CN113589856A - 一种动态螺距补偿方法、补偿系统、装置及计算机存储介质 - Google Patents

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王风超
许鹏飞
李刚利
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D13/00—Control of linear speed; Control of angular speed; Control of acceleration or deceleration, e.g. of a prime mover
    • G05D13/66—Governor units providing for co-operation with control dependent upon a variable other than speed

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Abstract

本申请涉及一种动态螺距补偿方法，包括：采集测量装置上多个位置的实时温度；将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表；将新的补偿表传输至机床，机床调用新的补偿表并执行；反馈补偿成功后的信息。本申请还公开一种补偿系统、装置及计算机存储介质。本方案能够解决现有数控机床的螺距补偿功能存在较大局限性的问题。

Description

一种动态螺距补偿方法、补偿系统、装置及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及螺距补偿技术领域，特别是涉及一种动态螺距补偿方法、补偿系统、装置及计算机存储介质。
背景技术
在数控机床主流的位置测量装置中，除了电机编码器外，还有精度更高的测量装置如光栅尺、圆光栅、磁栅尺等，其精度虽然很高但也存在一定的误差，因此，数控系统一般具有螺距补偿功能。以西门子840D系统为例，其提供了螺距误差补偿的方案来解决测量装置所产生的误差，其原理是在当前的温度下，使用激光干涉仪对机床定位误差进行确定，然后计算出误差值并在系统中进行补偿，这种补偿方式是在固定温度下进行的补偿，对处在恒温车间的机床效果比较好，其光栅尺的温度变化较小。
但对非恒温车间的机床，这种补偿方式的误差较大，因为光栅尺随着温度的变化也在膨胀或者收缩，这也会对精度有很大的影响，从而增大机床的定位误差。
发明内容
基于此，有必要针对现有数控机床的螺距补偿功能存在较大局限性的问题，提供种动态螺距补偿方法、补偿系统、装置及计算机存储介质。
为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
第一方面，本发明实施例公开一种动态螺距补偿方法，包括：
采集测量装置上多个位置的实时温度；
将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表；
将新的补偿表传输至机床，机床调用新的补偿表并执行；
反馈补偿成功后的信息。
在其中一种实施例中，所述将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表具体包括：
根据多个实时温度得到平均温度；
当实时温度大于平均温度时触发动态补偿；
根据补偿公式得到新的补偿值；
循环上述步骤以重新生成新的补偿表。
在其中一种实施例中，所述反馈补偿成功后的信息之前还包括：
判断是否补偿成功；
当补偿成功后反馈成功补偿信息；
当补偿失败后发出报警信息，然后进行手动补偿。
第二方面，本发明实施例公开动态螺距补偿系统，应用于上文所述的动态螺距补偿方法，包括：
温度测量模块，用于采集测量装置上多个位置的实时温度；
数据处理模块，用于将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表；
执行模块，用于将新的补偿表传输至机床，机床调用新的补偿表并执行；
数据反馈模块，用于反馈补偿成功后的信息。
在其中一种实施例中，所述数据处理模块包括：
第一计算单元，用于根据多个实时温度得到平均温度；
触发单元，用于当实时温度大于平均温度时触发动态补偿；
第二计算单元，用于根据补偿公式得到新的补偿值；
执行循环单元，用于循环上述步骤以重新生成新的补偿表。
在其中一种实施例中，还包括：
判断单元，用于判断是否补偿成功；
信息反馈单元，用于当补偿成功后反馈成功补偿信息；
提示单元，当补偿失败后发出报警信息，然后进行手动补偿。
第三方面，本发明实施例公开一种螺距补偿控制装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文所述动态螺距补偿方法的步骤。
第四方面，本发明实施例公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述动态螺距补偿方法的步骤。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本发明实施例公开的动态螺距补偿系统能够实现动态螺距补偿的功能，现有的数控系统虽然都具有螺距补偿功能，但只是在特定的温度下进行的补偿，而测量装置如光栅尺、磁栅尺等会随着温度的升高而膨胀，随着温度的下降而收缩，对于温度变化较大的非恒温车间，随着温度的不断变化，机床的定位误差也会不断变化，使得机床精度变得不稳定，极大地影响了加工精度，使得机床精度变得不可控。而本发明很好的解决了目前数控系统螺距补偿不能随温度变化而动态补偿的问题，能够随着测量装置如光栅尺等温度的变化而实时动态的改变螺距补偿值，进一步提升机床的定位精度。
附图说明
无
具体实施方式
本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
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，不是旨在于限制本发明。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。
本发明实施例公开一种动态螺距补偿方法，所公开的动态螺距补偿方法包括以下步骤：
S100、采集测量装置上多个位置的实时温度，具体地，在机床测量系统光栅尺上取前中后三个位置进行温度采集。
S200、将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表。
S300、将新的补偿表传输至机床，机床调用新的补偿表并执行。数据处理系统可以将新的补偿表传输到840D系统中，补偿表传输完成后向机床控制系统反馈输入一个信号作为补偿开始标志，利用840D系统可以执行异步子程序的功能，在机床直接调用新的补偿表并执行和生效。
S400、反馈补偿成功后的信息。即执行完成并成功后，PLC输出一个补偿成功的信号给数据处理系统，以标志着补偿完成。
通过上文可知，本发明实施例公开的动态螺距补偿系统能够实现动态螺距补偿的功能，现有的数控系统虽然都具有螺距补偿功能，但只是在特定的温度下进行的补偿，而测量装置如光栅尺、磁栅尺等会随着温度的升高而膨胀，随着温度的下降而收缩，对于温度变化较大的非恒温车间，随着温度的不断变化，机床的定位误差也会不断变化，使得机床精度变得不稳定，极大地影响了加工精度，使得机床精度变得不可控。而本发明很好的解决了目前数控系统螺距补偿不能随温度变化而动态补偿的问题，能够随着测量装置如光栅尺等温度的变化而实时动态的改变螺距补偿值，进一步提升机床的定位精度。
本发明实施例中，步骤S200具体可以包括：
S210、根据多个实时温度得到平均温度；
S220、当实时温度大于平均温度时触发动态补偿；
S230、根据补偿公式得到新的补偿值；
S240、循环上述步骤以重新生成新的补偿表。
具体地，数据处理系统将原补偿数据根据温差进行修改，假设原补偿表中机床在0-500mm范围内补偿δ＝0.05mm，原补偿时采集的平均温度
Figure RE-GDA0003253154030000051
为20℃，当温度上升到20.5℃时触发动态补偿，0-500范围内的补偿值由δ＝0.05mm变为
Figure RE-GDA0003253154030000052
按照此规律，数据处理系统重新生成的补偿表。
在一种可选的实施例中，步骤S400之前动态螺距补偿方法还可以包括：
判断是否补偿成功；
当补偿成功后反馈成功补偿信息；
当补偿失败后发出报警信息，然后进行手动补偿。
具体地，系统将
Figure RE-GDA0003253154030000061
的值由20℃更改为新的温度值20.5℃，然后重新继续采集温度，一次补偿过程结束，如果补偿失败，则840D系统发出报警，维护人员进行手动补偿，补偿完成后PLC发出信号对数据处理信号进行复位，系统将T1 的温度值赋值给
Figure RE-GDA0003253154030000062
然后重新继续采集温度，当温度差值超过0.5℃时，继续下一次螺距补偿。
基于本发明实施例公开的动态螺距补偿方法，本发明实施例还公开一种动态螺距补偿系统，应用于上文任意实施例所述的动态螺距补偿方法，所公开的动态螺距补偿系统具体包括：
温度测量模块，用于采集测量装置上多个位置的实时温度；
数据处理模块，用于将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表；
执行模块，用于将新的补偿表传输至机床，机床调用新的补偿表并执行；
数据反馈模块，用于反馈补偿成功后的信息。
进一步地，所述数据处理模块可以包括：
第一计算单元，用于根据多个实时温度得到平均温度；
触发单元，用于当实时温度大于平均温度时触发动态补偿；
第二计算单元，用于根据补偿公式得到新的补偿值；
执行循环单元，用于循环上述步骤以重新生成新的补偿表。
在一种可选地实施例中，本发明实施例公开的动态螺距补偿系统还可以包括：
判断单元，用于判断是否补偿成功；
信息反馈单元，用于当补偿成功后反馈成功补偿信息；
提示单元，当补偿失败后发出报警信息，然后进行手动补偿。
基于本发明实施例公开的动态螺距补偿方法，本发明实施例还公开一种螺距补偿控制装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任意实施例所述动态螺距补偿方法的步骤。
基于本发明实施例公开的动态螺距补偿方法，本发明实施例还公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意实施例所述动态螺距补偿方法的步骤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种动态螺距补偿方法，其特征在于，包括：
采集测量装置上多个位置的实时温度；
将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表；
将新的补偿表传输至机床，机床调用新的补偿表并执行；
反馈补偿成功后的信息。
2.根据权利要求1所述的动态螺距补偿方法，其特征在于，所述将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表具体包括：
根据多个实时温度得到平均温度；
当实时温度大于平均温度时触发动态补偿；
根据补偿公式得到新的补偿值；
循环上述步骤以重新生成新的补偿表。
3.根据权利要求1所述的动态螺距补偿方法，其特征在于，所述反馈补偿成功后的信息之前还包括：
判断是否补偿成功；
当补偿成功后反馈成功补偿信息；
当补偿失败后发出报警信息，然后进行手动补偿。
4.一种动态螺距补偿系统，应用于权利要求1至3中任一项所述的动态螺距补偿方法，其特征在于，包括：
温度测量模块，用于采集测量装置上多个位置的实时温度；
数据处理模块，用于将原补偿数据根据温差进行修改，重新生成新的补偿表；
执行模块，用于将新的补偿表传输至机床，机床调用新的补偿表并执行；
数据反馈模块，用于反馈补偿成功后的信息。
5.根据权利要求4所述的动态螺距补偿系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：
第一计算单元，用于根据多个实时温度得到平均温度；
触发单元，用于当实时温度大于平均温度时触发动态补偿；
第二计算单元，用于根据补偿公式得到新的补偿值；
执行循环单元，用于循环上述步骤以重新生成新的补偿表。
6.根据权利要求4所述的动态螺距补偿系统，其特征在于，还包括：
判断单元，用于判断是否补偿成功；
信息反馈单元，用于当补偿成功后反馈成功补偿信息；
提示单元，当补偿失败后发出报警信息，然后进行手动补偿。
7.一种螺距补偿控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任一项所述动态螺距补偿方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述动态螺距补偿方法的步骤。
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