CN117140016B - 基于精密机械加工的定位异常纠错方法、装置及*** - Google Patents
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Abstract
本申请提供了基于精密机械加工的定位异常纠错方法、装置及***，根据加工工件固定面的压力值判断加工工件的压力状态，根据加工工件定位孔的距离值判断加工工件的距离状态，用于分析产生定位误差的主要影响因素；根据加工设备稳定压块的位移偏差比例和加工设备固定模具的定位偏差比例判断加工工件的误差状态；当误差状态异常时：若压力状态异常则分析加工设备中支撑条的校正距离并进行定位纠错，若距离状态异常则分析加工设备中加工臂的校正距离并进行定位纠错，能够实时监测和纠正定位异常，提高精密机械加工的自动化程度和加工质量，推动制造业的转型升级。
Description
技术领域
本申请涉及精密机械加工技术领域，特别涉及基于精密机械加工的定位异常纠错方法、装置及***。
背景技术
精密机械加工是一种高精度、高要求的加工方法，广泛应用于制造业中。在机械加工过程中，由于环境、***等因素的影响容易出现定位异常情况，这会导致加工精度下降，对产品质量和生产效率产生负面影响。
机械加工误差在各种不同工作条件下可能以各种不同的方式反映出来，例如机床制造、刀具应力、夹具应力、工件形变、工艺***形变等产生的误差。
现有的精密加工定位校正方法中往往是基于测距仪或校对零件对工件主轴位置和方向进行调整，主要用于解决机床制造误差问题，例如主轴回转误差、导轨误差和传动链误差等。
因此，缺少一种能应用于各种机械加工误差因素的定位纠错方法。
发明内容
本申请的目的在于提供基于精密机械加工的定位异常纠错方法、装置及***，能够实时监测各种不同工作条件下引发的定位误差并自动进行纠正，以确保机械加工过程的稳定和准确性。
本申请的具体技术方案如下：
本申请第一方面提供一种基于精密机械加工的定位异常纠错方法，包括如下步骤：
获取加工工件固定面的压力值，根据所述压力值判断所述加工工件的压力状态，获取加工工件定位孔的距离值，根据所述距离值判断所述加工工件的距离状态；
获取加工设备稳定压块的位移偏差比例，获取加工设备固定模具的定位偏差比例，根据所述位移偏差比例和所述定位偏差比例判断所述加工工件的误差状态；
当所述误差状态异常时：若所述压力状态异常，则分析所述加工设备中支撑条的校正距离并进行定位纠错，若所述距离状态异常，则分析所述加工设备中加工臂的校正距离并进行定位纠错。
进一步的，所述压力值包括至少两个，根据所述压力值判断所述加工工件的压力状态包括：
根据至少两个压力值中各个所述压力值计算偏差压力值，根据所述偏差压力值判断所述加工工件是否为第一异常压力状态；
根据至少两个压力值中各个所述压力值与标准压力值的比较关系判断所述加工工件是否为第二异常压力状态。
进一步的，根据所述距离值判断所述加工工件的距离状态包括：
获取云端中所述定位孔与定位柱的标准距离；
根据所述距离值与所述标准距离的比较关系判断所述加工工件是否为异常距离状态。
进一步的，获取加工设备稳定压块的位移偏差比例包括：
获取所述加工设备稳定压块在XY轴方向或XZ轴方向的位移距离；
获取当前时刻设定指令中所述加工设备稳定压块的移动距离；
根据所述位移距离和所述移动距离确定所述位移偏差比例。
进一步的，获取加工设备固定模具的定位偏差比例包括：
识别图像数据中所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的中心位置；
检测所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的设定位置；
根据所述中心位置和所述设定位置确定所述定位偏差比例。
进一步的，根据所述位移偏差比例和所述定位偏差比例判断所述加工工件的误差状态包括：
若所述位移偏差比例与所述定位偏差比例的差值大于阈值范围，则判定误差状态异常；
若所述位移偏差比例与所述定位偏差比例的差值小于或等于阈值范围，则判定误差状态正常。
进一步的，分析所述加工设备中支撑条的校正距离包括：
获取所述加工设备稳定压块的位移距离和位移偏差比例；
根据所述位移距离与所述位移偏差比例的比值确定所述支撑条的校正距离。
进一步的，分析所述加工设备中加工臂的校正距离包括：
获取所述加工设备固定模具的定位距离和定位偏差比例；
根据所述定位距离与所述定位偏差比例的比值确定所述加工臂的校正距离。
本申请第二方面提供一种基于精密机械加工的定位异常纠错装置，所述基于精密机械加工的定位异常纠错装置包括：
第一判断模块，用于获取加工工件固定面的压力值，根据所述压力值判断所述加工工件的压力状态，获取加工工件定位孔的距离值，根据所述距离值判断所述加工工件的距离状态；
第二判断模块，用于获取加工设备稳定压块的位移偏差比例，获取加工设备固定模具的定位偏差比例，根据所述位移偏差比例和所述定位偏差比例判断所述加工工件的误差状态；
定位纠错模块，用于当所述误差状态异常时：若所述压力状态异常，则分析所述加工设备中支撑条的校正距离并进行定位纠错，若所述距离状态异常，则分析所述加工设备中加工臂的校正距离并进行定位纠错。
进一步的，所述压力值包括至少两个，所述第一判断模块具体用于：
根据至少两个压力值中各个所述压力值计算偏差压力值，根据所述偏差压力值判断所述加工工件是否为第一异常压力状态；
根据至少两个压力值中各个所述压力值与标准压力值的比较关系判断所述加工工件是否为第二异常压力状态。
进一步的，所述第一判断模块具体用于：
获取云端中所述定位孔与定位柱的标准距离；
根据所述距离值与所述标准距离的比较关系判断所述加工工件是否为异常距离状态。
进一步的，所述第二判断模块具体用于：
获取所述加工设备稳定压块在XY轴方向或XZ轴方向的位移距离；
获取当前时刻设定指令中所述加工设备稳定压块的移动距离；
根据所述位移距离和所述移动距离确定所述位移偏差比例。
进一步的，所述第二判断模块具体用于：
识别图像数据中所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的中心位置；
检测所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的设定位置；
根据所述中心位置和所述设定位置确定所述定位偏差比例。
进一步的，所述第二判断模块具体用于：
若所述位移偏差比例与所述定位偏差比例的差值大于阈值范围，则判定误差状态异常；
若所述位移偏差比例与所述定位偏差比例的差值小于或等于阈值范围，则判定误差状态正常。
进一步的，所述定位纠错模块具体用于：
获取所述加工设备稳定压块的位移距离和位移偏差比例；
根据所述位移距离与所述位移偏差比例的比值确定所述支撑条的校正距离。
进一步的，所述定位纠错模块具体用于：
获取所述加工设备固定模具的定位距离和定位偏差比例；
根据所述定位距离与所述定位偏差比例的比值确定所述加工臂的校正距离。
本申请第三方面提供一种基于精密机械加工的定位异常纠错***，所述基于精密机械加工的定位异常纠错***实现所述基于精密机械加工的定位异常纠错方法中的各步骤，或包含所述基于精密机械加工的定位异常纠错装置中的各模块。
综上所述，本申请提供了基于精密机械加工的定位异常纠错方法、装置及***，根据加工工件固定面的压力值判断加工工件的压力状态，根据加工工件定位孔的距离值判断加工工件的距离状态，用于分析产生定位误差的主要影响因素；根据加工设备稳定压块的位移偏差比例和加工设备固定模具的定位偏差比例判断加工工件的误差状态；当误差状态异常时：若压力状态异常则分析加工设备中支撑条的校正距离并进行定位纠错，若距离状态异常则分析加工设备中加工臂的校正距离并进行定位纠错，能够实时监测和纠正定位异常，提高精密机械加工的自动化程度和加工质量，推动制造业的转型升级。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请基于精密机械加工的定位异常纠错方法流程图。
具体实施方式
为使得本申请的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请基于精密机械加工的定位异常纠错方法流程图。
本申请实施例提供一种基于精密机械加工的定位异常纠错方法，包括如下步骤：
S1：获取加工工件固定面的压力值，根据所述压力值判断所述加工工件的压力状态，获取加工工件定位孔的距离值，根据所述距离值判断所述加工工件的距离状态；
S2：获取加工设备稳定压块的位移偏差比例，获取加工设备固定模具的定位偏差比例，根据所述位移偏差比例和所述定位偏差比例判断所述加工工件的误差状态；
S3：当所述误差状态异常时：若所述压力状态异常，则分析所述加工设备中支撑条的校正距离并进行定位纠错，若所述距离状态异常，则分析所述加工设备中加工臂的校正距离并进行定位纠错。
作为一种实施例，S1中加工工件固定面指与加工设备稳定压块的接触面，接触面可以但不限于是加工工件的两侧壁，压力值可采用常规的压力传感器测量得到。加工工件定位孔均匀分布于加工工件的表面，距离值是指加工工件定位孔与加工设备定位柱之间的距离，可采用常规的测距仪测量得到。压力状态用于反映加工工件装载状态下受到外界应力和形变水平，距离状态用于反映加工工件装载状态的偏倚程度。***通过加工工件的压力状态和距离状态分析产生定位误差的主要影响因素，从而为定位纠错方案提供依据。
作为一种实施例，S2中加工设备通过移动稳定压块完成加工工件的精密加工动作，位移偏差比例是指***经过初步定位后位移参数与设定参数的偏差程度，用于反映压块平面位移的定位干预程度。加工设备通过固定模具实现加工工件的平面定位校准，定位偏差比例是指***经过初步定位后定位参数与设定参数的偏差程度，用于反映模具位置转角的定位干预程度。***根据位移偏差比例和定位偏差比例的差别程度判断加工工件是否存在定位误差，若两者相差较大则判断存在定位误差，误差状态为异常。
作为一种实施例，S3中***判断需要进行定位纠错时，若加工工件的压力状态异常则判断是加工工件受应力或形变因素造成定位误差，***将调整加工设备支撑条的位移距离来平衡稳定压块在位移后对加工工件产生的不当应力。若加工工件的距离状态异常则判断是加工工件受机床制造等因素引发的传动、转角等平面定位误差，***将调整加工设备加工臂的位移距离来平衡固定模具偏倚带动加工工件的定位偏倚，最终实现加工工件定位异常情况下的自动纠错功能。
根据本申请实施例，所述压力值包括至少两个，根据所述压力值判断所述加工工件的压力状态包括：
根据至少两个压力值中各个所述压力值计算偏差压力值，根据所述偏差压力值判断所述加工工件是否为第一异常压力状态；
根据至少两个压力值中各个所述压力值与标准压力值的比较关系判断所述加工工件是否为第二异常压力状态。
作为一种实施例，***控制精密机械加工的固定模具处多个压力传感器启动，检测当前时刻固定位置n1（左侧）压力值，确定为第一压力值。同时检测当前时刻固定位置n2（右侧）压力值，确定为第二压力值。***将第一压力值除以第二压力值乘以100%计算当前偏差压力值。若当前偏差压力值不属于压力范围（50%-150%）内，表明加工工件应力分布严重不均，固定模具固定存在局部错误问题，确定为第一异常压力状态。若当前偏差压力值属于偏压范围（50%-150%）内，初步判断固定模具固定不存在问题或存在整体错误问题，需要进一步判断。***向云端获取固定模具加工时正常压力值，确定为标准压力值。将第一压力值与第二压力值计算平均值，并将当前压力平均值与标准压力值进行比较，若当前压力平均值大于标准压力值超过130%，表明固定模具固定存在整体错误问题，确定为第二异常压力状态；否则确定为压力状态正常。
根据本申请实施例，根据所述距离值判断所述加工工件的距离状态包括：
获取云端中所述定位孔与定位柱的标准距离；
根据所述距离值与所述标准距离的比较关系判断所述加工工件是否为异常距离状态。
作为一种实施例，***控制定位柱的距离传感器启动，获取当前时刻定位孔与定位柱是否对齐来确保工件的位置准确，若定位柱接收到的距离小于等于正常距离，表明受到遮挡，存在定位异常情况。***向云端获取距离传感器检测正常加工定位柱与定位孔距离，将正常加工定位孔距离与当前时刻定位孔距离进行比较，若当前时刻定位孔距离大于正常加工定位孔距离，判断定位柱与定位孔已对齐，距离状态正常；若当前时刻定位孔距离小于正常加工定位孔距离，判断距离状态异常。
根据本申请实施例，获取加工设备稳定压块的位移偏差比例包括：
获取所述加工设备稳定压块在XY轴方向或XZ轴方向的位移距离；
获取当前时刻设定指令中所述加工设备稳定压块的移动距离；
根据所述位移距离和所述移动距离确定所述位移偏差比例。
作为一种实施例，***控制固定模具稳定压块处的位移传感器启动，获取当前时刻精密机械加工设备稳定压块XY轴位移距离，并向设定指令获取当前时刻设定XY轴移动距离，将当前时刻XY轴位移距离除以设定XY轴移动距离，得到XY轴位移偏差比例值。
若存在XY轴无移动，位移传感器进行获取稳定压块XZ轴移动值与当前时刻设定XZ轴移动距离进行判断，得到XZ轴位移偏差比例值。
根据本申请实施例，获取加工设备固定模具的定位偏差比例包括：
识别图像数据中所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的中心位置；
检测所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的设定位置；
根据所述中心位置和所述设定位置确定所述定位偏差比例。
作为一种实施例，***启动精密机械加工设备视觉传感器，检测固定模具图像并进行图像分割。图像分割过程为捕捉图像进行固定阈值分割，将图像基于边界分割（Canny边缘检测、轮廓提取、边界跟踪）与Hough变换（Hough变换直线检测、Hough变换圆检测），再基于区域分割（区域生长、区域归并与***、聚类分割），最后进行色彩与分水岭分割得到图像特征部分，识别出边框板、齿轮、定位块中心位置，分别确定为第一定位坐标。同时***控制超声波传感器启动，检测固定模具边框板、齿轮、定位块中心位置，分别确定为第二定位坐标。***将边框板、齿轮和定位块的第一定位坐标减去三者对应的第二定位坐标后再除以三者对应的第二定位坐标得到三个偏差坐标，如（20%，20%），将三个偏差坐标中的比值计算平均值，得到定位偏差比例。
根据本申请实施例，根据所述位移偏差比例和所述定位偏差比例判断所述加工工件的误差状态包括：
若所述位移偏差比例与所述定位偏差比例的差值大于阈值范围，则判定误差状态异常；
若所述位移偏差比例与所述定位偏差比例的差值小于或等于阈值范围，则判定误差状态正常。
作为一种实施例，***将定位偏差比例与位移偏差比例进行比较，若前者大于等于后者的112%，或小于等于后者的88%，判断定位存在异常，即误差状态异常，需要进行纠错处理后重新定位；若前者小于后者的112%，且大于后者的88%，判断定位不存在异常，即误差状态正常，可以不进行重新定位。
根据本申请实施例，分析所述加工设备中支撑条的校正距离包括：
获取所述加工设备稳定压块的位移距离和位移偏差比例；
根据所述位移距离与所述位移偏差比例的比值确定所述支撑条的校正距离。
作为一种实施例，支撑条的校正距离=位移距离÷位移偏差比例。原理是根据原有位置与目前错位比例进行调整，如需要移动1cm，实际移动1.5cm，位移偏差比例为150%，则需要平衡偏差部分距离。
根据本申请实施例，分析所述加工设备中加工臂的校正距离包括：
获取所述加工设备固定模具的定位距离和定位偏差比例；
根据所述定位距离与所述定位偏差比例的比值确定所述加工臂的校正距离。
作为一种实施例，加工臂的校正距离=定位距离÷定位偏差比例。精密机械加工设备反馈调整完成后再次确认压力状态或距离状态，若还存在状态异常，***将再次获取定位偏差比例并再次执行控制。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种基于精密机械加工的定位异常纠错方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取加工工件固定面的压力值，根据所述压力值判断所述加工工件的压力状态，获取距离值，根据所述距离值判断所述加工工件的距离状态；所述距离值是指加工工件定位孔与加工设备定位柱之间的距离；
获取加工设备稳定压块的位移偏差比例，获取加工设备固定模具的定位偏差比例，根据所述位移偏差比例和所述定位偏差比例判断所述加工工件的误差状态；其中，所述获取加工设备稳定压块的位移偏差比例包括：获取所述加工设备稳定压块在XY轴方向或XZ轴方向的位移距离；获取当前时刻设定指令中所述加工设备稳定压块的移动距离；根据所述位移距离和所述移动距离确定所述位移偏差比例；其中，所述获取加工设备固定模具的定位偏差比例包括：识别图像数据中所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的中心位置；检测所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的设定位置；根据所述中心位置和所述设定位置确定所述定位偏差比例；
当所述误差状态异常时：若所述压力状态异常，则分析所述加工设备中支撑条的校正距离并进行定位纠错，若所述距离状态异常，则分析所述加工设备中加工臂的校正距离并进行定位纠错。
2.如权利要求1所述的基于精密机械加工的定位异常纠错方法，其特征在于，所述压力值包括两个，根据所述压力值判断所述加工工件的压力状态包括：
根据两个压力值中各个所述压力值计算偏差压力值，根据所述偏差压力值判断所述加工工件是否为第一异常压力状态；所述偏差压力值为两个压力值之间的比值；
根据两个压力值中各个所述压力值与标准压力值的比较关系判断所述加工工件是否为第二异常压力状态。
3.如权利要求1所述的基于精密机械加工的定位异常纠错方法，其特征在于，根据所述距离值判断所述加工工件的距离状态包括：
获取云端中所述定位孔与定位柱的标准距离；
根据所述距离值与所述标准距离的比较关系判断所述加工工件是否为异常距离状态。
4.如权利要求1所述的基于精密机械加工的定位异常纠错方法，其特征在于，根据所述位移偏差比例和所述定位偏差比例判断所述加工工件的误差状态包括：
若所述位移偏差比例与所述定位偏差比例的差值大于阈值范围，则判定误差状态异常；
若所述位移偏差比例与所述定位偏差比例的差值小于或等于阈值范围，则判定误差状态正常。
5.如权利要求1所述的基于精密机械加工的定位异常纠错方法，其特征在于，分析所述加工设备中支撑条的校正距离包括：
获取所述加工设备稳定压块的位移距离和位移偏差比例；
根据所述位移距离与所述位移偏差比例的比值确定所述支撑条的校正距离。
6.如权利要求1所述的基于精密机械加工的定位异常纠错方法，其特征在于，分析所述加工设备中加工臂的校正距离包括：
获取所述加工设备固定模具的定位距离和定位偏差比例；
根据所述定位距离与所述定位偏差比例的比值确定所述加工臂的校正距离。
7.一种基于精密机械加工的定位异常纠错装置，其特征在于，所述基于精密机械加工的定位异常纠错装置包括：
第一判断模块，用于获取加工工件固定面的压力值，根据所述压力值判断所述加工工件的压力状态，获取距离值，根据所述距离值判断所述加工工件的距离状态；所述距离值是指加工工件定位孔与加工设备定位柱之间的距离；
第二判断模块，用于获取加工设备稳定压块的位移偏差比例，获取加工设备固定模具的定位偏差比例，根据所述位移偏差比例和所述定位偏差比例判断所述加工工件的误差状态；其中，所述获取加工设备稳定压块的位移偏差比例包括：获取所述加工设备稳定压块在XY轴方向或XZ轴方向的位移距离；获取当前时刻设定指令中所述加工设备稳定压块的移动距离；根据所述位移距离和所述移动距离确定所述位移偏差比例；其中，所述获取加工设备固定模具的定位偏差比例包括：识别图像数据中所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的中心位置；检测所述加工设备固定模具的出边框板、齿轮和定位块的设定位置；根据所述中心位置和所述设定位置确定所述定位偏差比例；
定位纠错模块，用于当所述误差状态异常时：若所述压力状态异常，则分析所述加工设备中支撑条的校正距离并进行定位纠错，若所述距离状态异常，则分析所述加工设备中加工臂的校正距离并进行定位纠错。
8.一种基于精密机械加工的定位异常纠错***，其特征在于，所述基于精密机械加工的定位异常纠错***实现权利要求1~6任一项所述基于精密机械加工的定位异常纠错方法中的各步骤，或包含权利要求7所述基于精密机械加工的定位异常纠错装置中的各模块。
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| CN202311422935.4A Active CN117140016B (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 基于精密机械加工的定位异常纠错方法、装置及*** |
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN102689167A (zh) * | 2012-06-14 | 2012-09-26 | 中联重科股份有限公司 | 起重机配重定位销的定位方法和划线工具 |
| CN103286631A (zh) * | 2012-02-22 | 2013-09-11 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 用于箱体或壳体类零件的基准偏差补偿式加工方法和*** |
| CN107791100A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-13 | 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 | 一种用于数控机床的定位误差补偿*** |
| JP2020085460A (ja) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 株式会社デンソーウェーブ | 基板検査装置、及び基板の位置決め方法 |
| CN115213255A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 冲压件尺寸偏差调整方法、电子设备及存储介质 |
-
2023
- 2023-10-31 CN CN202311422935.4A patent/CN117140016B/zh active Active
Patent Citations (5)
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