CN107168243A - 一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统 - Google Patents

一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107168243A
CN107168243A CN201710492485.4A CN201710492485A CN107168243A CN 107168243 A CN107168243 A CN 107168243A CN 201710492485 A CN201710492485 A CN 201710492485A CN 107168243 A CN107168243 A CN 107168243A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
machine tool
error
msub
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710492485.4A
Other languages
English (en)
Inventor
毛益飞
杨纪村
葛峰
周二荣
翟祥文
王树兴
姜峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANHUI JIEYONGDA INTELLIGENT MACHINE Co Ltd
Original Assignee
ANHUI JIEYONGDA INTELLIGENT MACHINE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANHUI JIEYONGDA INTELLIGENT MACHINE Co Ltd filed Critical ANHUI JIEYONGDA INTELLIGENT MACHINE Co Ltd
Priority to CN201710492485.4A priority Critical patent/CN107168243A/zh
Publication of CN107168243A publication Critical patent/CN107168243A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35408—Calculate new position data from actual data to compensate for contour error

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统，包括：模型建立模块用于建立温差形变模型；温度采集模块用于分别在机床开始运行后t1时刻和t2时刻采集机床目标运动轴的温度T1和T2；误差补偿模块用于计算出温差T，并基于温差形变模型计算出当前形变量L，并判断当前形变量L是否在误差范围内，且根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿。本发明通过分析机床在两个时间点内的温度变化情况来对机床运动轴的误差进行划定，有效地避免了直接采集温度时不精确导致形变量划分的误差而影响误差补偿结果的问题，从提高温度变化分析结果的基础上保证机床误差补偿的有效性，从而提高机床的加工精度和加工效果。

Description

一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统
技术领域
本发明涉及机床温度检测技术领域，尤其涉及一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统。
背景技术
机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，除切削加工外，机床还用于锻造、铸造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需要在机床上进行最终加工，因此对机床的加工精度、稳定的加工质量具有较高的要求。由于机床内部的金属材料运动摩擦产生的热量、环境温度的变化等因素均会对机床运动轴位置产生附加的温度误差，从而影响运动轴的精度，进而影响机床的定位精度、影响工件的加工精度。因此需要在机床运行过程中对机床运动轴的温度进行实时的采集和分析，及时根据机床运动轴的温度变化来进行误差补偿，避免在高温情况下影响机床的运行状态，从而保证机床加工过程中的定位精度和加工精度。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统。
本发明提出的基于分时间温度检测的机床运动补偿系统，包括：
模型建立模块，用于建立温差形变模型；
温度采集模块，用于分别在机床开始运行后t1时刻和t2时刻采集机床目标运动轴的温度T1和T2；其中，t2>t1；
误差补偿模块，用于计算出温差T，并基于温差形变模型计算出当前形变量L，并判断当前形变量L是否在误差范围内，且根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿，其中，T＝T2-T1。
优选地，模型建立模块中建立的温差形变模型为：
优选地，温度采集模块具体用于：
利用多个温度采集子模块分别在机床开始运行后t1时刻和t2时刻采集机床目标运动轴的温度T1和T2，且每一个温度采集子模块均包括多个温度传感器；
优选地，所述温度传感器采用红外温度传感器。
优选地，误差补偿模块具体用于：
根据当前形变量L与预设形变量L0进行比较来判断L否超出误差允许范围，当L≤xL0时，判定L在误差允许范围内且无需进行误差补偿，当L>xL0时，判定L超出误差允许范围并进行误差补偿，误差补偿值为当前形变量L；
其中，x为预设值且x>1。
优选地，还包括异常警示模块；
当T≥yTb时，异常警示模块启动温度异常预警，并显示机床目标运动轴的当前温度T；
其中，y>1。
本发明采用分时间点采集机床运动轴的方式对机床运动轴的温度变化情况进行分析，通过分析两个时间点之内的时间段内机床运动轴温度的变化频率来分析目标机床运动轴的温升情况是否正常，当目标机床运动轴的温升频率在预设范围内时则根据预设标准为其确定形变量，进而根据实际形变量判断是否对机床运动轴进行误差补偿，如此，从提高对机床运动轴的温度变化情况分析的准确性的基础上提高了对机床运动轴误差补偿的精度，使机床保持较高的加工精度，从而确保产品加工的效果。进一步地，由于机床运动轴温度易受影响，因此本发明通过分析机床在两个时间点内的温度变化情况来对机床运动轴的误差进行划定，有效地避免了直接采集温度时不精确导致形变量划分的误差而影响误差补偿结果的问题，从提高温度变化分析结果的基础上保证机床误差补偿的有效性，从而提高机床的加工精度和加工效果。
附图说明
图1为一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统。
参照图1，本发明提出的基于分时间温度检测的机床运动补偿系统，包括：
模型建立模块，用于建立温差形变模型；
温度采集模块，用于分别在机床开始运行后t1时刻和t2时刻采集机床目标运动轴的温度T1和T2；其中，t2>t1；
温度采集模块具体用于：
利用多个温度采集子模块分别在机床开始运行后t1时刻和t2时刻采集机床目标运动轴的温度T1和T2，设置多个温度采集子模块可从不同位置和不同角度对机床目标运动轴的温度进行采集，从保证对目标运动轴温度采集全面性的基础上提高了温度采集结果的准确性，为后续对每一个机床运动轴的温度分析提供可靠的参考依据；且每一个温度采集子模块均包括多个温度传感器，设置多个温度传感器有利于进一步提高每一个温度采集子模块温度采集结果的精度；优选地，所述温度传感器采用红外温度传感器。
误差补偿模块，用于计算出温差T，并基于温差形变模型计算出当前形变量L，并判断当前形变量L是否在误差范围内，且根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿，其中，T＝T2-T1。
误差补偿模块具体用于：
根据当前形变量L与预设形变量L0进行比较来判断L否超出误差允许范围，当L≤xL0时，表明目标机床运动轴的当前形变量较小，此时判定L在误差允许范围内且无需进行误差补偿，当L>xL0时，表明目标机床运动轴的当前形变量较大，为避免上述较大的形变量对机床的加工精度造成影响，误差补偿模块判定L超出误差允许范围并进行误差补偿，误差补偿值为当前形变量L，使机床保持稳定有效地加工精度，从而保证加工出的产品的质量和效果；其中，x为预设值且x>1。
本实施方式中，模型建立模块中建立的温差形变模型为：
当目标机床运动轴在t1时刻到t2时刻这一时间段内温度升高较小，表明目标机床运动轴的当前温度较低，此时则为其分配较小的形变量；当目标机床运动在上述时间段温度升高较明显，则表明在上述时间段后机床运动轴的实际温度较高，此高温必然对机床运动轴的运行状态造成影响，此时为其分配较大的形变量，方便后续对机床运动轴的形变量进行分析。上述温差形变模型根据多次试验数据结果以及机床的实际运行状态和运行参数进行设定，有利于提高形变量分配的有效性和针对性。
在进一步地实施例中，还包括异常警示模块；
当T≥yTb时，表明目标机床运动轴在t1时刻到t2时刻这一时间段内温度升高程度过高，则此时目标机床运动轴的实际温度过高，为使相关工作人员注意到该异常情况，异常警示模块启动温度异常预警，并显示机床目标运动轴的当前温度T，不仅有利于对相关工作人员进行温度异常报警，而且方便上述工作人员查看到机床目标运动轴的实际温度，使其根据实际温度采取针对性的应对方案和解决措施，从而保证机床的正常运行状态；其中，y>1。
本实施方式采用分时间点采集机床运动轴的方式对机床运动轴的温度变化情况进行分析，通过分析两个时间点之内的时间段内机床运动轴温度的变化频率来分析目标机床运动轴的温升情况是否正常，当目标机床运动轴的温升频率在预设范围内时则根据预设标准为其确定形变量，进而根据实际形变量判断是否对机床运动轴进行误差补偿，如此，从提高对机床运动轴的温度变化情况分析的准确性的基础上提高了对机床运动轴误差补偿的精度，使机床保持较高的加工精度，从而确保产品加工的效果。进一步地，由于机床运动轴温度易受影响，因此本实施方式通过分析机床在两个时间点内的温度变化情况来对机床运动轴的误差进行划定，有效地避免了直接采集温度时不精确导致形变量划分的误差而影响误差补偿结果的问题，从提高温度变化分析结果的基础上保证机床误差补偿的有效性，从而提高机床的加工精度和加工效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统，其特征在于，包括：
模型建立模块，用于建立温差形变模型；
温度采集模块，用于分别在机床开始运行后t1时刻和t2时刻采集机床目标运动轴的温度T1和T2；其中，t2>t1；
误差补偿模块，用于计算出温差T，并基于温差形变模型计算出当前形变量L，并判断当前形变量L是否在误差范围内，且根据判断结果对目标运动轴进行误差补偿，其中，T＝T2-T1。
2.根据权利要求1所述的基于分时间温度检测的机床运动补偿系统，其特征在于，模型建立模块中建立的温差形变模型为：
<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>T</mi> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>a</mi> </msub> <mo>,</mo> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mi>a</mi> </msub> <mo>&lt;</mo> <mi>T</mi> <mo>&lt;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>b</mi> </msub> <mo>,</mo> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>T</mi> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>b</mi> </msub> <mo>,</mo> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>.</mo> </mrow>
3.根据权利要求1所述的基于分时间温度检测的机床运动补偿系统，其特征在于，温度采集模块具体用于：
利用多个温度采集子模块分别在机床开始运行后t1时刻和t2时刻采集机床目标运动轴的温度T1和T2，且每一个温度采集子模块均包括多个温度传感器；
优选地，所述温度传感器采用红外温度传感器。
4.根据权利要求1所述的基于分时间温度检测的机床运动补偿系统，其特征在于，误差补偿模块具体用于：
根据当前形变量L与预设形变量L0进行比较来判断L否超出误差允许范围，当L≤xL0时，判定L在误差允许范围内且无需进行误差补偿，当L>xL0时，判定L超出误差允许范围并进行误差补偿，误差补偿值为当前形变量L；
其中，x为预设值且x>1。
5.根据权利要求2所述的基于分时间温度检测的机床运动补偿系统，其特征在于，还包括异常警示模块；
当T≥yTb时，异常警示模块启动温度异常预警，并显示机床目标运动轴的当前温度T；
其中，y>1。
CN201710492485.4A 2017-06-26 2017-06-26 一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统 Pending CN107168243A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710492485.4A CN107168243A (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710492485.4A CN107168243A (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107168243A true CN107168243A (zh) 2017-09-15

Family

ID=59826527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710492485.4A Pending CN107168243A (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107168243A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111390366A (zh) * 2020-04-15 2020-07-10 深圳市欧帝克科技有限公司 一种电阻焊电极温度补偿方法
CN113857936A (zh) * 2021-11-08 2021-12-31 东莞市宝科精密机械有限公司 一种基于视觉检测的机床立柱热补偿方法、系统和机床

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1631614A (zh) * 2004-12-23 2005-06-29 上海交通大学 基于机床外部坐标系偏置的数控机床误差实时补偿器
CN104483896A (zh) * 2014-11-18 2015-04-01 四川普什宁江机床有限公司 数控机床丝杠热补偿的实现方法
CN105867303A (zh) * 2016-04-18 2016-08-17 安徽省捷甬达智能机器有限公司 一种参考误差的机床温差补偿系统
CN105867301A (zh) * 2016-04-18 2016-08-17 安徽省捷甬达智能机器有限公司 一种基于误差适应的数控机床温度补偿方法
CN105892401A (zh) * 2016-04-18 2016-08-24 安徽省捷甬达智能机器有限公司 一种基于温差的机床运动补偿方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1631614A (zh) * 2004-12-23 2005-06-29 上海交通大学 基于机床外部坐标系偏置的数控机床误差实时补偿器
CN104483896A (zh) * 2014-11-18 2015-04-01 四川普什宁江机床有限公司 数控机床丝杠热补偿的实现方法
CN105867303A (zh) * 2016-04-18 2016-08-17 安徽省捷甬达智能机器有限公司 一种参考误差的机床温差补偿系统
CN105867301A (zh) * 2016-04-18 2016-08-17 安徽省捷甬达智能机器有限公司 一种基于误差适应的数控机床温度补偿方法
CN105892401A (zh) * 2016-04-18 2016-08-24 安徽省捷甬达智能机器有限公司 一种基于温差的机床运动补偿方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111390366A (zh) * 2020-04-15 2020-07-10 深圳市欧帝克科技有限公司 一种电阻焊电极温度补偿方法
CN113857936A (zh) * 2021-11-08 2021-12-31 东莞市宝科精密机械有限公司 一种基于视觉检测的机床立柱热补偿方法、系统和机床

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11614728B2 (en) Machine tool management system that obtains a next maintenance period from a maintenance period model and a refinement algorithm
Kious et al. Detection process approach of tool wear in high speed milling
CN108663987B (zh) 机床的控制系统
CN105397566B (zh) 一种加工中心刀具磨损在线检测与智能补偿系统及方法
TWI662278B (zh) 刀具磨耗監控方法
CN106334726A (zh) 模具的异常预测系统、压力机以及模具的异常预测方法
CN109623493B (zh) 一种判定主轴实时热变形姿态的方法
JP2011218371A (ja) スポット溶接システム及びドレッシング判定方法
CN103345198A (zh) 基于特征的数控加工监测触发检测的方法
CN204462795U (zh) 一种金属切削加工的智能监控系统
KR101626458B1 (ko) 공작기계의 공구이상 검출장치
JP7510583B2 (ja) 加工状態表示装置
CN107168243A (zh) 一种基于分时间温度检测的机床运动补偿系统
CN105302123A (zh) 在线测量数据的监控方法
CN105109094A (zh) 基于计算机的高精度伺服压装方法
CN117806231B (zh) 一种基于物联网的机床运行加工控制系统及方法
Dayam et al. In-process dimension monitoring system for integration of legacy machine tools into the industry 4.0 framework
CN105807716A (zh) 再制造机床健康监测系统
JP2001259966A (ja) 工具位置補正方法および工具位置補正装置
CN107272581B (zh) 一种基于温度值分析的机床运动补偿系统
CN113857936A (zh) 一种基于视觉检测的机床立柱热补偿方法、系统和机床
TWM542534U (zh) 刀具剛性預測用於抑制切削顫振之裝置
CN107255997B (zh) 一种基于温度检测的机床运动补偿方法
CN107219820A (zh) 一种基于时间分析的机床运动补偿方法
JP2003117618A (ja) かす上がり検出装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170915

RJ01 Rejection of invention patent application after publication