定制家具板件数控钻孔作业时间预测模型

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作者 欧阳周洲 吴义强 +3 位作者 陶涛 蔡丰 王迅 郝绍平 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期120-128,共9页

【目的】为实现大规模定制家具更高效、更低碳的智能制造,有必要在自动化、连续化生产的基础上实施更精准的智慧生产决策,将生产管理由传统的批次级推进到板件级,以差异化的工序作业时间为基础开展生产调度。本研究通过分析数控钻孔作... 【目的】为实现大规模定制家具更高效、更低碳的智能制造,有必要在自动化、连续化生产的基础上实施更精准的智慧生产决策,将生产管理由传统的批次级推进到板件级,以差异化的工序作业时间为基础开展生产调度。本研究通过分析数控钻孔作业时间的关键影响因素,构建可预测每一张板件数控钻孔作业时间的数学模型,在生产前获得较为精准的作业时间数据,解决定制家具板件差异化作业时间数据缺失的现实问题,为定制家具的板件级生产调度夯实数据基础。【方法】基于定制家具制造实际,从数控钻孔加工中心的作业逻辑着手,分析不同数据条件下影响数控钻孔作业时间的关键因素,通过MES(制造执行系统)从设备底层采集6万余条历史作业时间数据,构建解析程序提取关键影响因素,搭建使用Mish激活函数的3层人工神经网络模型,并引入动量和学习率衰减算法提高模型精度和运算效率,实现定制家具数控钻孔工序板件级作业时间的预测。【结果】不同数据条件下,人工神经网络模型可实现良好预测效果,其中基于数控程序提取的9维变量对平均作业时间的预测误差率为2.68%,具备对工序总体效能进行预测的能力;单一板件预测结果平均绝对误差为2.87 s,显著优于同等数据条件下的常规线性回归模型,对指导板件级精准调度具有实际意义。【结论】通过MES大量采集历史作业时间数据,构建解析程序,提取关键影响因素,基于制造大数据搭建3层人工神经网络模型,能够较精准预测板件级数控钻孔作业时间,为实现定制家具制造过程的设备与工艺优化、基于单张板件开展精准生产调度、构建家具制造数字孪生车间打下良好数据基础,推动智能制造在定制家具领域的实践。 展开更多

关键词 定制家具 数控钻孔 作业时间 人工神经网络 家具制造 智能制造

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H钢三维数控钻孔机床的液压系统设计 被引量：2

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作者 钱荣芳 《液压与气动》 北大核心 2004年第2期21-22,共2页

文章在分析了H钢钻孔技术要求的基础上 ,确定了钻孔时的定位与安装 ,加工过程和机床的总体结构。即以步进电机驱动数控点位控制来保证孔间精度 ,采用液压驱动来实现钻削进给。并重点介绍了机床液压系统工作原理、供油回路、左右动力头... 文章在分析了H钢钻孔技术要求的基础上 ,确定了钻孔时的定位与安装 ,加工过程和机床的总体结构。即以步进电机驱动数控点位控制来保证孔间精度 ,采用液压驱动来实现钻削进给。并重点介绍了机床液压系统工作原理、供油回路、左右动力头进给回路、立式动力头进给回路以及夹紧回路。 展开更多

关键词 H钢 三维数控钻孔机床 液压系统 设计 数控钻孔 钢结构

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PCB数控钻孔最佳走刀路线的建模与求解 被引量：11

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作者 王霄 刘会霞 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第7期590-593,共4页

目前 ,采用 PCB数控钻自动编程系统生成的钻孔路线并非最佳走刀路线 .通过分析 ,将 PCB数控钻孔最佳走刀路线问题归结为大型 TSP问题 ,其目标函数定为钻头的总走刀时间最短 .由于 TSP问题在理论上属于 NP完备问题 ,因此很难用一般的算... 目前 ,采用 PCB数控钻自动编程系统生成的钻孔路线并非最佳走刀路线 .通过分析 ,将 PCB数控钻孔最佳走刀路线问题归结为大型 TSP问题 ,其目标函数定为钻头的总走刀时间最短 .由于 TSP问题在理论上属于 NP完备问题 ,因此很难用一般的算法求解 .文中详细介绍了用模拟退火方法求解该问题的具体算法 ,并以此为基础开发了 展开更多

关键词 PCB 印刷电路板 数控钻孔 最佳走刀路线 建模

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基于交流伺服和步进驱动控制的玻璃数控钻孔技术研究 被引量：5

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作者 林喆 魏海波 孙清 《机电工程》 CAS 2015年第2期261-264,269,共5页

针对数控玻璃钻孔过程中钻头定位不准和钻孔稳定性差等问题,将交流伺服和步进驱动技术应用于玻璃钻孔设备中,对高精度玻璃立式钻孔设备结构和工作原理进行了研究,建立了完整的高精度数控玻璃钻孔设备控制系统结构,提出了一种基于交流伺... 针对数控玻璃钻孔过程中钻头定位不准和钻孔稳定性差等问题,将交流伺服和步进驱动技术应用于玻璃钻孔设备中,对高精度玻璃立式钻孔设备结构和工作原理进行了研究,建立了完整的高精度数控玻璃钻孔设备控制系统结构,提出了一种基于交流伺服驱动的钻头位置控制方法和基于步进电机的双钻头进给钻孔方法。在后期生产实验过程中,对中心孔误差、孔与基准边误差和钻孔同心度误差等加工参数进行了评价。研究结果表明,交流伺服驱动中的半闭环反馈增强了定位系统对负载的抗干扰能力,有效地减少了定位过程中的稳态和动态误差,通过采用步进驱动的双钻头机构通过对进给速度和进给量的精确控制进一步提高了钻孔质量,利用上位机软件可以对加工参数进行设置和实时监控,实现了自动化生产。 展开更多

关键词 玻璃数控钻孔 位置控制 交流伺服

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PCB数控钻孔最佳走刀路线的建模与求解 被引量：1

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作者 王霄 《计算机应用与软件》 CSCD 2000年第11期50-54,共5页

当前的印刷电路板(PCB)数控钻自动编程系统生成的钻孔路线并非最佳走刀路线。本文通过分析,将PCB数控钻孔最佳走刀路线问题归结为大型TSP问题,其目标函数定为钻头的总走刀时间最短。由于TSP问题在理论上属于NP完备问题,很难用一般的算... 当前的印刷电路板(PCB)数控钻自动编程系统生成的钻孔路线并非最佳走刀路线。本文通过分析,将PCB数控钻孔最佳走刀路线问题归结为大型TSP问题,其目标函数定为钻头的总走刀时间最短。由于TSP问题在理论上属于NP完备问题,很难用一般的算法求解。本文详细介绍了用模拟退火方法求解该问题的具体算法,并以此为基础开发了PCB最优化的自动编程系统。 展开更多

关键词 印刷电路板 最佳走刀路线 数控钻孔 建模 CAD

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航天回转零件径向数控钻孔专机控制系统设计与实现 被引量：3

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作者 吴建龙 周愿愿 +3 位作者 成群林 梁莹 罗志强 王留锋 《机床与液压》 北大核心 2015年第20期4-6,20,共4页

针对某航天回转零件制造过程中因人工钻孔引起的孔位置精度差、效率低等问题,设计了一套数控钻孔专机的控制系统。系统以西门子828D数控系统为控制核心,设计了系统的外围接口和PLC控制程序,并编写了相应的G代码加工程序进行了数控钻孔... 针对某航天回转零件制造过程中因人工钻孔引起的孔位置精度差、效率低等问题,设计了一套数控钻孔专机的控制系统。系统以西门子828D数控系统为控制核心,设计了系统的外围接口和PLC控制程序,并编写了相应的G代码加工程序进行了数控钻孔工艺试验。试验结果表明:该数控钻孔专机极大提高了钻孔质量和效率,满足该零件的钻孔要求。 展开更多

关键词 数控钻孔 控制系统 G代码编程

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汽车转向器调整圈数控钻孔专机的研制 被引量：1

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作者 王勇 徐春梅 《机床与液压》 北大核心 2013年第10期14-16,共3页

主要介绍用于汽车动力转向器调整圈圆周孔加工的数控专机的研制。根据调整圈圆周孔加工工艺,对数控钻孔专机的整体结构、机床电气和数控系统进行研究,并编写了数控钻孔宏程序。现场加工证明:该机床运行可靠,加工质量稳定,达到了节约成... 主要介绍用于汽车动力转向器调整圈圆周孔加工的数控专机的研制。根据调整圈圆周孔加工工艺,对数控钻孔专机的整体结构、机床电气和数控系统进行研究,并编写了数控钻孔宏程序。现场加工证明:该机床运行可靠,加工质量稳定,达到了节约成本、简便操作的目的。 展开更多

关键词 汽车动力转向器调整圈 数控钻孔专机

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PCB数控钻孔机精度检测及补偿研究 被引量：2

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作者 贾平平 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第1期182-185,共4页

针对定位与重复定位精度数据测量不稳定的问题,从激光干涉仪测量原理分析入手,得出测量距离与波长和脉冲数之间的关系。考虑了环境因素对波长的影响,对生产现场环境模块数据进行了测量,得出环境模块变化量对波长总的补偿量,与精度误差相... 针对定位与重复定位精度数据测量不稳定的问题,从激光干涉仪测量原理分析入手,得出测量距离与波长和脉冲数之间的关系。考虑了环境因素对波长的影响,对生产现场环境模块数据进行了测量,得出环境模块变化量对波长总的补偿量,与精度误差相比,波长变化导致的误差几乎可以忽略,经分析并通过测量验证,得出精度测量不稳定的主要原因是横梁X轴连接杆的变形导致。通过调整安装和测试位置并对横梁X轴联接杆结构进行重新设计,实现了精度补偿及测量的稳定。 展开更多

关键词 PCB数控钻孔机 定位精度 检测 补偿 波长 激光干涉仪

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板式家具板件数控钻孔中心设备设计与改进

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作者 陈超辉 《林业机械与木工设备》 2023年第12期37-40,共4页

板式家具板件钻孔质量的好坏直接决定板式家具的质量,针对现有板式家具部件数控钻孔中心的吸尘装置不能完全吸干净钻孔或铣削加工产生的木削和粉尘问题,从实际需求出发,对数控钻孔中心设备的抓手装置、除尘装置和推板装置进行设计和改进... 板式家具板件钻孔质量的好坏直接决定板式家具的质量,针对现有板式家具部件数控钻孔中心的吸尘装置不能完全吸干净钻孔或铣削加工产生的木削和粉尘问题,从实际需求出发,对数控钻孔中心设备的抓手装置、除尘装置和推板装置进行设计和改进,改进的数控钻孔中心设备可提高板式家具部件的钻孔精度和钻孔效率。 展开更多

关键词 数控钻孔中心 吸尘 除尘吹气 推板

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二维多孔数控钻床加工路径的生成及优化 被引量：15

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作者 王恒 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第3期463-464,共2页

印刷电路板 PCB的加工是二维多孔数控钻的典型。实践表明加工同一零件不同的走刀路径其长度相差极大。为提高生产率 ,应使刀具的走刀路径尽量短 ,这其实是大型的 TSP问题。本文提出了几种路径的生成方法 ,分析了各自的适用场合。并用实... 印刷电路板 PCB的加工是二维多孔数控钻的典型。实践表明加工同一零件不同的走刀路径其长度相差极大。为提高生产率 ,应使刀具的走刀路径尽量短 ,这其实是大型的 TSP问题。本文提出了几种路径的生成方法 ,分析了各自的适用场合。并用实例验证所提出的路径生成方法可极大地提高实际钻孔的加工效率。 展开更多

关键词 数控钻孔 加工路 优化 货郎担问题

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大规模定制家具加工中心多钻头并行作业的优化 被引量：1

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作者 欧阳周洲 吴义强 +2 位作者 陶涛 蔡丰 王迅 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期175-183,共9页

大规模定制家具超高的生产效率与高度个性化的产品两大特征决定了其需要依赖高水平的信息化与自动化组织生产,是家具制造业智能制造的前沿领域。运用数控加工中心开展钻孔作业是调和个性化产品制造过程中的矛盾、实现柔性生产的重要手... 大规模定制家具超高的生产效率与高度个性化的产品两大特征决定了其需要依赖高水平的信息化与自动化组织生产,是家具制造业智能制造的前沿领域。运用数控加工中心开展钻孔作业是调和个性化产品制造过程中的矛盾、实现柔性生产的重要手段。当前,数控钻孔工序因其作业时间长且板件之间差异较大而往往成为制造过程中的瓶颈。为切实提高生产效率,本研究立足生产实际,从钻头与孔的位置关系中寻求突破口,提出了数控加工中心多钻头并行作业优化问题。以优化钻头排列为主要途径,减少下钻次数为核心目标,基于制造大数据与工艺规则挖掘信息并简化建模,采用差分进化算法求解钻头排列方案,进一步通过聚类算法探索出面向未来高自动化水平下的差异化钻头排列,形成了一套具有实际意义与普适性的优化方法。通过理论与实践验证了该方法的有效性,达到了缩减作业时间、提升加工效率的目的。对打通大规模定制家具制造瓶颈、推动定制家具智能制造具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 大规模定制家具 数控钻孔 多钻头并行加工 差分进化算法 家具制造 智能制造

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