本發(fā)明涉及機(jī)床溫度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分時(shí)間溫度檢測(cè)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)床是指制造機(jī)器的機(jī)器，亦稱(chēng)工作母機(jī)或工具機(jī)，除切削加工外，機(jī)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(xì)的零件，一般都需要在機(jī)床上進(jìn)行最終加工，因此對(duì)機(jī)床的加工精度、穩(wěn)定的加工質(zhì)量具有較高的要求。由于機(jī)床內(nèi)部的金屬材料運(yùn)動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量、環(huán)境溫度的變化等因素均會(huì)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸位置產(chǎn)生附加的溫度誤差，從而影響運(yùn)動(dòng)軸的精度，進(jìn)而影響機(jī)床的定位精度、影響工件的加工精度。因此需要在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和分析，及時(shí)根據(jù)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫度變化來(lái)進(jìn)行誤差補(bǔ)償，避免在高溫情況下影響機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，從而保證機(jī)床加工過(guò)程中的定位精度和加工精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于分時(shí)間溫度檢測(cè)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)。

本發(fā)明提出的基于分時(shí)間溫度檢測(cè)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)補(bǔ)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(jī)床開(kāi)始運(yùn)行后t1時(shí)刻和t2時(shí)刻采集機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸的溫度t1和t2；其中，t2>t1；

誤差補(bǔ)償模塊，用于計(jì)算出溫差t，并基于溫差形變模型計(jì)算出當(dāng)前形變量l，并判斷當(dāng)前形變量l是否在誤差范圍內(nèi)，且根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行誤差補(bǔ)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(gè)溫度采集子模塊分別在機(jī)床開(kāi)始運(yùn)行后t1時(shí)刻和t2時(shí)刻采集機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸的溫度t1和t2，且每一個(gè)溫度采集子模塊均包括多個(gè)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(bǔ)償模塊具體用于：

根據(jù)當(dāng)前形變量l與預(yù)設(shè)形變量l0進(jìn)行比較來(lái)判斷l(xiāng)否超出誤差允許范圍，當(dāng)l≤xl0時(shí)，判定l在誤差允許范圍內(nèi)且無(wú)需進(jìn)行誤差補(bǔ)償，當(dāng)l>xl0時(shí)，判定l超出誤差允許范圍并進(jìn)行誤差補(bǔ)償，誤差補(bǔ)償值為當(dāng)前形變量l；

其中，x為預(yù)設(shè)值且x>1。

優(yōu)選地，還包括異常警示模塊；

當(dāng)t≥ytb時(shí)，異常警示模塊啟動(dòng)溫度異常預(yù)警，并顯示機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸的當(dāng)前溫度t；

其中，y>1。

本發(fā)明采用分時(shí)間點(diǎn)采集機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的方式對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫度變化情況進(jìn)行分析，通過(guò)分析兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之內(nèi)的時(shí)間段內(nèi)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸溫度的變化頻率來(lái)分析目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫升情況是否正常，當(dāng)目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫升頻率在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)則根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為其確定形變量，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際形變量判斷是否對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行誤差補(bǔ)償，如此，從提高對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫度變化情況分析的準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上提高了對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸誤差補(bǔ)償?shù)木?，使機(jī)床保持較高的加工精度，從而確保產(chǎn)品加工的效果。進(jìn)一步地，由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸溫度易受影響，因此本發(fā)明通過(guò)分析機(jī)床在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)內(nèi)的溫度變化情況來(lái)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的誤差進(jìn)行劃定，有效地避免了直接采集溫度時(shí)不精確導(dǎo)致形變量劃分的誤差而影響誤差補(bǔ)償結(jié)果的問(wèn)題，從提高溫度變化分析結(jié)果的基礎(chǔ)上保證機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)挠行?，從而提高機(jī)床的加工精度和加工效果。

附圖說(shuō)明

圖1為一種基于分時(shí)間溫度檢測(cè)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種基于分時(shí)間溫度檢測(cè)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出的基于分時(shí)間溫度檢測(cè)的機(jī)床運(yùn)動(dòng)補(bǔ)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(jī)床開(kāi)始運(yùn)行后t1時(shí)刻和t2時(shí)刻采集機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動(dòng)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(gè)溫度采集子模塊分別在機(jī)床開(kāi)始運(yùn)行后t1時(shí)刻和t2時(shí)刻采集機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸的溫度t1和t2，設(shè)置多個(gè)溫度采集子模塊可從不同位置和不同角度對(duì)機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸的溫度進(jìn)行采集，從保證對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸溫度采集全面性的基礎(chǔ)上提高了溫度采集結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)對(duì)每一個(gè)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫度分析提供可靠的參考依據(jù)；且每一個(gè)溫度采集子模塊均包括多個(gè)溫度傳感器，設(shè)置多個(gè)溫度傳感器有利于進(jìn)一步提高每一個(gè)溫度采集子模塊溫度采集結(jié)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(bǔ)償模塊，用于計(jì)算出溫差t，并基于溫差形變模型計(jì)算出當(dāng)前形變量l，并判斷當(dāng)前形變量l是否在誤差范圍內(nèi)，且根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行誤差補(bǔ)償，其中，t＝t2-t1。

誤差補(bǔ)償模塊具體用于：

根據(jù)當(dāng)前形變量l與預(yù)設(shè)形變量l0進(jìn)行比較來(lái)判斷l(xiāng)否超出誤差允許范圍，當(dāng)l≤xl0時(shí)，表明目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的當(dāng)前形變量較小，此時(shí)判定l在誤差允許范圍內(nèi)且無(wú)需進(jìn)行誤差補(bǔ)償，當(dāng)l>xl0時(shí)，表明目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的當(dāng)前形變量較大，為避免上述較大的形變量對(duì)機(jī)床的加工精度造成影響，誤差補(bǔ)償模塊判定l超出誤差允許范圍并進(jìn)行誤差補(bǔ)償，誤差補(bǔ)償值為當(dāng)前形變量l，使機(jī)床保持穩(wěn)定有效地加工精度，從而保證加工出的產(chǎn)品的質(zhì)量和效果；其中，x為預(yù)設(shè)值且x>1。

本實(shí)施方式中，模型建立模塊中建立的溫差形變模型為：

當(dāng)目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸在t1時(shí)刻到t2時(shí)刻這一時(shí)間段內(nèi)溫度升高較小，表明目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的當(dāng)前溫度較低，此時(shí)則為其分配較小的形變量；當(dāng)目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)在上述時(shí)間段溫度升高較明顯，則表明在上述時(shí)間段后機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的實(shí)際溫度較高，此高溫必然對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)行狀態(tài)造成影響，此時(shí)為其分配較大的形變量，方便后續(xù)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的形變量進(jìn)行分析。上述溫差形變模型根據(jù)多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果以及機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，有利于提高形變量分配的有效性和針對(duì)性。

在進(jìn)一步地實(shí)施例中，還包括異常警示模塊；

當(dāng)t≥ytb時(shí)，表明目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸在t1時(shí)刻到t2時(shí)刻這一時(shí)間段內(nèi)溫度升高程度過(guò)高，則此時(shí)目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的實(shí)際溫度過(guò)高，為使相關(guān)工作人員注意到該異常情況，異常警示模塊啟動(dòng)溫度異常預(yù)警，并顯示機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸的當(dāng)前溫度t，不僅有利于對(duì)相關(guān)工作人員進(jìn)行溫度異常報(bào)警，而且方便上述工作人員查看到機(jī)床目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軸的實(shí)際溫度，使其根據(jù)實(shí)際溫度采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)方案和解決措施，從而保證機(jī)床的正常運(yùn)行狀態(tài)；其中，y>1。

本實(shí)施方式采用分時(shí)間點(diǎn)采集機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的方式對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫度變化情況進(jìn)行分析，通過(guò)分析兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之內(nèi)的時(shí)間段內(nèi)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸溫度的變化頻率來(lái)分析目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫升情況是否正常，當(dāng)目標(biāo)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫升頻率在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)則根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為其確定形變量，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際形變量判斷是否對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行誤差補(bǔ)償，如此，從提高對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的溫度變化情況分析的準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上提高了對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸誤差補(bǔ)償?shù)木?，使機(jī)床保持較高的加工精度，從而確保產(chǎn)品加工的效果。進(jìn)一步地，由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸溫度易受影響，因此本實(shí)施方式通過(guò)分析機(jī)床在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)內(nèi)的溫度變化情況來(lái)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的誤差進(jìn)行劃定，有效地避免了直接采集溫度時(shí)不精確導(dǎo)致形變量劃分的誤差而影響誤差補(bǔ)償結(jié)果的問(wèn)題，從提高溫度變化分析結(jié)果的基礎(chǔ)上保證機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)挠行?，從而提高機(jī)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(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。