和电极E04排配在放电的同 时进行加工。根据公式"最后排配的电极的完工时间=电极排配的终点时间+放电工段的加工 工时x (l-电极排配时间百分比)"计算出最后排配的电极E04的完工时间42+4x (1-0. 5) =14点钟。假设不需要在放电前加工完的电极数量n (在本例中11=2)，则将延迟完工的时间 段按比例分成n段，将其它不需要在放电前加工完的电极的完工时间依次排配在各分段点上 ，所述按比例分段可以是平均分段，也可以是按其它的比例分段。在本例中，将延迟完工的 时间段[电极排配的终点时间，电极排配的终点时间+放电工段的加工工时x (l-电极排配时
间百分比)]=[12， 12+4 x (1-50%)]= [12， 14]平均分成2段，则分段点为13，则电极E03的 完工时间=13点钟。
电极排配模块212计算出每个电极的完工时间后，根据公式"电极开始加工的时间=电极 的完工时间-电极的加工工时-电极的宽放时间"计算出每个电极开始加工的时间。电极EO 1 开始加工的时间=10-4-2 = 4点钟，电极E02开始加工的时间41-3. 5-1.75 = 5:45，电极 E03开始加工的时间43-3-1.5 = 8:30，电极E04开始加工的时间44-2-1 = ll点钟。
报表生成模块213根据电极排配模块212计算出的每个电极开始加工的时间，生成一个电 极生产加工的排配表。所述电极生产加工的排配表包括每个电极开始加工的时间和每个电极 的完工时间等。
以上所述是以放电工段只包含一个放电工位进行说明，如果放电工段包含多个放电工位 ，则根据放电工位的顺序排配需要在放电前加工完的电极，即将顺序在前的放电工位需要的 电极排配在提前完工的时间段内加工完。
如图3所示，是本发明电极生产加工的排配方法较佳实施例的流程图。首先，步骤S401 ，首先，用户通过参数设置模块210设置电极排配时所需的排配参数，并将所述排配参数存 储于数据库5中。所述排配参数包括电极排配的起点时间、终点时间、电极的总排配数量、 电极排配时间百分比及电极排配数量百分比等。
步骤S402，参数获取模块211从数据库5中获取工件资料、电极资料、排配参数和各工段 的加工工时。所述工件资料包括工件开始加工的时间、工件预估完成加工的时间、工件的预 估加工工时和工件的加工间隙等。所述电极资料包括电极的编码、电极的加工工时和电极对 应的放电工位等。
所述电极排配的终点时间即放电工段开始放电的时间。所述电极排配时间百分比是指电 极需要提前加工完的时间百分比，所述电极排配数量百分比是指电极需要提前加工完的数量 百分比。所述工件的加工间隙是指工件从上一个加工工段进入下一个加工工段的时间间隔。 所述工件的预估加工工时是指工件在每个工段的加工工时之和。所述电极的加工工时是指完 成电极加工所需的时间。当放电工段包括多个放电工位时，需要确定每个放电工位需要的电 极及每个电极对应的放电工位，系统将依据电极对应的放电工位进行排配。在本实施例中， 以所述放电工段包含一个放电工位进行描述。
步骤S403，电极排配模块212根据所述工件资料计算工件的工时宽放比，所述工时宽放 比=(工件的预估加工工时+工件的加工间隙累加和)/(工件预估完成加工的时间-工件开始 加工的时间-工件的预估加工工时-工件的加工间隙累加和)，所述工件的加工间隙累加和是
指工件在完成所有加工工段时需要的工件的加工间隙之和。
步骤S404，电极排配模块212根据所述工时宽放比和电极资料计算每个电极的宽放时间 ，所述宽放时间=电极的加工工时/工时宽放比。
步骤S405，电极排配模块212根据每个电极的编码和排配参数计算每个电极的完工时间 ，所述每个电极的完工时间根据电极排配的终点时间、电极排配时间百分比及电极排配数量 百分比来计算出来。
具体而言，电极排配模块212根据电极排配数量百分比计算出需要提前加工完的电极数 量，所述需要提前加工完的电极数量二电极的总排配数量x电极排配数量百分比，然后，计 算需要提前加工完的电极需要提前的时间，所述需要提前的时间二放电工段的加工工时x电 极排配时间百分比。电极排配模块212根据电极的编号顺序将需要提前加工完的电极排配在 需要提前的时间内加工完，即将电极的编号顺序在前的电极排配在需要提前的时间内加工， 提前完工的时间段为[电极排配的终点时间-放电工段的加工工时x电极排配时间百分比，电 极排配的终点时间]。其中，最先排配的电极的完工时间=电极排配的终点时间-放电工段的 加工工时x电极排配时间百分比。剩下的电极的加工时间排配在放电的同时进行加工，延迟 完工的时间段为[电极排配的终点时间，电极排配的终点时间+放电工段的加工工时x (l-电 极排配时间百分比)]。其中，最后排配的电极的完工时间=电极排配的终点时间+放电工段的 加工工时x (l-电极排配时间百分比)。
步骤S406，电极排配模块212根据每个电极的加工工时、电极的完工时间和宽放时间计 算出每个电极开始加工的时间，所述每个电极开始加工的时间=电极的完工时间-电极的加工 工时-电极的宽放时间。
步骤S407，报表生成模块213根据电极排配模块212计算出的每个电极开始加工的时间， 生成一个电极生产加工的排配表，所述排配表可以是一种Excel格式的电子表。所述电极生 产加工的排配表包括每个电极开始加工的时间和每个电极的完工时间等。
以上所述是以放电工段只包含一个放电工位进行说明，如果放电工段包含多个放电工位 ，则根据放电工位的顺序排配需要在放电前加工完的电极，即将顺序在前的放电工位需要的 电极排配在提前完工的时间段内加工完。
权利要求
1.一种电极生产加工的排配系统，包括主机及数据库，所述数据库中存储有工件资料、电极资料和各工段的加工工时，所述工件资料包括工件开始加工的时间、工件预估完成加工的时间、工件的预估加工工时和工件的加工间隙，所述电极资料包括电极的编码和电极的加工工时，所述工件的加工间隙是指工件从上一个加工工段进入下一个加工工段的时间间隔，其特征在于，所述主机包括参数设置模块，用于设置电极排配时所需的排配参数，并将所述排配参数存储于数据库中，所述排配参数包括放电工段开始放电的时间；参数获取模块，用于从数据库中获取所述工件资料、电极资料、排配参数和各工段的加工工时；电极排配模块，用于根据所述工件资料计算工件的工时宽放比，根据所述工时宽放比和电极资料计算每个电极的宽放时间，根据所述每个电极的编码和放电工段开始放电的时间计算每个电极的完工时间，及根据所述每个电极的加工工时、电极的完工时间和宽放时间计算出每个电极开始加工的时间；及报表生成模块，用于根据电极排配模块计算出的每个电极开始加工的时间，生成一个电极生产加工的排配表。
2. 如权利要求l所述的电极生产加工的排配系统，其特征在于，所述 工时宽放比=(工件的预估加工工时+工件的加工间隙累加和)/ (工件预估完成加工的时间-工件开始加工的时间-工件的预估加工工时-工件的加工间隙累加和)，所述工件的加工间隙 累加和是指工件在完成所有加工工段时需要的工件的加工间隙之和。
3. 如权利要求2所述的电极生产加工的排配系统，其特征在于，所述 电极的宽放时间=电极的加工工时/工时宽放比。
4. 如权利要求3所述的电极生产加工的排配系统，其特征在于，所述 每个电极开始加工的时间=电极的完工时间-电极的加工工时-电极的宽放时间。
5. 一种电极生产加工的排配方法，其特征在于，该方法包括如下步 骤设置电极排配时所需的排配参数，并将所述排配参数存储于数据库中，所述排配参数 包括放电工段开始放电的时间；从数据库中获取工件资料、电极资料、排配参数和各工段的加工工时，所述工件资料 包括工件开始加工的时间、工件预估完成加工的时间、工件的预估加工工时和工件的加工间 隙，所述电极资料包括电极的编码和电极的加工工时，所述工件的加工间隙是指工件从上一个加工工段进入下一个加工工段的时间间隔； 根据所述工件资料计算工件的工时宽放比； 根据所述工时宽放比和电极资料计算每个电极的宽放时间；根据所述每个电极的编码和放电工段开始放电的时间计算每个电极的完工时间； 根据所述每个电极的加工工时、电极的完工时间和宽放时间计算出每个电极开始加工 的时间；根据所述计算出的每个电极开始加工的时间，生成一个电极生产加工的排配表。
6. 如权利要求5所述的电极生产加工的排配方法，其特征在于，所述工时宽放比=(工件的预估加工工时+工件的加工间隙累加和)/ (工件预估完成加工的时间-工件开始加工的时间-工件的预估加工工时-工件的加工间隙累加和)，所述工件的加工间隙累加和是指工件在完成所有加工工段时需要的工件的加工间隙之和。
7. 如权利要求6所述的电极生产加工的排配方法，其特征在于，所述电极的宽放时间=电极的加工工时/工时宽放比。
8. 如权利要求7所述的电极生产加工的排配方法，其特征在于，所述每个电极开始加工的时间=电极的完工时间-电极的加工工时-电极的宽放时间。
全文摘要
一种电极生产加工的排配系统及方法，该方法包括如下步骤设置电极排配时所需的排配参数；从数据库中获取工件资料、电极资料、排配参数和各工段的加工工时；根据所述工件资料计算工件的工时宽放比；根据所述工时宽放比和电极资料计算每个电极的宽放时间；计算每个电极的完工时间；根据每个电极的加工工时、电极的完工时间和宽放时间计算出每个电极开始加工的时间；根据所述计算出的每个电极开始加工的时间，生成一个电极生产加工的排配表。利用本发明可以自动进行电极生产加工的排配，提高了电极排配的效率和准确性。
文档编号G05B19/04GK101364093SQ20071020133
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月10日 优先权日2007年8月10日
发明者曲怀敏, 洪绍阳, 文 郑 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司