一种数控机床附件识别方法、装置、设备及介质 |
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申请号 | CN202410340278.7 | 申请日 | 2024-03-25 | 公开(公告)号 | CN117952137A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
申请人 | 济南二机床集团有限公司; | 发明人 | 王伟华; 张恩华; 刘翔云; 张广路; 崔晓艳; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种数控机床附件识别方法、装置、设备及介质,属于机床附件管理技术领域,所述方法步骤如下:预先在数控机床 控制器 定义各附件信息;为数控机床的附件粘贴 电子 标签,再通过RFID读写器将对应附件信息写入电子标签;当需要进行附件更换或控制时,通过RFID读写器读取电子标签进行对应附件信息识别,数据机床控制器根据附件信息进行附件控制。本发明通过RFID电子标签存储附件信息,使用方便,占用空间小,存储容量大,无需建立机械或光学 接触 ,抗干扰能 力 强,能够实现大批量附件的识别,存储附件信息数据量多,便于数据机床对零件加工过程中附件及附属设备的选取控制。 | ||||||
权利要求 | 1.一种数控机床附件识别方法,其特征在于,包括如下步骤: |
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说明书全文 | 一种数控机床附件识别方法、装置、设备及介质技术领域[0001] 本发明属于机床附件管理技术领域,具体涉及一种数控机床附件识别方法、装置、设备及介质。 背景技术[0002] 数控机床作为装有程序控制系统的自动化机床,通过数控装置控制机床的动作,根据图纸自动进行零件加工。机床附件作为扩大机床加工性能和使用范围的附属装置,例如夹具附件、自动换刀附件等等,因为附件本身具有参数,在机械加工的自动控制过程中,需要按照参数对附件进行控制,因此需要提前对附件及附属设备进行识别,还由于附件通常连接可替换的设备,在进行更换时需要对更换前后设备的参数进行识别,比较两者控制参数的不同以准确进行转换。 [0003] 当前采用多单点识别开关组合的方式进行不同机床附件的识别,此种识别方式可区分的附件数量有限,仅仅局限于开关的组合方式的数量,而且识别信息单一,仅能区分不同附件,无法识别到具体参数,导致机械加工过程中附件及其附属设备的控制受限,进而影响数控机床整体自动生产过程。 发明内容[0005] 针对现有技术的上述当前数控机床采用单点识别开关组合方式,可区分的附件数量有限,可识别的信息单一的缺陷,本发明提供一种数控机床附件识别方法、装置、设备及介质,以解决上述技术问题。 [0006] 第一方面,本发明提供一种数控机床附件识别方法,包括如下步骤:S1.预先在数控机床控制器定义各附件信息; S2.为数控机床的附件粘贴电子标签,再通过RFID读写器将对应附件信息写入电子标签; S3.当需要进行附件更换或控制时,通过RFID读写器读取电子标签进行对应附件信息识别,数据机床控制器根据附件信息进行附件控制。 [0007] 进一步地,步骤S1具体步骤如下:S11.获取数控机床的所有附件,确定附件类别、附件属性及参数限制值,确定各附件支持的附属设备,并为各附件进行编号; S12.在数控机床控制器定义附件数据结构,确定附件数据结构中附件编号位、附件类别位、支持附属设备编号及数量位以及附件属性参数限制位。 [0008] 进一步地,步骤S2具体步骤如下:S21.定位数控机床的附件; S22.在定位附件上粘贴电子标签; S23.确定定位附件的类别,确定定位附件各附件属性对应参数限制值,确定定位附件支持的附属设备,为定位附件进行唯一编号; S24.将定位附件的类别、各附件属性对应参数限制值、支持的附属设备以及唯一编号数字化,并按照附件数据结构格式进行组装,生成附件信息; S25.数据机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,判断定位附件的电子标签是否在可写范围内; 若是,进入步骤S26; 若否,发出写错误报警,附件信息写入结束; S26.将附件信息写入到定位附件粘贴的电子标签上; S27.判断附件信息写入是否完成; 若是,进入步骤S28; 若否,发出写错误报警,附件信息写入结束; S28.判断数控机床的附件是否定位完毕; 若是,进入步骤S3; 若否,定位数控机床的下一个附件,返回步骤S22。 [0009] 进一步地,步骤S3具体步骤如下:S31.进行零件加工时,数控机床控制器识别零件类型,根据零件类型确定需要使用的附属设备作为目标设备; S32.判断数控机床的各附件是否存在目标设备; 若是,进入步骤S34; 若否,进入步骤S33; S33.从可更换目标设备的附件中选择一个进行附属设备更换,更换后存在目标设备的附件记为目标附件,对目标附件进行定位; S34.将存在目标设备的附件记为目标附件,对目标附件进行定位; S35.数据机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,判断定位附件的电子标签是否在可读范围内; 若是,进入步骤S36; 若否,发出读错误报警,附件信息读结束; S36.从目标附件粘贴的电子标签上读取附件信息,并从附件信息中解析出附件属性及参数限制值; S37.获取零件加工参数,并验证零件加工参数是否在附件属性的参数限制值范围内; 若是,进入步骤S38; 若否,发出参数超限报警,提示更改加工参数,结束; S38.使用目标附件上的附属设备按照加工参数进行零件加工。 [0010] 进一步地,步骤S33具体步骤如下:S331.获取数控机床的所有附件,查找目标设备可使用的附件; S332.根据预设的规则从可使用附件中筛选出一个; S333.将筛选出附件的附属设备更换为目标设备,再将该附件作为目标附件,定位目标附件。 [0011] 进一步地,步骤S332具体步骤如下:S3321.将目标设备可使用的附件生成集合; S3322.计算各附件的当前附属设备当前设定时间段内的使用频率; S3323.将使用频率最低的当前附属设备对应的附件作为筛选出的附件。 [0012] 进一步地,步骤S3中还包括如下步骤:S31A.需要进行附件更换时,数控机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,读取原附件的电子标签,识别附件信息; S32A.数据机床控制器将识别附件信息对应附件标记为已更换状态; S33B.等待附件更换后,确定附件信息,重新粘贴电子标签,将附件信息写入新的附件中,数据机床控制器记录新的附件信息,完成附件更换。 [0013] 第二方面,本发明提供一种数控机床附件识别装置,包括:附件信息定义模块,用于预先在数控机床控制器定义各附件信息; 附件信息写入模块,用于为数控机床的附件粘贴电子标签,再通过RFID读写器将对应附件信息写入电子标签; 附件信息识别模块,用于当需要进行附件更换或控制时,通过RFID读写器读取电子标签进行对应附件信息识别,数据机床控制器根据附件信息进行附件控制。 [0014] 进一步地,附件信息定义模块包括:附件信息选择单元,用于获取数控机床的所有附件,确定附件类别、附件属性及参数限制值,确定各附件支持的附属设备,并为各附件进行编号; 附件数据结构定义单元,用于在数控机床控制器定义附件数据结构,确定附件数据结构中附件编号位、附件类别位、支持附属设备编号及数量位以及附件属性参数限制位。 [0015] 进一步地,附件信息写入模块包括:附件定位单元,用于定位数控机床的附件; 标签粘贴单元,用于在定位附件上粘贴电子标签; 附件信息确定单元,用于确定定位附件的类别,确定定位附件各附件属性对应参数限制值,确定定位附件支持的附属设备,为定位附件进行唯一编号; 附件信息组装单元,用于将定位附件的类别、各附件属性对应参数限制值、支持的附属设备以及唯一编号数字化,并按照附件数据结构格式进行组装,生成附件信息; 标签写判断单元,用于在数据机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,判断定位附件的电子标签是否在可写范围内; 第一写报警单元,用于定位附件的电子标签不在可写范围内时,发出写错误报警,附件信息写入; 附件信息写入单元,用于定位附件的电子标签在可写范围内时,将附件信息写入到定位附件粘贴的电子标签上; 写入完成判断单元,用于判断附件信息写入是否完成; 第二写报警单元,用于附件信息写入未完成时,发出写错误报警,附件信息写入结束; 写完毕判断单元,用于附件信息写入完成时,判断数控机床的附件是否定位完毕; 下一附件定位单元,用于数控机床的附件未定位完毕时,定位数控机床的下一个附件。 [0016] 进一步地,附件信息识别模块包括:目标设备确定单元,用于进行零件加工时,数控机床控制器识别零件类型,根据零件类型确定需要使用的附属设备作为目标设备; 目标设备判断单元,用于判断数控机床的各附件是否存在目标设备; 附件更换设备单元,用于数控机床的各附件存在目标设备时,从可更换目标设备的附件中选择一个进行附属设备更换,更换后存在目标设备的附件记为目标附件,对目标附件进行定位; 目标设备附件定位单元,用于数控机床的各附件均不存在目标设备时,将存在目标设备的附件记为目标附件,对目标附件进行定位; 标签读判断单元,用于数据机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,判断定位附件的电子标签是否在可读范围内; 标签读报警单元,用于定位附件的电子标签不在可读范围内时,发出读错误报警,附件信息读结束; 附件信息读取单元,用于定位附件的电子标签在可读范围内时,从目标附件粘贴的电子标签上读取附件信息,并从附件信息中解析出附件属性及参数限制值; 加工参数验证单元,用于获取零件加工参数,并验证零件加工参数是否在附件属性的参数限制值范围内; 加工参数更改提示单元,用于零件加工参数不在附件属性的参数限制值范围内时,发出参数超限报警,提示更改加工参数; 零件加工单元,用于零件加工参数在附件属性的参数限制值范围内时,使用目标附件上的附属设备按照加工参数进行零件加工。 [0018] 第四方面,本发明提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面所述的方法。 [0019] 本发明的有益效果在于:本发明提供的数控机床附件识别方法、装置、设备及介质,通过RFID电子标签存储附件信息,使用方便,占用空间小,存储容量大,无需建立机械或光学接触,抗干扰能力强,能够实现大批量附件的识别,存储附件信息数据量多,便于数据机床对零件加工过程中附件及附属设备的选取控制。 [0020] 此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。 [0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0023] 图1是本发明数控机床附件识别系统示意图。 [0024] 图2是本发明数控机床附件识别方法一个实施例的流程示意图。 [0025] 图3是本发明数控机床附件识别方法另一个实施例第一部分的流程示意图。 [0026] 图4是本发明数控机床附件识别方法另一个实施例第二部分的流程示意图。 [0027] 图5是本发明数控机床附件识别装置示意图。 具体实施方式[0028] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,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,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,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。 [0029] 实施例1:如图1所示,本发明提供一种数控机床附件识别系统,包括RFID读写器、电子标签以及RFID网关控制器; 电子标签粘贴于数据机床的附件上; RFID读写器与RFID网关控制器连接; RFID网关控制器接收数据机床控制器预先定义附件信息,通知RFID读写器将附件信息写入电子标签; 在附件更改或控制时,RFID读写器读取电子标签识别附件信息,再将附件信息通过RFID网关控制器提供给数控机床控制器进行附件控制。 [0030] 基于上述系统,如图2所示,本发明提供一种数控机床附件识别方法,包括如下步骤:S1.预先在数控机床控制器定义各附件信息; S2.为数控机床的附件粘贴电子标签,再通过RFID读写器将对应附件信息写入电子标签; S3.当需要进行附件更换或控制时,通过RFID读写器读取电子标签进行对应附件信息识别,数据机床控制器根据附件信息进行附件控制。 [0031] 实施例2:如图3和图4所示,本发明提供一种数控机床附件识别方法,包括如下步骤: S1.预先在数控机床控制器定义各附件信息;步骤S1具体步骤如下: S11.获取数控机床的所有附件,确定附件类别、附件属性及参数限制值,确定各附件支持的附属设备,并为各附件进行编号;例如附件类别可为夹具附件、自动换刀装置附件;附件属性可为转速,扭矩,例如转速的参数限制值可设置为上限为1500转速,可支持附属设备如可支持长度不同的刀具等等; S12.在数控机床控制器定义附件数据结构,确定附件数据结构中附件编号位、附件类别位、支持附属设备编号及数量位以及附件属性参数限制位;例如附件数据结构中可用某段数位00010001标识1号附件铣头,额定转速1500转每分钟; S2.为数控机床的附件粘贴电子标签,再通过RFID读写器将对应附件信息写入电子标签;步骤S2具体步骤如下: S21.定位数控机床的附件; S22.在定位附件上粘贴电子标签; S23.确定定位附件的类别,确定定位附件各附件属性对应参数限制值,确定定位附件支持的附属设备,为定位附件进行唯一编号; S24.将定位附件的类别、各附件属性对应参数限制值、支持的附属设备以及唯一编号数字化,并按照附件数据结构格式进行组装,生成附件信息; S25.数据机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,判断定位附件的电子标签是否在可写范围内; 若是,进入步骤S26; 若否,发出写错误报警,附件信息写入结束; S26.将附件信息写入到定位附件粘贴的电子标签上; S27.判断附件信息写入是否完成; 若是,进入步骤S28; 若否,发出写错误报警,附件信息写入结束; S28.判断数控机床的附件是否定位完毕; 若是,进入步骤S3; 若否,定位数控机床的下一个附件,返回步骤S22; S3.当需要进行附件更换或控制时,通过RFID读写器读取电子标签进行对应附件信息识别,数据机床控制器根据附件信息进行附件控制;步骤S3具体步骤如下: S31.进行零件加工时,数控机床控制器识别零件类型,根据零件类型确定需要使用的附属设备作为目标设备; S32.判断数控机床的各附件是否存在目标设备; 若是,进入步骤S34; 若否,进入步骤S33; S33.从可更换目标设备的附件中选择一个进行附属设备更换,更换后存在目标设备的附件记为目标附件,对目标附件进行定位;步骤S33具体步骤如下: S331.获取数控机床的所有附件,查找目标设备可使用的附件; S332.根据预设的规则从可使用附件中筛选出一个;步骤S332具体步骤如下: S3321.将目标设备可使用的附件生成集合; S3322.计算各附件的当前附属设备当前设定时间段内的使用频率; S3323.将使用频率最低的当前附属设备对应的附件作为筛选出的附件; S333.将筛选出附件的附属设备更换为目标设备,再将该附件作为目标附件,定位目标附件; S34.将存在目标设备的附件记为目标附件,对目标附件进行定位; S35.数据机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,判断定位附件的电子标签是否在可读范围内; 若是,进入步骤S36; 若否,发出读错误报警,附件信息读结束; S36.从目标附件粘贴的电子标签上读取附件信息,并从附件信息中解析出附件属性及参数限制值; S37.获取零件加工参数,并验证零件加工参数是否在附件属性的参数限制值范围内; 若是,进入步骤S37; 若否,发出参数超限报警,提示更改加工参数,结束; S38.使用目标附件上的附属设备按照加工参数进行零件加工。 [0032] 需要说明的是,在某些实施例中,步骤S3中还包括如下步骤:S31A.需要进行附件更换时,数控机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,读取原附件的电子标签,识别附件信息; S32A.数据机床控制器将识别附件信息对应附件标记为已更换状态; S33B.等待附件更换后,确定附件信息,重新粘贴电子标签,将附件信息写入新的附件中,数据机床控制器记录新的附件信息,完成附件更换。 [0033] 实施例3:如图5所示,本发明提供一种数控机床附件识别装置,包括: 附件信息定义模块,用于预先在数控机床控制器定义各附件信息;附件信息定义模块包括: 附件信息选择单元,用于获取数控机床的所有附件,确定附件类别、附件属性及参数限制值,确定各附件支持的附属设备,并为各附件进行编号; 附件数据结构定义单元,用于在数控机床控制器定义附件数据结构,确定附件数据结构中附件编号位、附件类别位、支持附属设备编号及数量位以及附件属性参数限制位; 附件信息写入模块,用于为数控机床的附件粘贴电子标签,再通过RFID读写器将对应附件信息写入电子标签;附件信息写入模块包括: 附件定位单元,用于定位数控机床的附件; 标签粘贴单元,用于在定位附件上粘贴电子标签; 附件信息确定单元,用于确定定位附件的类别,确定定位附件各附件属性对应参数限制值,确定定位附件支持的附属设备,为定位附件进行唯一编号; 附件信息组装单元,用于将定位附件的类别、各附件属性对应参数限制值、支持的附属设备以及唯一编号数字化,并按照附件数据结构格式进行组装,生成附件信息; 标签写判断单元,用于在数据机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,判断定位附件的电子标签是否在可写范围内; 第一写报警单元,用于定位附件的电子标签不在可写范围内时,发出写错误报警,附件信息写入; 附件信息写入单元,用于定位附件的电子标签在可写范围内时,将附件信息写入到定位附件粘贴的电子标签上; 写入完成判断单元,用于判断附件信息写入是否完成; 第二写报警单元,用于附件信息写入未完成时,发出写错误报警,附件信息写入结束; 写完毕判断单元,用于附件信息写入完成时,判断数控机床的附件是否定位完毕; 下一附件定位单元,用于数控机床的附件未定位完毕时,定位数控机床的下一个附件; 附件信息识别模块,用于当需要进行附件更换或控制时,通过RFID读写器读取电子标签进行对应附件信息识别,数据机床控制器根据附件信息进行附件控制;附件信息识别模块包括: 目标设备确定单元,用于进行零件加工时,数控机床控制器识别零件类型,根据零件类型确定需要使用的附属设备作为目标设备; 目标设备判断单元,用于判断数控机床的各附件是否存在目标设备; 附件更换设备单元,用于数控机床的各附件存在目标设备时,从可更换目标设备的附件中选择一个进行附属设备更换,更换后存在目标设备的附件记为目标附件,对目标附件进行定位; 目标设备附件定位单元,用于数控机床的各附件均不存在目标设备时,将存在目标设备的附件记为目标附件,对目标附件进行定位; 标签读判断单元,用于数据机床控制器通过RFID网关控制器与RFID读写器进行通信,判断定位附件的电子标签是否在可读范围内; 标签读报警单元,用于定位附件的电子标签不在可读范围内时,发出读错误报警,附件信息读结束; 附件信息读取单元,用于定位附件的电子标签在可读范围内时,从目标附件粘贴的电子标签上读取附件信息,并从附件信息中解析出附件属性及参数限制值; 加工参数验证单元,用于获取零件加工参数,并验证零件加工参数是否在附件属性的参数限制值范围内; 加工参数更改提示单元,用于零件加工参数不在附件属性的参数限制值范围内时,发出参数超限报警,提示更改加工参数; 零件加工单元,用于零件加工参数在附件属性的参数限制值范围内时,使用目标附件上的附属设备按照加工参数进行零件加工。 [0034] 实施例4:本发明提供一种电子设备,包括处理器和存储器; 其中,该存储器用于存储计算机程序,该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得电子设备执行上述实施例1或实施例2所述的方法。 [0035] 实施例5:本发明提供一种存储介质, 所述存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例1或实施例2所述的方法。 [0036] 尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 |