CN111113147A - 用于齿轮自动检测自动补偿的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于齿轮自动检测自动补偿的工艺，将工件传输到测量单元检测并将检测结果输入到控制计算单元；利用控制计算单元将检测结果与设定的偏离范围值进行对比，计算偏离结果；如果偏离结果在设定偏离范围值内，则机床不需要进行补偿，继续加工工件，工件加工后再传输到测量单元进行新一次检测，同时将新一次的检测结果输入控制计算单元；如果偏离结果超出设定偏离范围值，则利用自动补偿单元进行自动补偿，机床生产线根据新的补偿值加工工件，连续循环上述动作，工件尺寸稳定在控制设定值内。通过上述方式，本发明用于齿轮自动检测自动补偿的工艺能够解决不合格产品混入合格产品及实现自动修正，使工件为100%的合格流入下一工序。
Description
技术领域
本发明涉及汽车齿轮加工技术领域，特别是涉及一种用于齿轮自动检测自动补偿的工艺。
背景技术
齿轮产品在量产时，对设备的加工能力要求大于1.33，但是在批量生产时会因刀具磨损及其它不稳定的因素对加工产生影响。
在传统的频次检验过程中，如果没有抽检到不合格产品会致使不合格产品混入合格产品，若在下道工序没有发现，则有极大的可能造成刀具或设备的损坏；若流入客户，客户使用此不合格产品装入总成会造成总成的报废，从而产生较高的报废成本和人工再次刷选的成本。
现有的齿轮加工技术为了不中断生产是在生产线外进行100%检测，在检测过程中依然会有新的工件被加工完成：如果检测出结果为不合格时，则需要停机复检和调整加工参数，此时对需要复检的工件进行隔离以防止不合格工件的混入，此种方案会因存在时间差，造成不合格件被加工出来，从而造成了报废成本的提高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于齿轮自动检测自动补偿的工艺，能够解决以上问题，并探测出产品超出设定的控制线，根据结果对检测尺寸偏离误差进行自动的调整，保证产出的工件为100%合格。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于齿轮自动检测自动补偿的工艺，在机床上设置有控制计算单元、测量单元和自动补偿单元，控制计算单元与测量单元和自动补偿单元信号连接，
利用上述系统，按照以下步骤实施：
S1、将机床生产线上的工件传输到测量单元，利用测量单元进行检测并将检测结果输入到控制计算单元；
S2、利用控制计算单元将检测结果与设定的偏离范围值进行对比，计算出偏离结果；
S3、如果计算出的偏离结果在设定的偏离范围值内，则机床不需要进行补偿，继续加工工件，
工件加工后再传输到测量单元进行新一次的检测，同时将新一次的检测结果输入控制计算单元；
S4、如果计算出的偏离结果超出了设定的偏离范围值，则利用自动补偿单元进行自动补偿，机床生产线根据新的补偿值加工工件，连续循环步骤S1~S3，使得加工工件的尺寸一直稳定在控制设定值内。
在本发明一个较佳实施例中，偏离范围值的计算公式为：
设定控制公差线为：+/-T，工件的名义尺寸：X0，工件的实测尺寸：X1，
工件实测尺寸与名义尺寸的差值为：ΔX，则ΔX=X1-X0；
ΔX与T进行对比：
当ΔX 在[-T，+T]区间时，认定合格不进行补偿，
当ΔX不在[-T，+T]区间时，需要进行补偿；
在补偿时，判定ΔX的正负值，即ΔX>0，ΔX<0，
若ΔX>0，则负补偿；若ΔX<0，则正补偿。
在本发明一个较佳实施例中，测量单元采用MARPOSS测量系统。
在本发明一个较佳实施例中，自动补偿单元采用SIMENS840D系统。
本发明的有益效果是：本发明用于齿轮自动检测自动补偿的工艺能够解决不合格产品混入合格产品问题及实现自动修正因刀具磨损产生尺寸偏离的技术问题，并对寸偏离误差进行自动调整，100%在线检测，不中断生产，使工件为100%的合格流入下一工序。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的用于齿轮自动检测自动补偿系统一较佳实施例的结构示意图。
图2是本发明的用于齿轮自动检测自动补偿系统实施例一中对测量系统的能力验证的直方图；
图3是本发明的用于齿轮自动检测自动补偿系统实施例二中对测量系统的能力验证的直方图；
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3，本发明实施例包括：
一种用于齿轮自动检测自动补偿的工艺，在机床上设置有控制计算单元、测量单元和自动补偿单元，控制计算单元与测量单元和自动补偿单元信号连接。
利用上述系统，按照以下步骤实施：
S1、将机床生产线上的工件传输到测量单元，利用测量单元进行检测并将检测结果输入到控制计算单元；
S2、利用控制计算单元将检测结果与控制设定值进行对比，计算出偏离结果；
S3、如果计算出的偏离结果在设定的偏离范围内，则机床不需要进行补偿，继续加工工件，
工件加工后再传输到测量单元进行新一次的检测，同时将新一次的检测结果输入控制计算单元；
S4、如果计算出的偏离结果超出了设定的范围，则利用自动补偿单元进行自动补偿，机床生产线根据新的补偿值加工工件，连续循环步骤S1~S3，保证100%加工的工件尺寸一直稳定在控制线内。
其中测量单元采用MARPOSS测量系统，MARPOSS系统具有公差检测、工件坐标系定位、纠正刀具补偿和测量结果输出定位的功能，在保证产品质量的前提下提高了测量加工效益。
自动补偿单元采用SIMENS840D系统，能够保证自动检测和自动补偿的精准度和重复检测补偿的精准度。
上述偏离范围值的计算公式为：
设定控制公差线为：+/-T，工件的名义尺寸：X0，工件的实测尺寸：X1，
工件实测尺寸与名义尺寸的差值为：ΔX，则ΔX=X1-X0；
ΔX与T进行对比：
当ΔX 在[-T，+T]区间时，认定合格不进行补偿，
当ΔX不在[-T，+T]区间时，需要进行补偿；
在补偿时，判定ΔX的正负值，即ΔX>0，ΔX<0，
若ΔX>0，则负补偿；若ΔX<0，则正补偿。
本发明用于齿轮自动检测自动补偿的工艺的工作原理为：
通过测量单元的检测结果与机床的控制计算单元的偏差，来判断工件的尺寸是否在控制设定值之中；
如果偏差在设定值以内，则不对加工系统进行补偿；
如果偏差在设定值以内，则对加工系统进行补偿。
在实际检测过程中还会受到外界干扰因素的影响，外界干扰因素使系统在测量中发生偏离，在系统调试完成后，需要对测量单元的测量能力（Cg≥1.33）进行计算，验证在实际的使用环境中，即使有外界干扰因素)进行干扰的工装下，测量单元也是稳定的。
下面结合实施例详细说明本发明：
实施例一
工件名义尺寸X0为65.218，控制公差线为：+/-T为+/-0.0025，工件的实测尺寸X1以及工件实测尺寸与名义尺寸的差值ΔX的结果如下表1；
表1：
| 名义尺寸 | 65.218 +/-0.009 | 控制线T | 补偿方式 |
| 实测尺寸 | ΔX | +/-0.0025 | |
| 65.2168 | -0.0012 | -0.0012 | 不补偿 |
| 65.2165 | -0.0015 | -0.0015 | 不补偿 |
| 65.2155 | -0.0025 | -0.0025 | 不补偿 |
| 65.2153 | -0.0027 | -0.0027 | 负补偿 |
| 65.2169 | -0.0011 | -0.0011 | 不补偿 |
| 65.2151 | -0.0029 | -0.0029 | 负补偿 |
| 65.2163 | -0.0017 | -0.0017 | 不补偿 |
| 65.21581 | -0.00219 | -0.00219 | 不补偿 |
| 65.2159 | -0.0021 | -0.0021 | 不补偿 |
| 65.2164 | -0.0016 | -0.0016 | 不补偿 |
| 65.2172 | -0.0008 | -0.0008 | 不补偿 |
| 65.2153 | -0.0027 | -0.0027 | 负补偿 |
| 65.2157 | -0.0023 | -0.0023 | 不补偿 |
| 65.2166 | -0.0014 | -0.0014 | 不补偿 |
| 65.2171 | -0.0009 | -0.0009 | 不补偿 |
| 65.2168 | -0.0012 | -0.0012 | 不补偿 |
| 65.2174 | -0.0006 | -0.0006 | 不补偿 |
| 65.2169 | -0.0011 | -0.0011 | 不补偿 |
| 65.2171 | -0.0009 | -0.0009 | 不补偿 |
| 65.2165 | -0.0015 | -0.0015 | 不补偿 |
| 65.218 | 0 | 0 | 不补偿 |
| 65.2161 | -0.0019 | -0.0019 | 不补偿 |
| 65.2174 | -0.0006 | -0.0006 | 不补偿 |
| 65.2172 | -0.0008 | -0.0008 | 不补偿 |
| 65.2187 | 0.0007 | 0.0007 | 不补偿 |
| 65.2172 | -0.0008 | -0.0008 | 不补偿 |
| 65.2177 | -0.0003 | -0.0003 | 不补偿 |
| 65.2198 | 0.0018 | 0.0018 | 不补偿 |
| 65.2187 | 0.0007 | 0.0007 | 不补偿 |
| 65.219 | 0.001 | 0.001 | 不补偿 |
| 65.2172 | -0.0008 | -0.0008 | 不补偿 |
| 65.2179 | -0.0001 | -0.0001 | 不补偿 |
根据表1可知，
ΔX与T进行对比：当ΔX为-0.0027或当ΔX为-0.0029时，需要进行负补偿。
在实际测量过程中还会受到外界干扰因素的影响，外界干扰因素使系统在测量中发生偏离，在系统调试完成后，需要对测量系统的测量能力（Cg≥1.33）进行计算，图2为对测量系统的能力验证的直方图：
根据图2可知计算其加工能力：65.218+/-0.009的PPK=3.0>1.33，验证可知在实际的使用环境中，即使外界干扰因素，测量系统也是稳定的。
实施例二
工件名义尺寸X0为11.8，控制公差线为：+/-T为+/-0.04，工件的实测尺寸X1以及工件实测尺寸与名义尺寸的差值ΔX的结果如表3；
表3：
| 名义尺寸 | 11.8+/-0.04 | 控制线T | 补偿方式 |
| 实测尺寸 | ΔX | +/-0.02 | |
| 11.7894 | -0.0106 | -0.0106 | 不补偿 |
| 11.7861 | -0.0139 | -0.0139 | 不补偿 |
| 11.7806 | -0.0194 | -0.0194 | 不补偿 |
| 11.7764 | -0.0236 | -0.0236 | 负补偿 |
| 11.7795 | -0.0205 | -0.0205 | 负补偿 |
| 11.7867 | -0.0133 | -0.0133 | 不补偿 |
| 11.7826 | -0.0174 | -0.0174 | 不补偿 |
| 11.7871 | -0.0129 | -0.0129 | 不补偿 |
| 11.7783 | -0.0217 | -0.0217 | 负补偿 |
| 11.7794 | -0.0056 | -0.0056 | 不补偿 |
| 11.7832 | -0.0168 | -0.0168 | 不补偿 |
| 11.7825 | -0.0175 | -0.0175 | 不补偿 |
| 11.7832 | -0.0168 | -0.0168 | 不补偿 |
| 11.7839 | -0.0161 | -0.0161 | 不补偿 |
| 11.7976 | -0.0024 | --0.0024 | 不补偿 |
| 11.7889 | -0.0111 | --0.0111 | 不补偿 |
| 11.7716 | -0.0284 | -0.0284 | 负补偿 |
| 11.7879 | -0.0121 | -0.0121 | 不补偿 |
| 11.791 | -0.009 | -0.009 | 不补偿 |
| 11.7818 | -0.0182 | -0.0182 | 不补偿 |
| 11.7848 | -0.0152 | -0.0152 | 不补偿 |
| 11.7823 | -0.0177 | -0.0177 | 不补偿 |
| 11.7848 | -0.0152 | -0.0152 | 不补偿 |
| 11.7831 | -0.0169 | -0.0169 | 不补偿 |
| 11.785 | -0.015 | -0.015 | 不补偿 |
| 11.7754 | -0.0246 | -0.0246 | 负补偿 |
| 11.7808 | -0.0192 | -0.0192 | 不补偿 |
| 11.7857 | -0.0143 | -0.0143 | 不补偿 |
| 11.7797 | -0.0203 | -0.0203 | 负补偿 |
| 11.7848 | -0.0152 | -0.0152 | 不补偿 |
| 11.7897 | -0.0103 | -0.0103 | 不补偿 |
| 11.777 | -0.023 | -0.023 | 负补偿 |
ΔX与T进行对比：当ΔX为--0.0236、当ΔX为--0.0205、当ΔX为-0.0217、当ΔX为-0.0284、当ΔX为--0.0246、当ΔX为--0.0203或当ΔX为--0.023时，需要进行负补偿。
在实际测量过程中还会受到外界干扰因素的影响，外界干扰因素使系统在测量中发生偏离，在系统调试完成后，需要对测量系统的测量能力（Cg≥1.33）进行计算，图3为对测量系统的能力验证的直方图：
根据图3可知其加工能力：11.8+/-0.04的PPK=3.45>1.33，验证可知在实际的使用环境中，即使外界干扰因素，测量系统也是稳定的。
通过本发明的齿轮自动检测自动补偿工艺能够解决不合格产品混入合格产品问题及实现自动修正因刀具磨损产生尺寸偏离的技术问题，并对寸偏离误差进行自动调整，100%在线检测，不中断生产，使工件为100%的合格流入下一工序。
本发明用于齿轮自动检测自动补偿的工艺的有益效果是：
能够对加工的产品进行100%在线检测，并且不中断生产；
能够根据探测出产品设定的控制线对检测尺寸偏离误差进行自动调整，保证产出的工件为100%合格。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于齿轮自动检测自动补偿的工艺，其特征在于，在机床上设置有控制计算单元、测量单元和自动补偿单元，控制计算单元与测量单元和自动补偿单元信号连接，
利用上述系统，按照以下步骤实施：
S1、将机床生产线上的工件传输到测量单元，利用测量单元进行检测并将检测结果输入到控制计算单元；
S2、利用控制计算单元将检测结果与设定的偏离范围值进行对比，计算出偏离结果；
S3、如果计算出的偏离结果在设定的偏离范围值内，则机床不需要进行补偿，继续加工工件，
工件加工后再传输到测量单元进行新一次的检测，同时将新一次的检测结果输入控制计算单元；
S4、如果计算出的偏离结果超出了设定的偏离范围值，则利用自动补偿单元进行自动补偿，机床生产线根据新的补偿值加工工件，连续循环步骤S1~S3，使得加工工件的尺寸一直稳定在控制设定值内。
2.根据权利要求1所述的用于齿轮自动检测自动补偿的工艺，其特征在于，偏离范围值的计算公式为：
设定控制公差线为：+/-T，工件的名义尺寸：X0，工件的实测尺寸：X1，
工件实测尺寸与名义尺寸的差值为：ΔX，则ΔX=X1-X0；
ΔX与T进行对比：
当ΔX 在[-T，+T]区间时，认定合格不进行补偿，
当ΔX不在[-T，+T]区间时，需要进行补偿；
在补偿时，判定ΔX的正负值，即ΔX>0， ΔX<0，
若ΔX>0，则负补偿；若ΔX<0，则正补偿。
3.根据权利要求1所述的用于齿轮自动检测自动补偿的工艺，其特征在于，测量单元采用MARPOSS测量系统。
4.根据权利要求1所述的用于齿轮自动检测自动补偿的工艺，其特征在于，自动补偿单元采用SIMENS840D系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200508 |