一种带视觉装置的加工中心运动定位保护系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及加工中心技术领域，尤其涉及一种带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，包括，加工中心、比对模块，以及，用以根据实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度判定该刀具在该高度下的运行状况是否符合预设标准，根据所述实际运行轨迹的轮廓与所述运行轨迹的轮廓的平行度对该刀具在该高度下运行状况不符合标准的原因进行进一步判定的判定模块，以及，根据判定模块的判定结果重新选取对应硬度的刀具，以及，将刀具在加工过程中的转速、移动速度或单次下降的高度调节至对应值的调节模块，加工中心定位保护系统对加工过程中的加工件进行监控，并根据加工件的硬度对刀具的硬度进行选定，进一步提高了加工件加工的精度。进一步提高了加工件加工的精度。进一步提高了加工件加工的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种带视觉装置的加工中心运动定位保护系统


[0001]本专利技术涉及加工中心
，尤其涉及一种带视觉装置的加工中心运动定位保护系统。

技术介绍

[0002]加工中心是一种由程序控制的自动化机床，其控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床动作并加工零件。加工中心的零件加工程序，是从零件图纸到生成刀具轨迹的数控加工全过程，可通过手工编程或计算机自动编程来获得。
[0003]中国专利公开号：CN107479500B，公开了一种带视觉装置的加工中心运动定位数控系统及方法，包括加工中心数控子系统、伺服驱动和位置检测子系统、视觉检测子系统，引入视觉检测装置，并在原有工作流程中加入图像处理、走刀前碰撞预判、安全/危险连锁等工作流程；由此可见，所述现有技术中存在以下问题：未对加工过程中的加工件进行监控，未能根据加工件的硬度对刀具的硬度进行选定，影响了加工件加工的精度。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，用以克服现有技术中未对加工过程中的加工件进行监控，未能根据加工件的硬度对刀具的硬度进行选定，使加工件的加工的精度产生误差的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，包括：加工中心，其内部设有若干种类刀具且加工中心针对各种类的刀具均设有若干不同硬度的替换刀具，加工中心内还设有用以获取加工件尺寸及刀具振动频率的视觉检测模块以及用以获取加工件表面粗糙度的粗糙度测量仪；比对模块，其与所述加工中心中的对应部件相连，用以分别将所述视觉检测模块获取的所述刀具在不同高度的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹进行比对以分别确定该刀具在不同高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度；所述比对模块在所述加工中心选用单个所述刀具时以该刀具所处的初始点位为原点建立空间直角坐标系，并根据使用者设置的编程信息中刀具运行过程中在不同垂直坐标下的运行轨迹获取该刀具在本次加工过程中不同高度下的预设运行轨迹；判定模块，其与所述比对模块相连，用以根据所述刀具在不同高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度判定该刀具在该高度下的运行状况是否符合预设标准；所述判定模块在初步判定所述刀具在单个高度下的运行状况不符合标准时根据所述实际运行轨迹的轮廓与所述运行轨迹的轮廓的平行度对该刀具在该高度下运行状况不符合标准的原因进行进一步判定；调节模块，其分别与所述加工中心、所述比对模块和所述判定模块的对应部件相
连，用以根据判定模块的判定结果重新选取对应硬度的刀具，以及，将刀具在加工过程中的转速、移动速度或单次下降的高度调节至对应值。
[0006]进一步地，所述判定模块根据使用者设置的编程信息获取不同高度对应的刀具的预设轨迹曲线，针对单一高度比对模块将所述视觉检测模块获取的刀具运行的实际轨迹的曲线与预设轨迹的曲线重合比对以获取轨迹曲线重合的长度占预设轨迹的曲线长度的比重以确定刀具运行的实际轨迹曲线与预设轨迹曲线的重合度；所述判定模块根据单个高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度确定加工中心的运行状态是否符合预设标准的判定方式，其中：第一判定方式为所述判定模块判定所述加工中心的运行状况不符合预设标准，并发出针对加工中心异常的警报；所述第一判定方式满足该高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度小于等于第一预设重合度；第二判定方式为所述判定模块初步判定加工中心的运行参数不符合预设标准，根据所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度对加工中心的运行状态进行二次判定；所述第二判定方式满足该高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度小于等于第二预设重合度且大于所述第一预设重合度；第三判定方式为所述判定模块判定加工中心的运行参数符合预设标准，并控制加工中心以当前运行参数运行；所述第三判定方式满足该高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度大于等于所述第二预设重合度。
[0007]进一步地，所述判定模块在所述第二判定方式下所述比对模块将预设轨迹的曲线与实际轨迹的曲线进行比对以获取平行的曲线的长度占实际轨迹的曲线的总长度的比重以获得刀具运行的实际轨迹曲线与预设轨迹曲线的平行度；所述判定模块根据所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度确定加工中心的运行状态是否符合预设标准的二次判定方式，其中：第一二次判定方式为所述判定模块判定加工中心的运行状态不符合预设标准，并控制加工中心终止运行；所述第一二次判定方式满足所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度小于等于预设第一预设平行度；第二二次判定方式为所述判定模块判定所述加工中心的运行状态不符合预设标准，并根据计算的刀具评价值选定对应的替换刀具作为加工刀具；所述第二二次判定方式满足所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度小于等于第二预设平行度且大于所述第一预设平行度；第三二次判定方式为所述判定模块判定所述加工中心的运行状态不符合预设标准，并根据所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度与第二预设平行度的差值将所述刀具的移动速度降低至对应值；所述第三二次判定方式满足所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度大于所述第二预设平行度。
[0008]进一步地，所述判定模块在第所述第二二次判定方式下计算刀具评价值K，设定刀具评价值的计算公式为，其中，C为所述粗糙度测量仪获取的加工件表面的粗糙度，n为刀具在预设时长内不同振动频率的数量，f
i
为第i个振动频率对应的频率值，i=1，2，3...n，α为第一预设参数，设定α=4.5mm，β为第二预设参数，设定β=550HZ。
[0009]进一步地，所述调节模块根据当前刀具评价值与预设标准刀具评价值的差值选定当前刀具的替换刀具中的对应硬度的替换刀具作为加工刀具的刀具选定方式，其中：第一刀具选定方式为所述调节模块使用第一硬度调节系数将判定模块中预设的当前刀具的硬度调节至对应值，并根据调节后的硬度选定对应的替换刀具作为加工刀具；所述第一刀具选定方式满足当前刀具评价值与预设标准刀具评价值的差值小于等于第一预设差值；第二刀具选定方式为所述调节模块使用第二硬度调节系数将判定模块中预设的当前刀具的硬度调节至对应值，并根据调节后的硬度选定对应的替换刀具作为加工刀具；所述第二刀具选定方式满足当前刀具评价值与预设标准刀具评价值的差值小于等于第二预设差值且大于所述第一预设差值；第三刀具选定方式为所述调节模块使用第三硬度调节系数将判定模块中预设的当前刀具的硬度调节至对应值，并根据调节后的硬度选定对应的替换刀具作为加工刀具；所述第三刀具选定方式满足当前刀具评价值与预设标准刀具评价值的差值大于所述第二预设差值。
[0010]进一步地，所述调节模块在所述第三二次判定方式下根据所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度与第二预设平行度的差值确定所述刀具的移动速度的速度调节方式，其中：第一速度调节方式为所述调节模块使用第一速度调节系数将所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，其特征在于，包括：加工中心，其内部设有若干种类刀具且加工中心针对各种类的刀具均设有若干不同硬度的替换刀具，加工中心内还设有用以获取加工件尺寸及刀具振动频率的视觉检测模块以及用以获取加工件表面粗糙度的粗糙度测量仪；比对模块，其与所述加工中心中的对应部件相连，用以分别将所述视觉检测模块获取的所述刀具在不同高度的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹进行比对以分别确定该刀具在不同高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度；所述比对模块在所述加工中心选用单个所述刀具时以该刀具所处的初始点位为原点建立空间直角坐标系，并根据使用者设置的编程信息中刀具运行过程中在不同垂直坐标下的运行轨迹获取该刀具在本次加工过程中不同高度下的预设运行轨迹；判定模块，其与所述比对模块相连，用以根据所述刀具在不同高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度判定该刀具在该高度下的运行状况是否符合预设标准；所述判定模块在初步判定所述刀具在单个高度下的运行状况不符合标准时根据所述实际运行轨迹的轮廓与所述运行轨迹的轮廓的平行度对该刀具在该高度下运行状况不符合标准的原因进行进一步判定；调节模块，其分别与所述加工中心、所述比对模块和所述判定模块的对应部件相连，用以根据判定模块的判定结果重新选取对应硬度的刀具，以及，将刀具在加工过程中的转速、移动速度或单次下降的高度调节至对应值。2.根据权利要求1所述的带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，其特征在于，所述判定模块根据使用者设置的编程信息获取不同高度对应的刀具的预设轨迹曲线，针对单一高度比对模块将所述视觉检测模块获取的刀具运行的实际轨迹的曲线与预设轨迹的曲线重合比对以获取轨迹曲线重合的长度占预设轨迹的曲线长度的比重以确定刀具运行的实际轨迹曲线与预设轨迹曲线的重合度；所述判定模块根据单个高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度确定加工中心的运行状态是否符合预设标准的判定方式，其中：第一判定方式为所述判定模块判定所述加工中心的运行状况不符合预设标准，并发出针对加工中心异常的警报；所述第一判定方式满足该高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度小于等于第一预设重合度；第二判定方式为所述判定模块初步判定加工中心的运行参数不符合预设标准，根据所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度对加工中心的运行状态进行二次判定；所述第二判定方式满足该高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度小于等于第二预设重合度且大于所述第一预设重合度；第三判定方式为所述判定模块判定加工中心的运行参数符合预设标准，并控制加工中心以当前运行参数运行；所述第三判定方式满足该高度下的实际运行轨迹与对应的预设运行轨迹的重合度大于等于所述第二预设重合度。3.根据权利要求2所述的带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，其特征在于，所述判定模块在所述第二判定方式下所述比对模块将预设轨迹的曲线与实际轨迹的曲线进行比对以获取平行的曲线的长度占实际轨迹的曲线的总长度的比重以获得刀具运行的实际轨迹曲线与预设轨迹曲线的平行度；
所述判定模块根据所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度确定加工中心的运行状态是否符合预设标准的二次判定方式，其中：第一二次判定方式为所述判定模块判定加工中心的运行状态不符合预设标准，并控制加工中心终止运行；所述第一二次判定方式满足所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度小于等于预设第一预设平行度；第二二次判定方式为所述判定模块判定所述加工中心的运行状态不符合预设标准，并根据计算的刀具评价值选定对应的替换刀具作为加工刀具；所述第二二次判定方式满足所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度小于等于第二预设平行度且大于所述第一预设平行度；第三二次判定方式为所述判定模块判定所述加工中心的运行状态不符合预设标准，并根据所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度与第二预设平行度的差值将所述刀具的移动速度降低至对应值；所述第三二次判定方式满足所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度大于所述第二预设平行度。4.根据权利要求3所述的带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，其特征在于，所述判定模块在第所述第二二次判定方式下计算刀具评价值K，设定刀具评价值的计算公式为，其中，C为所述粗糙度测量仪获取的加工件表面的粗糙度，n为刀具在预设时长内不同振动频率的数量，f
i
为第i个振动频率对应的频率值，i=1，2，3...n，α为第一预设参数，设定α=4.5mm，β为第二预设参数，设定β=550HZ。5.根据权利要求4所述的带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，其特征在于，所述调节模块根据当前刀具评价值与预设标准刀具评价值的差值选定当前刀具的替换刀具中的对应硬度的替换刀具作为加工刀具的刀具选定方式，其中：第一刀具选定方式为所述调节模块使用第一硬度调节系数将判定模块中预设的当前刀具的硬度调节至对应值，并根据调节后的硬度选定对应的替换刀具作为加工刀具；所述第一刀具选定方式满足当前刀具评价值与预设标准刀具评价值的差值小于等于第一预设差值；第二刀具选定方式为所述调节模块使用第二硬度调节系数将判定模块中预设的当前刀具的硬度调节至对应值，并根据调节后的硬度选定对应的替换刀具作为加工刀具；所述第二刀具选定方式满足当前刀具评价值与预设标准刀具评价值的差值小于等于第二预设差值且大于所述第一预设差值；第三刀具选定方式为所述调节模块使用第三硬度调节系数将判定模块中预设的当前刀具的硬度调节至对应值，并根据调节后的硬度选定对应的替换刀具作为加工刀具；所述第三刀具选定方式满足当前刀具评价值与预设标准刀具评价值的差值大于所述第二预设差值。6.根据权利要求5所述的带视觉装置的加工中心运动定位保护系统，其特征在于，所述调节模块在所述第三二次判定方式下根据所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度与第二预设平行度的差值确定所述刀具的移动速度的速度调节方式，其中：第一速度调节方式为所述调节模块使用第一速度调节系数将所述刀具的移动速度降
低至第一速度；所述第一速度调节方式满足所述实际运行轨迹的曲线与所述预设运行轨迹的曲线的平行度与第二预设平行度的差值小于等于第一预设平行度差值；第二速度调节方式为所述调节模块使用第二速度调节系数将所述刀具的移动速度降低至第二速度；所述第二速度调节方式满足所述实际运行轨迹的曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈希硕，赵娜，冯昌伟，
申请(专利权)人：山东硕德博数控机械有限公司，
类型：发明
国别省市：