CN115562160A - 一种直角头分度自动补偿方法、设备、介质及产品 - Google Patents

一种直角头分度自动补偿方法、设备、介质及产品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种直角头分度自动补偿方法、设备、介质及产品，该方法包括步骤：获取目标角度值，判断目标角度值是否为直角头预设分度的整数倍，是则跳转至角度偏差补偿；角度偏差补偿，通过直角头的当前角度、目标角度值及补偿值进行目标角度补偿；位置偏差补偿，获取当前角度的位置偏差值和目标角度值的位置偏差值，通过当前角度的位置偏差值和目标角度值的位置偏差值进行目标位置补偿。用户进行分度时，只需给定目标角度，程序自动执行分度程序，完成直角头分度；在执行分度程序过程中，自动调用角度偏差补偿程序和位置偏差补偿程序，不用用户大幅度的更改加工程序，操作简易，提高了加工效率和加工精度。

Description

一种直角头分度自动补偿方法、设备、介质及产品
技术领域
本发明涉及图像目标区域提取技术领域，特别涉及一种直角头分度自动补偿方法、设备、介质及产品。
背景技术
直角头适合槽孔内部的搪铣、端面整修、斜面倒角及复杂零件等加工工作。因在生产中零部件加工公差、装配公差等因素，最终会使直角头成品存在轴线偏差，造成角度和位置偏差。传统的直角头补偿方法为：每次直角头分度后与目标位置的偏差，由操作人员测量后更改加工程序进行XYZ轴补偿，操作繁琐，效率低。因此，急需一种直角头分度自动补偿方法，提高加工效率和改善加工精度。
发明内容
为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，本发明的第一目的是提供一种直角头分度自动补偿方法，包括以下步骤：
获取目标角度值，判断所述目标角度值是否为直角头预设分度的整数倍，是则跳转至角度偏差补偿步骤；
角度偏差补偿，通过直角头的当前角度、所述目标角度值及补偿值进行目标角度补偿；
位置偏差补偿，获取当前角度的位置偏差值和所述目标角度值的位置偏差值，通过所述当前角度的位置偏差值和所述目标角度值的位置偏差值进行目标位置补偿。
进一步地，所述角度偏差补偿包括以下步骤：
获取当前角度值和所述目标角度值对应的补偿值；
通过所述目标角度值、所述当前角度值和所述目标角度值对应的补偿值计算实际转动角度；
通过所述实际转动角度进行目标角度补偿；
通过所述目标角度值更新所述当前角度值。
进一步地，所述位置偏差补偿包括以下步骤：
获取当前角度在预设方向的偏差值；
获取目标角度值在预设方向的偏差值；
通过所述当前角度在预设方向的偏差值和所述目标角度值在预设方向的偏差值对所述目标角度值在预设方向的位置进行补偿。
进一步地，所述获取目标角度值在预设方向的偏差值具体为采用线性插补法计算目标角度值在预设方向的偏差值。
进一步地，所述采用线性插补法计算目标角度值在预设方向的偏差值包括以下步骤：
判断所述目标角度值所在角度区间；
若所述目标角度值在(θ0，θ1]范围内，则所述目标角度值在预设方向的偏差值为
Figure BDA0003850276810000021
其中，
Figure BDA0003850276810000022
为θ1在当前方向的偏差值，
Figure BDA0003850276810000023
为θ0在当前方向的偏差值，θ为当前角度值。
进一步地，还包括步骤：判断位置偏差值是否超过设定的补偿值范围，是则进行***报警，否则跳转至所述位置偏差补偿步骤。
进一步地，所述角度区间包括(0，90°]，(90°，180°]，(180°，270°]，(270°，360°]。
本发明的第二目的是提供一种电子设备，包括：存储器，其上存储有程序代码；处理器，其与所述存储器联接，并且当所述程序代码被所述处理器执行时，实现一种直角头分度自动补偿方法。
本发明的第三目的是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现一种直角头分度自动补偿方法。
本发明的第四目的是提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现一种直角头分度自动补偿方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种直角头分度自动补偿方法，用户在进行分度时，只需给定目标角度，程序自动执行分度程序，完成直角头分度；同时在执行分度程序的过程中，自动调用角度偏差补偿程序和位置偏差补偿程序，即在每次分度结束自动补偿角度和位置偏差；通过宏程序及PMC实现分度过程中角度偏差和位置偏差的自动补偿，提高了加工效率和改善了加工精度，不用用户大幅度的更改加工程序，操作简易，效率高；通过设定补偿值范围，能够避免过度补偿。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为实施例1的一种直角头分度自动补偿方法流程图；
图2为实施例1的偏差测量示意图一；
图3为实施例1的偏差测量示意图二；
图4为实施例2的电子设备示意图；
图5为实施例3的计算机可读存储介质示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种直角头分度自动补偿方法，通过宏程序及PMC进行角度偏差和位置偏差的自动补偿以提高加工效率和改善加工精度。如图1所示，包括以下步骤：
用户在进行分度时，只需给定目标角度，程序自动执行分度程序，完成直角头分度；同时在执行分度程序的过程中，自动调用角度偏差补偿程序和位置偏差补偿程序，即在每次分度结束自动补偿角度和位置偏差。
获取目标角度值，判断目标角度值是否为直角头预设分度的整数倍，是则跳转至角度偏差补偿步骤；否则***报警。以90°一分的直角头为例，补偿角度可设定360°/90°＝4个，通常以直角头0°为基准，不进行补偿，在90°、180°、270°进行角度补偿。若要进行细化，可增加宏变量和语句判断。以5°一分的直角头为例，补偿角度可设定360°/5°＝72个，以直角头0°为基准，在5°、10°、…、355°进行角度补偿。
直角头分度的动力依托于滑枕主轴，滑枕主轴通过花键带动直角头进行分度。
角度偏差补偿，通过直角头的当前角度、目标角度值及补偿值进行目标角度补偿。具体地，包括以下步骤：
获取当前角度值和目标角度值对应的补偿值；以当前角度值为0°，目标角度值为90°为例，理论上直角头需要运动的距离：目标角度值-当前角度值＝90°。由于机械存在间隙、装配公差等因素，导致运动时部分角度被抵消，***默认前进了90°，实际直角头可能只前进了89°，故需要进行1°度的补偿，即目标角度值对应的补偿值为1°。
通过目标角度值、当前角度值和目标角度值对应的补偿值计算实际转动角度；因此直角头实际运动距离：目标角度值-当前角度值+补偿值＝90°-0°+1°＝91°。
通过实际转动角度进行目标角度补偿；
通过目标角度值更新当前角度值。如将当前角度值更新为90°。
标准3轴机床与工件已建立坐标关系。当附加直角头后，沿用3轴的坐标关系，在不另外增加坐标系的情况下，因装配公差等因素的影响，在三维空间上表现出位置偏差。此时需要对空间位置进行位置补偿，以弥补相对于3轴位置的偏差。
位置偏差补偿，获取当前角度的位置偏差值和目标角度值的位置偏差值，通过当前角度的位置偏差值和目标角度值的位置偏差值进行目标位置补偿。
具体地，包括以下步骤：
获取当前角度在预设方向的偏差值；
获取目标角度值在预设方向的偏差值；
通过当前角度在预设方向的偏差值和目标角度值在预设方向的偏差值对目标角度值在预设方向的位置进行补偿。
本实施例中，直角头各位置补偿数据按照C轴位置进行设定，共分成四组，分别为0°、90°、180°和270°，每组都分成X/Y/Z三个轴方向，补偿数据输入单位是mm。
在一实施例中，以目标角度值90°的位置偏差补偿为例，采用切方的形式进行测量偏差，如图2、图3所示。铣削面和铣削方法如表1所示。
表1铣削面和铣削方法
序号 铣削面 铣削方法
1 A 滑枕主轴正铣
2 B 直角头主轴侧铣
3 C 滑枕主轴侧铣
4 D 直角头主轴正铣
5 G 滑枕主轴侧铣
6 H 直角头主轴侧铣
A、B面比较：影响因素是直角头在Z方向的轴线偏差。若A面高于B面，则说明直角头轴线在Z方向偏下，则需要补偿正值至Z方向的补偿变量中，台阶高低差值的一半即是Z方向偏差值；
C、D面比较：影响因素是直角头在Y方向的轴线偏差。若C面高于D面，则说明直角头轴线在Y方向偏前，则需要补偿负值至Y方向的补偿变量中，台阶高低差值的一半即是Y方向偏差值；
G、H面比较：影响因素是直角头在X方向的轴线偏差。若G面高于H面，则说明直角头轴线在X方向偏后，则需要补偿负值至X方向的补偿变量中，台阶高低差值的一半即是X方向偏差；
同理，可以测试出其余方向的偏差值。
在其余倾斜角度上，空间上的偏差值比较难测。即当目标角度值不属于0°、90°、180°和270°时，为了便于计算目标角度值在预设方向的偏差值，采用线性插补法计算目标角度值在预设方向的偏差值。为了统一计算，通过使用0度和90度、90度和180度、180度和270度、270和0度的偏差值，构建线性函数。具体地，包括以下步骤：
判断目标角度值所在角度区间；本实施例中，角度区间包括(0，90°]，(90°，180°]，(180°，270°]，(270°，360°]。
若目标角度值在(θ0，θ1]范围内，则目标角度值在预设方向的偏差值为
Figure BDA0003850276810000061
其中，
Figure BDA0003850276810000062
为θ1在当前方向的偏差值，
Figure BDA0003850276810000063
为θ0在当前方向的偏差值，θ为当前角度值。
如计算目标角度值45°在X方向的偏差时，由于45°在0°和90°之间，0°在X方向的偏差值为X0°,90°在X方向的偏差值为X90°，即得两个坐标(0°,X0°)和(90°，X90°)，那么目标角度值45°在X方向的偏差值为：(X90°-X0°)*(45°-0°)/(90°-0°)+X0°，其他方向的偏差采用相同方法计算。
利用PMC读取宏变量的方式，将补偿值告知***，由***发出补偿指令，最终实现坐标轴的偏移。扩展的外部原点偏移与螺距误差补偿、直线度补偿等误差补偿功能重叠输出，不进行坐标值的更新。
为了避免过度补偿，还包括步骤：判断位置偏差值是否超过设定的补偿值范围，如(-0.5mm至+0.5mm)，是则进行***报警，否则跳转至位置偏差补偿步骤。
实施例2
一种电子设备200，如图4所示，包括但不限于：存储器201，其上存储有程序代码；处理器202，其与存储器联接，并且当程序代码被处理器执行时，实现一种直角头分度自动补偿方法。关于方法的详细描述，可以参照上述方法实施例中的对应描述，在此不再赘述。
实施例3
一种计算机可读存储介质，如图5所示，其上存储有程序指令，程序指令被执行时实现的一种直角头分度自动补偿方法。关于方法的详细描述，可以参照上述方法实施例中的对应描述，在此不再赘述。
实施例4
一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现一种直角头分度自动补偿方法。关于方法的详细描述，可以参照上述方法实施例中的对应描述，在此不再赘述。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变换。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的权利要求范围之内。本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例本说明书一个或多个实施例。

Claims (10)

1.一种直角头分度自动补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取目标角度值，判断所述目标角度值是否为直角头预设分度的整数倍，是则跳转至角度偏差补偿步骤；
角度偏差补偿，通过直角头的当前角度、所述目标角度值及补偿值进行目标角度补偿；
位置偏差补偿，获取当前角度的位置偏差值和所述目标角度值的位置偏差值，通过所述当前角度的位置偏差值和所述目标角度值的位置偏差值进行目标位置补偿。
2.根据权利要求1所述的一种直角头分度自动补偿方法，其特征在于，所述角度偏差补偿包括以下步骤：
获取当前角度值和所述目标角度值对应的补偿值；
通过所述目标角度值、所述当前角度值和所述目标角度值对应的补偿值计算实际转动角度；
通过所述实际转动角度进行目标角度补偿；
通过所述目标角度值更新所述当前角度值。
3.根据权利要求2所述的一种直角头分度自动补偿方法，其特征在于，所述位置偏差补偿包括以下步骤：
获取当前角度在预设方向的偏差值；
获取目标角度值在预设方向的偏差值；
通过所述当前角度在预设方向的偏差值和所述目标角度值在预设方向的偏差值对所述目标角度值在预设方向的位置进行补偿。
4.根据权利要求3所述的一种直角头分度自动补偿方法，其特征在于：所述获取目标角度值在预设方向的偏差值具体为采用线性插补法计算目标角度值在预设方向的偏差值。
5.根据权利要求4所述的一种直角头分度自动补偿方法，其特征在于，所述采用线性插补法计算目标角度值在预设方向的偏差值包括以下步骤：
判断所述目标角度值所在角度区间；
若所述目标角度值在(θ0，θ1]范围内，则所述目标角度值在预设方向的偏差值为
Figure FDA0003850276800000021
其中，
Figure FDA0003850276800000022
为θ1在当前方向的偏差值，
Figure FDA0003850276800000023
为θ0在当前方向的偏差值，θ为当前角度值。
6.根据权利要求1所述的一种直角头分度自动补偿方法，其特征在于，还包括步骤：判断位置偏差值是否超过设定的补偿值范围，是则进行***报警，否则跳转至所述位置偏差补偿步骤。
7.根据权利要求5所述的一种直角头分度自动补偿方法，其特征在于：所述角度区间包括(0，90°]，(90°，180°]，(180°，270°]，(270°，360°]。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，其上存储有程序代码；处理器，其与所述存储器联接，并且当所述程序代码被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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