CN118204908A - 工件全闭环加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工件技术领域，特别是涉及一种工件全闭环加工方法。包括如下步骤：控制搬运设备按照指令将托盘搬运到测量设备指定位置；启用探针对托盘上的工件工位进行检测，获取实时的检测数据；按照设定规则依次提取检测数据，判断检测数据是否在设定阈值之内；若在，由搬运机器人将托盘搬运到加工设备进行加工；若不在，判断造成数据偏离的误差因素，根据误差因素生成判断结果，根据判断结果来生成新的加工数据；然后搬运到加工设备，并将新的加工数据同步至所述加工设备，加工设备根据得到的新的加工数据对零件进行全闭环补偿加工。
Description
技术领域
本发明涉及工件技术领域，特别是涉及一种工件全闭环加工方法。
背景技术
传统的工件都是先加工，加工完毕后再进行打磨处理，但是这种加工方式是保证刀具无磨损、机床运转以及刀具在使用过程中温度变化在正常范围，一旦上述中的任意一个发生变化时，实际上工件的加工就会出现误差，由于后端的打磨处理过程都是按照程序进行的，这种误差通过后期处理时往往很难处理到位，甚至出现工件超过设定的工艺尺寸。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种工件全闭环加工方法。
本发明采用的技术方案如下：
工件全闭环加工方法，包括如下步骤：
控制搬运设备按照指令将托盘搬运到测量设备指定位置；
启用探针对托盘上的工件工位进行检测，获取实时的检测数据；
按照设定规则依次提取检测数据，基于所述检测数据以及加工工艺中的参数设定，判断所述检测数据是否在设定阈值之内；
若在，由搬运设备将所述托盘搬运到加工设备，并控制加工设备按照设定的加工指令进行加工；
若不在，判断造成数据偏离的误差因素，根据所述误差因素生成判断结果，根据所述判断结果来生成新的加工数据；然后由搬运设备将所述托盘搬运到加工设备，并将所述新的加工数据同步至所述加工设备，所述加工设备根据得到的新的加工数据对零件进行全闭环加工，将零件加工到位。
进一步地，启用探针对托盘上的工件工位进行检测时，包括如下步骤：
控制测量设备按照一个方向进行匀速运动，同时启用检测装置，并将检测装置上的探针抵在工件表面；
由所述探针实时获取检测数据。
进一步地，所述设定规则是以探针对托盘上的工件工位进行检测时以设定的工艺步骤为参照，并按照设定的每一工艺步骤依次提取检测数据。
进一步地，判断所述检测数据是否在设定阈值包括：
按照设定的每一工艺步骤依次提取检测数据以及工艺步骤对应的加载工艺参数和所述工艺步骤对应的标准阈值；
判断所述检测数据是否符合设定的工艺参数，若在，将所述检测数据与所述工艺步骤对应的标准阈值进行比对，以判断所述检测数据是否在标准阈值之内。
进一步地，所述工艺步骤按照如下的方法设定：
将工件的工艺步骤的配置文件设置到工艺程序中，并在所述工艺程序中设定每一个工艺步骤的工艺参数；
为每一个工艺步骤设定一个启动指示符和截止指示符，并以所述启动指示符和截止指示符作为判断对应工艺步骤执行状态是否完成；
同时设定一个转换模块，通过转换模块将每一工艺步骤对应的启动指示符和截止指示符转化为检测装置进行检测时的检测工序所对应的起始控制指令。
进一步地，将工件的工艺步骤的配置文件设置到工艺程序的方法为：
由所述工艺程序加载所述工艺步骤的配置文件，执行所述工艺程序的解析指令以控制配置在工艺程序中的解析单元将所述工艺步骤的配置文件进行解析，以将所述工艺步骤的配置文件解析成多个配置文件单元，基于多个配置文件单元中对应的工艺参数依次在所述工艺程序中进行加载并配置，以得到以工艺程序为载体的工艺步骤执行文件，并以配置文件单元将所述工艺步骤执行文件划分为若干个独立执行的工艺步骤。
进一步地，多个配置文件单元为连续的多个配置文件单元，且相互连续的配置文件单元之间设置有连续指示符。
进一步地，通过相互连续的配置文件单元之间设置的连续指示符来划定工艺步骤之间的间隔，通过确认工艺步骤间隔来确定工艺步骤完整性，从而为每一工艺步骤设定一个启动指示符和截止指示符。
进一步地，造成数据偏离的误差因素包括：
刀具磨损、刀具加工温度变化程度、机床的制造误差以及搬运设备的运行误差中的一个或者多个。
进一步地，不同的所述误差因素生成对应的判断结果，不同的判断结果对应生成不同的新的加工数据。
本申请的有益效果为：本申请在进行工件加工时，启用检测装置抵在工件表面，由所述探针实时获取工件表面的检测数据，通过提取检测数据，并判断是否符合设定的工艺参数，以及将检测数据与工艺步骤对应的标准阈值进行比对，以判断检测数据是否在标准阈值之内。若不在，此时说明具有如下误差中的一个或者多个：刀具磨损、刀具加工温度变化程度、机床的制造误差；不同的误差因素生成对应的判断结果，不同的判断结果对应生成不同的新的加工数据，这样才能最终消除制造时对零件的制造误差，保证工件加工能够达到设定标准尺寸以及标准公差之内。
附图说明
以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明中检测装置进行检测的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1至图2，本发明提供了一种工件全闭环加工方法，包括如下步骤：
控制搬运设备按照指令将托盘搬运到测量设备指定位置；
启用探针对托盘上的工件工位进行检测，获取实时的检测数据；
按照设定规则依次提取检测数据，基于所述检测数据以及加工工艺中的参数设定，判断所述检测数据是否在设定阈值之内；
若在，由搬运设备将所述托盘搬运到加工设备，并控制加工设备按照设定的加工指令进行加工；
若不在，判断造成数据偏离的误差因素，根据所述误差因素生成判断结果，根据所述判断结果来生成新的加工数据；然后由搬运设备将所述托盘搬运到加工设备，并将所述新的加工数据同步至所述加工设备，所述加工设备根据得到的新的加工数据对零件进行全闭环加工，将零件加工到位。
在上述中，启用探针对托盘上的工件工位进行检测时，包括如下步骤：
控制测量设备按照一个方向进行匀速运动，同时启用检测装置，并将检测装置上的探针抵在工件表面；由所述探针实时获取检测数据。参照图2，图2中，检测装置在进行零件表面数据检测时，将每一工艺步骤按照检测得到数据结果以曲线的形式展示，曲线上的任意一点都具有设定的检测数据。实际上，可以将标准阈值也以对应的曲线来进行设定，曲线上的任意一点对应标准阈值（设定阈值）。
在上述的实施例中，在进行检测装置对工件进行检测时，检测装置是利用设定好的程序进行检测的，因此，检测装置中探针的运动轨迹是根据工件来设定的，且需要说明的，探针的运动轨迹与工件进行加工时设置的每一工艺步骤进行一一对应，这样可以保证检测装置中探针的运动轨迹一致，同时，在任意的一个工艺步骤完毕时，都可以启用检测装置进行工件表面检测，其保证了检测过程的灵活性，因此，本发明可以在零件初始加工之前进行工件表面数据检测，还可以在任意的工艺步骤中进行工件对应加工步骤中的表面数据检测。
在上述的实施例中，所述设定规则是以探针对托盘上的工件工位进行检测时以设定的工艺步骤为参照，并按照设定的每一工艺步骤依次提取检测数据。在本实施例中，探针的运动轨迹与工件进行加工时设置的每一工艺步骤进行一一对应，这样可以保证检测装置中探针的运动轨迹一致，同时，在任意的一个工艺步骤完毕时，都可以启用检测装置进行工件表面检测，其保证了检测过程的灵活性。
在上述的实施例中，判断所述检测数据是否在设定阈值包括：按照设定的每一工艺步骤依次提取检测数据以及工艺步骤对应的加载工艺参数和所述工艺步骤对应的标准阈值；判断所述检测数据是否符合设定的工艺参数，若在，将所述检测数据与所述工艺步骤对应的标准阈值进行比对，以判断所述检测数据是否在标准阈值之内。
在上述的实施例中，所述工艺步骤按照如下的方法设定：将工件的工艺步骤的配置文件设置到工艺程序中，并在所述工艺程序中设定每一个工艺步骤的工艺参数；为每一个工艺步骤设定一个启动指示符和截止指示符，并以所述启动指示符和截止指示符作为判断对应工艺步骤执行状态是否完成；同时设定一个转换模块，通过转换模块将每一工艺步骤对应的启动指示符和截止指示符转化为检测装置进行检测时的检测工序所对应的起始控制指令。其中工艺程序为设定好的控制程序，且所述控制程序包括：配置部分、程序部分、关联部分以及功能库，功能库中设置有解析单元和检测单元，并通过关联部分与功能库中的解析单元和检测单元进行关联。
在上述的实施例中，将工件的工艺步骤的配置文件设置到工艺程序的方法为：由所述工艺程序加载所述工艺步骤的配置文件，执行所述工艺程序的解析指令以控制配置在工艺程序中的解析单元将所述工艺步骤的配置文件进行解析，以将所述工艺步骤的配置文件解析成多个配置文件单元，基于多个配置文件单元中对应的工艺参数依次在所述工艺程序中进行加载并配置，以得到以工艺程序为载体的工艺步骤执行文件，并以配置文件单元将所述工艺步骤执行文件划分为若干个独立执行的工艺步骤。需要说明的是，在本实施例中，通过所述关联部分所设定的关联指令依次加载解析单元并在解析指令的控制下将所述工艺步骤的配置文件进行解析，同时通过配置部分将多个配置文件单元中对应的工艺参数依次在所述工艺程序中进行加载并配置，以得到以工艺程序为载体的工艺步骤执行文件，并以配置文件单元将所述工艺步骤执行文件划分为若干个独立执行的工艺步骤。配置完成后，通过关联部分启用检测单元对配置的工艺步骤进行执行检测，以检测是否连续执行以及工艺步骤是否与工艺参数对应的匹配。
还需要说明的是，检测装置中探针的运动轨迹的设定也是按照上述得到的工艺步骤来进行配置的。
在上述中，多个配置文件单元为连续的多个配置文件单元，且相互连续的配置文件单元之间设置有连续指示符。在本实施例中，通过上述提及到的，利用所述解析单元将所述工艺步骤的配置文件解析成多个配置文件单元，在解析过程中，按照解析程序的运行来自动的为每一配置文件单元配置一个连续指示符，且相互连接的两个配置文件单元之间的连续指示符被配置成具有顺序性的指引功能，比如，利用所述解析单元将所述工艺步骤的配置文件解析成配置文件单元A、配置文件单元B、配置文件单元C、配置文件单元D以及配置文件单元E，对应的为配置文件单元A、配置文件单元B、配置文件单元C、配置文件单元D以及配置文件单元E分别配置有连续指示符Ⅰ连续指示符Ⅱ、连续指示符Ⅲ、连续指示符Ⅳ以及连续指示符Ⅴ，其中连续指示符Ⅰ具有以顺序指引至连续指示符Ⅱ的功能，连续指示符Ⅱ具有以顺序指引至连续指示符Ⅲ的功能，以此类推。
同时，在上述的实施例中，通过相互连续的配置文件单元之间设置的连续指示符来划定工艺步骤之间的间隔，通过确认工艺步骤间隔来确定工艺步骤完整性，从而为每一工艺步骤设定一个启动指示符和截止指示符。其中，启动指示符和截止指示符为一个工艺步骤从执行到截止时的参照，当一个工艺步骤被执行时，启动指示符会形成一个用于启动反馈的启动指令，当此工艺步骤执行完毕时，截止指示符会形成一个用于截止反馈的截止指令，通过启动指令和截止指令可以得到工艺步骤的执行状态，还需要说明的是，通过工艺步骤的执行状态得到工艺步骤是否执行完毕，当工艺步骤执行完毕时，还可以启用检测装置进行工件表面检测。
在上述中，造成数据偏离的误差因素包括：刀具磨损、刀具加工温度变化程度、机床的制造误差以及搬运设备的运行误差中的一个或者多个。不同的所述误差因素生成对应的判断结果，不同的判断结果对应生成不同的新的加工数据。需要说明的是，上述的误差因素中，刀具磨损时，会导致在进行工件加工时达不到设定的工艺参数，即便利用工艺程序中设定的工艺参数进行加工，由于刀具磨损，使得加工不到位，这样就会导致整个工件在加工完毕后的实际公差与标准公差完全的不匹配，此时，如果可以得到刀具磨损的状况（比如在加工一定数量的工件后，启用检测装置对最后加工的工件进行表面检测，提取表面检测数据，通过提取检测数据，并判断是否符合设定的工艺参数，以及将所述检测数据与工艺步骤对应的标准阈值进行比对，以判断所述检测数据是否在标准阈值之内，如果不在，判定是刀具磨损导致时，通过检测数据进行转化后与标准阈值进行比对，获取差值，通过差值就可以得到刀具磨损情况，此时调节方法可以是通过调节刀具的给进，也就是刀具运动轨迹，使得刀具运动轨迹的每一个位置点都前进与差值匹配的移动量，这样就能弥补刀具磨损造成的实际公差）。
同理，刀具加工温度变化程度、机床的制造误差以及搬运设备的运行误差都是可以按照如同上述的方式来进行对应的调整。需要说明的是，当刀具加工温度变化程度大于设定值时，刀具由于温度过高导致刀具出现类似于磨损所造成的实际公差一样，此时，需要通过对刀具进行降温处理。机床的制造误差以及搬运设备的运行误差分别可以通过调整机床以及搬运设备来实现调整。
本申请在进行工件加工时，启用检测装置抵在工件表面，由所述探针实时获取工件表面的检测数据，通过提取检测数据，并判断是否符合设定的工艺参数，以及将所述检测数据与工艺步骤对应的标准阈值进行比对，以判断所述检测数据是否在标准阈值之内。若不在，此时说明具有如下误差中的一个或者多个：刀具磨损、刀具加工温度变化程度、机床的制造误差；不同的所述误差因素生成对应的判断结果，不同的判断结果对应生成不同的新的加工数据，这样才能最终消除制造时对零件的制造误差，保证工件加工能够达到设定标准尺寸以及标准公差之内。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.工件全闭环加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
控制搬运设备按照指令将托盘搬运到测量设备指定位置；
启用探针对托盘上的工件工位进行检测，获取实时的检测数据；
按照设定规则依次提取检测数据，基于所述检测数据以及加工工艺中的参数设定，判断所述检测数据是否在设定阈值之内；
若在，由搬运设备将所述托盘搬运到加工设备，并控制加工设备按照设定的加工指令进行加工；
若不在，判断造成数据偏离的误差因素，根据所述误差因素生成判断结果，根据所述判断结果来生成新的加工数据；然后由搬运设备将所述托盘搬运到加工设备，并将所述新的加工数据同步至所述加工设备，所述加工设备根据得到的新的加工数据对零件进行全闭环加工，将零件加工到位。
2.根据权利要求1所述工件全闭环加工方法，其特征在于，启用探针对托盘上的工件工位进行检测时，包括如下步骤：
控制测量设备按照一个方向进行匀速运动，同时启用检测装置，并将检测装置上的探针抵在工件表面；
由所述探针实时获取检测数据。
3.根据权利要求1所述工件全闭环加工方法，其特征在于，所述设定规则是以探针对托盘上的工件工位进行检测时以设定的工艺步骤为参照，并按照设定的每一工艺步骤依次提取检测数据。
4.根据权利要求1所述工件全闭环加工方法，其特征在于，判断所述检测数据是否在设定阈值包括：
按照设定的每一工艺步骤依次提取检测数据以及工艺步骤对应的加载工艺参数和所述工艺步骤对应的标准阈值；
判断所述检测数据是否符合设定的工艺参数，若在，将所述检测数据与所述工艺步骤对应的标准阈值进行比对，以判断所述检测数据是否在标准阈值之内。
5.根据权利要求4所述工件全闭环加工方法，其特征在于，所述工艺步骤按照如下的方法设定：
将工件的工艺步骤的配置文件设置到工艺程序中，并在所述工艺程序中设定每一个工艺步骤的工艺参数；
为每一个工艺步骤设定一个启动指示符和截止指示符，并以所述启动指示符和截止指示符作为判断对应工艺步骤执行状态是否完成；
同时设定一个转换模块，通过转换模块将每一工艺步骤对应的启动指示符和截止指示符转化为检测装置进行检测时的检测工序所对应的起始控制指令。
6.根据权利要求5所述工件全闭环加工方法，其特征在于，将工件的工艺步骤的配置文件设置到工艺程序的方法为：
由所述工艺程序加载所述工艺步骤的配置文件，执行所述工艺程序的解析指令以控制配置在工艺程序中的解析单元将所述工艺步骤的配置文件进行解析，以将所述工艺步骤的配置文件解析成多个配置文件单元，基于多个配置文件单元中对应的工艺参数依次在所述工艺程序中进行加载并配置，以得到以工艺程序为载体的工艺步骤执行文件，并以配置文件单元将所述工艺步骤执行文件划分为若干个独立执行的工艺步骤。
7.根据权利要求6所述工件全闭环加工方法，其特征在于，多个配置文件单元为连续的多个配置文件单元，且相互连续的配置文件单元之间设置有连续指示符。
8.根据权利要求7所述工件全闭环加工方法，其特征在于，通过相互连续的配置文件单元之间设置的连续指示符来划定工艺步骤之间的间隔，通过确认工艺步骤间隔来确定工艺步骤完整性，从而为每一工艺步骤设定一个启动指示符和截止指示符。
9.根据权利要求1所述工件全闭环加工方法，其特征在于，造成数据偏离的误差因素包括：
刀具磨损、刀具加工温度变化程度、机床的制造误差以及搬运设备的运行误差中的一个或者多个。
10.根据权利要求1所述工件全闭环加工方法，其特征在于，不同的所述误差因素生成对应的判断结果，不同的判断结果对应生成不同的新的加工数据。
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