[發明專利]用于多軸異步加工的運動參數優化智能裝置及優化方法

有效

• 申請號: 202011169672.7
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112015141B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 簡禎祈;胡凱
• 申請（專利權）人: 南京大量數控科技有限公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 南京蘇博知識產權代理事務所(普通合伙) 32411
• 代理人: 陳婧

1.一種用于多軸異步加工的運動參數優化智能裝置，其特征在于，包括硬件加工模塊、預先測量建表模塊和工作預測模塊；

所述硬件加工模塊，用于固定待測PCB板，通過鉆頭對所述待測PCB板加工，并測量加工過程中所述待測PCB板產生的側向拉力；

所述預先測量建表模塊，用于在設備正常工作前，對多種厚度的所述待測PCB板的測量，利用邊界受力的值，推出破壞點的閾值，模擬出單軸加工時的力的分布，建立二維正態分布模型；

所述工作預測模塊，用于多軸異步加工時，將所述待測PCB板虛擬柵格化，計算預測出真實步驟中每個加工軸在每個柵格的施加力，將每個加工軸的施加力合并，將合并的施加力與閾值對比。

2.如權利要求1所述的用于多軸異步加工的運動參數優化智能裝置，其特征在于，

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

3.如權利要求2所述的用于多軸異步加工的運動參數優化智能裝置，其特征在于，

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

4.如權利要求3所述的用于多軸異步加工的運動參數優化智能裝置，其特征在于，

所述測力組件還包括第一旋鈕，所述第一旋鈕與所述第一拉力計固定連接，并與所述機械框架固定連接，且位于所述機械框架靠近所述第一拉力計的一側。

5.如權利要求3所述的用于多軸異步加工的運動參數優化智能裝置，其特征在于，

所述測力組件還包括第二旋鈕，所述第二旋鈕與所述第二拉力計固定連接，并與所述機械框架固定連接，且位于所述機械框架靠近所述第二拉力計的一側。

6.如權利要求1所述的用于多軸異步加工的運動參數優化智能裝置，其特征在于，

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

7.如權利要求6所述的用于多軸異步加工的運動參數優化智能裝置，其特征在于，

所述預先測量建表模塊還包括建立參數模型之間的對應表子模塊，所述建立參數模型之間的對應表子模塊，用于計算二維正態分布模型中的所述計算力傳遞模型中的相關參數子模塊和所述測量閾值子模塊中的數據，獲得二維正態分布模型中的相關參數和對應破壞閾值的對應表格。

8.一種用于多軸異步加工的運動參數優化方法，其特征在于，包括如下步驟，

多軸加工機器對待測PCB板進行加工；

計算所述多軸加工機器對所述待測PCB板的旋轉力，建立力傳遞模型；

多軸加工機器采用兩個鉆頭同時加工，測量在破壞時刻，破壞點的柵格位置、對應鉆頭的速度和位置，從而得到破壞閾值；

改變所述待測PCB板的厚度，并重復進行破壞閾值的測量，建立數據表；

加載預先測量建表模塊和工作預測模塊，在所述多軸加工機器的鉆頭進行變化之前，調出對應厚度的所述待測PCB板的破壞閾值，并與當前的所述待測PCB板受到的合力進行對比；

當前的所述待測PCB板受到的合力大于破壞閾值時，進行預警。

9.如權利要求8所述的用于多軸異步加工的運動參數優化方法，其特征在于，在計算所述多軸加工機器對所述待測PCB板的旋轉力，建立力傳遞模型中，所述方法還包括，

基于拉力計獲得真實力的值，然后采用模型擬合的方法獲得二維正態分布模型。