[发明专利]刀库性能评估方法及相应装置

说明书

本发明提供了一种刀库性能评估方法，包括：运行预定数控加工程序，所述预定数控加工程序包含一条或多条换刀指令，其中所述一条或多条换刀指令中的每条换刀指令指示刀库的单次换刀过程；获取在执行所述一条或多条换刀指令中的每条换刀指令时的机床数据；根据所获取的机床数据，确定所述一条或多条换刀指令中的每条换刀指令所指示的单次换刀过程的一项或多项性能特征；根据所述一条或多条换刀指令中的每条换刀指令所指示的单次换刀过程的一项或多项性能特征确定刀库的一项或多项总体性能；以及基于预定性能标准来评估刀库的一项或多项总体性能。

技术领域

本发明总体上涉及数控加工技术领域，更具体地涉及一种刀库性能评估方法以及实现这种方法的相应装置，例如可以用于数控机床上的刀库健康保障。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。目前，国产数控机床的可靠性相对于国外数控机床还处于较低水平，是国产数控机床市场竞争力不足的重要原因。数控机床整机的可靠性又受到其重要功能部件的可靠性水平的限制。刀库是数控机床的重要功能部件，用于储备加工所需刀具和自动更换刀具，其可靠性水平直接制约数控机床整机的可靠性水平。

目前，应用于数控机床刀库性能保障或综合性能检测的方法与技术很少、且局限很多。局限性一方面表现为现有技术与系统大多只能针对一种或几种刀库进行检测。例如，公告号为CN105563198A、发明名称为“一种集成式可移动圆盘式刀库及机械手综合性能检测装置”的专利文献主要通过移动式检测装置对刀库和机械手的电机电流、电压、温度、机械手振动等性能进行检测，但只能对圆盘式刀库进行综合性能检测，而无法适用于链式刀库等其它类型刀库。另一方面，目前的此类技术与系统均需安装传感器等检测元器件采集信号、需搭建实验平台进行检测分析。例如，公告号为CN102785126A、发明名称为“刀库及自动换刀装置综合性能检测系统”的专利文献采用了三轴加速度传感器、无线振动传感器、工业相机、PSD相机及声压传感器作为刀库综合性能的检测元器件，还需搭建含工控机的实验平台进行检测分析。

此外，现有刀库性能保障或综合性能检测系统还存在影响机床正常加工、检测周期长、使用成本高等缺点，难以推广应用。公告号为CN102023615A、发明名称为“一种基于指令序列的数控机床加工状态信息显示方法”的专利文献提出了一种基于指令序列的数控机床加工状态信息显示方法。该方法通过获取指令序列号、指令执行时间和加工状态信息，并通过映射来显示基于指令序列的加工状态信息曲线。该方法可以使信息数据获取全面而且实时性高，有利于用户对加工状况的分析和诊断，让用户对指令序列和加工状态信息的同时观测更简便和清晰。但是，该方法仅仅将机床加工状态数据用于可视化，并没有对数据做基于指令序列的深层挖掘与利用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种数控机床刀库健康保障机制，通过采集并分析运行数控加工程序时的机床数据来获得换刀过程中的刀库相关数据，进而利用该数据来评估刀库的性能。

根据本发明的第一方面，提供了一种刀库性能评估方法。该刀库性能评估方法包括：运行预定数控加工程序，所述预定数控加工程序包含一条或多条换刀指令，其中所述一条或多条换刀指令中的每条换刀指令指示刀库的单次换刀过程；获取在执行所述一条或多条换刀指令中的每条换刀指令时的机床数据；根据所获取的机床数据，确定所述一条或多条换刀指令中的每条换刀指令所指示的单次换刀过程的一项或多项性能特征；根据所述一条或多条换刀指令中的每条换刀指令所指示的单次换刀过程的一项或多项性能特征确定刀库的一项或多项总体性能；以及基于预定性能标准来评估刀库的一项或多项总体性能。

在一个实施例中，基于预定性能标准来评估刀库的一项或多项总体性能包括：将刀库的一项或多项总体性能与预定性能标准进行比较；以及如果刀库的一项或多项总体性能中的至少一项总体性能不符合预定性能标准，则确定所述刀库出现异常。

在一个实施例中，该刀库性能评估方法还包括：呈现刀库的不符合预定性能标准的所述至少一项总体性能。