CN117311269A - 一种插补加工方法、装置、加工输送系统及存储介质 - Google Patents

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CN117311269A
CN117311269A CN202311314421.7A CN202311314421A CN117311269A CN 117311269 A CN117311269 A CN 117311269A CN 202311314421 A CN202311314421 A CN 202311314421A CN 117311269 A CN117311269 A CN 117311269A
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池峰
周金明
詹超博
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Guoli Zhizao Shanghai Technology Co ltd
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Guoli Zhizao Shanghai Technology Co ltd
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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    • GPHYSICS
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    • G05B2219/30Nc systems
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    • G05B2219/34117Machine workpiece along, parallel to largest dimension

Abstract

本申请提供了一种插补加工方法、装置、加工输送系统及存储介质,涉及自动化加工技术领域,该方法包括:基于加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,基于加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴;获取待执行工艺的预设插补行程,获取匹配的实轴和虚拟轴;通过与预设插补行程匹配的虚拟轴对应的输送线体以及与预设插补行程匹配的实轴对应的电机行程执行待执行工艺。本申请通过将电机行程确定为实轴,将输送线体定义为虚拟轴,从而避免以动子为准建立虚拟轴导致的虚拟轴数量过多的问题,降低计算难度,提高插补效率。通过获取待执行工艺的预设插补行程,由实轴和虚拟轴共同执行预设插补行程,由此提高执行插补加工工艺的效率。

Description

一种插补加工方法、装置、加工输送系统及存储介质
技术领域
本申请涉及自动化加工技术领域,尤其涉及一种插补加工方法、装置、加工输送系统及存储介质。
背景技术
目前,通常通过CNC数控机床编程或者通过机械臂编程来实现非线性复杂曲线的加工。
其中,CNC编程依赖于人工经验,且编程复杂,仅适用于轴类、盘类等零部件的加工,难以实现大批量的自动化;由于非线性曲线的路线复杂,机械臂编程的难度较高,难以保证加工的精度,且机械臂的运动效率较低,在执行较长的移动行程时耗时较长,导致加工效率低。
发明内容
本申请实施例提供一种插补加工方法、装置、加工输送系统及存储介质,用以解决上述相关技术中不能高效加工非线性复杂曲线的缺陷,所述技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供一种插补加工方法,应用于加工输送系统,包括:
基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴;
获取待执行工艺的预设插补行程,获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴;
通过与所述预设插补行程匹配的虚拟轴对应的输送线体以及与所述预设插补行程匹配的实轴对应的电机行程执行所述待执行工艺。
在第一方面的一种可选方案中,所述基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,包括:
获取所述执行机构中的每个电机的电机ID、所述电机ID对应电机的电机行程,分别将每个所述电机ID对应电机的电机行程确定为一个实轴。
在第一方面的一种可选方案中,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴,包括:
获取每个所述输送线体的输送线体ID以及所述输送线体ID对应输送线体的输送线运行方向,分别将每个所述输送线体ID对应输送线体的输送线运行方向确定为一个虚拟轴。
在第一方面的一种可选方案中,所述基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
基于所述执行机构的位置信息,获取与所述执行机构匹配的输送线体对应的虚拟轴;
获取所述执行机构的运动行程信息,基于所述运送行程信息获取所述执行机构在所述虚拟轴上映射得到的至少一个工艺区间段;
根据至少一个所述工艺区间段划分工艺区间。
在第一方面的一种可选方案中,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
若所述输送线体上具有多个所述执行机构,且每个工艺区间内多个所述执行机构非并行运动,则所述输送线体上的每个工艺区间对应同一个虚拟轴。
在第一方面的一种可选方案中,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
若所述输送线体上具有多个所述执行机构,且每个工艺区间内多个所述执行机构并行运动,分别将所述输送线体上的每个工艺区间确定为一个虚拟轴。
在第一方面的一种可选方案中,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
若所述工艺区间内包括多个所述工艺区间段,多个所述工艺区间段内的所述执行机构并行运动,则分别将所述工艺区间内的每个工艺区间段确定为一个虚拟轴。
在第一方面的一种可选方案中,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
对于沿输送线运行方向连接两个相邻的所述工艺区间的输送线体,将前一所述工艺区间的虚拟轴或后一所述工艺区间的虚拟轴分配至所述连接两个相邻的所述工艺区间的输送线体。
在第一方面的一种可选方案中,所述获取待执行工艺的预设插补行程后,还包括:
将所述预设插补行程分解为多个子预设插补行程,输出所述子预设插补行程的数量、以及每个所述子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离;
基于每个所述子预设插补行程对应的插补行程方向对所述子预设插补行程进行划分。
在第一方面的一种可选方案中,所述获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴,包括:
选取所述待执行工艺的工艺区间内与每个所述子预设插补行程对应的插补行程方向相同的至少一个实轴和任意一个虚拟轴,虚拟轴与实轴的数量和等同于所述子预设插补行程的数量。
在第一方面的一种可选方案中,所述获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴,包括:
获取与所述待执行工艺的工艺区间内虚拟轴的输送线运行方向相同的子预设插补行程中插补行程距离最大的子预设插补行程,将所述插补行程距离最大的子预设插补行程分配至虚拟轴。
在第一方面的一种可选方案中,所述获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴后,还包括:
将所述输送线体上的动子驱动至所述虚拟轴匹配的子预设插补行程的初始位置;将所述执行机构驱动至所述实轴匹配的子预设插补行程的初始位置;
所述动子基于所述虚拟轴匹配的子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离运动;所述执行机构基于所述实轴匹配的子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离运动。
第二方面,本申请实施例还提供一种插补加工装置,应用于加工输送系统,包括:
控制模块,用于基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,还用于基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴;
插补分配模块,用于获取待执行工艺的预设插补行程,并获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴;
执行模块,用于通过与所述预设插补行程匹配的虚拟轴对应的输送线体以及与所述预设插补行程匹配的实轴对应的电机行程执行所述待执行工艺。
第三方面,本申请实施例还提供一种加工输送系统,包括:
如本申请第二方面所述的插补加工装置;
输送线体,所述输送线体用于驱动动子以执行所述待执行工艺;
执行机构,所述执行机构设置于所述输送线体旁,通过驱动电机以执行所述待执行工艺。
第四方面,本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法。
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请实施例提供的一种插补加工方法,通过将电机行程确定为实轴,将输送线体定义为虚拟轴,从而避免相关技术以动子为准建立虚拟轴导致的虚拟轴数量过多的问题,有利于降低计算难度,提高插补效率。通过获取待执行工艺的预设插补行程,进一步通过实轴和虚拟轴共同执行预设插补行程,从而将待执行工艺的预设插补行程转化为实轴对应的电机行程和虚拟轴对应的输送线体的行程,由此提高执行插补加工工艺的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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本申请实施例的一种插补加工方法的应用场景示意图;
图2本申请实施例提供的一种加工输送系统的结构示意图;
图3是本申请实施例的一种插补加工方法的流程示意图;
图4是本申请实施例的一种插补加工方法的流程示意图;
图5是本申请实施例的一种插补加工方法的流程示意图;
图6是本申请实施例提供的一种插补加工装置的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的加工输送系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块,而是可选地还包括没有列出的步骤或模块,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块。
需要说明的是,本申请涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里描述或图示的那些以外的顺序实施。
相关技术中,可以通过磁驱输送线来输送工件,其具有固定的定子以及可以在定子上运动的动子,动子上设置有托盘,在托盘中可设置有工件,通过在外部设置XY轴机械手以对动子上的工件进行加工。
然而,当外部XY二轴机械手对工件进行加工时,动子停留在工艺位置,仅通过外部机械手执行加工工艺。而机械手的编程难度较高,非线性曲线的复杂程度越高,越难以实现高精度的加工,且受限于机械结构,机械手移动速度慢,在转向、长行程移动时耗时较长,从而导致加工效率较低。
基于此,本申请实施例提供了一种插补加工方法,通过将电机行程确定为实轴,将输送线体定义为虚拟轴,从而避免相关技术以动子为准建立虚拟轴导致的虚拟轴数量过多的问题,有利于降低计算难度,提高插补效率。通过获取待执行工艺的预设插补行程,进一步通过实轴和虚拟轴共同执行预设插补行程,从而将待执行工艺的预设插补行程转化为实轴对应的电机行程和虚拟轴对应的输送线体的行程,由此提高执行插补加工工艺的效率。
接下来请参考图1和图2,图1为本申请一示例性实施例提供的一种插补加工方法的应用场景示意图,图2为本申请一示例性实施例提供的加工输送系统的示意图,本申请实施例提供的插补加工方法应用于加工输送系统。如图1所示,所述加工输送系统包括PLC上位机110、控制器120、至少一个执行机构130、至少一个输送线体140、多个动子150;如图2所示,加工输送系统中的输送线体140上设置有多个沿输送方向设置的定子160及动子150。其中,输送线体140作为该加工输送系统中的传输机构,输送线体140上的动子150与对应的定子磁耦合,动子150上设置有永磁阵列,定子160上设置有线圈,对线圈通电以驱动动子150运行。动子150上设置有待加工件,执行机构130用于对待加工件进行加工操作。
具体地,定子160可以通过磁栅传感器或光栅传感器以实现对动子位置的检测,可以在动子150上设置光栅尺或磁栅尺,可以在定子160上设置读头,定子160可以通过读头读取光栅尺或磁栅尺以获取动子150的运行位置。其中,输送线体140可以通过本申请实施例提供的插补加工方法定义为虚拟轴,虚拟轴为基于定子排布预设的一线性轴,其轴长可自0延伸至无穷。由于定子160可实时读取动子位置,故动子实时位置反应为其在轴上的实时坐标位置,虚拟轴仅预设工位,其通过定子160驱动某一动子150自某一预设工位运动至另一预设工位,也即,本申请实施例所述的输送线体140,具体以定子160构成的坐标轴为虚拟轴,仅获取动子150的实时坐标,驱动动子150运行至另一预设工位。
示例性地,如图2所示,该加工输送系统包括两条输送线体140,执行机构130架设于两条输送线体140上方,执行机构130通过执行部件131执行待加工工艺对待加工件进行加工。
执行机构130包括至少一个用于执行加工工艺的执行部件131,执行部件131由对应的电机驱动;示例性地,执行部件131可以为机械手、点胶头、探针、摄像机、切割刀等部件中的至少一种。其中,待加工件所受的加工操作可以包括点胶、飞焊、飞拍等非线性复杂操作,或,为线性与非线性组合的复杂操作,示例性地,执行部件131可以为至少可沿着两个方向运行的多轴机械手,在此基础上,其还可以进行如旋转等非线性操作。示例性地,图2所示的执行部件131为沿着箭头所示方向运动的直线电机。
具体地,PLC上位机110连接执行机构130,并连接输送线体140的控制器120,以实现信号交互及传递。PLC上位机110用于控制执行机构130运动,还通过控制器120通过输送线体140上的定子160驱动动子150运动,从而通过执行机构130和输送线体140执行待执行工艺。
下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。
接下来结合图1和图2,介绍本申请实施例提供的插补加工方法。具体请参见图3,图3示出了本申请实施例提供的一种插补加工方法的流程示意图,该方法包括以下步骤:
S301,基于加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,基于加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴。
可以理解地,执行机构的运动在于执行机构中电机的运动,电机包括固定部件及运动件,电机通过固定部件固定在执行机构上,通过电机内部设置有的编码器获取电机的运动行程和运动件的位置。通过将电机的行程被定义为实轴,运动件的位置也被定义为实轴上的某一点,通过编码器实时获取的运动件的位置也即实时获取的实轴上运动点的位置坐标。
具体地,可以获取执行机构中的电机数量,并获取每个电机的电机ID、电机ID对应电机的电机行程,其中,电机行程包括电机的运行方向和电机的运行距离,将每个电机行程分别确定为实轴。
可选地,对每个实轴进行编号,如根据电机ID生成ID对应的实轴编号,也可生成第一实轴、第二实轴.....第n实轴的序列,并将第n实轴分别与对应的电机ID绑定。
可以理解地,输送线体不能作为一个实轴,由于输送线体是由定子前后串联形成的,具有初始定子和终点定子,当动子从初始定子处出发运行一周后,经由终点定子再回到初始定子,动子的行程从0变为一周的行程值,虚拟轴可理解为行程为0~∞的一个轴,一方面,动子在轴上的坐标除以行程值的余数可以反应动子的位置,另一方面,动子在轴上的坐标除以行程值的商数可以反应动子的实际运动圈数。也应理解的是,对实轴而言,当其上的运动件运动一周重新回到起始点时,其坐标自动归零,故将输送线体定义为虚拟轴。
具体地,可以获取每个输送线体的输送线体ID以及输送线体ID对应输送线体的输送线运行方向,分别将每个输送线体ID对应输送线体的输送线运行方向确定为一个虚拟轴。
可选地,获取输送线体的数量,分别对每个输送线体对应的虚拟轴进行编号,如根据输送线体ID生成输送线体ID对应的虚拟轴编号,也可生成第一虚拟轴、第二虚拟轴.....第n虚拟轴的序列,并将第n虚拟轴分别与对应的输送线体ID绑定。其中,输送线运行方向指的是工艺流程的方向。
S302,获取待执行工艺的预设插补行程,获取与预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴。
具体地,获取待执行工艺后可以根据预设的插补算法对待执行工艺进行插补运算从而得到预设插补行程,可以理解地,插补运算就是对数控系统输入待加工的曲线数据(如直线的起点、终点坐标,圆弧的起点、终点、圆心坐标等),运用一定的算法计算,根据计算结果向相应的坐标发出进给指令,即上述的预设插补行程。按照给出的预设插补行程,加工机构在预设插补行程确定的相应的坐标方向上移动给定的距离,从而加工出工件所需的轮廓形状。对于不同的待执行工艺的待加工的曲线数据,运算得到的预设插补行程也不相同。
具体地,可以根据所述预设插补行程分别匹配的对应的实轴和对应的虚拟轴,其中应包括一个虚拟轴和至少一个实轴。
可以理解地,插补运算本质上为两个或多个实轴的单向运动的组合,插补运算获取的预设插补行程包括多个实轴的运动信息,将其中一者分配为虚拟轴,将其他的分配至实轴。
S303,通过与预设插补行程匹配的虚拟轴对应的输送线体以及与预设插补行程匹配的实轴对应的电机行程执行待执行工艺。
具体地,将所述预设插补行程分配至实轴和虚拟轴后,通过实轴对应的电机行程来执行实轴对应的插补行程,通过虚拟轴对应的输送线体驱动动子来执行虚拟轴对应的插补行程。
示例性地,通过Y轴直线电机L和X轴输送线体上的动子S在给定的工件上通过预设插补程序绘制圆弧,其中直线电机L的电机行程沿Y轴方向,以Y轴为实轴,动子S在输送线体上沿着X轴运动,故以X轴为虚拟轴,通过直线电机L和动子S绘制1/4圆弧,可以将绘制圆弧的运动分解为沿着X轴和Y轴的运动,通过X轴方向和Y轴方向的相对运动绘制得到1/4圆弧。
本申请实施例提供的所述方法,通过将电机行程确定为实轴,将输送线体定义为虚拟轴,通过获取待执行工艺的预设插补行程,能通过实轴和虚拟轴共同执行预设插补行程,从而将待执行工艺的预设插补行程转化为实轴对应的电机行程和虚拟轴对应的输送线体的行程,从而能提高加工效率。
本申请实施例提供的所述方法,通过将电机行程确定为实轴,将输送线体定义为虚拟轴,从而避免相关技术以动子为准建立虚拟轴导致的虚拟轴数量过多的问题,有利于降低计算难度,提高插补效率。通过获取待执行工艺的预设插补行程,进一步通过实轴和虚拟轴共同执行预设插补行程,从而将待执行工艺的预设插补行程转化为实轴对应的电机行程和虚拟轴对应的输送线体的行程,由此提高执行插补加工工艺的效率。通过将电机ID与实轴绑定、输送线体ID与虚拟轴绑定,从而能便于识别每一电机和输送线体的信息,便于根据实轴和虚拟轴查找对应的执行机构和输送线体。
接下来请参见图4,为本申请实施例提供的另一种插补加工方法的流程示意图。如图4所示,该插补加工方法在S301确定实轴和虚拟轴后,还包括步骤:
S401,基于执行机构的位置信息,获取与执行机构匹配的输送线体对应的虚拟轴;获取执行机构的运动行程信息,基于运送行程信息获取执行机构在虚拟轴上映射得到的至少一个工艺区间段;根据至少一个工艺区间段划分工艺区间。
具体地,可以根据PLC上位机获取执行机构相对于输送线体的位置信息,从而确定执行机构执行工艺流程所在的输送线体,即与执行机构匹配的输送线体,进而确定与执行机构匹配的虚拟轴。
具体地,将执行机构与该虚拟轴绑定,执行机构的运动行程信息可理解为在给定的工艺流程中执行机构可以运动的行程范围,将执行机构的运动行程信息映射至绑定的虚拟轴,可以得到对应的工艺流程的区间段。示例性地,在给定的工艺流程中执行机构可以运动的行程范围的坐标为[Xa,Xa’],输送线体对应的单圈行程为C,则虚拟轴的行程为nXC,将执行机构的运动行程信息映射至绑定的虚拟轴得到的第一工艺区间段为[Xa+nXC,Xa’+nXC]。
具体地,在一个输送线体上一个工艺区间内可以对应有多个工艺区间段,可理解为,执行机构可以根据需要设置在不同的初始位置,执行机构具有可运动的行程范围,例如执行机构可以运动的行程范围的坐标为[Xb,Xb’],在虚拟轴得到的第二工艺区间段为[Xb+nXC,Xb’+nXC]。
具体地,获取多个工艺区间段的集合,即为工艺区间;例如获取第一工艺区间段为[Xa+nXC,Xa’+nXC],获取第二工艺区间段为[Xb+nXC,Xb’+nXC],工艺区间可以为max{第一工艺区间段,第二工艺区间段,第一工艺区间段+第二工艺区间段},多个工艺区间段可以存在重合区域,可以相同或相互包含,以每个工艺区间段的合集作为一个工艺区间。
可以理解地,在一个输送线体上,可以设置一个或多个的执行机构,多个执行机构可以为同一类型的执行部件,也可以为不同类型的执行部件,取决于设置的工艺流程,多个执行机构可以并行运动也可以按给定顺序先后运动。
若输送线体上具有多个执行机构,且每个工艺区间内多个执行机构非并行运动,则包括:
S402,输送线体上的每个工艺区间对应同一个虚拟轴。
具体地,同一输送线体上的每个工艺区间上的执行机构先后执行工艺,则不需要针对不同的工艺区间分别划分不同的虚拟轴。
若输送线体上具有多个执行机构,且每个工艺区间内多个执行机构并行运动,则包括:
S403,分别将输送线体上的每个工艺区间确定为一个虚拟轴。
具体地,同一输送线体上的每个工艺区间上的执行机构同步执行工艺,为了实现对不同工艺区间的分别控制,则针对不同的工艺区间分别划分不同的虚拟轴。
可选地,若一个工艺区间内的多个工艺区间段存在重合,则可以包括以下情况:
(1)多个工艺区间段的工艺先后执行,对不同的工艺区间段定义同一虚拟轴;
(2)多个工艺区间段的工艺同步执行,根据分别根据每个工艺区间段分别确定虚拟轴。
可选地,对于沿输送线体运行方向连接两个相邻的所述工艺区间的输送线体,将前一所述工艺区间的虚拟轴或后一所述工艺区间的虚拟轴分配至连接两个相邻的所述工艺区间的输送线体。
具体地,一个输送线体上可以设置有多个不同的工艺区间,多个工艺区间之间存在过渡段,过渡段仅用于驱动动子运输工件,因此过渡段不涉及工艺,仅仅设计到动子的驱动和工件的运输,因此无需针对过渡段额外设置虚拟轴,可以沿用前一工艺区间或者后一工艺区间的虚拟轴。
可选地,若在输送线体上仅设置有一个执行机构,输送线体和运输段只设置一个虚拟轴。
进一步的,在定义虚拟轴后,通过定子传感器实时获取定子位置,并将定子位置映射于虚拟轴上,从而实现对定子的实时定位和控制。
本申请实施例通过设置虚拟轴,每一虚拟轴对应一工艺区间,当工艺区间数量为一个时,此时仅设置单个虚拟轴即可实现动子位置的映射,也即,位于工艺区间内的动子做插补运动,位于工艺区间外的动子正常运动,即使工艺区间位置可能发生改变,但由于动子非并行做插补运动,仅调整虚拟轴不同位置处的控制程序,即可实现动子在不同位置的插补运动;当工艺区间数量为多个时,若执行机构不做并行运动,则只需要为每个工艺区间定义同一个虚拟轴,若多个执行机构并行运动,则根据每个工艺区间分别定义虚拟轴,增加的虚拟轴数量少,同时每个工艺区间均对应一独立虚拟轴,从而提高运算效率。
接下来请参见图5,其为本申请实施例提供的一种插补加工方法的流程示意图。如图5所示,该插补加工方法在S202获取待执行工艺的预设插补行程之后,可以包括以下步骤:
S501,将预设插补行程分解为多个子预设插补行程,输出子预设插补行程的数量、以及每个子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离;基于每个子预设插补行程对应的插补行程方向对子预设插补行程进行划分。
具体地的,根据插补运算将预设插补行程分解为多个子预设插补行程,每个子预设插补行程分别包括插补行程方向和插补行程距离,根据每个子预设插补行程的插补行程方向,将每个子预设插补行程分别划分为第一子预设插补行程、第二子预设插补行程...第n子预设插补行程。
S502,选取待执行工艺的工艺区间内与每个子预设插补行程对应的插补行程方向相同的至少一个实轴和任意一个虚拟轴,虚拟轴与实轴的数量和等同于子预设插补行程的数量。
可选地,获取与待执行工艺的工艺区间内虚拟轴的输送线体运行方向相同的子预设插补行程中插补行程距离最大的子预设插补行程,将插补行程距离最大的子预设插补行程分配至虚拟轴。
优选地,将输送线体上的动子驱动至虚拟轴匹配的子预设插补行程的初始位置;将执行机构驱动至实轴匹配的子预设插补行程的初始位置。输送线体上的动子基于虚拟轴匹配的子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离运动;执行机构基于实轴匹配的子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离运动。
本申请实施例,通过分别匹配子预设插补行程的插补行程方向和实轴和虚拟轴进行匹配,从而确保每一个子预设插补程序均与一个实轴或虚拟轴相对应,将工艺曲线的复杂行程转换为多个简单的子预设插补行程,能有效的简化执行机构和动子的运动轨迹。在将子预设插补程序对应分配了实轴和虚拟轴之后,将执行机构和动子驱动至子预设插补行程定义的工艺初始位置,将执行机构和动子先复位,再执行工艺流程,有利于减少工艺失误,有利于提高加工的精度。
本申请提供的又一实施例中,S302还包括:
获取待执行工艺的预设插补行程,通过上位机PLC实现预设插补行程与对应实轴或虚拟轴的匹配。
可以理解地,输送线体上的单个动子可被视为一个伺服轴,动子对应的伺服轴可以周期性的接收外部命令,可根据输入的位置指令进行移动。
可选地,可以将输送线体对应的虚拟轴与输送线体上的各个动子对应的伺服轴作为一个轴组,通过上位机PLC对同一个轴组下达控制指令,将虚拟轴的位置指令周期性的下发至动子对应的伺服轴,进而完成插补运动。
示例性地,以圆弧插补运动为例,将待执行工艺的曲线划分为多个沿X轴和Y轴的子行程,通过上位机PLC对沿X轴和Y轴的子行程进行分配,将对应的子预设插补行程分配至实轴和虚拟轴。也即,上位机PLC将预设插补行程分配为A程序和B程序,A程序、B程序分别对应X轴运动、Y轴运动,将A程序分配至实轴对应的电机行程,B程序分配至虚拟轴对应的输送线体,进而分配至虚拟轴对应轴组中动子的伺服轴;实轴通过电机编码器获取并执行A程序,虚拟轴通过控制器获取并执行B程序。
本申请实施例,通过将虚拟轴和伺服轴定义为轴组,通过上位机PLC对同一个轴组下达控制指令,保证上位机PLC时钟的一致性,能提高加工的精度;通过上位机PLC来分配插补程序,充分利用了上位机PLC的计算能力,能够支持多种插补算法,能提高输送系统适配的工艺的多样性。
下述为本申请的装置实施例,可以用于执行本申请的方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请的方法实施例。
接下来请参见图6,为本申请一个示例性实施例提供的插补加工装置的结构示意图。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为终端的全部或一部分。本申请实施例中的插补加工装置6包括控制模块61、插补分配模块62和执行模块63,其中:
控制模块61,用于基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,还用于基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴;
插补分配模块62,用于获取待执行工艺的预设插补行程,并获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴;
执行模块63,用于通过与所述预设插补行程匹配的虚拟轴对应的输送线体以及与所述预设插补行程匹配的实轴对应的电机行程执行所述待执行工艺。
具体地,控制模块61还用于获取所述执行机构中的每个电机的电机ID、所述电机ID对应电机的电机行程,分别将每个所述电机ID对应电机的电机行程确定为一个实轴。
具体地,控制模块61还用于获取每个所述输送线体的输送线体ID以及所述输送线体ID对应输送线体的输送线运行方向,分别将每个所述输送线体ID对应输送线体的输送线运行方向确定为一个虚拟轴。
具体地,控制模块61还用于基于所述执行机构的位置信息,获取与所述执行机构匹配的输送线体对应的虚拟轴;获取所述执行机构的运动行程信息,基于所述运送行程信息获取所述执行机构在所述虚拟轴上映射得到的至少一个工艺区间段;根据至少一个所述工艺区间段划分工艺区间。
可选地,若所述输送线体上具有多个所述执行机构,且每个工艺区间内多个所述执行机构非并行运动,则控制模块61将所述输送线体上的每个工艺区间对应同一个虚拟轴。
可选地,若所述输送线体上具有多个所述执行机构,且每个工艺区间内多个所述执行机构并行运动,则控制模块61分别将所述输送线体上的每个工艺区间确定为一个虚拟轴。
可选地,若所述工艺区间内包括多个所述工艺区间段,多个所述工艺区间段内的所述执行机构并行运动,则控制模块61分别将所述工艺区间内的每个工艺区间段确定为一个虚拟轴。
可选地,对于沿输送线体运行方向连接两个相邻的所述工艺区间的输送线体,控制模块61将前一所述工艺区间的虚拟轴或后一所述工艺区间的虚拟轴分配至所述连接两个相邻的所述工艺区间的输送线体。
具体地,插补分配模块62还用于将所述预设插补行程分解为多个子预设插补行程,输出所述子预设插补行程的数量、以及每个所述子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离;
基于每个所述子预设插补行程对应的插补行程方向对所述子预设插补行程进行划分。
具体地,插补分配模块62还用于选取所述待执行工艺的工艺区间内与每个所述子预设插补行程对应的插补行程方向相同的至少一个实轴和任意一个虚拟轴,虚拟轴与实轴的数量和等同于所述子预设插补行程的数量。
可选地,插补分配模块62还用于获取与所述待执行工艺的工艺区间内虚拟轴的输送线体运行方向相同的子预设插补行程中插补行程距离最大的子预设插补行程,将所述插补行程距离最大的子预设插补行程分配至虚拟轴。
优选地,执行模块63还用于将所述输送线体上的动子驱动至所述虚拟轴匹配的子预设插补行程的初始位置;将所述执行机构驱动至所述实轴匹配的子预设插补行程的初始位置;所述动子基于所述虚拟轴匹配的子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离运动;所述执行机构基于所述实轴匹配的子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离运动。
接下来请参考图7本申请实施例还提供一种加工输送系统,包括:
本申请实施例提供的插补加工装置;
输送线体,所述输送线体用于驱动动子以执行所述待执行工艺;
执行机构,所述执行机构设置于所述输送线体旁,通过驱动电机以执行所述待执行工艺。
具体的,插补加工装置基于加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,插补加工装置基于加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴;
插补加工装置获取待执行工艺的预设插补行程,并获取与预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴;
插补加工装置通过与预设插补行程匹配的虚拟轴对应的输送线体以及与预设插补行程匹配的实轴对应的电机行程执行待执行工艺。
具体地,所述插补加工装置通过PLC上位机获取执行机构的每个电机行程,通过控制器获取输送线体上的信息,通过PLC上位机实现对执行机构的控制,通过控制器控制输送线体从而驱动动子运动。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述任一实施例的方法的步骤。其中,计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘,包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器IC),或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种插补加工方法,应用于加工输送系统,其特征在于,包括:
基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴;
获取待执行工艺的预设插补行程,获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴;
通过与所述预设插补行程匹配的虚拟轴对应的输送线体以及与所述预设插补行程匹配的实轴对应的电机行程执行所述待执行工艺。
2.根据权利要求1所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,包括:
获取所述执行机构中的每个电机的电机ID、所述电机ID对应电机的电机行程,分别将每个所述电机ID对应电机的电机行程确定为一个实轴。
3.根据权利要求1所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴,包括:
获取每个所述输送线体的输送线体ID以及所述输送线体ID对应输送线体的输送线运行方向,分别将每个所述输送线体ID对应输送线体的输送线运行方向确定为一个虚拟轴。
4.根据权利要求1所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
基于所述执行机构的位置信息,获取与所述执行机构匹配的输送线体对应的虚拟轴;
获取所述执行机构的运动行程信息,基于所述运送行程信息获取所述执行机构在所述虚拟轴上映射得到的至少一个工艺区间段;
根据至少一个所述工艺区间段划分工艺区间。
5.根据权利要求4所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
若所述输送线体上具有多个所述执行机构,且每个工艺区间内多个所述执行机构非并行运动,则所述输送线体上的每个工艺区间对应同一个虚拟轴。
6.根据权利要求4所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
若所述输送线体上具有多个所述执行机构,且每个工艺区间内多个所述执行机构并行运动,分别将所述输送线体上的每个工艺区间确定为一个虚拟轴。
7.根据权利要求6所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
若所述工艺区间内包括多个所述工艺区间段,多个所述工艺区间段内的所述执行机构并行运动,则分别将所述工艺区间内的每个工艺区间段确定为一个虚拟轴。
8.根据权利要求4所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴后,还包括:
对于沿输送线体运行方向连接两个相邻的所述工艺区间的输送线体,将前一所述工艺区间的虚拟轴或后一所述工艺区间的虚拟轴分配至所述连接两个相邻的所述工艺区间的输送线体。
9.根据权利要求1所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述获取待执行工艺的预设插补行程后,还包括:
将所述预设插补行程分解为多个子预设插补行程,输出所述子预设插补行程的数量、以及每个所述子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离;
基于每个所述子预设插补行程对应的插补行程方向对所述子预设插补行程进行划分。
10.根据权利要求9所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴,包括:
选取所述待执行工艺的工艺区间内与每个所述子预设插补行程对应的插补行程方向相同的至少一个实轴和任意一个虚拟轴,虚拟轴与实轴的数量和等同于所述子预设插补行程的数量。
11.根据权利要求9所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴,包括:
获取与所述待执行工艺的工艺区间内虚拟轴的输送线体运行方向相同的子预设插补行程中插补行程距离最大的子预设插补行程,将所述插补行程距离最大的子预设插补行程分配至虚拟轴。
12.根据权利要求10所述的一种插补加工方法,其特征在于,所述获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴后,还包括:
将所述输送线体上的动子驱动至所述虚拟轴匹配的子预设插补行程的初始位置;将所述执行机构驱动至所述实轴匹配的子预设插补行程的初始位置;
所述动子基于所述虚拟轴匹配的子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离运动;所述执行机构基于所述实轴匹配的子预设插补行程的插补行程方向和插补行程距离运动。
13.一种插补加工装置,应用于加工输送系统,其特征在于,包括:
控制模块,用于基于所述加工输送系统中执行机构的每个电机行程分别确定实轴,还用于基于所述加工输送系统中的各个输送线体分别确定虚拟轴;
插补分配模块,用于获取待执行工艺的预设插补行程,并获取与所述预设插补行程匹配的实轴和虚拟轴;
执行模块,用于通过与所述预设插补行程匹配的虚拟轴对应的输送线体以及与所述预设插补行程匹配的实轴对应的电机行程执行所述待执行工艺。
14.一种加工输送系统,其特征在于,包括:
如权利要求13所述的插补加工装置;
输送线体,所述输送线体用于驱动动子以执行所述待执行工艺;
执行机构,所述执行机构设置于所述输送线体旁,通过驱动电机以执行所述待执行工艺。
15.一种非暂态计算机可读存储介质,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12任一项所述方法的步骤。
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