CN105589409A - 一种机床热变形误差人工智能补偿器及补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机床热变形误差人工智能补偿器及补偿方法，包括壳体、后面板、液晶显示屏、温度传感器接口组、指示灯组、补偿器按键组、微处理器和储存器。本发明采用人工智能的非线性建模方法，对机床的热误差进行很好的补偿，采用的软件是兼容很多系统的软件，通用性强，实现了理论与实践的结合，做出了人工智能非线性补偿器，并且本补偿器不是针对一台机床的，通过软件的训练，可以建出适合不同机床的模型很大程度上降低机床的热误差，提高机床的加工精度。

Description

一种机床热变形误差人工智能补偿器及补偿方法
技术领域
本发明涉及补偿器及补偿方法技术领域，尤其涉及一种机床热变形误差人工智能补偿器及补偿方法。
背景技术
现代制造业要求数控机床高精、高质量、高效率。然而由于机床的散热不均等其它原因引起加工精度不够，产生误差，导致加工出来的工件不耐用甚至不能用。因此对机床的误差补偿很重要。
从目前来看，在国外，数控机床误差实时补偿技术大批量的在工业中应用的例子并不多，还没达到成熟的商业化程度。在国内，误差实时补偿技术大部分还停留在实验室范围内，还未见在生产厂家批量数控机床上应用人工智能实时误差补偿技术的报道。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种机床热变形误差人工智能补偿器及补偿方法。
本发明的技术方案如下：本发明提供一种机床热变形误差人工智能补偿器，包括壳体、后面板、液晶显示屏、温度传感器接口组、指示灯组、补偿器按键组、微处理器和储存器，所述后面板安装于所述壳体的后侧面上，所述液晶显示屏安装于所述壳体的正面，所述壳体位于所述液晶显示屏的上方设置有所述指示灯组，下方设置有所述补偿器按键组，所述后面板上设置有所述温度传感器接口组，所述温度传感器接口组、所述指示灯组、所述补偿器按键组和所述储存器分别与所述微处理器连接。
本发明优选的，所述指示灯组包括第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯和第五指示灯，所述第一指示灯、所述第二指示灯、所述第三指示灯、所述第四指示灯和所述第五指示灯均安装于所述壳体位于所述液晶显示屏的上方，且均与所述微处理器的信号输出端连接。
本发明优选的，所述补偿器按键组包括第一补偿器按键、第二补偿器按键、第三补偿器按键、第四补偿器按键和第五补偿器按键，所述第一补偿器按键、所述第二补偿器按键、所述第三补偿器按键、所述第四补偿器按键和所述第五补偿器按键均安装于所述壳体位于所述液晶显示屏的下方，且均与所述微处理器的信号输入端连接，所述第一指示灯、所述第二指示灯、所述第三指示灯、所述第四指示灯和所述第五指示灯分别由所述第一补偿器按键、所述第二补偿器按键、所述第三补偿器按键、所述第四补偿器按键和所述第五补偿器按键控制启停。
本发明优选的，所述温度传感器接口组包括第一温度传感器接口、第二温度传感器接口、第三温度传感器接口和第四温度传感器接口，所述第一温度传感器接口、所述第二温度传感器接口、所述第三温度传感器接口和所述第四温度传感器接口均与所述微处理器通讯连接。
本发明优选的，所述壳体的正面板上设置有总开关，所述壳体上位于所述总开关的下方设置有电源端口，所述电源端口与所述微处理器的电源输入端连接，其之间串联所述总开关。
本发明优选的，所述后面板上设置有网络接口和通信接口，所述网络接口和所述通信接口均与所述微处理器通讯连接。
本发明优选的，所述微处理器的型号为STM32。
本发明的控制方法为：将第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别对应电机外壳、上轴承座、十字滑座和工作台四个点进行安装，并且对应与所述第一温度传感器接口、所述第二温度传感器接口、所述第三温度传感器接口和所述第四温度传感器接口连接，数控机床、补偿器和计算机通过网线连接，通过路由器实现数据转换，补偿器做服务器，计算和数控机床作为客服端，路由器、计算机、补偿器和机床IP在一个段内，即IP的最后三个数不同，其它都相同，工作时先开起补偿器，后开启数控机床，最后开启计算机上的上位机软件，上位机软件为exe文件，直接运行，如需重新建模，可以通过激光干涉仪采集误差温度位移数据，生成excel表格，通过训练界面训练，将生成excel复制到SD卡里中，重启补偿器，即可自动完成建模。
本发明的有益效果如下：
采用上述方案，本发明采用人工智能的非线性建模方法，对机床的热误差进行很好的补偿，采用的软件是兼容很多系统的软件，通用性强，实现了理论与实践的结合，做出了人工智能非线性补偿器，并且本补偿器不是针对一台机床的，通过软件的训练，可以建出适合不同机床的模型很大程度上降低机床的热误差，提高机床的加工精度。
附图说明
图1为本发明所述一种机床热变形误差人工智能补偿器的系统结构示意图；
图2为本发明所述一种机床热变形误差人工智能补偿器的立体结构示意图；
图3为本发明所述一种机床热变形误差人工智能补偿器的后视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
请参阅图1、图2和图3，本发明提供机床热变形误差人工智能补偿器，包括壳体6、后面板21、液晶显示屏7、温度传感器接口组、指示灯组、补偿器按键组、微处理器和储存器，后面板21安装于壳体6的后侧面上，液晶显示屏7安装于壳体6的正面，壳体6位于液晶显示屏7的上方设置有指示灯组，下方设置有补偿器按键组，后面板21上设置有温度传感器接口组，温度传感器接口组、指示灯组、补偿器按键组和储存器分别与微处理器连接，微处理器的型号为STM32。
如图2所示，指示灯组包括第一指示灯1、第二指示灯2、第三指示灯3、第四指示灯4和第五指示灯5，第一指示灯1、第二指示灯2、第三指示灯3、第四指示灯4和第五指示灯5均安装于壳体6位于液晶显示屏7的上方，且均与微处理器的信号输出端连接。
如图2所示，补偿器按键组包括第一补偿器按键9、第二补偿器按键10、第三补偿器按键11、第四补偿器按键12和第五补偿器按键13，第一补偿器按键9、第二补偿器按键10、第三补偿器按键11、第四补偿器按键12和第五补偿器按键13均安装于壳体6位于液晶显示屏7的下方，且均与微处理器的信号输入端连接，第一指示灯1、第二指示灯2、第三指示灯3、第四指示灯4和第五指示灯5分别由第一补偿器按键9、第二补偿器按键10、第三补偿器按键11、第四补偿器按键12和第五补偿器按键13控制启停。
如图3所示，温度传感器接口组包括第一温度传感器接口15、第二温度传感器接口16、第三温度传感器接口17和第四温度传感器接口18，第一温度传感器接口15、第二温度传感器接口16、第三温度传感器接口17和第四温度传感器接口18均与微处理器通讯连接。
如图2所示，壳体6的正面板上设置有总开关14，壳体6上位于总开关14的下方设置有电源端口8，电源端口8与微处理器的电源输入端连接，其之间串联总开关14。
如图3所示，后面板21上设置有网络接口19和通信接口20，网络接口19和通信接口20均与微处理器通讯连接。
本发明的补偿方法为：
将第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别对应电机外壳、上轴承座、十字滑座和工作台四个点进行安装，并且对应与第一温度传感器接口15、第二温度传感器接口16、第三温度传感器接口17和第四温度传感器接口18连接，数控机床、补偿器和计算机通过网线连接，通过路由器实现数据转换，补偿器做服务器，计算和数控机床作为客服端，路由器、计算机、补偿器和机床IP在一个段内，即IP的最后三个数不同，其它都相同，工作时先开起补偿器，后开启数控机床，最后开启计算机上的上位机软件，上位机软件为exe文件，直接运行，如需重新建模，可以通过激光干涉仪采集误差温度位移数据，生成excel表格，通过训练界面训练，将生成excel复制到SD卡里中，重启补偿器，即可自动完成建模。
综上所述，本发明采用人工智能的非线性建模方法，对机床的热误差进行很好的补偿，采用的软件是兼容很多系统的软件，通用性强，实现了理论与实践的结合，做出了人工智能非线性补偿器，并且本补偿器不是针对一台机床的，通过软件的训练，可以建出适合不同机床的模型很大程度上降低机床的热误差，提高机床的加工精度。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机床热变形误差人工智能补偿器，其特征在于，包括壳体、后面板、液晶显示屏、温度传感器接口组、指示灯组、补偿器按键组、微处理器和储存器，所述后面板安装于所述壳体的后侧面上，所述液晶显示屏安装于所述壳体的正面，所述壳体位于所述液晶显示屏的上方设置有所述指示灯组，下方设置有所述补偿器按键组，所述后面板上设置有所述温度传感器接口组，所述温度传感器接口组、所述指示灯组、所述补偿器按键组和所述储存器分别与所述微处理器连接。
2.根据权利要求1所述的一种机床热变形误差人工智能补偿器，其特征在于，所述指示灯组包括第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第四指示灯和第五指示灯，所述第一指示灯、所述第二指示灯、所述第三指示灯、所述第四指示灯和所述第五指示灯均安装于所述壳体位于所述液晶显示屏的上方，且均与所述微处理器的信号输出端连接。
3.根据权利要求2所述的一种机床热变形误差人工智能补偿器，其特征在于，所述补偿器按键组包括第一补偿器按键、第二补偿器按键、第三补偿器按键、第四补偿器按键和第五补偿器按键，所述第一补偿器按键、所述第二补偿器按键、所述第三补偿器按键、所述第四补偿器按键和所述第五补偿器按键均安装于所述壳体位于所述液晶显示屏的下方，且均与所述微处理器的信号输入端连接，所述第一指示灯、所述第二指示灯、所述第三指示灯、所述第四指示灯和所述第五指示灯分别由所述第一补偿器按键、所述第二补偿器按键、所述第三补偿器按键、所述第四补偿器按键和所述第五补偿器按键控制启停。
4.根据权利要求1所述的一种机床热变形误差人工智能补偿器，其特征在于，所述温度传感器接口组包括第一温度传感器接口、第二温度传感器接口、第三温度传感器接口和第四温度传感器接口，所述第一温度传感器接口、所述第二温度传感器接口、所述第三温度传感器接口和所述第四温度传感器接口均与所述微处理器通讯连接。
5.根据权利要求1所述的一种机床热变形误差人工智能补偿器，其特征在于，所述壳体的正面板上设置有总开关，所述壳体上位于所述总开关的下方设置有电源端口，所述电源端口与所述微处理器的电源输入端连接，其之间串联所述总开关。
6.根据权利要求1所述的一种机床热变形误差人工智能补偿器，其特征在于，所述后面板上设置有网络接口和通信接口，所述网络接口和所述通信接口均与所述微处理器通讯连接。
7.根据权利要求1所述的一种机床热变形误差人工智能补偿器，其特征在于，所述微处理器的型号为STM32。
8.一种机床热变形误差人工智能补偿方法，其特征在于，将第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器分别对应电机外壳、上轴承座、十字滑座和工作台四个点进行安装，并且对应与所述第一温度传感器接口、所述第二温度传感器接口、所述第三温度传感器接口和所述第四温度传感器接口连接，数控机床、补偿器和计算机通过网线连接，通过路由器实现数据转换，补偿器做服务器，计算和数控机床作为客服端，路由器、计算机、补偿器和机床IP在一个段内，即IP的最后三个数不同，其它都相同，工作时先开起补偿器，后开启数控机床，最后开启计算机上的上位机软件，上位机软件为exe文件，直接运行，如需重新建模，可以通过激光干涉仪采集误差温度位移数据，生成excel表格，通过训练界面训练，将生成excel复制到SD卡里中，重启补偿器，即可自动完成建模。
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