[发明专利]一种机床基础运动状态的可视化评估方法和装置

权利要求书

1.一种机床基础运动状态的可视化评估方法，其特征在于，通过机床空跑合工件加工路径，利用模拟量采集卡提取各运动单元驱动电机的实时负载数据，并以色谱图的形式反映工件加工路径上每个点的负载大小，进而分析机床运动状态是否存在异常，具体包括以下步骤：

A．启动数控机床，按照导入的工件加工路径进行空跑合；

B．通过模拟量采集卡对数控机床运动单元驱动电机的实际负载（输出电流）进行数据提取和采集，其中运动单元包括机床直线轴运动单元、旋转轴运动单元以及电主轴旋转运动单元；

C．将路径点的实时位置数据拟合成三维图形，并将同步采集到的各运动单元的负载数据分别单独映射到三维图形上，生成各运动单元的负载可视化数据图形，负载可视化数据图形以色谱图形式显示，根据负载数据大小显示不同的颜色；

D．对各运动单元的负载可视化数据图形进行分析，逐一分析各色谱图中是否存在异常纹路，若存在异常纹路，则表明该运动单元的运动状态存在异常；若无异常纹路，则表明该运动单元的运动状态正常；若各个运动单元的色谱图均无异常纹路，则初步判断机床的基础运动状态满足要求。

2.根据权利要求1所述的一种机床基础运动状态的可视化评估方法，其特征在于，对于步骤D中所述存在异常纹路的情况，可继续对异常纹路进行分析，具体包括：

E．对异常纹路的色差数据进行量化，包括但不限于异常纹路的条数、尺寸以及距离，找出异常纹路的规律性特征，并根据异常纹路的规律性特征分析可能产生的原因或机械部位。

3.根据权利要求2所述的一种机床基础运动状态的可视化评估方法，其特征在于，所述步骤E之后，还包括：

F．根据分析结果对相关运动单元的机械状态进行调整，并返回步骤A。

4.根据权利要求1或3所述的一种机床基础运动状态的可视化评估方法，其特征在于，对于步骤D中所述各运动单元均无异常纹路的情况，可进行实际加工验证，通过评估加工效果进一步验证机床运动状态是否满足要求。

5.根据权利要求2或3所述的一种机床基础运动状态的可视化评估方法，其特征在于，步骤C中所述的负载可视化图形以及步骤E中量化的色差数据能够记录和保存。

6.一种机床基础运动状态的评估装置，其特征在于，由控制处理单元、模拟量采集卡、可视化分析单元以及机床各运动单元的驱动器和驱动电机组成，

模拟量采集卡用于采集和提取驱动电机的负载数据，并将负载数据传送到控制处理单元；

控制处理单元用于向机床各运动单元发送运动指令，并对负载数据进行处理生成负载可视化数据文件；

可视化分析单元用于可视化负载数据的显示和分析；

模拟量采集卡具有多个通道，分别与机床各运动单元的驱动器连接，驱动器分别与对应的驱动电机连接；控制处理单元一方面与各运动单元的驱动器连接，向驱动器发送运动指令信号，一方面与模拟量采集卡连接进行数据通讯，同时控制处理单元还与可视化分析单元连接；机床各运动单元运动时的动态负载通过驱动电机反馈给驱动器，模拟量采集卡对驱动器内的负载数据进行提取并反馈到控制处理单元，控制处理单元对负载数据进行处理生成可视化数据文件并导入至可视化分析单元，可视化分析单元根据可视化数据图形进行数据分析。

7.根据权利要求6所述的一种机床基础运动状态的评估装置，其特征在于，所述控制处理单元可以是机床数控系统中的控制处理模块，也可以是单独的检测评估控制系统。