数字化制孔机床的试刀系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种数字化制孔机床的试刀系统，其包括：数控机床，对试件进行加工；信息采集装置，实时采集并传送试件加工过程中及加工完成后的位置和图像信息；以及主机，通信连接于数控机床及信息采集装置，实时获取并处理信息采集装置传送的位置信息、图像信息及视频信息，在试件加工过程中控制数控机床对试件进行加工，且在加工完成后对试件相应加工部位的尺寸进行测量，以检验加工后的试件是否满足加工要求以及数控机床对试件进行加工的工艺参数是否准确。采用信息采集装置对试件的试刀加工进行远程遥控控制，有效解决人工试刀过程中存在的安全隐患及工序繁琐等问题。试刀工序远程自动进行，减少机床待机时间。测量精度可进一步提高。
【专利说明】数字化制孔机床的试刀系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种航空制造行业的试刀系统，尤其涉及一种数字化制孔机床的试刀系统。
【背景技术】
[0002]航空制造工业中，试刀是一道十分关键的工序，其目的是保证工件加工零失误(接近零废品率)。现有的试刀工序通常是简单的技术人员手动作业完成，通过人工不断在机床加工现场肉眼检查、测量以检验加工出来的试件是否合格来完成。因此，现有的试刀作业存在需要大量人工干涉、工件查验工作繁琐、安全性低、测量精度差、效率低下、且不能对工件加工状态实时观测等缺点；现有试刀作业已远远不能满足航空制造大规模、高效率生产的需求。
【发明内容】
[0003]鉴于【背景技术】中存在的问题，本发明的目的在于提供一种数字化制孔机床的试刀系统，其能对试件的试刀加工进行远程遥控控制。
[0004]本发明的另一目的在于提供一种数字化制孔机床的试刀系统，其能对试件的加工状态进行有效观测。
[0005]本发明的再一目的在于提供一种数字化制孔机床的试刀系统，其能提高试件的测量精度。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了一种数字化制孔机床的试刀系统，其包括:数控机床，对试件进行加工；信息采集装置，实时采集并传送试件加工过程中及加工完成后的位置和图像信息；以及主机，通信连接于数控机床及信息采集装置，实时获取并处理信息采集装置传送的位置信息、图像信息及视频信息，在试件加工过程中控制数控机床对试件进行加工，且在加工完成后对试件相应加工部位的尺寸进行测量，以检验加工后的试件是否满足加工要求以及数控机床对试件进行加工的工艺参数是否准确。
[0007]本发明的有益效果如下:
[0008]采用信息采集装置对加工过程及试件图像信息进行采集，实现对试件的试刀加工进行远程遥控控制，同时对试件的加工状态进行有效观测，取代人工，从而节省了人力，降低了生产成本，同时有效解决了人工试刀过程中存在的操作人员人身安全隐患以及工序繁琐等问题。试刀工序的远程自动进行，避免了人工操作的低效率，极大地减少了机床的待机时间，从而提高了生产效率和经济效益。主机在加工完成后对试件相应加工部位的尺寸进行测量，与人工现场采用游标卡尺等工具测量相比，测量精度可进一步提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统的结构示意图。
[0010]其中，附图标记说明如下:
[0011]1数控机床15数控系统
[0012]11龙门架16操作机械手
[0013]111立柱2信息采集装置
[0014]112横梁21双目摄像头
[0015]12主轴系统22激光测量系统
[0016]13刀具3主机
[0017]14工装系统4试件
【具体实施方式】
[0018]下面参照附图来详细说明根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统。
[0019]参照图1，根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统包括:数控机床1，对试件4进行加工；信息采集装置2，实时采集并传送试件4加工过程中及加工完成后的位置和图像信息；以及主机3，通信连接于数控机床1及信息采集装置2，实时获取并处理信息采集装置2传送的位置信息、图像信息及视频信息，在试件4加工过程中控制数控机床1对试件4进行加工，且在加工完成后对试件4相应加工部位的尺寸进行测量，以检验加工后的试件4是否满足加工要求以及数控机床1对试件4进行加工的工艺参数是否准确。
[0020]采用信息采集装置2对加工过程及试件图像信息进行采集，实现对试件4的试刀加工进行远程遥控控制，同时对试件4的加工状态进行有效观测，取代人工，从而节省了人力，降低了生产成本，同时有效解决了人工试刀过程中存在的操作人员人身安全隐患以及工序繁琐等问题。试刀工序的远程自动进行，避免了人工操作的低效率，极大地减少了机床的待机时间，从而提高了生产效率和经济效益。主机3在加工完成后对试件4相应加工部位的尺寸进行测量，与人工现场采用游标卡尺等工具测量相比，测量精度可进一步提高。
[0021]在数控机床1的一实施例中，参照图1，数控机床1可包括:龙门架11，具有两个立柱111和横梁112 ;主轴系统12，设置于龙门架11的横梁112上；刀具13，安装于主轴系统12，用于加工试件4 ;工装系统14，位于龙门架11的两个立柱111之间，用于装夹试件4 ;数控系统15，通信连接于主机3和主轴系统12，接收主机3发出的控制指令，控制主轴系统12动作，以控制刀具13对试件4进行加工；以及操作机械手16，安装在工装系统14的侧方，通信连接于主机3，接收主机3发出的控制指令，将试件4移动、搬运以及在工装系统14上进行定位。
[0022]在信息采集装置2的一实施例中，参照图1，信息采集装置2可包括:两个双目摄像头21，安装于数控机床1的龙门架11的横梁112上，分别位于数控机床1的主轴系统12的两侧，通信连接于主机3，实时采集并传送试件4加工过程中及加工完成后的图像及视频信息；以及激光测量系统22，安装在数控机床1的工装系统14的侧方，通信连接于主机3，实时采集并传送操作机械手16到试件4的位置信息。
[0023]在根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统的一实施例中，通信连接可为无线通信连接。
[0024]在根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统的一实施例中，通信连接为可有线通信连接。
[0025]在主机3的一实施例中，主机3可为工业计算机。
[0026]在根据本发明的数字化制孔机床的试刀系统的一实施例中，主机3可基于图像处理和影像测量技术来确定对试件4相应加工部位的尺寸进行测量。
[0027]本发明的数字化制孔机床的试刀系统在工作中可以实现试件加工的遥控控制和试件加工后的测量。具体地，参照图1，首先通过操控主机3向操作机械手16发出动作指令，将试件4搬运到工装系统14上，并进行定位和装夹，完成试件定位后，主机3向数控机床1的数控系统15发送加工指令，开始对试件4进行试刀加工，同时双目摄像头21实时采集加工现场的图像及视频信息，传送给主机3，操作人员可在操作室通过操控主机3观察试件4的整个加工工序及试件4的加工状态，以实现整个试刀加工的遥控控制。同时，在试件4加工完成后，双目摄像头21对试件4进行全方位拍照，将图像信息传送给主机3，主机3基于图像处理和影像测量技术确定试件4上相应加工部位的规格及尺寸信息，以检验加工后的试件是否满足加工要求。其中，图像处理和影像测量技术可以采用任何公知的技术。
【权利要求】
1.一种数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，包括: 数控机床(1)，对试件(4)进行加工； 信息采集装置(2)，实时采集并传送试件(4)加工过程中及加工完成后的位置和图像/[目息;以及 主机(3)，通信连接于数控机床(I)及信息采集装置(2)，实时获取并处理信息采集装置(2)传送的位置信息、图像信息及视频信息，在试件(4)加工过程中控制数控机床(I)对试件(4)进行加工，且在加工完成后对试件(4)相应加工部位的尺寸进行测量，以检验加工后的试件(4)是否满足加工要求以及数控机床(I)对试件(4)进行加工的工艺参数是否准确。
2.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，数控机床(I)包括: 龙门架(11)，具有两个立柱(111)和横梁(112)； 主轴系统(12)，设置于龙门架(11)的横梁(112)上； 刀具(13)，安装于主轴系统(12)，用于加工试件(4)； 工装系统(14)，位于龙门架(11)的两个立柱(111)之间，用于装夹试件(4)； 数控系统(15)，通信连接于主机(3)和主轴系统(12)，接收主机(3)发出的控制指令，控制主轴系统(12)动作，以控制刀具(13)对试件(4)进行加工；以及 操作机械手(16)，安装在工装系统(14)的侧方，通信连接于主机(3)，接收主机(3)发出的控制指令，将试件(4)移动、搬运以及在工装系统(14)上进行定位。
3.根据权利要求2所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，信息采集装置(2)包括: 两个双目摄像头(21)，安装于数控机床(I)的龙门架(11)的横梁(112)上，分别位于数控机床(I)的主轴系统(12)的两侧，通信连接于主机(3)，实时采集并传送试件(4)加工过程中及加工完成后的图像及视频信息；以及 激光测量系统(22)，安装在数控机床(I)的工装系统(14)的侧方，通信连接于主机(3)，实时采集并传送操作机械手(16)到试件(4)的位置信息。
4.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，通信连接为无线通信连接。
5.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，通信连接为有线通信连接。
6.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，主机(3)为工业计算机。
7.根据权利要求1所述的数字化制孔机床的试刀系统，其特征在于，主机(3)基于图像处理和影像测量技术来确定对试件(4)相应加工部位的尺寸进行测量。
【文档编号】B23Q15/007GK104400559SQ201410549157
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】钱琪, 周凯, 陈恳, 吴丹, 詹立新, 杨向东, 刘莉, 王国磊, 徐静, 李金泉, 陈洪安 申请人:清华大学