[發(fā)明專利]智能精密加工單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010129016.8
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111352398B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇欣;賴復(fù)堯
• 申請（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所(中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 黎飛

1.一種智能精密加工單元，包括：自動識別裝置、若干臺機(jī)床、安裝在機(jī)床上的自動裝夾裝置、測力儀和在線檢測設(shè)備和運(yùn)動導(dǎo)軌的硬件層和包含控制系統(tǒng)、自動識別系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)、加工工藝知識庫的軟件層，其特征在于：控制系統(tǒng)將加工工藝知識庫自動提供的加工程序發(fā)送至機(jī)床自身的控制系統(tǒng)，控制機(jī)床上自動裝夾裝置的工作，將采集得到的數(shù)據(jù)回傳到數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)對機(jī)床的加工過程數(shù)據(jù)參數(shù)、測力儀上的切削力參數(shù)和在線檢測設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過內(nèi)部的加工質(zhì)量預(yù)測模塊實(shí)現(xiàn)對加工質(zhì)量的實(shí)時(shí)分析與預(yù)測；自動識別系統(tǒng)通過自動識別裝置完成對零件的拍照，實(shí)現(xiàn)對零件身份的識別，將自動識別裝置拍攝的零件圖像進(jìn)行處理與分析，給予每個(gè)加工的零件一個(gè)單獨(dú)的身份識別標(biāo)識；當(dāng)零件需要加工時(shí)，加工工藝知識庫中的工藝參數(shù)推薦模塊自動分析零件的外觀特征和加工要求，基于深度學(xué)習(xí)算法，根據(jù)數(shù)據(jù)存儲模塊中的歷史數(shù)據(jù)推薦出滿足一組滿足要求的工藝參數(shù)，自動生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)加工程序，并通過控制系統(tǒng)發(fā)送至機(jī)床上；控制系統(tǒng)控制零件姿態(tài)，通過運(yùn)動導(dǎo)軌移動至機(jī)床上，并通過自動裝夾裝置完成在機(jī)床上的裝夾，根據(jù)已發(fā)送至機(jī)床上的數(shù)據(jù)加工程序進(jìn)行加工。

2.如權(quán)利要求1所述的智能精密加工單元，其特征在于：自動識別系統(tǒng)包括：順次交聯(lián)的圖像采集模塊、圖像分析模塊和圖像分類模塊。

3.如權(quán)利要求1所述的智能精密加工單元，其特征在于：數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)包括：順次交聯(lián)的數(shù)據(jù)采集模塊、加工質(zhì)量預(yù)測模塊和可視化顯示模塊。

4.如權(quán)利要求1所述的智能精密加工單元，其特征在于：加工工藝知識庫包括：順次交聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲模塊、工藝參數(shù)推薦模塊和加工生成模塊。

5.如權(quán)利要求2所述的智能精密加工單元，其特征在于：圖像采集模塊控制圖像采集裝置對件進(jìn)行拍照；圖像分析模塊通過自動提取零件的幾何、紋理及輪廓特征，并進(jìn)行相互融合，得到零件魯棒性好的特征；圖像分類模塊通過將零件特征與原有零件的特征進(jìn)行比較，完成對零件特征的識別與分類，并給予每個(gè)加工的零件一個(gè)單獨(dú)的身份識別標(biāo)識。

6.如權(quán)利要求3所述的智能精密加工單元，其特征在于：數(shù)據(jù)采集模塊通過控制通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對機(jī)床加工過程數(shù)據(jù)和在線檢測設(shè)備檢測數(shù)據(jù)的采集；加工質(zhì)量預(yù)測模塊中內(nèi)嵌零件加工特征-工藝參數(shù)-加工質(zhì)量之間的深度學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)在特定加工特征下給予工藝參數(shù)的加工質(zhì)量預(yù)測；可視化顯示模塊利用相關(guān)可視化方法完成對零件實(shí)時(shí)加工工藝參數(shù)的顯示，并同步顯示加工質(zhì)量預(yù)測模塊中加工質(zhì)量的實(shí)時(shí)預(yù)測值。

7.如權(quán)利要求4所述的智能精密加工單元，其特征在于：工藝參數(shù)推薦模塊通過自動分析零件的外觀特征和加工要求，基于深度學(xué)習(xí)算法，根據(jù)數(shù)據(jù)存儲模塊中的歷史數(shù)據(jù)推薦出滿足至少一組要求的工藝參數(shù)，自動生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)加工程序，并通過控制系統(tǒng)發(fā)送至機(jī)床上。

8.如權(quán)利要求4所述的智能精密加工單元，其特征在于：數(shù)據(jù)存儲模塊實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)中采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，加工生成模塊通過內(nèi)嵌基于深度學(xué)習(xí)算法的不同設(shè)計(jì)特征下工藝參數(shù)與質(zhì)量參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型，根據(jù)零件特征自動在歷史加工數(shù)據(jù)中進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配，自動生成滿足現(xiàn)有零件特征的加工工藝參數(shù)。

9.如權(quán)利要求3所述的智能精密加工單元，其特征在于：控制系統(tǒng)有三個(gè)功能，一是將加工工藝知識庫自動提供的加工程序發(fā)送至機(jī)床自身的控制系統(tǒng)中，二是控制機(jī)床上自動裝夾裝置的工作，三是接收數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊的命令對機(jī)床的加工過程參數(shù)、切削力實(shí)測值和在線檢測設(shè)備的檢測值進(jìn)行采集，并將采集得到的數(shù)據(jù)回傳到數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)中。

10.如權(quán)利要求1所述的智能精密加工單元，其特征在于：零件加工完成后，控制系統(tǒng)控制零件移出智能精密加工單元并完成零件加工質(zhì)量的檢測，零件的加工工藝參數(shù)、加工質(zhì)量預(yù)測值、加工質(zhì)量檢測值和零件身份一起存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊中，用做下次零件加工的歷史數(shù)據(jù)。