技术特征：
1.双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于，其包括第一刀架，其用于承载并带动第一刀塔移动，使所述第一刀塔对目标对象进行加工操作；第二刀架，其用于承载并带动第二刀塔移动，使所述第二刀塔对目标对象进行加工操作；第一数控电机和第二数控电机，其分别与所述第一刀架和所述第二刀架进行主轴驱动连接，用于分别驱动所述第一刀架和所述第二刀架各自沿着第一预定轨迹和第二预定轨迹运动；主控制器，其与所述第一数控电机和所述第二数控电机通信连接；所述主控制器用于根据所述第一预定轨迹和所述第二预定轨迹，获取所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程中，所述第一预定轨迹和所述第二预定轨迹之间的相对位置信息；所述主控制器还根据所述相对位置信息，判断所述第一刀塔和所述第二刀塔之间是否会发生碰撞事件；当确定会发生碰撞事件时，调整所述第一数控电机或所述第二数控电机的工作状态，或者调整所述第一刀塔或所述第二刀塔的姿态。2.如权利要求1所述的双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于：所述第一刀架和所述第二刀架分别设置在所述目标对象的左侧和右侧，用于带动所述第一刀塔和所述第二刀塔分别对所述目标对象进行加工操作；所述第一刀架与所述第二刀架具有相同的结构，所述第一刀塔与所述第二刀塔具有相同的结构。3.如权利要求1所述的双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于：所述主控制器分别向所述第一数控电机和所述第二数控电机发送具有时序特性的驱动脉冲信号，从而使所述第一数控电机和所述第二数控电机按照对应的时序特性分别驱动所述第一刀架和所述第二刀架各自沿着第一预定轨迹和第二预定轨迹运动；其中，所述具有时序特性的驱动脉冲信号能够在一些时间段指示所述第一数控电机和所述第二数控电机分别驱动所述第一刀架和所述第二刀架运行，并且能够在另一些时间段指示所述第一数控电机和所述第二数控电机停止驱动所述第一刀架和所述第二刀架运行。4.如权利要求1所述的双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于：所述主控制器用于根据所述第一预定轨迹和所述第二预定轨迹，获取所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程中，所述第一刀塔和所述第二刀塔之间的相对位置信息具体包括：所述主控制器根据所述第一刀架和所述第二刀架在整个加工操作过程中的运动停歇流程时间分布信息，将所述第一预定轨迹和所述第二预定轨迹分割为对应不同加工子时间段的若干第一预定子轨迹和若干对应不同加工子时间段的若干第二预定子轨迹；对存在加工子时间段交叠的第一预定子轨迹和第二预定子轨迹进行分析处理，确定所述第一预定子轨迹和所述第二预定子轨迹之间的最短距离。5.如权利要求4所述的双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于：所述主控制器根据所述第一刀架和所述第二刀架在整个加工操作过程中的运动停歇流程时间分布信息，将所述第一预定轨迹和所述第二预定轨迹分割为对应不同加工子时间段的若干第一预定子轨迹和若干对应不同加工子时间段的若干第二预定子轨迹具体包括：
所述主控制器从所述第一刀架在整个加工操作过程中的运动停歇流程时间分布信息，提取得到所述第一刀架处于运动状态的所有子时间段，以此作为所述第一刀架对应的加工子时间段；再根据提取得到的每个子时间段内所述第一刀架的期望运动轨迹，将所述第一预定轨迹分割为对应不同加工子时间段的若干第一预定子轨迹；所述主控制器从所述第二刀架在整个加工操作过程中的运动停歇流程时间分布信息，提取得到所述第二刀架处于运动状态的所有子时间段，以此作为所述第二刀架对应的加工子时间段；再根据提取得到的每个子时间段内所述第二刀架的期望运动轨迹，将所述第二预定轨迹分割为对应不同加工子时间段的若干第二预定子轨迹。6.如权利要求5所述的双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于：所述主控制器根据所述相对位置信息，判断所述第一刀塔和所述第二刀塔之间是否会发生碰撞事件具体包括：所述主控制器根据所述第一预定子轨迹和所述第二预定子轨迹之间的最短距离，确定具有所述最短距离的所述第一预定子轨迹上的位置点和所述第二预定子轨迹上的位置点；获取所述第一刀架经过上述确定的所述第一预定子轨迹上的位置点与所述第二刀架经过上述确定的所述第二预定子轨迹上的位置点之间的实际时刻差值；再根据所述实际时刻差值，判断所述第一刀塔和所述第二刀塔之间是否会发生碰撞事件。7.如权利要求6所述的双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于：所述主控制器根据所述实际时刻差值，判断所述第一刀塔和所述第二刀塔之间是否会发生碰撞事件具体包括：所述主控制器判断所述实际时刻差值是否小于预设时刻差阈值；若是，则确定所述第一刀塔和所述第二刀塔之间会发生碰撞事件；若否，则确定所述第一刀塔和所述第二刀塔之间不会发生碰撞事件。8.如权利要求7所述的双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于：所述主控制器当确定会发生碰撞事件时，调整所述第一数控电机或所述第二数控电机的工作状态，或者调整所述第一刀塔或所述第二刀塔的姿态具体包括：当确定会发生碰撞事件时，所述主控制器向所述第一数控电机或所述第二数控电机发送制动指令，指示所述第一数控电机或所述第二数控电机停止运转；或者，当确定会发生碰撞事件时，所述主控制器向所述第一刀塔或所述第二刀塔发送回避指令，指示所述第一刀塔或所述第二刀塔回缩到所述第一刀架或所述第二刀架内部。9.如权利要求8所述的双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其特征在于：所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程中会根据不同的加工程序进行相应的刀塔旋转，以及对应形成一个刀架旋转半径，为了防止所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程中两个刀塔发生碰撞，先通过主控制器根据所述第一预定子轨迹和所述第二预定子轨迹，确定所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程的实时位置点，并根据所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程中的实时位置点以及当前时刻所述第一刀架和所述第二刀架对应的第一刀塔和第二刀塔的刀塔旋转半径，得到所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程中的实时危险位置点区域，通过所述主控制器判断当前时刻所述第一刀架和所述第二刀架相应的实时危险位置点区域是否出现单点相切的情况，若存在单点相切的情况，则根据所
述第一预定子轨迹和所述第二预定子轨迹确定出所述第一刀架和所述第二刀架下一时刻的位置点，根据所述第一刀架和所述第二刀架当前时刻的位置点和下一时刻的位置点并结合单点相切的位置点，预测所述第一刀塔和所述第二刀塔是否会发生碰撞，其过程为：步骤a1，对第一刀架和第二刀架移动的整个区域以左下角为原点下边缘向右为x轴，左边缘向上为y轴建立平面直角坐标系，利用下面公式(1)，根据所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程中的实时位置点以及当前时刻所述第一刀架和所述第二刀架对应的第一刀塔和第二刀塔的刀塔旋转半径，得到所述第一刀架和所述第二刀架在运动过程中的实时危险位置点区域，在上述公式(1)中，x1,y1表示方程变量，其形成的上述方程[x
1-x1(t)]2+[y
1-y1(t)]2＝[1.5
×
r1(t)]2所形成的圆形区域即为所述第一刀架的实时危险位置点区域；x2,y2表示方程变量，其形成的上述方程[x
2-x2(t)]2+[y
2-y2(t)]2＝[1.5
×
r2(t)]2所形成的圆形区域即为所述第二刀架的实时危险位置点区域；t表示当前时刻；[x1(t),y1(t)]表示当前时刻所述第一刀架的实时位置点坐标；[x2(t),y2(t)]表示当前时刻所述第二刀架的实时位置点坐标；r1(t)表示当前时刻所述第一刀架对应的第一刀塔旋转半径；r2(t)表示当前时刻所述第二刀架对应的第二刀塔旋转半径；步骤a2，利用下面公式(2)，通过所述主控制器判断当前时刻所述第一刀架和所述第二刀架相应的实时危险位置点区域是否出现单点相切的情况，在上述公式(2)中，e(t)表示当前时刻所述第一刀架和所述第二刀架相应的实时危险位置点区域是否出现单点相切的情况的判定值；若e(t)＝0，表示当前时刻所述第一刀架和所述第二刀架相应的实时危险位置点区域未出现单点相切的情况，则无需进行任何操作控制；若e(t)＝1，此时将两个方程联立求解得到[x(t),y(t)]，即为所述单点相切的位置点坐标，然后进行下面步骤a3的判断以及对应的操作控制；步骤a3：利用下面公式(3)，根据所述第一刀架和所述第二刀架当前时刻的位置点和下一时刻的位置点并结合单点相切的位置点，预测所述第一刀塔和所述第二刀塔是否会发生碰撞，在上述公式(3)中，p(t)表示当前时刻所述第一刀塔和所述第二刀塔是否会发生碰撞的预测值；t表示主控制器采集位置点的周期值；else表示除公式(3)的前两个公式的判断条件外的其他条件；
若p(t)＝1，表示当前时刻预测下一个时刻所述第一刀塔和所述第二刀塔会发生碰撞；若p(t)＝0，表示当前时刻预测下一个时刻所述第一刀塔和所述第二刀塔不会发生碰撞；当预测会发生碰撞事件时，所述主控制器向所述第一数控电机或所述第二数控电机发送制动指令，指示所述第一数控电机或所述第二数控电机停止运转；或者，所述主控制器向所述第一刀塔或所述第二刀塔发送回避指令，指示所述第一刀塔或所述第二刀塔回缩到所述第一刀架或所述第二刀架内部。
技术总结
本发明提供了双主轴双动力刀塔之间的通信防碰撞系统，其利用第一数控电机和第二数控电机分别独立驱动第一刀架和第二刀架各自沿着第一预定轨迹和第二预定轨迹运动，以使第一刀塔和第二刀塔对目标对象进行加工操作，同时还利用主控制器根据第一预定轨迹和第二预定轨迹之间的相对位置信息，判断第一刀塔和第二刀塔之间是否会发生碰撞事件，并判断会发生碰撞事件时，调整第一数控电机或第二数控电机的工作状态，或者调整第一刀塔或第二刀塔的姿态，从而主动避免两个刀塔之间发生实质碰撞，其只需要对两个刀塔预先设定的运动轨迹的相对位置关系进行分析，即可在加工过程中准确地预测碰撞事件发生的位置，便于及时地制止碰撞事件的发生。事件的发生。事件的发生。
技术研发人员：王跃华 李睿翔
受保护的技术使用者：苏州跃硕精密机械有限公司
技术研发日：2022.06.16
技术公布日：2022/9/23