[发明专利]一种数字化制孔机床的遥控试刀系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空制造行业的试刀系统，具体属于一种数字化制孔机床的遥控试刀系统。

背景技术

航空制造工业中，由于加工工件(如飞机蒙皮，飞机骨架等)制造成本高，制造周期长，在进行加工之前，常需要采用在一个与加工工件类似结构的试件上进行试刀，即试切削，以检验加工工序及加工中输入机床数控系统各参数的准确性，从而保证之后的工件加工零失误。传统的试刀加工往往需要人工进行，操作复杂，且操作具有一定的危险性。本发明提出一种应用于航空工业数字化制孔机床的遥控试刀系统，采用遥控方式对机床试刀操作进行远程控制，实现试刀工序的远程自动进行。

航空制造中，航空件一般尺寸大，价格昂贵，制造周期长，因此在加工中需要保证加工零失误(接近零废品率)。因此，为了保证加工不出现失误，常采用试刀的办法，即采用一块类似形状的毛坯件，在机床上进行试加工，确定加工中所采用的工序及加工程序正确后，再对航空件进行实际加工。这种方式传统的做法都是，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加工合格，由于航空制造装备复杂，占地面积大，所以人工查验的方式不仅十分繁琐，而且不安全。鉴于此，本发明提出一种数字化制孔机床的遥控试刀系统。采用双目摄像头对加工过程及试件图像信息进行采集，取代人工，通过远程遥控方式控制机械手完成相应的试件装夹，搬运等工作，通过摄像头采集现场图像信息完成对工件加工过程的查验等。

航空制造工业中，一般采用大型制造装备，设备不仅占地面积大，而且结构十分复杂，在加工很难实现对工件加工状态的有效观测。本发明提出了一种数字化制孔机床的遥控试刀系统，其应用于航空件的制孔加工中，能有效解决人工试刀中存在的不安全，难以有效观测，以及工序繁琐等问题。

发明内容

为解决航空制造工业传统试刀加工需人工现场操作，工序繁琐，难以对试刀加工过程进行有效观测，且存在操作人员人身安全隐患等问题，本发明提出了一种数字化制孔机床的遥控试刀系统。

本发明所涉及的一种应用于数字化制孔机床的遥控试刀系统由前台和后台两部分组成，其前台部分包括在机床上安装的操作机械手、双目摄像头、无线通信系统，及若干传感器、测量仪器；双目摄像头用来采集试件加工中的图像及视频信息；激光测量仪用来检测操作机械手到试件的位置信息；操作机械手可对试件进行移动，搬运以及在工装上进行定位；无线通信系统通过无线网络将前台采集到的数据实时传送给操控后台；后台部分指安装在操作室的后台主机系统，主机系统通过无线通信可以实时获取前台传来的各种采集数据，并可以通过无线通信实时向加工前台发送控制指令。

本发明所涉及的一种应用于数字化制孔机床的遥控试刀系统，其特征在于：在机床上端安装双目摄像头，后台操控系统通过前台摄像头传输来的现场刀具和试件的立体图像信息，通过图像处理软件，采用影像测量技术，计算出工件上相应加工部位的尺寸信息以及工件到刀具的距离信息等。

本发明所涉及的一种应用于数字化制孔机床的遥控试刀系统，其特征在于：系统操作过程由两大部分组成，第一部分为人工介入，后台操作人员通过前台的双目摄像头观察试件所处的位置，并遥控操作机械手对试件进行操作、移动及定位，在定位完成后向前台数控系统发送指令对试件进行加工；第二部分是试件测量，对加工后的试件相应加工部位进行测量，采用图像处理技术，通过处理软件计算出工件上相应加工部位的尺寸信息等。

本发明所涉及的一种数字化制孔机床的遥控试刀系统，其特征在于：整套系统采用无线通信，安装于机床上的双目摄像头、传感器以及测量仪器(激光测量仪等)通过无线通信系统向后台发送检测到的现场图像、工件位置等信息，机械手则通过无线通信系统接收后台传送来的动作指令，安装相应动作指令完成相应操作，同时通过无线通信模块反馈机械手的状态信息；同时该试刀系统在完成试刀加工后，还可以通过无线通信系统向后台主机传输加工后试件的立体图像信息，后台主机通过图像处理软件，运用影像测量技术，计算出试件上相应加工部位的尺寸信息。

本发明的优点在于：

1.本发明提出的一种数字化制孔机床的遥控试刀系统，由于采用远程遥控操作，从而节省了人力，降低了生产成本，同时保证了生产的安全进行；

2.本发明提出的一种数字化制孔机床的遥控试刀系统，使得整个试刀加工过程自动进行，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。