[發明專利]數控機床刀具自動補償系統及方法

有效

• 申請號: 202011471949.1
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112705997B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 邵國安;吳環;宋家春;劉文鋒
• 申請（專利權）人: 廣州數控設備有限公司
• 主分類號: B23Q15/12
• 分類號: B23Q15/12;B23Q17/20;G05B19/41
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻;李君

1.一種數控機床刀具自動補償系統，其特征在于，所述系統包括測量儀器、產線控制器、網絡服務器以及多臺數控設備，所述測量儀器為激光傳感器，測量儀器與產線控制器連接，所述產線控制器和多臺數控設備分別與網絡服務器連接，多臺數控設備構成一組數控設備組：

所述產線控制器，用于當加工工件到達測量儀器的測量位置測量時，讀取測量儀器的測量數據；將測量數據發送給各臺數控設備，同時與各數控設備進行雙方通信，以完成刀具自動補償操作，具體包括：通過G信號、F信號與各數控設備進行雙方通信，以完成刀具自動補償操作；

所述數控設備為生產線開發了自動刀具補償功能，并增加了標準的測量行業的通訊協議的解析和處理，能夠獨立直接連接測量儀器進行補償，并能夠與客戶端建立連接，建立連接后，在數控設備的顯示屏界面上查看加工工件的測量數據、測量位置的標準工件數據、加工工件的允許誤差范圍、測量位置是否開啟補償功能、測量儀器的最大補償范圍、測量位置所對應的補償刀具編號以及測量位置對應的加工軸號，實現數控設備在顯示屏界面上一邊采集加工工件的測量數據，一邊根據設定的參數進行刀具自動補償；

所述通過G信號和F信號與各數控設備進行雙方通信，以完成刀具自動補償操作，具體包括：

使用一個特定的G信號通知各數控設備，以使數控設備在接收到G信號后，根據設定的參數對測量數據進行刀具補償計算，判斷加工工件是否合格，對不合格且測量數據沒有超出最大補償范圍的加工工件進行刀具補償，并生成刀具補償日志，同時反饋是否合格的F信號給產線控制器，所述設定的參數包括測量位置的標準工件數據、加工工件的允許誤差范圍、測量位置是否開啟補償功能、測量儀器的最大補償范圍、測量位置所對應的補償刀具編號以及測量位置對應的加工軸號；

當接收到數控設備反饋的F信號后，發送G信號清除消息給數控設備，以使數控設備在接收到G信號清除信息后，發送F信號清除消息給產線控制器；

根據設定的參數對測量數據進行刀具補償計算，判斷加工工件是否合格，具體包括：

利用階梯函數進行刀具補償計算，如下式：

其中，x為加工工件的測量數據，e1為允許誤差，e2為最大補償值；

若加工工件的測量數據未超出設定的允許誤差，則判斷加工工件合格；若加工工件的測量數據超出設定的允許誤差，則判斷加工工件不合格，同時考慮到測量的滯后性，后面的幾個加工工件都屬于不合格的產品，具體數量需根據每個加工工件的加工時間來確定；

判斷加工工件不合格后，若測量數據未超出最大補償值，屬于數控設備的調節范圍，自行修正進行刀具補償，修正后就是合格品；若測量數據超出設定的最大補償值，數控設備無法修正，自動產生報警，數控設備停機。

2.根據權利要求1所述的數控機床刀具自動補償系統，其特征在于，所述數控設備通過網絡服務器與客戶端連接，以查看加工工件的測量數據、測量位置的標準工件數據、加工工件的允許誤差范圍、測量位置是否開啟補償功能、測量儀器的最大補償范圍、測量位置所對應的補償刀具編號以及測量位置對應的加工軸號。