本发明涉及智能送刀控制,尤其涉及圆盘液压控制的送刀方法及系统。
背景技术:
1、在高精度制造和加工领域中,送刀系统在现代制造业中扮演着至关重要的角色,随着市场对于机械加工精度和效率的要求日益提高,自动化机床在汽车、航空、精密设备制造等行业中变得越来越普及。这些机床通常依赖精确的送刀系统来完成复杂的加工任务,其中,刀具的精准定位和快速更换对于确保生产质量和效率至关重要,因此,送刀系统的设计和优化直接影响到整个生产线的操作性能和产出质量。
2、首先,传统的送刀系统往往无法充分优化刀具的运动轨迹,导致加工过程中出现不必要的延迟和机械负载增加。此外,现有系统在轨迹规划方面通常缺乏灵活性,难以适应快速变化的生产需求,这限制了其在高变量生产环境中的应用效率,且当送刀路径存在设计不合理时,可能会导致刀具过度磨损甚至损坏,进一步增加了维护成本和停机时间。这些问题凸显了现有送刀系统需要进一步技术创新和改进,以满足现代制造业对自动化、高效率和高可靠性的严格要求。
3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明提供了圆盘液压控制的送刀方法及系统,可有效解决背景技术中的问题。
2、为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
3、一种圆盘液压控制的送刀方法,所述方法包括:
4、根据加工任务项目获取刀具需求目标,并将所述刀具需求目标输入圆盘液压控制终端,所述圆盘液压控制终端根据所述刀具需求目标确定刀具位置,并预定刀具的轨迹移动,生成预定移动轨迹;
5、确定圆盘液压设备的位置坐标为基点坐标,送刀设备的位置为相对坐标,用刀设备为目标坐标,建立送刀控制空间;
6、根据所述预定移动轨迹识别移动轨迹枢转点,并按照所述移动轨迹枢转点对所述预定移动轨迹进行分段,生成若干送刀基础轨迹;
7、通过所述送刀控制空间对若干所述送刀基础轨迹进行分段控制,输出送刀控制参数。
8、进一步地,所述圆盘液压控制终端根据所述刀具需求目标确定刀具位置,包括:
9、设定初始搜索状态和初始刀具位置配置,其中每个配置表示刀具在圆盘液压上的一种排列方式;
10、评估当前所述配置的性能,获得配置评估结果,其中所述性能为基于刀具更换时间和送刀路径长度;
11、根据所述配置评估结果生成新的刀具位置配置,所述配置通过在当前配置基础上随机交换刀具位置产生;
12、若新配置的性能优于当前配置,则根据所述新配置更新配置,获得预定调整策略,并按照所述预定调整策略逐渐减少搜索范围和步长;
13、当搜索范围缩小到预设阈值或达到设定的迭代次数后终止,输出当前配置作为最优刀具位置配置。
14、进一步地,评估当前所述配置的性能,获得配置评估结果,包括:
15、在送刀操作中,采集关键操作数据,包括刀具更换时间、送刀路径长度、以及送刀过程中的机械磨损数据;
16、计算从一个刀具更换到另一个刀具所需的总时间,包括刀具卸载、移动到新刀具位置、和刀具装载的时间,获得所述刀具更换时间;
17、计算刀具从当前位置移动到新位置所需的直线距离,获得所述送刀路径长度,此长度越短表明配置越优;
18、根据所述送刀路径长度和使用频率评估预期的机械磨损,获得送刀过程中的所述机械磨损数据;
19、采用加权公式计算当前配置的综合适应度值,权重因子根据操作的优先级和成本影响预先设定,通过所述综合适应度值获得所述配置评估结果。
20、进一步地,还包括送刀控制数据库,用于优化和管理送刀数据,包括:
21、构建关系型数据模型,其中定义多个数据表,用于存储送刀操作中的各类数据,包括所述刀具更换时间、送刀路径长度、机械磨损数据及适应度评分,其中各数据表通过刀具标签和操作时间戳进行关联;
22、对每个所述数据表实施主键索引,主键包括所述刀具标签和操作时间戳,并基于查询模式,对关键查询字段实施复合索引;
23、设计数据插入与更新机制,并实施定期数据清理和归档策略,根据数据的时效性和应用需求自动清理过时或不再需要的数据记录;
24、提供一个参数化查询接口,根据所述主键索引和复合索引检索,并根据检索结果生成性能分析报告和趋势预测。
25、进一步地,确定圆盘液压设备的位置坐标为基点坐标,送刀设备的位置为相对坐标,用刀设备为目标坐标,建立送刀控制空间,包括:
26、将所述圆盘液压设备的位置坐标定义为基点坐标,所述基点坐标为送刀操作的起始点,并固定在控制系统中作为参照;
27、设定所述送刀设备的位置为相对坐标,所述相对坐标基于所述基点坐标动态计算,以适应不同的送刀需求和操作配置;
28、将所述用刀设备的位置定义为目标坐标,该坐标表示送刀的最终目的地,并根据加工需求进行调整;
29、基于所述基点坐标、相对坐标和目标坐标,建立送刀控制空间,用于将实际设备的物理位置转换为控制系统中的坐标模型;
30、根据实际加工任务和设备状态,动态调整所述送刀设备的相对坐标和用刀设备的目标坐标,以优化送刀路径和减少操作时间。
31、进一步地,根据所述预定移动轨迹识别移动轨迹枢转点,并按照所述移动轨迹枢转点对所述预定移动轨迹进行分段,生成若干送刀基础轨迹,包括:
32、根据所述送刀控制空间,且应用基于曲率分析算法来识别轨迹中的枢转点,该算法通过计算刀具移动轨迹的变化率来确定移动轨迹枢转点,其中轨迹方向改变的关键位置;
33、根据识别出的所述移动轨迹枢转点,将预定移动轨迹分成若干段,每段轨迹代表从一个所述移动轨迹枢转点移动到下一个移动轨迹枢转点的路径。
34、进一步地,还包括对每个轨迹段进行优化处理,确保每段都是最优的送刀路径,且对分段后的所述轨迹进行平滑处理,减少尖锐转角,优化送刀的连续性和流畅性。
35、进一步地,监测刀具磨损并据此优化送刀路径,包括:
36、在送刀操作过程中,通过集成的磨损感应传感器实时监测刀具的磨损状态,获得磨损监测结果;
37、收集刀具磨损数据获得历史维护数据,并通过分析软件评估刀具的剩余使用寿命和性能下降的趋势;
38、基于所述刀具磨损数据,调整所述送刀路径;
39、结合所述磨损监测结果和历史维护数据,制定预防性维护计划,用于通过定期的检查和刀具更换。
40、圆盘液压控制的送刀系统,所述系统包括:
41、移动轨迹生成模块,根据加工任务项目获取刀具需求目标,并将所述刀具需求目标输入圆盘液压控制终端,所述圆盘液压控制终端根据所述刀具需求目标确定刀具位置,并预定刀具的轨迹移动,生成预定移动轨迹;
42、坐标空间参照模块,确定圆盘液压设备的位置坐标为基点坐标,送刀设备的位置为相对坐标,用刀设备为目标坐标,建立送刀控制空间;
43、轨迹分段识别模块,根据所述预定移动轨迹识别移动轨迹枢转点,并按照所述移动轨迹枢转点对所述预定移动轨迹进行分段,生成若干送刀基础轨迹;
44、控制参数输出模块,通过所述送刀控制空间对若干所述送刀基础轨迹进行分段控制,输出送刀控制参数。
45、进一步地,所述轨迹分段识别模块还包括:
46、根据所述送刀控制空间,且应用基于曲率分析算法来识别轨迹中的枢转点,该算法通过计算刀具移动轨迹的变化率来确定移动轨迹枢转点,其中轨迹方向改变的关键位置;
47、根据识别出的所述移动轨迹枢转点,将预定移动轨迹分成若干段,每段轨迹代表从一个所述移动轨迹枢转点移动到下一个移动轨迹枢转点的路径。
48、通过本发明的技术方案,可实现以下技术效果:
49、通过精确地确定刀具位置并预设合理的移动轨迹,本发明显著减少了刀具在运动过程中的非生产时间,通过优化这些轨迹,减少了机械运动的冗余;发明中包括了根据预定轨迹识别移动轨迹枢转点,并根据这些点分段处理轨迹的步骤,这允许系统在送刀过程中灵活调整,以应对可能的变化和实时优化路径,从而减少了机械磨损,并提高了刀具使用寿命;通过构建详细的送刀控制空间,并对送刀轨迹进行精细控制,本发明确保了送刀操作的高精度和重复性,这种精细的控制减少了由于轨迹误差导致的加工缺陷,增强了产品质量的一致性。
50、上述改进提供了显著的生产效率提升和成本节约,特别是在高批量的生产环境中,这些优化能够显著减少每件产品的加工时间和成本。
51、此外,系统的灵活性和自动化水平的提升也意味着可以更快速地适应不同的生产需求,提高生产线的适应性和快速更换刀具的能力,进一步提高生产效率。
52、总体来说,本发明有效地解决了现有技术中存在的效率和精度问题,同时降低了操作成本,增强了生产过程的自动化和灵活性,这对于现代制造业来说具有重要的实际和经济意义。
53、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
1.一种圆盘液压控制的送刀方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的圆盘液压控制的送刀方法,其特征在于,所述圆盘液压控制终端根据所述刀具需求目标确定刀具位置,包括:
3.根据权利要求2所述的圆盘液压控制的送刀方法,其特征在于,评估当前所述配置的性能,获得配置评估结果,包括:
4.根据权利要求3所述的圆盘液压控制的送刀方法,其特征在于,还包括送刀控制数据库,用于优化和管理送刀数据,包括:
5.根据权利要求1所述的圆盘液压控制的送刀方法,其特征在于,确定圆盘液压设备的位置坐标为基点坐标,送刀设备的位置为相对坐标,用刀设备为目标坐标,建立送刀控制空间,包括:
6.根据权利要求1所述的圆盘液压控制的送刀方法,其特征在于,根据所述预定移动轨迹识别移动轨迹枢转点,并按照所述移动轨迹枢转点对所述预定移动轨迹进行分段,生成若干送刀基础轨迹,包括:
7.根据权利要求6所述的圆盘液压控制的送刀方法,其特征在于,还包括对每个轨迹段进行优化处理,确保每段都是最优的送刀路径,且对分段后的所述轨迹进行平滑处理,减少尖锐转角,优化送刀的连续性和流畅性。
8.根据权利要求7所述的圆盘液压控制的送刀方法,其特征在于,监测刀具磨损并据此优化送刀路径,包括:
9.圆盘液压控制的送刀系统,其特征在于,所述系统包括:
10.根据权利要求9所述的圆盘液压控制的送刀系统,其特征在于,所述轨迹分段识别模块还包括: