数控雕铣系统在线监测方法及模块与流程

本发明属于工件智能加工，尤其涉及数控雕铣系统在线监测方法。

背景技术：

1、数控雕铣机是一种高精度、多功能的数控设备，主要用于对各种材料进行精密雕铣和铣削加工。它结合了雕铣机和铣床的特点，具有高速、高精度的加工能力，广泛应用于模具制造、工艺品加工、电子元件加工等领域。

2、在进行雕铣给刀时，刀具的移动可能会引起加工件移动，使得加工件的实际加工量小于给定加工量，而采用机械手或其他调整组件对加工件进行调整时，若加工件的加工精度较高，调整组件无法对加工件进行精确调整或进行调整的工序十分复杂，从而影响加工件的加工速度和加工效率。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中调整组件无法精确对因刀具的移动而移动的加工件进行调整影响加工件加工速度的问题，提出如下技术方案：

2、数控雕铣系统在线监测方法，包括以下步骤：

3、s1、ai系统获取投影中心；

4、将待加工件夹取固定后，ai系统的摄像头获取待加工件图像以确定加工完成的加工件位于待加工件底面的初始投影；

5、s2、建立基准；

6、以初始投影中心为基准建立三维坐标系，并以此三维坐标系坐标基准为加工件的理论投影中心；

7、s3、视觉检测；

8、进行首次给刀加工，随后ai系统的摄像头在线监测加工件的实际投影中心位置；

9、s4、位置判断与给刀加工；

10、判断加工件的实际投影中心与理论投影中心是否重叠：

11、若重叠，加工件未发生位移，判断是否继续给刀加工，若需要给刀加工则执行单次给刀加工，再重复s3步骤；

12、若不重叠，加工件发生位移，直接进入s5步骤；

13、s5、修正理论投影中心；

14、将理论投影中心修正使其与加工件的实际投影中心重合，进入s6步骤；

15、s6、调整给刀量；

16、调整单次给刀量控制加工量，加工完成后进入s3步骤。

17、作为上述技术方案的优选，所述s6步骤包括以下内容：

18、s6.1、ai系统的摄像头测量理论投影中心与实际投影中心距离获取加工量；

19、s6.2、通过加工量计算给刀次数；

20、s6.3、设定给刀次数控制刀具加工的单次给刀量。

21、作为上述技术方案的优选，所述加工量为l，所述给刀量为d，所述给刀次数为n，所述加工量l、给刀量d和给刀次数n之间的关系为l＝n×d，每次给刀后重复s3步骤和s4步骤。

22、作为上述技术方案的优选，所述s4步骤中还包括以下步骤，若加工件的实际投影中心与理论投影中心重叠，加工件未发生位移，判断是否后续给刀加工；若无需给刀加工，则加工完成。

23、作为上述技术方案的优选，还包括以下步骤：

24、s7、加工完成；

25、加工件最后一次加工且加工件的实际投影中心与理论投影中心重叠，将工件取下完成雕铣工作。

26、作为上述技术方案的优选，所述初始投影中心位于待加工件位置与实际投影中心位于待加工件位置为同一基准。

27、作为上述技术方案的优选，所述s2中还包括设定初始投影中心，ai系统的摄像头获取待加工件图像，在待加工件底部标记初始投影中心。

28、作为上述技术方案的优选，所述s3中还包括确定加工件实际投影中心，ai系统的摄像头获取加工件每次加工后的底部图像，若加工件底部图像发生变换，根据图像对比确定实际投影中心位置。

29、作为上述技术方案的优选，所述ai系统的摄像头为多个，多个所述ai系统的摄像头分别位于加工件底部和一侧。

30、所述数控雕铣系统在线监测模块，包括：图像检测与识别模块、空间基准模块、智能判断模块和中心控制模块，所述图像检测与识别模块用于在s1步骤和s3步骤中获取待加工件图像，所述空间基准模块用于在s2步骤、s4步骤和s6步骤中新建和储存三维坐标系以标记初始投影中心、实际投影中心和理论投影中心，所述智能判断模块用于在s4步骤和s6步骤中判断理论投影中心与实际投影中心位置并计算调整给刀量，所述中心控制模块用于为各步骤之间的转换提供信号。

31、本发明的有益效果为：

32、1、本发明所述的数控雕铣系统，直接取消执行机构进行位置修正，因而不存在二次定位，直接进行基准偏移并修正，即直接进入s5步骤，进而实现实时监测，保证加工精度。

33、2、以加工件的初始投影中心为基准建立三维坐标系，并以此三维坐标系坐标基准为加工件的理论投影中心，视觉检测在一次加工完成后获取加工件的实际投影中心位置，通过对比加工件的实际投影中心与理论投影中心是否重叠判断加工件是否发生位移，在加工件移动时将理论投影中心修正至实际投影中心，并以此处作为基准对加工件进行加工，通过修正加工件的位置信息而非实际位置，无需使用调整组件对加工件进行调整，从而确保加工件的加工速度和加工效率；

34、3、获取理论投影中心与实际投影中心距离获取加工量后，计算给刀次数，通过设定不同的给刀次数控制所需加工量，从而精确对加工件进行加工并补充因加工件移动而损失的加工量；

35、4、利用视觉检测对加工件每次加工后的底部图像进行对比，能够在加工件底部图像发生变换(即加工件底部部分位置被切削)时确定实际投影中心位置，从而确保加工件的实际投影中心与理论投影中心对比判断工作。

技术特征：

1.数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，所述s6步骤包括以下内容：

3.根据权利要求2所述的数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，所述加工量为l，所述给刀量为d，所述给刀次数为n，所述加工量l、给刀量d和给刀次数n之间的关系为l＝n×d，每次给刀后重复s3步骤和s4步骤。

4.根据权利要求1所述的数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，所述s4步骤中还包括以下步骤，若加工件的实际投影中心与理论投影中心重叠，加工件未发生位移，判断是否后续给刀加工；若无需给刀加工，则加工完成。

5.根据权利要求1所述的数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，还包括以下步骤：。

6.根据权利要求1所述的数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，所述初始投影中心位于待加工件位置与实际投影中心位于待加工件位置为同一基准。

7.根据权利要求1所述的数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，所述s2中还包括设定初始投影中心，ai系统的摄像头获取待加工件图像，在待加工件底部标记初始投影中心。

8.根据权利要求1所述的数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，所述s3中还包括确定加工件实际投影中心，ai系统的摄像头获取加工件每次加工后的底部图像，若加工件底部图像发生变换，根据图像对比确定实际投影中心位置。

9.根据权利要求2所述的数控雕铣系统在线监测方法，其特征在于，所述ai系统的摄像头为多个，多个所述ai系统的摄像头分别位于加工件底部和一侧。

10.所述数控雕铣系统在线监测模块，其特征在于，包括：图像检测与识别模块、空间基准模块、智能判断模块和中心控制模块，所述图像检测与识别模块用于在s1步骤和s3步骤中获取待加工件图像，所述空间基准模块用于在s2步骤、s4步骤和s6步骤中新建和储存三维坐标系以标记初始投影中心、实际投影中心和理论投影中心，所述智能判断模块用于在s4步骤和s6步骤中判断理论投影中心与实际投影中心位置并计算调整给刀量，所述中心控制模块用于为各步骤之间的转换提供信号。

技术总结本发明公开了数控雕铣系统在线监测方法及模块，包括以下步骤：S1、AI系统获取投影中心；S2、建立基准；S3、视觉检测；S4、位置判断与给刀加工；S5、修正理论投影中心；S6、调整给刀量。以加工件的初始投影中心为基准建立三维坐标系，并以此三维坐标系坐标基准为加工件的理论投影中心，视觉检测在一次加工完成后获取加工件的实际投影中心位置，通过对比加工件的实际投影中心与理论投影中心是否重叠判断加工件是否发生位移，在加工件移动时将理论投影中心修正至实际投影中心，并以此处作为基准对加工件进行加工，通过修正加工件的位置信息而非实际位置，无需使用调整组件对加工件进行调整。技术研发人员：罗亮,罗俊哲,李金根,周笑远受保护的技术使用者：安徽速达数控设备有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29