[发明专利]将工具分配给工具库中的空间

说明书

工具机被设立为执行工作步骤的预先确定的序列，其中给每个工作步骤分配有工具和处理时间。工具库设立用于为工具机准备好多个工具，并且包括用于将工具从移交点运送到工具机和运送到至工具机的移交点的进给器。在用于将工具分配给工具库的空间的方法中，从序列中确定工作步骤的集合，所述工作步骤的处理时间分别短于工具库的预先确定的循环时间。从该集合中迭代地挑选出一个工作步骤；将先前和以后使用的工具分配给工具库的空间；并且将该工作步骤从该集合中移除。所述工具被分配给空间，使得工具机在从该工作步骤过渡到后续工作步骤时必须尽可能不等待进给器。从集合中选择工作步骤根据贪婪算法的方式进行，使得通过将在前的和后续的工具分配到空间来重新规定在该集合的其他工作步骤的范围中所需的尽可能多的移动。

技术领域

本发明涉及一种具有工具库的工具机，所述工具库包括进给器。尤其，本发明涉及将工具分配给工具库的空间，使得工具机在执行预先确定的工作步骤的序列时不必等待进给器。

背景技术

工具机被设立为实施预先确定的工作步骤的序列，其中每个工作步骤被分配有工具和处理时间。工具库包括多个空间，用于为工具机准备好多个工具。工具机的进给器设立为在工具库的空间与至工具机的移交点之间运送工具。这些空间位于距移交点不同的距离处，使得不同的空间决定所分配的工具的不同移动时间。

在工具机在一个工作步骤中使用所分配的工具期间，进给器可以将在前的工作步骤的工具从移交点引至所分配的空间，移动到随后的工作步骤的工具的空间，并在移交点处提供所分配的工具。

为了确定工具到空间的分配，已提出了一种借助混合整数编程执行优化的方法。但是，不能因此在可接受的时间内处理实际出现的问题大小。

发明内容

本发明所基于的任务在于说明用于将工具分配给工具库的空间的改进技术。本发明借助独立权利要求的主题来解决该问题。从属权利要求反映优选的实施方式。

工具机被设立为实施预先确定的工作步骤的序列，其中每个工作步骤被分配有工具和处理时间。工具库设立为在分别所分配的空间中为工具机准备好多个工具，并且包括用于将工具从移交点运送到工具机和运送到至工具机的移交点的进给器。

在用于将工具分配给工具库的空间的方法中，从工作步骤的序列中确定工作步骤的集合，所述工作步骤的处理时间分别短于工具库的预先确定的循环时间。从该集合中，迭代地挑选出一个工作步骤；将在前的工作步骤中和/或随后工作步骤中所使用的工具分配给工具库的空间；并且将该工作步骤从该集合中移除。所述工具分别被分配，使得工具机在从该工作步骤过渡到后续工作步骤时不必等待进给器，或者必须尽可能短地等待进给器。在如下情况下可以避免等待：处理时间长于如下时间，进给器需要所述时间来将在前的工作步骤的工具从移交点移动到所分配的空间，从那里移动到随后的工作步骤的工具的空间，并且紧接着将该工具移动到移交点。同样可以考虑工具的拿起时间和/或放置时间。

工作步骤的选择根据贪婪算法的方式进行，使得一个步骤的工具的分配分别规定进给器的行程的最大数量。紧接着，从该集合中移除所考虑的工作步骤。如果该集合为空，则能够将还未被分配的工具分配给工具架的未被分配的空间。

该方法可以实现快速且可靠地确定工具到工具库的空间的分配。通过根据贪婪算法的方式的迭代，该方法可以快速收敛。在没有对可能的解决方案的广泛试验的情况下可以确定所述分配，使得该方法可以合理地用于实际会遇到的问题大小。如果没有最优的解决方案可以确定，则该方法可以提供至少部分优化的解决方案。

该方法可以设立为实际应用于工业上所使用的工具机。优选地，该方法借助计算机执行并且可以以计算机程序产品的形式实现。该方法的实际可应用性针对具有大约500个工作步骤、大约100个工具和工具库中的大约250个空间的序列得到了证明。商业上常见的工作站计算机在此能够在几秒钟内确定工具125到工具库110的空间135的分配。在使用大约200个和大约60个工具的情况下可以获得相似的确定时间。