CN105414910B - 一种模具全自动制造系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种模具全自动制造系统及方法。制造系统包括有模具设计系统、加工信息管理系统、零件制造系统、零件质量检测系统，模具设计系统设计模具的结构及其零件，并将零件信息发送到加工信息管理系统，加工信息管理系统将各模具的加工信息发送到零件制造系统中的各零件制造单元，各零件制造单元的各加工工位都设置RFID阅读器，由加工信息管理系统发出的指令，各零件制造单元通过RFID阅读器获取和传递加工信息，零件质量检测系统对各零件制造单元加工好的零件进行检测，零件质量检测系统通过RFID阅读器将加工好的零件信息反馈到加工信息管理系统，由加工信息管理系统决定是否需要再加工。本发明生产效率高，方便实用，实现模具的智能制造。
Description
技术领域
本发明是一种模具全自动制造系统及方法，属于模具全自动制造系统及方法的创新技术。
背景技术
模具是直接用于制造产品的工具，它是利用机器和装置，通过对被加工材料(坯料)施加一定的压力和速度等使坯料成为有特定形状和尺寸制件的工具。用模具制造产品具有生产效率高，产品一致性好等特点，所以模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一，享有“工业之母”的称号。
按照所选用材料和制造工艺的要求，一副模具可以用来制造同类产品或预制件，实现一套模具的使用寿命上万次甚至上亿次。如果加上修复使用的话，寿命将更长。由此可见，模具自身作为一种产品的话，它就是一种单一品种，也就是说作为产品使用的模具，虽然称谓都含有模具二字，但每套模具都不会是完全相同的。所以，传统观念认为每设计和制造一套模具都是进行一个新产品的设计和制造。故现代制造业将模具制造企业说成是非标制造类企业或离散制造业。作为制造产品的工具，每副模具只能生产某一特定的工序件或成品，图没有通用性，但当某个制件需要多副模具来加工时，各副模具之间往往相互牵连和影响，只有最终制件合格，这些模具才算合格。另外，模具是精密成型工具，这主要体现在以下两个方面：①必须满足制件(冲件、塑料件、压铸件、锻件等)的尺寸精度、形状精度要求；保证制件大批量成型加工中的互换性；保证其在长期使用(允许寿命范围)内的可靠性要求。因此，模具精度等级，通常需高于制件2级或2级以上。②模具精度还受成型件(如凸、凹模)相互配合间隙及其均匀性的影响。这样，构成模具导向副、结构件和支撑件之间的配合精度、连接零件之间的定位精度、位置精度等需要进一步提高。就是说，成型件之间的配合间隙及其均匀性，与构成模具每个零部件的精度与表面质量有关。
模具制造的基本要求是模具精度和寿命满足客户要求的前提下，尽量缩短制模周期。作为产品的模具，它又是由若干零件组成的一个复杂体，具有零件种类多，形状复杂，精度要求高，各种零件的材料不同，加工工序多等特点，这些都是被视为模具难以实现自动加工和智能制造。目前有关模具行业的现状及发展趋势报告表明，大多是从某类模具的工艺及CAD/CAM/CAE进行研究，表明国内的模具制造过程基本都属于离散化制造过程，模具制造自动化只有单件和局部自动化。所以，找到解决模具智能化的突破口也是中国模具制造业长远发展的目标。
深入分析发现，尽管模具产品单一，模具工作零件形状复杂，材料硬度高，工序中还需安排热处理等，具有工序多加工过程复杂等特点，但进一步细分不难知道，无论多么复杂的零件，它们常需用到的加工方法仍是机械加工、电加工、表面处理、特种加工及测量与检测。这些加工归结为由数控铣床、加工中心、线切割机床、慢走丝线切割机床、电火花成形机床、数控成形磨床等设备完成。为了模具的自动化加工制造问题，需要使模具零件的加工工艺满足模具的设计制造要求，还要考虑的加工机床本身的性能与加工能力。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种模具全自动制造系统。本发明可使无论何种复杂的模具零件都可以按照加工工艺实现自动排序加工，生产效率高，方便实用。
本发明的另一目的在于提供一种实现模具的智能制造的模具全自动制造方法。
本发明的技术方案是：本发明的模具全自动制造系统,包括有模具设计系统、加工信息管理系统、零件制造系统、零件质量检测系统，其中模具设计系统设计模具的结构及其零件，并将零件信息发送到加工信息管理系统，加工信息管理系统将各模具的加工信息发送到零件制造系统中的各零件制造单元，各零件制造单元的各加工工位都设置RFID阅读器，在加工过程，由加工信息管理系统发出的指令，各零件制造单元通过RFID阅读器获取和传递加工信息，各零件制造单元根据加工信息对零件进行加工，零件质量检测系统对各零件制造单元加工好的零件进行检测，零件质量检测系统也设置有RFID阅读器，零件质量检测系统通过RFID阅读器将加工好的零件信息反馈到加工信息管理系统，由加工信息管理系统决定是否需要再加工。
本发明的模具全自动制造方法，该方法是：模具设计系统设计组成模具的零件，加工信息管理系统按照组成模具的零件分类，对每种零件所需要进行的加工工艺进行分类,每个企业根据企业自身的设备情况建立相对应的工艺库，并将模具零件加工过程与环节按照基本加工工艺进行简化归类后，再对基本工序进行编号，按照基本工序制造相应的基座，该基座用于装夹待加工的模具零件，然后将基座与相应的设备及其加工刀具建立联系，从而使复杂的模具零件按照加工工艺实现自动排序加工，通过给基座附加可识别码，实现模具的智能制造。
本发明将模具及其加工过程复杂的内容与环节按照基本加工工艺进行简化归类后，再对基本工序进行编号并制造相应的基座以中间媒体的形式置于工具库，然后将基座与相应的设备及其加工刀具建立联系，这样就可使无论何种复杂的模具零件按照加工工艺实现自动排序加工，通过给基座附加可识别码(RFID)，对实现模具的智能制造具有十分重要的意义。本发明是一种生产效率高，方便实用，实现模具的智能制造的模具全自动制造系统及方法。
附图说明
图1为本发明模具全自动制造系统的原理图；
图2为本发明将模具零件、基座、加个设备建立联系的示意图；
图3为本发明模具全自动制造方法的流程图；
图4为本发明中模具设计系统及加工信息管理系统统一由计算机完成的原理图。
具体实施方式
实施例：
本发明模具全自动制造系统的原理图如图1所示，本发明的模具全自动制造系统，包括有模具设计系统、加工信息管理系统、零件制造系统、零件质量检测系统，其中模具设计系统设计模具的结构及其零件，并将零件信息发送到加工信息管理系统，加工信息管理系统将各模具的加工信息发送到零件制造系统中的各零件制造单元，各零件制造单元的各加工工位都设置RFID阅读器，在加工过程，由加工信息管理系统发出的指令，各零件制造单元通过RFID阅读器获取和传递加工信息，各零件制造单元根据加工信息对零件进行加工，零件质量检测系统对各零件制造单元加工好的零件进行检测，零件质量检测系统也设置有RFID阅读器，零件质量检测系统通过RFID阅读器将加工好的零件信息反馈到加工信息管理系统，由加工信息管理系统决定是否需要再加工。上述模具设计系统可以是计算机等硬件设备。
本实施例中，上述各零件制造单元的各加工工位都设置的RFID阅读器是移动式RFID阅读器。
本实施例中，上述零件质量检测系统也设置的RFID阅读器是移动式RFID阅读器。
本实施例中，上述零件制造系统中的各零件制造单元包括有由机器人组合CNC的自动加工单元及由机器人组合EDM的自动加工单元。
本实施例中，上述零件质量检测系统是包括有若干CMM检测单元。
本实施例中，上述各零件制造单元的各加工工位设置的移动式RFID阅读器装设在用于装夹待加工的模具零件的基座上。
本发明模具全自动制造系统及方法，该方法是：模具设计系统设计组成模具的零件，加工信息管理系统按照组成模具的零件分类，对每种零件所需要进行的加工工艺进行分类,每个企业根据企业自身的设备情况建立相对应的工艺库，并将模具零件加工过程与环节按照基本加工工艺进行简化归类后，再对基本工序进行编号，按照基本工序制造相应的基座，该基座用于装夹待加工的模具零件，然后将基座与相应的设备及其加工刀具建立联系，从而使复杂的模具零件按照加工工艺实现自动排序加工，进而通过给中间基座附加可识别码，实现模具的智能制造。
本发明模具全自动制造系统及方法，具体包括如下步骤：
1)模具设计系统设计组成模具的零件；
2)加工信息管理系统将模具零件进行分类；每个企业可根据企业自身条件设定分类，如：工作零件-A、定位零件-B、导向零件-C、固定零件-D等等；
3)对加工方法进行分类；每个企业可根据自身企业已有的设备和技术加工水平进行分类，如：车-a、铣-b、刨-c、磨-d等等；
4)设定加工精度等级；每个企业可根据自身企业已有的设备和技术加工水平进行分类，如：特精加工-1、精加工-2、半精加工-3、粗加工-4等等；
5)建立相应加工方法类别和精度等级的编码；如：a1、a2、a3、a4、、、、、、；b1、b2、b3、b4等等；
6)制造相应加工方法类别及其精度的基座，并建立RFID的编码系统；
7)建立标有RFID编码的基座与加工设备及其工位的关系；如：RFID-a1、RFID-a2、RFID-a3、RFID-a4、、、、、、RFID-b1、RFID-b2、RFID-b3、RFID-b4等等；
8)根据模具零件的类别和可能需要的加工方式设定分类，建立零件与基座的关系图；如：数控车-Ma-1、数控车-Ma-2、数控车-Ma-3等等，序号1、2、3表示同类设备的编号顺序；数控铣-Mb-1、数控铣-Mb-2、、数控铣-Mb-3等等，同样，序号1、2、3表示同类设备的编号顺序；
9)零件质量检测系统建立每道工序的质量检测与评价体系，零件制造系统在某工位工序执行完毕后，零件质量检测系统立即对零件进行检测与评价，如果零件质量合格，即送下一道工序加工或者完成产品的加工，如果零件质量不符合要求，将不合格的零件从生产线上取下来进行重新加工或产品报废。
本实施例中，上述步骤9)零件质量检测系统对零件进行检测与评价，并能将检测信息反馈到加工信息管理系统。
本实施例中，上述步骤9)由加工信息管理系统决定是否需要对零件进行再加工或产品报废。
此外，如果零件质量不符合要求，零件质量检测系统将检测信息反馈到加工信息管理系统或将信号传输给其他控制设备，由加工信息管理系统或其他控制设备发出警报。
Claims (3)
1.一种模具全自动制造方法，模具全自动制造系统包括有模具设计系统、加工信息管理系统、零件制造系统、零件质量检测系统，其中模具设计系统设计模具的结构及其零件，并将零件信息发送到加工信息管理系统，加工信息管理系统将各模具的加工信息发送到零件制造系统中的各零件制造单元，各零件制造单元的各加工工位都设置RFID阅读器，在加工过程，由加工信息管理系统发出的指令，各零件制造单元通过RFID阅读器获取和传递加工信息，各零件制造单元根据加工信息对零件进行加工，零件质量检测系统对各零件制造单元加工好的零件进行检测，零件质量检测系统也设置有RFID阅读器，零件质量检测系统通过RFID阅读器将加工好的零件信息反馈到加工信息管理系统，由加工信息管理系统决定是否需要再加工，其特征在于模具全自动制造方法是：模具设计系统设计组成模具的零件，加工信息管理系统按照组成模具的零件分类，对每种零件所需要进行的加工工艺进行分类,每个企业根据企业自身的设备情况建立相对应的工艺库，并将模具零件加工过程与环节按照基本加工工艺进行简化归类后，再对基本工序进行编号，按照基本工序制造相应的基座，该基座用于装夹待加工的模具零件，然后将基座与相应的设备及其加工刀具建立联系，从而使复杂的模具零件按照加工工艺实现自动排序加工，通过给基座附加可识别码，实现模具的智能制造。
2.根据权利要求1所述的模具全自动制造方法，其特征在于具体包括如下步骤：
1）模具设计系统设计组成模具的零件；
2）加工信息管理系统将模具零件进行分类；
3）对加工方法进行分类；
4）设定加工精度等级；
5）建立相应加工方法类别和精度等级的编码；
6）制造相应加工方法类别及其精度的基座，并建立RFID的编码系统；
7）建立标有RFID编码的基座与加工设备及其工位的关系；
8）根据模具零件的类别和可能需要的加工方式设定分类，建立零件与基座的关系图；
9）零件质量检测系统建立每道工序的质量检测与评价体系，零件制造系统在某工位工序执行完毕后，零件质量检测系统立即对零件进行检测与评价，如果质量合格，即送下一道工序加工或者完成产品的加工，如果质量不符合要求，将不合格的零件从生产线上取下来进行重新加工或产品报废。
3.根据权利要求2所述的模具全自动制造方法，其特征在于上述步骤9）零件质量检测系统对零件进行检测与评价，并能将检测信息反馈到加工信息管理系统。
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