具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例提供一种门框生产的自动控制系统，用于控制门框生产设备，所述门框生产设备包括开卷模块、前冲模块、拉管线、追剪模块、后冲模块及拼焊模块；所述门框生产的自动控制系统包括：

开卷控制模块，与所述开卷模块连接，用于获取卷料类型，根据所述卷料类型，检测所述开卷模块中卷料是否充足；若检测到卷料不充足时，控制所述开卷模块翻转料库；

前冲控制模块，与所述前冲模块连接，用于接收根据门框属性所设置的前冲参数，根据所述前冲参数，确定与之匹配的冲孔排布方案，并控制所述前冲模块依据所述冲孔排布方案排布模具；

辊扎控制模块，与所述拉管线连接，用于根据拉管线于调试状态下不同出料速度的成型精度，查找出与最优出料精度对应的出料速度，并予以反馈至所述拉管线；

追剪控制模块，与所述斩料模块连接，用于控制所述追剪模块追击来料，待检测到追剪模块与来料同步运动时，控制所述追剪模块斩断来料；

后冲控制模块，与所述后冲模块连接，用于接收根据门框属性所设置的后冲参数，根据所述后冲参数，确定与之匹配的后冲工艺方案，以控制所述后冲模块冲孔；

拼焊控制模块，与拼焊模块连接，用于控制所述拼焊模块将物料拼接为待焊接的门框，再控制所述拼焊模块对所述待焊接的门框进行焊接。

以下将结合图示对本实施例所提供的门框生产的自动控制系统进行详细描述。本实施例所述门框生产的自动控制系统应用于如图1所示门框生产设备1中，用于控制所述门框生产设备1，使其实现开卷—辊轧—切断、冲孔、打码—物流分拣—拼焊—小零件焊接件形成最终门框制动控制过程。因此，所述门框生产设备1包括开卷模块11、整平模块12、前冲模块13、拉管线14、追剪模块15、夹钳模块16、后冲模块17、激光划刻模块18及拼焊模块19。所述拼焊模块19包括拼接单元191和焊接模块192，上述模块与门框生产的自动控制系统2连接。

请参阅图2，显示为门框生产的自动控制系统于一实施例中的原理结构示意图。如图2所示，所述门框生产的自动控制系统2包括开卷控制模块21，整平控制模块22、前冲控制模块23，辊扎控制模块24，追剪控制模块25，夹钳控制模块26，后冲控制模块27，激光划刻控制模块28及拼焊控制模块29。

与所述开卷模块11连接的所述开卷控制模块21用于获取卷料类型，根据所述卷料类型，检测所述开卷模块中卷料是否充足；若检测到卷料不充足时，控制所述开卷模块11翻转料库，启用备用料库。

在本实施例中，所述开卷控制模块21根据卷料类型查找其预存的每卷卷料的长度L1，计算卷料的消耗长度L2，通过每卷卷料的长度L1减去消耗长度L2得到卷料余量；当判定所述卷料余量小于余量阈值时，检测出卷料不充足，产生余量不足报警信息。当判断所述卷料余量大于余量阈值时，启动所述整平控制模块22。

在本实施例中，所述开卷控制模块21用于通过扫描卷料上的条形码来获取卷料类型

在本实施例中，所述开卷控制模块21是通过所述开卷模块11上安装的滚轮编码器的运动长度来计算卷料的消耗长度L2，即L2＝2πrn，其中，n为滚轮编码器转动圈数，r为滚轮编码器的半径。

与所述整平模块12连接的整平控制模块22用于根据所述卷料类型，检测卷料的宽度是否与卷料类型匹配，并依据不同卷料的预设宽度，控制卷料的宽度调节，并予以整平所述卷料。

与所述前冲模块13连接的前冲控制模块23用于接收根据门框属性所设置的前冲参数，根据所述前冲参数，确定与之匹配的冲孔排布方案，并控制所述前冲模块依据所述冲孔排布方案排布模具。

在本实施例中，所述前冲参数包括螺钉孔、内外开、铭牌孔、明铰链、暗铰链、定位孔参数。

例如，前冲参数为螺钉孔*2，预切*4，铰链孔*2，铭牌孔*1，定位孔*1。与该参数匹配的排布方案为：

A、采用两副螺钉孔。

B、螺钉孔和铭牌孔需要根据内开外开做移动，移动距离400mm。

C、左右和上档之间的因为内开外开的区别，采用上档冲缺和两侧冲缺分别对应的方式组合。

与所述拉管线13连接的辊扎控制模块24用于根据拉管线于调试状态下不同出料速度的成型精度，查找出与最优出料精度对应的出料速度，并予以反馈至所述拉管线。

由于拉管机具有自动调速功能，可以根据追剪系统反馈给总控的缓存区的物料检信号大小，比对系统设定的最大速度线性的降低拉管机辊轧的速度。同时拉管机可实现开环、闭环控制切换功能，闭环控制时候通过滚轮编码器的位置数据反馈给拉管机控制器，从而实现精准定长出料。

因此，所述辊扎控制模块24通过在调试状态下将不同出料速度的特定截面形状与之预定辊扎形状相比对，比对结果特定截面形状的最高相似度称为最优出料精度。

具体地，所述辊扎控制模块24控制拉管线对前冲后的板料辊扎成型中间两道折弯，再进入柔性辊轧机根据产品尺寸的要求辊轧成型两边的折边。

在本实施例中，所述辊扎控制模块24还具有缺料检测功能，即接收各个模块的动作反馈信号，当后站缓冲区满料或前站空料，发送停止信号。

与所述追剪模块15连接的追剪控制模块25用于控制所述追剪模块追击来料，待检测到追剪模块与来料同步运动时，控制所述追剪模块斩断来料。

在本实施例中，所述追剪控制模块25用于监测所述追剪模块15的追剪速度，并判断所述追剪模块15的追剪速度是否等于所述来料速度；若是，则分别计算所述追剪模块15的追击距离和来料的运动距离，以判断两者是否相同；若是，则表示所述追剪模块15与来料同步运动，控制说是追剪模块15斩断来料；若否，则继续监测所述追剪模块15的追剪速度。

与所述夹钳模块16连接的夹钳控制模块26控制夹钳模块16夹紧门框，送料至所述后冲模块17处。

与所述后冲模块17连接的后冲控制模块27用于接收根据门框属性所设置的后冲参数，根据所述后冲参数，确定与之匹配的后冲工艺方案，以控制所述后冲模块冲孔。

具体地，所述后冲控制模块27控制所述后冲模块17将斩下的门框边拉入固定压机按配方进行铰链孔、常规主副锁孔、拉伸孔、插销孔的冲裁。后冲模块主要是门框正面相关的锁孔的冲压，后冲模块放在前冲、辊轧、追剪系统后，有利于加工材料加工强度，提升产品质量。后冲系统根据具体门框类型，例如单开门、子母门、对开门，按照工艺配方进行实际孔的数目和类型冲孔。例如，冲孔内容为，主锁孔*3，副锁孔*1，锁叉孔(拉伸孔)*1，安装拉伸孔*1，一次性成型插销拉伸孔*2。

待后冲后，所述夹钳控制模块26控制夹钳模块16将后冲后的门框送到激光切割模块27处，切割锁孔。

与拼焊模块19连接拼焊控制模块29用于控制所述拼焊模块将物料拼接为待焊接的门框，再控制所述拼焊模块对所述待焊接的门框进行焊接。

具体地，所述拼焊模块19包括拼接单元191和焊接单元192；所述拼接单元包括拼接平台及搬运机器人；所述焊接单元包括焊接平台、搬运机器人、焊接机器人；

所述拼焊控制模块用于控制所述搬运机器人将物料放置于所述拼接平台上的指定位置，将所述物料拼接成待焊接的门框。

所述拼焊控制模块用于控制所述搬运机器人将所述待焊接的门框抓取值所述焊接平台上，并控制所述焊接平台定位夹紧所述门框，待检测到夹紧力达到预设值后，控制所述焊接机器人焊接所述门框。

具体地，当拼接平台接收到拼焊控制模块发送的上档、左档、右档、下档的到料信号后，搬运机器人一号一次性抓取上档、左档、右档花纹边，放入拼接工装，搬运机器人二号抓取下档花纹边放入边框，因为下档的刚性、材料要求较低，因此下档不放入生产线生产。

当焊接平台接收到上料完成信号后，拼焊控制模块控制焊接平台X轴和Y轴电机运动对边框进行定位后夹紧，此时电机转换为力矩控制模式，当夹紧力达到预设值后，电机停止运动，并返回夹紧信号给总控，此时总控和焊机机器人通讯，开始焊接。焊接完成后，反馈给拼焊控制系统，控制夹紧夹具松开，控制搬运机器人将拼接好的门框进行翻转动作，抓出放入滚筒线。拼接工装重复上述检测料、上料、定位夹紧动作。

需要说明的是，应理解以上控制系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述控制系统的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于上述控制系统的存储器中，由上述控制系统的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

本实施例所述门框生产的自动控制系统用于外开外包防火门、防盗门、装甲门系列门框自动化生产，整线全长80-100米之间，宽度6-8米，生产节拍:根据不同配置可达到40-70秒/樘，纯人工加工，每日的生产量在400樘左右，提升效率约50％。以400樘日产量计算，减少人力75％。为了适应不同型号门框生产，生产线的设备必须具备柔性可调整的功能，针对不同尺寸、花型、开向、门型的门框或门面，控制系统进行在线切换生产任务，实现无需人工干预就可以进行无缝链接生产。柔性换产可以提升整体产线的稼动率15％以上，减少原材料浪费5％左右，增加产品一致性，减少人工参与切换，增加操作安全性。

本实施例还提供一种门框生产的自动控制方法，请参阅图3，显示为门框生产的自动控制方法于一实施例中的流程示意图。如图3所示，所述门框生产的自动控制方法具体包括以下步骤：

S31，根据所述卷料类型，检测所述开卷模块中卷料是否充足；若是，则执行下一步骤S32；若否，则控制所述开卷模块翻转料库，启用备用料库。

在本实施例中，所述S11包括根据卷料类型查找其预存的每卷卷料的长度L1，计算卷料的消耗长度L2，通过每卷卷料的长度L1减去消耗长度L2得到卷料余量；当判定所述卷料余量小于余量阈值时，检测出卷料不充足，产生余量不足报警信息。当判断所述卷料余量大于余量阈值时，进入S32。

S32，根据所述卷料类型，检测卷料的宽度是否与卷料类型匹配，并依据不同卷料的预设宽度，控制卷料的宽度调节，并予以整平所述卷料。

S33，接收根据门框属性所设置的前冲参数，根据所述前冲参数，确定与之匹配的冲孔排布方案，并控制所述前冲模块依据所述冲孔排布方案排布模具。

S34，根据拉管线于调试状态下不同出料速度的成型精度，查找出与最优出料精度对应的出料速度，并予以反馈至所述拉管线。

在本实施例中，S34通过在调试状态下将不同出料速度的特定截面形状与之预定辊扎形状相比对，比对结果特定截面形状的最高相似度称为最优出料精度。

S35，控制所述追剪模块追击来料，待检测到追剪模块与来料同步运动时，控制所述追剪模块斩断来料。

在本实施例中，所述S35监测所述追剪模块的追剪速度，并判断所述追剪模块的追剪速度是否等于所述来料速度；若是，则分别计算所述追剪模块的追击距离和来料的运动距离，以判断两者是否相同；若是，则表示所述追剪模块与来料同步运动，控制说是追剪模块斩断来料；若否，则继续监测所述追剪模块的追剪速度。

S36，控制夹钳模块夹紧门框，送料至所述后冲模块处。

S37，接收根据门框属性所设置的后冲参数，根据所述后冲参数，确定与之匹配的后冲工艺方案，以控制所述后冲模块冲孔。

S38，控制夹钳模块将后冲后的门框送到激光切割模块处，切割锁孔。

S39，控制所述拼焊模块将物料拼接为待焊接的门框，再控制所述拼焊模块对所述待焊接的门框进行焊接。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如图3所述控制方法。

在任何可能的技术细节结合层面，本申请可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本申请的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是(但不限于)电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。用于执行本申请操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、集成电路配置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本申请的各个方面。

本实施例最后提供一种门框生产设备，所述门框生产设备包括：存储器、处理器、与处理器连接的开卷机、与处理器连接的整平机、与处理器连接的前冲机床、与处理器连接的拉管线、与处理器连接的后冲机床，与处理器连接的夹钳，与处理器连接的折弯机及与处理器连接的拼接平台，焊接平台，多个机器人，使门框生产设备执行如上门框生产的自动控制方法的各个步骤。

所述存储器用于存储计算机指令；所述处理器运行计算机指令实现如图3所述的控制方法。

在一些实施例中，所述门框生产设备中的所述存储器的数量均可以是一或多个，所述处理器的数量均可以是一或多个。

于本申请一实施例中，所述门框生产设备中的处理器会按照如图3所述的步骤，将一个或多个以应用程序的进程对应的指令加载到存储器中，并由处理器来运行存储在存储器中的应用程序，从而实现如图3所述的方法。

所述存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。所述存储器存储有操作系统和操作指令、可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集，其中，操作指令可包括各种操作指令，用于实现各种操作。操作系统可包括各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。

所述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

具体地，所述门框生产设备的运行过程如下：

所述门框生产设备适用于从原材料到焊接成形再到下料的生产线。原材料(卷料)，由外部的吊装机构将料卷放置到开卷机的料库上，为了保证生产线的按照稳定的节拍生产，开卷机有一个备用装料库，料卷的更换针对备用料库不影响正常的加工供料。

从料架出来的条料经过整平机前面的检测宽度装置，由调节宽度伺服机构调节中心线位置，然后进入整平机。后序的送料动力由整平机提供。

整平机出来的平板料进入前冲孔液压机，完成对门框侧边的孔冲压，冲完孔后平板料进入辊轧机，固定段拉管机辊轧成型中间两道折弯，再进入柔性辊轧机根据产品尺寸的要求辊轧成型两边的折边。

当辊轧好后的料出来后，由运动机械手夹紧门框，长度检测系统下发指令给斩切液压缸，追剪伺服精准计算好门框长度并斩断。斩断后的产品由夹钳夹紧，伺服精准送料。产品由夹钳送料到<后冲>液压机床内，由数据系统运算自动冲孔。产品由夹钳带进激光割工位，由激光割控制系统自动完成切割工作，夹钳把产品带入双边折弯机前面，再由另外一套伺服推料系统把产品推入折弯机内部。折弯好后，折弯机内的推料机械手把产品推出折弯机，并精准地定位在划刻机的位置进行刻字。

在其他车间生产的下档(门槛)，有专用的机械手取“下档”物料，在自动调节尺寸位置后，放入拼框机“下档”工位。

机器人自动抓取“左档”“上档”“右档”三条物料，放入拼框平台。在机器人放料时，不管任意门的规格型号，拼框平台的伺服调节系统会把物料做成左、右档在最窄工位，上档在最上的工位，机器人每次都在固定位置放入物料。当以上三条物料放放后，拼接平台再自动调节到左、右档在最宽工位，上档最上工位，然后放入下档物料。然后焊接平台的上料机器人一次性抓取4条门框物料放入焊接平台，焊接平台再自动调节门框到对应的门型尺寸，再精准二次定位，然后焊接。焊好后，由出料机器人取出焊好的门框，由机械自动翻转门框，自动堆垛在“门框”存料小车上。

本发明所述的门框生产的自动控制方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

本发明还提供一种门框生产的自动控制系统，所述门框生产的自动控制系统可以实现本发明所述的门框生产的自动控制方法，但本发明所述的门框生产的自动控制方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的门框生产的自动控制系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。

综上所述，本发明所述门框生产的自动控制系统、方法、介质及门框生产设备不仅对金属门框加工的各个环节进行控制，而且对门框加工的整个生产过程进行数字化管理。用户只需输入加工的订单信息，控制系统会自动生成加工工单发送给各部分控制系统，整条加工生产线采用全自动化无人操作，并监控整条生产线的加工状态和预警信息，并改善重点控制部分为伺服位置控制，精确控制加工过程中的各个环节。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。