基于虚拟调试的五轴联动机床AC联动摆头的调试方法与流程

基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法
技术领域
1.本发明涉及数控机床领域，具体而言，本发明涉及一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法。


背景技术：

2.装备制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家，也无不高度重视。随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了迫切的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征，而代表机床制造业最高境界的是五轴联动机床，从某种意义上说，它反映了一个国家的工业发展水平状况。五轴联动机床有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。
3.ac联动摆头是五轴联动机床中重要的组成部件，摆头的设计制造决定了机床性能品质的高低，在通常的调试中，需要使用真实的ac联动摆头才能进行控制程序、参数验证、故障测试方面测试，而一旦实际制造或者控制出现问题，将会照成严重的经济损失，同时，也延长了机床制造周期。


技术实现要素：

4.为了寻找更为有效的ac联动摆头调试的实现方案，本发明提供了一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法，该方法包括如下步骤：
5.建立ac联动摆头机械模型并将所述ac联动摆头机械模型导入虚拟调试模块；
6.按照预设模板配置ac联动摆头信息，调用可编程控制器读取所述ac联动摆头信息并传送所述ac联动摆头信息至虚拟调试控制器，其中所述ac联动摆头信息包括ac联动摆头机械结构参数、ac联动摆头通讯协议及ac联动摆头运动控制方式；
7.基于所述虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型在所述虚拟调试模块中调试ac联动摆头，并将调试结果经由所述虚拟调试控制器反馈至所述可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足预设条件。
8.优选地，所述预设条件为预置摆头设计参数，所述基于所述虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型在所述虚拟调试模块中调试ac联动摆头，并将调试结果经由所述虚拟调试控制器反馈至所述可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足预设条件包括如下步骤：
9.从调试结果中获取所述ac联动摆头的调试设计参数信息；
10.比对所述调试设计参数信息与所述预置摆头设计参数，并判断两者之差是否在预设阈值范围，若是，则所述ac联动摆头满足预设条件。
11.优选地，所述预设条件为预置故障控制程序信息，所述基于所述虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型在所述虚拟调试模块中调试ac联动摆头，并将调试结果经由所述虚拟调试控制器反馈至所述可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足
预设条件包括如下步骤：
12.从调试结果中获取所述ac联动摆头的调试故障控制程序信息；
13.比对所述调试故障控制程序信息与所述预置故障控制程序信息，并判断两者是否一致，若是，则所述ac联动摆头满足预设条件。
14.优选地，所述调用可编程控制器读取所述ac联动摆头信息并传送所述ac联动摆头信息至虚拟调试控制器包括如下步骤：
15.所述可编程控制器通过opc ua协议将所述ac联动摆头信息传送至所述虚拟调试控制器。
16.优选地，所述将调试结果经由所述虚拟调试控制器反馈至所述可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足预设条件包括如下步骤包括如下步骤：
17.使用opc ua协议将调试结果经由所述虚拟调试控制器反馈至所述可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足预设条件。
18.优选地，所述ac联动摆头运动控制方式为实现ac联动摆头的a轴和/或c轴运动方式的ac联动摆头运动控制方式。
19.优选地，所述ac联动摆头通讯协议为实现ac联动摆头执行动作的分配协议。
20.优选地，所述ac联动摆头机械结构参数为实现ac联动摆头的参数信息。
21.优选地，所述基于所述虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型在所述虚拟调试模块中调试ac联动摆头，并将调试结果经由所述虚拟调试控制器反馈至所述可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足预设条件之后，包括如下步骤：
22.若所述ac联动摆头未满足预设条件，则生成并推送提醒信息。
23.与现有技术相比，本发明一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法具有如下有益效果：
24.本发明一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法通过巧妙设置虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型实现了对ac联动摆头的虚拟调试，不仅避免了制造真实的ac联动摆头，还避免了潜在的生产事故发生，并在一定程度上缩短了机床制造周期，提升了社会生产效率。
25.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
26.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
27.图1为本发明一个实施例一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法的流程示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
29.在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照
特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、103等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1，图1示出了本发明实施例一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法包括如下步骤：
32.步骤s101：建立ac联动摆头机械模型并将所述ac联动摆头机械模型导入虚拟调试模块。
33.具体地，该ac联动摆头机械模型可以基于任一机械工程设计软件，譬如solidworks、proe，进行设计，本发明实施例对此不作限制。虚拟调试模块为完成ac联动摆头虚拟调试而实现的模块单元。
34.步骤s103、按照预设模板配置ac联动摆头信息，调用可编程控制器读取所述ac联动摆头信息并传送所述ac联动摆头信息至虚拟调试控制器，其中所述ac联动摆头信息包括ac联动摆头机械结构参数、ac联动摆头通讯协议及ac联动摆头运动控制方式。
35.在一些实施方式中，预设模板配置可以基于可扩展性标记语言进行配置，本发明实施例对此不做限制，具体地，ac联动摆头运动控制方式为实现ac联动摆头的a轴和/或c轴运动方式的ac联动摆头运动控制方式；ac联动摆头通讯协议为实现ac联动摆头执行动作的分配协议；ac联动摆头机械结构参数为实现ac联动摆头的参数信息。
36.优选地，调用可编程控制器读取ac联动摆头信息并传送ac联动摆头信息至虚拟调试控制器包括如下步骤：
37.可编程控制器通过opc ua协议将ac联动摆头信息传送至所述虚拟调试控制器。
38.opc ua协议是opc基金会近些年在之前opc应用的基础上推出了一个新的opc标准协议，opc ua接口协议包含了之前的a&e，da，opc xml da or had，只使用一个地址空间就能访问之前所有的对象，而且不受windows平台限制，因为它是从传输层以上来定义的。opc ua协议具有更加安全、可靠、中性的优势，为制造现场到生产计划或企业资源计划系统传输原始数据和预处理信息。同时，由于使用了基于面向服务的技术，opc ua具有平台独立的属性，可以实施全新的、节省成本的自动化理念。嵌入式现场设备、过程控制系统、可编程逻辑控制器、网关或者操作员面板可以依靠opc ua服务器，直接连到操作系统，诸如嵌入的windows、linux、vxworks、qnx、rtos或者其他系统。使用一台独立的windows pc用做opc服务器，提供对非windows设备数据访问的模式今天已经淘汰。当然，opc ua组件也可以在unix操作系统的信息技术系统中使用，诸如：solaris、hpux、aix、linux等，可以是企业资源计划系统，可以是生产计划和监控软件，还可以是电子商务应用。opc ua的组件功能是可以是伸缩的：小到一个嵌入式设备的瘦应用，大到公司级别大型计算机的数据管理系统。
39.步骤s105：基于所述虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型在
所述虚拟调试模块中调试ac联动摆头，并将调试结果经由所述虚拟调试控制器反馈至所述可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足预设条件。
40.在一些实施方式中，预设条件为预置摆头设计参数，基于虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型在虚拟调试模块中调试ac联动摆头，并将调试结果经由虚拟调试控制器反馈至可编程控制器，以检验ac联动摆头是否满足预设条件包括如下步骤：
41.从调试结果中获取ac联动摆头的调试设计参数信息；
42.比对调试设计参数信息与预置摆头设计参数，并判断两者之差是否在预设阈值范围，若是，则ac联动摆头满足预设条件。
43.示例地，预置摆头设计参数为ac联动摆头可沿a轴进行正负180度旋转，如果获得的调试设计参数信息也是如此，则ac联动摆头满足预设条件。
44.当然了，考虑到本发明实施例不仅包括参数验证及控制程序，还包括故障测试，因此，预设条件亦可为预置故障控制程序信息，这样，基于虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型在虚拟调试模块中调试ac联动摆头，并将调试结果经由虚拟调试控制器反馈至可编程控制器，以检验ac联动摆头是否满足预设条件包括如下步骤：
45.从调试结果中获取ac联动摆头的调试故障控制程序信息；
46.比对调试故障控制程序信息与预置故障控制程序信息，并判断两者是否一致，若是，则所述ac联动摆头满足预设条件。
47.这样，本发明实施例在设置了ac联动摆头的运动相检测信号、ac联动摆头机械及运动参数、ac联动摆头运动参数之后，就可以通过虚拟调试控制器来模拟控制ac联动摆头的控制程序、参数验证、故障测试方面测试，从而验证ac联动摆头机械结构设计合理性及控制程序的控制逻辑。
48.同上所述，将调试结果经由虚拟调试控制器反馈至可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足预设条件包括如下步骤包括如下步骤：
49.使用opc ua协议将调试结果经由虚拟调试控制器反馈至可编程控制器，以检验所述ac联动摆头是否满足预设条件。
50.值得一提的是，为了便于用户修改，提升产品开发效率，本发明实施例在基于虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型在虚拟调试模块中调试ac联动摆头，并将调试结果经由虚拟调试控制器反馈至所述可编程控制器，以检验ac联动摆头是否满足预设条件之后，还包括如下步骤：
51.若ac联动摆头未满足预设条件，则生成并推送提醒信息。
52.与现有技术相比，本发明实施例一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法具有如下有益效果：
53.本发明实施例一种基于虚拟调试的五轴联动机床ac联动摆头的调试方法通过巧妙设置虚拟调试控制器、ac联动摆头信息及ac联动摆头机械模型实现了对ac联动摆头的虚拟调试，不仅避免了制造真实的ac联动摆头，还避免了潜在的生产事故发生，并在一定程度上缩短了机床制造周期，提升了社会生产效率。
54.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露方法，可以通过其它的方式实现。例如，所述步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程
序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(rom，read only memory)、随机存取存储器(ram，randomaccess memory)、磁盘或光盘等。
55.以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。