數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其包括：數(shù)控機(jī)床，對試件進(jìn)行加工；信息采集裝置，實時采集并傳送試件加工過程中及加工完成后的位置和圖像信息；以及主機(jī)，通信連接于數(shù)控機(jī)床及信息采集裝置，實時獲取并處理信息采集裝置傳送的位置信息、圖像信息及視頻信息，在試件加工過程中控制數(shù)控機(jī)床對試件進(jìn)行加工，且在加工完成后對試件相應(yīng)加工部位的尺寸進(jìn)行測量，以檢驗加工后的試件是否滿足加工要求以及數(shù)控機(jī)床對試件進(jìn)行加工的工藝參數(shù)是否準(zhǔn)確。采用信息采集裝置對試件的試刀加工進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控控制，有效解決人工試刀過程中存在的安全隱患及工序繁瑣等問題。試刀工序遠(yuǎn)程自動進(jìn)行，減少機(jī)床待機(jī)時間。測量精度可進(jìn)一步提高。
【專利說明】數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航空制造行業(yè)的試刀系統(tǒng)，尤其涉及一種數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]航空制造工業(yè)中，試刀是一道十分關(guān)鍵的工序，其目的是保證工件加工零失誤(接近零廢品率)?，F(xiàn)有的試刀工序通常是簡單的技術(shù)人員手動作業(yè)完成，通過人工不斷在機(jī)床加工現(xiàn)場肉眼檢查、測量以檢驗加工出來的試件是否合格來完成。因此，現(xiàn)有的試刀作業(yè)存在需要大量人工干涉、工件查驗工作繁瑣、安全性低、測量精度差、效率低下、且不能對工件加工狀態(tài)實時觀測等缺點；現(xiàn)有試刀作業(yè)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足航空制造大規(guī)模、高效率生產(chǎn)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其能對試件的試刀加工進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控控制。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其能對試件的加工狀態(tài)進(jìn)行有效觀測。
[0005]本發(fā)明的再一目的在于提供一種數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其能提高試件的測量精度。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其包括:數(shù)控機(jī)床，對試件進(jìn)行加工；信息采集裝置，實時采集并傳送試件加工過程中及加工完成后的位置和圖像信息；以及主機(jī)，通信連接于數(shù)控機(jī)床及信息采集裝置，實時獲取并處理信息采集裝置傳送的位置信息、圖像信息及視頻信息，在試件加工過程中控制數(shù)控機(jī)床對試件進(jìn)行加工，且在加工完成后對試件相應(yīng)加工部位的尺寸進(jìn)行測量，以檢驗加工后的試件是否滿足加工要求以及數(shù)控機(jī)床對試件進(jìn)行加工的工藝參數(shù)是否準(zhǔn)確。
[0007]本發(fā)明的有益效果如下:
[0008]采用信息采集裝置對加工過程及試件圖像信息進(jìn)行采集，實現(xiàn)對試件的試刀加工進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控控制，同時對試件的加工狀態(tài)進(jìn)行有效觀測，取代人工，從而節(jié)省了人力，降低了生產(chǎn)成本，同時有效解決了人工試刀過程中存在的操作人員人身安全隱患以及工序繁瑣等問題。試刀工序的遠(yuǎn)程自動進(jìn)行，避免了人工操作的低效率，極大地減少了機(jī)床的待機(jī)時間，從而提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。主機(jī)在加工完成后對試件相應(yīng)加工部位的尺寸進(jìn)行測量，與人工現(xiàn)場采用游標(biāo)卡尺等工具測量相比，測量精度可進(jìn)一步提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0011]1數(shù)控機(jī)床15數(shù)控系統(tǒng)
[0012]11龍門架16操作機(jī)械手
[0013]111立柱2信息采集裝置
[0014]112橫梁21雙目攝像頭
[0015]12主軸系統(tǒng)22激光測量系統(tǒng)
[0016]13刀具3主機(jī)
[0017]14工裝系統(tǒng)4試件

【具體實施方式】
[0018]下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)。
[0019]參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)包括:數(shù)控機(jī)床1，對試件4進(jìn)行加工；信息采集裝置2，實時采集并傳送試件4加工過程中及加工完成后的位置和圖像信息；以及主機(jī)3，通信連接于數(shù)控機(jī)床1及信息采集裝置2，實時獲取并處理信息采集裝置2傳送的位置信息、圖像信息及視頻信息，在試件4加工過程中控制數(shù)控機(jī)床1對試件4進(jìn)行加工，且在加工完成后對試件4相應(yīng)加工部位的尺寸進(jìn)行測量，以檢驗加工后的試件4是否滿足加工要求以及數(shù)控機(jī)床1對試件4進(jìn)行加工的工藝參數(shù)是否準(zhǔn)確。
[0020]采用信息采集裝置2對加工過程及試件圖像信息進(jìn)行采集，實現(xiàn)對試件4的試刀加工進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控控制，同時對試件4的加工狀態(tài)進(jìn)行有效觀測，取代人工，從而節(jié)省了人力，降低了生產(chǎn)成本，同時有效解決了人工試刀過程中存在的操作人員人身安全隱患以及工序繁瑣等問題。試刀工序的遠(yuǎn)程自動進(jìn)行，避免了人工操作的低效率，極大地減少了機(jī)床的待機(jī)時間，從而提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。主機(jī)3在加工完成后對試件4相應(yīng)加工部位的尺寸進(jìn)行測量，與人工現(xiàn)場采用游標(biāo)卡尺等工具測量相比，測量精度可進(jìn)一步提高。
[0021]在數(shù)控機(jī)床1的一實施例中，參照圖1，數(shù)控機(jī)床1可包括:龍門架11，具有兩個立柱111和橫梁112 ;主軸系統(tǒng)12，設(shè)置于龍門架11的橫梁112上；刀具13，安裝于主軸系統(tǒng)12，用于加工試件4 ;工裝系統(tǒng)14，位于龍門架11的兩個立柱111之間，用于裝夾試件4 ;數(shù)控系統(tǒng)15，通信連接于主機(jī)3和主軸系統(tǒng)12，接收主機(jī)3發(fā)出的控制指令，控制主軸系統(tǒng)12動作，以控制刀具13對試件4進(jìn)行加工；以及操作機(jī)械手16，安裝在工裝系統(tǒng)14的側(cè)方，通信連接于主機(jī)3，接收主機(jī)3發(fā)出的控制指令，將試件4移動、搬運以及在工裝系統(tǒng)14上進(jìn)行定位。
[0022]在信息采集裝置2的一實施例中，參照圖1，信息采集裝置2可包括:兩個雙目攝像頭21，安裝于數(shù)控機(jī)床1的龍門架11的橫梁112上，分別位于數(shù)控機(jī)床1的主軸系統(tǒng)12的兩側(cè)，通信連接于主機(jī)3，實時采集并傳送試件4加工過程中及加工完成后的圖像及視頻信息；以及激光測量系統(tǒng)22，安裝在數(shù)控機(jī)床1的工裝系統(tǒng)14的側(cè)方，通信連接于主機(jī)3，實時采集并傳送操作機(jī)械手16到試件4的位置信息。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)的一實施例中，通信連接可為無線通信連接。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)的一實施例中，通信連接為可有線通信連接。
[0025]在主機(jī)3的一實施例中，主機(jī)3可為工業(yè)計算機(jī)。
[0026]在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)的一實施例中，主機(jī)3可基于圖像處理和影像測量技術(shù)來確定對試件4相應(yīng)加工部位的尺寸進(jìn)行測量。
[0027]本發(fā)明的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)在工作中可以實現(xiàn)試件加工的遙控控制和試件加工后的測量。具體地，參照圖1，首先通過操控主機(jī)3向操作機(jī)械手16發(fā)出動作指令，將試件4搬運到工裝系統(tǒng)14上，并進(jìn)行定位和裝夾，完成試件定位后，主機(jī)3向數(shù)控機(jī)床1的數(shù)控系統(tǒng)15發(fā)送加工指令，開始對試件4進(jìn)行試刀加工，同時雙目攝像頭21實時采集加工現(xiàn)場的圖像及視頻信息，傳送給主機(jī)3，操作人員可在操作室通過操控主機(jī)3觀察試件4的整個加工工序及試件4的加工狀態(tài)，以實現(xiàn)整個試刀加工的遙控控制。同時，在試件4加工完成后，雙目攝像頭21對試件4進(jìn)行全方位拍照，將圖像信息傳送給主機(jī)3，主機(jī)3基于圖像處理和影像測量技術(shù)確定試件4上相應(yīng)加工部位的規(guī)格及尺寸信息，以檢驗加工后的試件是否滿足加工要求。其中，圖像處理和影像測量技術(shù)可以采用任何公知的技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其特征在于，包括: 數(shù)控機(jī)床(1)，對試件(4)進(jìn)行加工； 信息采集裝置(2)，實時采集并傳送試件(4)加工過程中及加工完成后的位置和圖像/[目息;以及 主機(jī)(3)，通信連接于數(shù)控機(jī)床(I)及信息采集裝置(2)，實時獲取并處理信息采集裝置(2)傳送的位置信息、圖像信息及視頻信息，在試件(4)加工過程中控制數(shù)控機(jī)床(I)對試件(4)進(jìn)行加工，且在加工完成后對試件(4)相應(yīng)加工部位的尺寸進(jìn)行測量，以檢驗加工后的試件(4)是否滿足加工要求以及數(shù)控機(jī)床(I)對試件(4)進(jìn)行加工的工藝參數(shù)是否準(zhǔn)確。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)控機(jī)床(I)包括: 龍門架(11)，具有兩個立柱(111)和橫梁(112)； 主軸系統(tǒng)(12)，設(shè)置于龍門架(11)的橫梁(112)上； 刀具(13)，安裝于主軸系統(tǒng)(12)，用于加工試件(4)； 工裝系統(tǒng)(14)，位于龍門架(11)的兩個立柱(111)之間，用于裝夾試件(4)； 數(shù)控系統(tǒng)(15)，通信連接于主機(jī)(3)和主軸系統(tǒng)(12)，接收主機(jī)(3)發(fā)出的控制指令，控制主軸系統(tǒng)(12)動作，以控制刀具(13)對試件(4)進(jìn)行加工；以及 操作機(jī)械手(16)，安裝在工裝系統(tǒng)(14)的側(cè)方，通信連接于主機(jī)(3)，接收主機(jī)(3)發(fā)出的控制指令，將試件(4)移動、搬運以及在工裝系統(tǒng)(14)上進(jìn)行定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其特征在于，信息采集裝置(2)包括: 兩個雙目攝像頭(21)，安裝于數(shù)控機(jī)床(I)的龍門架(11)的橫梁(112)上，分別位于數(shù)控機(jī)床(I)的主軸系統(tǒng)(12)的兩側(cè)，通信連接于主機(jī)(3)，實時采集并傳送試件(4)加工過程中及加工完成后的圖像及視頻信息；以及 激光測量系統(tǒng)(22)，安裝在數(shù)控機(jī)床(I)的工裝系統(tǒng)(14)的側(cè)方，通信連接于主機(jī)(3)，實時采集并傳送操作機(jī)械手(16)到試件(4)的位置信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其特征在于，通信連接為無線通信連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其特征在于，通信連接為有線通信連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其特征在于，主機(jī)(3)為工業(yè)計算機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化制孔機(jī)床的試刀系統(tǒng)，其特征在于，主機(jī)(3)基于圖像處理和影像測量技術(shù)來確定對試件(4)相應(yīng)加工部位的尺寸進(jìn)行測量。
【文檔編號】B23Q15/007GK104400559SQ201410549157
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】錢琪, 周凱, 陳懇, 吳丹, 詹立新, 楊向東, 劉莉, 王國磊, 徐靜, 李金泉, 陳洪安 申請人:清華大學(xué)