一种数控机床防碰撞控制系统的制作方法

本发明涉及防碰撞控制系统的，具体涉及一种数控机床防碰撞控制系统。

背景技术：

1、数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

2、其中，数控刀具是机械制造中用于切削加工的重要工具，这些刀具不仅具有切削功能，还常常包括刀杆和刀柄等附件，以满足不同的加工需求。

3、公开号为cn113751739a的申请文件公开了一种数控机床智能防碰撞系统；包括固定底板和控制模块，固定底板上设有连接板，连接板上设有减震机构，减震机构的顶端安装有硬质橡胶板，硬质橡胶板的端部镶嵌安装有检测机构；控制模块上通过滤波模块和信息模块电性连接有检测机构，检测机构上电性连接有反馈控制模块，反馈控制模块与控制模块电性连接，控制模块上电性连接有控制开关，控制开关上电性连接有驱动模块，驱动模块上电性连接有车床动力模块。数控机床工作中刀具的使用尤为重要，然而现有技术中并未提及相关的刀具防撞措施。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供刀具的防撞控制系统，针对上述存在的不足，提出一种数控机床防碰撞控制系统。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种数控机床防碰撞控制系统，该系统包括权重信息设定模块、信息储存模块、检测模块、控制模块、碰撞风险评估模块、报警模块；

4、所述权重信息设定模块用于设定形状权重指数、轨迹权重指数、振动权重指数，并传输至控制模块；

5、所述信息储存模块用于储存原料直径的预设值、车刀振动幅度的最大值、车刀振动频率的误差指数、车刀振动频率的最大值，并传输至控制模块；

6、所述检测模块用于检测且得出轨迹参考指数、原料平均直径的实测值、原料圆度的实测值、车刀振动幅度的实测值、车刀振动频率的实测值，并传输至控制模块；

7、所述控制模块根据权重信息设定模块、信息储存模块、检测模块获取的数据得出车刀碰撞风险因子，并将车刀碰撞风险因子传输至碰撞风险评估模块；

8、所述碰撞风险评估模块根据车刀碰撞风险因子得出车刀是否存在碰撞风险的信息，并传输至报警模块；

9、所述报警模块根据车刀是否存在碰撞风险的信息实施报警。

10、可选的，所述检测模块包括视觉检测子模块、直径检测子模块、圆度检测子模块、振动检测子模块；

11、所述视觉检测子模块用于检测实际的车刀轨迹且得出轨迹参考指数，并传输至控制模块；

12、所述直径检测子模块用于检测原料直径且得出原料平均直径的实测值，并传输至控制模块；

13、所述圆度检测子模块用于检测原料圆度且得出原料圆度的实测值，并传输至控制模块；

14、所述振动检测子模块用于检测车刀振动信息且得出车刀振动幅度的实测值、车刀振动频率的实测值，并传输至控制模块。

15、可选的，所述视觉检测子模块包括视频采集单元、处理单元、目标检测单元、轨迹重建单元、比对单元、结果反馈单元；

16、所述视频采集单元用于拍摄且得出车刀加工时的运动视频；

17、所述处理单元对车刀加工时的运动视频进行去噪；

18、所述目标检测单元通过图像处理技术从去噪后的车刀加工时的运动视频中提取车刀的特征信息，并基于提取的车刀的特征信息并通过目标检测算法识别的车刀位置；

19、所述轨迹重建单元根据识别到的车刀位置重建实际的车刀轨迹，并传输至比对单元；

20、所述比对单元用于储存预设的车刀轨迹，并比对预设的车刀轨迹、实际的车刀轨迹是否重合；

21、所述结果反馈单元根据预设的车刀轨迹、实际的车刀轨迹是否重合的信息得出轨迹参考指数，并传输至控制模块。

22、可选的，所述控制模块计算车刀碰撞风险因子时，满足以下式子：

23、；

24、其中，pr为车刀碰撞风险因子，qzshape为形状权重指数，shape为形状参考指数，qztrack为轨迹权重指数，track为轨迹参考指数，track分别有以下取值，track=0或track=1，当track=0t时表示为实际的车刀轨迹与预设的车刀轨迹重合，其余情形为track=1，qzvibrate为振动权重指数，vibrate为振动参考指数。

25、本发明所取得的有益效果是：

26、碰撞风险评估模块根据车刀碰撞风险因子得出车刀是否存在碰撞风险的信息，报警模块根据车刀是否存在碰撞风险的信息实施报警，上述属于提前评估碰撞风险，工作人员能及时作出相关调整，对数控机床起到保护的效果；

27、控制模块计算车刀碰撞风险因子时从形状、轨迹、振动三个不同的方向获取数据，有助于提高计算精度，进而提高评估碰撞风险的准确性。

28、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

技术特征：

1.一种数控机床防碰撞控制系统，其特征在于，该系统包括权重信息设定模块、信息储存模块、检测模块、控制模块、碰撞风险评估模块、报警模块；

2.如权利要求1所述的一种数控机床防碰撞控制系统，其特征在于，所述检测模块包括视觉检测子模块、直径检测子模块、圆度检测子模块、振动检测子模块；

3.如权利要求2所述的一种数控机床防碰撞控制系统，其特征在于，所述视觉检测子模块包括视频采集单元、处理单元、目标检测单元、轨迹重建单元、比对单元、结果反馈单元；

4.如权利要求3所述的一种数控机床防碰撞控制系统，其特征在于，所述控制模块计算车刀碰撞风险因子时，满足以下式子：

技术总结本发明涉及防碰撞控制系统的技术领域，具体涉及一种数控机床防碰撞控制系统，该系统包括权重信息设定模块、信息储存模块、检测模块、控制模块、碰撞风险评估模块、报警模块；控制模块根据权重信息设定模块、信息储存模块、检测模块获取的数据得出车刀碰撞风险因子，并将车刀碰撞风险因子传输至碰撞风险评估模块；碰撞风险评估模块根据车刀碰撞风险因子得出车刀是否存在碰撞风险的信息，并传输至报警模块；报警模块根据车刀是否存在碰撞风险的信息实施报警。报警模块根据车刀是否存在碰撞风险的信息实施报警，上述属于提前评估碰撞风险，工作人员能及时作出相关调整，对数控机床起到保护的效果。技术研发人员：刘应省受保护的技术使用者：广州和兴机电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11