一种机加工件自动测量系统与自动评分方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机加工件自动测量系统和自动评分方法。测量系统包括非接触式测量机构和检测服务站，所述的检测服务站分别与非接触式测量机构、数控机床、学校教务系统和训练学生的手机通过网络连接，所述的检测服务站包括激光、视觉信号处理单元、数控机床数据采集单元、机加工件自动评分单元、与学校教务系统交互单元和移动端交互单元；评分单元得到实训总成绩A，A＝k1*A1+k2*A2+k3*A3+k4*A4，k1、k2、k3、k4为成绩加权系数，由指导教师根据实际情况设定，系统给出默认值，其中A1是加工尺寸精度评分：其中A2是加工工艺质量评分：其中A3是加工效率评分：其中A4是考勤纪律评分。

An Automatic Measuring System and Scoring Method for Machining Parts

The invention relates to an automatic measuring system and an automatic scoring method for machined parts. The measuring system includes non-contact measuring mechanism and testing service station. The testing service station is connected with non-contact measuring mechanism, NC machine tool, school educational administration system and mobile phone for training students through network. The testing service station includes laser, visual signal processing unit, data acquisition unit of NC machine tool, automatic scoring unit of machined parts, and school teaching administration. System interaction unit and mobile interaction unit; scoring unit gets the total score A of practical training, A = k1*A1+k2*A2+k3*A3+k4*A4, k1, k2, k3, K4 are the weighting coefficients, which are set by the instructor according to the actual situation, and the default values are given by the system. Among them, A1 is the processing dimension accuracy score: A2 is the processing efficiency score; A4 is the attendance record. Law score.

【技术实现步骤摘要】
一种机加工件自动测量系统与自动评分方法
本专利技术涉及机加工件自动评分
，具体是一种机加工件自动测量系统和自动评分方法，能依据测到的相关数据经处理后得到学生的训练成绩。
技术介绍
中国已成为世界最大的制造国，与此对应国家也相应建立了全球最大的人才培养体系，只要有工科专业的学校，就有机电类训练环节。最典型的机电类训练项目就是数控机床操作加工训练，由于教师编制所限，这类实训普遍存在学生多、指导教师少的现象，导致指导教师评定实训学生成绩时，主要依靠感觉、经验或简单的测量给出成绩，教师要测量加工件的尺寸精度、形位公差等指标，一方面需要专门测量仪器及工装，另一方面测量需花费大量的时间，使得老师指导学生实训的时间显著减少，结果是学生不满意、学校不满意、教师也不满意，影响训练的质量。随着测量技术、IT技术的快速发展，教师、学生及学校迫切需要有这么一套测量系统，能快速对学生训练加工出的加工件几何尺寸、形位公差等量进行自动测量，根据训练标准对测量的结果进行客观、公平、公正评分，让教师从繁重的重复测量工作中解放出来，花更多的时间在学生训练指导上，提高学生训练的质量。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种机加工件自动测量系统与自动评分方法，能够从加工精度、加工工艺、加工时间、考勤情况等方面自动给出学生训练的成绩，评分客观准确，效率高。本专利技术采取的技术方案是：一种机加工件自动测量系统，其特征在于包括非接触式测量机构和检测服务站，所述的检测服务站分别与非接触式测量机构、数控机床、学校教务系统和训练学生的手机通过网络连接，所述的检测服务站包括激光、视觉信号处理单元、数控机床数据采集单元、机加工件自动评分单元、与学校教务系统交互单元和移动端交互单元；机加工件自动评分单元所需的加工件的主要数据来源于非接触式测量机构的测量值；学生的工作效率通过网络自动从数控机床控制器中采集到，考勤数据通过网络从自动考勤系统中采集到，自动评分单元得到的评价结果自动生成班级成绩单及分析数据报告，通过网络传送到学校教务系统，个人成绩直接发送到训练学生的手机上；评分单元得到的评价结果即实训总成绩A，A＝k1*A1+k2*A2+k3*A3+k4*A4，k1、k2、k3、k4为成绩加权系数，由指导教师根据实际情况设定，系统给出默认值。其中A1是加工尺寸精度评分：根据工件评分标准所列测量精度要求及实际测量值，利用算法计算出得分A1，A1分值0---100分；其中A2是加工工艺质量评分：通过非接触式测量机构上的视觉传感器和激光传感器采集切削面的图像来判断工具表面质量，设定工件表面质量的评分标准评定，给出得分结果A2，A2分值0---100分；其中A3是加工效率评分：直接从数控机床控制器中采集加工一件工件所需的时间，按一定规则将该时间转换成分数A3，A3分值0---100分；其中A4是考勤纪律评分：通过网络从自动考勤系统中采集学生实习考勤情况数据，按一定规则将该考勤转换成分数A4，A4分值0---100分。采用上述测量系统进行测量的方法如下：评分单元得到的评价结果即实训总成绩A，A＝k1*A1+k2*A2+k3*A3+k4*A4，k1、k2、k3、k4为成绩加权系数，由指导教师根据实际情况设定，所述的k1、k2、k3、k4的默认值分别对应取值是0.35，0.35，0.2和0.1。(1)A1是工件评分标准计算依据工件的测量公差包含尺寸公差、形状公差、位置公差三类·假设基准为b，最小偏移尺寸公差为bmin，最大偏移尺寸公差为bmax，测量值x·测量值小于最小偏移尺寸公差，即在该尺寸内，精度符合要求，该工件的该项成绩得满分；测量值大于最大偏移尺寸公差，即在该尺寸外，精度完全不符合要求，该工件的该项成绩得0分·测量值在最小偏移尺寸范围、最大偏移尺寸范围之间，该工件的该项成绩按公式(1)计算得到y·若工件有n个测量值，则得分为(2)A2是加工工艺评分标准计算工件表面质量包含：表面波度、表面加工纹理深度、毛刺面积、表面伤痕面积深度四类，每一类占四分之一即25分成绩。假设表面波度公差为a，表面加工纹理深度公差为b，毛刺面积公差为c，表面伤痕面积深度公差为d，测量值分别为ax，bx，cx，dx。通过非接触式测量机构上的视觉传感器和激光传感器采集切削面的信息，经专用算法计算得到测量值。加工面的测量值小于公差值，即在该表面质量要求项的要求内，精度符合要求，该加工面的该项成绩得满分。加工面的测量值大于公差值，在该表面质量要求项的要求外，精度不符合要求，该加工面的该项成绩得0分，Zi是某个加工面的成绩，加工件有m个加工面Zi取某个加工面表面波度、表面加工纹理深度、毛刺面积、表面伤痕面积深度四类成绩平均值，Zi＝(Zi被度+Zi深度+Zi毛刺+Zi伤痕)/4A2值为不合格时，总成绩不及格；A2值合格时，按计算实训总成绩A的公式计算。(3)其中A3是加工效率评分：采集加工一件工件所需的时间，按一定规则将该时间转换成分数A3，A3分值0---100分，教师事先确定加工一件工件所需的时间T，按如下规则将该时间转换成分数A3：加工一件工件所需的实际时间t，当t≤T时，A3＝100分；当t>T时，(4)其中A4是考勤纪律评分：采集学生实习考勤情况数据，按一定规则将该考勤转换成分数A4，A4满分100分。迟到一次或早退一次扣10分，迟到、早退累计10次，本次实训总成绩不及格；请假一节课扣16.67分，请假6次，本次实训总成绩不及格；旷课一节课扣20分，旷课五节课，本次实训总成绩不及格。本专利技术的有益效果在于：利用测量技术、IT技术等专利技术了一种机加工件自动评分方法与系统，从加工精度、加工工艺、加工时间、考勤情况等方面自动给出学生训练的成绩。相比之前采用人工打分：教师对一个中级工机加工件测量打分需要30分钟以上时间，而采用机器测量打分仅需1.5分钟，大幅提高了打分的效率，且打分结果更为公正和客观。附图说明图1是本专利技术的系统结构框图。图2是本专利技术的评分流程原理图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步说明：如图1所示，本专利技术的自动测量系统包括非接触式测量机构和检测服务站，所述的检测服务站分别与非接触式测量机构、数控机床、学校教务系统和训练学生的手机通过网络连接，所述的检测服务站包括激光、视觉信号处理单元、数控机床数据采集单元、机加工件自动评分单元、与学校教务系统交互单元和移动端交互单元；机加工件自动评分单元所需的加工件的主要数据来源于非接触式测量机构的测量值；学生的工作效率通过网络自动从数控机床控制器中采集到，考勤数据通过网络从自动考勤系统中采集到，自动评分单元得到的评价结果自动生成班级成绩单及分析数据报告，通过网络传送到学校教务系统，个人成绩直接发送到训练学生的手机上。自动评分单元的评分原则如下：1.加工尺寸精度评分：根据工件评分标准所列测量精度要求及实际测量值，利用算法计算出得分A1，A1分值0---100分；2.加工工艺质量评分：通过视觉传感器和激光传感器采集切削面的图像来判断表面波纹、刀痕、毛刺、表面伤痕等影响工件表面质量的因素是否存在，并根据测量刀痕等要素的深度值，设定工件表面质量的评分标准评定，给出得分结果A2，A2分值0---100分；3.加工效率评分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机加工件自动测量系统，其特征在于包括非接触式测量机构和检测服务站，所述的检测服务站分别与非接触式测量机构、数控机床、学校教务系统和训练学生的手机通过网络连接，所述的检测服务站包括激光、视觉信号处理单元、数控机床数据采集单元、机加工件自动评分单元、与学校教务系统交互单元和移动端交互单元；机加工件自动评分单元所需的加工件的主要数据来源于非接触式测量机构的测量值；学生的工作效率通过网络自动从数控机床控制器中采集到，考勤数据通过网络从自动考勤系统中采集到，自动评分单元得到的评价结果自动生成班级成绩单及分析数据报告，通过网络传送到学校教务系统，个人成绩直接发送到训练学生的手机上；评分单元得到的评价结果即实训总成绩A，A＝k1*A1+k2*A2+k3*A3+k4*A4，k1、k2、k3、k4为成绩加权系数，由指导教师根据实际情况设定；其中A1是加工尺寸精度评分：根据工件评分标准所列测量精度要求及实际测量值，利用算法计算出得分A1，A1分值0‑‑‑100分；其中A2是加工工艺质量评分：通过非接触式测量机构上的视觉传感器和激光传感器采集切削面的图像来判断工具表面质量，设定工件表面质量的评分标准评定，给出得分结果A2，A2分值0‑‑‑100分；其中A3是加工效率评分：直接从数控机床控制器中采集加工一件工件所需的时间，按一定规则将该时间转换成分数A3，A3分值0‑‑‑100分；其中A4是考勤纪律评分：通过网络从自动考勤系统中采集学生实习考勤情况数据，按一定规则将该考勤转换成分数A4，A4分值0‑‑‑100分。...

【技术特征摘要】
1.一种机加工件自动测量系统，其特征在于包括非接触式测量机构和检测服务站，所述的检测服务站分别与非接触式测量机构、数控机床、学校教务系统和训练学生的手机通过网络连接，所述的检测服务站包括激光、视觉信号处理单元、数控机床数据采集单元、机加工件自动评分单元、与学校教务系统交互单元和移动端交互单元；机加工件自动评分单元所需的加工件的主要数据来源于非接触式测量机构的测量值；学生的工作效率通过网络自动从数控机床控制器中采集到，考勤数据通过网络从自动考勤系统中采集到，自动评分单元得到的评价结果自动生成班级成绩单及分析数据报告，通过网络传送到学校教务系统，个人成绩直接发送到训练学生的手机上；评分单元得到的评价结果即实训总成绩A，A＝k1*A1+k2*A2+k3*A3+k4*A4，k1、k2、k3、k4为成绩加权系数，由指导教师根据实际情况设定；其中A1是加工尺寸精度评分：根据工件评分标准所列测量精度要求及实际测量值，利用算法计算出得分A1，A1分值0---100分；其中A2是加工工艺质量评分：通过非接触式测量机构上的视觉传感器和激光传感器采集切削面的图像来判断工具表面质量，设定工件表面质量的评分标准评定，给出得分结果A2，A2分值0---100分；其中A3是加工效率评分：直接从数控机床控制器中采集加工一件工件所需的时间，按一定规则将该时间转换成分数A3，A3分值0---100分；其中A4是考勤纪律评分：通过网络从自动考勤系统中采集学生实习考勤情况数据，按一定规则将该考勤转换成分数A4，A4分值0---100分。2.根据权利要求1所述的一种机加工件自动测量系统，其特征在于所述A1的评分是依据工件的测量公差，而公差包含：尺寸公差、形状公差、位置公差三类，假设基准为b，最小偏移尺寸公差为bmin，最大偏移尺寸公差为bmax，测量值x测量值小于最小偏移尺寸公差，即在该尺寸内，精度符合要求，该工件的该项成绩得满分；测量值大于最大偏移尺寸公差，即在该尺寸外，精度完全不符合要求，该工件的该项成绩得0分；测量值在最小偏移尺寸范围、最大偏移尺寸范围之间，该工件的该项成绩按公式(1)计算得到y，若工件有n个测量值，则得分为3.根据权利要求1所述的一种机加工件自动测量系统，其特征在于所述A2的评分包含：表面波度、表面加工纹理深度、毛刺面积和表面伤痕面积深度四类，每一类占四分之一即25分成绩，假设表面波度公差为a，表面加工纹理深度公差为b，毛刺面积公差为c，表面伤痕面积深度公差为d，测量值分别为ax，bx，cx，dx，通过非接触式测量机构上的视觉传感器和激光传感器采集切削面的信息，经专用算法计算得到测量值，加工面的测量值小于公差值，即在该表面质量要求项的要求内，精度符合要求，该加工面的该项成绩得满分，加工面的测量值大于公差值，在该表面质量要求项的要求外，精度不符合要求，该加工面的该项成绩得0分；Zi是某个加工面的成绩，加工件有m个加工面Zi取某个加工面表面波度、表面加工纹理深度、毛刺面积、表面伤痕面积深度四类成绩平均值，Zi＝(Zi被度+Zi深度+Zi毛刺+Zi伤痕)/4A2值为不合格时，总成绩A不及格；A2值合格时，按计算实训总成绩A的评分公式计算。4.根据权利要求1所述的一种机加工件自动测量系统，其特征在于教师事先确定加工一件工件所需的时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文广，张耀，
申请(专利权)人：黄文广，张耀，
类型：发明
国别省市：浙江,33