CN112506138B - 一种手轮档位控制方法、系统、智能终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种手轮档位控制方法、系统、智能终端及存储介质，涉及电子手轮的领域，包括如下步骤：获取刀具和工件的三维坐标；获取刀具与工件在同一指定矢量方向上的距离；获取相应的移动量预设值；获取预设进给倍率档位；获取电子手轮的转速；获取电子手轮在指定时间内转动的角度；获取指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量；计算刀具当前进给倍率档位；比较当前进给倍率档位和预设进给倍率档位，若结果不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息。本申请通过与预设进给倍率档位比较进行档位校准，并及时提醒工作人员减速转动电子手轮，从而将进给倍率档位及时地调节至合适档位，减少了电子手轮的转动。
Description
技术领域
本申请涉及电子手轮的领域，尤其是涉及一种手轮档位控制方法、系统、智能终端及存储介质。
背景技术
电子手轮即手摇脉冲发生器，用于教导式CNC机械工作原点设定、步进微调与中断插入等动作。
目前，手轮脉冲发生器包括电子手轮、坐标轴选择旋钮、进给倍率选择旋钮、急停开关以及控制开关。在控制数控机床中的教导式CNC机械的工作过程中，工作人员通过该坐标轴选择旋钮选择控制刀具的X、Y、Z轴坐标，通过该进给倍率选择旋钮调节电子手轮控制刀具移动的档位，通过转动电子手轮将刀具移动至加工工件所在位置。
但是在使用上述手轮脉冲发生器时，若工作人员疏忽未能及时调节电子手轮的档位，可能需要通过不停地旋转电子手轮来调节刀具位置，使用起来很不方便，增加了不必要的工作量。
发明内容
为了根据电子手轮当前转速及时调节合适的前进给倍率档位，从而减少电子手轮的转动，本申请提供一种手轮档位控制方法、系统、智能终端及存储介质。
第一方面，本申请提供的一种手轮档位控制方法，包括如下步骤：
获取刀具和工件的三维坐标；
依据刀具和工件的三维坐标确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的距离；
依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的距离确定相应的移动量预设值；
依据移动量预设值确定预设进给倍率档位；
获取电子手轮的脉冲信号，确定电子手轮的转速；
依据电子手轮的转速确定电子手轮在指定时间内转动的角度；
获取指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量；
依据指定时间内刀具的位移量和电子手轮转动的角度计算刀具当前进给倍率档位；
比较当前进给倍率档位和预设进给倍率档位，若结果不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息。
通过采用上述技术方案，由于指定时间内电子手轮转过的角度与当前进给倍率档位的乘积即为指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量，因此根据刀具在指定矢量方向上的移动量和电子手轮转动角度确定当前进给倍率档位，通过与预设进给倍率档位比较进行档位校准，并及时提醒工作人员减速转动电子手轮，从而将进给倍率档位及时地调节至合适档位，减少了电子手轮的转动。
可选的，还包括以下步骤：
获取刀具的实时坐标；
根据刀具移动前后的三维坐标确定指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量。
通过采用上述技术方案，利用刀具移动前后的位置坐标确定指定时间内刀具在指定矢量方向上的移动量，使得得到的移动量更加精确。
可选的，还包括以下步骤：
依据刀具移动前后的三维坐标确定电子手轮当前的坐标轴档位；
播报当前电子手轮的坐标轴档位信息和刀具的位移量信息。
通过采用上述技术方案，将电子手轮当前的坐标轴档位信息以及刀具在指定矢量方向上的位移量信息及时向工作人员进行播报，使得工作人员能更加明确地知晓刀具的运行情况。
可选的，还包括以下步骤：
依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离；
依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离确定相应的实时移动量预设值；
依据实时移动量预设值确定实时预设进给倍率档位；
比较当前进给倍率档位和实时预设进给倍率档位，若结果不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息。
通过采用上述技术方案，对刀具和工件在同一指定矢量方向上的距离进行实时获取，使得移动量预设值能够根据实际进行调整，从而及时调整预设进给倍率档位，使得刀具能够更加精准地移动至工件位置。
可选的，还包括以下步骤：
依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离；
依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离确定与当前进给倍率档位的实时倍数关系；
判断实时倍数数值，若实时倍数数值小于预设值，调低进给倍率档位；若实时倍数数值大于预设值，保持当前进给倍率档位。
通过采用上述技术方案，依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离确定与当前进给倍率档位的实时倍数关系，进行对电子手轮进给倍率档位的实时调节，从而使得档位调节更加及时精确。
可选的，还包括以下步骤：
依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离；
依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离计算与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系；
判断实时倍率数值，将实时倍率数值大于预设值的进给倍率档位视为目标档位；
比较各个目标档位的倍率数值，倍率数值最小的视为预设进给倍率档位。
通过采用上述技术方案，依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离计算与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系，进行对电子手轮进给倍率档位的实时调节，从而使得档位调节更加及时精确。
可选的，提示信息包括校准档位的动作信息以及降低电子手轮转速的减速信息。
通过采用上述技术方案，进给倍率档位调整后会及时向工作人员发出提示，从而使得工作人员知晓当前进给倍率档位，以减小电子手轮的转速，从而延长电子手轮的使用寿命。
第二方面，本申请提供一种手轮档位控制系统，包括：
位置采集模块，用于采集刀具和工件的位置信息；
测距模块，用于采集刀具和工件在同一指定矢量方向上的实时距离；
位移采集模块，用于采集刀具指定时间内在指定矢量方向上的实时位移量，并输出相应的位移信息；
计算模块，用于接收位移信息，并计算相应的预设进给倍率档位；
转速采集模块，用于采集电子手轮在指定时间内的转速，并输出相应的转速信号；
档位获取模块，用于接收转速信号，并获取当前电子手轮的进给倍率档位；
用于比较当前电子手轮和预设的进给倍率档位或比较实时距离与当前进给倍率档位的实时倍数关系或比较实时距离与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系，并输出相应的比较信号；
控制模块，用于接收比较信号并发出控制信号；
校准模块，用于接收控制信号并调节进给倍率档位；以及，
提示模块，用于接收控制信号并播报提示信息；
若当前电子手轮和预设的进给倍率档位不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息。
通过采用上述技术方案，测距模块获取刀具和工件在同一指定矢量方向上的实时距离，计算出预设进给倍率档位，转速采集模块采集电子手轮的转速，位移采集模块采集刀具指定时间内在指定矢量方向上的实时位移量，由此根据电子手轮转过的角度与当前进给倍率档位的乘积获取指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量，根据刀具在指定矢量方向上的移动量和电子手轮转动角度确定当前进给倍率档位。通过比较模块比较当前进给倍率档位和预设进给倍率档位或比较实时距离与当前进给倍率档位的实时倍数关系或比较实时距离计算与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系，然后进行档位校准，并及时提醒工作人员减小转动电子手轮的速度，从而将进给倍率档位及时地调节至合适档位，减少了电子手轮的转动。
第三方面，本申请提供一种智能终端系统，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一项所述手轮档位控制方法的计算机程序。
第四方面，本申请提供一种计算机存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一项所述手轮档位控制方法的计算机程序。
综上所述，本申请所提供的技术方案所达到的有益效果是：
根据刀具和工件在同一指定矢量方向上的实时距离，计算出预设进给倍率档位，并且根据电子手轮转过的角度与当前进给倍率档位的乘积获取指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量，根据刀具在指定矢量方向上的移动量和电子手轮转动角度确定当前进给倍率档位，通过与预设进给倍率档位比较后进行档位校准，并及时提醒工作人员减小转动电子手轮的速度，从而将进给倍率档位及时地调节至合适档位，减少了电子手轮的转动。
附图说明
图1是本申请提供的一种手轮档位控制方法实施例一的流程示意框图；
图2是本申请提供的一种手轮档位控制方法实施例二的流程示意框图；
图3是本申请提供的一种手轮档位控制方法实施例三的流程示意框图。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
手轮脉冲发生器包括电子手轮、坐标轴选择旋钮、进给倍率选择旋钮、急停开关以及控制开关。工作人员通过该坐标轴选择旋钮选择控制刀具的X、Y、Z轴坐标，通过该进给倍率选择旋钮调节电子手轮控制刀具移动的档位，本实施例中的档位设置有X1档、X10档和X100档。
参照图1，为本申请实施例公开的一种手轮档位控制方法。
实施例一：
参照图1，具体包括如下步骤：
S101，获取刀具和工件的三维坐标，依据刀具和工件的三维坐标确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的距离，依据刀具与工件在同一矢量方向上的距离确定相应的移动量预设值，并且依据移动量预设值确定预设进给倍率档位。
具体的，以刀具初始位置为原点建立三维坐标系，并利用激光雷达确定刀具和工件的三维坐标，确定刀具和工件X、Y、Z各方向上的间隔距离。例如：刀具的三维坐标为（0,0,0），工件的三维坐标为（11,11,11），因此刀具与工件X、Y、Z各方向上的间隔距离均为10个单位长度，依据上述间隔距离确定移动量预设值为11个单位长度,并确定预设进给倍率档位为X10档。
S102，获取电子手轮的脉冲信号，确定电子手轮的转速，依据电子手轮的转速确定电子手轮在指定时间内转动的角度。
具体的，可以通过编码器将电子手轮的脉冲信号转化为转动信号，从而获取指定时间内电子手轮转动的角度。
S103，获取指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量，依据指定时间内刀具的位移量和电子手轮转动的角度计算刀具当前进给倍率档位。
具体的，根据上一个步骤得出了指定时间内电子手轮转动的角度，例如电子手轮在指定时间内转动了360°并且刀具在X方向上移动，利用激光测距，得出指定时间内刀具在X方向上移动量为1个单位长度，因此可以得出电子手轮的当前进给倍率档位为X1档。
S104，比较当前进给倍率档位和预设进给倍率档位，若结果不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息，提示信息包括校准档位的动作信息以及降低电子手轮转速的减速信息。
具体的，当前进给倍率档位为X1档，但预设进给倍率档位为X10档，处理器比较两个档位，得出的结果为两个档位不一致，因此控制电子手轮调节进给倍率档位，即将X1档调成X10档。同时可以利用语音播报系统告知工作人员已将目前档位调至X10档，注意减慢转动手轮速度。
S105，获取刀具的实时坐标，根据刀具移动前后的三维坐标确定指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量和电子手轮当前的坐标轴档位，播报当前电子手轮的坐标轴档位信息和刀具的位移量信息。
具体的，刀具移动过程中，利用激光雷达不断获取刀具的实时三维坐标，根据前后三维坐标的变化，可以确定刀具的移动方向，例如当前刀具的三维坐标为（10,0，0），可以得出刀具是在X方向上进行了移动，因此电子手轮当前的坐标轴档位为X轴档，同时还能得出刀具在X方向上移动了10个单位长度，即刀具在X方向上移动了10个单位长度。
同时利用语音播报系统，向工作人员播报当前电子手轮的坐标轴档位为X轴档，并且当前刀具在X轴上移动了10个单位长度。
S106，依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离，依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离确定相应的实时移动量预设值，依据实时移动量预设值确定实时预设进给倍率档位，比较当前进给倍率档位和实时预设进给倍率档位，若结果不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息。
具体的，根据刀具的实时坐标，得出刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离，即当前刀具在X方向上与工件距离为1个单位长度，因此确定预设进给倍率档位为X1档。然后再次利用处理器进行比较，得出的结果为两个档位不一致，因此控制电子手轮调节进给倍率档位，即将X10档调成X1档。同时利用语音播报系统告知工作人员已将目前档位调至X1档，注意减慢转动手轮的速度。
实施例二：
参照图2，本实施例与实施例一的区别在于：
S106，依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离，依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离确定与当前进给倍率档位的实时倍数关系，判断实时倍数数值，若实时倍数数值小于预设值，调低进给倍率档位；若实时倍数数值大于预设值，保持当前进给倍率档位。
具体的，据刀具的实时坐标，得出刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离，即当前刀具在X方向上与工件距离为1个单位长度，而当前档位为X10档，实时距离确定与当前进给倍率档位的实时倍数为0.1。将预设值设定为0.5,由于0.1<0.5，因此将电子手轮的档位调低成X1档。
实施例三：
参照图3，本实施例与实施例一的区别在于：
S106，依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离，依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离计算与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系，判断实时倍率数值，将实时倍率数值大于预设值的进给倍率档位视为目标档位，比较各个目标档位的倍率数值，倍率数值最小的视为预设进给倍率档位。
具体的，据刀具的实时坐标，得出刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离，即当前刀具在X方向上与工件距离为1个单位长度，与电子手轮所有进给倍率档位的实时倍率分别为1,0.1和0.01。将预设值设定为0.5，由于只有1>0.5，因此将电子手轮的档位调节成X1档。
本申请实施例还公开了一种手轮控制系统，包括：
位置采集模块、测距模块、位移采集模块、计算模块、转速采集模块、档位获取模块、比较模块、控制模块、校准模块以及提示模块。
其中，位置采集模块，用于采集刀具和工件的位置信息，具体可以利用激光雷达确定刀具和工件的三维坐标。
测距模块，用于采集刀具和工件在同一指定矢量方向上的实时距离，具体可以利用测距雷达测量刀具和工件分别在X、Y、Z方向上的实时距离。
计算模块，用于接收位移信息，并计算相应的预设进给倍率档位，具体可以利用处理器对实时距离进行分析并计算出预设进给倍率档位。
转速采集模块，用于采集电子手轮在指定时间内的转速，并输出相应的转速信号。具体利用编码器采集电子手轮的转速和指定时间内电子手轮转动的角度。
档位获取模块，用于接收转速信号，并获取当前电子手轮的进给倍率档位。具体可以根据刀具的与工件分别在X、Y、Z方向上的实时距离通过处理器计算出刀具在指定矢量方向上的实时位移量，并通过实时位移量和电子手轮的转动角度计算出当前电子手轮的进给倍率档位。
比较模块，用于比较当前电子手轮和预设的进给倍率档位或比较实时距离与当前进给倍率档位的实时倍数关系或比较实时距离与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系，并输出相应的比较信号。具体可以通过计算机或处理器将当前电子手轮的进给倍率档位和预设进给倍率档位进行比较。也可以比较实时距离与当前进给倍率档位的实时倍数关系，并比较实时倍数数值。还可以比较实时距离与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系，并比较实时倍率数值。
比较当前进给倍率档位和实时预设进给倍率档位，若结果不一致，则输出相应的比较信号。
比较实时倍数数值，若实时倍数数值小于预设值，输出相应的比较信号。
比较实时倍率数值，倍率数值最小的视为预设进给倍率档位，且输出相应的比较信号。
控制模块，用于接收比较信号并发出控制信号。具体可以通过计算机或处理器接收比较模块发出的比较信号，并发出控制信号。
校准模块，用于接收控制信号并调节进给倍率档位。具体可以通过计算机或处理器接收控制模块发出的控制信号并对电子手轮的进给档位倍率进行调节。
提示模块，用于接收控制信号并播报提示信息。具体可以具体可以通过计算机或处理器接收控制模块发出的控制信号并控制语音播报系统告知工作人员已将目前档位已调节，注意减慢转动手轮速度。
若当前电子手轮和预设的进给倍率档位不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息。
具体的，计算模块、比较模块、控制模块、校准模块和提示模块均可以为处理器或计算机。
具体的，测距模块获取刀具和工件在同一指定矢量方向上的实时距离，计算出预设进给倍率档位，转速采集模块采集电子手轮的转速，位移采集模块采集刀具指定时间内在指定矢量方向上的实时位移量，由此根据电子手轮转过的角度与当前进给倍率档位的乘积获取指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量，根据刀具在指定矢量方向上的移动量和电子手轮转动角度确定当前进给倍率档位。
通过比较模块比较当前进给倍率档位和预设进给倍率档位或比较实时距离与当前进给倍率档位的实时倍数关系或比较实时距离计算与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系，然后进行档位校准，并及时提醒工作人员减小转动电子手轮的速度，从而将进给倍率档位及时地调节至合适档位，减少了电子手轮的转动。
本申请实施例还公开了一种智能终端系统，包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行如实施例一所述的手轮档位控制方法的计算机程序。
本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如实施例一所述的手轮档位控制方法的计算机程序。
计算机可读存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例中任一处提到的处理器，可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制上述的反馈信息传输的方法的程序执行的集成电路。该处理单元和该存储单元可以解耦，分别设置在不同的物理设备上，通过有线或者无线的方式连接来实现该处理单元和该存储单元的各自的功能，以支持该系统芯片实现上述实施例中的各种功能。或者，该处理单元和该存储器也可以耦合在同一个设备上。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种手轮档位控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取刀具和工件的三维坐标；
依据刀具和工件的三维坐标确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的距离；
依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的距离确定相应的移动量预设值；
依据移动量预设值确定预设进给倍率档位；
获取电子手轮的脉冲信号，确定电子手轮的转速；
依据电子手轮的转速确定电子手轮在指定时间内转动的角度；
获取指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量；
依据指定时间内刀具的位移量和电子手轮转动的角度计算刀具当前进给倍率档位；
比较当前进给倍率档位和预设进给倍率档位，若结果不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息；
刀具移动过程中，包括以下步骤：
获取刀具的实时坐标；
依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离；
依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离确定相应的实时移动量预设值；
依据实时移动量预设值确定实时预设进给倍率档位；
比较当前进给倍率档位和实时预设进给倍率档位，若结果不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息；
或者，
获取刀具的实时坐标；
依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离；
依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离计算与电子上轮上的所有进给倍率档位的实时倍率关系；
判断实时倍率数值，将实时倍率数值大于预设值的进给倍率档位视为目标档位；
或者，
获取刀具的实时坐标；
依据刀具的实时坐标，确定刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离；
依据刀具与工件在同一指定矢量方向上的实时距离确定与当前进给倍率档位的实时倍数关系；
判断实时倍数数值，若实时倍数数值小于预设值，调低进给倍率档位；若实时倍数数值大于预设值，保持当前进给倍率档位。
2.根据权利要求1所述的一种手轮档位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
根据刀具移动前后的三维坐标确定指定时间内刀具在指定矢量方向上的位移量。
3.根据权利要求1所述的一种手轮档位控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
依据刀具移动前后的三维坐标确定电子手轮当前的坐标轴档位；
播报当前电子手轮的坐标轴档位信息和刀具的位移量信息。
4.根据权利要求1所述的一种手轮档位控制方法，其特征在于，提示信息包括校准档位的动作信息以及降低电子手轮转速的减速信息。
5.一种手轮档位控制系统，其特征在于，包括：
位置采集模块，用于采集刀具和工件的位置信息；
测距模块，用于采集刀具和工件在同一指定矢量方向上的实时距离；
位移采集模块，用于采集刀具指定时间内在指定矢量方向上的实时位移量，并输出相应的位移信息；
计算模块，用于接收位移信息，并计算相应的预设进给倍率档位；
转速采集模块，用于采集电子手轮在指定时间内的转速，并输出相应的转速信号；
档位获取模块，用于接收转速信号，并获取当前电子手轮的进给倍率档位；
用于比较当前电子手轮进给倍率档位和预设的进给倍率档位或比较实时距离与当前进给倍率档位的实时倍数和预设值的关系或比较实时距离与电子手轮上的所有进给倍率档位的实时倍率和预设值的关系，并输出相应的比较信号；
控制模块，用于接收比较信号并发出控制信号；
校准模块，用于接收控制信号并调节进给倍率档位；以及，
提示模块，用于接收控制信号并播报提示信息；
若当前电子手轮进给倍率档位和预设的进给倍率档位不一致，则校准电子手轮的进给倍率档位并播报提示信息。
6.一种智能终端，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至5中任一种方法的计算机程序。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至5中任一种方法的计算机程序。
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| CN202011338403.9A CN112506138B (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 一种手轮档位控制方法、系统、智能终端及存储介质 |
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- 2020-11-25 CN CN202011338403.9A patent/CN112506138B/zh active Active
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