一种微孔加工装置及加工方法与流程

1.本发明涉及微孔加工技术领域，尤其涉及一种微孔加工装置及加工方法。


背景技术：

2.共轨系统中，带有微孔的零件通常为核心零部件，其微孔流量一般直接影响性能，因此，必须对微孔加工后流量散差进行控制。目前，主要采用电火花放电进行微孔加工，加工后，一般采用人工抽检微孔流量进行质量控制。然而，上述加工及质量控制方法存在以下问题：一是从检测出微孔流量超差到反馈至电火花加工操作人员对微孔加工进行参数调整间隔时间较长，且在此间隔时间内，又已经继续加工了一部分流量不合格的零件，降低了合格率；二是微孔流量检测不能全覆盖，难以保证质量；三是抽检出不合格零件后，还需对抽检零件之前的零件进行质量追溯，降低了生产效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种微孔加工装置及加工方法，提高生产效率，保证产品质量，提高产品合格率。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.一方面，提供一种微孔加工装置，包括：
6.微孔加工单元，能够调节加工参数，且能够按预设加工参数对零件进行微孔加工；
7.流量测量单元，用于对每一个已加工零件的微孔进行流量测量；
8.控制单元，分别与所述微孔加工单元和所述流量测量单元通讯连接，所述流量测量单元能够将测量的已加工零件的微孔流量的测量结果反馈至所述控制单元，所述控制单元能够判断所述测量结果是否符合要求，当判定测量结果不符合要求时，所述控制单元能够发送调整指令，所述微孔加工单元能够根据所述调整指令修正加工参数。
9.可选地，还包括机械手，所述机械手与所述控制单元通讯连接；
10.所述机械手能够将未加工零件上料至所述微孔加工单元；和/或
11.所述机械手能够将已加工零件从所述微孔加工单元转移至流量测量单元；和/或
12.所述机械手能够将已加工零件从所述流量测量单元取下。
13.可选地，所述机械手上设置有多个夹持机构，多个夹持机构能够交替工作。
14.可选地，还包括：
15.上料盘，用于承载未加工零件；和/或
16.下料盘，用于承载所述控制单元判定已加工零件的微孔流量合格的已加工零件；和/或
17.不合格品盘，用于承载所述控制单元判定已加工零件的微孔流量不合格的已加工零件。
18.可选地，当同时设置有所述上料盘和所述下料盘时，所述下料盘、所述上料盘、所述微孔加工单元及所述流量测量单元依次设置。
19.可选地，所述下料盘、所述上料盘、所述微孔加工单元及所述流量测量单元呈l型布置，所述机械手设置在中间位置。
20.可选地，还包括安全围挡，所述安全围挡围设于所述下料盘、所述上料盘、所述微孔加工单元、所述流量测量单元及所述机械手的四周，所述安全围挡上开设有操作口。
21.另一方面，提供一种微孔加工方法，采用上述的微孔加工装置，包括：
22.调整微孔加工单元加工参数，在控制单元内预设阈值；
23.使第n个零件放置所述微孔加工单元进行微孔加工，其中n≥1；
24.使第n个零件从所述微孔加工单元转移至流量测量单元进行微孔流量测量，并将测量结果反馈至所述控制单元，同时使第n+1个零件放置所述微孔加工单元进行微孔加工；
25.所述控制单元将第n个零件的测量结果与所述预设阈值对比，判定第n个零件的所述测量结果是否超出所述阈值；
26.当测量结果超出所述预设阈值时，所述控制单元向所述微孔加工单元发送调整指令，所述微孔加工单元根据所述调整指令修正加工参数；当测量结果未超出所述预设阈值时，所述控制单元不向所述微孔加工单元发送调整指令；
27.使第n个零件下料，使第n+1个零件从所述微孔加工单元转移至所述流量测量单元，第n+2个零件放置在所述微孔加工单元。
28.可选地，所述微孔加工装置包括机械手时，所述机械手上设置有至少两个夹持机构，在一个工位上时，第一个夹持机构上夹持从上一个工位取下的工件，第二个夹持机构用于取走本工位上的工件，第一个夹持机构将上一个工位取下的工件放在本工位上。
29.可选地，当测量结果未超出所述预设阈值时，所述控制单元同时向所述机械手发送第一操作指令，所述机械手将已测量零件下料至下料盘；
30.当测量结果超出所述预设阈值时，所述控制单元同时向所述机械手发送第二操作指令，所述机械手将已测量零件下料至不合格品盘。
31.本发明的有益效果：
32.本发明提供的一种微孔加工装置及加工方法，通过流量测量单元对微孔流量进行测量，保证加工微孔的流量稳定性，散差小，保证了产品质量；上述流量测量单元实现了微孔流量检测全覆盖，替代人工抽检，消除抽检的质量隐患，质量受控的同时避免抽检出不合格零件后再对抽检零件之前的零件进行质量追溯，提高了生产效率。通过控制单元实现了微孔加工单元和流量测量单元之间的闭环反馈控制；加工过程中，流量测量单元和控制单元自动判别微孔流量是否符合需求，控制单元能够对微孔加工单元发送参数修正调整指令，减少对修正参数的人为干预，降低了电火花加工人员技能要求，当自动控制微孔加工单元修正加工参数时可实现无人值守。且微孔加工单元和流量测量单元能够同时工作，缩短了检测出微孔流量超差到反馈至微孔加工单元进行参数调整的间隔时间，减少了在此间隔时间内加工流量不合格零件的数量，提高了合格率，大幅提升加工质量。微孔流量测量反馈至控制单元、控制单元控制微孔加工单元2修正加工参数以及微孔加工单元加工过程中，加工不中断，无停机等待，避免停机干预，提升加工效率。
附图说明
33.图1是本发明的具体实施方式提供的微孔加工装置的工作原理图；
34.图2是本发明的具体实施方式提供的微孔加工方法的流程图。
35.图中：
36.1、安全围挡；2、微孔加工单元；3、流量测量单元；4、机械手；5、控制单元；6、上料盘；7、下料盘；8、不合格品盘；9、线束。
具体实施方式
37.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.本实施例提供了一种微孔加工装置，如图1所示，包括微孔加工单元2、流量测量单元3和控制单元5；具体地，微孔加工单元2能够调节加工参数，且能够按预设加工参数对零件进行微孔加工；流量测量单元3用于对每一个已加工零件的微孔进行流量测量；控制单元5分别与微孔加工单元2和流量测量单元3通讯连接，流量测量单元3能够将测量的已加工零件的微孔流量的测量结果反馈至控制单元5，控制单元5能够判断测量结果是否符合要求，当判定测量结果不符合要求时，控制单元5能够发送调整指令，微孔加工单元2能够根据调整指令修正加工参数。
41.初始时，根据加工需求，可以人工调节微孔加工单元2的加工参数以及调节控制单元5内预设阈值，或者微孔加工单元2调取相应加工参数以及控制单元5调取相应预设阈值，具体调节微孔加工单元2的加工参数以及控制单元5的预设阈值的方法可参照现有技术；之后，微孔加工单元2按预设参数对零件进行加工；流量测量单元3能够对每一个已加工零件的微孔进行流量测量；流量测量单元3能够实时将测量结果反馈至控制单元5，控制单元5将预设阈值与测量结果进行比对，判断测量结果是否符合要求；当结果不符合要求时，控制单元5发送指令，控制单元5能够控制微孔加工单元2自动修正加工参数，或者操作人员根据调整指令修正微孔加工单元2的加工参数；以上调节或修正加工参数的方法可参照现有技术进行。之后，再加工新的零件时，按修正后的加工参数进行加工。当结果符合要求时，则控制单元5不发送调整指令，微孔加工单元2继续按原加工参数进行加工。
42.通过流量测量单元3对微孔流量进行测量，保证加工微孔的流量稳定性，散差小，
保证了产品质量；上述流量测量单元3实现了微孔流量检测全覆盖，替代人工抽检，消除抽检的质量隐患，质量受控的同时避免抽检出不合格零件后再对抽检零件之前的零件进行质量追溯，提高了生产效率。通过控制单元5实现了微孔加工单元2和流量测量单元3之间的闭环反馈控制；加工过程中，流量测量单元3和控制单元5自动判别微孔流量是否符合需求，控制单元5能够对微孔加工单元2发送参数修正调整指令，减少对修正参数的人为干预，降低了电火花加工人员技能要求，当自动控制微孔加工单元2修正加工参数时可实现无人值守。且微孔加工单元2和流量测量单元3能够同时工作，缩短了检测出微孔流量超差到反馈至微孔加工单元2进行参数调整的间隔时间，减少了在此间隔时间内加工流量不合格零件的数量，提高了合格率，大幅提升加工质量。微孔流量测量反馈至控制单元5、控制单元5控制微孔加工单元2修正加工参数以及微孔加工单元2加工过程中，加工不中断，无停机等待，避免停机干预，提升加工效率。
43.进一步地，微孔加工单元2加工微孔的节拍时间与流量测量单元3测量微孔流量的节拍时间相同，以进一步提高加工效率。
44.本实施例中，以电火花加工微孔为例进行示例性说明，具体地，微孔加工单元2为电火花加工装置，其为现有技术，不再赘述；其他实施例中，微孔加工单元2也可以是其他微孔加工装置，不进行限定。
45.现有技术中，通过人工进行抽检，检测效率低；为此，可选地，如图1所示，微孔加工装置还包括机械手4，机械手4与控制单元5通讯连接；本实施例中，机械手4能够将未加工零件上料至微孔加工单元2、能够将已加工零件从微孔加工单元2转移至流量测量单元3，且能够将已加工零件从流量测量单元3取下。从取零件、到将未加工零件放在微孔加工单元2、到将已加工零件放在流量测量单元3，最后再到将已测量零件下料，全部位置转移均采用机械手4自动完成，实现了自动化加工及检测，各环节衔接流畅，加工效率大幅提升。具体地，可以由同一个机械手4实现零件从各个工位之间的转换，也可以设置多个机械手4协同作业，实现零件从各个工位之间的转换。
46.进一步可选地，机械手4上设置有多个夹持机构，具体地机械手4上设置有至少两个夹持机构，其在每个工位时，一个夹持机构用于取料，另一个夹持机构用于放料，两个夹持机构可交替使用；本实施例中，设置有三个夹持机构，第一个夹持机构能够夹持未加工零件，第二个夹持机构能够夹持已加工零件，第三个夹持机构能够夹持以测量零件，同一个机械手4通过多个夹持机构实现多个零件在不同工位之间的流转，各个工位能够同时进行工作，减少等待时间，提高工作效率。
47.可选地，如图1所示，微孔加工装置还包括上料盘6、下料盘7和不合格品盘8，其中，上料盘6用于承载未加工零件；下料盘7用于承载控制单元5判定已加工零件的微孔流量合格的已加工零件；不合格品盘8用于承载控制单元5判定已加工零件的微孔流量不合格的已加工零件。通过上料盘6供料，通过设置下料盘7和不合格品盘8使流量合格和流量不合格的零件分开放置，减少人工参与。其他实施例中，也可以根据实际情况设置上料盘6、下料盘7和不合格品盘8中的一个或两个。
48.可选地，当同时设置有上料盘6和下料盘7时，下料盘7、上料盘6、微孔加工单元2及流量测量单元3依次设置，机械手4从流量测量单元3取下已测量两件后转移至下料盘7、从上料盘6取走未加工零件，将微孔加工单元2处的已加工零件取下后，将未加工零件放在微
孔加工单元2上，再将流量测量单元3上的已测量零件取下，将已加工零件放在流量测量单元3，最后再将已测量零件放在下料盘7，使机械手4按顺序依次移动，减少机械手4移动次数，提高机械手4工作效率。
49.可选地，下料盘7、上料盘6、微孔加工单元2及流量测量单元3呈l型布置，机械手4设置在中间位置，机械手4的臂展以及周向的最大活动范围覆盖微孔加工单元2、流量测量单元3、上料盘6、下料盘7及不合格品盘8，使结构更加紧凑。进一步地，本实施例中，上料盘6、下料盘7、不合格品盘8按顺序排布，且紧邻控制单元5，结构紧凑，方便机械手4下料后再取料，使其按顺序移动。
50.可选地，如图1所示，微孔加工装置还包括安全围挡1，安全围挡1围设于下料盘7、上料盘6、微孔加工单元2、流量测量单元3及机械手4的四周，提高安全性。具体地，安全围挡1上开设有操作口，本实施例中，一侧留有操作窗口，另一侧留有调试、检修出入口。
51.具体地，控制单元5、微孔加工单元2、流量测量单元3及机械手4均固定安装于同一个架体上，控制单元5通过线束9分别与微孔加工单元2、流量测量单元3及机械手4进行通讯连接。具体地，控制单元5、流量测量单元3机械手4结构及其工作原理等均可参照现有技术，不再赘述。
52.实施例二
53.本实施例还提供了一种微孔加工方法，采用上述的微孔加工装置，如图2所示，包括以下步骤：
54.s1：调整微孔加工单元2加工参数，控制单元5内预设阈值；
55.s2：使第n个零件放置微孔加工单元2进行微孔加工，其中n≥1；
56.s3：使第n个零件从微孔加工单元2转移至流量测量单元3进行微孔流量测量，并将测量结果反馈至控制单元5，同时使第n+1个零件放置微孔加工单元2进行微孔加工；
57.s4：控制单元5将第n个零件的测量结果与预设阈值对比，判定第n个零件的测量结果是否超出阈值；
58.s5：当测量结果超出预设阈值时，控制单元5向微孔加工单元2发送调整指令，微孔加工单元2根据调整指令修正加工参数；当测量结果未超出预设阈值时，控制单元5不向微孔加工单元2发送调整指令；
59.s6：使第n个零件下料，使第n+1个零件从微孔加工单元2转移至流量测量单元3，第n+2个零件放置在微孔加工单元2；
60.可选地，循环上述过程，直至所有零件完成加工、测量。
61.第n个零件按预设参数进行微孔加工，加工完成后，立即转移至流量测量单元3进行微孔流量检测，在流量测量单元3测量的同时，对第n+1个零件进行加工，根据对第n个零件的检测结果判定当前微孔加工单元2的加工参数是否需要调整，若超出调整阈值，则给出参数修正值，反馈给微孔加工单元2的控制系统进行参数修正，自第n+2个零件自动执行修正后的参数进行微孔加工，若未超过调整阈值，则不反馈调整，继续按原参数加工，再对第n+1个零件的流量值进行合格与否判断，在此过程中，将合格的第n个零件流转至下料盘7，不合格的第n个零件流转至不合格品盘8，以及将合格的第n+1个零件流转至下料盘7，不合格的第n+1个零件流转至不合格品盘8。
62.整个过程中实现闭环控制，加工不中断，无停机等待，避免停机干预，提升加工效
率。微孔加工单元2和流量测量单元3能够同时工作，缩短了检测出微孔流量超差到反馈至微孔加工单元2进行参数调整的间隔时间，当第n个零件不合格时，第n+2个零件就开始通过修正后的参数进行加工，在此过程中只有第n+1个零件为不合格零件，在发现不合格零件开始到修正加工参数的过程中，只加工出一个流量不合格零件，大幅减少了不合格零件数量，提高了合格率，对每个零件进行检测，消除抽检的质量隐患，质量受控的同时避免抽检出不合格零件后再对抽检零件之前的零件进行质量追溯，提高了生产效率大幅提升加工质量。
63.可选地，微孔加工装置包括机械手4时，整个加工过程中零件的位置转换全部采用机械手4自动完成，从而实现微孔加工流量的自动控制。具体地，机械手4上设置有至少两个夹持机构，在一个工位上时，第一个夹持机构上夹持从上一个工位取下的工件，第二个夹持机构用于取走本工位上的工件，第一个夹持机构将上一个工位取下的工件放在本工位上。例如，第一个夹持机构从上料盘6上取下未加工零件，机械手4转移至微孔加工单元2工位，第二个夹持机构先从微孔加工单元2上取下已加工零件，第一个夹持机构将未加工零件放在微孔加工单元2工位上。机械手4转移至流量测量单元3工位时，第一个夹持机构取走流量测量单元3工位上的已测量零件，第二个夹持机构将已加工零件放在流量测量单元3上。机械手4转移至下料盘7，第二个夹持机构将已测量工件下料，之后机械手4转移至上料盘6，第一个夹持机构再次从上料盘6上取下未加工零件，依次循环，两个夹持机构交替工作，减少机械手4移动，提高了工作效率。
64.可选地，当测量结果未超出预设阈值时，控制单元5同时向机械手4发送第一操作指令，机械手4将已测量零件下料至下料盘7。可选地，当测量结果超出预设阈值时，控制单元5同时向机械手4发送第二操作指令，机械手4将已测量零件下料至不合格品盘8。机械手4能够将合格品和不合格品区分放置，方便后续回收不合格品。
65.可选地，还设置有上料盘6，使第n个零件放置微孔加工单元2进行微孔加工之前还包括：
66.s201：将待加工零件放入上料盘6。
67.尽量使流量测量单元3节拍时间与微孔加工单元2节拍时间相接近，避免等待，提高工作效率。
68.进一步地，控制单元5根据测量结果判断微孔流量是否触发调整阈值，若超过调整阈值，则根据测量值计算出具体调整量，并向微孔加工单元2传输修正参数，减少对修正参数的人为干预，降低了电火花加工人员技能要求，当自动控制微孔加工单元2修正加工参数时可实现无人值守。
69.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种微孔加工装置，其特征在于，包括：微孔加工单元(2)，能够调节加工参数，且能够按预设加工参数对零件进行微孔加工；流量测量单元(3)，用于对每一个已加工零件的微孔进行流量测量；控制单元(5)，分别与所述微孔加工单元(2)和所述流量测量单元(3)通讯连接，所述流量测量单元(3)能够将测量的已加工零件的微孔流量的测量结果反馈至所述控制单元(5)，所述控制单元(5)能够判断所述测量结果是否符合要求，当判定测量结果不符合要求时，所述控制单元(5)能够发送调整指令，所述微孔加工单元(2)能够根据所述调整指令修正加工参数。2.根据权利要求1所述的微孔加工装置，其特征在于，还包括机械手(4)，所述机械手(4)与所述控制单元(5)通讯连接；所述机械手(4)能够将未加工零件上料至所述微孔加工单元(2)；和/或所述机械手(4)能够将已加工零件从所述微孔加工单元(2)转移至所述流量测量单元(3)；和/或所述机械手(4)能够将已加工零件从所述流量测量单元(3)取下。3.根据权利要求2所述的微孔加工装置，其特征在于，所述机械手(4)上设置有多个夹持机构，多个夹持机构能够交替工作。4.根据权利要求2所述的微孔加工装置，其特征在于，还包括：上料盘(6)，用于承载未加工零件；和/或下料盘(7)，用于承载所述控制单元(5)判定已加工零件的微孔流量合格的已加工零件；和/或不合格品盘(8)，用于承载所述控制单元(5)判定已加工零件的微孔流量不合格的已加工零件。5.根据权利要求4所述的微孔加工装置，其特征在于，当同时设置有所述上料盘(6)和所述下料盘(7)时，所述下料盘(7)、所述上料盘(6)、所述微孔加工单元(2)及所述流量测量单元(3)依次设置。6.根据权利要求4所述的微孔加工装置，其特征在于，所述下料盘(7)、所述上料盘(6)、所述微孔加工单元(2)及所述流量测量单元(3)呈l型布置，所述机械手(4)设置在中间位置。7.根据权利要求4-6任一项所述的微孔加工装置，其特征在于，还包括安全围挡(1)，所述安全围挡(1)围设于所述下料盘(7)、所述上料盘(6)、所述微孔加工单元(2)、所述流量测量单元(3)及所述机械手(4)的四周，所述安全围挡(1)上开设有操作口。8.一种微孔加工方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的微孔加工装置，包括：调整微孔加工单元(2)加工参数，在控制单元(5)内预设阈值；使第n个零件放置所述微孔加工单元(2)进行微孔加工，其中n≥1；使第n个零件从所述微孔加工单元(2)转移至流量测量单元(3)进行微孔流量测量，并将测量结果反馈至所述控制单元(5)，同时使第n+1个零件放置所述微孔加工单元(2)进行微孔加工；所述控制单元(5)将第n个零件的测量结果与所述预设阈值对比，判定第n个零件的所
述测量结果是否超出所述阈值；当测量结果超出所述预设阈值时，所述控制单元(5)向所述微孔加工单元(2)发送调整指令，所述微孔加工单元(2)根据所述调整指令修正加工参数；当测量结果未超出所述预设阈值时，所述控制单元(5)不向所述微孔加工单元(2)发送调整指令；使第n个零件下料，使第n+1个零件从所述微孔加工单元(2)转移至所述流量测量单元(3)，第n+2个零件放置在所述微孔加工单元(2)。9.根据权利要求8所述的微孔加工方法，其特征在于，所述微孔加工装置包括机械手(4)时，所述机械手(4)上设置有至少两个夹持机构，在一个工位上时，第一个夹持机构上夹持从上一个工位取下的工件，第二个夹持机构用于取走本工位上的工件，第一个夹持机构将上一个工位取下的工件放在本工位上。10.根据权利要求9所述的微孔加工方法，其特征在于，当测量结果未超出所述预设阈值时，所述控制单元(5)同时向所述机械手(4)发送第一操作指令，所述机械手(4)将已测量零件下料至下料盘(7)；当测量结果超出所述预设阈值时，所述控制单元(5)同时向所述机械手(4)发送第二操作指令，所述机械手(4)将已测量零件下料至不合格品盘(8)。

技术总结
本发明属于微孔加工技术领域，公开了一种微孔加工装置及加工方法。所述微孔加工装置包括微孔加工单元、流量测量单元和分别与微孔加工单元和流量测量单元通讯连接的控制单元；微孔加工单元能够调节加工参数，且能够按预设加工参数对零件进行微孔加工；流量测量单元用于对每一个已加工零件的微孔进行流量测量；流量测量单元能够将测量的已加工零件的微孔流量的测量结果反馈至控制单元，控制单元能够判断测量结果是否符合要求，当判定测量结果不符合要求时，控制单元能够发送调整指令，微孔加工单元能够根据调整指令修正加工参数。本发明的微孔加工装置及加工方法，提高生产效率，保证产品质量，提高产品合格率。提高产品合格率。提高产品合格率。


技术研发人员：张宝田 孙俊杰 高晓岭 蒋磊 毕钰珺 龚德翔
受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2022/5/25