可编程多轴设备的保护方法和相关设备与流程

1.本技术实施例涉及多轴设备技术领域，尤其涉及一种可编程多轴设备的保护方法和相关设备。


背景技术：

2.多轴运行设备因能够带动产品进行多维度的运动，因此在产品检查和运输中得到了广泛的应用，但是传统的可编程多轴时常会因人为的误操作造成机械设备执行动作时与周围环境或其他设备发生不良接触。之前的多轴装置中，少有能够随意编程多轴装置，一般此类设备利用的都是专业的编程软件，而且在出厂或最终运行过程中路径不会随意改变，因此通过在设计阶段让轴及轴上部件与其他部件之间尽量减少发生不良接触的可能性，以及调试工程师在编程过程中注意此问题来减少设备发生不良接触的风险。
3.为了降低多轴装置的交付成本，目前大多的多轴运行设备提供了可视化的路径编程界面，大大减少了路径编程的技术门槛，可以由更多的人来编辑、修改、优化这个路径。又因为操作门槛降低了，因此在编辑修改过程中就更有可能发生各个部件或者与其他环境发生碰撞的情况。而且为了保证装置的运行效果，装置的运行自由度也有了更高的要求，因此在轴的运行范围内大大增加了和其他轴发生不良接触的可能性。
4.为了解决以上出错的可能性，目前的方案是使用传感器来限制轴在某些情况下的运行范围，从而防止轴及轴部件间的不良接触，但是有以下缺点：
5.1、因为增加传感器，会大大增加装置的成本。
6.2、增加传感器后，控制器内还需要完成复杂的逻辑来利用此信号完成安全防护功能。
7.3、因为装置的升级优化后结构如果发生变化时，还需要调整控制器内逻辑，不利于装置的快速升级和优化。
8.4、随着使用场景的复杂化，装置的运行路径也变得越来越复杂，某些特殊的角度或者位置不能利用传感器来防止发生不良接触，因此通过安装传感器的手段也会渐渐失效。


技术实现要素：

9.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
10.为此，本发明的第一方面提供了一种可编程多轴设备的保护方法。
11.本发明的第二方面提供了一种计算机可读存储介质。
12.本发明的第三方面提供了一种控制装置。
13.本发明的第四方面提供了一种可编程多轴设备
14.有鉴于此，根据本技术实施例的第一方面提出了一种可编程多轴设备的保护方法，包括：
15.对可编程多轴设备进行建模，获取数字化模型；
16.在所述数字化模型的多个转轴中确定基准轴；
17.将多个转轴中除去所述基准轴以外的其他转轴分为位移转轴和侵入转轴；
18.基于位移转轴，获取空间移动信息；
19.基于所述侵入转轴，获取投影变化信息；
20.基于所述空间移动信息和所述投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围。
21.在一种可行的实施方式中，所述位移转轴在所述基准轴上的投影为第一投影，在所述位移转轴工作状态下，所述第一投影不会产生变化。
22.在一种可行的实施方式中，所述侵入转轴在所述基准轴上的投影为第二投影，在所述位移转轴工作状态下，所述第二投影会产生变化。
23.在一种可行的实施方式中，所述基于位移转轴，获取空间移动信息的步骤包括：
24.响应于作业指令，基于位移转轴的下一步的运行指令，确定数字化模型的状态；
25.将响应于作业指令之后的数字化模型状态和位移转轴的运动轨迹作为所述空间移动信息。
26.在一种可行的实施方式中，所述基于所述侵入转轴，获取投影变化信息的步骤包括：
27.响应于作业指令，基于侵入转轴的下一步的运行指令，确定数字化模型的状态；
28.将响应于作业指令之后的数字化模型状态、所述侵入轴的移动轨迹以及所述侵入转轴在所述基准轴上的投影的变换过程作为所述投影变化信息。
29.在一种可行的实施方式中，所述基于所述空间移动信息和所述投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围的步骤包括：
30.基于所述空间移动信息和所述投影变化信息，确定所述位移转轴和所述侵入转轴的第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置；
31.基于所述第一极限碰撞位置和/或所述第一极限干涉位置，确定可编程多轴设备的可编程范围。
32.在一种可行的实施方式中，所述基于所述空间移动信息和所述投影变化信息，确定所述位移转轴和所述侵入转轴的第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置的步骤包括：
33.以所述基准轴为基准构建空间坐标系；
34.基于所述位移转轴的运动轨迹、所述侵入轴的移动轨迹以及所述侵入转轴在所述基准轴上的投影的变换过程，确定坐标系交互状态；
35.基于所述坐标系交互状态，确定所述第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置。
36.在一种可行的实施方式中，所述可编程多轴设备还包括非转轴部件，所述可编程多轴设备的保护方法还包括：
37.基于所述非转轴部件，确定禁止区域；
38.基于所述禁止区域、所述空间移动信息和所述投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围。
39.在一种可行的实施方式中，所述基于所述禁止区域、所述空间移动信息和所述投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围的步骤包括：
40.基于所述空间移动信息和所述投影变化信息，确定所述位移转轴、所述侵入转轴、所述基准轴和所述非转轴部件的第二极限碰撞位置和/或第二极限干涉位置；
41.基于所述第二极限碰撞位置和/或所述第二极干涉位置，确定可编程多轴设备的可编程范围。
42.在一种可行的实施方式中，所述基于所述非转轴部件，确定禁止区域的步骤包括：
43.将数字化模型中的非转轴部件放大第一阈值，将放大后的所述非转轴部件所占用的空间作为禁止区域。
44.在一种可行的实施方式中，所述可编程多轴设备用于运载产品和/或待检测的中间产物；
45.所述基准轴为用于运载产品和/或待检测的中间产物的运输轴；
46.所述位移转轴为用于带动产品和/或待检测的中间产物沿着高度或宽度方向移动的转轴；
47.所述侵入转轴为用于带动产品和/或待检测的中间产物转动的转轴。
48.在一种可行的实施方式中，所述位移转轴与所述基准轴正相交。
49.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备的保护方法还包括：
50.基于所述可编程范围，确定编程警示范围；
51.设定编程禁止范围，以修正所述可编程范围。
52.在一种可行的实施方式中，基于所述数字化模型，选取旋转中心；
53.基于所述旋转中心，确定编程坐标系；
54.基于所述编程坐标系对所述可编程多轴设备进行编程。
55.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备的保护方法还包括：
56.响应于校准指令，调整不同位移转轴的位置，使得不同位移转轴处于极限接近和极限远离的位置；
57.基于所述极限接近和极限远离的位置对所述移转轴的位置坐标进行校准。
58.在一种可行的实施方式中，所述校准指令是在所述可编程多轴设备完成装配后或进行检修后发出的。
59.根据本技术实施例的第二方面提出了一种计算机可读存储介质，
60.所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，实现如上述任一技术方案所述的可编程多轴设备的保护方法。
61.根据本技术实施例的第三方面提出了一种控制装置，包括：
62.存储器，存储有计算机程序；
63.处理器，执行所述计算机程序；
64.其中，所述处理器在执行所述计算机程序时，实现如上述任一技术方案所述的可编程多轴设备的保护方法。
65.根据本技术实施例的第四方面提出了一种可编程多轴设备，包括：
66.如上述技术方案所述的计算机可读存储介质或如上述技术方案所述的控制装置。
67.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备还包括：
68.x轴驱动模组；
69.y轴驱动模组，所述x轴驱动模组连接于所述y轴驱动模组；
70.z轴驱动模组，所述y轴驱动模组连接于所述z轴驱动模组；
71.第一转轴模组，所述第一转轴模组连接于所述x轴驱动模组，用于带动所述x轴驱动模组翻转。
72.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备还包括：
73.载台，所述载台设置在所述x轴驱动模组上；
74.第二转轴模组，所述第二转轴模组用于带动所述载台旋转。
75.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
76.本技术实施例提供的可编程多轴设备的保护方法，先对可编程多轴设备进行建模，获取数字化模型，进一步地将数字化模型中的转轴分为基准轴、位移转轴和侵入转轴，再进一步地获取位移转轴和侵入转轴工作过程中与基准轴的位置可空间关系，进一步即可确定基准轴、位移转轴和侵入转轴三者相互干涉或碰撞的情况，基于此即可确定出可编程多轴设备的可编程范围，使得用户能够在可编程范围内对可编程多轴设备进行编程，可以充分发挥可编程多轴设备的可编程效果，同时可以降低可编程多轴设备在使用过程中，因人为的误操作造成机械设备执行动作时与周围环境或其他设备发生不良接触的概率，提高了可编程多轴设备使用的安全性，可以提高使用寿命，降低故障率，提高用户体验。
附图说明
77.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
78.图1为本技术提供的一种实施例的可编程多轴设备的保护方法的示意性步骤流程图；
79.图2为本技术提供的一种实施例的可编程多轴设备的保护方法的一种执行状态的示意图；
80.图3为本技术提供的一种实施例的可编程多轴设备的保护方法的另一种执行状态的示意图；
81.图4为本技术提供的一种实施例的可编程多轴设备的保护方法的又一种执行状态的示意图；
82.图5为本技术提供的一种实施例的可编程多轴设备的保护方法的再一种执行状态的示意图；
83.图6为本技术提供的一种实施例的计算机可读存储介质的结构框图；
84.图7为本技术提供的一种实施例的控制装置的结构框图；
85.图8为本技术提供的一种实施例的可编程多轴设备的示意性结构图；
86.图9为本技术提供的一种实施例的可编程多轴设备的第一转轴模组、载台和第二转轴模组的示意性结构图。
87.其中，图2至图5、图8和图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
88.110基准轴、120移动轴、130非转轴部件、140禁止区域、150编程禁止范围、410x轴驱动模组、420y轴驱动模组、430z轴驱动模组、440第一转轴模组、450载台、460第二转轴模组。
具体实施方式
89.为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本技术实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本技术实施例技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
90.如图1所示，根据本技术实施例的第一方面提出了一种可编程多轴设备的保护方法，包括：
91.步骤101：对可编程多轴设备进行建模，获取数字化模型。可以理解的是，可以通过机械设计软件导出对可编程多轴设备的部件模型，且对可编程多轴设备的旋转轴及轴部件建立数学变化模型，即可获取到对可编程多轴设备的数字化模型。
92.步骤102：在数字化模型的多个转轴中确定基准轴。可以理解的是，可编程多轴设备具有多个转轴，在选定基准轴的过程中，可以选择可编程多轴设备的非主要编程轴作为基准轴，或将多个转轴之中可编程方式最少的转轴作为基准轴，以用于对产品进行运输或检查的可编程多轴设备为例，可编程多轴设备的x轴可以仅作为运输轴并不作为装置的主要编程运动轴且不会因为x轴的变化与其他部件造成不良接触，可以将x轴选定为基准轴，无需对基准轴的位置移动和投影变化进行检测，可以利用其他转轴在基准轴上的平面投影来进行检测和预测运行轨迹，也就是不检测基准轴的变化对其他部件的干涉和不良接触。
93.步骤103：将多个转轴中除去基准轴以外的其他转轴分为位移转轴和侵入转轴。可以理解的是，除了基准轴之外的其他转轴，如若编程不当，可能会发生干涉或碰撞，因此可以基于转轴的运动类型或与基准轴之间的关系来对转轴进行种类划分，进一步地，可以划分为位移转轴和侵入转轴。
94.步骤104：基于位移转轴，获取空间移动信息。可以理解的是，对比位移转轴，位移转轴在运动时其部件在基准轴的平面投影不会发生形状变化，仅仅是做空间方面上的位移。针对这种情况，仅需将部件的模型文件导入到软件中，对数字化模型的空间位置进行监控和预测，即可获取到空间移动信息。
95.步骤105：基于侵入转轴，获取投影变化信息。可以理解的是，对于侵入转轴，侵入转轴运动时会有旋转情况的发生，会造成部件在基准轴平面的投影发生形状变化。针对这种情况就不仅仅需要对空间位置监控，还需要根据数字化模型做投影形状的变换，以获取到投影变化信息。
96.步骤106：基于空间移动信息和投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围。可以理解的是，在获取到空间移动信息和投影变化信息之后，就可将各个转轴的实际位置以及对转轴命令位置转为模型的变化及移动，通过对模型的碰撞或者干涉检测即可达成多轴装置的安全监测及预测，进一步地基于碰撞或干涉的状态即可明确可编程多轴设备的可编程范围，通过该可编程范围可以起到指导作用，使得用户能够在可编程范围内对可编程多轴设备进行编程，可以充分发挥可编程多轴设备的可编程效果，同时可以降低可编程多轴设备在使用过程中，因人为的误操作造成机械设备执行动作时与周围环境或其他设备发生不良接触的概率，提高了可编程多轴设备使用的安全性，可以提高使用寿命，降低故障率，提高用户体验。
97.本技术实施例提供的可编程多轴设备的保护方法，先对可编程多轴设备进行建
模，获取数字化模型，进一步地将数字化模型中的转轴分为基准轴、位移转轴和侵入转轴，再进一步地获取位移转轴和侵入转轴工作过程中与基准轴的位置可空间关系，进一步即可确定基准轴、位移转轴和侵入转轴三者相互干涉或碰撞的情况，基于此即可确定出可编程多轴设备的可编程范围，使得用户能够在可编程范围内对可编程多轴设备进行编程，可以充分发挥可编程多轴设备的可编程效果，同时可以降低可编程多轴设备在使用过程中，因人为的误操作造成机械设备执行动作时与周围环境或其他设备发生不良接触的概率，提高了可编程多轴设备使用的安全性，可以提高使用寿命，降低故障率，提高用户体验。
98.在一种可行的实施方式中，位移转轴在基准轴上的投影为第一投影，在位移转轴工作状态下，第一投影不会产生变化。
99.在该技术方案中，进一步提供了位移转轴的确定方式，位移转轴在运动过程中在基准轴之上的投影不会产生变化，因此在位移转轴运行过程中不会侵入到基准轴，如位移转轴可以是与基准轴进行正相交的轴，在基准轴为x轴的情况下，位移转轴可以为y轴或z轴。
100.在一种可行的实施方式中，侵入转轴在基准轴上的投影为第二投影，在位移转轴工作状态下，第二投影会产生变化。
101.在该技术方案中，进一步提供了确定侵入转轴的步骤，侵入转轴在运行过程中在基准轴上的投影会产生变化，因此侵入转轴在运行过程中是有可能侵入到基准轴的，如在基准轴为x轴的情况下，侵入转轴可以为可以相对于x轴进行选择的轴，或可以为可以带动x轴旋转的转轴。
102.在一种可行的实施方式中，基于位移转轴，获取空间移动信息的步骤包括：响应于作业指令，基于位移转轴的下一步的运行指令，确定数字化模型的状态；将响应于作业指令之后的数字化模型状态和位移转轴的运动轨迹作为空间移动信息。
103.在该技术方案中，进一步提供了确定空间移动信息的具体步骤，可以基于数字化模型来构建空间坐标系，进一步地检查者发出作业指令，位移转轴在作业指令的作用下进行运动，通过实时获取位移转轴的轴坐标参数，即可对位移转轴的运动轨迹进行监控，通过计算下一步的运行指令来预测数字化模型状态，如此设置便于空间移动信息的获取。
104.在一种可行的实施方式中，基于侵入转轴，获取投影变化信息的步骤包括：响应于作业指令，基于侵入转轴的下一步的运行指令，确定数字化模型的状态；将响应于作业指令之后的数字化模型状态、侵入轴的移动轨迹以及侵入转轴在基准轴上的投影的变换过程作为投影变化信息。
105.在该技术方案中，进一步提供了确定投影变化信息的步骤，可以基于数字化模型来构建空间坐标系，进一步地检查者发出作业指令，侵入转轴，在作业指令的作用下进行运动，通过实时获取侵入转轴的轴坐标参数，即可对侵入转轴的运动轨迹进行监控，通过计算下一步的运行指令来预测数字化模型状态，如此设置便于空间移动信息的获取。同时还需要获取侵入转轴运动过程中在基准轴之上的投影变化状态。以侵入轴为可以相对于基准轴进行转动的轴为例，旋转轴是一个近似长方体会以z轴为中心进行旋转，旋转中心为旋转轴的中心点，因此对于旋转轴来说它在基准轴上的投影就是一个长度不断变换的长方形。
106.在一种可行的实施方式中，基于空间移动信息和投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围的步骤包括：基于空间移动信息和投影变化信息，确定位移转轴和侵入
转轴的第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置；基于第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置，确定可编程多轴设备的可编程范围。
107.在该技术方案中，进一步提供了确定可编程多轴设备的可编程范围的具体步骤，在确定了空间移动信息和投影变化信息之后，进一步即可获取到不同部件之间的第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置，可以理解的是第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置是指刚刚发生碰撞或干涉的位置，进一步基于这些位置即可确定可编程范围。
108.在一种可行的实施方式中，基于空间移动信息和投影变化信息，确定位移转轴和侵入转轴的第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置的步骤包括：以基准轴为基准构建空间坐标系；基于位移转轴的运动轨迹、侵入轴的移动轨迹以及侵入转轴在基准轴上的投影的变换过程，确定坐标系交互状态；基于坐标系交互状态，确定第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置。
109.在该技术方案中，在构建了空间坐标系的前提下，确定第一极限碰撞位置和/或第一极限干涉位置的步骤可以包括，通过基准轴、位移转轴和侵入转轴的坐标参数以及轴的运动特性(直线运动或者旋转)来计算各个轴及部件在基准轴平面的投影，通过各个部件的投影坐标来计算是否有边界相交或者包含，如果发生了相交或者包含即可认为发生了碰撞或者干涉，如此设置可以提高干涉或碰撞的确定效率。
110.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备还包括非转轴部件，可编程多轴设备的保护方法还包括：基于非转轴部件，确定禁止区域；基于禁止区域、空间移动信息和投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围。
111.在该技术方案中，进一步考虑到了可编程多轴设备还包括非转轴部件，这些非转轴部件会侵入到多个转轴的运动空间之中。如在可编程多轴设备是用于对产品进行运输时，那么可编程多轴设备的上下料的机构或横梁可以为非转轴部件，上下料机构必须要侵入到轴的运动空间中去，为了提高设备的机械强度，横梁也会侵入到转轴的运动空间中。
112.在该技术方案中，非转轴部件因没有转轴，因此非转轴部件是静止不懂的，因此可以快速添加禁止区域，模拟装置的其非转轴部件可能会对轴部件发生不良接触的情况，而且这些禁止区域在软件中可以根据输入的io变化形成一系列相应的变化，能够提高禁止区域的添加速度。
113.如图2所示，示出了数字化模型一种运行状态的示意图，图中基准轴110、位移转轴120和非转轴部件130之间并未产生接触，这种状态为安全状态。
114.如图3所示，示出了数字化模型一种运行状态的示意图，图中位移转轴120与非转轴部件130之间产生了碰撞。
115.在一种可行的实施方式中，基于禁止区域、空间移动信息和投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围的步骤包括：基于空间移动信息和投影变化信息，确定位移转轴、侵入转轴、基准轴和非转轴部件的第二极限碰撞位置和/或第二极限干涉位置；基于第二极限碰撞位置和/或第二极干涉位置，确定可编程多轴设备的可编程范围。
116.在该技术方案中，在存在侵入了转轴运动空间的非转轴部件的情况下，可以确定移转轴、侵入转轴、基准轴和非转轴部件之间的干涉和碰撞状态，进一步识别到第二极限碰撞位置和/或第二极限干涉位置，基于第二极限碰撞位置和/或第二极限干涉位置来确定可编程范围，可以进一步降低转轴与非转轴部件发生碰撞或干涉的概率，进一步提高了设备
的运行安全度。
117.在一种可行的实施方式中，基于非转轴部件，确定禁止区域的步骤包括：将数字化模型中的非转轴部件放大第一阈值，将放大后的非转轴部件所占用的空间作为禁止区域。
118.在该技术方案中，进一步提供了确定禁止区域的方式，可以通过对非转轴部件进行放大的方式来确定禁止区域，如此设置使得可编程范围的确定更加安全。
119.可以理解的是，第一阈值可以基于实际需求进行设定，第一阈值取值越大则可编程范围越为安全，但是可编程范围会减小，第一阈值的取值应当大于1。
120.如图4所示，示出了数字化模型一种运行状态的示意图，其中设定了禁止区域140，位移转轴120与禁止区域140发生了干涉。
121.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备用于运载产品和/或待检测的中间产物；基准轴为用于运载产品和/或待检测的中间产物的运输轴；位移转轴为用于带动产品和/或待检测的中间产物沿着高度或宽度方向移动的转轴；侵入转轴为用于带动产品和/或待检测的中间产物转动的转轴。
122.在该技术方案中，进一步提供了基准轴、位移转轴和侵入转轴的确定方式，基准轴为用于运载产品和/或待检测的中间产物的运输轴，基准轴的可编程方式最少；位移转轴为用于带动产品和/或待检测的中间产物沿着高度或宽度方向移动的转轴，使得位移转轴位移转轴在运动时其部件在基准轴的平面投影不会发生形状变化；侵入转轴为用于带动产品和/或待检测的中间产物转动的转轴，使得侵入转轴运动时会有旋转情况的发生，会造成部件在基准轴平面的投影发生形状变化。
123.在一种可行的实施方式中，位移转轴与基准轴正相交。如此设置便于位移转轴的尽快确定，在基准轴为x轴的情况下，位移转轴可以为y轴或z轴。
124.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备的保护方法还包括：基于可编程范围，确定编程警示范围。
125.在确定了可编程范围之后，可以进一步确定编程警示范围，基于此可以设置编程人员的权限，禁止编程人员在编程警示范围内进行编程，可以更好地保护可编程多轴设备。
126.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备的保护方法还包括：设定编程禁止范围，以修正可编程范围。
127.在该技术方案中，也可以通过直接介入的方式为可编程多轴设备明确设置编程禁止范围，这样可以灵活控制防护的范围，使得可编程多轴设备的保护具备充分的自由度。
128.如图5所示，其中设定了编程禁止范围150，在用户编程过程中，在不得到权限的情况下，编程人员不可以控制其他转轴进入到编程禁止范围150。
129.在一种可行的实施方式中，基于数字化模型，选取旋转中心；基于旋转中心，确定编程坐标系；基于编程坐标系对可编程多轴设备进行编程。
130.在该技术方案中，还可以基于数字化模型确定旋转中心，进一步基于旋转中心确定编程坐标系来进行统一的编程，可以进一步降低编程的难度，同时使得部件的运行控制在同一个坐标系之下，能够提高控制精度。
131.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备的保护方法还包括：响应于校准指令，调整不同位移转轴的位置，使得不同位移转轴处于极限接近和极限远离的位置；基于极限接近和极限远离的位置对移转轴的位置坐标进行校准。
132.在该技术方案中，考虑到每个装置间因为装配的工艺、机加件的工艺不能保证各个部件在同一路径参数下空间保持一致，因此可以通过发出校准指令的方式来校准轴间关系，通过控制不同的移转轴处于极限接近和极限远离的位置，在对不同的移动轴的位置坐标进行校准，能够使不同的移动轴和基准轴精准定位在同一个坐标系下，能够使可编程多轴设备的控制更加精准。
133.以编程多轴设备的的x轴为基准轴、y轴和z轴为移动轴为例，校准过程可以包括如下步骤：
134.在机械设计完成后，利用机械设计软件快速导出轴部件外轮廓的点坐标。同时将这个外轮廓坐标导入到软件平台中，即可生成各个部件的空间模型。同时指定模型的旋转中心即可建立起模型的数学变化模型；
135.调整y轴和z轴，控制上部件的下端和下部件的上端刚好触碰，计算z轴的相对空间位置；
136.调整y轴和z轴，让上部件的右端更好和下部件的左端触屏，计算y轴的相对空间位置；其中，上部件主要是指z轴及其轴上的部件，上部件是沿z轴上下运动的，主要位于机台的上部分。下部件是侵入转轴上的部件，他是沿x轴旋转的部件。
137.在各个转轴的模型建立完成后以及各个轴的相对位置校准后，此时即可实时的反应实际装置的位置状态。在设置编程警示范围，即可对可编程多轴设备起到动态安全防护的作用。
138.在一种可行的实施方式中，校准指令是在可编程多轴设备完成装配后或进行检修后发出的。
139.如图6所示，根据本技术实施例的第二方面提出了一种计算机可读存储介质301，计算机可读存储介质301存储有计算机程序302，实现如上述任一技术方案的可编程多轴设备的保护方法。
140.本技术实施例提供的计算机可读存储介质301，因实现了如上述任一技术方案的可编程多轴设备的保护方法，因此该计算机可读存储介质301具备上述技术方案的可编程多轴设备的保护方法的全部有益效果。
141.本技术实施例提供的计算机可读存储介质301，先对可编程多轴设备进行建模，获取数字化模型，进一步地将数字化模型中的转轴分为基准轴、位移转轴和侵入转轴，再进一步地获取位移转轴和侵入转轴工作过程中与基准轴的位置可空间关系，进一步即可确定基准轴、位移转轴和侵入转轴三者相互干涉或碰撞的情况，基于此即可确定出可编程多轴设备的可编程范围，使得用户能够在可编程范围内对可编程多轴设备进行编程，可以充分发挥可编程多轴设备的可编程效果，同时可以降低可编程多轴设备在使用过程中，因人为的误操作造成机械设备执行动作时与周围环境或其他设备发生不良接触的概率，提高了可编程多轴设备使用的安全性，可以提高使用寿命，降低故障率，提高用户体验。
142.基于这样的理解，本技术的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施场景所述的方法。
143.如图7所示，根据本技术实施例的第三方面提出了一种控制装置，包括：存储器
401，存储有计算机程序；处理器402，执行计算机程序；其中，处理器402在执行计算机程序时，实现如上述任一技术方案的可编程多轴设备的保护方法。
144.本技术实施例提供的控制装置，因实现了如上述任一技术方案的可编程多轴设备的保护方法，因此该控制装置具备上述技术方案的可编程多轴设备的保护方法的全部有益效果。
145.本技术实施例提供的控制装置，先对可编程多轴设备进行建模，获取数字化模型，进一步地将数字化模型中的转轴分为基准轴、位移转轴和侵入转轴，再进一步地获取位移转轴和侵入转轴工作过程中与基准轴的位置可空间关系，进一步即可确定基准轴、位移转轴和侵入转轴三者相互干涉或碰撞的情况，基于此即可确定出可编程多轴设备的可编程范围，使得用户能够在可编程范围内对可编程多轴设备进行编程，可以充分发挥可编程多轴设备的可编程效果，同时可以降低可编程多轴设备在使用过程中，因人为的误操作造成机械设备执行动作时与周围环境或其他设备发生不良接触的概率，提高了可编程多轴设备使用的安全性，可以提高使用寿命，降低故障率，提高用户体验。
146.在一些示例中，该控制装置还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(radio frequency，rf)电路，传感器、音频电路、wi-fi模块等等。用户接口可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)等，可选用户接口还可以包括usb接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)等。
147.在示例性实施例中，控制装置还可以包括：输入输出接口和显示设备，其中，各个功能单元之间可以通过总线完成相互间的通信。该存储器存储有计算机程序，处理器，用于执行存储器上所存放的程序，执行上述实施例中的方法。
148.上述存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理上述方法的实体设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与信息处理实体设备中其它硬件和软件之间通信。
149.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过硬件实现。
150.如图8和图9所示，根据本技术实施例的第四方面提出了一种可编程多轴设备，包括：如上述技术方案的计算机可读存储介质或如上述技术方案的控制装置。
151.本技术实施例提供的可编程多轴设备因包括了如上述技术方案的计算机可读存储介质或如上述技术方案的控制装置，因此该可编程多轴设备具备上述技术方案的计算机可读存储介质或控制装置的技术效果，在此不做赘述。
152.在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备还包括：x轴驱动模组410；y轴驱动模组420，x轴驱动模组410连接于y轴驱动模组420；z轴驱动模组430，y轴驱动模组420连接于z轴驱动模组430；第一转轴模组440，第一转轴模组440连接于x轴驱动模组410，用于带动x轴驱动模组410翻转。
153.在该技术方案中，可编程多轴设备还可以包括x轴驱动模组410、y轴驱动模组420、z轴驱动模组430和第一转轴模组440，基于此通过可编程多轴设备可以带动产品进行三个方向的移动，同时可以带动产品绕着x轴进行旋转，便于对产品进行检查，通过可编程多轴设备包括如上述技术方案的计算机可读存储介质或如上述技术方案的控制装置，可以明确
各个驱动模组的可编程范围，能够使得可编程多轴设备的运行更加安全。
154.如图9所示，在一种可行的实施方式中，可编程多轴设备还包括：载台450，载台450设置在x轴驱动模组410上；第二转轴模组460，第二转轴模组460用于带动载台450旋转。
155.在该技术方案中，可编程多轴设备还可以包括载台450和第二转轴模组460，通过载台450的设置可以对产品进行固定，通过第二转轴模组460可以带动产品进行转动，使得可编程多轴设备带动产品移动的方式更加多样化，便于多角度地对产品进行检查。
156.在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
157.本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
158.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
159.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可编程多轴设备的保护方法，其特征在于，包括：对可编程多轴设备进行建模，获取数字化模型；在所述数字化模型的多个转轴中确定基准轴；将多个转轴中除去所述基准轴以外的其他转轴分为位移转轴和侵入转轴；基于位移转轴，获取空间移动信息；基于所述侵入转轴，获取投影变化信息；基于所述空间移动信息和所述投影变化信息，确定可编程多轴设备的可编程范围。2.根据权利要求1所述的可编程多轴设备的保护方法，其特征在于，所述位移转轴在所述基准轴上的投影为第一投影，在所述位移转轴工作状态下，所述第一投影不会产生变化。3.根据权利要求2所述的可编程多轴设备的保护方法，其特征在于，所述侵入转轴在所述基准轴上的投影为第二投影，在所述位移转轴工作状态下，所述第二投影会产生变化。4.根据权利要求1所述的可编程多轴设备的保护方法，其特征在于，所述基于位移转轴，获取空间移动信息的步骤包括：响应于作业指令，基于位移转轴的下一步的运行指令，确定数字化模型的状态；将响应于作业指令之后的数字化模型状态和位移转轴的运动轨迹作为所述空间移动信息。5.根据权利要求4所述的可编程多轴设备的保护方法，其特征在于，所述基于所述侵入转轴，获取投影变化信息的步骤包括：响应于作业指令，基于侵入转轴的下一步的运行指令，确定数字化模型的状态；将响应于作业指令之后的数字化模型状态、所述侵入轴的移动轨迹以及所述侵入转轴在所述基准轴上的投影的变换过程作为所述投影变化信息。6.一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有计算机程序，实现如权利要求1至5中任一项所述的可编程多轴设备的保护方法。7.一种控制装置，其特征在于，包括：存储器，存储有计算机程序；处理器，执行所述计算机程序；其中，所述处理器在执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至5中任一项所述的可编程多轴设备的保护方法。8.一种可编程多轴设备，其特征在于，包括：如权利要求6所述的计算机可读存储介质或如权利要求7所述的控制装置。9.根据权利要求8所述的可编程多轴设备，其特征在于，还包括：x轴驱动模组；y轴驱动模组，所述x轴驱动模组连接于所述y轴驱动模组；z轴驱动模组，所述y轴驱动模组连接于所述z轴驱动模组；第一转轴模组，所述第一转轴模组连接于所述x轴驱动模组，用于带动所述x轴驱动模组翻转。
10.根据权利要求9所述的可编程多轴设备，其特征在于，还包括：载台，所述载台设置在所述x轴驱动模组上；第二转轴模组，所述第二转轴模组用于带动所述载台旋转。

技术总结
本申请实施例公开了一种可编程多轴设备的保护方法及相关设备，该可编程多轴设备的保护方法先对可编程多轴设备进行建模，获取数字化模型，进一步地将数字化模型中的转轴分为基准轴、位移转轴和侵入转轴，再获取位移转轴和侵入转轴工作过程中与基准轴的位置可空间关系，进一步即可确定基准轴、位移转轴和侵入转轴三者相互干涉或碰撞的情况，基于此即可确定出可编程多轴设备的可编程范围。使得用户能够在可编程范围内对可编程多轴设备进行编程，可以充分发挥可编程多轴设备的可编程效果，同时可以降低可编程多轴设备在使用过程中因人为的误操作造成机械设备执行动作时与周围环境或其他设备发生不良接触的概率，提高了可编程多轴设备使用的安全性。多轴设备使用的安全性。多轴设备使用的安全性。


技术研发人员：屈星鹏 孙二东 张成林 杨松 王志雷 张武杰
受保护的技术使用者：中科慧远智能装备（广东）有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/8/6