CN116502122A - 一种立式刀库链条的安装评价方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及刀库技术领域，尤其涉及一种立式刀库链条的安装评价方法及系统，安装评价方法包括：获得链条的信息；依据于数据采集坐标集中的坐标，分别形成相对应的轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合；获得链条数据分析结果；对链条的安装进行质量等级评定，获得链条数据分析结果与质量等级的一一对应结果，基于对应结果通过数据标识建立样本数据集；基于样本数据集完成链条质量分析模型的构建，从而实现链条安装质量的分析，依据分析结果进行链条的安装调整。通过本发明，使得链条在初步安装完成后，可获得安装质量的评价，通过链条质量分析模型获得准确的输出结果，来实现链条安装调整的指导。

Description

一种立式刀库链条的安装评价方法及系统
技术领域
本发明涉及刀库技术领域，尤其涉及一种立式刀库链条的安装评价方法及系统。
背景技术
刀库系统是提供自动化加工过程中所需储刀及换刀需求的一种装置，刀库系统的最大优点在于通过电脑程序的控制，可以通过不同刀具的供给而完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本。
目前，无论在立式刀库或者卧式刀库中，通过链条进行刀套固定座的安装，从而实现刀套的准确定位安装是较为常规的形式，通过链条带到刀套固定座转动，从而实现设定刀具在特定位置的供给，可实现较为精准的控制目的。
基于链条在刀库中的上述使用需求，其结构尺寸的精准性决定了刀库的使用效果，当其尺寸产生偏差时，可能会发生机械手取刀过程中的撞刀情况，而上述问题往往可在链条安装的过程中通过安装质量的评价而避免，但是现有的生产现场由于链条安装过程中无法实时地进行安装质量评价，使得链条的使用可能存在潜在风险。
发明内容
本发明中提供了一种刀库链条的安装评价方法及系统，从而有效解决背景技术中所指出的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种立式刀库链条的安装评价方法，所述链条包括若干节段，每节段包括平行的两片体，相邻两节段之间的同侧片体贴合设置，且相邻两节段间通过转轴转动连接，所述转轴还用于确定每节段中两片体间距离；其中，逐一间隔分布的设定节段的两片体上设置有引出端，所述引出端对刀套固定座进行安装；
安装评价方法包括：
获得所述链条的信息，建立数据采集坐标集；
依据于所述数据采集坐标集中的坐标对相邻两转轴间的位置参数、对应设定节段两片体间的位置参数以及对应两引出端之间的位置参数进行采集，分别形成相对应的轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合；
针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果；
依据于各所述链条数据分析结果，对链条的安装进行质量等级评定，获得链条数据分析结果与质量等级的一一对应结果，基于对应结果通过数据标识建立样本数据集；
基于所述样本数据集完成链条质量分析模型的构建，从而实现所述链条安装质量的分析，依据分析结果进行所述链条的安装调整。
进一步地，在相对于所述链条的固定位置建立检测点，通过所述链条的转动，使得所述数据采集坐标集中的坐标分别无差异的到达所述检测点。
进一步地，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，包括：
针对每个参数集合中的各数据进行方差或标准差中的一种计算，计算结果为该参数集合的分析结果。
进一步地，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果，包括：
分别进行轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合中各数据的方差或标准差的计算；
将各个参数集合的计算结果输入设定模型而输出所述链条数据分析结果。
进一步地，所述设定模型中为输入的各个参数集合的计算结果赋予不同的权重后，通过求和的方式获得输出。
进一步地，还包括：
对所述设定模型的输出进行修订，从而实现原链条数据分析结果的修订，并输出。
进一步地，修订过程通过修订参数与设定模型的输出相乘的方式实现，其中，所述修订参数为正值，且与各个参数集合的计算结果之间的方差或标准差正相关。
进一步地，针对链条的不同运行速度和不同运行方向分别进行数据采集。
一种立式刀库链条的安装评价系统，所述链条包括若干节段，每节段包括平行的两片体，相邻两节段之间的同侧片体贴合设置，且相邻两节段间通过转轴转动连接，所述转轴还用于确定每节段中两片体间距离；其中，逐一间隔分布的设定节段的两片体上设置有引出端，所述引出端对刀套固定座进行安装；
安装评价系统包括：
数据采集单元，基于所述链条的信息建立数据采集坐标集，且根据所述数据采集坐标集对相邻两转轴间的位置参数、对应设定节段两片体间的位置参数以及对应两引出端之间的位置参数进行采集，分别形成相对应的轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合；
参数分析单元，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果，且依据于各所述链条数据分析结果，对链条的安装进行质量等级评定，获得链条数据分析结果与质量等级的一一对应结果；
模型构建单元，基于对应结果通过数据标识建立样本数据集，基于所述样本数据集完成链条质量分析模型的构建；
安装质量确定模块，基于所述链条质量分析模型，输入所述链条数据分析结果，输出链条安装质量的分析结果，所述分析结果为所述链条进行安装调整的依据。
进一步地，还包括安装单元，至少对所述数据采集单元进行固定，且相对于实现所述链条安装的主动轮或从动轮固定安装，实现数据采集位置相对于所述主动轮或从动轮的确定。
通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：
通过本发明，使得链条在初步安装完成后，可获得安装质量的评价，从而在刀套固定座安装前，可及时的进行调整，包括部分零部件的更换，或者连接位置的调整等；在此过程中，可通过初步安装完成的链条的试运转而实现数据的采集，通过分析整合可获得链条质量分析模型的输入量，从而通过链条质量分析模型获得准确的输出结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为部分链条与刀套固定座的安装方式示意图；
图2为立式刀库链条的安装评价方法的流程图；
图3为获得链条数据分析结果的流程图；
图4为获得链条数据分析结果的优化流程图；
附图标记：1、第一片体；11、引出端；2、第二片体；3、第一转轴；4、第二转轴；5、刀套固定座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
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。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例的目的，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。
实施例一
一种立式刀库链条的安装评价方法，链条包括若干节段，每节段包括平行的两片体，相邻两节段之间的同侧片体贴合设置，且相邻两节段间通过转轴转动连接，转轴还用于确定每节段中两片体间距离；其中，逐一间隔分布的设定节段的两片体上设置有引出端，引出端对刀套固定座进行安装；如图1所示，在本发明中，所针对的链条是设定形式的，由图中包括两第一片体1、两第二片体2、第一转轴3和第二转轴4的结构单元按规律排列组成，本实施例中，第一片体1上设置引出端11，用于对刀套固定座5进行固定安装；针对多种型号的刀库而言，上述链条形式均是通用的。
如图2所示，方法包括：
S100、获得链条的信息，建立数据采集坐标集；
本实施例中，所指的链条的信息主要为链条的尺寸和结构信息，通过上述信息的确认可明确对链条进行检测的具体位置。
S200、依据于数据采集坐标集中的坐标对相邻两转轴间的位置参数、对应设定节段两片体间的位置参数以及对应两引出端之间的位置参数进行采集，分别形成相对应的轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合；
其中，平行设置的各转轴间的位置关系决定了相邻两刀套固定座之间的位置关系，设定节段两片体间的位置关系和对应引出端的位置关系决定了与刀套固定座的连接关系等等；更为具体地，转轴间的位置关系可以是轴间距离，对应设定节段指对刀套固定座5进行安装的节段，其两片体间的位置参数可以为两片体间的距离，而对应引出端之间的位置参数可以为二者分别提供的与刀套固定座进行安装的平面之间的距离，当然，在实际生产的过程中，二者之间的距离优选为0，即二者分别提供的安装面共面。
S300、针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果；
在实施过程中，当数据采集坐标集的坐标数量固定时，每个参数集合内的数据数量也是固定的，当然，与链条的长短相关。每条链条针对单一参数均可获得方差或标准差的计算结果，每个单一参数的获得与链条的结构特点是对应的，需要反映的是各节段安装数据的偏离程度，当各节段的安装数据偏离程度较小时，基本可确定链条安装是符合要求的，而至于链条整体相对于设备支架的安装位置是极易调节的，因此并不在本发明的检测范围内；
当每条链条的各个参数集合均完成方差或标准差的计算后，该链条数据分析结果则可通过各单一参数分析结果的整合而获得。
S400、依据于各链条数据分析结果，对链条的安装进行质量等级评定，获得链条数据分析结果与质量等级的一一对应结果，基于对应结果通过数据标识建立样本数据集；
对链条数据分析结果进行质量等级评定并建立一一对应关系可以看作是对数据进行标注的过程，因此可以认为是数据的标识，在一些需要监督学习的模型训练中，数据的标识是非常重要的，因为它可以帮助模型更好地理解和分类。
S500、基于样本数据集完成链条质量分析模型的构建，从而实现链条安装质量的分析，依据分析结果进行链条的安装调整。
基于样本数据集划分训练集和测试集：将分析结果与质量等级的一一对应完成的数据集按照一定比例随机分为训练集和测试集，常见的比例为70%:30%或80%:20%；使用测试集对训练好的模型进行评估，可以使用各种指标如准确率、召回率、F1-score等来评估模型的性能；使用训练好的模型进行分类，可以对新数据进行实时评价。
需要说明的是，本发明中的安装调整针对的是已经初步完成连接的链条所进行的，而实现的目的在于针对调整完成的链条进行刀套固定座的安装，当然，本发明中的可能进行的调整包括零部件的更换，或者仅仅针对原有的零部件进行安装的调整等。
在实施过程中，数据的采集可以为检测用设备依次到达设定坐标对应位置而进行参数采集，或者，出于同样的目的，使得各个坐标对应位置通过运动而依次到达检测用设备的工作位置；其中，鉴于本发明中所检测的链条自身所具有的工作特点，作为优选地，在相对于链条的固定位置建立检测点，通过链条的转动，使得数据采集坐标集中的坐标分别无差异的到达检测点。
在本实施例中，链条安装完成后，会分别套设在主动轮和从动轮上，通过为主动轮提供动力可使得链条通过转动而使得各坐标分别到达检测点;当然，在实施过程中，优选将检测点建立在链条成直线状态的位置上，且为了实现稳定的检测状态，可将检测点相对于主动轮或者从动轮进行稳定安装，此种方式下，针对同一型号的刀库，可较为容易的使得各个链条获得相同的检测条件。
其中，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，包括：针对每个参数集合中的各数据进行方差或标准差中的一种计算，计算结果为该参数集合的分析结果。
通过方差或标准差的计算，可使得对应参数集合内各参数的离散程度获得统计，而在本发明立式刀库链条的安装评价评价过程中，设定节段的安装稳定性正是需要被关注的，其影响到对应的刀具能否准确的到达取刀位置。
作为本实施例的优选，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果，如图3所示，包括：
S310、分别进行轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合中各数据的方差或标准差的计算；需要说明的是每个集合仅进行方差和标准差中一个参数的计算，且各个集合的计算类型是相同的；
S320、将各个参数集合的计算结果输入设定模型而输出链条数据分析结果。通过设定模型可快速的综合各个参数集合而获得量化结果，从而便于后续的处理。
作为设定模型的进一步优化，设定模型中为输入的各个参数集合的计算结果赋予不同的权重后，通过求和的方式获得输出。例如，设定轴间位置参数集合的计算结果为A、片体间位置参数集合的计算结果为B、引出端间位置参数集合的计算结果为C，则设定模型的形式为：
其中，P输出则为设定模型的输出值，该输出值即为链条数据分析结果，而其中的x1、x2和x3即为对应的权重。在实际的生产过程中，可根据实际的工作场景去具体判断对于实际链条的安装工作影响更大的参数，从而赋予更大的权重，从而放大其对于链条安装质量的评价影响，而影响更小的参数则可适当的降低其权重，但并不放弃其对于最终输出结果的影响可能。
为了进一提高分析结果的准确性，如图4所示，还包括：
S330、对设定模型的输出进行修订，从而实现原链条数据分析结果的修订，并输出。此过程可有效提升数据分析结果的准确性，实际上为对设定模型进行调整的过程，当然，修订的过程需要通过深入分析设定模型的误差 而实现。具体到本实施方式中，作为一种优选，修订过程通过修订参数与设定模型的输出相乘的方式实现，其中，修订参数为正值，且与各个参数集合的计算结果之间的方差或标准差正相关。
基于本优化方式，链条数据分析结果的修订计算可采用以下公式：
其中，P为链条数据分析结果，X修为修订参数，其与各个参数集合的计算结果A、B、C之间的方差或标准差正相关，即当A、B、C之间的偏离程度越大时，可获得相对更大的链条数据分析结果，而当A、B、C之间的偏离程度越小时，可获得相对更小的链条数据分析结果。在原本的设定模型中，考虑了不同参数对于安装的影响程度；而针对实际的生产场景，就链条的结构而言，当两个参数集合的计算结果较小，而另一个参数集合的计算结果较大时，可能会与各个参数集合的计算结果均相对平均的情况获得相同的P输出，此种情况下，显然忽略了A、B、C之间的偏离程度的影响。因此，本实施例中，通过修订参数的引入而平衡上述情况。
针对实际的刀库产品，链条的长度可能是多种多样的，本发明在应用的过程中，可适用于多种长度的链条，而仅仅需要保证的是链条的结构单元是相同的即可，从而确保数据的采集条件是相同的，而当链条相对较短，或者处于准确度考虑而需要增加数据量时，作为优选地，针对链条的不同运行速度和不同运行方向分别进行数据采集。通过此种方式可增大单一参数集合中的数据量，从而使得后续的分析结果更加准确，具体地，当链条获得不同转速时，可能会对轴间位置参数集合对应的计算结果造成影响，即便当影响程度并不因转速和方向的不同而产生影响时，单单增大数据量的方式也在一定程度上是有益的，当然，不能无限增大而造成数据处理难度的问题。
实施例二
一种立式刀库链条的安装评价系统，链条包括若干节段，每节段包括平行的两片体，相邻两节段之间的同侧片体贴合设置，且相邻两节段间通过转轴转动连接，转轴还用于确定每节段中两片体间距离；其中，逐一间隔分布的设定节段的两片体上设置有引出端，引出端对刀套固定座进行安装；
安装评价系统包括：
数据采集单元，基于链条的信息建立数据采集坐标集，且根据数据采集坐标集对相邻两转轴间的位置参数、对应设定节段两片体间的位置参数以及对应两引出端之间的位置参数进行采集，分别形成相对应的轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合；
参数分析单元，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果，且依据于各链条数据分析结果，对链条的安装进行质量等级评定，获得链条数据分析结果与质量等级的一一对应结果；
模型构建单元，基于对应结果通过数据标识建立样本数据集，基于样本数据集完成链条质量分析模型的构建；
安装质量确定模块，基于链条质量分析模型，输入链条数据分析结果，输出链条安装质量的分析结果，分析结果为链条进行安装调整的依据。
本实施中所能够实现的技术效果与实施例一中相同，此处不再赘述。
作为本实施例的优选，立式刀库链条的安装评价系统还包括安装单元，至少对数据采集单元进行固定，且相对于实现链条安装的主动轮或从动轮固定安装，实现数据采集位置相对于主动轮或从动轮的确定。
在链条安装质量评价的过程中，需要保证的是输入链条质量分析模型的数据采集条件是一致的，在本系统中，将用于链条安装的主动轮或从动轮作为数据采集位置确定的基准，可在链条结构单元确定的情况下，满足数据采集的要求，当然，此优化的有益效果在上述实施例中也已经说明，此处不再赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种立式刀库链条的安装评价方法，所述链条包括若干节段，每节段包括平行的两片体，相邻两节段之间的同侧片体贴合设置，且相邻两节段间通过转轴转动连接，所述转轴还用于确定每节段中两片体间距离；其中，逐一间隔分布的设定节段的两片体上设置有引出端，所述引出端对刀套固定座进行安装；
其特征在于，安装评价方法包括：
获得所述链条的信息，建立数据采集坐标集；
依据于所述数据采集坐标集中的坐标对相邻两转轴间的位置参数、对应设定节段两片体间的位置参数以及对应两引出端之间的位置参数进行采集，分别形成相对应的轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合；
针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果；
依据于各所述链条数据分析结果，对链条的安装进行质量等级评定，获得链条数据分析结果与质量等级的一一对应结果，基于对应结果通过数据标识建立样本数据集；
基于所述样本数据集完成链条质量分析模型的构建，从而实现所述链条安装质量的分析，依据分析结果进行所述链条的安装调整。
2.根据权利要求1所述的立式刀库链条的安装评价方法，其特征在于，在相对于所述链条的固定位置建立检测点，通过所述链条的转动，使得所述数据采集坐标集中的坐标分别无差异的到达所述检测点。
3.根据权利要求1或2所述的立式刀库链条的安装评价方法，其特征在于，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，包括：
针对每个参数集合中的各数据进行方差或标准差中的一种计算，计算结果为该参数集合的分析结果。
4.根据权利要求3所述的立式刀库链条的安装评价方法，其特征在于，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果，包括：
分别进行轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合中各数据的方差或标准差的计算；
将各个参数集合的计算结果输入设定模型而输出所述链条数据分析结果。
5.根据权利要求4所述的立式刀库链条的安装评价方法，其特征在于，所述设定模型中为输入的各个参数集合的计算结果赋予不同的权重后，通过求和的方式获得输出。
6.根据权利要求5所述的立式刀库链条的安装评价方法，其特征在于，还包括：
对所述设定模型的输出进行修订，从而实现原链条数据分析结果的修订，并输出。
7.根据权利要求6所述的立式刀库链条的安装评价方法，其特征在于，修订过程通过修订参数与设定模型的输出相乘的方式实现，其中，所述修订参数为正值，且与各个参数集合的计算结果之间的方差或标准差正相关。
8.根据权利要求1所述的立式刀库链条的安装评价方法，其特征在于，针对链条的不同运行速度和不同运行方向分别进行数据采集。
9.一种立式刀库链条的安装评价系统，所述链条包括若干节段，每节段包括平行的两片体，相邻两节段之间的同侧片体贴合设置，且相邻两节段间通过转轴转动连接，所述转轴还用于确定每节段中两片体间距离；其中，逐一间隔分布的设定节段的两片体上设置有引出端，所述引出端对刀套固定座进行安装；
其特征在于，安装评价系统包括：
数据采集单元，基于所述链条的信息建立数据采集坐标集，且根据所述数据采集坐标集对相邻两转轴间的位置参数、对应设定节段两片体间的位置参数以及对应两引出端之间的位置参数进行采集，分别形成相对应的轴间位置参数集合、片体间位置参数集合和引出端间位置参数集合；
参数分析单元，针对每条链条分别进行各参数集合的分析，对每条链条各参数的分析结果进行整合而获得链条数据分析结果，且依据于各所述链条数据分析结果，对链条的安装进行质量等级评定，获得链条数据分析结果与质量等级的一一对应结果；
模型构建单元，基于对应结果通过数据标识建立样本数据集，基于所述样本数据集完成链条质量分析模型的构建；
安装质量确定模块，基于所述链条质量分析模型，输入所述链条数据分析结果，输出链条安装质量的分析结果，所述分析结果为所述链条进行安装调整的依据。
10.根据权利要求9所述的立式刀库链条的安装评价系统，其特征在于，还包括安装单元，至少对所述数据采集单元进行固定，且相对于实现所述链条安装的主动轮或从动轮固定安装，实现数据采集位置相对于所述主动轮或从动轮的确定。
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