CN116787222A - 旋转轴校准装置的定位控制方法、装置及机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了旋转轴校准装置的定位控制方法、装置、计算机、存储介质及机床，涉及机床技术领域，所述方法包括：获取机床预录入信息；若预录入信息包括与待检测旋转轴位置关联的特征位置信息，则根据特征位置控制机床使得第一构件相对第二构件移动至特征位置；控制准直信号出射器向旋转轴机体所在方向出射准直信号；利用设置在旋转轴机体上的预设夹具接收准直信号，根据准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域；若感应到旋转轴校准装置置于预设夹具上，则利用预设夹具将旋转轴校准装置移至固定区域，位于固定区域上的旋转轴校准装置的回转体轴线与夹持中心重合。本发明能够简化旋转轴旋转检测流程。

Description

旋转轴校准装置的定位控制方法、装置及机床

技术领域

本发明涉及机床技术领域，具体涉及旋转轴校准装置的定位控制方法、装置、计算机、存储介质及机床。

背景技术

现有机床中，通常需要对旋转轴进行旋转检测，以检测出旋转轴的定位误差和/或重复定位误差，支持实现精准加工配合。

较为典型的五轴机床正交轴检测过程中，通常利用激光干涉仪、旋转轴校准装置及五轴机床动作配合，获取数据并由相应软件得出分析结果完成检测。在实际检测过程中，往往需要工作人员将旋转轴校准装置的固定座安装在旋转轴所在机体的相应位置处，并进行一系列地调整，以使旋转轴校准装置的回转体转轴能尽量与待检测旋转轴同轴。然而，该检测作业对工作人员有较高的专业及操作要求，且检测时间较长。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种旋转轴校准装置的定位控制方法、装置、计算机、存储介质及系机床，以简化检测流程。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种旋转轴校准装置的定位控制方法，应用于机床控制系统中，用于对旋转轴校准装置进行定位控制，所述方法包括：

获取机床预录入信息；

若所述预录入信息包括与待检测旋转轴位置关联的特征位置信息，则根据所述特征位置信息控制机床使得第一构件相对第二构件移动至特征位置；在所述第一构件上设有准直信号出射器；具有待检测旋转轴的旋转轴机体位于所述第二构件上；

控制所述准直信号出射器向旋转轴机体所在方向出射准直信号；所述准直信号与旋转轴机体的旋转轴满足预设关系；所述预设关系包括：所述准直信号与待检测旋转轴在同一直线上；或所述准直信号与待检测旋转轴平行且满足预设距离；

利用设置在旋转轴机体上的预设夹具接收所述准直信号，根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域；

若感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上，则利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域，位于所述固定区域上的旋转轴校准装置的回转体轴线与所述预设夹具的夹持中心重合。

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，所述根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域包括：

利用所述预设夹具的感应面感应所述准直信号；

利用感应面的感应位置确定所述夹持中心；

以所述夹持中心为圆心确定固定旋转轴校准装置的所述固定区域。

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，所述预设夹具包括多个夹持件；在所述利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域之前，所述方法包括：

获取各个夹持件的活动区域与所述固定区域的相交区域；

若所述相交区域的分布位置分布在所述固定区域的至少三个象限内，则执行利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域。

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，所述利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域包括：

控制所述相交区域的相应象限内的夹持件活动以形成夹持预备区域；

若感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上，则控制位于所述夹持预备区域上的活动夹持块移动至夹持区域以夹紧旋转轴校准装置。

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，在所述获取各个夹持件的活动区域与所述固定区域的相交区域之前，所述方法包括：

获取旋转轴校准装置信息；

根据所述旋转轴校准装置信息确定旋转轴校准装置的固定座信息，所述固定座信息至少包括固定座大小及固定座形状；

利用所述固定座信息确定所述固定区域的大小。

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，所述预录入信息包括基于机床各轴在特征位置和/或姿态下所测定的位置信息，所述特征位置包括机床各轴处于原点状态位置、与待检测旋转轴位置关联的特征位置；

所述与待检测旋转位置关联的特征位置包括，所述第一构件上的准直信号出射器位于所述第二构件上的待检测旋转轴延长线上；或，所述第一构件上的准直信号出射器位于所述第二构件上的待检测旋转轴延长线的所述预设距离内。

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，所述方法还包括：

所述旋转轴机体包括非正交轴机体，所述预设夹具设于所述非正交轴机体的旋转工作转台上，所述预设夹具包括具有一感应面的斜面；所述准直信号出射器为激光器；所述根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域包括：

控制所述旋转工作台转动以使所述预设夹具的斜面与所述非正交轴机体的非正交轴垂直；

根据所述激光光束粗调所述预设夹具的位置以使所述预设夹具的感应面接收激光光束；

若所述感应面接收到所述激光光束，则根据所述激光光束确定旋转轴校准装置的固定区域。

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，所述方法还包括：

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，所述控制所述旋转工作台转动以使所述预设夹具的斜面与所述非正交轴机体的非正交轴垂直包括：

利用所述预设夹具的感应面获取感应到准直信号的感应面积；

若所述感应面积大于预设面积，则控制所述旋转工作台转动直至所述感应面积小于等于所述预设面积；

在所述感应面积小于等于所述预设面积时，判定所述预设夹具的斜面与所述非正交轴机体的非正交轴垂直。

在旋转轴校准装置的定位控制方法的一实施方式中，所述旋转轴机体包括旋转工作台，所述预设夹具设于所述旋转工作台上；所述准直信号出射器为激光器；所述根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域包括：

利用所述预设夹具的感应面接收激光器出射的激光光束；

控制所述旋转工作台转动预设角度，记录感应到的激光光束的位置点以形成感应轨迹；

根据所述感应轨迹计算得到的圆心位置以确定旋转轴校准装置的固定区域。

第二方面，本发明提供一种旋转轴校准装置的定位控制装置，应用于机床控制系统中，所述装置包括：

获取模块，用于获取机床预录入信息；

机床动作控制模块，用于在所述预录入信息包括与待检测旋转轴位置关联的特征位置信息时，根据所述特征位置信息控制机床使得第一构件相对第二构件移动至特征位置；在所述第一构件上设有准直信号出射器；具有待检测旋转轴的旋转轴机体位于所述第二构件上；

感应控制模块，用于控制所述准直信号出射器向旋转轴机体所在方向出射准直信号；所述准直信号与待检测旋转轴满足预设关系；所述预设关系包括：所述准直信号与待检测旋转轴在同一直线上；或所述准直信号与待检测旋转轴平行且满足预设距离；

规划模块，用于利用设置在旋转轴机体上的预设夹具接收所述准直信号，根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域；

夹具动作控制模块，用于在感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上时，利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域，位于所述固定区域上的旋转轴校准装置的回转体轴线与所述预设夹具的夹持中心重合。

第三方面，本发明提供一种计算机，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上所述旋转轴校准装置的定位控制方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述旋转轴校准装置的定位控制方法的步骤。

第五方面，本发明还提供一种机床，包括预设夹具、第一构件、第二构件及机床控制系统，在所述第一构件上设有准直信号出射器；旋转轴机体位于所述第二构件上，所述预设夹具设置在具有待检测旋转轴的旋转轴机体上；所述机床控制系统包括如上所述的旋转轴校准装置的定位控制装置。

在所述机床的一实施方式中，所述机床为卧式非正交五轴机床，所述第一构件为主轴箱所在构件；所述第二构件为非正交轴机体所在构件；

所述预设夹具设置在所述非正交轴机体的旋转工作台上；

在所述非正交轴机体的非正交轴为待检测轴时，所述预设夹具包括具有一感应面的斜面，所述斜面与所述非正交轴垂直，所述感应面用于感应接收到的所述准直信号的位置。

在所述机床的一实施方式中，所述机床为立式正交五轴机床，所述第一构件为主轴箱所在构件；所述第二构件为旋转工作台所在构件；

所述预设夹具设置在所述旋转工作台上。

在所述机床的一实施方式中，所述准直信号出射器包括激光器；所述预设夹具包括基板、光感应器及夹持组件，

所述基板包括一固定面，在所述基板上开设有一通光孔；

所述光感应器包括用于感应经所述通光孔进入的激光光束的感应面；所述感应面设置在所述通光孔中，或所述感应面位于与所述固定面异侧的所述基板上；

所述夹持组件包括至少三个夹持件及与所述夹持件数量对应的驱动器，各所述夹持件均环绕所述通光孔设置，各所述夹持件均具有由所述驱动器驱动以对旋转轴校准装置进行夹持的预设作业区域。

本发明的工作原理：

本发明利用机床的预录入信息及机床动作配合，以使准直信号出射器出射的准直信号与待检测旋转轴的轴线满足预设关系。而满足预设关系的准直信号由待检测旋转轴上的预设夹具接收并感应后，通过预设夹具即可对旋转轴校准装置的位置进行快速定位及夹持固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的旋转轴校准装置的定位控制方法能够简化检测流程，减少人工参与的操作步骤，降低对工作人员操作的专业要求，适合大批量的机床旋转轴旋转的定位精度检测及重复精度检测。

附图说明

图1是本发明提供旋转轴校准装置的定位控制方法在一实施方式下的流程图；

图2是本发明提供的预设夹具在不同感应位置点时的各区域分布示意图；

图3是本发明提供旋转轴校准装置的定位控制方法在另一实施方式下的流程图；

图4是本发明提供的旋转轴校准装置的定位控制装置的功能模块示意图；

图5是本发明提供的预设夹具在一实施方式下的结构示意图。

附图标记说明：

预设夹具1；固定面11；夹持件12；

旋转轴校准装置的定位控制装置100；获取模块101；机床动作控制模块102；感应控制模块103；规划模块104；夹具动作控制模块105；

预设夹具2；基板21；固定面211；通光孔212；安装槽213；光感应器22；感应面221；夹持组件23；夹持件231；

旋转轴校准装置夹持区域3。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件时，其可以是直接设置在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，其可以是直接连接到另一个元件或者也可以存在居中元件。当元件被称为“安装于”另一个元件时，其可以是直接安装在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。

此外，还需要理解的是，实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、中间……）仅用于解释在某一特定姿态（如图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应的随之改变；“第一”、“第二”等术语，是为了区分不同的结构部件。这些术语仅为了便于描述本发明的简化描述，不能理解为对本发明的限制。

本发明提供旋转轴校准装置的定位控制方法可应用多种类型的机床中，如三轴、正交五轴机床、非正交五轴机床等，针对机床中的旋转轴在受到磨损、形变及老化等不利情形下导致的旋转定位精度降低，本发明提供对这些旋转轴进行检测的方法以支持实现对旋转轴的旋转补偿，能够减少人工参与的操作步骤，降低对工作人员的操作专业要求，适合对大批量机床的各个有旋转精度需求的旋转轴进行定位精度检测及重复精度检测。

参见图1，为本发明提供的旋转轴校准装置的定位控制方法在一实施方式下的流程图，该流程图仅示意性地展示实现对旋转轴的旋转定位精度及重复精度检测的部分步骤，因而可根据不同的应用场景和测量条件，增减部分步骤和/或调整部分步骤的顺序。

如图1所示，本实施方式所提供的旋转轴校准装置的定位控制方法可以包括如下步骤：

S101：获取机床预录入信息，所述预录入信息可基于厂商在设计系统时或其他时候经测定所确定的特征位置信息及其他关键信息，可包括基于机床各轴在特征位置和/或姿态下所测定的位置信息，所述特征位置包括机床各轴处于原点状态位置、与待检测旋转轴位置关联的特征位置等，其中，所述原点状态位置为刀具距离工件最远时的各轴位置；所述与待检测旋转位置关联的特征位置包括，所述第一构件上的准直信号出射器位于所述第二构件上的待检测旋转轴延长线上；或，所述第一构件上的准直信号出射器位于所述第二构件上的待检测旋转轴延长线的预设距离内。

本实施方式中，可通过对预录入信息清单进行读取的方式获取所述预录入信息，也即在机床系统中预建立有预录入信息清单，清单中的每一项均包括信息类别及对应的信息码，其中，信息类别可为旋转轴的相对构件位置信息、原点状态位置信息等。

S102：若所述预录入信息包括与待检测旋转轴位置关联的特征位置信息，则根据所述特征位置信息控制机床使得第一构件相对第二构件移动至特征位置；在所述第一构件上设有准直信号出射器；具有待旋转轴的旋转轴机体位于所述第二构件上。

本实施方式中，可通过读取信息码的方式判断预录入信息中是否包含特征位置信息。

在本实施方式的一具体应用例中，如对卧式非正交五轴机床的非正交轴进行旋转检测，若在卧式非正交五轴机床的非正交轴上设有旋转工作台，则第一构件可为主轴所在的XY轴活动构件（具有在X轴、Y轴上的活动自由度），而第二构件则可为非正交轴机体（旋转轴机体）所在的Z轴活动构件。通过控制机床使得XY轴活动构件与Z轴活动构件之间能够形成相对的活动配合，以使XY轴活动构件、Z轴活动构件能够移动至所述特征位置处，使得XY轴活动构件上的准直信号出射器能够向Z轴活动构件上的旋转轴机体出射准直信号。

在本实施方式的另一具体应用例中，如对立式正交五轴的旋转工作台旋转轴进行旋转检测，第一构件可为摆头所在的Z轴活动构件，而第二构件则可为旋转工作台所在的XY轴活动构件。当然，还可根据五轴机床的不同类型，确定第一构件和第二构件。

通过第一构件与第二构件的相互活动配合，使得第一构件上的准直信号出射器能够向第二构件上旋转轴机体出射准直信号。其中，所述准直信号出射器可采用激光器或能够反射激光光束的光学器件，或者其他能够出射精准且能被感应的信号如光信号的器件。

可以理解的是，若第一构件、第二构件中任一构件位置相对固定，则相对的另一构件即为可相对固定的构件移动至特征位置的构件。

本发明中，旋转轴机体可为旋转工作台或设有旋转工作台的非正交轴机体。

S103：控制所述准直信号出射器向旋转轴机体所在方向出射准直信号；所述准直信号与待检测旋转轴满足预设关系，所述预设关系包括：所述准直信号与待检测旋转轴在同一直线上；或所述准直信号与待检测旋转轴平行且满足预设距离。

本实施方式中，如所述准直信号出射器采用激光器或能够反射激光光束的光学器件时，所述准直信号即为激光信号，因而，激光光束可与旋转轴在同一直线上，或者，激光光束与旋转轴平行且满足预设距离。

S104：利用设置在旋转轴机体上的预设夹具接收所述准直信号，根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域。

本实施方式中，在旋转轴机体上预先固定一预设夹具，该预设夹具的固定位置可为旋转轴的大致位置。

所述预设夹具上可设置一感应面以感应准直信号的位置，因而可基于感应到的位置确定旋转轴校准装置的固定区域。具体地，在利用预设夹具的感应面感应到准直信号后，即得到一位置信息，基于该位置信息可进一步确定预计的对旋转轴校准装置进行夹持的夹持中心。此后，以该夹持中心为圆心即可确定能够固定旋转轴校准装置的固定区域。此处，所述固定区域优选采用与旋转轴校准装置的固定座最大投影面积内接的内接圆形区域。可以理解的是，如在所述感应面接收到的激光器出射激光光束所形成的激光光斑后，可计算该光斑的中心以作为所述夹持中心。当然，所述激光器出射至感应面上所形成的激光光斑越小越佳。

本实施方式所提供的预设夹具可包括基体及设于基体上的感应面、固定面及多个夹持件，感应面位于所述固定面中，用于接收准直信号出射器出射的准直信号。多个夹持件可在固定面上活动，多个夹持件用于通过活动配合形成对旋转轴校准装置的夹持固定。

在将基体固定在旋转轴机体（如正交轴的旋转工作台、非正交轴机体上的旋转工作台）上后，即可利用感应面感应激光光束的位置，该感应面可设置在固定面的中心区域。在所述准直信号出射器出射的是激光束时，感应面可为激光感应面，该激光感应面上可设置激光感应单元阵列，每一个激光感应单元即可对应一个位置。激光感应面的激光感应单元在感应到激光光束时，即可输出相应的位置。

此处，每个夹持件可对应具有相应的活动区域，利用设置的该活动区域，使得预设夹具能够支持对不同种类的旋转轴校准装置进行夹持固定。

S105：若感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上，则利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域，位于所述固定区域上的旋转轴校准装置的回转体轴线与所述预设夹具的夹持中心重合。

本实施方式中，可利用光电或压感等感应方式感应判断旋转轴校准装置是否置于预设夹具上。此处，所述利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至固定区域为利用预设夹具上的多个夹持件相互活动配合完成对旋转轴校准装置的移动。

在利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至固定区域之前，还可设有通过如下步骤确定需要动作活动的夹持件；

（1）、获取各个夹持件的活动区域与固定区域的相交范围；

（2）、在相交区域的分布位置分布在固定区域的至少三个象限内时，方才执行利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至固定区域的步骤，以防止当前预设夹具所确定的固定区域与多个夹持件所能够形成稳定夹持的结构并不适配的问题，从而保证多个夹持件能够形成对旋转轴校准装置的稳定夹持，有助于提升旋转检测精度。

进一步地，对旋转轴校准装置形成稳定夹持还可包括如下动作：

（1）、在相交区域的分布位置分布在至少三个象限内时，控制所述相交区域的相应象限内的夹持件活动以形成夹持预备区域，此处，所述夹持预备区域为较固定区域范围更大的区域。

（2）、若感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上，则控制位于所述夹持预备区域上的活动夹持块移动至夹持区域以夹紧旋转轴校准装置。

如图2所示，展示了预设夹具1的感应面S ₁ 、固定区域B及夹持件活动区域S ₂ 之间的关系。此处，以激光光束作为准直信号的光载体为例进行说明。预设夹具1提供一固定面11及四个夹持件12，固定面11具有一平面A，在平面A上即设有感应面S ₁ 和供夹持件活动12的活动区域S ₂ 。若感应面S ₁ 感应的夹持中心、感应面中心均在旋转轴上，也即激光光束出射至O点且被感应面S ₁ 所感应，则固定旋转轴校准装置的区域即为固定区域B；若激光光束出射至O`点，则固定旋转轴校准装置的区域即为固定区域B`；若激光光束出射至O``点，则固定旋转轴校准装置的区域即为固定区域B``。

图2中，还展示了固定区域与夹持件的活动区域S ₂ 之间的三种关系状态：

①当确定的固定旋转轴校准装置的区域为固定区域B时，此时的固定区域B与四个象限上的四个夹持件12的活动区域S ₂ 相交，因而可控制四个夹持件12均向固定区域B所在区域靠聚以固定旋转轴校准装置。

②当确定的固定旋转轴校准装置的区域为固定区域B`时，此时的固定区域B`与三个象限上的三个夹持件12的活动区域S ₂ 相交，因而可控制三个夹持件12均向固定区域B`所在区域靠聚以固定旋转轴校准装置。

③当确定的固定旋转轴校准装置的区域为固定区域B``时，此时的固定区域B``仅与两个象限上的两个夹持件12的活动区域S ₂ 相交，因而不进行任何动作。对于此种情形，可通过工作人员调整预设夹具1的位置，其后，再根据感应面所确定的位置确定固定区域，直至满足固定区域与至少三个象限上的相应夹持件的活动区域相交。

可以理解的是，所述象限的平面直角坐标系的原点可为感应面感应准直信号的位置，也即夹持中心点，而各个象限区域的划分可根据所设置的夹持件位置确定，且优选保证至少三个象限区域内均设置有夹持件，而对于位于平面直角坐标系坐标轴上而可能占用两个相邻象限的夹持件，可计为一个象限。以此获取相交区域的分布位置的象限数。在获取的最大象限数大于等于3时，即可执行利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至固定区域的步骤。

当然，本发明还可通过旋转平面直角坐标系的方式来获取相交区域的分布位置的最大象限数，该旋转平面直角坐标系的原点同样可为感应面感应准直信号的位置，也即夹持中心点。在获取的最大象限数大于等于3时，即可执行利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至固定区域的步骤。本实施方式中，利用机床的预录入信息及机床动作配合，以使准直信号出射器出射的准直信号与待检测旋转轴的轴线满足预设关系，而满足预设关系的准直信号由待检测旋转轴上的预设夹具接收并感应后，通过预设夹具上的多个夹持件即可对旋转轴校准装置的位置进行定位及夹持固定。由此，本实施方式提供的旋转轴校准装置的定位控制方法简化了检测流程，减少了人工参与的操作步骤，降低了对工作人员操作的专业要求，适合大批量的机床旋转轴旋转的定位精度检测及重复精度检测。

可以理解的是，对于非正交轴机床的非正交轴旋转检测而言，旋转轴机体包括非正交轴机体。在非正交轴机体上安装有旋转工作台而需对非正交轴的旋转定位精度和重复精度进行检测时，所述预设夹具设置在旋转工作台上，且该预设夹具包括具有感应面的斜面，在准直信号出射器为激光器时，步骤S104具体还可通过如下子步骤实现：

S1041：控制所述旋转工作台转动以使所述预设夹具的斜面与所述非正交轴机体的非正交轴垂直。具体地，可先利用所述预设夹具的感应面获取感应到准直信号的感应面积；若所述感应面积大于预设面积，则控制所述旋转工作台转动直至所述感应面积小于等于所述预设面积；在所述感应面积小于等于所述预设面积时，判定所述预设夹具的斜面与所述非正交轴机体的非正交轴垂直。可以理解的是，在准直信号出射器为激光器时，所述感应面积可对应为感应到的激光光斑的面积。

S1042：根据所述激光光束粗调所述预设夹具的位置以使所述预设夹具的感应面接收激光光束，此步骤中，可通过人工调整预设夹具整体在旋转工作台上的位置，当然，对可调节感应面的预设夹具而言，还可调整感应面的感应位置实现。

S1043：若所述感应面接收到所述激光光束，则根据所述激光光束确定旋转轴校准装置的固定区域。

当然，还可通过人工方式或自动控制调整预设夹具的斜面朝向，并使斜面与非正交轴垂直。

本实施方式中，所述旋转轴机体包括旋转工作台，所述预设夹具设于所述旋转工作台上，所述准直信号出射器可采用激光器。对于激光器的位置可能遭受意外及其他因素而出现一定位移的，还可通过如下方式获取固定区域和/或对激光器的位置进行校准补偿：

利用所述预设夹具的感应面接收激光器出射的激光光束，其后，控制所述旋转工作台转动预设角度，记录感应到的激光光束的位置点以形成感应轨迹。最后，根据所述感应轨迹计算得到的圆心位置以确定旋转轴校准装置的固定区域。

参见图3，为本发明提供的旋转轴校准装置的定位控制方法在另一实施方式下的流程图，同理，该流程图仅示意性地展示实现对旋转轴的旋转定位精度及重复精度检测的部分步骤，因而可根据不同的应用场景和测量条件，增减部分步骤和/或调整部分步骤的顺序。相较于前述实施方式，本实施方式中还获取旋转轴校准装置信息，以根据旋转轴校准装置的相关信息确定固定区域的大小，从而实现对各种旋转轴校准装置的固定支持。

如图3所示，本实施方式的旋转轴校准装置的定位控制方法包括如下步骤：

S201：获取机床预录入信息。

S202：若所述预录入信息包括与待检测旋转轴位置关联的特征位置信息，则根据所述特征位置信息控制机床使得第一构件相对第二构件移动至特征位置；在所述第一构件上设有准直信号出射器；具有待检测旋转轴的旋转轴机体位于所述第二构件上。

S203：控制所述准直信号出射器向旋转轴机体所在方向出射准直信号；所述准直信号与待检测旋转轴满足预设关系。其中，所述预设关系可与前述实施方式关系对应相同。

S204：根据旋转轴校准装置信息确定旋转轴校准装置的固定座信息，所述固定座信息至少包括固定座大小及固定座形状，所述旋转轴校准装置信息可为旋转轴校准装置的图像信息、型号信息及厂商信息等。

S205：利用所述固定座信息确定所述固定区域的大小；利用设置在旋转轴机体上的预设夹具接收所述准直信号，根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域。

S206：获取各个夹持件的活动区域与所述固定区域的相交区域。

S207：若所述相交区域的分布位置分布在所述固定区域的至少三个象限内，则利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域。

本实施方式在前一实施方式的基础上，根据旋转轴校准装置的信息确定固定区域，支持对多种旋转轴校准装置的夹持固定，通用性增强，适于更多应用场景。

可以理解的是，在将预设夹具置于旋转工作台并对旋转工作台的旋转轴进行检测时，还可通过如下方式获取旋转工作台的旋转轴位置：

利用预设夹具的感应面接收激光器出射的激光光束；

控制所述旋转工作台转动预设角度，记录感应到所述激光光束的位置点以形成感应轨迹，根据所述感应轨迹计算得到的圆心位置即为所述旋转工作台的旋转轴位置。

参见图4，示意性地展示了本发明提供的旋转轴校准装置的定位控制装置的功能模块，通过各个模块之间的配合，能够实现前述的旋转轴校准装置的定位控制方法中的步骤，并具有相应的效果。

如图4所示，旋转轴校准装置的定位控制装置100可包括如下功能模块：

获取模块101，用于获取机床预录入信息。

机床动作控制模块102，用于在所述预录入信息包括与待检测旋转轴位置关联的特征位置信息时，根据所述特征位置信息控制机床使得第一构件相对第二构件移动至特征位置；在所述第一构件上设有准直信号出射器；旋转轴机体位于所述第二构件上。

感应控制模块103，用于控制所述准直信号出射器向旋转轴机体所在方向出射准直信号；所述准直信号与旋转轴机体的旋转轴满足预设关系，所述预设关系包括：所述准直信号与待检测旋转轴在同一直线上；或所述准直信号与待检测旋转轴平行且满足预设距离。

规划模块104，用于利用设置在旋转轴机体上的预设夹具接收所述准直信号，根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域。

夹具动作控制模块105，用于在感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上时，利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域，位于所述固定区域上的旋转轴校准装置的回转体轴线与所述预设夹具的夹持中心重合。

此外，为了缩短对旋转轴校准装置进行固定及位置调整时间，所述旋转轴校准装置的定位控制装置100还可包括，确定模块及判断模块。其中，所述确定光模块用于利用感应面的感应位置确定所述夹持中心，并以所述夹持中心为圆心确定固定旋转轴校准装置的所述固定区域。所述判断模块用于判断相交区域的分布位置在固定区域内象限个数。

此时的获取模块101还用于获取各个夹持件的活动区域与固定区域的相交区域；夹具动作控制模块105还用于控制所述相交区域的相应象限内的夹持件活动以形成夹持预备区域；若感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上，则控制位于所述夹持预备区域上的活动夹持块移动至夹持区域以夹紧旋转轴校准装置。

可以理解的是，本发明提供的旋转轴校准装置的定位控制装置100不限于上述提及的各个功能模块，根据不同的应用场景和/或检测条件，可适当增减相应功能模块。

本发明还提供一种机床，该机床可包括预设夹具、第一构件、第二构件及机床控制系统，在所述第一构件上设有准直信号出射器；旋转轴机体位于所述第二构件上，所述预设夹具设置在旋转轴机体上；所述机床控制系统包括上述的旋转轴校准装置的定位控制装置100。其中，所述第一构件可为主轴所在的活动构件，所述第二构件可为旋转工作台所在的活动构件。

参见图5，示例性地展示了本发明提供的预设夹具的一种结构，结合图2预设夹具2包括基板21、光感应器22及夹持组件23，所述夹持组件23的活动夹持部分即可为前述的夹持件12。此处，以准直信号出射器包括激光器、光感应器22则用于感应激光光束为例进行说明。

图5中，基板21可包括一固定面211，此外，在基板21上还开设有一通光孔212。光感应器22可包括用于感应经所述通光孔212进入的激光光束的感应面221。感应面221设置在通光孔212中，当然，该感应面212还可位于与固定面211异侧的基板21上。当感应面212接收到激光光束后，即可得到激光光束在其上的位置信息。

夹持组件23可包括至少三个夹持件231及与夹持件231数量对应的驱动器（图未示出），各夹持件231均环绕通光孔212设置，各夹持件231均具有相应的预设作业区域，而相应的夹持件231则由相应的驱动器驱动，以实现对旋转轴校准装置进行夹持。

结合图2，此处的预设作业区域即可对应活动区域S ₂ ，每一夹持件231均可在该区域内由驱动器驱动，以与其他夹持件配合形成对旋转轴校准装置的夹持。此外，图2中的夹持件12数量为四，图5中的夹持件231数量为四，在其他具体实施例中，夹持组件还可包括三个夹持件，以支持实现三点定位。

本实施结构的预设夹具2中，基板21的固定面211上还可开设一安装槽213，以供夹持组件23的驱动器设置安装。各夹持件231均具有一推板结构，四个夹持件231通过活动配合可形成旋转轴校准装置夹持区域3。在感应面221感应出激光光束的位置信息后，根据该位置信息即可由各驱动器驱动相应的夹持件231活动，以形成对旋转轴校准装置的夹持。本实施结构的固定面211呈矩形，而夹持件231的推板板体延伸方向与固定面211的对角线垂直。相应地，安装槽213倾斜设置，且优选槽体在对角线上延伸设置，以节省基体21空间。

可以理解的是，在将本实施方式的预设夹具2应用至非正交轴机体以对非正交轴进行旋转检测时，所述预设夹具2还可包括以基座，而基板21则倾斜固定在该基座上，且在将预设夹具2置于非正交轴机体上的旋转工作台上时，通过控制旋转工作台转动，即可使基板21的固定面211能够与非正交轴垂直。

此外，本发明还提供一种计算机，该计算机包括有处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。其中，处理器执行计算机程序时实现上述各个旋转轴校准装置的定位控制方法的步骤，例如图1所示的步骤S101至S105、图3所示的步骤201至S207等。或者，所述处理器执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块或单元的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。上述的一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

上述的处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。

上述的存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如获取功能、控制功能等)等；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据(比如特征位置数据、感应数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

计算机集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于该理解，本发明实现上述旋转轴校准装置的定位控制方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述旋转轴校准装置的定位控制方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述功能模块单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种旋转轴校准装置的定位控制方法，应用于机床控制系统中，用于对旋转轴校准装置进行定位控制，其特征在于，所述方法包括：

获取机床预录入信息；

若所述预录入信息包括与待检测旋转轴位置关联的特征位置信息，则根据所述特征位置信息控制机床使得第一构件相对第二构件移动至特征位置；在所述第一构件上设有准直信号出射器；具有待检测旋转轴的旋转轴机体位于所述第二构件上；

控制所述准直信号出射器向旋转轴机体所在方向出射准直信号；所述准直信号与待检测旋转轴满足预设关系；所述预设关系包括：所述准直信号与待检测旋转轴在同一直线上；或所述准直信号与待检测旋转轴平行且满足预设距离；

利用设置在旋转轴机体上的预设夹具接收所述准直信号，根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域；

若感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上，则利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域，位于所述固定区域上的旋转轴校准装置的回转体轴线与所述预设夹具的夹持中心重合。

2.如权利要求1所述的旋转轴校准装置的定位控制方法，其特征在于，所述根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域包括：

利用所述预设夹具的感应面感应所述准直信号；

利用感应面的感应位置确定所述夹持中心；

以所述夹持中心为圆心确定固定旋转轴校准装置的所述固定区域。

3.如权利要求2所述的旋转轴校准装置的定位控制方法，其特征在于，所述预设夹具包括多个夹持件；在所述利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域之前，所述方法包括：

获取各个夹持件的活动区域与所述固定区域的相交区域；

若所述相交区域的分布位置分布在所述固定区域的至少三个象限内，则执行利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域。

4.如权利要求3所述的旋转轴校准装置的定位控制方法，其特征在于，所述利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域包括：

控制所述相交区域的相应象限内的夹持件活动以形成夹持预备区域；

若感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上，则控制位于所述夹持预备区域上的活动夹持块移动至夹持区域以夹紧旋转轴校准装置。

5.如权利要求3所述的旋转轴校准装置的定位控制方法，其特征在于，在所述获取各个夹持件的活动区域与所述固定区域的相交区域之前，所述方法包括：

获取旋转轴校准装置信息；

根据所述旋转轴校准装置信息确定旋转轴校准装置的固定座信息，所述固定座信息至少包括固定座大小及固定座形状；

利用所述固定座信息确定所述固定区域的大小。

6.如权利要求1至5任一项所述的旋转轴校准装置的定位控制方法，其特征在于，所述预录入信息包括基于机床各轴在特征位置和/或姿态下所测定的位置信息，所述特征位置包括机床各轴处于原点状态位置、与待检测旋转轴位置关联的特征位置；

所述与待检测旋转位置关联的特征位置包括，所述第一构件上的准直信号出射器位于所述第二构件上的待检测旋转轴延长线上；或，所述第一构件上的准直信号出射器位于所述第二构件上的待检测旋转轴延长线的所述预设距离内。

7.如权利要求1至5任一项所述的旋转轴校准装置的定位控制方法，其特征在于，所述旋转轴机体包括非正交轴机体，所述预设夹具设于所述非正交轴机体的旋转工作转台上，所述预设夹具包括具有一感应面的斜面；所述准直信号出射器为激光器；所述根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域包括：

控制所述旋转工作台转动以使所述预设夹具的斜面与所述非正交轴机体的非正交轴垂直；

根据所述激光光束粗调所述预设夹具的位置以使所述预设夹具的感应面接收激光光束；

若所述感应面接收到所述激光光束，则根据所述激光光束确定旋转轴校准装置的固定区域。

8.如权利要求7所述的旋转轴校准装置的定位控制方法，其特征在于，所述控制所述旋转工作台转动以使所述预设夹具的斜面与所述非正交轴机体的非正交轴垂直包括：

利用所述预设夹具的感应面获取感应到准直信号的感应面积；

若所述感应面积大于预设面积，则控制所述旋转工作台转动直至所述感应面积小于等于所述预设面积；

在所述感应面积小于等于所述预设面积时，判定所述预设夹具的斜面与所述非正交轴机体的非正交轴垂直。

9.如权利要求1至5任一项所述的旋转轴校准装置的定位控制方法，其特征在于，所述旋转轴机体包括旋转工作台，所述预设夹具设于所述旋转工作台上；所述准直信号出射器为激光器；所述根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域包括：

利用所述预设夹具的感应面接收激光器出射的激光光束；

控制所述旋转工作台转动预设角度，记录感应到的激光光束的位置点以形成感应轨迹；

根据所述感应轨迹计算得到的圆心位置以确定旋转轴校准装置的固定区域。

10.一种旋转轴校准装置的定位控制装置，应用于机床控制系统中，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取机床预录入信息；

机床动作控制模块，用于在所述预录入信息包括与待检测旋转轴位置关联的特征位置信息时，根据所述特征位置信息控制机床使得第一构件相对第二构件移动至特征位置；在所述第一构件上设有准直信号出射器；具有待检测旋转轴的旋转轴机体位于所述第二构件上；

感应控制模块，用于控制所述准直信号出射器向旋转轴机体所在方向出射准直信号；所述准直信号与待检测旋转轴满足预设关系；所述预设关系包括：所述准直信号与待检测旋转轴在同一直线上；或所述准直信号与待检测旋转轴平行且满足预设距离；

规划模块，用于利用设置在旋转轴机体上的预设夹具接收所述准直信号，根据所述准直信号确定旋转轴校准装置的固定区域；

夹具动作控制模块，用于在感应到旋转轴校准装置置于所述预设夹具上时，利用所述预设夹具将旋转轴校准装置移至所述固定区域，位于所述固定区域上的旋转轴校准装置的回转体轴线与所述预设夹具的夹持中心重合。

11.一种计算机，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至9中任一项所述旋转轴校准装置的定位控制方法的步骤。

12.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述旋转轴校准装置的定位控制方法的步骤。

13.一种机床，其特征在于，包括预设夹具、第一构件、第二构件及机床控制系统，在所述第一构件上设有准直信号出射器；旋转轴机体位于所述第二构件上，所述预设夹具设置在具有待检测旋转轴的旋转轴机体上；所述机床控制系统包括如权利要求10所述的旋转轴校准装置的定位控制装置。

14.如权利要求13所述的机床，其特征在于，所述机床为卧式非正交五轴机床，所述第一构件为主轴箱所在构件；所述第二构件为非正交轴机体所在构件；

所述预设夹具设置在所述非正交轴机体的旋转工作台上；

在所述非正交轴机体的非正交轴为待检测轴时，所述预设夹具包括具有一感应面的斜面，所述斜面与所述非正交轴垂直设置，所述感应面用于感应接收到的所述准直信号的位置。

15.如权利要求13所述的机床，其特征在于，所述机床为立式正交五轴机床，所述第一构件为主轴箱所在构件；所述第二构件为旋转工作台所在构件；

所述预设夹具设置在所述旋转工作台上，所述预设夹具具有一感应面，所述感应面用于感应接收到的所述准直信号的位置。

16.如权利要求13所述的机床，其特征在于，所述准直信号出射器包括激光器；所述预设夹具包括基板、光感应器及夹持组件，

所述基板包括一固定面，在所述基板上开设有一通光孔；

所述光感应器包括用于感应经所述通光孔进入的激光光束的感应面；所述感应面设置在所述通光孔中，或所述感应面位于与所述固定面异侧的所述基板上；

所述夹持组件包括至少三个夹持件及与所述夹持件数量对应的驱动器，各所述夹持件均环绕所述通光孔设置，各所述夹持件均具有由所述驱动器驱动以对旋转轴校准装置进行夹持的预设作业区域。