CN104400559A - 数字化制孔机床的试刀系统 - Google Patents

数字化制孔机床的试刀系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104400559A
CN104400559A CN201410549157.XA CN201410549157A CN104400559A CN 104400559 A CN104400559 A CN 104400559A CN 201410549157 A CN201410549157 A CN 201410549157A CN 104400559 A CN104400559 A CN 104400559A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test specimen
machine tool
control machine
processing
digitlization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410549157.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104400559B (zh
Inventor
钱琪
周凯
陈恳
吴丹
詹立新
杨向东
刘莉
王国磊
徐静
李金泉
陈洪安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201410549157.XA priority Critical patent/CN104400559B/zh
Publication of CN104400559A publication Critical patent/CN104400559A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104400559B publication Critical patent/CN104400559B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece

Abstract

本发明提供了一种数字化制孔机床的试刀系统，其包括：数控机床，对试件进行加工；信息采集装置，实时采集并传送试件加工过程中及加工完成后的位置和图像信息；以及主机，通信连接于数控机床及信息采集装置，实时获取并处理信息采集装置传送的位置信息、图像信息及视频信息，在试件加工过程中控制数控机床对试件进行加工，且在加工完成后对试件相应加工部位的尺寸进行测量，以检验加工后的试件是否满足加工要求以及数控机床对试件进行加工的工艺参数是否准确。采用信息采集装置对试件的试刀加工进行远程遥控控制，有效解决人工试刀过程中存在的安全隐患及工序繁琐等问题。试刀工序远程自动进行，减少机床待机时间。测量精度可进一步提高。

Description

数字化制孔机床的试刀系统
技术领域
本发明涉及一种航空制造行业的试刀系统，尤其涉及一种数字化制孔机床的试刀系统。
背景技术
航空制造工业中，试刀是一道十分关键的工序，其目的是保证工件加工零失误(接近零废品率)。现有的试刀工序通常是简单的技术人员手动作业完成，通过人工不断在机床加工现场肉眼检查、测量以检验加工出来的试件是否合格来完成。因此，现有的试刀作业存在需要大量人工干涉、工件查验工作繁琐、安全性低、测量精度差、效率低下、且不能对工件加工状态实时观测等缺点；现有试刀作业已远远不能满足航空制造大规模、高效率生产的需求。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种数字化制孔机床的试刀系统，其能对试件的试刀加工进行远程遥控控制。
本发明的另一目的在于提供一种数字化制孔机床的试刀系统，其能对试件的加工状态进行有效观测。
本发明的再一目的在于提供一种数字化制孔机床的试刀系统，其能提高试件的测量精度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种数字化制孔机床的试刀系统，其包括：数控机床，对试件进行加工；信息采集装置，实时采集并传送试件加工过程中及加工完成后的位置和图像信息；以及主机，通信连接于数控机床及信息采集装置，实时获取并处理信息采集装置传送的位置信息、图像信息及视频信息，在试件加工过程中控制数控机床对试件进行加工，且在加工完成后对试件相应加工部位的尺寸进行测量，以检验加工后的试件是否满足加工要求以及数控机床对试件进行加工的工艺参数是否准确。
本发明的有益效果如下：
采用信息采集装置对加工过程及试件图像信息进行采集，实现对试件的试刀加工进行远程遥控控制，同时对试件的加工状态进行有效观测，取代人工，从而节省了人力，降低了生产成本，同时有效解决了人工试刀过程中存在的操作人员人身安全隐患以及工序繁琐等问题。试刀工序的远程自动进行，避免了人工操作的低效率，极大地减少了机床的待机时间，从而提高了生产效率和经济效益。主机在加工完成后对试件相应加工部位的尺寸进行测量，与人工现场采用游标卡尺等工具测量相比，测量精度可进一步提高。
附图说明
图1为根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统的结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1数控机床     15数控系统
11龙门架      16操作机械手
111立柱       2信息采集装置
112横梁       21双目摄像头
12主轴系统    22激光测量系统
13刀具        3主机
14工装系统    4试件
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统。
参照图1，根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统包括：数控机床1，对试件4进行加工；信息采集装置2，实时采集并传送试件4加工过程中及加工完成后的位置和图像信息；以及主机3，通信连接于数控机床1及信息采集装置2，实时获取并处理信息采集装置2传送的位置信息、图像信息及视频信息，在试件4加工过程中控制数控机床1对试件4进行加工，且在加工完成后对试件4相应加工部位的尺寸进行测量，以检验加工后的试件4是否满足加工要求以及数控机床1对试件4进行加工的工艺参数是否准确。
采用信息采集装置2对加工过程及试件图像信息进行采集，实现对试件4的试刀加工进行远程遥控控制，同时对试件4的加工状态进行有效观测，取代人工，从而节省了人力，降低了生产成本，同时有效解决了人工试刀过程中存在的操作人员人身安全隐患以及工序繁琐等问题。试刀工序的远程自动进行，避免了人工操作的低效率，极大地减少了机床的待机时间，从而提高了生产效率和经济效益。主机3在加工完成后对试件4相应加工部位的尺寸进行测量，与人工现场采用游标卡尺等工具测量相比，测量精度可进一步提高。
在数控机床1的一实施例中，参照图1，数控机床1可包括：龙门架11，具有两个立柱111和横梁112；主轴系统12，设置于龙门架11的横梁112上；刀具13，安装于主轴系统12，用于加工试件4；工装系统14，位于龙门架11的两个立柱111之间，用于装夹试件4；数控系统15，通信连接于主机3和主轴系统12，接收主机3发出的控制指令，控制主轴系统12动作，以控制刀具13对试件4进行加工；以及操作机械手16，安装在工装系统14的侧方，通信连接于主机3，接收主机3发出的控制指令，将试件4移动、搬运以及在工装系统14上进行定位。
在信息采集装置2的一实施例中，参照图1，信息采集装置2可包括：两个双目摄像头21，安装于数控机床1的龙门架11的横梁112上，分别位于数控机床1的主轴系统12的两侧，通信连接于主机3，实时采集并传送试件4加工过程中及加工完成后的图像及视频信息；以及激光测量系统22，安装在数控机床1的工装系统14的侧方，通信连接于主机3，实时采集并传送操作机械手16到试件4的位置信息。
在根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统的一实施例中，通信连接可为无线通信连接。
在根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统的一实施例中，通信连接为可有线通信连接。
在主机3的一实施例中，主机3可为工业计算机。
在根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统的一实施例中，主机3可基于图像处理和影像测量技术来确定对试件4相应加工部位的尺寸进行测量。
本发明的数字化制孔机床的试刀系统在工作中可以实现试件加工的遥控控制和试件加工后的测量。具体地，参照图1，首先通过操控主机3向操作机械手16发出动作指令，将试件4搬运到工装系统14上，并进行定位和装夹，完成试件定位后，主机3向数控机床1的数控系统15发送加工指令，开始对试件4进行试刀加工，同时双目摄像头21实时采集加工现场的图像及视频信息，传送给主机3，操作人员可在操作室通过操控主机3观察试件4的整个加工工序及试件4的加工状态，以实现整个试刀加工的遥控控制。同时，在试件4加工完成后，双目摄像头21对试件4进行全方位拍照，将图像信息传送给主机3，主机3基于图像处理和影像测量技术确定试件4上相应加工部位的规格及尺寸信息，以检验加工后的试件是否满足加工要求。其中，图像处理和影像测量技术可以采用任何公知的技术。

Claims (7)

1.一种数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，包括：
数控机床(1)，对试件(4)进行加工；
信息采集装置(2)，实时采集并传送试件(4)加工过程中及加工完成后的位置和图像信息；以及
主机(3)，通信连接于数控机床(1)及信息采集装置(2)，实时获取并处理信息采集装置(2)传送的位置信息、图像信息及视频信息，在试件(4)加工过程中控制数控机床(1)对试件(4)进行加工，且在加工完成后对试件(4)相应加工部位的尺寸进行测量，以检验加工后的试件(4)是否满足加工要求以及数控机床(1)对试件(4)进行加工的工艺参数是否准确。
2.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，数控机床(1)包括：
龙门架(11)，具有两个立柱(111)和横梁(112)；
主轴系统(12)，设置于龙门架(11)的横梁(112)上；
刀具(13)，安装于主轴系统(12)，用于加工试件(4)；
工装系统(14)，位于龙门架(11)的两个立柱(111)之间，用于装夹试件(4)；
数控系统(15)，通信连接于主机(3)和主轴系统(12)，接收主机(3)发出的控制指令，控制主轴系统(12)动作，以控制刀具(13)对试件(4)进行加工；以及
操作机械手(16)，安装在工装系统(14)的侧方，通信连接于主机(3)，接收主机(3)发出的控制指令，将试件(4)移动、搬运以及在工装系统(14)上进行定位。
3.根据权利要求2所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，信息采集装置(2)包括：
两个双目摄像头(21)，安装于数控机床(1)的龙门架(11)的横梁(112)上，分别位于数控机床(1)的主轴系统(12)的两侧，通信连接于主机(3)，实时采集并传送试件(4)加工过程中及加工完成后的图像及视频信息；以及
激光测量系统(22)，安装在数控机床(1)的工装系统(14)的侧方，通信连接于主机(3)，实时采集并传送操作机械手(16)到试件(4)的位置信息。
4.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，通信连接为无线通信连接。
5.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，通信连接为有线通信连接。
6.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，主机(3)为工业计算机。
7.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，主机(3)基于图像处理和影像测量技术来确定对试件(4)相应加工部位的尺寸进行测量。
CN201410549157.XA 2014-10-16 2014-10-16 数字化制孔机床的试刀系统 Active CN104400559B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410549157.XA CN104400559B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 数字化制孔机床的试刀系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410549157.XA CN104400559B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 数字化制孔机床的试刀系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104400559A true CN104400559A (zh) 2015-03-11
CN104400559B CN104400559B (zh) 2017-08-11

Family

ID=52638258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410549157.XA Active CN104400559B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 数字化制孔机床的试刀系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104400559B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108746788A (zh) * 2018-05-29 2018-11-06 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种试切及铣切一体化蒙皮五轴加工方法
CN115446617A (zh) * 2022-09-26 2022-12-09 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种交点孔精加工柔性试刀夹具

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19942980A1 (de) * 1999-09-09 2001-03-15 Heilig & Schwab Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen von Maschinenwerkzeugen
DE202006000885U1 (de) * 2005-12-24 2006-04-20 E. Zoller GmbH & Co. KG Einstell- und Messgeräte Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät
EP2159537A2 (de) * 2008-08-30 2010-03-03 E. Zoller GmbH & Co. KG Einstell- und Messgeräte Werkzeugeinstell- und Messgerät
FR2937574A1 (fr) * 2008-10-29 2010-04-30 Guy Monnoyeur Dispositif et procede d'usinage et/ou de polissage de lentille
CN102248449A (zh) * 2011-05-20 2011-11-23 袁远 一种视觉数控刀具检测仪及制作方法
CN202317868U (zh) * 2011-10-27 2012-07-11 赫比（上海）家用电器产品有限公司 Cnc工件三维检测设备
US20130071198A1 (en) * 2010-08-31 2013-03-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Numerically-controlled machine tool
CN103846740A (zh) * 2012-11-28 2014-06-11 昆山美仑工业样机有限公司 一种加工设备
CN104057360A (zh) * 2014-06-11 2014-09-24 成都科力夫科技有限公司 一种用于数控车床的加工设备
CN203853859U (zh) * 2014-03-27 2014-10-01 烟台拓福数控机床有限公司 可实时监测产品加工质量的龙门加工中心

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19942980A1 (de) * 1999-09-09 2001-03-15 Heilig & Schwab Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Vermessen von Maschinenwerkzeugen
DE202006000885U1 (de) * 2005-12-24 2006-04-20 E. Zoller GmbH & Co. KG Einstell- und Messgeräte Werkzeugspann-, Mess- und/oder Einstellgerät
EP2159537A2 (de) * 2008-08-30 2010-03-03 E. Zoller GmbH & Co. KG Einstell- und Messgeräte Werkzeugeinstell- und Messgerät
FR2937574A1 (fr) * 2008-10-29 2010-04-30 Guy Monnoyeur Dispositif et procede d'usinage et/ou de polissage de lentille
US20130071198A1 (en) * 2010-08-31 2013-03-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Numerically-controlled machine tool
CN102248449A (zh) * 2011-05-20 2011-11-23 袁远 一种视觉数控刀具检测仪及制作方法
CN202317868U (zh) * 2011-10-27 2012-07-11 赫比（上海）家用电器产品有限公司 Cnc工件三维检测设备
CN103846740A (zh) * 2012-11-28 2014-06-11 昆山美仑工业样机有限公司 一种加工设备
CN203853859U (zh) * 2014-03-27 2014-10-01 烟台拓福数控机床有限公司 可实时监测产品加工质量的龙门加工中心
CN104057360A (zh) * 2014-06-11 2014-09-24 成都科力夫科技有限公司 一种用于数控车床的加工设备

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘自鸿等: "多功能集成式运动仿真系统的研究及其实现", 《系统仿真学报》, no. 12, 20 December 2005 (2005-12-20) *
卢泽生等: "二维精密微动刀架的研制", 《航空精密制造技术》, no. 04, 25 August 2006 (2006-08-25) *
吴春华: "GSK928TC对刀策略", 《装备制造技术》, no. 12, 15 December 2007 (2007-12-15) *
周凯等: "敏捷制造中智能寻位加工技术的研究", 《中国机械工程》 *
王恒等: "基于软件模式的开放结构控制器平台的研究", 《计算机集成制造系统》, no. 03, 25 March 2006 (2006-03-25) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108746788A (zh) * 2018-05-29 2018-11-06 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种试切及铣切一体化蒙皮五轴加工方法
CN115446617A (zh) * 2022-09-26 2022-12-09 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种交点孔精加工柔性试刀夹具
CN115446617B (zh) * 2022-09-26 2023-10-13 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种交点孔精加工柔性试刀夹具

Also Published As

Publication number Publication date
CN104400559B (zh) 2017-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203385680U (zh) 一种内壁表面缺陷图像采集装置
CN105215654B (zh) 一种轴用挡圈自动压装机及工作检测方法
US20130145850A1 (en) System and method for inspection of a part with dual multi-axis robotic devices
EP2881817B1 (en) System and method for operating a machine and performing quality assurance
CN104015104B (zh) 一种机械手自动加工装置
CN102141380B (zh) 非接触测量钢管管端尺寸图像处理方法
CN109405755B (zh) 一种大尺寸管板孔径和节距测量装置与测量方法
CN203908526U (zh) 一种拉杆式线位移传感器自动校准装置
CN105643365A (zh) 一种刀库及机械手综合性能检测方法及平台
CN108687559A (zh) 用于钻孔机的自动刀具头放置和组装设备
CN205184414U (zh) 一种带有在线检测装置的数控平面钻床
CN203973303U (zh) 一种基于开放式数控铣床的视觉对刀系统
CN104400559A (zh) 数字化制孔机床的试刀系统
CN112598651A (zh) 一种智能机器人加工生产检测系统
CN103084927B (zh) 一种在线测量系统及其在线测量方法
CN105751003A (zh) 一种数字化制孔机床的遥控试刀系统
CN102689185B (zh) 气缸垫点铆组合机
CN108746993A (zh) 一种打磨加工方法和装置
CN104006775A (zh) 小孔位置度的测量方法
CN205033301U (zh) 一种ccd微孔定位喷丝板精整机
CN103009193A (zh) 大型结构件非接触式三维在线测量系统
CN202974187U (zh) 一种刀具自动测量装置
CN206230527U (zh) 一种视觉引导机器人自动螺纹检测系统
CN202282008U (zh) 基于二维码的设备巡视管理装置
CN114136984A (zh) 一种刀具的多功能检测平台及使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Shuai Chaolin

Inventor after: Xu Jing

Inventor after: Qian Qi

Inventor after: Zhan Lixin

Inventor after: Yang Xiangdong

Inventor after: Liu Li

Inventor after: Liu Shuntao

Inventor after: Chen Ken

Inventor after: Tan Shengyong

Inventor after: Chen Qingliang

Inventor after: Li Guojin

Inventor after: Wu Dan

Inventor after: Zhou Kai

Inventor after: Wang Guolei

Inventor before: Qian Qi

Inventor before: Li Jinquan

Inventor before: Chen Hongan

Inventor before: Zhou Kai

Inventor before: Chen Ken

Inventor before: Wu Dan

Inventor before: Zhan Lixin

Inventor before: Yang Xiangdong

Inventor before: Liu Li

Inventor before: Wang Guolei

Inventor before: Xu Jing

COR Change of bibliographic data
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160122

Address after: The dam, 610073 Chengdu Road, Sichuan Province Huang Tian Qingyang District No. 88

Applicant after: Chengdu Airplane Industry (Group) Corp., Ltd.

Applicant after: Tsinghua University

Address before: 100084 Beijing City, Haidian District Tsinghua Yuan

Applicant before: Tsinghua University

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant