[發(fā)明專利]用于標(biāo)定機床的結(jié)構(gòu)性參數(shù)的方法、裝置及機床控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011355184.5
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112631199B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝淼;徐力宇;羅一堯
• 申請（專利權(quán)）人: 上海柏楚電子科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19;B23Q17/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;張鑫

1.一種用于標(biāo)定機床的結(jié)構(gòu)性參數(shù)的方法，包括如下步驟：

a)在所述機床的加工頭末端的高度保持不變的情況下，使所述機床的各個旋轉(zhuǎn)軸分別旋轉(zhuǎn)到至少2個不同的旋轉(zhuǎn)角度以基于所述結(jié)構(gòu)性參數(shù)的個數(shù)構(gòu)成N個不同的旋轉(zhuǎn)角度組，并獲取所述加工頭末端的對應(yīng)的N個機床機械坐標(biāo)中的高度坐標(biāo)值，其中N為大于1的自然數(shù)且至少比所述結(jié)構(gòu)性參數(shù)的個數(shù)大1；

b)基于所述N個不同的旋轉(zhuǎn)角度組和所獲取的所述N個高度坐標(biāo)值，從所述機床的加工頭的末端位姿矩陣計算出待標(biāo)定的結(jié)構(gòu)性參數(shù)；

c)檢驗所計算出的結(jié)構(gòu)性參數(shù)是否滿足精度要求；

d)如果所計算出的結(jié)構(gòu)性參數(shù)不滿足精度要求，則增大N，再次執(zhí)行上述步驟a)至c)，直到所計算出的結(jié)構(gòu)性參數(shù)滿足精度要求；以及

e)將所述計算出的結(jié)構(gòu)性參數(shù)標(biāo)定為所述機床的結(jié)構(gòu)性參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述機床的調(diào)高器處于跟隨狀態(tài)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少2個不同的旋轉(zhuǎn)角度彼此間隔均勻的角度差。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢驗通過插補來實現(xiàn)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸的個數(shù)為2時，所述N個不同的旋轉(zhuǎn)角度組中至少有1組的旋轉(zhuǎn)角度所對應(yīng)的2個旋轉(zhuǎn)軸的法向量夾角與剩余N-1組不同，所述法向量夾角為所述2個旋轉(zhuǎn)軸的位置所構(gòu)成的法向量與機床機械坐標(biāo)系下的高度坐標(biāo)軸的夾角。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸的個數(shù)為2，所述結(jié)構(gòu)性參數(shù)的個數(shù)為4，所述N為9。

7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟b)包括：

b1)基于所述加工頭的末端位姿矩陣得到所述加工頭的末端高度函數(shù)，該末端高度函數(shù)應(yīng)變于所述待標(biāo)定的結(jié)構(gòu)性參數(shù)、所述加工頭末端的機床機械坐標(biāo)中的旋轉(zhuǎn)角度以及該機械坐標(biāo)中的高度坐標(biāo)值；以及

b2)基于所述N個不同的旋轉(zhuǎn)角度組和所獲取的所述N個高度坐標(biāo)值，從所述末端高度函數(shù)計算出所述待標(biāo)定的結(jié)構(gòu)性參數(shù)。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟b2)包括：

將所述N個不同的旋轉(zhuǎn)角度組和所獲取的所述N個高度坐標(biāo)值輸入所述末端高度函數(shù)，從而得到采樣矩陣；以及

基于所述采樣矩陣計算出所述待標(biāo)定的結(jié)構(gòu)性參數(shù)。

9.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，基于所述加工頭末端的機床機械坐標(biāo)和所述待標(biāo)定的結(jié)構(gòu)性參數(shù)建立所述加工頭的末端位姿矩陣。

10.一種用于標(biāo)定機床的結(jié)構(gòu)性參數(shù)的裝置，包括：

計算單元，用于計算待標(biāo)定的結(jié)構(gòu)性參數(shù)；以及

控制單元，配置為執(zhí)行如下操作：

a)在所述機床的加工頭末端的高度保持不變的情況下，使所述機床的各個旋轉(zhuǎn)軸分別旋轉(zhuǎn)到至少2個不同的旋轉(zhuǎn)角度以基于所述結(jié)構(gòu)性參數(shù)的個數(shù)構(gòu)成N個不同的旋轉(zhuǎn)角度組，并獲取所述加工頭末端的對應(yīng)的N個機床機械坐標(biāo)中的高度坐標(biāo)值，其中N為大于1的自然數(shù)且至少比所述結(jié)構(gòu)性參數(shù)的個數(shù)大1；

b)控制所述計算單元基于所述N個不同的旋轉(zhuǎn)角度組和所獲取的所述N個高度坐標(biāo)值從所述機床的加工頭的末端位姿矩陣計算出待標(biāo)定的結(jié)構(gòu)性參數(shù)；

c)檢驗所計算出的結(jié)構(gòu)性參數(shù)是否滿足精度要求；

d)如果所計算出的結(jié)構(gòu)性參數(shù)不滿足精度要求，則增大N，再次執(zhí)行上述操作a)至c)，直到所計算出的結(jié)構(gòu)性參數(shù)滿足精度要求；以及

e)將所述計算出的結(jié)構(gòu)性參數(shù)標(biāo)定為所述機床的結(jié)構(gòu)性參數(shù)。

11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述機床的調(diào)高器處于跟隨狀態(tài)。

12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述至少2個不同的旋轉(zhuǎn)角度彼此間隔均勻的角度差。