[發(fā)明專利]用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化智能裝置及優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011169672.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112015141B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 簡(jiǎn)禎祈;胡凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大量數(shù)控科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/4097
• 分類號(hào): G05B19/4097
• 代理公司: 南京蘇博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32411
• 代理人: 陳婧

1.一種用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化智能裝置，其特征在于，包括硬件加工模塊、預(yù)先測(cè)量建表模塊和工作預(yù)測(cè)模塊；

所述硬件加工模塊，用于固定待測(cè)PCB板，通過鉆頭對(duì)所述待測(cè)PCB板加工，并測(cè)量加工過程中所述待測(cè)PCB板產(chǎn)生的側(cè)向拉力；

所述預(yù)先測(cè)量建表模塊，用于在設(shè)備正常工作前，對(duì)多種厚度的所述待測(cè)PCB板的測(cè)量，利用邊界受力的值，推出破壞點(diǎn)的閾值，模擬出單軸加工時(shí)的力的分布，建立二維正態(tài)分布模型；

所述工作預(yù)測(cè)模塊，用于多軸異步加工時(shí)，將所述待測(cè)PCB板虛擬柵格化，計(jì)算預(yù)測(cè)出真實(shí)步驟中每個(gè)加工軸在每個(gè)柵格的施加力，將每個(gè)加工軸的施加力合并，將合并的施加力與閾值對(duì)比。

2.如權(quán)利要求1所述的用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化智能裝置，其特征在于，

所述硬件加工模塊包括機(jī)械框架、所述待測(cè)PCB板、多軸加工機(jī)器、測(cè)力組件和電腦，所述待測(cè)PCB板與所述機(jī)械框架可拆卸連接，并位于所述機(jī)械框架的一側(cè)；所述多軸加工機(jī)器與所述待測(cè)PCB板抵接，并位于所述待測(cè)PCB板遠(yuǎn)離所述機(jī)械框架的一側(cè)；所述測(cè)力組件與所述機(jī)械框架固定連接，并與所述待測(cè)PCB板固定連接，所述電腦與所述測(cè)力組件電連接。

3.如權(quán)利要求2所述的用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化智能裝置，其特征在于，

所述測(cè)力組件包括第一拉力計(jì)和第二拉力計(jì)，所述第一拉力計(jì)的一端與所述機(jī)械框架固定連接，并另一端與所述待測(cè)PCB板固定連接，且位于所述機(jī)械框架靠近所述待測(cè)PCB的一側(cè)；所述第二拉力計(jì)的一端與所述機(jī)械框架固定連接，并另一端與所述待測(cè)PCB板固定連接，且位于所述待測(cè)PCB板遠(yuǎn)離所述第一拉力計(jì)的一側(cè)。

4.如權(quán)利要求3所述的用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化智能裝置，其特征在于，

所述測(cè)力組件還包括第一旋鈕，所述第一旋鈕與所述第一拉力計(jì)固定連接，并與所述機(jī)械框架固定連接，且位于所述機(jī)械框架靠近所述第一拉力計(jì)的一側(cè)。

5.如權(quán)利要求3所述的用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化智能裝置，其特征在于，

所述測(cè)力組件還包括第二旋鈕，所述第二旋鈕與所述第二拉力計(jì)固定連接，并與所述機(jī)械框架固定連接，且位于所述機(jī)械框架靠近所述第二拉力計(jì)的一側(cè)。

6.如權(quán)利要求1所述的用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化智能裝置，其特征在于，

所述預(yù)先測(cè)量建表模塊包括計(jì)算力傳遞模型中的相關(guān)參數(shù)子模塊和測(cè)量閾值子模塊；所述計(jì)算力傳遞模型中的相關(guān)參數(shù)子模塊，用于模擬單軸加工時(shí)的力的分布，模擬出鉆孔時(shí)的所述待測(cè)PCB板的受力分布情況，計(jì)算出二維正態(tài)分布模型的參數(shù)；所述測(cè)量閾值子模塊，用于判斷變形的情況，利用邊界受力的值和二維正態(tài)分布模型，從而反推出破壞點(diǎn)的閾值。

7.如權(quán)利要求6所述的用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化智能裝置，其特征在于，

所述預(yù)先測(cè)量建表模塊還包括建立參數(shù)模型之間的對(duì)應(yīng)表子模塊，所述建立參數(shù)模型之間的對(duì)應(yīng)表子模塊，用于計(jì)算二維正態(tài)分布模型中的所述計(jì)算力傳遞模型中的相關(guān)參數(shù)子模塊和所述測(cè)量閾值子模塊中的數(shù)據(jù)，獲得二維正態(tài)分布模型中的相關(guān)參數(shù)和對(duì)應(yīng)破壞閾值的對(duì)應(yīng)表格。

8.一種用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟，

多軸加工機(jī)器對(duì)待測(cè)PCB板進(jìn)行加工；

計(jì)算所述多軸加工機(jī)器對(duì)所述待測(cè)PCB板的旋轉(zhuǎn)力，建立力傳遞模型；

多軸加工機(jī)器采用兩個(gè)鉆頭同時(shí)加工，測(cè)量在破壞時(shí)刻，破壞點(diǎn)的柵格位置、對(duì)應(yīng)鉆頭的速度和位置，從而得到破壞閾值；

改變所述待測(cè)PCB板的厚度，并重復(fù)進(jìn)行破壞閾值的測(cè)量，建立數(shù)據(jù)表；

加載預(yù)先測(cè)量建表模塊和工作預(yù)測(cè)模塊，在所述多軸加工機(jī)器的鉆頭進(jìn)行變化之前，調(diào)出對(duì)應(yīng)厚度的所述待測(cè)PCB板的破壞閾值，并與當(dāng)前的所述待測(cè)PCB板受到的合力進(jìn)行對(duì)比；

當(dāng)前的所述待測(cè)PCB板受到的合力大于破壞閾值時(shí)，進(jìn)行預(yù)警。

9.如權(quán)利要求8所述的用于多軸異步加工的運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，在計(jì)算所述多軸加工機(jī)器對(duì)所述待測(cè)PCB板的旋轉(zhuǎn)力，建立力傳遞模型中，所述方法還包括，

基于拉力計(jì)獲得真實(shí)力的值，然后采用模型擬合的方法獲得二維正態(tài)分布模型。