CN113042577A - 一种工件校形方法及工件校形装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工件校形方法及工件校形装置。所述工件校形方法包括：对被校形工件进行测量，根据测量获得的数据计算被校形工件与参考工件的差异，获得被校形工件的加工余量，加工余量包括被校形工件的形变区域及相应的形变量；根据被校形工件的加工余量，采用不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理；重复上述步骤，直至被校形工件满足校形标准。本发明能够针对待加工金属板件和待校形轮毂进行校形处理，提高轮毂校形精度的同时避免造成轮毂的损坏，适用范围广。

Description

一种工件校形方法及工件校形装置

技术领域

本发明属于轮毂制造技术领域，具体涉及一种工件校形方法及工件校形装置。

背景技术

轮毂是轮胎内部支撑轮胎的金属部件，目前市场上的轮毂按照材质主要分为钢轮毂和合金轮毂两大类，合金轮毂因其众多的优点，如重量轻、制造精度高、强度大、惯性阻力小、散热能力强等优点，越来越被广泛应用。目前大多数铝合金轮毂采用A356材料铸造，然而该材料的力学性能相对较低。为了提高该材料的机械性能，在轮毂制造过程中，通常对铝合金轮毂进行热处理，然而在整个热处理过程中，由于加热冷却不均以及产生的内应力、撞击等外力的冲击作用，超过了材料的屈服力度，最终会引起轮毂的热处理形变，使得轮辋区域产生圆度形变（径向形变），给轮毂的后续机械加工带来麻烦，降低产品良品率。

目前针对轮毂圆度校形主要采用压力机和滚压工艺进行校形，如CN203253779U公开了一种铝合金车轮校形设备，该设备针对铝合金车轮圆度形变中的轴向形变进行校形，通过压机与校形工装作用，沿轴向挤压铝合金轮毂，校正铝合金轮毂的轴向形变，如CN210547606U公开了一种车轮轮辋校形装置，采用滚压工艺进行校形，在车轮轮辋校形装置工作时，将待校形车轮毛坯放置于旋转盘上，其中旋转盘上均匀分布的三个锥滚与车轮毛坯轮辋内部相接触，在压盖、端盖一、压力套和压板固定作用下，车轮毛坯与三个锥滚紧密旋转接触，基于三点成圆机理实现圆度矫正，同时通过调节施力螺栓的上下运动，带动压板放松、压紧车轮毛坯，通过称重传感器实时测量压力大小，实现对车轮毛坯的精准整形。

然而，现有技术中的轮毂校形方案中，一方面，在轮毂校形前，未能够准确获取轮毂的形变区域及形变量，也即通常对轮毂的形变区域及形变量不进行测量，而是直接对其进行校形处理，使得轮毂校形不准确，另一方面，现有技术中轮毂校形仅针对轮毂的轴向形变进行校形处理，无法针对轮毂的径向形变进行校形处理，适用范围窄，且采用接触式机械压力校形，容易导致轮毂损坏，如上述CN210547606U中，采用锥滚沿轮毂轴向强制施加压力，校形过程中压力不可控制，易损坏轮毂且核心部件为三个锥滚，锥滚的活动范围决定了校形轮毂的大小，锥滚的锥角限制了校形轮毂的类型，使得该装置仅能够针对特定轮毂进行校形。

另外，现有技术中的轮毂校形方案中，未针对金属加工件（即轮毂成型前的金属板件）进行校形处理，影响轮毂的成型质量，为后续轮毂校形增加难度及成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件校形方法，能够针对待加工金属板件和轮毂进行校形处理，提高轮毂校形精度的同时避免造成轮毂的损坏，适用范围广，进一步还提供一种实现工件校形方法的工件校形装置。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

一种工件校形方法，所述方法包括如下步骤：

S100，对被校形工件进行测量，根据测量获得的数据计算被校形工件与参考工件的差异，获得被校形工件的加工余量，所述加工余量包括被校形工件的形变区域及相应的形变量；

S200，根据所述被校形工件的加工余量，采用不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理；

S300，重复步骤S100~S200，直至被校形工件满足校形标准。

优选地，在步骤S100中，采用线激光对被校形工件进行测量。

优选地，在步骤S100中，当被校形工件为待加工金属板件时，所述被校形工件的加工余量通过如下步骤获得：

将测量获得的数据与轮毂参考模型数据进行匹配，计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量

，其中，

为形变区域的坐标位置，

为形变量。

优选地，在步骤S100中，当被校形工件为待校形轮毂时，所述被校形工件的加工余量通过如下步骤获得：

将测量获得的数据与轮毂参考模型数据进行匹配，计算待校形轮毂与参考轮毂的圆度差异，获得待校形轮毂的加工余量(θ,Δr, z)，其中，Δr表示待校形轮毂的形变量，(θ, z)表示待校形轮毂形变位置。

本发明还揭示了一种工件校形装置，包括：

测量机构，用于对被校形工件进行测量，根据测量获得的数据计算被校形工件与参考工件的差异，获得被校形工件的加工余量，所述加工余量包括被校形工件的形变区域及相应的形变量：

校形机构，与所述测量机构相连，用于根据所述被校形工件的加工余量，采用不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理。

优选地，当被校形工件为待加工金属板件时，所述测量机构包括：

第一线激光器，用于对待加工金属板件进行测量；

测量机械手，与所述第一线激光器相连，用于控制第一线激光器移动；

测量控制模块，与所述第一线激光器和测量机械手相连，用于控制测量机械手移动并根据第一线激光器测量获得的数据计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量。

优选地，当被校形工件为待加工金属板件时，所述校形机构包括：

多个不同频率的超声波喷丸枪，用于对待加工金属板件进行校形处理；

校形机械手，与所述超声波喷丸枪相连，用于驱动超声波喷丸枪移动；

校形控制模块，与所述超声波喷丸枪和校形机械手相连，用于根据加工余量控制校形机械手和超声波喷丸枪对待加工金属板件进行校形处理。

优选地，当被校形工件为待校形轮毂时，所述测量机构包括：

第二线激光器，用于对待校形轮毂进行测量；

夹持旋转装置，用于夹持待校形轮毂并驱动待校形轮毂转动；

测量控制模块，与所述第二线激光器和夹持旋转装置相连，用于控制夹持旋转装置转动并根据测量获得的数据计算待校形轮毂与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂的加工余量。

优选地，当被校形工件为待校形轮毂时，所述校形机构包括：

多个不同频率的超声波喷丸枪，用于对待校形轮毂进行校形处理；

校形机械手，与所述超声波喷丸枪相连，用于驱动超声波喷丸枪移动；

校形控制模块，与所述超声波喷丸枪和校形机械手相连，用于根据加工余量控制校形机械手和超声波喷丸枪对待校形轮毂进行校形处理。

优选地，当被校形工件为待加工金属板件和待校形轮毂时，所述测量机构包括：

第一线激光器，用于对待加工金属板件进行测量；

第二线激光器，用于对待校形轮毂进行测量；

测量机械手，与所述第一线激光器相连，用于控制第一线激光器移动；

夹持旋转装置，用于夹持待校形轮毂并驱动待校形轮毂转动；

测量控制模块，与所述第一线激光器、第二线激光器、测量机械手和夹持旋转装置均相连，用于通过控制测量机械手控制第一线激光器对待加工金属板件进行测量、通过控制夹持旋转装置和第二线激光器对待校形轮毂进行测量，并根据测量获得的数据计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量、计算待校形轮毂与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂的加工余量。

优选地，当被校形工件为待加工金属板件和待校形轮毂时，所述校形机构包括：

多个不同频率的超声波喷丸枪，用于对待加工金属板件和待校形轮毂进行校形处理；

校形机械手，与所述超声波喷丸枪相连，用于驱动超声波喷丸枪移动；

校形控制模块，与所述超声波喷丸枪和校形机械手相连，用于根据加工余量控制校形机械手和超声波喷丸枪对待加工金属板件和待校形轮毂进行校形处理。

与现有技术相比较，本发明的有益效果至少在于：

（1）本发明通过采用高精度的非接触式线激光器对被校形工件进行测量，基于测量数据进行模型匹配，获得被校形工件的形变区域及形变量，以提供准确的形变信息，进一步基于形变信息，灵活选择不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理，提高被校形工件的校形精度。

（2）本发明可对待加工金属板件和轮毂进行校形，并且可对轮毂的轴向形变和径向形变进行校形，避免校形过程中对轮毂造成的损坏，提高工件校形的精度和效率。

（3）本发明能够形成闭环控制，即在统一开放式编程平台下开发控制程序，基于线激光的测量数据计算被校形工件的形变区域及形变量，并控制机械手对被校形工件进行精确校形，提高校形精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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他的附图。

图1是本发明工件校形方法的流程示意图；

图2是一实施例中工件校形装置的立体示意图；

图3是图2中夹持旋转装置及升降机构的立体示意图；

图4是图3中A部分的放大示意图；

附图标记说明：校形机械手1、工作台2、待加工金属板件3、升降机构4、第二线激光器5、夹持旋转装置6、待校形轮毂7、超声波喷丸枪8、快速更换装置9、工具架10、基座11、驱动电机12、传动机构13、三爪卡盘14、线激光测量区域15。

具体实施方式

通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。

本发明所揭示的一种工件校形方法，通过先对工件进行测量处理，获取工件的形变区域及相应的形变量，再依据形变量针对形变区域进行校形处理，有效提高了工件的校形精度，这里的工件包括但不限于待加工金属板件（通过相应工艺可加工成轮毂的金属板件）和待校形轮毂，该方法不仅能够针对轮毂的轴向形变进行校形处理，而且还能够针对轮毂的径向形变进行校形处理，且可针对不同的轮毂采用不同的校形策略，适用范围广。

如图1所示，为本发明所揭示的一种工件校形方法，包括如下步骤：

S100，对被校形工件进行测量，根据测量获取的数据计算被校形工件与参考工件的差异，获得被校形工件的加工余量，所述加工余量包括被校形工件的形变区域及相应的形变量；

具体地，本实施例中，以被校形工件为待加工金属板件和待校形轮毂为例进行详细地说明。在对被校形工件进行测量时，采用高精度的线激光对待加工金属板件和待校形轮毂进行测量，以获得相应的测量数据。当对待加工金属板件进行测量时，可将待加工金属板件放置于工作台上，进一步通过相应移动机构移动线激光以对待加工金属板件进行扫描，直至获得所有所需数据；当对待校形轮毂进行测量时，可将待校形轮毂放置于旋转工作台上，待校形轮毂转动的同时通过相应移动机构移动线激光以对待校形轮毂进行测量，直至获得所有所需数据。本发明采用线激光对被校形工件进行测量，线激光在测量时与被校形加工件非接触，可弥补接触式测量带来的不足，并且通过线激光进行测量，可获取准确的形变信息，包括形变区域以及相应的形变量，以提高校形精度。

当获取测量数据后，可通过如下步骤获取被校形工件的加工余量。

将测量获得的数据与轮毂参考模型数据进行匹配，计算待校形工件与参考工件的差异，获得待校形工件的加工余量。当被校形工件为待加工金属板件，将线激光测量获得数据与轮毂参考模型数据进行匹配，计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量

，其中，

为形变区域坐标，

为形变量；当被校形工件为待校形轮毂时，将线激光获得数据与轮毂参考模型数据进行匹配，计算待校形轮毂与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂的加工余量(θ,Δr, z)，其中，Δr表示待校形轮毂的形变量，(θ, z)表示待校形轮毂形变位置。

S200，根据所述被校形工件的加工余量，采用不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理；

S300，重复步骤S100~S200，直至被校形工件满足校形标准。

具体地，当获取被校形工件的加工余量后，可通过不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理，也即可根据加工余量的大小选择相应频率的超声波喷丸枪进行校形处理。超声波喷丸枪可利用高速撞针流撞击被校形工件的表面，使受撞击的表面及其下层金属材料产生塑性变形而延伸，从而逐步使被校形工件表面发生向受喷面凸起的双向弯曲变形，实现金属工件的校形处理。实施时，可通过机械手驱动超声波喷丸枪移动，以对被校形工件进行校形处理，由于机械手的灵活性，可针对被校形工件的任意区域进行校形处理。当被校形工件为待加工金属板件时，针对不同的加工余量，机械手采用不同功率的超声波喷丸枪对其进行校形，校形完毕之后，重复测量与校形处理，直至待加工金属板件满足校形标准；当被校形工件为待校形轮毂时，针对不同的加工余量，机械手采用不同功率的超声波喷丸枪对其进行校形，校形完毕之后，重复测量与校形处理，直至待校形轮毂满足校形标准。

本发明通过采用不同频率的超声波喷丸枪依据加工余量对被校形工件进行校形处理，不仅可对轮毂的轴向形变进行校形，还可以对轮毂的径向形变进行校形，并且还能够避免校形过程中对轮毂造成的损坏，提高工件校形的效率。

如图2所示，为本发明所揭示的一种工件校形装置，包括测量机构和校形机构，其中，测量机构用于对被校形工件进行测量，根据测量获得的数据计算被校形工件与参考工件的差异，获得被校形工件的加工余量，所述加工余量包括被校形工件的形变区域及相应的形变量；校形机构用于根据所述被校形工件的加工余量，采用不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理。更具体的，该工件校形装置包括校形机械手1、工作台2、升降机构4、第二线激光器5、夹持旋转装置6、超声波喷丸枪8、快速更换装置9和工具架10等。其中，该夹持旋转装置6包括基座11、驱动电机12、传动机构13和三爪卡盘14等。该工作台2用于放置待加工金属板件3。该夹持旋转装置6用于固定待校形轮毂7。

针对不同的被校形工件，测量机构和校形机构的结构可能存在一定的差异，本实施例中，以三个实施例，对测量机构和校形机构进行详细地说明。

实施例1

当被校形工件为待加工金属板件时，测量机构包括第一线激光器、测量机械手和测量控制模块，测量机械手与第一线激光器相连，第一线激光器和测量机械手进一步与测量控制模块相连，第一线激光器用于对待加工金属板件进行测量，测量机械手用于驱动第一线激光器移动，测量控制模块用于控制测量机械手移动并根据第一线激光器测量获得的数据计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量。实施时，将待加工金属板件放置于工作台上，测量控制模块控制测量机械手驱动第一线激光器移动，第一线激光器对待加工金属板件进行扫描并将测量数据发送至测量控制模块中，当获得所有所需数据后，测量控制模块进一步根据测量获得的数据计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量，加工余量的获得具体详见上述，在此不再一一赘述。

校形机构包括多个不同频率的超声波喷丸枪、校形机械手和校形控制模块，校形机械手与超声波喷丸枪相连，超声波喷丸枪和校形机械手进一步与校形控制模块相连，超声波喷丸枪用于对待加工金属板件进行校形处理，校形机械手用于驱动超声波喷丸枪移动，校形控制模块用于根据加工余量控制校形机械手和超声波喷丸枪对待加工金属板件进行校形处理。实施时，校形控制模块通过控制校形机械手控制超声波喷丸枪移动至相应位置处，进一步控制超声波喷丸枪依据相应的形变量对待加工金属板件进行校形处理。

本实施例中，测量机构和校形机构共用机械手和控制模块，以减少相应成本，当然，在其他实施例中，也可选择不共用机械手和控制模块，可根据实际需求进行选择。实施时，机械手可通过快速更换装置实现线激光器和超声波喷丸枪的快速更换，实现测量机构和校形机构共用机械手。快速更换装置包括公盘和与公盘相匹配的母盘，机械手的末端法兰上固定安装公盘，通过母盘切换线激光器和超声波喷丸枪。第一线激光器和多个超声波喷丸枪可采用工具架集中放置，对于不使用的超声波喷丸枪可放置于工具架上以做备用。

实施例2

如图2所示，当被校形工件为待校形轮毂时，测量机构包括夹持旋转装置6、第二线激光器5和测量控制模块（图未示出），其中，夹持旋转装置用于夹持待校形轮毂并驱动待校形轮毂转动，第二线激光器用于对待校形轮毂进行测量，测量控制模块与夹持旋转装置和第二线激光器均相连，用于控制夹持旋转装置转动并根据测量获得的数据计算待校形轮毂与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂的加工余量。实施时，将待校形轮毂放置于夹持旋转装置上，测量控制模块控制夹持旋转装置转动并控制第二线激光器对待校形轮毂进行测量，在第二线激光器的线激光测量区域内实现待加工待校形轮毂的扫描测量。当获得所有所需数据后，测量控制模块进一步根据测量获得的数据计算待校形轮毂与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂的加工余量，加工余量的获得具体详见上述，在此不再一一赘述。

在对待校形轮毂进行测量时，通常使待校形轮毂转动一周即可获得所需数据，当无法一次测量所需数据时，可通过升降机构4驱动第二线激光器移动，以对待校形轮毂进行测量。实施时，升降机构驱动第二线激光器移动，以调整第二线激光器的位置，进而可获取待校形轮毂的所有数据。

本实施例中，夹持旋转装置包括基座11、驱动电机12、传动机构13和三爪卡盘14，传动机构设于基座上并与驱动电机相连，三爪卡盘与传动机构相连，三爪卡盘用于固定夹持待校形轮毂。实施时，待校形轮毂通过三爪卡盘固定夹持，驱动电机通过传动机构驱动三爪卡盘转动，进而实现待校形轮毂的转动。

校形机构包括多个不同频率的超声波喷丸枪8、校形机械手1和校形控制模块，校形机械手与超声波喷丸枪相连，超声波喷丸枪和校形机械手进一步与校形控制模块相连，超声波喷丸枪用于对待校形轮毂进行校形处理，校形机械手用于驱动超声波喷丸枪移动，校形控制模块用于根据加工余量控制校形机械手和超声波喷丸枪对待校形轮毂进行校形处理。实施时，测量控制模块通过控制夹持旋转装置控制待校形轮毂旋转相应角度，校形控制模块通过控制校形机械手控制超声波喷丸枪移动至相应位置处，进一步控制超声波喷丸枪依据相应的形变量对待校形轮毂进行校形处理。

本实施例中，测量机构和校形机构共用控制模块，以减少相应成本，当然，在其他实施例中，也可选择不共用控制模块，可根据实际需求进行选择。实施时，校形机械手可通过快速更换装置实现超声波喷丸枪的快速更换。快速更换装置如实施例一所述，在此不再一一赘述。第二线激光器和多个超声波喷丸枪可采用工具架集中放置，对于不使用的超声波喷丸枪可放置于工具架上以做备用

实施例3

结合图2~图4所示，当被校形工件为待加工金属板件3和待校形轮毂7时，测量机构包括第一线激光器（图未示出）、第二线激光器5、夹持旋转装置、测量机械手和测量控制模块，其中，第一线激光器与测量控制模块相连，用于对待加工金属板件3进行测量，第二线激光器5与测量控制模块相连，用于对待校形轮毂7进行测量，夹持旋转装置与测量控制模块相连，用于夹持待校形轮毂7并驱动待校形轮毂7转动，测量机械手与第一线激光器和测量控制模块相连，用于驱动第一线激光器移动，测量控制模块用于控制测量机械手以控制第一线激光器对待加工金属板件3进行测量、控制夹持旋转装置以控制待校形轮毂7转动并根据测量获得的数据计算待加工金属板件3与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件3的加工余量、计算待校形轮毂7与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂7的加工余量。

实施时，将待加工金属板件3放置于工作台2上，将待校形轮毂7夹持固定于夹持旋转装置上，测量控制模块控制测量机械手移动，测量机械手进一步带动第一线激光器对待加工金属板件3进行测量，测量控制模块还控制夹持旋转装置带动待校形轮毂7旋转，并控制第二线激光器5对待校形轮毂7进行测量，在第二线激光器5的线激光测量区域15内实现待加工待校形轮毂的扫描测量。测量控制模块根据测量获得的数据计算待加工金属板件3与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件3的加工余量，并根据测量获得的数据计算待校形轮毂7与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂7的加工余量，加工余量的获得具体详见上述，在此不再一一赘述，加工余量的获得具体详见上述，在此不再一一赘述。

在对待校形轮毂7进行测量时，通常使待校形轮毂7转动一周即可获得所需数据，当无法一次测量所需数据时，可通过升降机构4驱动第二线激光器5移动，以对待校形轮毂7进行测量。实施时，升降机构4驱动第二线激光器5移动，以调整第二线激光器5的位置，进而可获取待校形轮毂7的所有数据。

本实施例中，夹持旋转装置包括基座11、驱动电机12、传动机构13和三爪卡盘14，传动机构13设于基座11上并与驱动电机12相连，三爪卡盘14与传动机构13相连，三爪卡盘14用于固定夹持待校形轮毂。实施时，待校形轮毂通过三爪卡盘固定夹持，驱动电机通过传动机构驱动三爪卡盘转动，进而实现待校形轮毂的转动。

校形机构包括多个不同频率的超声波喷丸枪8、校形机械手1和校形控制模块，校形机械手与超声波喷丸枪相连，超声波喷丸枪8和校形机械手1进一步与校形控制模块相连，超声波喷丸枪8用于对待加工金属板件3和待校形轮毂7进行校形处理，校形机械手1用于驱动超声波喷丸枪8移动，校形控制模块用于根据加工余量控制校形机械手1和超声波喷丸枪8对待加工金属板件3和待校形轮毂7进行校形处理。实施时，校形控制模块通过控制校形机械手1控制超声波喷丸枪8移动至相应位置处，进一步控制超声波喷丸枪8依据相应的形变量对待加工金属板件3和待校形轮毂7进行校形处理。

本实施例中，待加工金属板件3与待校形轮毂7的测量可同时进行，也可分别进行，可根据实际需求进行选择。同时，测量机构和校形机构共用机械手和控制模块，以减少相应成本，当然，在其他实施例中，也可选择不共用机械手和控制模块，可根据实际需求进行选择。实施时，机械手可通过快速更换装置9实现线激光器和超声波喷丸枪的快速更换，实现测量机构和校形机构共用机械手。快速更换装置具体详见上述，在此不再一一赘述。线激光器和多个超声波喷丸枪可采用工具架集中放置，对于不使用的超声波喷丸枪可放置于工具架10上以做备用。

本发明通过采用高精度的非接触式线激光器对被校形工件进行测量，基于测量数据进行模型匹配，获得被校形工件的形变区域及形变量，以提供准确的形变信息，进一步基于形变信息，灵活选择不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理，提高被校形工件的校形精度，本发明还可对待加工金属板件和轮毂进行校形，并且可对轮毂的轴向形变和径向形变进行校形，避免校形过程中对轮毂造成的损坏，提高工件校形的精度和效率。

另外，与现有技术中采用开环控制（开环控制无法对被校形工件进行精确校形）相比，本发明还能够形成闭环控制，也即在统一开放式编程平台下开发控制程序，基于线激光的测量数据计算被校形工件的形变区域及形变量，并控制机械手对被校形工件你进行精确校形，提高校形精度。

本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。

尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种工件校形方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S100，对被校形工件进行测量，根据测量获得的数据计算被校形工件与参考工件的差异，获得被校形工件的加工余量，所述加工余量包括被校形工件的形变区域及相应的形变量；

S200，根据所述被校形工件的加工余量，采用不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理；

S300，重复步骤S100~S200，直至被校形工件满足校形标准；

并且，在步骤S100中，当被校形工件为待加工金属板件时，所述被校形工件的加工余量通过如下步骤获得：

将测量获得的数据与轮毂参考模型数据进行匹配，计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量

，其中，

为形变区域的坐标位置，

为形变量；

当被校形工件为待校形轮毂时，所述被校形工件的加工余量通过如下步骤获得：

将测量获得的数据与轮毂参考模型数据进行匹配，计算待校形轮毂与参考轮毂的圆度差异，获得待校形轮毂的加工余量(θ,Δr, z)，其中，Δr表示待校形轮毂的形变量，(θ, z)表示待校形轮毂形变位置。

2.根据权利要求1所述的工件校形方法，其特征在于，在步骤S100中，采用线激光对被校形工件进行测量。

3.根据权利要求2所述的工件校形方法，其特征在于，在步骤S100中，当对待加工金属板件进行测量时，是将待加工金属板件放置于工作台上，并通过相应移动机构移动线激光以对待加工金属板件进行扫描，直至获得所有所需数据；当对待校形轮毂进行测量时，是将待校形轮毂放置于旋转工作台上，在使待校形轮毂转动的同时通过相应移动机构移动线激光以对待校形轮毂进行测量，直至获得所有所需数据。

4.一种工件校形装置，其特征在于包括：

测量机构，用于对被校形工件进行测量，根据测量获得的数据计算被校形工件与参考工件的差异，获得被校形工件的加工余量，所述加工余量包括被校形工件的形变区域及相应的形变量：

校形机构，与所述测量机构相连，用于根据所述被校形工件的加工余量，采用不同频率的超声波喷丸枪对被校形工件进行校形处理。

5.根据权利要求4所述的工件校形装置，其特征在于，当被校形工件为待加工金属板件时，所述测量机构包括：

第一线激光器，用于对待加工金属板件进行测量；

测量机械手，与所述第一线激光器相连，用于控制第一线激光器移动；

测量控制模块，与所述第一线激光器和测量机械手相连，用于控制测量机械手移动并根据第一线激光器测量获得的数据计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量。

6.根据权利要求4或5所述的工件校形装置，其特征在于，当被校形工件为待加工金属板件时，所述校形机构包括：

多个不同频率的超声波喷丸枪，用于对待加工金属板件进行校形处理；

校形机械手，与所述超声波喷丸枪相连，用于驱动超声波喷丸枪移动；

校形控制模块，与所述超声波喷丸枪和校形机械手相连，用于根据加工余量控制校形机械手和超声波喷丸枪对待加工金属板件进行校形处理。

7.根据权利要求4所述的工件校形装置，其特征在于，当被校形工件为待校形轮毂时，所述测量机构包括：

第二线激光器，用于对待校形轮毂进行测量；

夹持旋转装置，用于夹持待校形轮毂并驱动待校形轮毂转动；

测量控制模块，与所述第二线激光器和夹持旋转装置相连，用于控制夹持旋转装置转动并根据测量获得的数据计算待校形轮毂与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂的加工余量。

8.根据权利要求4或7所述的工件校形装置，其特征在于，当被校形工件为待校形轮毂时，所述校形机构包括：

多个不同频率的超声波喷丸枪，用于对待校形轮毂进行校形处理；

校形机械手，与所述超声波喷丸枪相连，用于驱动超声波喷丸枪移动；

校形控制模块，与所述超声波喷丸枪和校形机械手相连，用于根据加工余量控制校形机械手和超声波喷丸枪对待校形轮毂进行校形处理。

9.根据权利要求4所述的工件校形装置，其特征在于，当被校形工件为待加工金属板件和待校形轮毂时，所述测量机构包括：

第一线激光器，用于对待加工金属板件进行测量；

第二线激光器，用于对待校形轮毂进行测量；

测量机械手，与所述第一线激光器相连，用于控制第一线激光器移动；

夹持旋转装置，用于夹持待校形轮毂并驱动待校形轮毂转动；

测量控制模块，与所述第一线激光器、第二线激光器、测量机械手和夹持旋转装置均相连，用于通过控制测量机械手控制第一线激光器对待加工金属板件进行测量、通过控制夹持旋转装置和第二线激光器对待校形轮毂进行测量，并根据测量获得的数据计算待加工金属板件与参考金属板件的差异，获得待加工金属板件的加工余量、计算待校形轮毂与参考轮毂的差异，获得待校形轮毂的加工余量。

10.根据权利要求4或9所述的工件校形装置，其特征在于，当被校形工件为待加工金属板件和待校形轮毂时，所述校形机构包括：

多个不同频率的超声波喷丸枪，用于对待加工金属板件和待校形轮毂进行校形处理；

校形机械手，与所述超声波喷丸枪相连，用于驱动超声波喷丸枪移动；

校形控制模块，与所述超声波喷丸枪和校形机械手相连，用于根据加工余量控制校形机械手和超声波喷丸枪对待加工金属板件和待校形轮毂进行校形处理。

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