CN113483623B - 机座加工尺寸检测*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机座加工尺寸检测***，***包括安装于机座生产线的至少一个立车上的至少一个子***，每一个子***包括：一个测针；一个测头，用于在控制器的控制下带动测针移动，在测针接触到机座的加工部位的被测点时向接收器发出触发信号；一个接收器，用于在接收到测头发送来的触发信号时将触发信号转发给控制器；一个控制器，用于控制测头移动，在接收到接收器发送来的触发信号时控制测头停止移动，确定加工部位的测量尺寸，判断测量尺寸是否合格以及是否需要对立车进行刀具补偿，在不合格时判断是否需要对机座进行返修，根据判断结果进行相应的处理。本发明能够提高尺寸检测效率，及时发现不合格机座，避免滞后性所带来的损失。
Description
技术领域
本发明涉及机座加工技术领域，特别涉及一种机座加工尺寸检测***。
背景技术
目前，在机座加工过程中，机座的内孔直径、止口直径通常是由机床操作者使用提前校对好环规的内径百分表进行测量，机床操作者根据测量值判断加工尺寸是否合格、是否需要进行刀具补偿、是否需要返工等。这种依赖人工的尺寸检测方法不仅效率低，而且具有滞后性，当发现尺寸不合格时，可能已经加工了多个批次。还有，由于机座自动生产线的组建大幅度提高了生产效率，产量的提高需要更加严苛的质量控制，而且依赖人工进行尺寸检测的方式无法满足自动生产线的生产需求。
发明内容
本发明提供了一种机座加工尺寸检测***，能够提高尺寸检测效率，及时发现不合格机座，避免滞后性所带来的损失。
本发明提供一种机座加工尺寸检测***，安装于机座生产线的至少一个立车上的至少一个子***，所述至少一个子***与所述至少一个立车一一对应，每一个子***包括：
一个测针；
一个测头，所述测头与所述测针固定连接，所述测头用于在控制器的控制下带动所述测针移动，并在所述测针接触到机座的加工部位的被测点时向接收器发出触发信号；
一个所述接收器，所述接收器与所述控制器连接，用于在接收到所述测头发送来的触发信号时将所述触发信号转发给所述控制器；
一个所述控制器，用于控制所述测头移动，在接收到所述接收器发送来的所述触发信号时控制所述测头停止移动，根据所述测头的起测点和在停止移动时的位置点确定所述加工部位的测量尺寸，判断所述测量尺寸是否合格以及是否需要对所述立车进行刀具补偿，在不合格时判断是否需要对所述机座进行返修，并根据判断结果进行相应的处理。
本发明中，针对每一个立车设置一个对应的子***，在每一个子***中，测头在控制器的控制下带动测针移动，当测针接触到被测点后测头发出触发信号，接收器接收到触发信号后向控制器发送一个触发信号，从而控制器控制测头停止移动，进而控制器根据测头的起测点和停止移动时的位置点，确定被测点的测量尺寸，进而根据测量尺寸进行相关的判断，并根据判断结果进行相应的处理。可见一个测头、一个接收器、一个测针和一个控制器形成了一个能够自动进行自动检测、判断和处理的子***，该子***不仅能够实现尺寸的自动测量，而且能够及时根据测量数据进行相应处理，例如返修、进行刀具补偿等，从而尽量使得下一个机座的测量尺寸合格。可见这种方式相对于现有技术中的人工进行尺寸检测的方式，不仅提高了检测效率，而且不具有滞后性，从而避免在发现不合格时已经加工多个批次的情况发生。还有本发明相对于现有技术中通过人工进行尺寸测量的方式不会引入人为主观因素，提高尺寸测量的准确性。同时，由于效率的提高，可以满足自动生产线的生产需求。
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，还可以基于这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的第一子***和机座的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例提供的第二子***和机座的结构示意图；
图3是图1中第一测针的结构示意图；
图4是图3中第二测针的结构示意图；
图5是本发明又一个实施例中第一刀柄的结构示意图；
图6是本发明又一个实施例中第二刀柄的结构示意图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种机座加工尺寸检测***，该检测***应用于机座自动生产线上的尺寸检测。以FS80-90机座自动生产单元为例，自动生产单元上包括两条机座生产线，每一条生产线上包括两台立车、一台卧加和一个关节臂。其中的一台立车用于对机座的内孔进行加工，为第一道工序；另一台立车用于对机座的止口进行加工，为第二道工序，如果这条生产线需要生产两个系列的机座：1TL0系列和1LE0系列，其中1TL0系列的机座为内止口，1LE0系列的机座为外止口，那么这条生产线上的第二道工序中的立车需要能够加工内止口和外止口。其中卧加用于对机座的底脚孔和端面孔进行加工，为第三道工序。本发明提供的检测***主要用于前两道工序中车削加工后得到的机座内孔、止口的尺寸进行自动检测。
其中，立车，即数控铣床立车，即CNC(英文为Computer Numerical Control)立车。卧加即卧式加工设备。机座内孔的作用是安装机座定子，机座止口的作用是安装机座的端盖。
本发明提供的机座加工尺寸检测***针对每一条机座生产线上的至少一个立车设置了至少一个子***，所述至少一个子***与所述至少一个立车一一对应，每一个子***安装在对应的立车上。每一个子***包括：
一个测针；
一个测头，所述测头与所述测针固定连接，所述测头用于在控制器的控制下带动所述测针移动，并在所述测针接触到机座的加工部位的被测点时向接收器发出触发信号；
一个所述接收器，所述接收器与所述控制器连接，用于在接收到所述测头发送来的触发信号时将所述触发信号转发给所述控制器；
一个所述控制器，用于控制所述测头移动，在接收到所述接收器发送来的所述触发信号时控制所述测头停止移动，根据所述测头的起测点和在停止移动时的位置点确定所述加工部位的测量尺寸，判断所述测量尺寸是否合格以及是否需要对所述立车进行刀具补偿，在不合格时判断是否需要对所述机座进行返修，并根据判断结果进行相应的处理。
也就是说，一个子***中包括一个测头、一个接收器、一个测针和一个控制器，其中，测头与测针固定连接，用于在控制器的控制下带动测针移动，也能在控制器的控制下停止移动。而且，测头是一个高精密的开关，相当于一个发射器，在移动过程中因测针接触到被测点无法继续移动时，由于测头和测针固定连接，在测针无法移动时测头同样无法继续移动，此时测头会发出触发信号，通知接收器。例如，当测头感应到无法移动时会发出红外信号，接收器接收到红外信号时即接收到了触发信号，进而通知控制器进行相应的操作。当控制器接收到触发信号时得知此时测针到达被测点，从而控制测头停止移动，进而控制器计算加工部位的尺寸，得到测量尺寸。
其中，子***中的控制器可以为独立于立车的控制器，也可以为立车的控制器，即将子***中的控制器的上述功能集成在立车的控制器中。当子***中的控制器为独立于立车的控制器时，子***中的控制器可以与测头通过某种方式连接，在立车的刀具对机座的加工部位加工完成后，机座的控制器会向子***中的控制器发送一个触发信号，进而子***中的控制器执行尺寸测量程序，进而实现对机座的加工部位的尺寸测量。当控制器为立车的控制器时，立车的控制器在控制立车的刀具对机座加工后，可以直接控制测头移动至机座的加工部位处对机座的加工部位进行尺寸测量。在后一种方式中，尺寸测量程序可以同加工程序一并存储在立车的内存中，由立车的控制器执行。在前一种方式中，尺寸测量程序可以单独存储在一个存储器中，由子***中的控制器执行。
针对不同系列的机座，立车会编制好不同的加工程序，在加工程序的控制下立车的刀具对机座加工，在加工完成后，加工程序会控制刀具退回到相应的库位，接着对机座进行冲水和吹风，从而去掉在加工过程中产生的铁屑。然后子***中的控制器便可以控制测头移动到起测点，测头从初始位置移动到起测点的过程中，为了提高测量效率，可以采用较快的移动速度。起测点是指使测针移动到加工部位的测量平面上的中心点时测头的位置。例如，在测量机座内孔时，需要对内孔的不同深度的多个测量平面进行测量，在一个测量平面(此时测量平面为一个圆形)上进行测量时，使测针移动到该测量平面的中心点时测头的位置为起测点。在对这个测量平面上的各个被测点进行测量后测头带动测针快速移动到下一个测量平面的中心点，进而测头到达下一个起测点，直到所有的测量平面的被测点都被测量完成。在上述过程中，当测头带动测针到达一个起测点之后，由于起测点和被测点之间的距离较劲，控制器可以使用跳转指令“G1XxF30MEAS＝1(x为加工部位的尺寸，具体可以是直径)”，从而控制测头带动测针缓慢移动，直到测针接触到被测点。此时，测头会发出红外信号，接收器接收到红外信号，会向控制器发送触发信号，控制器接收到触发信号后控制测头停止移动，并根据***宏变量“$AA_MW[X]”得到测头停止移动时的位置点相对于起测点的坐标，即将起测点作为坐标原点，根据测头停止移动时的位置点的坐标值计算每一个被测点的直径，然后将每一个测量平面上的各个被测点的直径求平均值，便得到这个测量平面的直径，再将所有测量平面对应的直径求平均值，便得到机座内孔的整体直径。
在具体实施时，每一个子***还可以包括：
一个刀柄；所述刀柄的一端与所述立车的刀塔固定连接，所述刀塔用于固定所述立车的刀具；所述刀柄的另一端与所述测头的一端固定连接，所述测头的另一端与所述测针固定连接；所述控制器用于通过控制所述刀塔的移动以控制所述测头的移动。
可理解的是，测头的一端连接刀柄，测头的另一端连接测针，刀柄的一端连接测头，刀柄的另一端连接刀塔。也就是说，立车的刀塔通过刀柄与测头连接，由于刀塔是由立车的控制器控制，也就是说此时测头由立车的控制器控制，此时子***的控制器集成在立车的控制器中。这样在刀塔上的刀具完成加工之后，移动至相应库位的同时测头移动到起测点，这样可以保证动作的连贯性，提高尺寸测量的效率。
其中，不同的子***中的刀柄的尺寸、细微结构可能有所不同，因为不同的子***针对的立车不同，不同的立车的作用不同，立车的结构、操作空间等会稍有差别。但是不同子***中的刀柄的大致结构是相同的。下面提供一种刀柄的大致结构：所述刀柄包括一个连接板和一个与所述连接板固定连接的连接柱，所述连接板上开设有多个通孔，所述通孔用于将所述刀柄固定在所述刀塔上，所述连接柱用于与所述测头固定连接。
例如，在用于加工机座内孔的立车对应的子***中，受测针的安装长度的限制，以及为了避免对测头的红外信号的遮挡，设计了如图5所示的第一刀柄。在该图中，连接板151上设置有四个通孔153和一个较短的圆柱，连接板151与第一立车的刀塔16的连接面是适配的，这四个通孔153的作用是将刀柄与刀塔16连接，在连接板151的下方有一个较长的连接柱152，该连接柱为圆柱状，用于与第一测头13固定连接。在图1中，第一刀柄的标号为15。
再例如，针对用于加工机座止口的立车对应的子***中，由于该立车需要兼顾两个系列的机座，所以测量部位和测量空间都比较狭小，故设计了如图6所示的第二刀柄。在该图中，连接板251上设置有四个通孔253，连接板251上还设置有一个由长条状凸起和圆柱状相结合的结构，连接板251与第二立车的刀塔26的连接面是适配的，四个通孔253同样是用来将刀柄与刀塔26连接的，在连接板251的下方有一个比较短的连接柱252，用来与第二测头23固定。在图2中，第二刀柄的标号为25。由于用于加工机座止口的立车对应的子***的操作空间比较小，图6中第二刀柄的尺寸小于图5中第一刀柄的尺寸。
可理解的是，在控制器计算得到测量尺寸后，便可以根据测量尺寸判断加工部位的尺寸是否合格、是否需要进行刀具补偿、是否进行返修等，进而根据不同的判断结果进行不同的处理。具体的，所述控制器可以用于执行如下四项中的至少一项：
(1)若所述测量尺寸位于预设中值区间内，则所述加工部位的尺寸合格，且不需要进行刀具补偿；
例如，针对1LE0-0D机座的止口，预设中值可以为130.980mm，预设中值区间可以设置为130.975mm～130.985mm，下文中提到的预设公差区间可以设置为130.960mm～131.000mm。下文中提到的第一预设值可以为131.030mm，第二预设值可以为130.930mm。
例如，针对1LE0-0E机座的止口，预设中值可以为140.980mm，预设中值区间可以设置为140.975mm～140.985mm，下文中提到的预设公差区间可以设置为140.960mm～141.000mm。下文中提到的第一预设值可以为141.030mm，第二预设值可以为140.930mm。
例如，针对1TL0-0D机座的止口，预设中值可以为128.030mm，预设中值区间可以设置为128.025mm～128.035mm，下文中提到的预设公差区间可以设置为128.000mm～128.063mm。下文中提到的第一预设值可以为128.090mm，第二预设值可以为127.970mm。
例如，针对1TL0-0E机座的止口，预设中值可以为138.030mm，预设中值区间可以设置为138.025mm～138.035mm，下文中提到的预设公差区间可以设置为138.000mm～138.063mm。下文中提到的第一预设值可以为138.090mm，第二预设值可以为137.970mm。
例如，针对1TL0-0D、1LE0-0D机座的内孔，预设中值可以为124.992mm，预设中值区间可以设置为124.987mm～124.997mm，下文中提到的预设公差区间可以设置为124.972mm～125.012mm。下文中提到的第一预设值可以为125.042mm，第二预设值可以为124.942mm。
例如，针对1TL0-0E、1LE0-0E机座的内孔，预设中值可以为134.992mm，预设中值区间可以设置为134.987mm～134.997mm，下文中提到的预设公差区间可以设置为134.972mm～135.012mm。下文中提到的第一预设值可以为135.042mm，第二预设值可以为134.942mm。
可理解的是，预设中值区间为标准尺寸，如果测量尺寸在预设中值区间内，说明尺寸非常标准，不需要对立车进行刀具补偿，不需要对机座进行返修，可以直接将机座移动至下一到工序。
(2)若位于所述预设中值区间之外，则判断所述测量尺寸是否位于预设公差区间内；若位于所述预设公差区间内，则所述加工部位的尺寸合格，需要进行刀具补偿，并向所述立车发送刀具补偿指令以使所述立车进行刀具补偿；
其中，所述预设公差区间的上限值大于所述预设中值区间的上限值，所述预设公差区间的下限值小于所述预设中值区间的小限值。即，预设公差区间的范围大于预设中值区间的范围。
可理解的是，如果测量尺寸位于预设中值区间之外，且位于预设公差区间之内，说明加工部位的测量尺寸与标准尺寸的差距在一定的公差范围之内，在公差范围之内的机座可以进入下一道工序，不需要进行返修，但是需要对立车进行刀具补偿，从而尽量使下一个机座的测量尺寸落在预设中值附近，即落在预设中值区间内。
(3)若所述测量尺寸大于所述预设公差区间的上限值，则所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且不需要对所述机座的加工部位进行返修，并向机座生产线上的机械手发送机座取出指令以使所述机械手将所述机座取出至预设区域，向所述立车发送刀具补偿指令以使所述立车进行刀具补偿；
此时，测量尺寸落在预设中值区间之外，且落在预设公差区间之外，而且测量尺寸大于所述预设公差区间的上限值，说明测量尺寸过大，测量尺寸与标准尺寸的差距已经超出一定的公差范围，此时机座的加工不合格，由于尺寸过大，不能通过返修使尺寸变小，因此不需要对该不合格的机座进行返修，而是需要将该机座放置到不合格机座的区域即预设区域，并且需要对立车进行刀具补偿。所以控制器向机座生产线上的机械手发出机座取出指令，以使所述机械手将所述机座取出至预设区域。同时，控制器也向所述立车发送刀具补偿指令，以使所述立车进行刀具补偿，从而使得下一台机座的测量尺寸尽量落在预设中值区间内。
(4)若所述测量尺寸小于所述预设公差区间的下限值，则所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且需要对所述机座的加工部位进行返修，向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令，以使所述立车在进行刀具补偿后对所述机座的加工部位进行返修。
此时，测量尺寸落在预设中值区间之外，且落在预设公差区间之外，而且测量尺寸小于所述预设公差区间的下限值，说明测量尺寸过小，测量尺寸与标准尺寸的差距已经超出一定的公差范围，此时机座的加工不合格，由于尺寸过小，可以通过返修使尺寸变大，因此可以对该不合格的机座进行返修，当然在返修之前需要对立车进行刀具补偿，因此控制器向立车发送刀具补偿指令和机座返修指令，以使所述立车在进行刀具补偿后对所述机座的加工部位进行返修。即，当立车接收到刀具补偿指令和机座返修指令后，首先进行刀具补偿，补偿完成后对机座进行返修。在返修之后，再次进行尺寸测量，并根据测量尺寸决定后续操作。例如，返修之后的测量尺寸在预设中值区间内，则可以将该机座直接移动至下一道工序。
在具体实施时，由于各种原因，测量尺寸有可能会过大或过小，此时很有可能不是机座的加工部位本身的尺寸过大或者过小，很有可能存在影响测量准确度的影响因素，例如，当测头和/或被测点上沾有铁屑时，会影响到测量准确度。也就是说，所述控制器还可以用于：在所述测量尺寸大于第一预设值或者小于第二预设值时，向所述立车发出停机警报指令以使所述立车进行停机警报，并通过语音提示工作人员检测所述测头和所述加工部位上是否存在铁屑；所述第一预设值大于所述预设公差区间的上限值，所述第二预设值小于所述预设公差区间的下限值。
也就是说，如果测量尺寸过大或者多小时，控制器会通知立车进行停机警报，这样便于人员进行检查。同时通知立车进行语音提示，具体提示人员对测头和/或被测点上是否沾有铁屑进行检查，如果测头和/或被测点上沾有铁屑，通过冲水、吹风等手段清除掉铁屑，重新进行尺寸测量，提高尺寸测量的准确度。
在具体实施时，本发明提供的检测***还可以包括一个数据存储模块，所述控制器还用于将所述测量尺寸发送至所述数据存储模块中进行存储。当然除了测量尺寸之外，还可以将判断结果、刀具补偿值等信息一并存储到数据存储模块中。数据存储模块可以独立于立车的内存储器，也可以是集成在立车的内存储器上，即数据存储模块为立车的内存储器。
为了方便对测量过程进行监督，本发明提供的检测***中还可以包括一个数据采集装置和一个位于所述机座生产线的线体外部的计算机设备；所述数据采集装置用于实时采集存储至所述数据存储模块中的所述测量尺寸发送至所述计算机设备上进行展示。也就是说，通过数据采集模块实时采集数据存储模块中的数据，从而对计算机设备上显示的测量数据进行更新，以便人员及时了解到实时的测量数据。其中，计算机设备上可以通过相应的软件将获得的数据进行展示。
其中，数据采集装置可以为机座生产线上的PLC模块(即一个可编程逻辑控制器)，PLC模块通过机座生产线上的交换机与线体外部的计算机设备连接，这样PLC模块将数据存储模块中的测量数据通过内部交换机发送给外部的计算机设备，这样为人员在线体外部查看机座加工部位的尺寸提供了方便。
由于数据采集装置的存储容量可能有限，计算机设备在得到测量数据之后可以将测量数据存储到一个数据库中，例如，存储到云平台的数据库中，从而避免子***无法存储大量的数据而造成数据丢失的问题，而且为检验人员和机床操作者进行数据追溯提供了方便。
在具体实施时，所述计算机设备可以与每一个控制器连接，所述计算机设备还可以用于：响应于人员在所述计算机设备上的值守模式的选择操作，将所选择的值守模式发送至对应的控制器，所述值守模式包括有人值守模式和无人值守模式。
也就是说，人员在线体外部的计算机设备上进行选择操作，例如，选择有人值守模式，或者选择无人值守模式，并将选择的值守模式发送给控制器，这样控制器就可以根据不同的值守模式进行相应的处理。
其中，有人值守模式，是指在机座生产线上有工作人员值守，可以手动进行一些操作。而无人值守模式，是指在机座生产线上没有工作人员值守，此时只能自动执行一些操作。两种方式各有利弊，例如，无人值守模式下自动执行一些操作，即便没有人员也可以完成相应的操作，不影响生产进度。而有人值守模式下，可以根据实际情况对机座生产线的加工、检测过程进行人工干预，避免机械出错。
在控制器在不同值守模式下可以进行不同的操作，控制器具体可以用于执行如下两项中的至少一项：
(1)在所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且需要对所述机座的加工部位进行返修时，在向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令之前，若所述机座生产线为无人值守模式，则允许执行向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令的步骤；
即，在无人值守模式下，测量尺寸不合格，需要进行刀具补偿，并需要对机座进行返修时，会向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令，从而实现自动返修和自动进行刀具补偿。
(2)在所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且需要对所述机座的加工部位进行返修时，在向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令之前，若所述机座生产线为有人值守模式，则向所述立车发出返修警报，以使人员手动进行刀具补偿。
即，在有人值守模式下，若测量尺寸不合格，需要进行刀具补偿，并需要对机座进行返修时，控制器会向立车发送返修警报，当人员看到返修警报后，会手动进行刀具补偿，然后在刀具补偿后操作立车对机座进行返修。在此过程中，人员可以根据具体情况手动调整补偿值，更加具有灵活性。
在具体实施时，控制器具体还可以用于执行如下两项中的至少一项：
(1)在所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且不需要对所述机座的加工部位进行返修时，在向机座生产线上的机械手发送机座取出指令和向所述立车发送刀具补偿指令之前，若所述机座生产线为无人值守模式，则允许执行向机座生产线上的机械手发送机座取出指令和向所述立车发送刀具补偿指令的步骤；
即，在无人值守模式下，若测量尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且不需要对机座进行返修时，控制器才会向机座生产线上的机械手发送机座取出指令和向所述立车发送刀具补偿指令的步骤。这样机械手会将不合格的机座取出放置在预设区域内，立车进行刀具补偿，以使下一个机座的测量尺寸尽量在预设中值区间内。
(2)在所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且不需要对所述机座的加工部位进行返修时，在向机座生产线上的机械手发送机座取出指令和向所述立车发送刀具补偿指令之前，若所述机座生产线为有人值守模式，则向所述立车发出超差警报，以使人员手动进行刀具补偿以及手动将所述机座取出至所述预设区域。
即，在有人值守模式下，若测量尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且不需要对机座进行返修时，控制器会发出超差警报，工作人员看到该警报后，可以手动将机座放置于预设区域，或者手动操作机械手将机座取出至预设区域，还可以手动进行刀具补偿。在此过程中，人员可以根据具体情况手动调整补偿值，更加具有灵活性。
由于在FS80-90机座自动生产单元的每一条机座生产线上包括两台立，为了方便区分，称之为第一立车和第二立车，所述第一立车用于加工机座内孔，所述第二立车用于加工机座止口；同样为了区分，将安装于所述第一立车上的子***称为第一子***，所述第一子***用于对所述第一立车加工得到的所述机座内孔的尺寸进行检测；将安装于所述第二立车上的子***称之为第二子***，所述第二子***用于所述第二立车加工得到的所述机座止口的尺寸进行检测。也就是说，针对FS80-90机座自动生产单元的每一条机座生产线，设置了两个子***：第一子***和第二子***。
如图1所示，第一子***中可以包括一个第一控制器11、一个第一接收器12、一个第一测头13、一个第一测针14和一个第一刀柄15；第一刀柄15安装在第一立车的刀塔16上，第一子***位于机座17上方，即将对机座内孔进行测量，机座17夹装在气密夹具18上。
如图2所示，第二子***中可以包括一个第二控制器21、一个第二接收器22、一个第二测头23、一个第二测针24和一个第二刀柄25，第二刀柄25安装在第二立车的刀塔26上。当机座17在第一立车处加工且测量完成后移动至第二子***下方，在第二立车处进行加工和测量。
由于机座17立式装夹在气密夹具18上，因担心机座的内孔存在失圆和退拔的问题，可以在内孔的不同深度选取多个测量平面，在每一个测量平面选取多个被测点，例如，选取上中下三个测量平面，在每一个测量平面选取4个被测点，相邻被测点之间相隔90°，也就是说，一共选取了12个被测点。
此时，所述第一控制器11还可以用于：在判断所述测量尺寸是否合格以及是否需要对所述立车进行刀具补偿之前，控制所述第一测头13移动至所述机座内孔的多个测量平面上并对每一个测量平面中的多个被测点进行尺寸测量；根据每一个测量平面中的各个测量尺寸，判断该测量平面是否失圆；若各个测量平面均未失圆，则针对每一个测量平面，计算该测量平面中的各个被测点的测量尺寸的平均值，根据各个测量平面分别对应的平均值判断所述机座内孔是否退拔；若未退拔，则计算所述机座内孔的所有被测点的测量尺寸的平均值，并根据所有被测点的测量尺寸的平均值判断所述测量尺寸是否合格以及是否需要对所述立车进行刀具补偿。
也就是说，针对每一个测量平面，根据各个被测点对应的测量尺寸判断这个测量平面是否失圆。在各个测量尺寸没有失圆的情况下，计算出每一个测量平面中各个被测点的测量尺寸的平均值，将该平均值作为该测量平面的测量尺寸。然后根据各个测量平面对应的测量尺寸判断机座内孔是否存在退拔问题。如果没有退拔问题，则计算所有测量平面的测量尺寸的平均值，得到整个机座内孔的测量尺寸，进而根据整个机座内孔的测量尺寸判断述测量尺寸是否合格、是否需要对所述立车进行刀具补偿、是否需要返修等。
可见，这里在排除了失圆和退拔的情况下才进行后续的判断过程。如果控制器确定机座内孔存在失圆或退拔的问题，则说明机座内孔不合格，此时可以通知机械手将机座取出至预设区域，并通知立车进行刀具补偿。
在具体实施时，由于内孔和止口的结构不同，第一测针14和第二测针24的结构会有所不同，下面分别介绍两个测针的一种可选结构：
(1)如图3所示，所述第一测针14包括与所述第一测头13同轴固定连接的第一测杆141以及与所述第一测杆141固定连接的第一测针本体142，所述第一测针本体142和所述第一测杆141呈90°。
如图3所示，第一测针14呈L型，可以在第一测针本体142的端部设置红宝石球143，当红宝石球143接触到被测点时即第一测针14接触到被测点。
其中，第一测头13可以采用Renishaw OMP60测头，对应的第一控制器12可以为OMI-2接收器。第一测针14上除了红宝石球，其余部分可以采用陶瓷材质。
由于采用了L型的第一测针14，相对于直测针，可以避免测针触碰到机座内孔的内壁引其误测的情况发生，而且L型的第一测针14可以在不影响红外信号传输的情况下可以把第一测头13部分伸入到机座内孔中，可以加深测量的深度。
在实际中，由于加工时机床震动比较大，油污也比较多，所以在第一测针14和第一测头13的连接位置上涂抹上焊接胶予以固定，可以避免使用过程中出现第一测针14松动的情况发生，从而避免因第一测针14松动而引其的测量准确度下降。
(2)如图4所示，所述第二测针24包括第二测杆241、第三测杆242、第二测针本体243和第三测针本体244；所述第二测杆241与所述第二测头23同轴固定连接；所述第三测杆242与所述第二测杆241固定连接，且所述第二测杆241和所述第三测杆242呈90°；所述第二测针本体243和所述第三测针本体244同轴设置在所述第三测杆242的端部，所述第二测针本体243和所述第三测针本体244均与所述第三测杆242垂直；所述第二测针本体243相对于所述述第三测针本体244更靠近所述第二测头23；所述第二测针本体243用于测量所述机座的下端止口的尺寸，所述第三测针本体244用于测量所述机座的上端止口的尺寸。
如图4所示，第二测杆241和第三测杆242之间呈L型，第三测杆242和第二测针本体243之间呈L型，且第三测杆242和第三测针本体244之间也呈L型，第二测针本体243和第三测针本体244为同轴设置，在第二测针本体243的端部设置有红宝石球245，第三测针本体244的端部设置有红宝石球246，在红宝石球245或246接触到被测点时，即第二测针24接触到被测点。
可理解的是，在第二测针上设置两个测针本体的原因是：一个测针本体是用来测量上端止口的尺寸，而另一个测量本体是用来测量下端止口的尺寸。在测量上端止口时需要采用下方的第三测量本体，在测量下端止口时需要采用上方的第二测量本体。
其中，第二测头可以采用Renishaw OMP40测头，对应的第二接收器可以为OMI-2接收器。
在实际中，由于加工时机床震动比较大，油污也比较多，所以在第二测针和第二测头的连接位置上涂抹上焊接胶予以固定，可以避免使用过程中出现第二测针松动的情况发生，从而避免因第二测针松动而引其的测量准确度下降。
由于针对不同系列的机座，止口的类型不同，有的机座为内止口，有的机座为外止口，但是采用上述结构的第二测针既可以测量内止口的尺寸，也可以测量外止口的尺寸。此时第二控制器可以具体用于执行如下中的至少一项：
(1)针对具有内止口的机座，通过移动所述第二测头，以使所述第二测针本体的红宝石球接触所述机座的下端止口的内壁，以获得所述机座下端内止口的测量尺寸；移动所述第二测头，以使所述第三测针本体的红宝石球接触所述机座的上端止口的内壁，以获得所述机座上端内止口的测量尺寸；
可理解的是，针对内止口的测量部位是内壁，而且需要测量上端内止口的内壁和下端内止口的内壁。在测量内止口时，需要将红宝石球深入到止口内，因此测量上端内止口时，需要将位于下方的第三测量本体的红宝石球伸入上端内止口以接触上端内止口的内壁进行测量。在测量下端内止口时，需要将位于上方的第二测量本体的红宝石球伸入下端内止口以接触下端内止口的内壁进行测量。
(2)针对具有外止口的机座，通过移动所述第二测头，以使所述第二测针本体的红宝石球接触所述机座的下端止口的外壁，以获得所述机座下端内止口的测量尺寸；移动所述第三测头，以使所述第三测针本体的红宝石球接触所述机座的上端止口的外壁，以获得所述机座上端外止口的测量尺寸。
可理解的是，针对外止口的测量部位是外壁，而且需要测量上端外止口的外壁和下端外止口的外壁。在测量外止口时，需要将红宝石球接近到止口外壁，因此测量上端外止口时，需要将位于下方的第三测量本体的红宝石球接近上端外止口以接触上端外止口的外壁进行测量。在测量下端外止口时，需要将位于上方的第二测量本体的红宝石球伸接近下端外止口以接触下端外止口的外壁进行测量。
本发明提供的检测***，针对每一个立车设置一个对应的子***，在每一个子***中，测头在控制器的控制下带动测针移动，当测针接触到被测点后测头发出触发信号，接收器接收到触发信号后向控制器发送一个触发信号，从而控制器控制测头停止移动，进而控制器根据测头的起测点和停止移动时的位置点，确定被测点的测量尺寸，进而根据测量尺寸进行相关的判断，并根据判断结果进行相应的处理。可见一个测头、一个接收器、一个测针和一个控制器形成了一个能够自动进行自动检测、判断和处理的子***，该子***不仅能够实现尺寸的自动测量，而且能够及时根据测量数据进行相应处理，例如返修、进行刀具补偿等，从而尽量使得下一个机座的测量尺寸合格。可见这种方式相对于现有技术中的人工进行尺寸检测的方式，不仅提高了检测效率，而且不具有滞后性，从而避免在发现不合格时已经加工多个批次的情况发生。还有本发明相对于现有技术中通过人工进行尺寸测量的方式不会引入人为主观因素，提高尺寸测量的准确性。同时，由于效率的提高，可以满足自动生产线的生产需求。
而且，本发明通过自动检测测量尺寸、判断和相应处理，有助于维持稳定的尺寸加工水平，可以降低机座发生尺寸不合格的风险，从而保证了产品质量，减少机座内孔尺寸、止口尺寸的客户投诉量。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、挂件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种机座加工尺寸检测***，其特征在于，包括安装于机座生产线的立车上的子***，
所述立车包括一个第一立车和一个第二立车，所述第一立车用于加工机座内孔，所述第二立车用于加工机座止口；安装于所述第一立车上的子***为第一子***，所述第一子***用于对所述第一立车加工得到的所述机座的内孔的尺寸进行检测；安装于所述第二立车上的子***为第二子***，所述第二子***用于对所述第二立车加工得到的所述机座的止口的尺寸进行检测；
每一个子***包括：
一个测针(14、24)；
一个测头(13、23)，所述测头与所述测针固定连接，所述测头用于在控制器的控制下带动所述测针移动，并在所述测针接触到机座的加工部位的被测点时向接收器发出触发信号；
一个所述接收器(12、22)，所述接收器与所述控制器连接，用于在接收到所述测头发送来的触发信号时将所述触发信号转发给所述控制器；
一个所述控制器(11、21)，用于控制所述测头移动，在接收到所述接收器发送来的所述触发信号时控制所述测头停止移动，根据所述测头的起测点和在停止移动时的位置点确定所述加工部位的测量尺寸，判断所述测量尺寸是否合格以及是否需要对所述立车进行刀具补偿，在不合格时判断是否需要对所述机座进行返修，并根据判断结果进行相应的处理；
所述第一子***中的测针为第一测针(14)，所述第一子***中的测头为第一测头(13)；所述第一测针包括与所述第一测头(13)同轴固定连接的第一测杆(141)以及与所述第一测杆(141)固定连接的第一测针本体(142)，所述第一测针本体(142)和所述第一测杆(141)呈90°，所述第一测头(13)的起测点是指使所述第一测针(14)移动到所述加工部位的测量平面上的中心点时第一测头(13)的位置，所述测量尺寸为内孔直径；
所述第二子***中的测针为第二测针(24)，所述第二子***中的测头为第二测头(23)；所述第二测针包括第二测杆(241)、第三测杆(242)、第二测针本体(243)和第三测针本体(244)；所述第二测杆(241)与所述第二测头(23)同轴固定连接；所述第三测杆(242)与所述第二测杆(241)固定连接，且所述第二测杆(241)和所述第三测杆(242)呈90°；所述第二测针本体(243)和所述第三测针本体(244)同轴设置在所述第三测杆(242)的端部，所述第二测针本体(243)和所述第三测针本体(244)均与所述第三测杆(242)垂直；所述第二测针本体(243)相对于所述第三测针本体(244)更靠近所述第二测头(23)；上方的所述第二测针本体(243)用于测量所述机座的下端止口的尺寸，下方的所述第三测针本体(244)用于测量所述机座的上端止口的尺寸。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，每一个子***还包括：
一个刀柄(15、25)；所述刀柄的一端与所述立车的刀塔固定连接，所述刀塔用于固定所述立车的刀具；所述刀柄的另一端与所述测头的一端固定连接，所述测头的另一端与所述测针固定连接；所述控制器用于通过控制所述刀塔的移动以控制所述测头的移动。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述刀柄(15、25)包括一个连接板和一个与所述连接板固定连接的连接柱，所述连接板上开设有多个通孔，所述通孔用于将所述刀柄固定在所述刀塔上，所述连接柱用于与所述测头固定连接。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述控制器(11、21)用于执行如下中的至少一项：
若所述测量尺寸位于预设中值区间内，则所述加工部位的尺寸合格，且不需要进行刀具补偿；
若位于所述预设中值区间之外，则判断所述测量尺寸是否位于预设公差区间内；若位于所述预设公差区间内，则所述加工部位的尺寸合格，需要进行刀具补偿，并向所述立车发送刀具补偿指令以使所述立车进行刀具补偿；所述预设公差区间的上限值大于所述预设中值区间的上限值，所述预设公差区间的下限值小于所述预设中值区间的下限值；
若所述测量尺寸大于所述预设公差区间的上限值，则所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且不需要对所述机座的加工部位进行返修，并向机座生产线上的机械手发送机座取出指令以使所述机械手将所述机座取出至预设区域，向所述立车发送刀具补偿指令以使所述立车进行刀具补偿；
若所述测量尺寸小于所述预设公差区间的下限值，则所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且需要对所述机座的加工部位进行返修，向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令，以使所述立车在进行刀具补偿后对所述机座的加工部位进行返修。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
所述控制器(11、21)还用于：在所述测量尺寸大于第一预设值或者小于第二预设值时，向所述立车发出停机警报指令以使所述立车进行停机警报，并通过语音提示工作人员检测所述测头和所述加工部位上是否存在铁屑；所述第一预设值大于所述预设公差区间的上限值，所述第二预设值小于所述预设公差区间的下限值。
6.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
所述控制器(11、21)还用于执行如下中的至少一项：
在所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且需要对所述机座的加工部位进行返修时，在向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令之前，若所述机座生产线为无人值守模式，则允许执行向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令的步骤；
在所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且需要对所述机座的加工部位进行返修时，在向所述立车发送刀具补偿指令和机座返修指令之前，若所述机座生产线为有人值守模式，则向所述立车发出返修警报，以使人员手动进行刀具补偿。
7.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
所述控制器(11、21)还用于执行如下中的至少一项：
在所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且不需要对所述机座的加工部位进行返修时，在向机座生产线上的机械手发送机座取出指令和向所述立车发送刀具补偿指令之前，若所述机座生产线为无人值守模式，则允许执行向机座生产线上的机械手发送机座取出指令和向所述立车发送刀具补偿指令的步骤；
在所述加工部位的尺寸不合格，需要进行刀具补偿，且不需要对所述机座的加工部位进行返修时，在向机座生产线上的机械手发送机座取出指令和向所述立车发送刀具补偿指令之前，若所述机座生产线为有人值守模式，则向所述立车发出超差警报，以使人员手动进行刀具补偿以及手动将所述机座取出至所述预设区域。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述***还包括一个数据存储模块，所述控制器还用于将所述测量尺寸发送至所述数据存储模块中进行存储；
所述***还包括一个数据采集装置和一个位于所述机座生产线的线体外部的计算机设备；所述数据采集装置用于实时采集存储至所述数据存储模块中的所述测量尺寸发送至所述计算机设备上进行展示。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述计算机设备与每一个控制器连接，所述计算机设备还用于：响应于人员在所述计算机设备上的值守模式的选择操作，将所选择的值守模式发送至对应的控制器，所述值守模式包括有人值守模式和无人值守模式。
10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一子***中的控制器为第一控制器(11)，所述第一子***中的测头为第一测头(13)；
所述第一控制器(11)还用于：在判断所述测量尺寸是否合格以及是否需要对所述立车进行刀具补偿之前，控制所述第一测头移动至所述机座内孔的多个测量平面上并对每一个测量平面中的多个被测点进行尺寸测量；根据每一个测量平面中的各个测量尺寸，判断该测量平面是否失圆；若各个测量平面均未失圆，则针对每一个测量平面，计算该测量平面中的各个被测点的测量尺寸的平均值，根据各个测量平面分别对应的平均值判断所述机座内孔是否退拔；若未退拔，则计算所述机座内孔的所有被测点的测量尺寸的平均值，并根据所有被测点的测量尺寸的平均值判断所述测量尺寸是否合格以及是否需要对所述立车进行刀具补偿。
11.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第二子***中的控制器为第二控制器(21)，所述第二测针本体(243)的端部设置有红宝石球(245)，所述第三测针本体(244)的端部设置有红宝石球(246)；
所述第二控制器(21)用于执行如下中的至少一项：
针对具有内止口的机座，通过移动所述第二测头(23)，以使所述第二测针本体(243)的红宝石球(245)接触所述机座的下端止口的内壁，以获得所述机座下端内止口的测量尺寸；移动所述第二测头(23)，以使所述第三测针本体(244)的红宝石球(246)接触所述机座的上端止口的内壁，以获得所述机座上端内止口的测量尺寸；
针对具有外止口的机座，通过移动所述第二测头(23)，以使所述第二测针本体(243)的红宝石球(245)接触所述机座的下端止口的外壁，以获得所述机座下端内止口的测量尺寸；移动所述第二测头(23)，以使所述第三测针本体(244)的红宝石球(246)接触所述机座的上端止口的外壁，以获得所述机座上端外止口的测量尺寸。
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