CN115319274A - Ifov***的平台位置预测方法及振镜指令延时补偿 - Google Patents

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Abstract

本发明应用于振镜校正领域，提供了一种IFOV***的平台位置预测方法及振镜指令延时补偿，其中，平台位置预测方法具体包括：获取平台的第一位置X1、第二位置X2以及第三位置X3，并记录所述第一位置X1到所述第二位置X2的时间T1以及所述第二位置X2到所述第三位置X3的时间T2，其中，所述时间T1和所述时间T2分别对应N1和N2个时间周期Ts；所述周期Ts表征了IFOV***的指令周期；并通过所获取的平台信息，计算出平台的初速度以及加速度，最终预测平台在IFOV***收到光斑指令到执行振镜指令的时间内延时的位置。

Description

IFOV***的平台位置预测方法及振镜指令延时补偿
技术领域
本发明涉及振镜校正领域，尤其涉及一种IFOV***的平台位置预测方法及振镜指令延时补偿。
背景技术
振镜加工最早是单振镜加工，即振镜固定不能动，利用振镜本身的加工范围进行加工。这种方式加工范围太小，于是接着出现了拼接式的加工，即振镜先在它的加工范围内加工，然后平台带着振镜或是工件运动到另一个地方停下来，振镜再加工，如此反复。这种方式平台要经常走走停停，既影响了加工效率，又影响了加工精度(拼接处有错位)。于是出现了IFOV加工，在加工时振镜和平台同时运动，既提高了加工范围，又保证了加工精度。IFOV加工的关键在于平台和振镜的配合，因为最终对加工质量起决定性作用的是光斑轨迹，而平台和振镜都会同时影响光斑轨迹。
在现有方案中，振镜的指令为光斑指令减去平台编码器反馈，如果计算出的振镜指令发给振镜之后振镜可以立刻执行这条指令，振镜能立刻到达我们想要的位置，那么理论上就不会有问题。但是实际上IFOV***收到光斑指令到执行振镜指令的时间内，平台已经开始移动，从而导致振镜经过振镜指令后到达的位置不是预设的位置，最终使得振镜的加工精度降低。
发明内容
本发明提供了IFOV***的平台位置预测方法及振镜指令延时补偿，用以提高振镜的加工精度。
根据本发明的第一方面，提供了一种IFOV***的平台位置预测方法，包括：
S1：获取平台的第一位置X1、第二位置X2以及第三位置X3，并记录所述第一位置X1到所述第二位置X2的时间T1以及所述第二位置X2到所述第三位置X3的时间T2；其中，所述时间T1和所述时间T2分别对应N1和N2个时间周期Ts；所述周期Ts表征了IFOV***的指令周期；
S2：根据所述第一位置X1和所述第二位置X2计算所述平台的初速度；
S3：根据所述第一位置X1、第二位置X2、第三位置X3、时间T1和时间T2计算所述平台的加速度；
S4：获取振镜的延时时间t，所述延时时间t表征了IFOV***收到光斑指令到执行振镜指令的时间间隔；
S5：根据所述初速度、所述加速度以及所述延时时间t计算所述平台在经历所述延时时间t后的延时位置。
可选的，所述IFOV***的指令周期为：接收相邻两次光斑指令的时间间隔、将所述光斑指令转换为振镜指令的时间间隔或编码器反馈的周期。
可选的，所述根据所述第一位置X1和所述第二位置X2计算所述平台的初速度，具体包括：
所述初速度＝(所述第二位置X3-所述第一位置X2)/所述时间T2。
可选的，所述根据所述第一位置X1、第二位置X2、第三位置X3、时间T1和时间T2计算所述平台的加速度，具体包括：
所述加速度＝[(所述第三位置X3-所述第二位置X2)/所述时间T2-(所述第二位置X2-所述第一位置X1)/所述时间T1]/[1/2(所述时间T1+所述时间T2)]。
可选的，所述计算所述平台在经历所述延时时间t后的延时位置，具体包括：
在经历所述延时时间t后的延时位置＝所述第三位置X3+所述初速度*所述延时时间t+1/2*所述加速度*所述延时时间t的平方。
根据本发明的第二方面，提供了一种IFOV振镜指令延时补偿方法，包括：
S1：获取光斑指令；
S2：利用本发明第一方面所述的IFOV***的平台位置预测方法计算所述平台在经历延时时间t后的延时位置；
S3：计算振镜指令并将所述振镜指令输入至振镜中，其中，所述振镜指令＝所述光斑指令-所述平台在经历所述延时时间t后的延时位置。
根据本发明的第三方面，提供了一种IFOV振镜指令延时预测补偿***，用于执行本发明第二方面所述的IFOV振镜指令延时补偿方法，其特征在于，包括：
指令获取单元：用于获取光斑指令；
指令记录单元：用于记录平台的第一位置X1、第二位置X2以及第三位置X3，并记录所述第一位置X1到所述第二位置X2的时间T1以及所述第二位置X2到所述第三位置X3的时间T2；
指令计算单元：用于计算延时时间t后所述平台的延时位置以及振镜指令；
指令输出单元：将所述振镜指令输入至振镜中。
根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现本发明第二方面所述方法的步骤。
根据本发明的第五方面，提供了一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现本发明第二方面所述方法的步骤。
本发明所提供的IFOV***的平台位置预测方法及振镜指令延时补偿，通过计算平台在IFOV***收到光斑指令到执行振镜指令的时间内所移动的距离，即提前预判平台在经历延时时间后的延时位置，并在计算振镜指令时，用光斑指令减去平台经历了延时时间后的延时位置(即平台下一时刻的位置)，作为当前时刻振镜的振镜指令，从而可以使得振镜能到达我们想要的位置，进而达到提高振镜的加工精度的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中IFOV***的平台位置预测方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例中IFOV振镜指令延时补偿方法的流程示意图；
图3是本发明一实施例中IFOV振镜指令延时补偿***的框图；
图4是本发明一实施例中示例性的一种电子设备的构造示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
在现有方案中，振镜的指令为光斑指令减去平台编码器反馈，如果计算出的振镜指令发给振镜之后振镜可以立刻执行这条指令，振镜就能立刻到达我们想要的位置；然而，振镜从收到振镜指令到执行振镜指令需要经过：芯片收到光斑指令，芯片结合编码器反馈计算出振镜指令，并将振镜指令输入振镜中；在这一段时间内，平台已经开始移动，由于振镜处于平台上，且光斑指令是根据平台以及振镜的位置确认的，从而导致振镜经过振镜指令后到达的位置不是预设的位置，最终使得振镜的加工精度降低。
在本申请中，平台置于机床上，振镜置于平台上，平台相对于机床发生运动，振镜相对于平台发生运动，故而本申请中的光斑指令是指：期望振镜发出的激光最终所到达的位置坐标；振镜指令是指：振镜相对于平台某个点(如：以平台中心作为坐标原点)的位置坐标；编码器反馈中反馈的是平台在机床上实际的位置坐标。
请参考图1，本发明实施例提供了一种IFOV***的平台位置预测方法，包括：
S1：获取平台的第一位置X1、第二位置X2以及第三位置X3，并记录所述第一位置X1到所述第二位置X2的时间T1以及所述第二位置X2到所述第三位置X3的时间T2；其中，所述时间T1和所述时间T2分别对应N1和N2个时间周期Ts；所述周期Ts表征了IFOV***的指令周期。
其中，所述IFOV***的指令周期为：接收相邻两次光斑指令的时间间隔、将所述光斑指令转换为振镜指令的时间间隔或编码器反馈的周期。
具体的，编码器是固定在机床上的传感器，并通过读数反应平台的位置，在本发明实施例中通过编码器反馈获得平台的第一位置X1、第二位置X2以及第三位置X3，并通过编码器记录所述第一位置X1到所述第二位置X2的时间T1以及所述第二位置X2到所述第三位置X3的时间T2。
S2：根据所述第一位置X1和所述第二位置X2计算所述平台的初速度。所述初速度表征了平台在当时时刻的速度。
具体的，所述初速度＝(所述第二位置X3-所述第一位置X2)/所述时间T2。
S3：根据所述第一位置X1、第二位置X2、第三位置X3、时间T1和时间T2计算所述平台的加速度。
具体的，所述加速度＝[(所述第三位置X3-所述第二位置X2)/所述时间T2-(所述第二位置X2-所述第一位置X1)/所述时间T1]/[1/2(所述时间T1+所述时间T2)]。
S4：获取振镜的延时时间t，所述延时时间t表征了IFOV***收到光斑指令到执行振镜指令的时间间隔。
S5：根据所述初速度、所述加速度以及所述延时时间t计算所述平台在经历所述延时时间t后的延时位置。
具体的，在经历所述延时时间t后的延时位置＝所述第三位置X3+所述初速度*所述延时时间t+1/2*所述加速度*所述延时时间t的平方。
本发明并不以通过计算出平台在当时位置的初速度、平台的加速度、以及根据平台的初速度和加速度计算出平台在经历延时时间后的位置为限，其他计算出平台在当时位置的初速度、平台的加速度以及平台在经历延时时间后的位置的方式也在本发明的保护范围之内。
请参考图2，本发明实施例还提供了一种IFOV振镜指令延时补偿方法，包括：
S1：获取光斑指令。
其中，所述光斑指令由平台的位置和振镜的位置所确定。
S2：利用IFOV***的平台位置预测方法计算所述平台在经历延时时间t后的延时位置。
S3：计算振镜指令并将所述振镜指令输入至振镜中，其中，所述振镜指令＝所述光斑指令-所述平台在经历所述延时时间t后的延时位置。
本发明并不以IFOV联动加工为限，其他方式的联动加工，如：多轴联动加工，即只要通过计算平台的延时位置并调整振镜指令的加工方式均在本发明的保护范围之内。
本发明所提供的IFOV***的平台位置预测方法及振镜指令延时补偿，通过计算平台在IFOV***收到光斑指令到执行振镜指令的时间内所移动的距离，即提前预判平台在经历延时时间后的延时位置，并在计算振镜指令时，用光斑指令减去平台经历了延时时间后的延时位置(即平台下一时刻的位置)，作为当前时刻振镜的振镜指令，从而可以使得振镜能到达我们想要的位置，进而达到提高振镜的加工精度的目的。
请参考图3，本发明实施例还提供了一种IFOV振镜指令延时预测补偿***，用于执行以上所述的IFOV振镜指令延时补偿方法，包括：
指令获取单元100：用于获取光斑指令；
指令记录单元200：用于记录平台的第一位置X1、第二位置X2以及第三位置X3，并记录所述第一位置X1到所述第二位置X2的时间T1以及所述第二位置X2到所述第三位置X3的时间T2；
指令计算单元300：用于计算延时时间t后所述平台的延时位置以及振镜指令；
指令输出单元400：将所述振镜指令输入至振镜中。
请参考图4，本发明实施例还提供了一种电子设备30，包括：
处理器31；以及
存储器32，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器31配置为经由执行所述可执行指令来执行以上所涉及的方法。
处理器31能过通过总线33与存储器32通讯。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所涉及的方法。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种IFOV***的平台位置预测方法，其特征在于，包括：
S1：获取平台的第一位置X1、第二位置X2以及第三位置X3，并记录所述第一位置X1到所述第二位置X2的时间T1以及所述第二位置X2到所述第三位置X3的时间T2；其中，所述时间T1和所述时间T2分别对应N1和N2个时间周期Ts；所述周期Ts表征了IFOV***的指令周期；
S2：根据所述第一位置X1和所述第二位置X2计算所述平台的初速度；
S3：根据所述第一位置X1、第二位置X2、第三位置X3、时间T1和时间T2计算所述平台的加速度；
S4：获取振镜的延时时间t，所述延时时间t表征了IFOV***收到光斑指令到执行振镜指令的时间间隔；
S5：根据所述初速度、所述加速度以及所述延时时间t计算所述平台在经历所述延时时间t后的延时位置。
2.根据权利要求1所述的IFOV***的平台位置预测方法，其特征在于，所述IFOV***的指令周期为：接收相邻两次光斑指令的时间间隔、将所述光斑指令转换为振镜指令的时间间隔或编码器反馈的周期。
3.根据权利要求1所述的IFOV***的平台位置预测方法，其特征在于，所述根据所述第一位置X1和所述第二位置X2计算所述平台的初速度，具体包括：
所述初速度＝(所述第二位置X3-所述第一位置X2)/所述时间T2。
4.根据权利要求1所述的IFOV***的平台位置预测方法，其特征在于，所述根据所述第一位置X1、第二位置X2、第三位置X3、时间T1和时间T2计算所述平台的加速度，具体包括：
所述加速度＝[(所述第三位置X3-所述第二位置X2)/所述时间T2-(所述第二位置X2-所述第一位置X1)/所述时间T1]/[1/2(所述时间T1+所述时间T2)]。
5.根据权利要求2-4任一项所述的IFOV***的平台位置预测方法，其特征在于，所述计算所述平台在经历所述延时时间t后的延时位置，具体包括：
在经历所述延时时间t后的延时位置＝所述第三位置X3+所述初速度*所述延时时间t+1/2*所述加速度*所述延时时间t的平方。
6.一种IFOV振镜指令延时补偿方法，其特征在于，包括：
S1：获取光斑指令；
S2：利用权利要求1-5任一项所述的IFOV***的平台位置预测方法计算所述平台在经历延时时间t后的延时位置；
S3：计算振镜指令并将所述振镜指令输入至振镜中，其中，所述振镜指令＝所述光斑指令-所述平台在经历所述延时时间t后的延时位置。
7.一种IFOV振镜指令延时预测补偿***，用于执行权利要求6所述的IFOV振镜指令延时补偿方法，其特征在于，包括：
指令获取单元：用于获取光斑指令；
指令记录单元：用于记录平台的第一位置X1、第二位置X2以及第三位置X3，并记录所述第一位置X1到所述第二位置X2的时间T1以及所述第二位置X2到所述第三位置X3的时间T2；
指令计算单元：用于计算延时时间t后所述平台的延时位置以及振镜指令；
指令输出单元：将所述振镜指令输入至振镜中。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求6所述方法的步骤。
9.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求6所述方法的步骤。
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