主轴定位方法、装置、电子设备和计算机存储介质与流程

1.本技术涉及机械加工技术领域，特别涉及一种主轴定位方法、装置、电子设备和计算机存储介质。


背景技术：

2.目前，随着机械加工制造领域的不断发展，愈来愈多的智能加工工厂针对机床主轴的加工精度进行研究。机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴，通常只是对主轴进行速度控制，但在一些特殊的情况下也需要对主轴进行位置控制。例如：在加工中心上进行自动换刀、镗孔加工中因工艺要求而需要让刀以及车床在装卡工件等情况下都需要主轴准确的停在一个特定的位置上，即需要实现主轴定位的功能。而现有的主轴定位技术中，还存在主轴定位不精准，从而使得产品加工精度不高等问题。


技术实现要素：

3.本发明提出的是一种主轴定位方法、装置、电子设备和计算机存储介质，以解决机床主轴定位不精准、产品加工精度较低等问题。
4.本发明的技术解决方案：一种主轴定位方法，包括：获取用于表征对主轴进行加工定位的目标定位角度；检测所述目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，若检测到所述目标定位角度在所述预设主轴定位角度范围内，将所述主轴定位至所述目标定位角度。
5.检测所述目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，可以保证目标定位角度的设置在合理的范围内，确保产品加工精度不出现较大误差的情况。
6.在一些实施例中，在所述若检测到所述目标定位角度在预设主轴定位角度范围内之后，包括：获取主轴运行时的主轴倾斜角度；检测所述主轴倾斜角度是否被更改，在检测到所述主轴倾斜角度发生更改时，生成更改报警信息。
7.在一些实施例中，所述在检测到所述主轴倾斜角角度未发生更改时，所述将所述主轴定位至所述目标定位角度，包括：将所述目标定位角度转换为主轴脉冲当量，其中，所述主轴脉冲当量与所述目标定位角度一一对应；启动所述主轴运转；基于所述主轴脉冲当量定位运转中的所述主轴。
8.在一些实施例中，所述主轴定位方法还包括：保存所述目标定位角度和所述主轴脉冲当量至预设数据库中。
9.在一些实施例中，所述主轴定位方法还包括：检测基于所述主轴脉冲当量定位完成后的所述主轴是否定位完毕；若检测到所述主轴定位完毕，生成主轴定位完毕信息。
10.在一些实施例中，在所述在检测到所述主轴倾斜角度发生更改时之后，还包括：在检测到所述目标定位角度不在所述预设主轴定位角度范围内之后，还包括：生成检测失败警示信息。
11.在一些实施例中，在所述若所述检测运行结果为所述主轴倾斜角度发生更改之
后，还包括：将发生更改的所述主轴倾斜角度进行复位，得到复位主轴倾斜角度；将所述复位主轴倾斜角度转换为主轴脉冲当量，其中，所述主轴脉冲当量与所述复位主轴倾斜角度一一对应；启动所述主轴运转；基于所述主轴脉冲当量定位运转中的所述主轴。
12.本技术一实施方式还提供一种主轴定位装置，包括：获取模块，用于获取用于表征对主轴进行加工定位的目标定位角度；检测定位模块，用于检测所述目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，若检测到所述目标定位角度在所述预设主轴定位角度范围内，将所述主轴定位至所述目标定位角度。
13.本技术一实施方式还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器及存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于调用所述存储器中的指令，使得所述电子设备执行上述的主轴定位方法。
14.本技术一实施方式还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行上述的主轴定位方法。
15.与现有技术相比，上述主轴定位方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，首先，检测当前主轴运行时的主轴倾斜角度，若判定主轴倾斜角度发生更改时，证明主轴倾斜角度发生异常，及时发出异常警报信息。若判定主轴倾斜角度未发生更改，需要检测主要对主轴进行定位的目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，以此保证后续主轴定位的精准性。然后，若检测到目标定位角度在预设主轴定位角度范围内时，将目标定位角度转换为主轴脉冲当量，根据主轴脉冲当量定位主轴，避免了现有技术中存在的主轴定位不精准的问题。最后，检测基于主轴脉冲当量定位完成后的主轴是否定位完毕，以确保主轴定位完成，从而，确保后续由主轴进行产品加工时，提高产品的加工精度。
附图说明
16.图1是本技术一实施方式的主轴定位方法的步骤流程图。
17.图2为本技术一实施例的主轴定位装置的结构示意图。
18.图3为本技术一实施例的电子设备的结构示意图。
19.主要元件符号说明
20.电子设备
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100
21.主轴定位装置
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10
22.获取模块
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11
23.检测定位模块
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
24.存储器
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20
25.处理器
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30
26.计算机程序
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40
具体实施方式
27.为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
28.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，所描述的实施方式仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。
30.进一步需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
31.本技术中“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或多于两个。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a，b可以是单数或者复数。本技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
32.在本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
33.本技术的主轴定位方法可应用在一个或者多个电子设备中。所述电子设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于处理器、微程序控制器(microprogrammed control unit，mcu)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)、数字处理器(digital signal processor，dsp)、嵌入式设备等。所述电子设备可以是便携式电子设备(如手机、平板电脑)、个人电脑、服务器等。
34.图1是本技术主轴定位方法一实施例的步骤流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。
35.参阅图1所示，所述主轴定位方法可以包括以下步骤。
36.s100、获取用于表征对主轴进行加工定位的目标定位角度。
37.在一些实施例中，主轴一般是用于数控机床加工领域。其中，主轴定向功能是使得主轴设置在某一定位位置或定位角度，可以通过主轴定位系统中的主轴位置编码器进行新的编码程序来完成。由于在数控机床领域中，不同的客户要求不同的产品形态，使得主轴在加工某一产品的不同位置或加工不同的产品时，需要对当前运行的主轴的角度进行重新设定。因此，需要对主轴定位系统中的主轴定位功能进行重新设定，增加“主轴任意角度定位”功能，使得当主轴定位到目标定位角度，以此提高主轴加工产品的产品精度以及保证产品的质量稳定。
38.在一些实施例中，为避免其他员工误操作主轴定位功能，主轴定位系统可以在宏程序中设定是否允许使用主轴定位功能。即当需要主轴重新定位时，由产品加工人员在主轴定位系统中开启允许使用主轴定位功能。以下是是否允许使用主轴定位功能的部分宏程
序，将是否允许使用主轴定位功能设定为步骤名称为n603：
39.#171＝prm[4077]/[1]；
[0040]
#172＝prm[4073]/[1]；
[0041]
#174＝#171+round[4096/360]*#170]；
[0042]
#175＝#172+round[4096/360]*#170]；
[0043]
if[#174eq#175]goto611；
[0044]
if[#174ne#175]goto621；
[0045]
其中，#171＝prm[4077]/[1]，#172＝prm[4073]/[1]，#174＝#171+round[4096/360]*#170]，#175＝#172+round[4096/360]*#170]表示判断是否开启主轴定位功能，if[#174eq#175]goto611表示主轴定位开始，则宏程序跳转至n611段，在定位结束时，宏程序跳转至n621段。而n611段和n621段的具体功能可以根据实际的产品加工需求进行自定义设定，本技术不对n611段和n621段的具体功能进行限定。
[0046]
在一些实施例中，为了解决主轴加工产品时存在的产品精度不高的问题，需要设定用于表征对主轴进行加工定位的目标定位角度。其中，目标定位角度可以由产品加工人员手工在主轴定位系统中进行设定，主轴定位系统对主轴进行定位采用宏程序。目标定位角度可以最多保留两位小数，例如，产品加工人员可以将目标定位角度设定为36.45
°
，也可以设定为27.8
°
。当目标定位角度设定的角度值存在大于两位小数时，主轴定位系统将会发生目标定位角度设定异常的第一警示信息，以提醒产品加工人员重新设定目标定位角度。
[0047]
s200、检测目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，若检测到目标定位角度在预设主轴定位角度范围内，将主轴定位至目标定位角度。
[0048]
在一些实施例中，在主轴定位系统检测目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内之前，需要获取主轴运行时的主轴倾斜角度，以判断当前运行的主轴倾斜角度是否发生人为或系统误更改，从而检测产品在当前主轴加工下是否存在品质问题。首先，主轴定位系统检测主轴倾斜角度是否被更改，生成检测运行结果；若检测运行结果为主轴倾斜角度发生更改，生成更改报警信息。以提醒产品加工人员对报警信息及时进行相应的措施处理。
[0049]
在一些实施例中，若主轴定位系统检测运行结果为主轴倾斜角度发生更改时，需要将发生更改的主轴倾斜角度进行复位，得到复位主轴倾斜角度，即可以由产品加工人员对发生更改的主轴倾斜角度进行处理，以避免该主轴继续加工下的产品存在的品质问题。例如，可以将主轴倾斜角度复位到原始角度，原始角度可以为0
°
，也可以为主轴还未工作之前的角度，本技术不对原始角度进行限制。然后，将复位主轴倾斜角度转换为主轴脉冲当量，其中，主轴脉冲当量与复位主轴倾斜角度一一对应。启动主轴运转，基于主轴脉冲当量定位运转中的主轴。
[0050]
在一些实施例中，若主轴定位系统检测运行结果为主轴倾斜角度未发生更改，且检测到目标定位角度在预设主轴定位角度范围内，将目标定位角度转换为主轴脉冲当量，其中，主轴脉冲当量与目标定位角度一一对应。在本实施例中，预设主轴定位角度范围可以为0
°‑
360
°
之间，即主轴定位系统检测目标定位角度是否在0
°‑
360
°
之间，若检测到目标定位角度在0
°‑
360
°
之间，则将目标定位角度转换为主轴脉冲当量。然后，主轴定位系统启动主轴运转，且基于主轴脉冲当量定位运转中的主轴。同时，将目标定位角度和主轴脉冲当量保存至预设数据库中。将目标定位角度转换为主轴脉冲当量，可以保证主轴定位更加精准。
且将目标定位角度和主轴脉冲当量保存至预设数据库，以便于后续需要将主轴再次定位到该目标定位角度时，主轴定位系统可以直接从预设数据库中读取该目标定位角度，从而减少了宏程序的运行时间，提高主轴定位的效率。在本实施例中，预设数据库可以为access或者sqlserver，在其他实施例中，预设数据库也可以为oracle等，本技术不对预设数据库的类型进行设定，只要保证能够将目标定位角度进行保存，在再次需要主轴定位到该目标定位角度时，主轴定位系统能够从预设数据库中直接读取到该目标定位角度即可。
[0051]
在本实施例中，检测目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围的部分宏程序可以设定为：
[0052]
n631；
[0053]
if[#22eq#0]th#22＝0；
[0054]
n677 if[[#22gt360]or[#22lt0]]goto 634；检测目标定位角度是否在0
°‑
360
°
之间；
[0055]
#911＝prm[4077]/[1]；
[0056]
#912＝#911+round[[4096/360]*#22]；
[0057]
if[#912gt4096]then#912＝#912-4096；将目标定位角度转换为主轴脉冲当量；
[0058]
if[#915ne1.22]goto633；
[0059]
在一些实施例中，若主轴定位系统检测到目标定位角度不在预设主轴定位角度范围内时，将生成检测失败警示信息。由产品加工人员重新设定目标定位角度。例如，若产品加工人员将目标定位角度设置为375
°
时，由于375
°
不在预设主轴定位角度范围0
°‑
360
°
之间，则主轴定位系统将生成检测失败警示信息，提醒产品加工人员，若将主轴设置为该目标定位角度375
°
，则主轴将在加工产品时，过度加工产品，从而造成产品品质不达标等问题。因此，在主轴定位系统检测到目标定位角度不在预设主轴定位角度范围内时，将生成检测失败警示信息，提示产品加工人员及时重新设定目标定位角度，从根源上避免经主轴加工后的产品品质不达标等问题。
[0060]
在一些实施例中，主轴定位系统在目标定位角度转换为主轴脉冲当量之后，需要检测基于主轴脉冲当量定位完成后的主轴是否定位完毕；若检测到主轴定位完毕，生成主轴定位完毕信息。如此，证明主轴定位完成。
[0061]
本技术的主轴定位方法，首先，检测当前主轴运行时的主轴倾斜角度，若判定主轴倾斜角度发生更改时，证明主轴倾斜角度发生异常，及时发出异常警报信息。若判定主轴倾斜角度未发生更改，需要检测主要对主轴进行定位的目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，以此保证后续主轴定位的精准性。然后，若检测到目标定位角度在预设主轴定位角度范围内时，将目标定位角度转换为主轴脉冲当量，根据主轴脉冲当量定位主轴，避免了现有技术中存在的主轴定位不精准的问题。最后，检测基于主轴脉冲当量定位完成后的主轴是否定位完毕，以确保主轴定位完成，从而，确保后续由主轴进行产品加工时，提高产品的加工精度。
[0062]
在一些实施例中，本技术还提供一种主轴定位装置10，如图2所示，主轴定位装置10包括获取模块11和检测定位模块12。本技术实施例所称的单元可以是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令，也可以是计算机程序指令段与硬件配合形成的功能单元，单元的划分为一种逻辑功能划分，实际实现时可以是另外的划分方式，本技术对此不作限定。
[0063]
获取模块11，用于获取用于表征对主轴进行加工定位的目标定位角度。
[0064]
检测定位模块12，用于检测目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，若检测到目标定位角度在预设主轴定位角度范围内，将主轴定位至目标定位角度。
[0065]
在一些实施例中，本技术还公开一种电子设备100，如图3所示，电子设备100包括存储器20和处理器30，存储器20用于存储指令，处理器30用于调用存储器20中的指令，使得电子设备100执行上述实施例的主轴定位方法中的步骤，例如图1所示的步骤s100～s200。电子设备100可以是部署有主轴定位系统的设备。在本技术的实施例中，以电子设备100是部署有主轴定位系统的设备为例进行描写。
[0066]
本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是电子设备100的示例，并不构成对电子设备100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如电子设备100还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0067]
处理器30可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器、单片机或者处理器30也可以是任何常规的处理器等。
[0068]
存储器20可用于存储计算机程序40和/或模块/单元，处理器30通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序40和/或模块/单元，以及调用存储在存储器20内的数据，实现电子设备100的各种功能。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备100的使用所创建的数据(比如音频数据)等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
[0069]
本技术还公开一种计算机可读存储介质存储计算机指令，当计算机指令在电子设备100上运行时，使得电子设备100执行本实施例的主轴定位方法。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。
[0070]
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种主轴定位方法，其特征在于，包括：获取用于表征对主轴进行加工定位的目标定位角度；检测所述目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，若检测到所述目标定位角度在所述预设主轴定位角度范围内，将所述主轴定位至所述目标定位角度。2.如权利要求1所述的主轴定位方法，其特征在于，在所述若检测到所述目标定位角度在预设主轴定位角度范围内之后，包括：获取主轴运行时的主轴倾斜角度；检测所述主轴倾斜角度是否被更改，在检测到所述主轴倾斜角度发生更改时，生成更改报警信息。3.如权利要求2所述的主轴定位方法，其特征在于，在检测到所述主轴倾斜角角度未发生更改时，所述将所述主轴定位至所述目标定位角度，包括：将所述目标定位角度转换为主轴脉冲当量，其中，所述主轴脉冲当量与所述目标定位角度一一对应；启动所述主轴运转；基于所述主轴脉冲当量定位运转中的所述主轴。4.如权利要求3所述的主轴定位方法，其特征在于，所述主轴定位方法还包括：保存所述目标定位角度和所述主轴脉冲当量至预设数据库中。5.如权利要求3所述的主轴定位方法，其特征在于，所述主轴定位方法还包括：检测基于所述主轴脉冲当量定位完成后的所述主轴是否定位完毕；若检测到所述主轴定位完毕，生成主轴定位完毕信息。6.如权利要求1所述的主轴定位方法，其特征在于，在所述检测所述目标定位角度是否在所述预设主轴定位角度范围内之后，还包括：在检测到所述目标定位角度不在所述预设主轴定位角度范围内之后，还包括：生成检测失败警示信息。7.如权利要求2所述的主轴定位方法，其特征在于，在所述在检测到所述主轴倾斜角度发生更改时之后，还包括：将发生更改的所述主轴倾斜角度进行复位，得到复位主轴倾斜角度；将所述复位主轴倾斜角度转换为主轴脉冲当量，其中，所述主轴脉冲当量与所述复位主轴倾斜角度一一对应；启动所述主轴运转；基于所述主轴脉冲当量定位运转中的所述主轴。8.一种主轴定位装置，其特征在于，所述定位主轴装置包括：获取模块，用于获取用于表征对主轴进行加工定位的目标定位角度；检测定位模块，用于检测所述目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，若检测到所述目标定位角度在所述预设主轴定位角度范围内，将所述主轴定位至所述目标定位角度。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于调用所述存储器中的指令，使得所述电子设备执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的主轴定位方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的主轴定位方法。

技术总结
本申请提供一种主轴定位方法、装置、电子设备和计算机存储介质，主轴定位方法包括：获取用于表征对主轴进行加工定位的目标定位角度；检测所述目标定位角度是否在预设主轴定位角度范围内，若检测到所述目标定位角度在所述预设主轴定位角度范围内，将所述主轴定位至所述目标定位角度。本申请可以精准定位主轴，避免人为手工定位造成的定位不准、产品加工精度不高等问题。不高等问题。不高等问题。


技术研发人员：廖华伟 杨俊国 包建中 唐伟 钟金诚 迭国磊 冉华山 梁智源
受保护的技术使用者：鸿富锦精密电子（成都）有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/7/21