[发明专利]数控机床工装及工件匹配检验系统及加工控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造自动化技术领域，属于加工过程监测及控制技术，尤其涉及一种数控机床工装及工件匹配检验系统及加工控制方法。

背景技术

在快节奏、小批量、多任务的数控机床加工过程中，其频繁变化的加工任务所对应的工装及工件种类繁多，而且同一台数控机床所使用的各种工装、工件之间具有较大的相似性。工装，即是指数控机床加工过程中可能用到的各种加工工具的总称，包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具、工位器具等；工件，即是指数控机床加工过程中的加工对象，其可以是单个零件，也可以是固定在一起的几个零件的组合体。如果安装的工装、工件或数控机床设定的加工工艺参数、加工控制程序与数控机床的加工任务不相匹配，将导致加工产品错误、工件消耗量增加、加工任务不能按时完成等问题，而且可能对工装甚至数控机床造成严重的损伤，造成大量的经济损失，甚至还可能对数控机床操作人员的安全造成威胁。因此数控机床加工前对加工任务及其工装、工件、加工工艺参数、加工控制程序的查验、审核工作非常重要。目前这些查验、审核操作大多由操作人员人工完成，但是由于操作人员重视程度不足、加工任务量大、加工任务繁琐且更替频繁等原因，导致数控机床加工前的加工任务及其工装、工件、加工工艺参数、加工控制程序的查验、审核工作较容易被操作人员忽略，时常出现人工漏检的情况，使得数控机床实际加工应用中因工装及工件匹配安装错误或加工工艺参数、加工控制程序设定出错而导致的数控机床加工事故或加工产品质量问题的情况屡有发生。

为了减少上述问题的发生，需要进一步地提升对数控机床监控的自动化程度。目前，对数控机床工装、工件识别技术已有研究。如专利CN201010573440.8针对聚晶金刚石刀具设计了一种射频识别管理系统，该系统通过在夹具附近安装的射频识别天线对刀具上贴的标签进行刀具信息读取，实现了刀具识别；专利CN200910219058.4公开了一种刀具条码辅助识读装置，专利CN201120135836.4公开了一种夹具型号识别装置，二者都是通过识别器读取工装（刀具或夹具）上的型号标识，实现对工装的识别。而且，这些工装、工件的标识识别功能也已经被成功的集成到数控机床中。文献“基于RFID的高速数控机床用工具识别系统的设计与实现”（杨志杰，江苏大学，硕士学位论文，2011年6月）公开了工装、工件标识识别在数控机床中集成的实现方案，虽然文中着重描述了基于射频识别（Radio Frequency IDentification，即RFID）技术的工装及工件标识识别功能在数控机床中的集成方案，但对于条码识别技术、直接零件标识（Direct Part Marking，即DPM）识别技术的工装及工件标识识别功能在数控机床中的集成可实现性也进行了大量陈述。这些现有技术，使得市面上具备工装及工件标识识别功能的数控机床产品已屡见不鲜，应用也比较广泛。

目前数控机床的工装及工件标识识别功能都主要应用于数控机床对加工所用工装、工件信息的自动化记录，减少了人工逐一录入工装、工件信息的麻烦。然而，对于数控机床加工所用工装、工件是否与加工任务的加工工艺参数、加工控制程序相匹配的问题，还是需要依赖操作人员进行人工查验，因此人工漏检的情况依然难以避免，缺乏有效的技术保证来解决数控机床实际加工应用中存在的工装或工件匹配安装错误发现滞后、造成经济损失和安全隐患等问题，由此导致的数控机床加工事故或加工产品质量问题依然存在。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是，为了解决数控机床加工前工装及工件与加工任务、加工工艺等信息匹配问题，提出了一种数控机床工装及工件匹配检验加工控制方法，通过匹配检验系统对数控机床的启动加工操作进行干预控制，以减少或避免因工装或工件匹配安装错误、工艺文件或数控程序下发出错而导致的数控机床加工事故或质量问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段：

数控机床工装及工件匹配检验加工控制方法，构建匹配检验系统与具备工装及工件标识识别功能的数控机床进行联机控制；每当数控机床启动加工时，先向匹配检验系统发出启动加工请求，由匹配检验系统获取数控机床识别的工装及工件的标识信息并提取数控机床设置的加工工艺参数和加工控制程序进行匹配检验，以检验数控机床所用工装、工件以及所设置的加工工艺参数和加工控制程序是否与加工任务相匹配；若确认匹配无误，由匹配检验系统控制数控机床正常启动加工，否则匹配检验系统控制数控机床取消加工启动操作，并进行匹配错误报警提示。