CN115106837B - 一种基于智能压板的姿态判定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能压板的姿态判定方法及系统，涉及制造加工相关领域，所述方法包括：获得目标工件的第一加工需求信息，根据姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据和重复装夹后第二夹具的第二姿态数据；根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置，输出第一夹角；根据所述第一姿态数据和所述第二姿态数据，输出第二夹角；对所述第一夹角和所述第二夹角进行比对，获得第一判定系数；判断所述第一判定系数是否处于预设误差系数中，若不处于，根据第一补偿向量进行装夹调整。解决了精密工件的装夹监测不够准确、可靠，造成加工质量不稳定的技术问题，达到了夹具进行姿态显示与智能监控，保证加工状态稳定和质量的效果。

Description

一种基于智能压板的姿态判定方法及系统

技术领域

本发明涉及制造加工相关领域，尤其涉及一种基于智能压板的姿态判定方法及系统。

背景技术

在精密制造加工过程中，尤其是薄壁件的精密加工中，夹具是保证工件可靠加工的必备工装。比如发动机的机匣加工或活塞加工时，其尺寸公差通常要控制在几个至几十个微米以内。

使用时，通过夹具将工件固定在既定位置，通过在适当位置施加合适的夹紧力，保证加工时的工件每次的夹紧工况是一致的，确保工件每次在加工时受力状态都是一致，用于确保加工的可靠与加工问题的溯源。特别是在精密工件进行装夹时，其多夹具装夹的姿态的不确定性是不容忽视的问题，容易导致工件的加工状态的不稳定。

然而，现有技术中存在对于精密工件的装夹监测水平不够准确、可靠，容易造成工件加工质量不稳定的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本申请的目的是，通过提供一种基于智能压板的姿态判定方法及系统，解决了现有技术中存在对于精密工件的装夹监测水平不够准确、可靠，容易造成工件加工质量不稳定的技术问题，达到了对比基准压板的姿态数据，完成对夹具上配置的压板进行姿态显示与监控，从而达到为工件加工状态的稳定提供数据支持的技术效果。

一方面，本申请提供一种基于智能压板的姿态判定方法，所述方法应用于一种基于智能压板的姿态判定系统，所述系统与姿态传感器通信连接，所述方法包括：获得目标工件的第一加工需求信息；根据所述第一加工需求信息对所述目标工件进行装夹，根据所述姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据；通过对所述目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，其中，所述第一夹具与所述第二夹具为对所述目标工件进行多夹具装夹的不同夹具；根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置，输出第一夹角；根据所述第一姿态数据和所述第二姿态数据，输出第二夹角；对所述第一夹角和所述第二夹角进行比对，获得第一判定系数，其中，所述第一判定系数为误差判定系数；判断所述第一判定系数是否处于预设误差系数中，若所述第一判定系数不处于所述预设误差系数中，获得第一补偿向量；基于所述第一补偿向量对所述第二夹具进行装夹调整。

另一方面，本申请还提供了一种基于智能压板的姿态判定系统，所述系统包括：第一获得单元，所述第一获得单元用于获得目标工件的第一加工需求信息；第二获得单元，所述第二获得单元用于根据所述第一加工需求信息对所述目标工件进行装夹，根据姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据；第三获得单元，所述第三获得单元用于通过对所述目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，其中，所述第一夹具与所述第二夹具为对所述目标工件进行多夹具装夹的不同夹具；第一输出单元，所述第一输出单元用于根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置，输出第一夹角；第二输出单元，所述第二输出单元用于根据所述第一姿态数据和所述第二姿态数据，输出第二夹角；第四获得单元，所述第四获得单元用于对所述第一夹角和所述第二夹角进行比对，获得第一判定系数，其中，所述第一判定系数为误差判定系数；第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述第一判定系数是否处于预设误差系数中，若所述第一判定系数不处于所述预设误差系数中，获得第一补偿向量；第一调整单元，所述第一调整单元用于基于所述第一补偿向量对所述第二夹具进行装夹调整。

第三方面，本申请提供了一种基于智能压板的姿态判定系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现第一方面任一项所述方法的步骤。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、由于采用了在现有的压板本体上安装姿态传感器，并根据目标工件的加工需求信息进行装夹，并基于连接的姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据，再对目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，根据所述第一夹具和第二夹具的分布位置获得第一夹角，再进一步根据所述第一姿态数据和第二姿态数据获得实时的第二夹角，以所述第一夹具的分布位置和所述第一姿态数据为基准姿态数据，进行误差判定，基于误差判定系数实现所述第二夹具的装夹调整。达到了通过对比基准压板的姿态数据，完成对夹具上配置的压板进行姿态显示与监控的方式进行姿态的校核，保证夹具装夹的姿态准确可靠的技术效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所做的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例一种基于智能压板的姿态判定方法的流程示意图；

图2为本申请实施例一种基于智能压板的姿态判定方法的获得第一稳定指标的流程示意图；

图3为本申请实施例一种基于智能压板的姿态判定方法的生成第一约束条件的流程示意图；

图4为本申请实施例一种基于智能压板的姿态判定系统的结构示意图；

图5为本申请实施例示例性电子设备的结构示意图；

附图标记说明：第一获得单元11，第二获得单元12，第三获得单元13，第一输出单元14，第二输出单元15，第四获得单元16，第一判断单元17，第一调整单元18，总线300，接收器301，处理器302，发送器303，存储器304，总线接口305。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种基于智能压板的姿态判定方法及系统，解决了现有技术中存在对于精密工件的装夹监测水平不够准确、可靠，容易造成工件加工质量不稳定的技术问题，达到了对比基准压板的姿态数据，完成对夹具上配置的压板进行姿态显示与监控，从而达到为工件加工状态的稳定提供数据支持的技术效果。

下面，将参考附图详细的描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。

在实际加工中，当夹具的装夹姿态不同时，会造成工件每次的装夹即使夹紧力相同，受力状态也会不同的现象，这将导致工件的加工状态的不稳定，在其他加工因素不变的情况下，依然会造成加工质量的不稳定。特别是在精密工件进行装夹时，其多夹具装夹的姿态的不确定性是不容忽视的问题，从而造成对于精密工件的装夹监测水平不够准确、可靠的技术问题。

针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：

本申请提出了一种基于智能压板的姿态判定方法及系统，解决了现有技术中存在对于精密工件的装夹监测水平不够准确、可靠，容易造成工件加工质量不稳定的技术问题。本发明是在现有的压板本体上安装姿态传感器，并根据目标工件的加工需求信息进行装夹，并基于连接的姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据，再对目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，根据所述第一夹具和第二夹具的分布位置获得第一夹角，再进一步根据所述第一姿态数据和第二姿态数据获得实时的第二夹角，以所述第一夹具的分布位置和所述第一姿态数据为基准姿态数据，进行误差判定，基于误差判定系数实现所述第二夹具的装夹调整。达到了通过对比基准压板的姿态数据，完成对夹具上配置的压板进行姿态显示与监控的方式进行姿态的校核，判定夹具重复装夹的姿态是否准确与可靠，为工件加工状态的稳定提供数据支持，保证夹具装夹的姿态准确可靠的技术效果。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

如图1所示，本申请实施例提供了一种基于智能压板的姿态判定方法，所述方法应用于一种基于智能压板的姿态判定系统，所述系统与姿态传感器通信连接，所述方法包括：

步骤S100：获得目标工件的第一加工需求信息；

具体而言，在实际加工中，当夹具的装夹姿态不同时，会造成工件每次的装夹即使夹紧力相同，受力状态也会不同的现象，这将导致工件的加工状态的不稳定，在其他加工因素不变的情况下，依然会造成加工质量的不稳定。特别是在精密工件进行装夹时，其多夹具装夹的姿态的不确定性是不容忽视的问题，从而造成对于精密工件的装夹监测水平不够准确、可靠的技术问题。因此本发明设计一种基于智能压板的姿态判定方法，用于判定夹具重复装夹的姿态是否准确与可靠，为工件加工状态的稳定提供数据支持。

进一步的，所述目标工件为目前进行实时加工的零件，所述第一加工需求信息是根据零件加工的具体参数进行夹紧方案的分析，从而获取的零件夹紧需求，因此，通过在现有压板本体上集成姿态传感器，本实施方案中包括但不限于平压板、直压板、弓形压板、移动压板。从而以所述第一加工需求信息为夹紧目标对目标工件进行实时装夹。

步骤S200：根据所述第一加工需求信息对所述目标工件进行装夹，根据所述姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据；

步骤S300：通过对所述目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，其中，所述第一夹具与所述第二夹具为对所述目标工件进行多夹具装夹的不同夹具；

具体而言，所述姿态传感器能够对所述目标工件在装夹过程中的三维运动姿态进行测量，包括三轴陀螺仪、三轴加速度计，三轴电子罗盘等辅助运动传感器，实现三维空间中的夹具姿态测量，输出准确的传感数据。进一步的，由于所述目标工件的装夹通过至少一个的夹具来实现夹紧，且根据目标工件的加工需求实现不同的夹紧方案，所述第一夹具为基于目标工件进行初次装夹的夹具，所述第二夹具为基于所述第一夹具装夹完成的基础上，再次进行重复装夹的夹具，即所述第一夹具与所述第二夹具为对所述目标工件进行多夹具装夹的不同夹具。

进一步的，在对工件进行装夹的时候，首先将第一个夹具进行装夹，根据姿态传感器测出其实时姿态数据，获得所述第一姿态数据，并作为基准参考姿态。在进行夹具的重复装夹时，根据所述姿态传感器对所述第二夹具的实时姿态进行测量，比如，设所述第一夹具为00，所测的姿态数据为

=[

,

,

]，其中，

分别为所述第一夹具测得的位置；设所述第二夹具为01，所测的姿态数据为

=[

,

,

]，其中，

,

,

分别为所述第二夹具测得的位置。

步骤S400：根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置，输出第一夹角；

具体而言，所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置是根据对目标工件的加工需求进行装夹的分布位置，用于将目标工件进行夹紧固定，从而防止零件加工时产生受力偏移，详细来说，夹具设计时夹紧力的作用点位置和数目确定需要满足夹紧力的大小、方向和作用点，在夹紧方向已定的情况下，根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置点，输出所述第一夹角，其中，所述第一夹角标识所述第一夹具和所述第二夹具姿态数据之间的夹角，比如，

=[

,

,

]，其中，

,

,

为测得的角度。

步骤S500：根据所述第一姿态数据和所述第二姿态数据，输出第二夹角；

步骤S600：对所述第一夹角和所述第二夹角进行比对，获得第一判定系数，其中，所述第一判定系数为误差判定系数；

步骤S700：判断所述第一判定系数是否处于预设误差系数中，若所述第一判定系数不处于所述预设误差系数中，获得第一补偿向量；

具体而言，由于所述第一姿态数据为对所述第一夹具的进行姿态检测获得的数据，所述第二姿态数据为对所述第二夹具进行姿态检测获得的数据，从而能够通过姿态传感器，实际计算出所述第一夹具和所述第二夹具的实时夹角，其中，所述第二夹角可以表示为

=[

,

,

]；其中，所述第一夹角为初始状态夹角，所述第二夹角为实时状态夹角，从而通过实时对所述第二夹角进行实时计算，并以所述第一夹角和所述第二夹角作为比对数据进行比对，以所述第一夹角为比对基础，分析实时检测的所述第二夹角与所述第一夹角的误差，进而输出所述第一判定系数，详细来说，通过将

与

进行对比，调整所述第二夹具的姿态，保证两者的误差在条件允许的范围内，并进行夹紧，此即完成了所述第二夹具的装夹。

进一步的，所述第一判定系数为误差判定系数；所述预设误差系数为提前预设的在满足加工需求条件下（加工精度）设置的误差程度；

所述第一补偿向量为基于所述第一夹具的初始状态参照对所述第二夹具进行调整的数据，包括角度变化、夹紧力大小等。进而基于

=[

,

,

]与

=[

,

,

]的比对，输出误差系数，并进一步判断所述第一判定系数是否处于所述预设误差系数中，若所述第一判定系数处于所述预设误差系数，满足加工需求进行下一执行单元；若所述第一判定系数不处于所述预设误差系数中，获得第一补偿向量，从而达到了智能化调整，确保工件每次在加工时受力状态一致性，提高加工质量。

步骤S800：基于所述第一补偿向量对所述第二夹具进行装夹调整。

进一步的，如图2所示，所述基于所述第一补偿向量对所述第二夹具进行装夹调整之后，本申请实施例步骤还包括S800：

步骤S810：采集第一压板的标准加工姿态曲线，其中，所述标准加工姿态曲线是在不施加切削力的状态下获取的压板初始姿态曲线；

步骤S820：采集所述第一压板的实际加工姿态曲线，其中，所述实际加工姿态曲线是在数控程序下进行工件加工的实际加工姿态曲线；

步骤S830：通过对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行比对分析，获得第一稳定指标，其中，所述第一稳定指标为工件加工稳定性程度；

步骤S840：根据所述第一稳定指标，获得第一提醒信息。

具体而言，由于本发明是在夹具上存在压板的装夹场景下实现的，因此，在加工初始状态时，确定夹具的首个姿态后，姿态传感器采集其姿态数据并定义作为初始姿态，当再次进行夹具的装夹时，可以通过与初始姿态之间的相对数值比对，对安装的夹具进行姿态的调整，以保证夹具安装时其姿态的一致性，同时在加工过程中对压板加工姿态进行监控，用于确定压板在每次加工过程中状态的一致性，从而确保加工过程中的夹具的稳定性与可靠性。

进一步的，获取每个压板的标准加工姿态曲线，装夹完成的零件在不施加切削力的状态下，零件根据数控程序完成无切削加工，从而获取到压板初始姿态曲线，认为该曲线为该零件在该数控程序下的标准姿态曲线。并生成零件加工姿态曲线，确认该曲线为该零件在该数控程序下的实际加工姿态曲线。同时，对当前加工零件的获取的姿态曲线与标准姿态曲线进行比对分析，通过两组姿态曲线的变化，实时监测零件的夹紧状况，进而通过对比分析，获得所述第一稳定指标，用于对加工稳定性程度进行标识，当所述第一稳定指标较低，不处于预设稳定指标时，获得所述第一提醒信息，根据所述第一提醒信息进行相关调整，从而达到了根据数控比对，提高零件加工监测智能性的技术效果。

进一步的，所述通过对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行比对分析，获得第一稳定指标，本申请实施例步骤S830还包括：

步骤S831：以俯仰角、导航角和横滚角三个维度为纵坐标，以时间周期为横坐标搭建直角坐标系，绘制所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线；

步骤S832：对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行稳定性评估，获得第一评估指标、第二评估指标和第三评估指标，其中，所述第一评估指标对应俯仰角稳定性，所述第二评估指标对应导航角稳定性，所述第三评估指标对应横滚角稳定性；

步骤S833：基于所述第一评估指标、所述第二评估指标和所述第三评估指标进行综合计算，输出所述第一稳定指标。

具体而言，绘制所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线是通过建立直角坐标系实现的，其中，加工姿态曲线包括以俯仰角、导航角和横滚角三个维度，其角度大小为纵坐标数值，以时间周期为横坐标搭建的，从而获得俯仰角-时间、导航角-时间和横滚角-时间的这三个维度在直角坐标系的绘制，即所述标准加工姿态曲线包括对应的三个维度曲线分布，所述实际加工姿态曲线包括对应的三个维度曲线分析，从而以所述标准加工姿态曲线为比对基础，对所述实际加工姿态曲线进行比对评估，输出标识俯仰角稳定性的第一评估指标；标识导航角稳定性的第二评估指标；标识横滚角稳定性的第三评估指标。并分别根据所述第一评估指标、所述第二评估指标和所述第三评估指标对目标工件的加工过程进行进一步的稳定性评估计算，从而使得输出的所述第一稳定指标更加准确，全面标识了质量稳定性。

进一步的，本申请实施例步骤还包括S900：

步骤S910：获得多个姿态传感器的多组传感样本数据，其中，所述多个姿态传感器集成于多个夹具上的压板本体，且所述多个姿态传感器与所述多组传感样本数据一一对应；

步骤S920：将所述多组传感样本数据输入初始校核单元中，根据所述初始校核单元，输出第一校核结果，其中，所述第一校核结果包括校核通过和校核不通过；

步骤S930：若所述第一校核结果为校核不通过，以所述第一姿态数据为初始基准对校核不通过的姿态传感器进行校核。

具体而言，所述多组传感样本数据是对所述多个姿态传感器进行校核的检测数据，将检测的数据作为样本数据，由于所述多个姿态传感器是集成于多个夹具上的压板本体，从而使得所述多个姿态传感器中的每个姿态传感器都能够对夹具上的压板进行姿态传感，输出对应的传感样本数据，为了保证姿态传感器的传感准确性和可靠性，进一步的，通过预设的初始校核单元对所有的姿态传感器进行初始校核，保证其初始基准相同，即将所述多组传感样本数据输入所述初始校核单元中，输出第一校核结果，包括校核通过和校核不通过两种结果，其中，所述初始校核单元是对所述多组传感样本数据进行样本数据稳定性和期望差计算。当所述第一校核结果为校核不通过时，将所述第一夹具上压板本体为初始基准的姿态数据，即所述第一姿态数据，进行进一步的校核。

进一步的，本申请实施例步骤还包括S1000：

步骤S1010：根据所述第一加工需求信息和夹紧方案，获得装夹所述目标工件的N个夹具；

步骤S1020：以所述第一夹具的分布位置和所述第一夹具的所述第一姿态数据为基准参考，输出第一判定系数、第二判定系数、第三判定系数…第N-1判定系数，作为判定系数集合；

步骤S1030：根据所述判定系数集合对装夹所述目标工件的夹具进行补偿调整。

进一步的，如图3所示，本申请实施例步骤S1030还包括：

步骤S1031：获得所述目标工件的工件材料属性信息；

步骤S1032：根据所述工件材料属性信息进行工件受力损坏性分析，获得第一受力阈值；

步骤S1033：通过对所述N个夹具的分布位置进行位置受力稳定性分析，获得装夹所述目标工件稳定性大于预设稳定性的M个夹具；

步骤S1034：以所述第一受力阈值为受力调整上限，以所述M个夹具为优先调整夹具，生成第一约束条件，按照所述第一约束条件对夹具进行补偿调整。

具体而言，根据所述第一加工需求信息分析目标工件的夹紧方案，进而获得装夹所述目标工件的N个夹具，其中，所述N个夹具用于对所述目标工件的整个工件进行装夹，以所述第一夹具的分布位置和所述第一姿态数据为基准参考，输出第一判定系数、第二判定系数、第三判定系数…第N-1判定系数，其中，所述第一判定系数为第一夹角和第二夹角的比对系数，其中，所述第一夹角为所述第二夹具与所述第一夹具的分布位置夹角，所述第二夹角为所述第二夹具与所述第一夹具的姿态数据夹角；获得所述第二判定系数，其中，所述第二判定系数为所述第三夹具与所述第一夹具的分布位置夹角和姿态数据夹角，以此类推，获得所述第三判定系数…第N-1判定系数。在设整个工件的装夹数量为N的基础上，其中，N为正整数，由于判定系数为夹具之间的比对结果，因此，其判定系数的输出数量与装夹数量之间具有降1关系，因此，以所述第N-1判定系数作为输出结束响应结果，生成所述判定系数集合。

进一步的，根据所述判定系数集合对装夹所述目标工件的夹具进行补偿调整，分别通过所述判定系数集合中的每个判定系数进行对应的夹紧调整，所述第一补偿向量为基于方向和夹紧力大小的补偿向量，能够在空间坐标中进行标识。

以所述第一补偿向量进行补偿调整的过程中需要进一步的考虑夹具与目标工件之间的夹紧力约束上限，即首先对所述目标工件的工件材料属性进行分析，包括工件材料的硬度、刚度、密度、质量等信息，从而根据所述工件材料属性信息进行工件受力损坏性分析，进而获得所述第一受力阈值，进一步的，再对装夹所述目标工件的N个夹具的分布位置进行夹具分布位置点，分析所述目标工件的受力点，从而对N个夹具稳定性进行分析，获得装夹所述目标工件稳定性大于预设稳定性的M个夹具，其中，M<N，进而以所述第一受力阈值为受力调整上限，以所述M个夹具为优先调整夹具，详细来说，为了保证目标工件的夹紧调整有效度，首先通过对目标工件的属性分析，确定受力阈值，防止由于夹紧力的调整影响工件，造成受力损坏性，再对夹具的分布位置稳定性分析，对于稳定性较强且不影响夹具姿态的情况下进行夹紧调整，对于稳定性较强的夹具调整，其调整效果大于稳定性较低的夹具，因此，基于生成的该约束条件对目标工件的夹具进行补偿调整，提高夹具调整的优化程度，增加数据逻辑性和以保证调整的可靠性和有效性。

进一步的，本申请实施例步骤S840还包括：

步骤S841：获得所述目标工件进行零件加工的数控设备和数控程序；

步骤S842：根据所述数控设备和所述数控程序的进行执行环境数据分析，生成加工日志；

步骤S843：根据所述加工日志对运行状态进行异常自检，若自检不成功定位异常数据，输出第一异常提醒信息；

步骤S844：将所述第一异常提醒信息添加至所述第一提醒信息中。

具体而言，由于对所述目标工件的实时加工状态进行曲线绘制，为了保证曲线的实时性和准确性，需要进一步的对零件加工的数控设备和数控程序进行监控，保证在同一运行条件下。因此，首先获得加工所述目标工件的数控设备和数控程序，进而基于所述数控设备和所述数控程序的进行执行环境数据分析，生成加工日志，其中，所述加工日志是通过加工的执行数据实现日志的处理，有效对加工过程进行所监管，还可以自动分析异常日志以及加工流程的剖析，从而基于生成的所述加工日志对加工零件的执行环境状态进行异常自检，若出现异常日志定位相关信息，以输出该异常定位和异常信息，输出第一异常提醒信息，进而再将所述第一异常提醒信息添加至所述第一提醒信息中，其中，所述第一提醒信息为所述标准加工姿态曲线和实际加工姿态曲线进行比对分析后，加工稳定性较低的提醒信息，若执行环境出现异常，将所述第一异常提醒信息添加至所述第一提醒信息中进行进一步定位提醒，基于执行环境调试后进行二次比对，保证监测智能水平，提高曲线比对结果的准确性。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、由于采用了在现有的压板本体上安装姿态传感器，并根据目标工件的加工需求信息进行装夹，并基于连接的姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据，再对目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，根据所述第一夹具和第二夹具的分布位置获得第一夹角，再进一步根据所述第一姿态数据和第二姿态数据获得实时的第二夹角，以所述第一夹具的分布位置和所述第一姿态数据为基准姿态数据，进行误差判定，基于误差判定系数实现所述第二夹具的装夹调整。达到了通过对比基准压板的姿态数据，完成对夹具上配置的压板进行姿态显示与监控的方式进行姿态的校核，保证夹具装夹的姿态准确可靠的技术效果。

2、由于采用了对当前加工零件的获取的姿态曲线与标准姿态曲线进行比对分析，通过两组姿态曲线的变化，实时监测零件的夹紧状况，基于第一提醒信息进行相关调整，从而达到了根据数控比对，提高零件加工监测智能性的技术效果。

3、由于采用了通过对所述目标工件的属性材料进行受力调整分析，以及N个夹具的分布位置稳定性进行分析，获得装夹所述目标工件稳定性大于预设稳定性的M个夹具，进而以所述第一受力阈值为受力调整上限，以所述M个夹具为优先调整夹具，保证目标工件的夹紧调整有效度。

实施例二

基于与前述实施例中一种基于智能压板的姿态判定方法同样发明构思，本发明还提供了一种基于智能压板的姿态判定系统，如图4所示，所述系统包括：

第一获得单元11，所述第一获得单元11用于获得目标工件的第一加工需求信息；

第二获得单元12，所述第二获得单元12用于根据所述第一加工需求信息对所述目标工件进行装夹，根据姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据；

第三获得单元13，所述第三获得单元13用于通过对所述目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，其中，所述第一夹具与所述第二夹具为对所述目标工件进行多夹具装夹的不同夹具；

第一输出单元14，所述第一输出单元14用于根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置，输出第一夹角；

第二输出单元15，所述第二输出单元15用于根据所述第一姿态数据和所述第二姿态数据，输出第二夹角；

第四获得单元16，所述第四获得单元16用于对所述第一夹角和所述第二夹角进行比对，获得第一判定系数，其中，所述第一判定系数为误差判定系数；

第一判断单元17，所述第一判断单元17用于判断所述第一判定系数是否处于预设误差系数中，若所述第一判定系数不处于所述预设误差系数中，获得第一补偿向量；

第一调整单元18，所述第一调整单元18用于基于所述第一补偿向量对所述第二夹具进行装夹调整。

进一步的，所述系统还包括：

第一采集单元，所述第一采集单元用于采集第一压板的标准加工姿态曲线，其中，所述标准加工姿态曲线是在不施加切削力的状态下获取的压板初始姿态曲线；

第二采集单元，所述第二采集单元用于采集所述第一压板的实际加工姿态曲线，其中，所述实际加工姿态曲线是在数控程序下进行工件加工的实际加工姿态曲线；

第五获得单元，所述第五获得单元用于通过对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行比对分析，获得第一稳定指标，其中，所述第一稳定指标为工件加工稳定性程度；

第六获得单元，所述第六获得单元用于根据所述第一稳定指标，获得第一提醒信息。

进一步的，所述系统还包括：

第一绘制单元，所述第一绘制单元用于分以俯仰角、导航角和横滚角三个维度为纵坐标，以时间周期为横坐标搭建直角坐标系，绘制所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线；

第一评估单元，所述第一评估单元用于对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行稳定性评估，获得第一评估指标、第二评估指标和第三评估指标，其中，所述第一评估指标对应俯仰角稳定性，所述第二评估指标对应导航角稳定性，所述第三评估指标对应横滚角稳定性；

第三输出单元，所述第三输出单元用于基于所述第一评估指标、所述第二评估指标和所述第三评估指标进行综合计算，输出所述第一稳定指标。

进一步的，所述系统还包括：

第七获得单元，所述第七获得单元用于获得多个姿态传感器的多组传感样本数据，其中，所述多个姿态传感器集成于多个夹具上的压板本体，且所述多个姿态传感器与所述多组传感样本数据一一对应；

第四输出单元，所述第四输出单元用于将所述多组传感样本数据输入初始校核单元中，根据所述初始校核单元，输出第一校核结果，其中，所述第一校核结果包括校核通过和校核不通过；

第一校核单元，所述第一校核单元用于若所述第一校核结果为校核不通过，以所述第一姿态数据为初始基准对校核不通过的姿态传感器进行校核。

进一步的，所述系统还包括：

第八获得单元，所述第八获得单元用于根据所述第一加工需求信息和夹紧方案，获得装夹所述目标工件的N个夹具；

第五输出单元，所述第五输出单元用于以所述第一夹具的分布位置和所述第一夹具的所述第一姿态数据为基准参考，输出第一判定系数、第二判定系数、第三判定系数…第N-1判定系数，作为判定系数集合；

第二调整单元，所述第二调整单元用于根据所述判定系数集合对装夹所述目标工件的夹具进行补偿调整。

进一步的，所述系统还包括：

第九获得单元，所述第九获得单元用于获得所述目标工件的工件材料属性信息；

第十获得单元，所述第十获得单元用于根据所述工件材料属性信息进行工件受力损坏性分析，获得第一受力阈值；

第十一获得单元，所述第十一获得单元用于通过对所述N个夹具的分布位置进行位置受力稳定性分析，获得装夹所述目标工件稳定性大于预设稳定性的M个夹具；

第三调整单元，所述第三调整单元用于以所述第一受力阈值为受力调整上限，以所述M个夹具为优先调整夹具，生成第一约束条件，按照所述第一约束条件对夹具进行补偿调整。

进一步的，所述系统还包括：

第十二获得单元，所述第十二获得单元用于获得所述目标工件进行零件加工的数控设备和数控程序；

第一生成单元，所述第一生成单元用于根据所述数控设备和所述数控程序的进行执行环境数据分析，生成加工日志；

第一自检单元，所述第一自检单元用于根据所述加工日志对运行状态进行异常自检，若自检不成功定位异常数据，输出第一异常提醒信息；

第一添加单元，所述第一添加单元用于将所述第一异常提醒信息添加至所述第一提醒信息中。

前述图1实施例一中的一种基于智能压板的姿态判定方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种基于智能压板的姿态判定系统，通过前述对一种基于智能压板的姿态判定方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种基于智能压板的姿态判定系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

实施例三

下面参考图5来描述本申请的电子设备。

图5图示了根据本申请的电子设备的结构示意图。

基于与前述实施例中一种基于智能压板的姿态判定方法的发明构思，本发明还提供一种基于智能压板的姿态判定系统，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文所述一种基于智能压板的姿态判定系统的任一方法的步骤。

其中，在图5中，总线架构（用总线300来代表），总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口305在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他系统通信的单元。处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。

本申请实施例提供一种基于智能压板的姿态判定方法，所述方法应用于一种基于智能压板的姿态判定系统，所述系统与姿态传感器通信连接，所述方法包括：获得目标工件的第一加工需求信息；根据所述第一加工需求信息对所述目标工件进行装夹，根据所述姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据；通过对所述目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，其中，所述第一夹具与所述第二夹具为对所述目标工件进行多夹具装夹的不同夹具；根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置，输出第一夹角；根据所述第一姿态数据和所述第二姿态数据，输出第二夹角；对所述第一夹角和所述第二夹角进行比对，获得第一判定系数，其中，所述第一判定系数为误差判定系数；判断所述第一判定系数是否处于预设误差系数中，若所述第一判定系数不处于所述预设误差系数中，获得第一补偿向量；基于所述第一补偿向量对所述第二夹具进行装夹调整。解决了现有技术中存在对于精密工件的装夹监测水平不够准确、可靠，容易造成工件加工质量不稳定的技术问题，达到了对比基准压板的姿态数据，完成对夹具上配置的压板进行姿态显示与监控，从而达到为工件加工状态的稳定提供数据支持的技术效果。

本领域普通技术人员可以理解：本申请中涉及的第一、第二等各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请实施例的范围，也不表示先后顺序。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“至少一个”是指一个或者多个。至少两个是指两个或者多个。“至少一个”、“任意一个”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a ,b,或c中的至少一项(个、种)，可以表示：a ,b,c,a -b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程系统。所述计算机指

令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

本申请实施例中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑系统，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算系统的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种基于智能压板的姿态判定方法，其特征在于，所述方法应用于一种基于智能压板的姿态判定系统，所述系统与姿态传感器通信连接，所述方法包括：

获得目标工件的第一加工需求信息；

根据所述第一加工需求信息对所述目标工件进行装夹，根据所述姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据；

通过对所述目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，其中，所述第一夹具与所述第二夹具为对所述目标工件进行多夹具装夹的不同夹具；

根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置，输出第一夹角；

根据所述第一姿态数据和所述第二姿态数据，输出第二夹角；

对所述第一夹角和所述第二夹角进行比对，获得第一判定系数，其中，所述第一判定系数为误差判定系数；

判断所述第一判定系数是否处于预设误差系数中，若所述第一判定系数不处于所述预设误差系数中，获得第一补偿向量；

基于所述第一补偿向量对所述第二夹具进行装夹调整；

采集第一压板的标准加工姿态曲线，其中，所述标准加工姿态曲线是在不施加切削力的状态下获取的压板初始姿态曲线；

采集所述第一压板的实际加工姿态曲线，其中，所述实际加工姿态曲线是在数控程序下进行工件加工的实际加工姿态曲线；

通过对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行比对分析，获得第一稳定指标，其中，所述第一稳定指标为工件加工稳定性程度，进一步包括：分以俯仰角、导航角和横滚角三个维度为纵坐标，以时间周期为横坐标搭建直角坐标系，绘制所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线；对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行稳定性评估，获得第一评估指标、第二评估指标和第三评估指标，其中，所述第一评估指标对应俯仰角稳定性，所述第二评估指标对应导航角稳定性，所述第三评估指标对应横滚角稳定性；基于所述第一评估指标、所述第二评估指标和所述第三评估指标进行综合计算，输出所述第一稳定指标；

根据所述第一稳定指标，获得第一提醒信息；

所述系统包括：

第一获得单元，所述第一获得单元用于获得目标工件的第一加工需求信息；

第二获得单元，所述第二获得单元用于根据所述第一加工需求信息对所述目标工件进行装夹，根据姿态传感器，获得第一夹具在初始状态下的第一姿态数据；

第三获得单元，所述第三获得单元用于通过对所述目标工件进行重复装夹，获得第二夹具的第二姿态数据，其中，所述第一夹具与所述第二夹具为对所述目标工件进行多夹具装夹的不同夹具；

第一输出单元，所述第一输出单元用于根据所述第一夹具和所述第二夹具的分布位置，输出第一夹角；

第二输出单元，所述第二输出单元用于根据所述第一姿态数据和所述第二姿态数据，输出第二夹角；

第四获得单元，所述第四获得单元用于对所述第一夹角和所述第二夹角进行比对，获得第一判定系数，其中，所述第一判定系数为误差判定系数；

第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述第一判定系数是否处于预设误差系数中，若所述第一判定系数不处于所述预设误差系数中，获得第一补偿向量；

第一调整单元，所述第一调整单元用于基于所述第一补偿向量对所述第二夹具进行装夹调整；

第一采集单元，所述第一采集单元用于采集第一压板的标准加工姿态曲线，其中，所述标准加工姿态曲线是在不施加切削力的状态下获取的压板初始姿态曲线；

第二采集单元，所述第二采集单元用于采集所述第一压板的实际加工姿态曲线，其中，所述实际加工姿态曲线是在数控程序下进行工件加工的实际加工姿态曲线；

第五获得单元，所述第五获得单元用于通过对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行比对分析，获得第一稳定指标，其中，所述第一稳定指标为工件加工稳定性程度；

第一绘制单元，所述第一绘制单元用于分以俯仰角、导航角和横滚角三个维度为纵坐标，以时间周期为横坐标搭建直角坐标系，绘制所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线；

第一评估单元，所述第一评估单元用于对所述标准加工姿态曲线和所述实际加工姿态曲线进行稳定性评估，获得第一评估指标、第二评估指标和第三评估指标，其中，所述第一评估指标对应俯仰角稳定性，所述第二评估指标对应导航角稳定性，所述第三评估指标对应横滚角稳定性；

第三输出单元，所述第三输出单元用于基于所述第一评估指标、所述第二评估指标和所述第三评估指标进行综合计算，输出所述第一稳定指标；

第六获得单元，所述第六获得单元用于根据所述第一稳定指标，获得第一提醒信息。

2.如权利要求1所述的一种基于智能压板的姿态判定方法，其特征在于，所述方法还包括：

获得多个姿态传感器的多组传感样本数据，其中，所述多个姿态传感器集成于多个夹具上的压板本体，且所述多个姿态传感器与所述多组传感样本数据一一对应；

将所述多组传感样本数据输入初始校核单元中，根据所述初始校核单元，输出第一校核结果，其中，所述第一校核结果包括校核通过和校核不通过；

若所述第一校核结果为校核不通过，以所述第一姿态数据为初始基准对校核不通过的姿态传感器进行校核。

3.如权利要求1所述的一种基于智能压板的姿态判定方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述第一加工需求信息和夹紧方案，获得装夹所述目标工件的N个夹具；

以所述第一夹具的分布位置和所述第一夹具的所述第一姿态数据为基准参考，输出第一判定系数、第二判定系数、第三判定系数… 第N-1判定系数，作为判定系数集合；

根据所述判定系数集合对装夹所述目标工件的夹具进行补偿调整。

4.如权利要求3所述的一种基于智能压板的姿态判定方法，其特征在于，所述方法还包括：

获得所述目标工件的工件材料属性信息；

根据所述工件材料属性信息进行工件受力损坏性分析，获得第一受力阈值；

通过对所述N个夹具的分布位置进行位置受力稳定性分析，获得装夹所述目标工件稳定性大于预设稳定性的M个夹具；

以所述第一受力阈值为受力调整上限，以所述M个夹具为优先调整夹具，生成第一约束条件，按照所述第一约束条件对夹具进行补偿调整。

5.如权利要求1所述的一种基于智能压板的姿态判定方法，其特征在于，所述方法还包括：

获得所述目标工件进行零件加工的数控设备和数控程序；

根据所述数控设备和所述数控程序的进行执行环境数据分析，生成加工日志；

根据所述加工日志对运行状态进行异常自检，若自检不成功定位异常数据，输出第一异常提醒信息；

将所述第一异常提醒信息添加至所述第一提醒信息中。

6.一种基于智能压板的姿态判定系统，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使系统以执行如权利要求1~5任一项所述的方法。

Images