CN117620285A - 一种传动间隙调节控制方法、控制系统、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传动间隙调节控制方法、控制系统、设备及介质，属于双摆铣头技术领域，该控制方法包括以下步骤：获取预紧件的初始预紧力，启动驱动机构使第二传动盘转动，带动铣头摆动加工工件，并获取第二传动盘的实际转动角度；获取第二传动盘的预设转动角度，并计算转动角度偏差，判断转动角度偏差大于或等于第一预设阈值时，调取预紧力标定表，遍历预紧力标定表，获取与该转动角度偏差对应的预紧力调节量，并以该预紧力调节量为依据，移动调节件，以改变预紧件沿轴向对第一子传动盘的预紧力；本方法保证摆动传动机构传动至铣头的过程紧密配合，使铣头摆动的角度精确。

Description

一种传动间隙调节控制方法、控制系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及五轴联动双摆铣头技术领域，具体涉及一种传动间隙调节控制方法、控制系统、设备及介质。

背景技术

铣头通过摆动可以将待加工工件的表面加工为各种复杂弧形，整个摆动过程可以理解为伺服电机为摆动传动机构输出动力，摆动传动机构经过其内若干个齿轮间的啮合传动，使主轴带动铣头摆动任意角度，因此铣头的摆动角度对待加工工件的加工精度至关重要，铣头的摆动角度又与摆动传动机构的传动过程息息相关。

现有技术中，摆动传动机构中各个齿轮在长期转动的过程中，难免会存在磨损情况，磨损后传动间隙变大使得传动时各传动齿轮间无法紧密啮合，各传动齿轮啮合不紧密就会导致各传动齿轮的转动角度不准确，传动下去就会降低铣头摆动角度的精确度。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种传动间隙调节控制方法、控制系统、设备及介质。

本发明第一方面提供一种传动间隙调节控制方法，所述五轴联动双摆铣头至少具有一个摆动传动机构以及驱动机构，所述驱动机构用于为该所述摆动传动机构提供动力，所述摆动传动机构用于为铣头摆动传输动力；所述摆动传动机构至少包括：设置在所述驱动机构的输出轴上的第一传动盘以及与所述第一传动盘啮合的第二传动盘，所述第一传动盘包括沿轴向花键分离的第一子传动盘和第二子传动盘；所述第一子传动盘远离所述第二子传动盘的端面设有传动调节机构，所述传动调节机构至少包括预紧件和调节件，所述调节件调节所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘的预紧力；该方法包括以下步骤：

获取所述预紧件的初始预紧力，启动所述驱动机构使所述第二传动盘转动，带动铣头摆动加工工件，并获取所述第二传动盘的实际转动角度；

获取所述第二传动盘的预设转动角度，并计算转动角度偏差，判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值时，调取预紧力标定表，所述预紧力标定表至少包括多组转动角度偏差，以及每组所述转动角度偏差对应的预紧力调节量；

遍历所述预紧力标定表，获取与该所述转动角度偏差对应的所述预紧力调节量，并以该所述预紧力调节量为依据，移动所述调节件，以改变所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘的预紧力。

根据本发明提供的技术方案，所述第二传动盘与所述第一传动盘的啮合处，所述第一子传动盘和所述第二子传动盘的盘齿均在所述第二传动盘的两个相邻盘齿的齿轮间隙内；判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值之后，调取预紧力标定表之前，还包括以下步骤：

判断所述第二子传动盘的盘齿齿壁与所述齿轮间隙其中一侧的内侧壁未抵接时，获取第一转动角度，所述第一转动角度为使所述盘齿齿壁与所述齿轮间隙的内侧壁抵接，所述第二传动盘的最小转动角度；

基于所述第一转动角度，计算转动预紧力，并依据所述转动预紧力更新预紧力标定表。

根据本发明提供的技术方案，以该所述预紧力调节量为依据，移动所述调节件，以改变所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘的预紧力，至少包括以下步骤：

接收到第一信号，并判断所述第一传动盘在第一预设时长内静止时，以该所述预紧力调节量调节所述预紧件；所述第一信号在判断所述驱动机构被关闭后生成得到；

接收到第二信号，获取所述第二传动盘的修正后转动角度，并计算修正后转动角度偏差；所述第二信号在判断所述驱动机构被开启后生成得到；

判断所述修正后转动角度偏差小于所述第一预设阈值时，持续运行。

根据本发明提供的技术方案，计算修正后转动角度偏差之后，还包括以下步骤：

判断所述修正后转动角度偏差大于或等于所述第一预设阈值时，获取所述预紧件的实际预紧力；

判断所述实际预紧力小于预设预紧力时，获取所述预紧件的疲劳系数；所述预设预紧力等于所述预紧力调节量与所述初始预紧力之和；

判断所述疲劳系数小于第二预设阈值时，基于所述疲劳系数，计算补偿预紧力调节量，并将所述补偿预紧力调节量补偿至所述预紧力调节量上，得到补偿后预紧力调节量，重新以所述补偿后预紧力调节量调节所述预紧件，并重新启动所述驱动机构。

根据本发明提供的技术方案，获取所述预紧件的疲劳系数之后，还包括以下步骤：

判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，并调节更换后的预紧件使其具有所述初始预紧力，并以所述预紧力调节量调节更换后的预紧件。

根据本发明提供的技术方案，判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，至少包括以下步骤：

判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，并将本次更换更新至预紧件程序表中；所述预紧件程序表至少包括多个预紧件，以及各所述预紧件对应的工作信息，所述工作信息包括多组输出预紧力时长以及每组输出的预紧力大小；

基于各个所述预紧件对应的工作信息，计算预设更换周期，并以所述预设更换周期更换预紧件。

根据本发明提供的技术方案，所述预紧力标定表还包括预紧件的疲劳系数，在各组转动角度偏差下，对应有多组不同的预紧件的疲劳系数，每组所述疲劳系数对应有各自的预紧力调节量；

基于所述疲劳系数，计算补偿预紧力调节量，并将所述补偿预紧力调节量补偿至所述预紧力调节量上，得到补偿后预紧力调节量，还包括以下步骤：

将所述疲劳系数记录在所述预紧力标定表中，并以所述补偿后预紧力调节量更新该转动角度偏差下、该所述疲劳系数下的所述预紧力调节量。

本发明第二方面提供一种传动间隙调节控制系统，包括：

采集模块，所述采集模块配置用于获取预紧件的初始预紧力，启动驱动机构使第二传动盘转动，带动铣头摆动加工工件，并获取第二传动盘的实际转动角度；

计算模块，所述计算模块配置用于：

获取所述第二传动盘的预设转动角度，并计算转动角度偏差，判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值时，调取预紧力标定表，所述预紧力标定表至少包括多组转动角度偏差，以及每组所述转动角度偏差对应的预紧力调节量；

遍历所述预紧力标定表，获取与该所述转动角度偏差对应的所述预紧力调节量，并以该所述预紧力调节量为依据，移动调节件，以改变所述预紧件沿轴向对第一子传动盘的预紧力。

本发明第三方面提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的传动间隙调节控制方法的步骤。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的传动间隙调节控制方法的步骤。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：在铣头加工工件的每个加工周期内，驱动机构驱动摆动传动机构应该转动的角度和摆动传动机构实际转动的角度之间偏差过大时，基于预紧力标定表，移动调节件对预紧件的预紧力进行调整，以消除传动盘间的间隙，使摆动传动机构内的传动盘之间啮合紧密，这样摆动传动机构传动至铣头的过程就能紧密配合，保证铣头摆动的角度精确，以提升加工工件的加工精度。

附图说明

图1为本发明提供的传动间隙调节控制方法的步骤流程图；

图2为本发明提供的五轴联动双摆铣头的结构示意图；

图3为本发明提供的所述第一子传动盘和所述第二子传动盘消隙的原理示意图；

图4为图3中H区域的局部放大图；

图5为本发明提供的一种终端设备的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：

11、第一子传动盘；12、第二子传动盘；2、第二传动盘；21、齿轮间隙；600、计算机系统；601、CPU；602、ROM；603、RAM；604、总线；605、I/O接口；606、输入部分；607、输出部分；608、存储部分；609、通信部分；610、驱动器；611、可拆卸介质。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

诚如背景技术中提到的，针对现有技术中的问题，本发明提出了一种传动间隙调节控制方法，该控制方法用于控制五轴联动双摆铣头对工件铣削，所述五轴联动双摆铣头至少具有一个摆动传动机构以及驱动机构，所述驱动机构用于为该所述摆动传动机构提供动力，所述摆动传动机构用于为铣头摆动传输动力；所述摆动传动机构至少包括：设置在所述驱动机构的输出轴上的第一传动盘以及与所述第一传动盘啮合的第二传动盘2，所述第一传动盘包括沿轴向花键分离的第一子传动盘11和第二子传动盘12；所述第一子传动盘11远离所述第二子传动盘12的端面设有传动调节机构，所述传动调节机构至少包括预紧件和调节件，所述调节件调节所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘11的预紧力；请参考图1所示，该方法包括以下步骤：

S101、获取所述预紧件的初始预紧力，启动所述驱动机构使所述第二传动盘2转动，带动铣头摆动加工工件，并获取所述第二传动盘2的实际转动角度；

具体地，铣头在出厂时会设置预紧件的出厂预紧力，该出厂预紧力就是所述初始预紧力，所述初始预紧力可以理解为辅助所述第一子传动盘11，和所述第二子传动盘12在共同作用下与所述第二传动盘2紧密咬合，使得传动过程能顺利进行且可保证摆动精度的力，所述初始预紧力可以通过查询出厂设置参数得到。

S102、获取所述第二传动盘2的预设转动角度，并计算转动角度偏差，判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值时，调取预紧力标定表，所述预紧力标定表至少包括多组转动角度偏差，以及每组所述转动角度偏差对应的预紧力调节量；

传统的第一传动盘为完整结构与第二传动盘2传动连接，在长期运行磨损后，第一传动盘的齿与所述第二传动盘2的齿无法紧密咬合，就会造成传动角度误差，而且该传动角度误差仅有通过更换新的所述第一传动盘和/或所述第二传动盘2才能消除，这样会造成元件损耗严重，增加运行成本。

具体地，所述驱动机构由控制机构控制其为所述摆动传动机构提供动力，所述控制机构可以控制所述驱动机构的启停，也可以控制所述驱动机构驱动所述摆动传动机构的传动盘转动多少角度。

所述控制机构、所述驱动机构、所述摆动传动机构通过各种安装连接结构在允许误差范围内组装在一起，并安装在安装壳体内。

所述安装壳体内还设有五轴联动双摆铣头的其它功能件，该五轴联动双摆铣头的五轴工作过程与其它现有的五轴数控机床的五轴类似，该五轴联动双摆铣头的A轴和C轴都具有各自的摆动传动机构以及对应的驱动机构，结构和控制原理相同，所述传动调节机构设置在所述五轴联动双摆铣头的A轴和C轴上，用于消除A轴和C轴的摆动传动机构的传动盘的传动间隙，以提升A轴和C轴的摆动精度。所述安装壳体用于保护各功能件，并将其与外界隔绝，提升各个机构的运行精度。

所述预设转动角度为在本次加工过程中，所述控制机构控制所述驱动机构使其为所述第二传动盘2输出的转动角度，由于所述摆动传动机构中的各齿盘长期转动、相互磨损等因素会导致所述第二传动盘2实际转动角度并不等于预设转动角度，这样就会产生转动角度偏差，该转动角度偏差为实际转动角度与预设转动角度的差值绝对值。

所述预设转动角度可以通过调取所述控制机构的数据库得到，所述实际转动角度可以通过激光分析仪测量所述第二传动盘2的转动轴的旋转角度得到，所述激光分析仪设在所述第二传动盘2的转动轴附近的所述安装连接结构上。

在铣头加工工件时，对于摆动传动机构会存在一个允许误差值，小于或等于这个允许误差值时，加工出的工件精度都是合格的，所述第二传动盘2的这个允许误差值就是所述第一预设阈值。

所述预紧力标定表包括多组转动角度偏差以及每组对应的预紧力调节量，该所述预紧力标定表中的数据组由预紧力模型得到，所述预紧力模型由第一样本集训练得到；

其中，所述第一样本集为多组所述第二传动盘2的转动角度以及每组转动角度对应的调节件的预紧力，将转动角度作为输入，预紧力作为输出训练初始模型得到预紧力模型。

所述预紧力标定表如表1所示：

表1 预紧力标定表

S103、遍历所述预紧力标定表，获取与该所述转动角度偏差对应的所述预紧力调节量，并以该所述预紧力调节量为依据，移动所述调节件，以改变所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘11的预紧力。

具体地，所述预紧力标定表中的多组转动角度偏差为一个区间，第n组转动角度偏差的中间值为/>秒，在/>上下浮动x秒形成转动角度偏差的区间，其中n=1、2、3......，根据经验可以设定为上下浮动x秒（秒为角度单位，其中1度等于3600秒），即所述预紧力标定表中的/>为/>秒，/>为/>秒，以此类推。与所述第二传动盘2的该转动角度偏差对应的所述预紧力调节量，即为该转动角度偏差落入表中的某个转动角度偏差区间内，这个转动角度偏差区间对应的预紧力调节量。

请参考图2所示，所述驱动机构为伺服电机，伺服电机输出轴上设有所述第一传动盘，所述第一传动盘和所述第二传动盘2外侧具有啮合的斜齿结构，所述第一传动盘为整体加工结构，从其中部依据以往经验切除一定厚度得到第一子传动盘11和第二子传动盘12，所述第一子传动盘11远离所述第二子传动盘12侧设有所述预紧件，所述预紧件包括套设在所述输出轴外的碟簧，所述调节件包括设于所述碟簧远离所述第一子传动盘11侧的顶套，所述顶套上具有压盘以及压盘螺母，所述碟簧的一端抵在顶套上，另一端抵在所述第一子转动盘11远离所述第二子传动盘12侧，可通过调节（增大或减小）碟簧的预紧力使得所述第一子转动盘11朝向或远离所述第二子转动盘12移动，得到所述预紧力调节量后，先中止铣头的工作状态，通过拧动压盘螺母，调节压盘向下压以轴向移动所述顶套，使得所述顶套压住所述碟簧，使所述碟簧输出调节后的预紧力，调节后的预紧力即为初始预紧力与所述预紧力调节量之和。

本方案通过改变所述碟簧沿轴向对所述第一子传动盘11的预紧力，达到消除所述第一传动盘和所述第二传动盘2之间的传动间隙的目的，本方案中，传动间隙可以理解为所述第二传动盘2的相邻的两个斜齿间的间隙，在正常未磨损情况下，达到传动效果最好的状态是所述第二传动盘2的传动间隙内正好卡着所述第一传动盘的一个斜齿，但是由于传动盘间长期转动咬合，所述第一传动盘的斜齿会被磨损，所述传动间隙也会变大，这样就会导致所述第一传动盘的斜齿在所述传动间隙内晃荡，影响着传动过程的准确性，本方案消隙的工作原理具体为：请参考图3和图4所示，把原本整体加工形成的所述第一传动盘切除一定厚度后，由于传动盘外侧的齿是斜齿结构，这使得切除后形成的所述第一子传动盘11和所述第二子传动盘12的斜齿无法对齐，即处在错位的状态，在所述第一传动盘和所述第二传动盘2啮合处，这样的错位状态就可以通过改变所述第一子传动盘11和所述第二子传动盘12的距离，改变这两个子传动盘的斜齿朝外的两个外侧面之间的相对距离，从而使得所述第一子传动盘11和所述第二子传动盘12斜齿的两个外侧面分别抵住所述第二传动盘2的传动间隙内的两侧间隙内壁，达到卡紧消隙的目的，而调节所述碟簧的预紧力，就是为了推动所述第一子传动盘11，以改变所述第一子传动盘11与所述第二子传动盘12之间的距离。

在一优选实施例中，所述第二传动盘2与所述第一传动盘的啮合处，所述第一子传动盘11和所述第二子传动盘12的盘齿均在所述第二传动盘2的两个相邻盘齿的齿轮间隙21内；判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值之后，调取预紧力标定表之前，还包括以下步骤：

判断所述第二子传动盘12的盘齿齿壁与所述齿轮间隙21其中一侧的内侧壁未抵接时，获取第一转动角度，所述第一转动角度为使所述盘齿齿壁与所述齿轮间隙21的内侧壁抵接，所述第二传动盘2的最小转动角度；

基于所述第一转动角度，计算转动预紧力，并依据所述转动预紧力更新预紧力标定表。

具体地，在传动盘的正常传动过程中，根据其转动方向，在所述第二传动盘2与所述第一传动盘相对的啮合处，所述第二传动盘2的两个相邻盘齿的齿轮间隙21的一侧壁一定会抵着所述第一传动盘的盘齿一侧，这样所述第一传动盘才能带动所述第二传动盘2转动，因此所述预紧力标定表中的预紧力调节量只适用于所述第二子传动盘12的盘齿齿壁与所述齿轮间隙21其中一侧的内侧壁抵接时的场景，这就意味着所述预紧力调节量只针对于使所述第一子传动盘11下移，实现所述第一子传动盘11的盘齿齿壁与所述齿轮间隙21另一侧的内侧壁抵接的目的。

但是在实际应用过程中，由于两个传动盘啮合传动，在中止传动盘运动时，所述第二子传动盘12的盘齿与所述第二传动盘2的齿轮间隙21内侧壁可能产生反作用力，使得所述第二子传动盘12反转一定角度，这会导致所述第二子传动盘12的盘齿齿壁与所述齿轮间隙21其中一侧的内侧壁抵接不上，此处的抵接可以是面与面的完全贴合，也可以是点与面的抵触，此时如果直接调取所述预紧力标定表中对应的数据对预紧力进行调节，无法达到所述第一子传动盘11和所述第二子传动盘12的两侧壁同时抵住所述第二传动盘2齿轮间隙21的侧壁的效果，所以需要更新所述预紧力标定表。

所述顶套外周的所述安装壳体的安装空间内还设有用于监测各机构运行的图像采集机构，所述图像采集机构至少包括采集模块和在整个装置外部的测量模块，所述测量模块安装于外部的主机系统内，采集模块采集的图像可以传输至主机显示并存储，所述采集模块可以采集俯视角度下，所述第一传动盘和所述第二传动盘2在啮合处的啮合图像，根据啮合图像中所述第二子传动盘12的盘齿与所述第二传动盘2的齿轮间隙21侧壁之间是否有连接点，就可判断所述第二子传动盘12的盘齿齿壁与所述齿轮间隙21其中一侧的内侧壁是否抵接，未抵接时，根据啮合图像中所述第二子传动盘12盘齿与所述第二传动盘2的齿轮间隙21之间的位置关系，所述测量模块测量得出所述第一转动角度，将所述第一转动角度输入至所述预紧力模型，得到所述转动预紧力，将所述转动预紧力叠加在对应角度偏差下的预紧力调节量上，更新所述预紧力标定表对应角度偏差下的预紧力调节量，再使用更新后的所述预紧力标定表中的数据调节所述预紧件。

本实施例考虑了所述第二子传动盘12未抵接在所述第二传动盘2的齿轮间隙21侧壁的情况，提出了计算转动预紧力以更新预紧力标定表的方式，进一步确保传动间隙消除地彻底，使得所述第一子传动盘11和所述第二子传动盘12的盘齿两侧面均抵住所述第二传动盘2的间隙两侧壁，从而提升摆动传动机构的传动精度。

在一优选实施例中，以该所述预紧力调节量为依据，移动所述调节件，以改变所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘11的预紧力，至少包括以下步骤：

接收到第一信号，并判断所述第一传动盘在第一预设时长内静止时，以该所述预紧力调节量调节所述预紧件；所述第一信号在判断所述驱动机构被关闭后生成得到；

接收到第二信号，获取所述第二传动盘2的修正后转动角度，并计算修正后转动角度偏差；所述第二信号在判断所述驱动机构被开启后生成得到；所述修正后转动角度偏差是修正后转动角度与预设转动角度的差值绝对值；

判断所述修正后转动角度偏差小于所述第一预设阈值时，持续运行。

具体地，操作工开启或关闭所述驱动机构后，由所述控制机构发出所述第一信号和/或所述第二信号，所述第一传动盘在第一预设时长内静止说明所述摆动传动机构传动停止，此时拆卸所述安装壳体，轴向移动所述顶套以调节所述碟簧，将表中对应的预紧力调节量叠加在所述碟簧原本的初始预紧力上，安装好安装壳体后，开始运转，通过激光干涉仪获取修正后转动角度，小于所述第一预设阈值时，说明调节准确，此时可以继续运行以加工待加工工件，保证加工精度。

在一优选实施例中，计算修正后转动角度偏差之后，还包括以下步骤：

判断所述修正后转动角度偏差大于或等于所述第一预设阈值时，获取所述预紧件的实际预紧力；

判断所述实际预紧力小于预设预紧力时，获取所述预紧件的疲劳系数；所述预设预紧力等于所述预紧力调节量与所述初始预紧力之和；

判断所述疲劳系数小于第二预设阈值时，基于所述疲劳系数，计算补偿预紧力调节量，并将所述补偿预紧力调节量补偿至所述预紧力调节量上，得到补偿后预紧力调节量，重新以所述补偿后预紧力调节量调节所述预紧件，并重新启动所述驱动机构。

当所述修正后转动角度偏差大于或等于所述第一预设阈值时，说明本次调节过程并没有达到效果，此时通过所述采集模块采集的碟簧图像信息，测量碟簧的实际位移量，通过与预设预紧力下碟簧本应该压缩的预设位移量作对比，当实际位移量小于预设位移量时，说明所述实际预紧力小于预设预紧力，此时通过碟簧负载的循环次数得到疲劳系数，所述疲劳系数小于所述第二预设阈值时，说明碟簧已疲劳，但并未达到疲劳寿命，计算补偿预紧力调节量，对预紧力调节量进行补偿。

以多组所述疲劳系数和预紧力作为输入，以对应的补偿预紧力作为输出，训练初始模型以得到补偿模型，所述补偿模型用于计算所述补偿预紧力调节量。将所述疲劳系数、所述预设预紧力输入至所述补偿模型，所述补偿模型输出补偿预紧力。

在一优选实施例中，获取所述预紧件的疲劳系数之后，还包括以下步骤：

判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，并调节更换后的预紧件使其具有所述初始预紧力，并以所述预紧力调节量调节更换后的预紧件。

所述疲劳系数大于或等于所述第二预设阈值时，说明碟簧已达到疲劳寿命，通过补偿的方式已经无法使其输出预设预紧力，此时需要更换新的碟簧，并调节新的碟簧使其具有预设预紧力。

在一优选实施例中，判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，至少包括以下步骤：

判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，并将本次更换更新至预紧件程序表中；所述预紧件程序表至少包括多个预紧件，以及各所述预紧件对应的工作信息，所述工作信息包括多组输出预紧力时长以及每组输出的预紧力大小；

基于各个所述预紧件对应的工作信息，计算预设更换周期，并以所述预设更换周期更换预紧件。

预紧件程序表请参考表2所示，对于每一个预紧件的工作信息都记录在这个表中，对每个预紧件按照安装时间进行编号，前一个预紧件的更换时间就为下一个预紧件的安装时间，更换时间的记录格式为年、月、日、时，对于任意一个预紧件而言，出厂时具有初始预紧力，对于第一个、第二个......第m个碟簧，、/>....../>均为初始预紧力，但是这个预紧力的输出时长根据各个碟簧的调节过程得到，比如对于第一个碟簧而言，/>为第一次调取预紧力标定表得到的与转动角度偏差对应的预紧力调节量加/>，/>为第二次调取预紧力标定表得到的与转动角度偏差对应的预紧力调节量加/>，以此类推得到/>。

表2 预紧件程序表

基于预紧件程序表中的数据，将多组输出预紧力时长和输出预紧力大小作为模型输入，将对应的更换周期作为输出训练初始模型，得到更换模型，所述更换模型用于预测碟簧的更换时间，并在再到更换周期前就预先更换碟簧，本方法可以规避在加工过程进行时，碟簧突然失效而导致的中止加工而引发的损失。

进一步地，判断所述疲劳系数小于第二预设阈值时，每间隔第一拍摄时长，通过采集模块拍摄碟簧的表面（上表面、下表面）图像，分析拍摄的碟簧表面图像，判断碟簧表面是否存在疲劳裂纹，当存在疲劳裂纹时，测量模块测量疲劳裂纹的宽度并记录至裂纹数据表中，裂纹数据表至少包括多个预紧件，以及每个预紧件在多组时刻下的裂纹宽度，对于任意一个预紧件而言，基于裂纹数据表，计算裂纹的生长速率，生长速率可用后一次测量处于前一次测量的裂纹宽度得到，当生长速率大于或等于第一断裂阈值时，主动更换该预紧件，也将本次更换时间更新在表2中，并标注本次更换由疲劳裂纹引发。所述第一断裂阈值可以理解为，在基于表2中的该预紧件的交变载荷的工作情况下，该疲劳裂纹再以该速率持续生长，碟簧则会在第一断裂时长内突然断裂的极限值，因此定期采集裂纹图像并分析裂纹生长的方式可以有效规避碟簧突然断裂导致的预紧力失效现象。

对于疲劳裂纹生长速率大于或等于第一断裂阈值以及更换的预紧件，更新预紧件程序表的更换时间，重新以更新后的预紧件程序表中的数据训练初始模型得到更新后更换模型，所述更新后更换模型可以输出更新后的更换周期，更新后的更换周期兼顾了疲劳裂纹生长速率以及疲劳系数两个参数，具有更准确的预测性，对更换碟簧保证运行稳定性具有更有效的指导作用。

所述碟簧安装使用时，表面会涂抹有润滑油脂，这些润滑油脂会对碟簧使用有帮助，但是在摆动传动机构长期运行过程中，传动盘之间相互磨损时会产生磨损粉末飞屑，这些粉末飞屑会由于润滑油脂的存在贴附在碟簧表面，会降低碟簧表面的洁净度，当碟簧表面被粉末飞屑覆盖后，会影响到分析碟簧表面图像，对疲劳裂纹的识别和测量的准确度。

因此，对于一个碟簧而言，刚安装上时就采集初始的碟簧表面图像，将后来采集的碟簧表面图像与初始的碟簧表面图像对比，当洁净度小于或等于第一洁净度阈值时，对碟簧表面进行洁净处理，洁净度可以通过两个碟簧表面图像的差别区域面积比值计算，可以通过洁净机构对碟簧表面的粉末油脂混合物铲除进行洁净处理，具体地，洁净机构设在顶套外周，可抵在碟簧表面进行旋转，在其转动过程中其抵在碟簧表面的洁净铲可刮除粉末油脂混合物，洁净处理后重新采集洁净后的碟簧表面图像，并将该图像存储至主机更新原本拍摄的图像。

在一优选实施例中，所述预紧力标定表还包括预紧件的疲劳系数，在各组转动角度偏差下，对应有多组不同的预紧件的疲劳系数，每组所述疲劳系数对应有各自的预紧力调节量；

基于所述疲劳系数，计算补偿预紧力调节量，并将所述补偿预紧力调节量补偿至所述预紧力调节量上，得到补偿后预紧力调节量，还包括以下步骤：

将所述疲劳系数记录在所述预紧力标定表中，并以所述补偿后预紧力调节量更新该转动角度偏差下、该所述疲劳系数下的所述预紧力调节量。

本方法将表1的预紧力标定表进一步细化为在每组所述转动角度偏差下，包括多组不同疲劳系数对应的预紧力调节量，将之前每次得到的疲劳系数、预紧力调节量、补偿预紧力调节量都记录下来，将每个疲劳系数下的预紧力调节量更新为预紧力调节量加补偿预紧力调节量，在日后调取所述预紧力标定表时，可以匹配碟簧的实时疲劳系数，直接得到准确的预紧力调节量，无需不断补偿，这样可以提升调节控制效率。

实施例2

本实施例提供一种传动间隙调节控制系统，包括：

采集模块，所述采集模块配置用于获取预紧件的初始预紧力，启动驱动机构使第二传动盘2转动，带动铣头摆动加工工件，并获取第二传动盘2的实际转动角度；

计算模块，所述计算模块配置用于：

获取所述第二传动盘2的预设转动角度，并计算转动角度偏差，判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值时，调取预紧力标定表，所述预紧力标定表至少包括多组转动角度偏差，以及每组所述转动角度偏差对应的预紧力调节量；

遍历所述预紧力标定表，获取与该所述转动角度偏差对应的所述预紧力调节量，并以该所述预紧力调节量为依据，移动调节件，以改变所述预紧件沿轴向对第一子传动盘11的预紧力。

具体的，本实施例提供的五轴联动双摆铣头的传动间隙调节控制系统用于实现上述实施例1所述的传动间隙调节控制方法的步骤。

实施例3

请参考图5所示，所述终端设备的计算机系统600包括CPU(中央处理单元)601，其可以根据存储在ROM(只读存储器)602中的程序或者从存储部分608加载到RAM(随机访问存储器)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM603中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602以及RAM603通过总线604彼此相连。I/O(输入/输出)接口605也连接至总线604。以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图1描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例1包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被CPU601执行时，执行本计算机系统600中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明实施例1、实施例2的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括采集模块、计算模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，采集模块还可以被描述为“用于获取预紧件的初始预紧力实例的获取模块”。

实施例4

作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的传动间隙调节控制方法。

例如，所述电子设备可以实现如图1中所示的：步骤S101、获取所述预紧件的初始预紧力，启动所述驱动机构使所述第二传动盘2转动，带动铣头摆动加工工件，并获取所述第二传动盘2的实际转动角度；步骤S102、获取所述第二传动盘2的预设转动角度，并计算转动角度偏差，判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值时，调取预紧力标定表，所述预紧力标定表至少包括多组转动角度偏差，以及每组所述转动角度偏差对应的预紧力调节量；步骤S103、遍历所述预紧力标定表，获取与该所述转动角度偏差对应的所述预紧力调节量，并以该所述预紧力调节量为依据，移动所述调节件，以改变所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘11的预紧力。又如，所述电子设备可以实现本发明所描述的各个步骤。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种传动间隙调节控制方法，其特征在于，该控制方法用于控制五轴联动双摆铣头对工件铣削，所述五轴联动双摆铣头至少具有一个摆动传动机构以及驱动机构，所述驱动机构用于为该所述摆动传动机构提供动力，所述摆动传动机构用于为铣头摆动传输动力；所述摆动传动机构至少包括：设置在所述驱动机构的输出轴上的第一传动盘以及与所述第一传动盘啮合的第二传动盘（2），所述第一传动盘包括沿轴向花键分离的第一子传动盘（11）和第二子传动盘（12）；所述第一子传动盘（11）远离所述第二子传动盘（12）的端面设有传动调节机构，所述传动调节机构至少包括预紧件和调节件，所述调节件调节所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘（11）的预紧力；该方法包括以下步骤：

获取所述预紧件的初始预紧力，启动所述驱动机构使所述第二传动盘（2）转动，带动铣头摆动加工工件，并获取所述第二传动盘（2）的实际转动角度；

获取所述第二传动盘（2）的预设转动角度，并计算转动角度偏差，判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值时，调取预紧力标定表，所述预紧力标定表至少包括多组转动角度偏差，以及每组所述转动角度偏差对应的预紧力调节量；

遍历所述预紧力标定表，获取与该所述转动角度偏差对应的所述预紧力调节量，并以该所述预紧力调节量为依据，移动所述调节件，以改变所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘（11）的预紧力。

2.根据权利要求1所述的传动间隙调节控制方法，其特征在于，所述第二传动盘（2）与所述第一传动盘的啮合处，所述第一子传动盘（11）和所述第二子传动盘（12）的盘齿均在所述第二传动盘（2）的两个相邻盘齿的齿轮间隙（21）内；判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值之后，调取预紧力标定表之前，还包括以下步骤：

判断所述第二子传动盘（12）的盘齿齿壁与所述齿轮间隙（21）其中一侧的内侧壁未抵接时，获取第一转动角度，所述第一转动角度为使所述盘齿齿壁与所述齿轮间隙（21）的内侧壁抵接，所述第二传动盘（2）的最小转动角度；

基于所述第一转动角度，计算转动预紧力，并依据所述转动预紧力更新预紧力标定表。

3.根据权利要求1所述的传动间隙调节控制方法，其特征在于，以该所述预紧力调节量为依据，移动所述调节件，以改变所述预紧件沿轴向对所述第一子传动盘（11）的预紧力，至少包括以下步骤：

接收到第一信号，并判断所述第一传动盘在第一预设时长内静止时，以该所述预紧力调节量调节所述预紧件；所述第一信号在判断所述驱动机构被关闭后生成得到；

接收到第二信号，获取所述第二传动盘（2）的修正后转动角度，并计算修正后转动角度偏差；所述第二信号在判断所述驱动机构被开启后生成得到；

判断所述修正后转动角度偏差小于所述第一预设阈值时，持续运行。

4.根据权利要求3所述的传动间隙调节控制方法，其特征在于，计算修正后转动角度偏差之后，还包括以下步骤：

判断所述修正后转动角度偏差大于或等于所述第一预设阈值时，获取所述预紧件的实际预紧力；

判断所述实际预紧力小于预设预紧力时，获取所述预紧件的疲劳系数；所述预设预紧力等于所述预紧力调节量与所述初始预紧力之和；

判断所述疲劳系数小于第二预设阈值时，基于所述疲劳系数，计算补偿预紧力调节量，并将所述补偿预紧力调节量补偿至所述预紧力调节量上，得到补偿后预紧力调节量，重新以所述补偿后预紧力调节量调节所述预紧件，并重新启动所述驱动机构。

5.根据权利要求4所述的传动间隙调节控制方法，其特征在于，获取所述预紧件的疲劳系数之后，还包括以下步骤：

判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，并调节更换后的预紧件使其具有所述初始预紧力，并以所述预紧力调节量调节更换后的预紧件。

6.根据权利要求5所述的传动间隙调节控制方法，其特征在于，判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，至少包括以下步骤：

判断所述疲劳系数大于或等于第二预设阈值时，更换所述预紧件，并将本次更换更新至预紧件程序表中；所述预紧件程序表至少包括多个预紧件，以及各所述预紧件对应的工作信息，所述工作信息包括多组输出预紧力时长以及每组输出的预紧力大小；

基于各个所述预紧件对应的工作信息，计算预设更换周期，并以所述预设更换周期更换预紧件。

7.根据权利要求4所述的传动间隙调节控制方法，其特征在于，所述预紧力标定表还包括预紧件的疲劳系数，在各组转动角度偏差下，对应有多组不同的预紧件的疲劳系数，每组所述疲劳系数对应有各自的预紧力调节量；

基于所述疲劳系数，计算补偿预紧力调节量，并将所述补偿预紧力调节量补偿至所述预紧力调节量上，得到补偿后预紧力调节量，还包括以下步骤：

将所述疲劳系数记录在所述预紧力标定表中，并以所述补偿后预紧力调节量更新该转动角度偏差下、该所述疲劳系数下的所述预紧力调节量。

8.一种传动间隙调节控制系统，其特征在于，包括：

采集模块，所述采集模块配置用于获取预紧件的初始预紧力，启动驱动机构使第二传动盘（2）转动，带动铣头摆动加工工件，并获取第二传动盘（2）的实际转动角度；

计算模块，所述计算模块配置用于：

获取所述第二传动盘（2）的预设转动角度，并计算转动角度偏差，判断所述转动角度偏差大于或等于第一预设阈值时，调取预紧力标定表，所述预紧力标定表至少包括多组转动角度偏差，以及每组所述转动角度偏差对应的预紧力调节量；

遍历所述预紧力标定表，获取与该所述转动角度偏差对应的所述预紧力调节量，并以该所述预紧力调节量为依据，移动调节件，以改变所述预紧件沿轴向对第一子传动盘（11）的预紧力。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的传动间隙调节控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质有计算机程序，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7任意一项所述的传动间隙调节控制方法的步骤。