基于机器视觉的联轴器多工位并行加工协同控制系统的制作方法

本发明涉及联轴器加工控制，具体是基于机器视觉的联轴器多工位并行加工协同控制系统。

背景技术：

1、联轴器作为机械传动系统中的核心零部件，广泛应用于机床、汽车、航空航天、工程机械等领域，加工精度、表面质量直接决定传动系统的稳定性与使用寿命，随着制造业向智能化、自动化转型，联轴器加工逐渐采用多工位并行加工模式，以提升生产效率、满足大规模量产需求，但该模式也面临诸多行业痛点。

2、当前，在切削液使用环节，多工位并行加工时切削液供应时机易出现偏差，相邻或非相邻工位的切削液供应不同步，易导致切削表面温度异常、粉尘烟雾浓度超标，进而引发刀具磨损、工件表面划伤、加工精度下降等问题，且传统检测方式多为人工巡检，效率低、误差大，无法实现实时监测与风险预判。

3、而在动态膜厚检测环节，多工位加工过程中切削液飞溅轨迹杂乱、清理不及时，易在联轴器表面形成不规则油膜或氧化膜，影响工件表面质量与后续装配精度，同时，加工过程中的环境干扰、切削液飞溅干扰等，会导致膜厚检测结果出现偏差，无法精准判断膜形成风险，进而导致不良品流出。

4、而在工装夹具运行环节，多工位并行加工时，工装夹具需连续夹运大量联轴器，长期运行过程中会产生微位移累积，且车间昼夜温差、切削发热等环境因素会进一步加剧微位移偏差，导致夹具定位精度下降，进而影响联轴器加工尺寸精度，在传统方式下，夹具校准多为固定周期校准，无法根据微位移累积情况动态调整校准周期，难以实现精准补偿，易造成批量加工误差。

5、针对上述的技术缺陷，现提出基于机器视觉的联轴器多工位并行加工协同控制系统，旨在针对多工位并行加工进行全流程协同管控，各检测单元的数据能够互通共享，风险预判及时，满足高精度、高效率的联轴器加工需求。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出基于机器视觉的联轴器多工位并行加工协同控制系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于机器视觉的联轴器多工位并行加工协同控制系统，包括加工协同控制平台，加工协同控制平台通讯连接有：

3、切削液使用检测单元，在联轴器加工阶段进行切削液使用检测，通过切削液使用检测推断当前加工是否存在风险；

4、动态膜厚检测干扰分析单元，对联轴器加工进行动态膜厚检测，并根据检测结果进行干扰分析；

5、微位移累积识别单元，对联轴器加工产线进行工装夹具微位移累积特征识别，并进行针对性补偿。

6、进一步地，切削液使用检测单元中的切削液使用检测过程如下：

7、提取联轴器的切削执行阶段，并标记为切削时段，获取切削时段内相邻联轴器相继执行时切削液供应时切削表面温度偏差值，同时获取切削时段内非相邻联轴器陆续接收切削液供应时切削区域的粉尘烟雾浓度峰值偏差量。

8、进一步地，若切削时段内相邻联轴器相继执行时切削液供应时切削表面温度偏差值超过温度偏差阈值，或者切削时段内非相邻联轴器陆续接收切削液供应时切削区域的粉尘烟雾浓度峰值偏差量超过浓度峰值偏差阈值，则产生时机偏差信号且发送至加工协同控制平台，加工协同控制平台接收后对当前批次的联轴器复检并对当前工序流程进行调整；

9、若切削时段内相邻联轴器相继执行时切削液供应时切削表面温度偏差值未超过温度偏差阈值，且切削时段内非相邻联轴器陆续接收切削液供应时切削区域的粉尘烟雾浓度峰值偏差量未超过浓度峰值偏差阈值，则产生时机贴合信号且发送至加工协同控制平台。

10、进一步地，动态膜厚检测干扰分析单元中的动态膜厚检测过程如下：

11、将时机偏差时段和时机贴合时段进行提取，且将时机偏差时段和时机贴合时段统一标记为动态检测时段；即根据信号产生时段进行时段标记；

12、获取动态检测时段内切削液的飞溅轨迹，并提取飞溅轨迹的停落点，若动态检测时段内切削液停落点分布无规律则标记为不规律加工落点；若动态检测时段内切削液停落点分布有规律则标记为规律加工落点。

13、进一步地，采集动态检测时段内联轴器处于不规律加工落点覆盖空间的涵盖频次，同时当动态检测时段内联轴器表面存在规律加工落点时，获取规律加工落点的停落时刻与飞溅清理时刻的偏差时长；

14、若动态检测时段内联轴器处于不规律加工落点覆盖空间的涵盖频次超过涵盖频次阈值，或者规律加工落点的停落时刻与飞溅清理时刻的偏差时长超过偏差时长阈值，则推断联轴器存在膜形成风险，将当前批次联轴器标记为高概率成膜主体；若动态检测时段内联轴器处于不规律加工落点覆盖空间的涵盖频次未超过涵盖频次阈值，且规律加工落点的停落时刻与飞溅清理时刻的偏差时长超过偏差时长阈值，则推断联轴器不存在膜形成风险，将当前批次联轴器标记为低概率成膜主体。

15、进一步地，干扰分析过程如下：

16、对联轴器进行表面膜厚检测，并检测到表面膜后记录联轴器实际尺寸与测量尺寸的偏差值，若偏差值超出设定红线值，则推断视觉检测高风险，生成视觉检测高风险信号并发送至加工协同控制平台；若偏差值未超出设定红线值，则推断视觉检测低风险，生成视觉检测低风险信号并发送至加工协同控制平台；

17、加工协同控制平台接收视觉检测高风险信号后，对当前批次联轴器所采集的视觉数据进行重新采集并重新检测，同时若当前批次联轴器为低概率成膜主体，则对动态检测时段切削液飞溅轨迹进行重新识别分析。

18、进一步地，微位移累积识别单元中的工装夹具微位移累积特征识别过程如下：

19、当前产线运转前记录夹具定位校准时刻；并在产线运转后同步计时，得到运转时段，基于视觉图像对比夹具基准点与联轴器定位点的相对位移计算，获取运转时段内工装夹具连续夹运的微位移累积量，同时依据运转时段的增加，结合加工批量与位移变化量，获取微位移累积量的持续累积速率；

20、若运转时段内工装夹具连续夹运的微位移累积量超过累积量阈值，或者微位移累积量的持续累积速率超过累积速率阈值，则推断当前产线工装夹具运行异常，生成位移累积干扰信号并发送至加工协同控制平台；

21、若运转时段内工装夹具连续夹运的微位移累积量未超过累积量阈值，且微位移累积量的持续累积速率未超过累积速率阈值，则推断当前产线工装夹具运行正常，生成夹具高效信号并发送至加工协同控制平台。

22、进一步地，微位移累积识别单元中的针对性补偿过程如下：

23、加工协同控制平台接收位移累积干扰信号后，进行产线补偿，即根据定位校准时刻得到校准周期，同时结合累积量数值或者累计速率，以任一参数进行浮动周期设定，并根据浮动周期进行校准周期结合，同时在产线运转时段内，对环境数据进行提取并根据环境数据浮动跨度确定工装夹具干扰，并针对性进行环境数据控制，其中环境数据包括车间昼夜温差、切削发热。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

25、1、通过实时采集切削时段内相邻与非相邻工位的切削表面温度偏差值、粉尘烟雾浓度峰值偏差值，与预设阈值进行对比分析，精准识别切削液供应时机偏差，实现加工风险的实时预判，打破传统人工巡检的局限性，实现切削液供应状态的自动化、实时化监测，及时发现切削液供应不当引发的温度异常、粉尘超标等问题，避免刀具磨损、工件表面划伤等质量缺陷，降低不良品率；

26、同时，通过加工协同控制平台的联动调整，能够对当前批次联轴器进行复检、对工序流程进行优化，确保后续加工的稳定性，提升加工精度与效率，此外，实时监测粉尘烟雾浓度，还能保障加工环境符合环保标准，保护操作人员身体健康，兼顾加工质量与生产安全。

27、2、以机器视觉技术为核心，通过分析切削液飞溅轨迹、停落点分布及清理偏差时长，结合表面膜厚检测，精准识别联轴器表面膜形成风险，有效的解决动态膜厚检测中的干扰问题，精准区分规律与不规律加工落点，量化联轴器被不规律落点覆盖的频次及规律落点的清理偏差，实现膜形成风险的分级判断（高概率、低概率成膜主体），便于针对性处理，减少因表面成膜导致的工件报废；

28、同时，通过视觉检测风险的判断，能够及时发现膜厚偏差引发的尺寸误差，通过重新采集视觉数据、重新检测，提升检测精度，避免不良品流出，有效的抵御光线、粉尘等环境干扰，提升检测的稳定性与可靠性，适配多工位并行加工的复杂工况，为联轴器表面质量提供有力保障。

29、3、通过实时监测工装夹具的微位移累积量及累积速率，结合环境数据进行针对性补偿，有效的解决夹具微位移累积导致的定位精度下降问题，实现微位移累积的实时识别与动态补偿，打破传统固定周期校准的局限性，根据微位移累积情况、环境因素动态调整校准周期，既避免校准不及时导致的加工误差，又避免过度校准影响加工效率；

30、同时，通过分析环境数据（车间昼夜温差、切削发热）对微位移的影响，进行针对性的环境控制，进一步的提升夹具定位精度，保障联轴器加工尺寸的一致性，此外还能够及时的识别工装夹具运行异常，通过加工协同控制平台的联动处理，避免批量加工误差，延长夹具使用寿命，降低生产成本，提升产线的稳定性与智能化水平。