一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统技术方案

技术编号:31160483 阅读:14 留言:0更新日期:2021-12-04 10:27
本发明专利技术公开了一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统,包括加工程序、机床数控系统、工作台、红外传感器、激光干涉仪、数据采集变送模块、计算处理模块。机床工作时,红外传感器采集工作台的温度信号,激光干涉仪采集工作台的位移信号,数据采集变送模块将信号信息转化为数据信息传递给计算处理模块,经过DSP芯片综合建模分析,输出误差补偿信号,经机床数控系统,实现对工作台的误差补偿。本发明专利技术解决传统方法温度传感器多及布线复杂的缺陷,同时解决温度传感器信号干扰的问题,提升误差补偿精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统


[0001]本专利技术涉及数控机床领域,具体涉及数控机床误差测量及补偿领域。

技术介绍

[0002]数控机床的误差包括机床的原始误差和加工过程中产生的误差。原始误差主要受设计精度及控制精度影响,受生产能力的限制,降低原始误差难度及成本较大。加工过程中产生的误差占比较大,主要包括机床受热变形引起的热误差,机床受力变形引起的力误差,刀具磨损引起的磨损误差等。各误差元素不是孤立存在的,而是相互影响、相互作用的,随着机床温度升高,机床定位误差不断增大,且具有滞后性。数控机床总误差是各误差元素矢量叠加和耦合的结果。
[0003]目前,减小加工过程中产生的误差主要为误差补偿法,现有误差补偿技术存在温度测试复杂、传感器电信号易受干扰、误差补偿模型通用性差等缺陷。
[0004]本专利技术采用红外温度测试仪,测试机床各部分温度梯度,解决传统温度传感器数量多及布线复杂的缺陷,同时解决温度传感器信号干扰的问题。采用激光干涉仪进行力误差及磨损误差的测量,提升测量精度。
[0005]通过对影响数控机床加工精度的各误差元素进行建模,建立误差实时补偿系统,与数控系统实时信息交互,实现机床几何误差、热误差、力误差等多误差元素的综合实时补偿。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统,解决了现有技术中存在的温度测试复杂、传感器信号易受干扰、误差补偿模型通用性差等缺陷。
[0007]为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统,其创新点在于,包括:
[0008]加工程序,所述加工程序与机床数控系统相连接;
[0009]机床数控系统,所述机床数控系统与工作台及计算处理模块相连接;
[0010]工作台,所述工作台包含坐标系统及刀具系统等设备,实现对零件的加工工作;
[0011]红外传感器,所述红外传感器与数据采集变送模块相连接;
[0012]激光干涉仪,所述激光干涉仪与数据采集变送模块相连接;
[0013]数据采集变送模块,所述数据采集变送模块与计算处理模块相连接;
[0014]计算处理模块,所述计算处理模块与机床数控系统相连接。
[0015]进一步的,所述机床数控系统受加工程序控制。
[0016]进一步的,所述机床数控系统受计算处理模块的信号控制。
[0017]进一步的,所述机床数控系统控制工作台工作。
[0018]进一步的,所述红外传感器采集工作台的温度信号,并传递至数据采集变送模块。
[0019]进一步的,所述激光干涉仪采集工作台的位移信号,并传递至数据采集变送模块。
[0020]进一步的,所述数据采集变送模块将信号信息转变为数据信息,并传递给计算处理模块。
[0021]进一步的,所述计算处理模块利用DSP芯片进行综合建模分析,输出误差补偿信号,经机床数控系统,实现对工作台的误差补偿。
[0022]本专利技术有益效果为:
[0023]本专利技术解决传统方法温度传感器多及布线复杂的缺陷,同时解决温度传感器信号干扰的问题,提升误差补偿精度。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的系统框图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。
[0027]如图1所示,如图1所示,本专利技术提供了一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统的实施例中,加工程序与机床数控系统相连接,并控制机床数控系统。机床数控系统与工作台相连接并控制工作台工作;此外机床数控系统与计算处理模块相连接,受计算处理模块给出的误差补偿信号控制,并进一步控制工作台,实现误差补偿控制。工作台包含坐标系统及刀具系统等设备,实现对零件的加工工作。红外传感器与数据采集变送模块相连接,并将温度信号传递给数据采集变送模块。激光干涉仪与数据采集变送模块相连接,并将工作台位移信号传递给数据采集变送模块。数据采集变送模块与计算处理模块相连接,并将信号信息转化为数据信息,传递给计算处理模块。计算处理模块与机床数控系统相连接,计算处理模块利用DSP芯片进行综合建模分析,输出误差补偿信号,经机床数控系统,实现对工作台的误差补偿。
[0028]最后需要说明的是,尽管在本文中已经对上述实施例进行了描述,但并非因此限制本专利技术的专利保护范围。因此,基于本专利技术的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的
,均包括在本专利技术的保护范围之内。
[0029]以上所述,仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本专利技术技术方案的精神和范围,均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统,其特征在于,包括:加工程序,所述加工程序与机床数控系统相连接;机床数控系统,所述机床数控系统与工作台及计算处理模块相连接;工作台,所述工作台包含坐标系统及刀具系统等设备,实现对零件的加工工作;红外传感器,所述红外传感器与数据采集变送模块相连接;激光干涉仪,所述激光干涉仪与数据采集变送模块相连接;数据采集变送模块,所述数据采集变送模块与计算处理模块相连接;计算处理模块,所述计算处理模块与机床数控系统相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统,其特征在于:所述机床数控系统受加工程序控制。3.根据权利要求2所述的一种基于DSP的数控机床误差测量及补偿系统,其特征在于:所述机床数控系统受计算处理模块的信号控制。4.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员:周辉琴周建华
申请(专利权)人:南通福田机床科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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