本發(fā)明涉及機床溫度檢測技術領域,尤其涉及一種基于分時間溫度檢測的機床運動補償系統(tǒng)。
背景技術:
機床是指制造機器的機器,亦稱工作母機或工具機,除切削加工外,機床還用于鍛造、鑄造、焊接、沖壓、擠壓等,但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件,一般都需要在機床上進行最終加工,因此對機床的加工精度、穩(wěn)定的加工質量具有較高的要求。由于機床內部的金屬材料運動摩擦產生的熱量、環(huán)境溫度的變化等因素均會對機床運動軸位置產生附加的溫度誤差,從而影響運動軸的精度,進而影響機床的定位精度、影響工件的加工精度。因此需要在機床運行過程中對機床運動軸的溫度進行實時的采集和分析,及時根據機床運動軸的溫度變化來進行誤差補償,避免在高溫情況下影響機床的運行狀態(tài),從而保證機床加工過程中的定位精度和加工精度。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本發(fā)明提出了一種基于分時間溫度檢測的機床運動補償系統(tǒng)。
本發(fā)明提出的基于分時間溫度檢測的機床運動補償系統(tǒng),包括:
模型建立模塊,用于建立溫差形變模型;
溫度采集模塊,用于分別在機床開始運行后t1時刻和t2時刻采集機床目標運動軸的溫度t1和t2;其中,t2>t1;
誤差補償模塊,用于計算出溫差t,并基于溫差形變模型計算出當前形變量l,并判斷當前形變量l是否在誤差范圍內,且根據判斷結果對目標運動軸進行誤差補償,其中,t=t2-t1。
優(yōu)選地,模型建立模塊中建立的溫差形變模型為:
優(yōu)選地,溫度采集模塊具體用于:
利用多個溫度采集子模塊分別在機床開始運行后t1時刻和t2時刻采集機床目標運動軸的溫度t1和t2,且每一個溫度采集子模塊均包括多個溫度傳感器;
優(yōu)選地,所述溫度傳感器采用紅外溫度傳感器。
優(yōu)選地,誤差補償模塊具體用于:
根據當前形變量l與預設形變量l0進行比較來判斷l(xiāng)否超出誤差允許范圍,當l≤xl0時,判定l在誤差允許范圍內且無需進行誤差補償,當l>xl0時,判定l超出誤差允許范圍并進行誤差補償,誤差補償值為當前形變量l;
其中,x為預設值且x>1。
優(yōu)選地,還包括異常警示模塊;
當t≥ytb時,異常警示模塊啟動溫度異常預警,并顯示機床目標運動軸的當前溫度t;
其中,y>1。
本發(fā)明采用分時間點采集機床運動軸的方式對機床運動軸的溫度變化情況進行分析,通過分析兩個時間點之內的時間段內機床運動軸溫度的變化頻率來分析目標機床運動軸的溫升情況是否正常,當目標機床運動軸的溫升頻率在預設范圍內時則根據預設標準為其確定形變量,進而根據實際形變量判斷是否對機床運動軸進行誤差補償,如此,從提高對機床運動軸的溫度變化情況分析的準確性的基礎上提高了對機床運動軸誤差補償的精度,使機床保持較高的加工精度,從而確保產品加工的效果。進一步地,由于機床運動軸溫度易受影響,因此本發(fā)明通過分析機床在兩個時間點內的溫度變化情況來對機床運動軸的誤差進行劃定,有效地避免了直接采集溫度時不精確導致形變量劃分的誤差而影響誤差補償結果的問題,從提高溫度變化分析結果的基礎上保證機床誤差補償的有效性,從而提高機床的加工精度和加工效果。
附圖說明
圖1為一種基于分時間溫度檢測的機床運動補償系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,圖1為本發(fā)明提出的一種基于分時間溫度檢測的機床運動補償系統(tǒng)。
參照圖1,本發(fā)明提出的基于分時間溫度檢測的機床運動補償系統(tǒng),包括:
模型建立模塊,用于建立溫差形變模型;
溫度采集模塊,用于分別在機床開始運行后t1時刻和t2時刻采集機床目標運動軸的溫度t1和t2;其中,t2>t1;
溫度采集模塊具體用于:
利用多個溫度采集子模塊分別在機床開始運行后t1時刻和t2時刻采集機床目標運動軸的溫度t1和t2,設置多個溫度采集子模塊可從不同位置和不同角度對機床目標運動軸的溫度進行采集,從保證對目標運動軸溫度采集全面性的基礎上提高了溫度采集結果的準確性,為后續(xù)對每一個機床運動軸的溫度分析提供可靠的參考依據;且每一個溫度采集子模塊均包括多個溫度傳感器,設置多個溫度傳感器有利于進一步提高每一個溫度采集子模塊溫度采集結果的精度;優(yōu)選地,所述溫度傳感器采用紅外溫度傳感器。
誤差補償模塊,用于計算出溫差t,并基于溫差形變模型計算出當前形變量l,并判斷當前形變量l是否在誤差范圍內,且根據判斷結果對目標運動軸進行誤差補償,其中,t=t2-t1。
誤差補償模塊具體用于:
根據當前形變量l與預設形變量l0進行比較來判斷l(xiāng)否超出誤差允許范圍,當l≤xl0時,表明目標機床運動軸的當前形變量較小,此時判定l在誤差允許范圍內且無需進行誤差補償,當l>xl0時,表明目標機床運動軸的當前形變量較大,為避免上述較大的形變量對機床的加工精度造成影響,誤差補償模塊判定l超出誤差允許范圍并進行誤差補償,誤差補償值為當前形變量l,使機床保持穩(wěn)定有效地加工精度,從而保證加工出的產品的質量和效果;其中,x為預設值且x>1。
本實施方式中,模型建立模塊中建立的溫差形變模型為:
當目標機床運動軸在t1時刻到t2時刻這一時間段內溫度升高較小,表明目標機床運動軸的當前溫度較低,此時則為其分配較小的形變量;當目標機床運動在上述時間段溫度升高較明顯,則表明在上述時間段后機床運動軸的實際溫度較高,此高溫必然對機床運動軸的運行狀態(tài)造成影響,此時為其分配較大的形變量,方便后續(xù)對機床運動軸的形變量進行分析。上述溫差形變模型根據多次試驗數據結果以及機床的實際運行狀態(tài)和運行參數進行設定,有利于提高形變量分配的有效性和針對性。
在進一步地實施例中,還包括異常警示模塊;
當t≥ytb時,表明目標機床運動軸在t1時刻到t2時刻這一時間段內溫度升高程度過高,則此時目標機床運動軸的實際溫度過高,為使相關工作人員注意到該異常情況,異常警示模塊啟動溫度異常預警,并顯示機床目標運動軸的當前溫度t,不僅有利于對相關工作人員進行溫度異常報警,而且方便上述工作人員查看到機床目標運動軸的實際溫度,使其根據實際溫度采取針對性的應對方案和解決措施,從而保證機床的正常運行狀態(tài);其中,y>1。
本實施方式采用分時間點采集機床運動軸的方式對機床運動軸的溫度變化情況進行分析,通過分析兩個時間點之內的時間段內機床運動軸溫度的變化頻率來分析目標機床運動軸的溫升情況是否正常,當目標機床運動軸的溫升頻率在預設范圍內時則根據預設標準為其確定形變量,進而根據實際形變量判斷是否對機床運動軸進行誤差補償,如此,從提高對機床運動軸的溫度變化情況分析的準確性的基礎上提高了對機床運動軸誤差補償的精度,使機床保持較高的加工精度,從而確保產品加工的效果。進一步地,由于機床運動軸溫度易受影響,因此本實施方式通過分析機床在兩個時間點內的溫度變化情況來對機床運動軸的誤差進行劃定,有效地避免了直接采集溫度時不精確導致形變量劃分的誤差而影響誤差補償結果的問題,從提高溫度變化分析結果的基礎上保證機床誤差補償的有效性,從而提高機床的加工精度和加工效果。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內,根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。