CN113790687A - 自动调机方法、加工设备、及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动调机方法，包括以下步骤：对加工后的产品进行测量，得到测量数据；对所述测量数据进行存储，并将所述测量数据发送至处理系统；接收所述测量数据，并将所述测量数据与预设标准值进行比对，得到比对结果，根据所述比对结果生成调机数据，将所述调机数据发送给加工设备；接收所述调机数据，并进行自动调机。还提供一种加工设备和计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的自动调机方法。本发明提供的自动调机方法、加工设备、及计算机设备的补偿调机准确率高、误差小、受人为因素影响小、调机效率高、成本低。

Description

自动调机方法、加工设备、及计算机设备

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，特别是涉及一种自动调机方法、加工设备、及计算机设备。

背景技术

目前，金属加工行业，加工机台在导入新零件时，要求其首件加工产品检测合格才能正式投产，而现在普遍采取的方法是，机台试制加工一片产品，人工送检至测量房进行测量，等待测量结果，人工将测量结果和成品标准尺寸进行对比，当判定为不合格时，人工计算补偿值，并将补偿值输入机台，机台根据补偿值对产品进行二次加工，加工后，继续重复上述送检步骤，如仍不合格，则循环执行上述步骤，直到产品合格为止，整个过程非常漫长，生产效率低下。首先，测量房的资源比较有限，等待测量的时间非常漫长，导致生产周期延长。再有，人工补偿调机的效率非常低，调机依赖于技术人员的经验及能力，无法保证数据的准确性，容易出现误差，导致多次调机才能成功。人工操作的过程中不仅误差偏大，且由于占用了大量的人工，人力成本也显著增加。

发明内容

基于此，本发明提供一种自动调机方法、加工设备、及计算机设备，从而解决补偿调机准确率低、误差大、受人为因素影响大、调机效率低、以及成本高等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种自动调机方法，包括以下步骤：

对加工后的产品进行测量，得到测量数据；

对所述测量数据进行存储，并将所述测量数据发送至处理系统；

接收所述测量数据，并将所述测量数据与预设标准值进行比对，得到比对结果，根据所述比对结果生成调机数据，将所述调机数据发送给加工设备；

接收所述调机数据，根据所述调机数据进行自动调机。

对本发明技术方案的进一步改进是：

所述测量数据包括多项数据值，所述多项数据值包括产品的外形尺寸值及形位误差值。

所述“并将所述测量数据与预设标准值进行比对，得到比对结果”具体如下：

分别计算所述多项数据值中的每一项数据值与对应的预设标准值之间的差值，并分别判断所述差值是否在预设的公差范围之内，如所述差值在所述公差范围之内，则生成的比对结果为0；如所述差值不在所述公差范围之内，则生成的比对结果为该项数据值与预设标准值在预设公差范围的边界值的最小差值。

所述“对加工后的产品进行测量”具体为：

产品在加工设备上进行加工后，不改变产品的装夹位置，自动调取加工设备上的测量装置对所述产品进行测量。

在“对加工后的产品进行测量”之前，还包括所述加工设备对所述产品进行加工。

在“所述加工设备对所述产品进行加工”之前还包括所述加工设备对所述产品进行装夹补偿步骤：

将产品固定于加工设备的装夹装置上；所述测量装置探测产品的外侧边及上平面，得到探测数据，并将所述探测数据传输给加工设备的控制器，所述控制器对所述探测数据进行分析，得到调整补偿值，所述控制器将所述调整补偿值传输给所述装夹装置，所述装夹装置根据所述调整补偿值控制所述第一旋转轴旋转以在竖直方向上对所述产品进行补正，控制所述第二旋转轴旋转以在水平方向上对所述产品进行补正。

还提供一种加工设备，采用上述的自动调机方法进行调机，包括底座、与所述底座固定连接的工作台、设于所述工作台上的装夹装置、与所述底座固定连接的立架、设于所述立架并位于所述工作台上方的主轴、设于所述立架并位于所述主轴附近的测量装置、与所述测量装置电连接的控制器、以及与所述控制器通信连接的处理系统。

进一步地，所述装夹装置与所述控制器电连接，所述装夹装置包括用以对所述产品在竖直方向上进行补正的第一旋转轴和用以对所述产品在水平方向上进行补正的第二旋转轴。

进一步地，还包括设置于所述立架上的刀库系统，所述测量装置为探针，所述探针存放于所述刀库系统中，进行测量时，所述刀库系统能够自动将所述探针安装于所述主轴上。

还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的自动调机方法。

由本发明的技术方案可知，本发明的自动调机方法，对产品进行加工后，直接对产品进行测量，并得到测量数据，省去了人工送检的时间，节约了测量室的检测资源，且测量速度快，测量数据精准，同时提高了生产效率。处理系统将测量数据与预设标准值进行比对，自动生成调机数据，免去人工计算环节，既节约了人力资源，同时其计算结果更为精准，能够有效减少调机加工次数，从而有效提高生产率。本发明的加工设备，其测量装置位于加工设备上，使产品能够直接在加工设备的机台上完成测量，避免重复装夹及人工送检，节约了装夹及送检的时间，且在加工设备上无需重复装夹即可完成测量，还可以提高调机精度，避免二次装夹出现的误差。

附图说明

图1为本发明实施例自动调机方法的流程示意图。

图2为本发明实施例加工设备的总体结构示意图。

图3为本发明实施例装夹装置的结构示意图。

图4为本发明实施例计算机设备的结构示意图。

附图中各标号的含义为：

1-底座；2-立架；3-刀库系统；4-测量装置；5-装夹装置；6-工作台；7-第一驱动装置；8-产品；9-支撑板；10-随动端支座；11-第二驱动装置；12-驱动端支座。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1：如图1所示，其为本发明的一种实施例的自动调机方法，具体包括以下步骤：

S1、产品装夹：将产品8固定于加工设备的装夹装置5上；测量装置4探测产品8的外侧边及上平面，得到探测数据，并将所述探测数据传输给加工设备的控制器，所述控制器对所述探测数据进行分析，得到调整补偿值，所述控制器将所述调整补偿值传输给所述装夹装置5，所述装夹装置5根据所述调整补偿值控制所述第一旋转装置旋转以在竖直方向上对所述产品8进行补正，控制所述第二旋转装置旋转以在水平方向上对所述产品8进行补正。

S2、产品加工：加工设备对装夹好的产品8进行CNC加工，所述CNC加工包括铣平面，铣立面，车外圆及内孔加工等。

S3、产品测量：产品8在加工设备上进行加工后，不改变产品8的原装夹位置，自动调取加工设备上的测量装置4对所述产品8进行测量，得到测量数据。在本实施例中所述测量装置4为探针。所述测量数据包括多项数据值，所述多项数据值包括产品8的外形尺寸值及形位误差值。比如，产品的外形尺寸值可以包括产品的长度值、宽度值、相对高度值、孔径的尺寸值、圆柱的外圆直径值等等。形位误差值可以包括产品的位置度偏差、面轮廓偏差、平行度偏差及平面度偏差等等。

S4、数据存储及发送：加工设备对所述测量数据进行存储，并将所述测量数据发送至处理系统。

S5、接收数据并生成调机数据：处理系统接收加工设备发送的所述测量数据，并将所述测量数据与预设标准值进行比对，得到比对结果，根据所述比对结果生成调机数据，将所述调机数据发送给加工设备。

具体为，分别计算所述多项数据值中的每一项数据值与对应的预设标准值之间的差值，并分别判断所述差值是否在预设的公差范围之内，如所述差值在所述公差范围之内，则生成的比对结果为0；如所述差值不在所述公差范围之内，则生成的比对结果为该项数据值与预设标准值在预设公差范围的边界值的最小差值。比如，一项数据值为产品的长度值，长度值测量数据为7.85mm，预设的长度值为7.8mm，预设的长度公差为±0.05，那么长度的预设标准值范围为7.75～7.85mm，此时，长度值测量数据在该公差范围之内，生成比如结果为0，即无需进行调机处理。如果，预设范围不变，长度值测量数据为7.87mm，则计算长度值测量数据与预设标准值范围的最大值之间的差值，得到最小差值，即7.87-7.85＝0.02mm，此时，生成的比对结果为+0.02。再比如，一项数据值为产品的孔径值，孔径值测量数据为9.2mm，预设的孔径值为9.25mm，预设的孔径公差为±0.02，那么孔径值的预设标准范围为9.23～9.27mm，此时，计算孔径值测量数据与预设标准值范围的最小值之间的差值，得到最小差值，即9.2-9.23＝0.03mm，此时，生成的比对结果为-0.03。

S6、自动调机：加工设备接收所述调机数据，根据所述调机数据进行自动调机。

本实施例的自动调机方法，其加工设备上的装夹装置能够对产品进行自动调平，使产品的装夹精度更高，从而提高产品的加工精度。在对产品进行测量时，无需取下产品，即可在加工设备的机台内完成产品的自动测量及数据传输。既节约了产品的送检时间，同时又避免了二次装夹带来的误差，同时也节省了人力。产品经测量后，测量数据直接传送给处理系统，处理系统自动计算调机补偿值，省去了人工计算的繁琐步骤，且其计算结果更快、更精准，避免了因人工操作带来的误差，及由于人工经验不足等因素导致的多次重复调机、加工步骤，既节省了人力、提高了精准度，同时也大大提高了生产速度，加快了产品的流转。

如图2所示，本实施例还提供一种加工设备，该加工设备采用上述的自动调机方法进行调机，该加工设备具体包括底座1、与所述底座1固定连接的工作台6、设于所述工作台6上的装夹装置5、与所述底座1固定连接的立架2、设于所述立架2并位于所述工作台6上方的主轴(未示出)、设于所述立架2并位于所述主轴附近的刀库系统3、与所述测量装置4电连接的控制器、以及与所述控制器通信连接的处理系统。还包括测量装置4，在本实施例中所述测量装置4为探针，所述探针存放于所述刀库系统3中，在进行测量时，所述刀库系统3能够自动将所述探针安装于所述主轴上。

所述探针占用一个刀库系统3的刀具位，刀库系统3像更换刀具一样安装探针，测量时，主轴带动探针移动至产品8待测量部位，测量所需数据。需要再次加工时，刀库系统3将探针换下，装上刀具，由于测量工作在加工设备的机台内即可完成，因此无需对产品8重新进行装夹，既节约了产品8装夹所需的时间，同时，也避免了多次装夹容易出现误差的问题。

如图3所示，所述装夹装置5与所述控制器电连接，所述装夹装置5包括用以对所述产品8在竖直方向上进行补正的第一旋转装置和用以对所述产品8在水平方向上进行补正的第二旋转装置。

具体地，所述装夹装置5包包括第一旋转装置和设于所述第一旋转装置上的第二旋转装置。

所述第一旋转装置包括旋转支座、第一驱动装置7、设于所述旋转支座上、并与所述第一驱动装置7电连接的第一旋转轴和固定于所述第一旋转轴上的支撑板9；所述第一旋转轴能够带动所述支撑板9旋转；所述第一驱动装置7用于驱动所述第一旋转轴。

所述旋转支座包括驱动端支座12和随动端支座10；所述驱动端支座12和所述随动端支座10分别与所述工作台6固定连接。所述驱动端支座12上设有驱动端第一旋转轴(未示出)；所述随动端支座10上设有随动端第一旋转轴(未示出)；所述驱动端第一旋转轴与所述第一驱动装置7电连接；所述驱动端第一旋转轴和随动端第一旋转轴的轴心重合。

所述驱动端第一旋转轴和随动端第一旋转轴上分别固定连接有支撑板固定块(未示出)，两块支撑板固定块的位置互相对应设置。所述支撑板的两端分别与所述支撑板固定块固定连接。

所述第一驱动装置7可以是步进电机或旋转气缸等驱动装置。第一驱动装置7与所述驱动端支座12固定连接。

所述第二旋转装置包括固定设置于所述支撑板9中部的第二驱动装置11、设于所述第二驱动装置11上并与所述第二驱动装置11电连接的第二旋转轴(未示出)、以及设于所述第二旋转轴上的装夹块(未示出)；所述第二驱动装置11用于驱动所述第二旋转轴；所述装夹块用于装夹待加工及测量的产品8；所述第二旋转轴能够带动所述装夹块旋转，其旋转面与所述第一旋转轴的旋转面互相垂直。

所述第二驱动装置11穿设于所述支撑板9的中部，并与所述支撑板9固定连接。所述第二旋转轴位于支撑板9上方的所述第二驱动装置11的端部。

所述处理系统包括存储模块、比较模块、通讯模块、以及显示操作模块。处理系统通过通讯模块与加工设备的控制器进行数据传输，接收测量数据，及发送调机数据。比较模块用于将所述测量数据与预设标准值进行比对，得到比对结果，根据所述比对结果生成调机数据。存储模块用于存储接收到的测量数据、预设的标准值数据及比较模块生成的调机数据。显示操作模块用于人机交互，可以显示操作过程中的各项数据，也可以通过显示操作模块发送调机指令等以控制所述处理系统。

本实施例的加工设备，其测量数据时无需取下产品，能够直接在加工设备的机台内完成测量工作，节约了送检所需时间，同时也节省了人力及测量室占用的时间。其装夹装置能够自动调产品的装夹位置，避免人工装夹出现的误差，且提高了装夹速度及精度。其通过与处理系统进行数据交换，实现全自动调机，大大提高了调机效率及调机精准度。

本实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的自动调机方法。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动调机方法，其特征在于，包括以下步骤：

对加工后的产品进行测量，得到测量数据；

对所述测量数据进行存储，并将所述测量数据发送至处理系统；

接收所述测量数据，并将所述测量数据与预设标准值进行比对，得到比对结果，根据所述比对结果生成调机数据，将所述调机数据发送给加工设备；

接收所述调机数据，根据所述调机数据进行自动调机。

2.根据权利要求1所述的自动调机方法，其特征在于：所述测量数据包括多项数据值，所述多项数据值包括产品的外形尺寸值及形位误差值。

3.根据权利要求2所述的自动调机方法，其特征在于：所述“并将所述测量数据与预设标准值进行比对，得到比对结果”具体如下：

分别计算所述多项数据值中的每一项数据值与对应的预设标准值之间的差值，并分别判断所述差值是否在预设的公差范围之内，如所述差值在所述公差范围之内，则生成的比对结果为0；如所述差值不在所述公差范围之内，则生成的比对结果为该项数据值与预设标准值在预设公差范围的边界值的最小差值。

4.根据权利要求1所述的自动调机方法，其特征在于：所述“对加工后的产品进行测量”具体为：

产品在加工设备上进行加工后，不改变产品的装夹位置，自动调取加工设备上的测量装置对所述产品进行测量。

5.根据权利要求1所述的自动调机方法，其特征在于：在“对加工后的产品进行测量”之前，还包括所述加工设备对所述产品进行加工。

6.根据权利要求5所述的自动调机方法，其特征在于：在“所述加工设备对所述产品进行加工”之前还包括所述加工设备对所述产品进行装夹补偿步骤：

将产品固定于加工设备的装夹装置上；所述测量装置探测产品的外侧边及上平面，得到探测数据，并将所述探测数据传输给加工设备的控制器，所述控制器对所述探测数据进行分析，得到调整补偿值，所述控制器将所述调整补偿值传输给所述装夹装置，所述装夹装置根据所述调整补偿值控制所述第一旋转装置旋转以在竖直方向上对所述产品进行补正，控制所述第二旋转装置旋转以在水平方向上对所述产品进行补正。

7.一种加工设备，其特征在于：采用权利要求1-6任意一项所述的自动调机方法进行调机，包括

底座、与所述底座固定连接的工作台、设于所述工作台上的装夹装置、与所述底座固定连接的立架、设于所述立架并位于所述工作台上方的主轴、设于所述立架并位于所述主轴附近的测量装置、与所述测量装置电连接的控制器、以及与所述控制器通信连接的处理系统。

8.根据权利要求7所述的加工设备，其特征在于：所述装夹装置与所述控制器电连接，所述装夹装置包括用以对所述产品在竖直方向上进行补正的第一旋转装置和用以对所述产品在水平方向上进行补正的第二旋转装置。

9.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于：还包括设置于所述立架上的刀库系统，所述测量装置为探针，所述探针存放于所述刀库系统中，进行测量时，所述刀库系统能够自动将所述探针安装于所述主轴上。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任意一项所述的自动调机方法。

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