CN109991923A - 多角度加工坐标计算及补偿装置、方法和存储设备 - Google Patents

Abstract

一种多角度加工坐标计算及补偿方法，包括：控制所述探针探测用于固定产品的治具，并计算所述治具的坐标；控制所述探针探测所述产品，并计算所述产品的加工坐标；将所述产品的加工坐标与所述治具的坐标进行比对，判断产品偏移的误差量是否超出预设值；及自动计算所述产品在多个角度的加工坐标，并依据所述产品偏移的误差量分别补偿所述多个角度的加工坐标。本发明同时提出一种多角度加工坐标计算及补偿装置和存储设备。所述多角度加工坐标计算及补偿方法能够实现多个角度加工坐标的自动计算及补偿。

Description

多角度加工坐标计算及补偿装置、方法和存储设备

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，特别是一种多角度加工坐标计算及补偿装置、方法和存储设备。

背景技术

随着电子装置行业的发展，人们对电子装置壳体的精度要求也越来越高，通常采用四轴加工系统来对电子装置壳体进行机加工。在电子装置壳体等工件的机加工制程中，需要分别对电子装置壳体的正面、四周的侧孔，以及侧壁进行加工。在加工前，需要先创建多个加工坐标系，即多角度加工坐标系。目前，多采用人工探点的方式寻找多角度加工坐标系，然而，这种方式耗时较长，误差较大，也无法实现对加工坐标的自动补偿。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种多角度加工坐标计算及补偿装置、方法和存储设备，以解决上述问题。

本发明提供一种多角度加工坐标计算及补偿装置，包括：探针，用于测量目标点位的位置；提醒单元；处理器，适于实现各指令；及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由所述处理器加载并执行：控制所述探针探测用于固定产品的治具，并计算所述治具的坐标；控制所述探针探测所述产品，并计算所述产品的加工坐标；将所述产品的加工坐标与所述治具的坐标进行比对，判断产品偏移的误差量是否超出预设值；及自动计算所述产品在多个角度的加工坐标，并依据所述产品偏移的误差量分别补偿所述多个角度的加工坐标。

本发明还提供一种多角度加工坐标计算及补偿方法，所述方法包括步骤：控制探针探测用于固定产品的治具，并计算所述治具的坐标；控制所述探针探测所述产品，并计算所述产品的加工坐标；将所述产品的加工坐标与所述治具的坐标进行比对，判断产品偏移的误差量是否超出预设值；及自动计算所述产品在多个角度的加工坐标，并依据所述产品偏移的误差量分别补偿所述多个角度的加工坐标。

本发明还提供一种存储设备，所述存储设备存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：控制探针探测用于固定产品的治具，并计算所述治具的坐标；控制所述探针探测所述产品，并计算所述产品的加工坐标；将所述产品的加工坐标与所述治具的坐标进行比对，判断产品偏移的误差量是否超出预设值；及自动计算所述产品在多个角度的加工坐标，并依据所述产品偏移的误差量分别补偿所述多个角度的加工坐标。

上述角度加工坐标计算及补偿装置、方法和存储设备，能够实现产品的多角度加工坐标的自动计算与补偿，取代了人工寻找坐标的方式，大大缩减了寻找坐标的时间，多角度坐标能够随产品的料况作相应的调整，误差得到控制，进而提升了产品的加工质量。

附图说明

图1为本发明实施方式之的多角度加工坐标计算及补偿装置的模块示意图。

图2为本发明实施方式之的多角度加工坐标计算及补偿系统的模块示意图。

图3为本发明实施方式之的多角度加工坐标补偿方法的流程示意图。

主要元件符号说明

多角度加工坐标计算及补偿装置	100
		处理器	10
存储设备	20
		探针	30
提醒单元	40
		多角度加工坐标计算及补偿系统	2
探测模块	21
		坐标计算模块	22
逻辑运算模块	23
		补偿模块	24
控制模块	25

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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它实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明。

本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，图1为本发明一实施方式的多角度加工坐标计算及补偿装置100的功能模块示意图。所述多角度加工坐标计算及补偿装置100用于自动计算多角度加工坐标，及对多角度加工坐标自动补偿。所述多角度加工坐标计算及补偿装置100与CNC(Computernumerical control)机床(图未示)进行通讯连接。所述多角度加工坐标计算及补偿装置100也可安装于CNC机床中，并与CNC机床的控制装置进行通讯连接。

所述多角度加工坐标计算及补偿装置100包括处理器10、存储设备20、探针30及提醒单元40。所述存储设备20、探针30及提醒单元40分别与所述处理器10电性连接。

所述处理器10可以是中央处理器、数字信号处理器或者单片机等，适于实现各指令。

所述存储设备20能够存储处理器10、探针30及提醒单元40输出的相关数据。所述存储设备20还存储产品偏移的误差值的预设值。具体地，所述存储设备20分别存储X/Y/Z轴方向上产品偏移的误差值的预设值。

可理解，所述存储设备20可为硬盘、软盘、U盘、随机存取存储器等。

在至少一实施方式中，所述存储设备20可以是内部存储系统，例如闪存，随机读取存储器RAM，可读取的存储器ROM。

在至少一实施方式中，所述存储设备20还可以是一个存储系统，例如影碟，存储卡，或者数据存储媒介。所述存储设备20还包括不稳定或者稳定的存储设备。

在至少一实施方式中，所述存储设备20包括两个或者多个存储设备，例如，其中一个存储设备为记忆体，其中另一个存储设备为硬盘驱动器。此外，所述存储设备20还可以全部或者部分独立于所述多角度加工坐标计算及补偿装置100。

所述探针30连接到CNC机床，用于测量与CNC机床相关联的目标点位的位置。所述探针可为柱形探针、球形探针等。

所述提醒单元40用于在判断产品偏移的误差量超出预设值时，发出提醒。超差即超出了预设的公差范围。所述提醒的方式包括但不限于声音提醒、信息提醒、闪灯加警报提醒等，具体可根据实际需要设置。

请参考图2，为本发明一实施方式中多角度加工坐标计算及补偿系统2的模块示意图。所述多角度加工坐标计算及补偿系统2应用于所述多角度加工坐标计算及补偿装置100上。所述多角度加工坐标计算及补偿系统2包括多个模块。所述多个模块包括探测模块21、坐标计算模块22、逻辑运算模块23、补偿模块24及控制模块25。在一实施方式中，所述探测模块21、坐标计算模块22、逻辑运算模块23、补偿模块24及控制模块25为存储于所述多角度加工坐标计算及补偿装置100的存储设备20中的，能够被所述多角度加工坐标计算及补偿装置100的处理器10所执行并且能够完成固定功能的一系列计算机程序指令段。在其他实施方式中，所述多角度加工坐标计算及补偿系统2的多个模块为固化于处理器10的硬件单元，例如为固化于处理器10的韧体。

所述探测模块21，用于控制探针30探测产品及治具的多个目标点位并测量其位置，以及获取测量到的位置信息。

所述坐标计算模块22，用于当所有目标点位测量完毕后，根据所述探测模块21所测量的多个目标点位的位置计算治具的中心、治具的坐标及产品的加工坐标。

所述坐标计算模块22，还用于根据宏程序计算产品在多个角度的加工坐标，即计算产品的多角度加工坐标。

所述逻辑运算模块23用于将治具中心的计算值与治具中心的理论值相比较，以计算治具中心的误差值。

所述逻辑运算模块23还用于将计算后的产品的加工坐标与治具的坐标相比较，以计算产品偏移的误差值。

所述逻辑运算模块23还用于判断产品偏移的误差值是否超出预设值。

所述补偿模块24用于在产品偏移的误差值不超出预设值时，自动补偿产品偏离的误差值。所述补偿为通过电子学方法消除误差，即将偏移的误差值补偿到CNC机床中。

所述补偿模块24还用于自动补偿治具坐标的误差值。

所述控制模块25用于在产品偏移的误差值超出预设值时，控制提醒单元40发出提醒。

所述控制模块25还用于在执行多角度加工坐标的补偿后，向CNC机床的控制装置发出启动信号，提醒CNC机床开始对产品进行加工。

请一并参考图3，为本发明一实施方式中应用于所述多角度加工坐标计算及补偿装置100的控制方法的流程图。所述控制方法仅是一种示例，因为有很多种实施所述方法的方式。接下来要描述的数控加工方法能够被图2所示的模块所执行。图3中每一个图块代表的一个或者多个步骤，方法或者子流程等由示例方法所执行。示例方法由步骤310开始。

步骤310，校正硬设备的精度。所述硬设备包括CNC机床、治具、探针等。

步骤320，确认硬设备的精度是否符合要求。若是，则进入步骤330；若否，则重复步骤310。

步骤330，对探针进行标定，并将标定值记录到CNC机床的G59坐标系中。

步骤340，利用探针30探测治具并计算治具的坐标。

具体地，首先执行智能程序校正四轴零度，探测模块21控制探针30探测治具并获取探测信息，坐标计算模块22依据探测信息计算治具的中心，逻辑运算模块23将治具中心的计算值与治具中心的理论值相比较，计算治具中心的误差值，然后将治具中心的误差值带入坐标系。所述治具中心的理论值可由智能程序自动运算。

接着，自动旋转四轴90度及-90度，探测模块21控制探针30分别探测治具面板在四轴90度及-90度时的最高点位，坐标计算模块22计算出治具的坐标。逻辑运算模块23计算两个最高点位的分中值，将两个最高点位的分中值与治具中心的理论值相比较，然后将治具旋转角度的中心误差值带入坐标系，从而补偿模块24对治具坐标的误差值进行补偿。

步骤350，向CNC机床输入刀长。

在选定加工产品所用的刀具后，将刀长输入到CNC机床中。输入刀长的方式可为手动输入或自动输入。

步骤360，利用探针30探测产品，并计算产品的加工坐标。

具体地，探测模块21控制探针30探测产品外形在X/Y轴上的四个点位，以及同一平面的Z轴上的两个点位。坐标计算模块22计算产品的分中坐标，以及产品的偏转角度，从而计算得到产品的加工坐标。

在至少一实施方式中，该步骤还包括：在计算产品的加工坐标后，通过雄克将产品旋转90度，再次探测产品并计算产品的加工坐标。

步骤370，将产品加工坐标与治具坐标进行比对，判断产品偏移的误差量是否超出预设值。

具体地，逻辑运算模块23将计算出的产品加工坐标与治具坐标进行比对，计算产品偏移的误差量，并判断产品偏移的误差量是否超出预设值。若是，则进入步骤380，若否，则进入步骤390。所述预设值存储于存储设备中，可依据实际需要而设定。例如，设定产品在X/Y轴上的误差的预设值为0.15毫米(mm)，在Z轴上的误差的预设值为0.06mm。

步骤380，执行多角度加工坐标的自动计算及补偿。具体地，当产品偏移的误差量不超出预设值时，坐标计算模块22通过宏程序自动计算产品在多个角度的加工坐标，补偿模块24依据产品偏移的误差量分别对多角度加工坐标进行补偿。接下来，控制模块25即可执行正常的机加工程序。

步骤390，当产品偏移的误差量超出预设值时，控制模块25控制提醒单元40发出提醒。

可以理解，在其他实施方式中，若已知硬设备的精度已符合要求，步骤S310，S320可以省略。

本发明的多角度加工坐标计算及补偿装置100、方法和存储设备适用于四轴加工系统，能够实现产品的多角度加工坐标的自动计算与补偿，取代了人工寻找坐标的方式，大大缩减了寻找坐标的时间，多角度坐标能够随产品的料况作相应的调整，误差得到控制，进而提升了产品的加工质量。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或者部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施方式的流程。

另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在相同处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在相同单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手持式电子设备，如智能手机、笔记本电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、智能式穿戴式设备等，也可以是桌面式电子设备，如台式机、智能电视等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施方式的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其它单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或系统也可以由同一个单元或系统通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多角度加工坐标计算及补偿装置，包括：

探针，用于测量目标点位的位置；

提醒单元；

处理器，适于实现各指令；及

存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由所述处理器加载并执行：

控制所述探针探测用于固定产品的治具，并计算所述治具的坐标；

控制所述探针探测所述产品，并计算所述产品的加工坐标；

将所述产品的加工坐标与所述治具的坐标进行比对，判断产品偏移的误差量是否超出预设值；及

自动计算所述产品在多个角度的加工坐标，并依据所述产品偏移的误差量分别补偿所述多个角度的加工坐标。

2.如权利要求1所述的多角度加工坐标计算及补偿装置，其特征在于，计算所述治具的坐标，具体为：

计算所述治具的中心；

将所述治具的中心与治具中心的理论值相比较，计算所述治具中心的误差值；

控制所述探针探测所述治具的两个最高点位；及

计算得到所述治具的坐标。

3.如权利要求2所述的多角度加工坐标计算及补偿装置，其特征在于，计算所述治具的坐标，还包括：

计算所述两个最高点位的分中值；

将所述两个最高点位的分中值与所述治具中心的理论值相比较，计算治具旋转角度的中心误差值；及

补偿所述治具的坐标。

4.如权利要求1所述的多角度加工坐标计算及补偿装置，其特征在于，计算所述产品的加工坐标，具体为：

探测所述产品的多个点位；

计算所述产品的分中坐标，以及所述产品的偏转角度；及

计算出所述产品的加工坐标。

5.如权利要求1所述的多角度加工坐标计算及补偿装置，其特征在于，所述指令适于由所述处理器加载并执行：

在所述产品偏移的误差量超出所述预设值时，控制所述提醒单元发出提醒。

6.一种多角度加工坐标计算及补偿方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

控制探针探测用于固定产品的治具，并计算所述治具的坐标；

控制所述探针探测所述产品，并计算所述产品的加工坐标；

将所述产品的加工坐标与所述治具的坐标进行比对，判断产品偏移的误差量是否超出预设值；及

自动计算所述产品在多个角度的加工坐标，并依据所述产品偏移的误差量分别补偿所述多个角度的加工坐标。

7.如权利要求6所述的多角度加工坐标计算及补偿方法，其特征在于，计算所述治具的坐标，具体为：

计算所述治具的中心；

将所述治具的中心与治具中心的理论值相比较，计算所述治具中心的误差值；

控制所述探针探测所述治具的两个最高点位；及

计算得到所述治具的坐标。

8.如权利要求7所述的多角度加工坐标计算及补偿方法，其特征在于，计算所述治具的坐标，还包括：

计算所述两个最高点位的分中值；

将所述两个最高点位的分中值与所述治具中心的理论值相比较，计算治具旋转角度的中心误差值；及

补偿所述治具的坐标。

9.如权利要求6所述的多角度加工坐标计算及补偿方法，其特征在于，计算所述产品的加工坐标，具体为：

探测所述产品的多个点位；

计算所述产品的分中坐标，以及所述产品的偏转角度；及

计算出所述产品的加工坐标。

10.一种存储设备，其特征在于，所述存储设备存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

控制探针探测用于固定产品的治具，并计算所述治具的坐标；

控制所述探针探测所述产品，并计算所述产品的加工坐标；

将所述产品的加工坐标与所述治具的坐标进行比对，判断产品偏移的误差量是否超出预设值；及

自动计算所述产品在多个角度的加工坐标，并依据所述产品偏移的误差量分别补偿所述多个角度的加工坐标。