CN108527003A - 一种偏差计量方法以及偏差调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏差计量方法以及偏差调整方法，涉及数控加工技术领域。首先模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到待加工件的预设坐标；接着利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标；最后计算预设坐标与实际坐标的偏差向量。与现有技术相比，本发明提供的偏差计量方法由于采用了计算预设坐标与实际坐标的偏差向量的步骤，所以能够准确地计量出待加工件的实际坐标和预设坐标的偏差向量，纠偏效率高，纠偏效果好，实用性强。

Description

一种偏差计量方法以及偏差调整方法

技术领域

本发明涉及数控加工技术领域，具体而言，涉及一种偏差计量方法以及偏差调整方法。

背景技术

数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。数控加工是用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。

现在，数控加工需要保证待加工品的定位精确，才能保证加工精确，当待加工品不能保证高精确定位时，需要利用其它工具来调整偏差量。

有鉴于此，设计出一种纠偏效果好的偏差计量方法以及偏差调整方法特别是在数控加工中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种偏差计量方法，能够准确地计量出待加工件的实际位置和预设位置的偏差量，纠偏效率高，纠偏效果好，实用性强。

本发明的另一目的在于提供一种偏差调整方法，能够准确地计量出待加工件的实际位置和预设位置的偏差量，纠偏效率高，纠偏效果好，实用性强，用户体验感好。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种偏差计量方法，应用于三轴加工平台，偏差计量方法包括：模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到待加工件的预设坐标；利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标；计算预设坐标与实际坐标的偏差向量。

进一步地，模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到待加工件的预设坐标的步骤包括：利用软件对待加工件的运动轨迹进行模拟；当待加工件运动到预设位置后，截取预设图像；根据预设图像得出待加工件的预设坐标。

进一步地，根据预设图像得出待加工件的预设坐标的步骤中，分别得出待加工件的X轴预设坐标值、Y轴预设坐标值和Z轴预设坐标值。

进一步地，利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标的步骤包括：利用三轴加工平台带动待加工件运动；当待加工件运动到待加工位置后，拍摄实际图像；根据实际图像得出待加工件的实际坐标。

进一步地，利用三轴加工平台带动待加工件运动的步骤前，利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标的步骤还包括：将三轴加工平台移动至不会受到干涉的安全位置。

进一步地，当待加工件运动到待加工位置后，拍摄实际图像的步骤中，利用相机对待加工件进行拍摄，并得到实际图像。

进一步地，相机的数量为两个，两个相机相互垂直。

进一步地，根据实际图像得出待加工件的实际坐标的步骤中，分别得出待加工件的X轴实际坐标值、Y轴实际坐标值和Z轴实际坐标值。

进一步地，计算预设坐标与实际坐标的偏差向量的步骤中，分别计算X轴实际坐标与X轴预设坐标的差值、Y轴实际坐标与Y轴预设坐标的差值和Z轴实际坐标与Z轴预设坐标的差值。

一种偏差调整方法，应用于三轴加工平台，偏差调整方法包括：模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到待加工件的预设坐标；利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标；计算预设坐标与实际坐标的偏差向量；根据偏差向量调整三轴加工平台的位置。

本发明提供的偏差计量方法以及偏差调整方法具有以下有益效果：

本发明提供的偏差计量方法，首先模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到待加工件的预设坐标；接着利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标；最后计算预设坐标与实际坐标的偏差向量。与现有技术相比，本发明提供的偏差计量方法由于采用了计算预设坐标与实际坐标的偏差向量的步骤，所以能够准确地计量出待加工件的实际坐标和预设坐标的偏差向量，纠偏效率高，纠偏效果好，实用性强。

本发明提供的偏差调整方法，包括偏差计量方法，能够准确地计量出待加工件的实际坐标和预设坐标的偏差向量，纠偏效率高，纠偏效果好，实用性强，用户体验感好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的偏差计量方法的步骤框图；

图2为本发明第二实施例提供的偏差调整方法的步骤框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1，本发明实施例提供了一种偏差计量方法，应用于三轴加工平台，能够测量三轴加工平台的运动偏差量。其能够准确地计量出待加工件的实际位置和预设位置的偏差量，纠偏效率高，纠偏效果好，实用性强。需要说明的是，由于待加工件在三轴加工平台的带动下发生运动，所以根据待加工件的实际位置和预设位置的偏差量，能够得出三轴加工平台运动轨迹的偏差量，再根据该偏差量对三轴加工平台的X轴、Y轴和Z轴的位置进行调整，使得待加工件能够在三轴加工平台的带动下准确地运动到预设位置，实现纠偏。

偏差计量方法包括以下步骤：

步骤S101：模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到待加工件的预设坐标。

具体地，步骤S101包括以下三个步骤，分别为：

步骤S1011：利用软件对待加工件的运动轨迹进行模拟。

值得注意的是，利用软件对待加工件进行仿真分析，并模拟待加工件的运动轨迹，使其能够准确地到达加工工位，从而实现精准的数控加工。本实施例中，该软件为ANSYS有限元分析软件，但并不仅限于此，该软件也可以为PRO/E分析软件，对该软件的具体类型不作具体限定。

步骤S1012：当待加工件运动到预设位置后，截取预设图像。

需要说明的是，预设位置即为加工工位所在的位置，待加工件运动到预设位置后，再对待加工件进行加工，此时待加工件的定位精确，加工出来的产品能够符合标准。

步骤S1013：根据预设图像得出待加工件的预设坐标。

需要说明的是，将预设图像放入空间坐标系内，分别得出待加工件的X轴预设坐标值、Y轴预设坐标值和Z轴预设坐标值，能够得出预设位置的具体坐标。

步骤S102：利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标。

具体地，步骤S101包括以下四个步骤，分别为：

步骤S1021：将三轴加工平台移动至不会受到干涉的安全位置。

本实施例中，三轴加工平台包括X轴、Y轴和Z轴，为了防止X轴、Y轴或Z轴的运动被干涉，需要先将整个三轴加工平台移动到不会受到干涉的安全位置。

步骤S1022：利用三轴加工平台带动待加工件运动。

值得注意的是，在利用三轴加工平台带动待加工件运动的过程中，X轴、Y轴和Z轴共同作用，带动待加工件发生运动，使得待加工件运动到待加工位置。需要说明的是，待加工位置与预设位置相同时，三轴加工平台的运动没有偏差；待加工位置与预设位置不同时，三轴加工平台的运动具有一定的偏差量。

步骤S1023：当待加工件运动到待加工位置后，拍摄实际图像。

值得注意的是，在步骤S1023中，利用相机对待加工件进行拍摄，并得到实际图像。本实施例中，相机的数量为两个，两个相机相互垂直，以能够得出待加工件在空间内的位置。

步骤S1024：根据实际图像得出待加工件的实际坐标。

值得注意的是，将实际图像放入空间坐标系内，分别得出待加工件的X轴实际坐标值、Y轴实际坐标值和Z轴实际坐标值，能够得出实际位置的具体坐标。

步骤S103：计算预设坐标与实际坐标的偏差向量。

需要说明的是，在步骤S103中，分别计算X轴实际坐标与X轴预设坐标的差值、Y轴实际坐标与Y轴预设坐标的差值和Z轴实际坐标与Z轴预设坐标的差值，以得到预设坐标与实际坐标的偏差向量，完成对偏差向量的计量。

本发明实施例提供的偏差计量方法，首先模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到待加工件的预设坐标；接着利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标；最后计算预设坐标与实际坐标的偏差向量。与现有技术相比，本发明提供的偏差计量方法由于采用了计算预设坐标与实际坐标的偏差向量的步骤，所以能够准确地计量出待加工件的实际坐标和预设坐标的偏差向量，纠偏效率高，纠偏效果好，实用性强。

第二实施例

请参照图2，本发明实施例提供了一种偏差调整方法，应用于三轴加工平台，能够调整三轴加工平台的运动偏差量，对三轴加工平台的X轴、Y轴和Z轴进行纠偏，实现待加工件的精准定位。

偏差调整方法包括以下步骤：

步骤S201：模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到待加工件的预设坐标。

步骤S202：利用三轴加工平台带动待加工件运动到待加工位置，得到待加工件的实际坐标。

步骤S203：计算预设坐标与实际坐标的偏差向量。

步骤S204：根据偏差向量调整三轴加工平台的位置。

需要说明的是，在步骤S204中，偏差向量中X轴实际坐标与X轴预设坐标的差值为第一向量值，Y轴实际坐标与Y轴预设坐标的差值为第二向量值，Z轴实际坐标与Z轴预设坐标的差值为第三向量值。将X轴沿其轴向调整第一向量值的距离，将Y轴沿其轴向调整第二向量值的距离，将Z轴沿其轴向调整第三向量值的距离。

本发明实施例提供的偏差调整方法的有益效果与第一实施例相同，在此不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种偏差计量方法，应用于三轴加工平台，其特征在于，所述偏差计量方法包括：

模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到所述待加工件的预设坐标；

利用所述三轴加工平台带动所述待加工件运动到待加工位置，得到所述待加工件的实际坐标；

计算所述预设坐标与所述实际坐标的偏差向量。

2.根据权利要求1所述的偏差计量方法，其特征在于，所述模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到所述待加工件的预设坐标的步骤包括：

利用软件对所述待加工件的运动轨迹进行模拟；

当所述待加工件运动到所述预设位置后，截取预设图像；

根据所述预设图像得出所述待加工件的所述预设坐标。

3.根据权利要求2所述的偏差计量方法，其特征在于，所述根据所述预设图像得出所述待加工件的所述预设坐标的步骤中，分别得出所述待加工件的X轴预设坐标值、Y轴预设坐标值和Z轴预设坐标值。

4.根据权利要求3所述的偏差计量方法，其特征在于，所述利用所述三轴加工平台带动所述待加工件运动到待加工位置，得到所述待加工件的实际坐标的步骤包括：

利用所述三轴加工平台带动所述待加工件运动；

当所述待加工件运动到所述待加工位置后，拍摄实际图像；

根据所述实际图像得出所述待加工件的所述实际坐标。

5.根据权利要求4所述的偏差计量方法，其特征在于，所述利用所述三轴加工平台带动所述待加工件运动的步骤前，所述利用所述三轴加工平台带动所述待加工件运动到待加工位置，得到所述待加工件的实际坐标的步骤还包括：

将所述三轴加工平台移动至不会受到干涉的安全位置。

6.根据权利要求4所述的偏差计量方法，其特征在于，所述当所述待加工件运动到所述待加工位置后，拍摄实际图像的步骤中，利用相机对所述待加工件进行拍摄，并得到所述实际图像。

7.根据权利要求6所述的偏差计量方法，其特征在于，所述相机的数量为两个，两个所述相机相互垂直。

8.根据权利要求4所述的偏差计量方法，其特征在于，所述根据所述实际图像得出所述待加工件的所述实际坐标的步骤中，分别得出所述待加工件的X轴实际坐标值、Y轴实际坐标值和Z轴实际坐标值。

9.根据权利要求8所述的偏差计量方法，其特征在于，所述计算所述预设坐标与所述实际坐标的偏差向量的步骤中，分别计算所述X轴实际坐标与所述X轴预设坐标的差值、所述Y轴实际坐标与所述Y轴预设坐标的差值和所述Z轴实际坐标与所述Z轴预设坐标的差值。

10.一种偏差调整方法，应用于三轴加工平台，其特征在于，所述偏差调整方法包括：

模拟待加工件的运动过程并到达预设位置，得到所述待加工件的预设坐标；

利用所述三轴加工平台带动所述待加工件运动到待加工位置，得到所述待加工件的实际坐标；

计算所述预设坐标与所述实际坐标的偏差向量；

根据所述偏差向量调整所述三轴加工平台的位置。