CN116423290A - 工件加工坐标系自动纠偏方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种工件加工坐标系自动纠偏方法及相关装置，该方法包括以下步骤：选取模型上的托盘平面点和工件相关测量点；基于所选测量点生成自动分中程序，并对托盘平面点进行测量获得托盘平面度；若托盘平面度在可加工范围内，则对工件表面选取的4个点进行平面度检测；若不在可加工范围内，则将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，并等待托盘平面度调整；在工件水平X面取2个点，计算这两点构成的直线与X轴的角度关系，将此角度值存储在机器的指定变量中；根据工件水平面的角度作为矢量，利用测头以矢量方向垂直于工件外形X轴和Y轴方向进行触碰，计算工件加工原点；基于工件加工原点设定加工参数。本申请具有保障生产效率和加工精度的优点。
Description
技术领域
本申请涉及自动化加工的领域，尤其是涉及一种工件加工坐标系自动纠偏方法及相关装置。
背景技术
在实际生产过程中，工厂需要处理大量的工件。每个工件在加工前，都需要经过以下几个步骤：
1. 工件被AGV或工业机器人搬运到机床的工作台上。
2. 工件被夹紧在工作台上。
3. 操作员使用千分表找正工件的水平度和平面度，以确保工件在允许的加工误差范围内。
4. 操作员使用分中棒或测头手动找到工件的加工原点。
在这个过程中，由于人工操作的环节较多，人工干预的准确性受到很多因素的影响，包括操作员的技能、经验、疲劳程度等。而且，这些人工操作耗费大量时间，降低了生产效率。另一方面，随着自动化生产的推广，人工干预的环节在不断减少。这就导致在自动化生产背景下，工件的水平度和平面度的误差无法确保在允许加工的范围内，需要寻求一种合理的解决方案。
发明内容
为了保障生产效率和加工精度，本申请提供一种工件加工坐标系自动纠偏方法及相关装置。
第一方面，本申请提供的一种工件加工坐标系自动纠偏方法，采用如下的技术方案：
一种工件加工坐标系自动纠偏方法，包括以下步骤：
S1.在I-Quicker系统软件中选取模型上的托盘平面点和工件相关测量点；
S2.基于所选测量点生成自动分中程序，并对托盘平面点进行测量获得托盘平面度；
S3. 判断托盘平面度是否在可加工范围内；若托盘平面度在可加工范围内，则继续对工件表面选取的4个点进行平面度检测；若不在可加工范围内，则将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，并等待托盘平面度调整；
S4. 在工件水平X面取2个点，计算这两点构成的直线与X轴的角度关系，并将此角度值存储在机器的指定变量中；
S5. 根据工件水平面的角度作为矢量，利用测头以矢量方向垂直于工件外形X轴和Y轴方向进行触碰，计算工件加工原点；
S6. 基于工件加工原点设定加工参数。
通过采用上述技术方案，实现了对工件的自动检测和补偿。在实际操作中，操作员只需在软件中选取工件上的测量点，然后系统会自动生成对应的自动分中程序。在这个过程中，测头会对选定的测量点进行测量，计算工件的水平度、平面度以及加工原点。如果检测到的数据不在允许的加工误差范围内，系统会将相关数据写入机器宏变量，由机器人或其他方式调整工件的位置。整个过程实现了自动化，大大提高了生产效率和加工精度。
在实际场景中，自动化生产线上的工件加工面临着水平度、平面度误差和加工件加工面临着水平度、平面度误差和加工原点定位的问题。通过引入I-Quicker系统，企业能够在自动化生产线上实现对工件的水平度、平面度的自动检测和补偿，以及自动分中计算工件加工原点。这不仅减少了人工操作的环节，降低了加工误差，还有效提高了生产效率和产品质量。这一解决方案为自动化生产领域的工件加工提供了一个实用的技术支持，有助于推动制造业的智能化和高效化发展。
可选的，所述S1包括以下步骤：
S11. 选取托盘平面上的四个测量点；
S12. 选取工件表面的四个测量点；
S13. 选取工件水平X面的两个测量点；
S14. 选取工件外形面的分中点。
通过采用上述技术方案，通过在软件中选取托盘平面上的点，可以让系统了解托盘的几何形状和位置，从而为后续的平面度检测和工件定位提供基础信息。选取工件表面的点使系统能够了解工件的几何形状和位置，为后续工件平面度检测和自动分中提供必要的信息。通过选取工件水平X面上的点，可以获取工件在水平面上的角度信息，为后续的角度补正和工件加工原点的确定提供依据。依据选定的点生成自动分中程序，使得数控机床能够根据这些点的信息自动找到工件的加工原点，从而提高加工精度和效率。综上，
可选的，所述S2包括以下步骤：
S21. 生成自动分中程序；
S22. 控制测头对托盘平面上选取的四个测量点进行测量；
S23. 计算四个测量点的最大值和最小值；
S24. 判断托盘平面度是否在可加工范围内。
通过采用上述技术方案，工件自动分中（Automatic Workpiece Centering）是一种在数控机床上自动找到工件加工原点的方法。在数控加工中，工件的加工原点（通常称为零点）是刀具加工轨迹相对于工件的参考点。确定正确的加工原点对于确保工件加工精度和质量至关重要。通过测量托盘平面上选取的4个点，可以获得托盘平面的实际几何形状和位置数据，为后续的平面度检测和判断提供依据。计算4个点的最大值和最小值有助于评估托盘平面的平面度，从而判断托盘平面是否满足加工要求。通过判断工件托盘的平面度是否在可加工范围内，可以确保托盘平面满足加工要求，防止因托盘平面度不合格导致的加工误差。将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，可以实现与其他自动化系统（如PLC、机器人等）的数据交互，使得自动化系统能够根据托盘平面度超差值进行相应的调整和处理。
可选的，所述S3包括以下步骤：
S31. 控制测头对工件表面的4个点进行测量；
S32. 计算工件表面测量点的最大值和最小值；
S33. 判断工件表面平面度是否在可加工范围内。
通过采用上述技术方案，通过测量工件表面上选取的4个点，可以获得工件表面的实际几何形状和位置数据，为后续的平面度检测和判断提供依据。计算4个点的最大值和最小值有助于评估工件表面的平面度，从而判断工件表面是否满足加工要求。通过判断工件表面的平面度是否在可加工范围内，可以确保工件表面满足加工要求，防止因工件表面平面度不合格导致的加工误差。
可选的，所述S4包括以下步骤：
S41. 选取工件水平X面的两个点；
S42. 控制测头对工件水平X面的两个点进行测量；
S43. 计算两点构成的直线与X轴的角度关系：
S44. 将角度值存储在机器的指定变量中。
通过采用上述技术方案，通过在工件水平X面取2个点，可以获取工件水平面的实际位置信息，为后续的角度关系判断和补正提供依据。通过利用测针判断这条直线与X轴的角度关系，可以计算出工件水平面与X轴之间的实际夹角，从而判断工件水平面的角度误差。将这个角度值存储在机器的指定变量中，使得机器可以根据这个角度值进行后续的补正操作，提高加工过程中的精度和效率。
可选的，所述S5包括以下步骤：
S51. 计算矢量方向；
S52. 设定测头触碰参数；
S53. 测头按照矢量方向垂直于工件外形X\Y方向进行触碰；
S54. 计算工件加工原点。
通过采用上述技术方案，通过使用工件水平面的角度作为矢量，可以将实际测量到的角度误差考虑到工件加工原点的计算中，提高加工过程中的精度。通过用测头以矢量方向垂直与工件外形X\Y方向进行触碰，可以实现对工件加工原点的精确测量，为后续的加工过程提供准确的基准。通过计算工件加工原点，可以为加工过程提供准确的坐标参考，保证加工过程的精度和效率。
可选的，所述S54包括以下步骤：
S541. 根据测头在X轴和Y轴方向上的触碰点坐标值，计算工件加工原点的坐标值；
S542. 将计算出的工件加工原点坐标值输入到数控机床中，作为加工原点。
通过采用上述技术方案，通过测头在X轴和Y轴方向上的触碰点坐标值计算工件加工原点，可以为加工过程提供准确的基准坐标，从而提高加工过程中的精度和效率。将计算出的工件加工原点坐标值输入到数控机床中，可以保证机床在加工过程中使用正确的原点，进一步提高加工过程中的精度和效率，降低加工误差的风险。
第二方面，本申请提供的一种工件加工坐标系自动纠偏系统，采用如下的技术方案：
一种工件加工坐标系自动纠偏系统，包括：
点选取模块，用于在I-Quicker系统软件中选取模型上的托盘平面点和工件相关测量点；
托盘平面度计算模块，用于基于所选测量点生成自动分中程序，并对托盘平面点进行测量获得托盘平面度；
判断模块，用于判断托盘平面度是否在可加工范围内；若托盘平面度在可加工范围内，则继续对工件表面选取的4个点进行平面度检测；若不在可加工范围内，则将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，并等待托盘平面度调整；
夹角计算模块，用于在工件水平X面取2个点，计算这两点构成的直线与X轴的角度关系，并将此角度值存储在机器的指定变量中；
加工原点计算模块，用于根据工件水平面的角度作为矢量，利用测头以矢量方向垂直于工件外形X轴和Y轴方向进行触碰，计算工件加工原点；
参数设定模块，用于基于工件加工原点设定加工参数。
通过采用上述技术方案，实现了对工件的自动检测和补偿。在实际操作中，操作员只需在软件中选取工件上的测量点，然后系统会自动生成对应的自动分中程序。在这个过程中，测头会对选定的测量点进行测量，计算工件的水平度、平面度以及加工原点。如果检测到的数据不在允许的加工误差范围内，系统会将相关数据写入机器宏变量，由机器人或其他方式调整工件的位置。整个过程实现了自动化，大大提高了生产效率和加工精度。
在实际场景中，自动化生产线上的工件加工面临着水平度、平面度误差和加工件加工面临着水平度、平面度误差和加工原点定位的问题。通过引入I-Quicker系统，企业能够在自动化生产线上实现对工件的水平度、平面度的自动检测和补偿，以及自动分中计算工件加工原点。这不仅减少了人工操作的环节，降低了加工误差，还有效提高了生产效率和产品质量。这一解决方案为自动化生产领域的工件加工提供了一个实用的技术支持，有助于推动制造业的智能化和高效化发展。
第三方面，本申请提供的一种计算机设备，采用如下的技术方案：
一种计算机设备，其包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行上述的工件加工坐标系自动纠偏方法。
第四方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
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上的上述方法的计算机程序。
所述存储介质存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现：如上述的工件加工坐标系自动纠偏方法。
附图说明
图1绘示本发明一实施例中工件加工坐标系自动纠偏方法的流程框图。
图2绘示本发明一实施例中计算机设备的示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在以下描述中，为了解释的目的，阐述了很多具体细节，以便提供对发明构思的彻底理解。作为本说明书的一部分，本公开的附图中的一些附图以框图形式表示结构和设备，以避免使所公开的原理复杂难懂。为了清晰起见，实际具体实施的并非所有特征都有必要进行描述。此外，本公开中所使用的语言已主要被选择用于可读性和指导性目的，并且可能没有被选择为划定或限定本发明的主题，从而诉诸于所必需的权利要求以确定此类发明主题。在本公开中对“一个具体实施”或“具体实施”的提及意指结合该具体实施所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个具体实施中，并且对“一个具体实施”或“具体实施”的多个提及不应被理解为必然地全部是指同一具体实施。
除非明确限定，否则术语“一个”、“一种”和“该”并非旨在指代单数实体，而是包括其特定示例可以被用于举例说明的一般性类别。因此，术语“一个”或“一种”的使用可以意指至少一个的任意数目，包括“一个”、“一个或多个”、“至少一个”和“一个或不止一个”。术语“或”意指可选项中的任意者以及可选项的任何组合，包括所有可选项，除非可选项被明确指示是相互排斥的。短语“中的至少一者”在与项目列表组合时是指列表中的单个项目或列表中项目的任何组合。所述短语并不要求所列项目的全部，除非明确如此限定。
目前，在自动化生产的背景下，由于人工干预的减少，工件的搬运、水平度和平面度的误差无法确保在允许加工的范围内。这就需要寻求一种能够对工件水平度进行补偿、对工件平面度差值进行判断，并自动分中完成加工前的相关必须环节的方法。
举个例子，某汽车零部件制造企业，采用自动化生产线生产各种精密零部件。企业引入了先进的自动化设备和机器人（如AGV和工业机器人）来提高生产效率和产品质量。在自动化生产线上，每个工件都需要在加工前进行准备工作，包括检测和调整工件的水平度、平面度以及计算加工原点。
在实际生产过程中，工厂需要处理大量的工件。每个工件在加工前，都需要经过以下几个步骤：
工件被AGV或工业机器人搬运到机床的工作台上；
工件被夹紧在工作台上；
操作员使用千分表找正工件的水平度和平面度，以确保工件在允许的加工误差范围内；
操作员使用分中棒或测头手动找到工件的加工原点。
在这个过程中，由于人工操作的环节较多，人工干预的准确性受到很多因素的影响，包括操作员的技能、经验、疲劳程度等。而且，这些人工操作耗费大量时间，降低了生产效率。另一方面，随着自动化生产的推广，人工干预的环节在不断减少。这就导致在自动化生产背景下，工件的水平度和平面度的误差无法确保在允许加工的范围内，需要寻求一种合理的解决方案。
因此，本申请提出了一种工件加工坐标系自动纠偏方法。参照图1，该工件加工坐标系自动纠偏方法包括以下步骤：
S1.在I-Quicker系统软件中选取模型上的托盘平面点和工件相关测量点。
I-Quicker系统软件是用于数控机床和机器人协作的一个软件平台，提供了工件自动分中功能以及其他一系列相关功能。通过该步骤，能够为后续工件平面度检测、角度补正和自动分中提供必要的基础信息，从而提高工件定位和加工过程的精度和效率，降低人工干预的需求，实现更高程度的自动化。
可选的，在某一实施例中，S1包括以下步骤S11-S14。
S11. 选取托盘平面上的四个测量点。
通过在软件中选取托盘平面上的点，可以让系统了解托盘的几何形状和位置，从而为后续的平面度检测和工件定位提供基础信息。
举个例子，S11可以包括以下步骤S111-S114。
S111. 选择托盘平面上的第一个点（如左前角）；
S112. 选择托盘平面上的第二个点（如右前角）；
S113. 选择托盘平面上的第三个点（如左后角）；
S114. 选择托盘平面上的第四个点（如右后角）。
需要注意的是，这四个点应当能够配合形成一个外凸四边形，至少不应当有三点共线。
S12. 选取工件表面的四个测量点。
选取工件表面的点使系统能够了解工件的几何形状和位置，为后续工件平面度检测和自动分中提供必要的信息。
举个例子，S12可以包括以下步骤S121-S124。
S121. 选择工件表面上的第一个点（如表面左侧）；
S122. 选择工件表面上的第二个点（如表面右侧）；
S123. 选择工件表面上的第三个点（如表面前侧）；
S124. 选择工件表面上的第四个点（如表面后侧）。
需要注意的是，这四个点应当能够配合形成一个外凸四边形，至少不应当有三点共线。
S13. 选取工件水平X面的两个测量点。
通过选取工件水平X面上的点，可以获取工件在水平面上的角度信息，为后续的角度补正和工件加工原点的确定提供依据。
举个例子，S13可以包括以下步骤S131-S132：
S131. 选择工件水平X面上的第一个点（如左侧边缘）；
S132. 选择工件水平X面上的第二个点（如右侧边缘）。
S14. 选取工件外形面的分中点。
依据选定的点生成自动分中程序，使得数控机床能够根据这些点的信息自动找到工件的加工原点，从而提高加工精度和效率。
举个例子，S14可以包括以下步骤S141-S143：
S141. 根据编程端的取数方式，决定是四边取数或单边取数；
S142. 如果是四边取数，分别在工件外形的上、下、左、右四个边缘选择分中点；
S143. 如果是单边取数，选择工件外形的一个边缘（如上边缘）作为分中点。
S2.基于所选测量点生成自动分中程序，并对托盘平面点进行测量获得托盘平面度。
可选的，在某一实施例中，S2包括以下步骤S21-S24。
S21. 生成自动分中程序。
工件自动分中（Automatic Workpiece Centering）是一种在数控机床上自动找到工件加工原点的方法。在数控加工中，工件的加工原点（通常称为零点）是刀具加工轨迹相对于工件的参考点。确定正确的加工原点对于确保工件加工精度和质量至关重要。
在传统的加工方法中，操作员通常需要手动调整工件的位置，使用测量工具（如千分表、辅助中心测量器等）来找到工件的加工原点。这个过程既耗时又容易出错。而工件自动分中技术可以自动完成这一过程，提高了加工效率和精度。
工件自动分中的实现通常利用数控机床上的探测设备，如测头（Probe）和触发式测头等。这些设备能够在接触到工件表面时输出信号，以便计算机或数控系统收集数据并确定工件的加工原点。
举个例子，S21可以包括以下步骤S211-S213：
S211. 根据选取的测量点，编写自动分中程序的代码；
S212. 将编写好的自动分中程序导入I-Quicker系统；
S213. 设置自动分中程序的运行参数，如测量速度、测量方向等；
S22. 控制测头对托盘平面上选取的四个测量点进行测量。
举个例子，S22可以包括以下步骤S221-S223：
S221. 将测头安装在数控机床的主轴上；
S222. 按照预先设定的运行参数，启动自动分中程序；
S223. 依次对托盘平面上的4个点进行测量，并记录测量结果。
通过测量托盘平面上选取的4个点，可以获得托盘平面的实际几何形状和位置数据，为后续的平面度检测和判断提供依据。
S23. 计算四个测量点的最大值和最小值。
举个例子，S23可以包括以下步骤S231-S232：
S231. 对测量结果进行数据处理，计算出4个点的最大值；
S232. 对测量结果进行数据处理，计算出4个点的最小值。
测量点的最大值和最小值是指在托盘平面上选取的4个点的高度数值。通过测头对这4个点进行测量，可以得到每个点与参考平面（如数控机床的基准平面）之间的高度差。这4个高度差中，最高的点对应的高度差就是最大值，而最低的点对应的高度差就是最小值。
通过比较这4个点的最大值和最小值，可以判断工件托盘的平面度是否在可加工范围内。如果最大值与最小值之间的差值（即平面度误差）在允许的范围内，那么加工过程可以继续；否则，需要对托盘进行调整，以达到可接受的平面度误差范围。
S24. 判断托盘平面度是否在可加工范围内。举个例子，S23可以包括以下步骤S231-S232：
举个例子，S24可以包括以下步骤S241-S242：
S241. 将计算出的最大值和最小值相减，得到托盘平面度差值；
S242. 根据工件加工要求，判断托盘平面度差值是否在允许的加工误差范围内。
通过判断工件托盘的平面度是否在可加工范围内，可以确保托盘平面满足加工要求，防止因托盘平面度不合格导致的加工误差。
S25. 将托盘平面度超差值写入机器宏变量中。
将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，可以实现与其他自动化系统（如PLC、机器人等）的数据交互，使得自动化系统能够根据托盘平面度超差值进行相应的调整和处理。
S3.判断托盘平面度是否在可加工范围内；若托盘平面度在可加工范围内，则继续对工件表面选取的4个点进行平面度检测；若不在可加工范围内，则将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，并等待托盘平面度调整。
通过该步骤，能够对工件表面平面度进行实时检测和判断，确保工件表面满足加工要求；同时提高加工过程中的精度和效率，降低人工干预的需求，实现更高程度的自动化。
可选的，在某一实施例中，S3包括以下步骤S31-S33。
S31. 控制测头对工件表面的4个点进行测量。
举个例子，S31可以包括以下步骤S311-S313：
S311. 将测头安装在数控机床的主轴上（如果已安装，则跳过此步骤）；
S312. 按照预先设定的运行参数，启动自动分中程序；
S313. 依次对工件表面选取的4个点进行测量，并记录测量结果；
通过测量工件表面上选取的4个点，可以获得工件表面的实际几何形状和位置数据，为后续的平面度检测和判断提供依据。
S32. 计算工件表面测量点的最大值和最小值。
举个例子，S32可以包括以下步骤S321-S322：
S321. 对测量结果进行数据处理，计算出工件表面测量点的最大值；
S322. 对测量结果进行数据处理，计算出工件表面测量点的最小值。
计算4个点的最大值和最小值有助于评估工件表面的平面度，从而判断工件表面是否满足加工要求。
S33. 判断工件表面平面度是否在可加工范围内。
举个例子，S33可以包括以下步骤S331-S332：
S331. 将计算出的最大值和最小值相减，得到工件表面平面度差值；
S332. 根据工件加工要求，判断工件表面平面度差值是否在允许的加工误差范围内。
通过判断工件表面的平面度是否在可加工范围内，可以确保工件表面满足加工要求，防止因工件表面平面度不合格导致的加工误差。
S4.在工件水平X面取2个点，计算这两点构成的直线与X轴的角度关系，并将此角度值存储在机器的指定变量中。
通过该步骤，选取了工件水平X面的两个点，并利用测头对这两个点进行了测量。根据测量结果，计算出了两点构成的直线与X轴之间的夹角，并将这个角度值存储在机器的指定变量中，这些信息将为后续步骤提供重要依据。
可选的，在某一实施例中，S4包括以下步骤S41-S44。
S41. 选取工件水平X面的两个点，通过两点构成一条直线，利用测针判断这条直线与X轴的角度关系，并将这个角度值存储在机器的指定变量中。
通过在工件水平X面取2个点，可以获取工件水平面的实际位置信息，为后续的角度关系判断和补正提供依据。
举个例子，S41可以包括以下步骤S411-S412：
S411. 根据工件的几何特征和加工需求，选取两个具有代表性的点；
S412. 将选取的两个点输入到自动分中程序中。
S42. 控制测头对工件水平X面的两个点进行测量。
举个例子，S42可以包括以下步骤S421-S423：
S421. 将测头安装在数控机床的主轴上（如果已安装，则跳过此步骤）；
S422. 按照预先设定的运行参数，启动自动分中程序；
S423. 依次对工件水平X面的两个点进行测量，并记录测量结果。
S43. 计算两点构成的直线与X轴的角度关系。
举个例子，S43可以包括以下步骤S431-S432：
S431. 根据测量结果，计算两点构成的直线的斜率；
S432. 利用反三角函数（如反正切函数）计算两点构成的直线与X轴之间的夹角；
S433. 将计算出的夹角值转换为角度值。
通过利用测针判断这条直线与X轴的角度关系，可以计算出工件水平面与X轴之间的实际夹角，从而判断工件水平面的角度误差。
S44. 将角度值存储在机器的指定变量中。
举个例子，S44可以包括以下步骤S441-S442：
S441. 选择数控机床中合适的变量用于存储角度值；
S442. 将计算出的角度值赋给选定的变量。
将这个角度值存储在机器的指定变量中，使得机器可以根据这个角度值进行后续的补正操作，提高加工过程中的精度和效率。
S5.根据工件水平面的角度作为矢量，利用测头以矢量方向垂直于工件外形X轴和Y轴方向进行触碰，计算工件加工原点。
通过该步骤，根据工件水平面的角度计算了矢量方向，并设定了测头的触碰参数。接着，测头按照矢量方向垂直于工件外形X\Y方向进行触碰，记录触碰点的坐标值。最后，根据触碰点的坐标值计算出工件加工原点，并将其输入到数控机床中。
可选的，在某一实施例中，S5包括以下步骤S51-S54。
S51. 计算矢量方向。
举个例子，S51可以包括以下步骤S511-S512：
S511. 从之前存储在机器指定变量中的角度值中提取工件水平面的角度；
S512. 根据工件水平面的角度，计算矢量方向。
S52. 设定测头触碰参数。
举个例子，S52可以包括以下步骤S521-S522：
S521. 根据矢量方向和工件外形特征，设定测头在X轴和Y轴方向上的触碰参数；
S522. 将设定好的触碰参数输入到自动分中程序中。
通过使用工件水平面的角度作为矢量，可以将实际测量到的角度误差考虑到工件加工原点的计算中，提高加工过程中的精度。
S53. 测头按照矢量方向垂直于工件外形X\Y方向进行触碰。
举个例子，S53可以包括以下步骤S531-S532：
S531. 按照预先设定的运行参数，启动自动分中程序；
S532. 测头在X轴和Y轴方向上依次进行触碰，记录触碰点的坐标值。
通过用测头以矢量方向垂直与工件外形X\Y方向进行触碰，可以实现对工件加工原点的精确测量，为后续的加工过程提供准确的基准。
S54. 计算工件加工原点。
举个例子，S54可以包括以下步骤S541-S542：
S541. 根据测头在X轴和Y轴方向上的触碰点坐标值，计算工件加工原点的坐标值；
S542. 将计算出的工件加工原点坐标值输入到数控机床中，作为加工原点。
通过计算工件加工原点，可以为加工过程提供准确的坐标参考，保证加工过程的精度和效率。
S6.基于工件加工原点设定加工参数。
通过以上步骤加工前的操作已准备就绪，机器等待执行NC程序完成对工件的加工。
NC程序（Numerical Control Program）是数值控制程序的缩写，是用于控制数控机床（Numerical Control Machine Tool）进行自动加工的一系列编码指令。NC程序通常由一系列的G代码、M代码和其他相关指令组成。这些代码和指令控制数控机床的各种操作，如刀具的移动轨迹、加工速度、进给速度、切削深度等。
在数控机床加工过程中，NC程序负责将加工任务分解为一系列可执行的步骤，并按照预先设定的顺序逐一执行这些步骤。通过执行NC程序，数控机床能够实现高度自动化、高精度和高效率的加工过程。
基于上述S1-S6，以下给出一个自动检测和定位工件的示例：
假设我们需要加工一个曲轴箱。在I-Quicker系统软件中，我们选择托盘平面上的4个点、工件表面的4个点和工件水平X面的2个点。同时，我们还需要根据编程端的取数方式选择工件外形面的测量点。
机器人将曲轴箱工件放置在数控机床的工作台上。测头对托盘平面上的4个点进行测量，计算出最大值和最小值，并判断托盘平面度是否在可加工范围内。如果不在范围内，将超差值写入机器宏变量中，等待机器人取料或其他方式调整托盘平面度。
测头对工件表面的4个点进行测量，计算出最大值和最小值，并判断工件表面平面度是否在可加工范围内。如果不在范围内，将超差值写入机器宏变量中，等待机器人取料或其他方式调整工件表面平面度。
测头对工件水平X面的2个点进行测量，计算出这两点构成的直线与X轴之间的角度关系，并将角度值存储在机器的指定变量中。
根据工件水平面的角度作为矢量，测头在矢量方向垂直于工件外形X、Y方向进行触碰，并根据触碰点的坐标值计算工件加工原点的坐标值。将计算出的加工原点坐标值输入到数控机床中，作为加工原点。
在完成以上步骤后，工件加工前的准备就绪，数控机床等待执行NC程序以完成对工件的加工。数控机床按照预先编写的NC程序，依次执行切削、钻孔、铣削等操作，以确保工件的尺寸、形状和表面粗糙度满足设计要求。
在整个过程中，自动化系统通过宏变量与PLC或机器人进行数据传递，以提供相关处理业务逻辑的数据。这样，无需人工干预，自动化生产线能够实现工件的高效、准确加工，降低生产成本，提高产品质量。
综上所述，通过应用S1-S6的各个步骤，汽车零部件制造厂可以实现自动化生产线上工件的自动检测、定位和加工。这种方法大大提高了生产效率，降低了人力成本，并确保了加工质量的稳定性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供一种工件加工坐标系自动纠偏装置，该工件加工坐标系自动纠偏装置与上述实施例中工件加工坐标系自动纠偏方法一一对应。该工件加工坐标系自动纠偏装置包括：
点选取模块，用于在I-Quicker系统软件中选取模型上的托盘平面点和工件相关测量点；
托盘平面度计算模块，用于基于所选测量点生成自动分中程序，并对托盘平面点进行测量获得托盘平面度；
判断模块，用于判断托盘平面度是否在可加工范围内；若托盘平面度在可加工范围内，则继续对工件表面选取的4个点进行平面度检测；若不在可加工范围内，则将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，并等待托盘平面度调整；
夹角计算模块，用于在工件水平X面取2个点，计算这两点构成的直线与X轴的角度关系，并将此角度值存储在机器的指定变量中；
加工原点计算模块，用于根据工件水平面的角度作为矢量，利用测头以矢量方向垂直于工件外形X轴和Y轴方向进行触碰，计算工件加工原点；
参数设定模块，用于基于工件加工原点设定加工参数。
关于工件加工坐标系自动纠偏装置的具体限定可以参见上文中对于工件加工坐标系自动纠偏方法的限定，在此不再赘述。上述工件加工坐标系自动纠偏装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图2所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于工件加工坐标系自动纠偏方法相关的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种工件加工坐标系自动纠偏方法。
在一实施例中，提供一种计算机设备，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，处理器执行计算机程序时实现上述实施例工件加工坐标系自动纠偏方法，例如图1所示S1至S6。或者，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中工件加工坐标系自动纠偏装置的各模块/单元的功能。为避免重复，此处不再赘述。
在一实施例中，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例工件加工坐标系自动纠偏方法，例如图1所示S1至S6。或者，该计算机程序被处理器执行时实现上述装置实施例中工件加工坐标系自动纠偏装置中各模块/单元的功能。为避免重复，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种工件加工坐标系自动纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.在I-Quicker系统软件中选取模型上的托盘平面点和工件相关测量点；
S2.基于所选测量点生成自动分中程序，并对托盘平面点进行测量获得托盘平面度；
S3. 判断托盘平面度是否在可加工范围内；若托盘平面度在可加工范围内，则继续对工件表面选取的4个点进行平面度检测；若不在可加工范围内，则将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，并等待托盘平面度调整；
S4. 在工件水平X面取2个点，计算这两点构成的直线与X轴的角度关系，并将此角度值存储在机器的指定变量中；
S5. 根据工件水平面的角度作为矢量，利用测头以矢量方向垂直于工件外形X轴和Y轴方向进行触碰，计算工件加工原点；
S6. 基于工件加工原点设定加工参数。
2.根据权利要求X所述的工件加工坐标系自动纠偏方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤：
S11. 选取托盘平面上的四个测量点；
S12. 选取工件表面的四个测量点；
S13. 选取工件水平X面的两个测量点；
S14. 选取工件外形面的分中点。
3.根据权利要求X所述的工件加工坐标系自动纠偏方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：
S21. 生成自动分中程序；
S22. 控制测头对托盘平面上选取的四个测量点进行测量；
S23. 计算四个测量点的最大值和最小值；
S24. 判断托盘平面度是否在可加工范围内。
4.根据权利要求X所述的工件加工坐标系自动纠偏方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：
S31. 控制测头对工件表面的4个点进行测量；
S32. 计算工件表面测量点的最大值和最小值；
S33. 判断工件表面平面度是否在可加工范围内。
5.根据权利要求X所述的工件加工坐标系自动纠偏方法，其特征在于，所述S4包括以下步骤：
S41. 选取工件水平X面的两个点；
S42. 控制测头对工件水平X面的两个点进行测量；
S43. 计算两点构成的直线与X轴的角度关系：
S44. 将角度值存储在机器的指定变量中。
6.根据权利要求X所述的工件加工坐标系自动纠偏方法，其特征在于，所述S5包括以下步骤：
S51. 计算矢量方向；
S52. 设定测头触碰参数；
S53. 测头按照矢量方向垂直于工件外形XY方向进行触碰；
S54. 计算工件加工原点。
7.根据权利要求X所述的工件加工坐标系自动纠偏方法，其特征在于，所述S54包括以下步骤：
S541. 根据测头在X轴和Y轴方向上的触碰点坐标值，计算工件加工原点的坐标值；
S542. 将计算出的工件加工原点坐标值输入到数控机床中，作为加工原点。
8.一种工件加工坐标系自动纠偏系统，其特征在于，包括：
点选取模块，用于在I-Quicker系统软件中选取模型上的托盘平面点和工件相关测量点；
托盘平面度计算模块，用于基于所选测量点生成自动分中程序，并对托盘平面点进行测量获得托盘平面度；
判断模块，用于判断托盘平面度是否在可加工范围内；若托盘平面度在可加工范围内，则继续对工件表面选取的4个点进行平面度检测；若不在可加工范围内，则将托盘平面度超差值写入机器宏变量中，并等待托盘平面度调整；
夹角计算模块，用于在工件水平X面取2个点，计算这两点构成的直线与X轴的角度关系，并将此角度值存储在机器的指定变量中；
加工原点计算模块，用于根据工件水平面的角度作为矢量，利用测头以矢量方向垂直于工件外形X轴和Y轴方向进行触碰，计算工件加工原点；
参数设定模块，用于基于工件加工原点设定加工参数。
9.一种计算机设备，其特征在于，其包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行根据权利要求1至7任一项所述的工件加工坐标系自动纠偏方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现：如权利要求1至7任一项所述的工件加工坐标系自动纠偏方法。
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