专利名称：钻铣加工方法、数控钻铣机以及工控机的制作方法
技术领域：
本发明涉及钻铣技术，特别涉及一种钻铣加工方法、 一种数控钻铣机以 及一种工控机。
背景技术：
现有的数控钻铣机主要由工控机、钻铣床以及运动控制部件三大部分组 成。其中，工控机为整个系统的控制中心，用于向运动控制部件发送加工控 制命令，进而由运动控制部件根据接收到的加工控制命令对承载于钻铣床上
的待加工件进行钻铣加工。其中，运动控制部件中主要包括运动控制卡、 轴电机、滑板座、钻头电机以及钻铣头等；钻铣床中主要包括工作台、机 座以及其它附属部件等。
图1为现有数控钻铣机的钻铣加工流程示意图。如图l所示，包括以下 步骤
步骤101:打开控制软件，进行系统的初始化。
本步骤中，操作人员确认数控钻铣机上的各硬件及连接线没有问题后， 双击打开位于工控机内的控制软件。
系统自动进行硬件信息验证，即验证各硬件是否为指定硬件，以防止软 件侵权，如果不是则自动退出当前软件。然后，根据操作人员的输入，进行 使用权限验证，即验证操作人员输入的用户名和密码是否正确，如果不正确， 则自动退出当前软件。之后，进行硬件及软件界面的初始化，以及钻铣头的 复位，即由控制软件指挥钻铣头回到原点位置，复位完成后，相应的传感器 会向控制软件返回复位完成信号。需要说明的是，在实际应用中，并不是一 定要按照上述方式进行系统的初始化，此处仅为举例说明，实际应用中如何
6实现还要视需要而定。
步骤102:选择加工文件，或进行新的编程操作。
操作人员根据需要，确定待加工件对应的加工文件。控制软件中会预先 存储有一些常用的加工文件信息，在系统的初始化完成后，控制软件主界面 的下拉菜单中会自动列出所有已存储的加工文件的名称。如果所需的加工文 件位于所述下拉菜单中，则操作人员直接选择该加工文件即可；如果所需的 加工文件没有位于所述下拉菜单中，则需要操作人员进行新的编程操作。
步骤103:放上待加工件。
操作人员将待加工件放置于钻铣床的工作台上，并可手动对其位置进行 校正；随后，位于工作台上的传感器向控制软件发送可进行加工的信号。 步骤104:开始加工。
控制软件接收到传感器发来的可进行加工的信号后，按照所确定的加工 文件中包括的信息，如加工路径、所用刀的大小以及加工深度等信息，向运 动控制部件发送加工控制命令，运动控制部件根据接收到的加工控制命令对 待加工件进行钻铣加工。.
.步骤105:加工完毕，换下一个待加工件。 当前待加工件加工完成后，将其从工作台上取下，并换上另一个待加工 件。如果该新换上的待加工件与之前已经加工完成的加工件属于同一批次， 即加工要求相同，则直接返回执行步骤103即可；如果不相同，则返回执行 步骤102,具体实现不再赘述。
但是，上述钻铣加工方式在实际应用中会存在一定的问题，比如对待 加工件的定位都是依靠钻铣床本身的硬件定位来实现的。举例来说，在放置 待加工件时，对其放置位置有很高的精度要求，现有技术中通常依靠严格设 计的夹具来保证待加工件的定位精度，从而保证后续利用加工文件信息对待 加工件进行钻铣加工时的精度。但高精度的定位要求必然会大大增加数控钻 铣机系统在结构以及电气等方面的设计难度；相应地，设计难度的增加必然 会导致开发周期的延长、开发成本的提高、调试和维护难度的加大，以及批200810146769.9 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种钻铣加工方法，能够降低对系 统的硬件定位要求，进而降低系统在结构以及电气等方面的设计难度。本发明的另一目的在于提供一种数控钻铣机，能够降低对系统的硬件定 位要求，进而降低系统在结构以及电气等方面的设计难度。本发明的再一目的在于提供一种工控机，能够降低对系统的硬件定位要 求，进而降低系统在结构以及电气等方面的设计难度。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的 一种钻4先加工方法，该方法包括获取与待加工件对应的加工文件信息，并在当待加工件放置于钻铣床上后， 控制影像获取部件拍摄所述待加工件上预先设置的标记Mark点图像；接收所述影像获取部件返回的Mark点图像，根据所述Mark点图像以及已 知的Mark点标准位置，确定所述待加工件的位置偏移量，并4艮据所述位置偏 移量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿；根据所述补偿后的加工文件信息通过运动控制部件对所述待加工件进行钻 铣加工。一种数控钻铣机，包括钻铣床、工控机以及运动控制部件，还包括影像 获取部件；所述影像获取部件，用于在所述工控机的控制下拍摄放置于所述钻铣床上 的待加工件上预先设置的标记Mark点图像，并将拍摄到的Mark点图像返回给 所述工控机；所述工控机，用于获取与待加工件对应的加工文件信息，并控制所述影像 获取部件拍摄所述待加工件上预先设置的Mark点图像，接收所述影像获取部 件返回的Mark点图像，根据所述Mark点图像以及已知的Mark点标准位置， 确定所述待加工件的位置偏移量，并根据所述位置偏移量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿，根据所述补偿后的加工文件信息向所述运动控制部件发送加工控制命令；所述运动控制部件，用于接收来自所述工控机的加工控制命令，根据所述 加工控制命令对所述待加工件进行钻铣加工。一种工控机，用于获取与待加工件对应的加工文件信息，并控制影像获取部件拍摄放置于钻铣床上的待加工件上预先设置的标记Mark点图像，接收所 述影4象获取部件返回的Mark点图像，根据所述Mark点图^象以及已知的Mark 点标准位置，确定所述待加工件的位置偏移量，并;f艮据所述位置偏移量对所述 待加工件对应的加工文件信息进行补偿，根据所述补偿后的加工文件信息向运 动控制部件发送力。工控制命令。可见，采用本发明的技术方案，无需通过专门设计的硬件来保证待加工件 的定位精度，比如，可以相对较为随意地将待加工件放置到钻铣床上，然后， 利用影像获取部件拍摄待加工件上预先设置的Mark点图像，并根据该Mark点 图像以及已知的Mark点标准位置，确定待加工件的当前位置与标准位置的位 置偏移量，进而根据确定出的位置偏移量对待加工件对应的加工文件信息进行 补偿，并利用补偿后的加工文件信息对待加工件进行钻铣加工，从而降低了对 系统的硬件定位要求，进而降低了系统在结构以及电气等方面的设计难度。
图1为现有数控钻铣机的钻铣加工流程示意图。 图2为本发明钻铣加工方法实施例的流程图。 图3为本发明数控钻铣机实施例的组成结构示意图。 图4为本发明工控机实施例的组成结构示意图。
具体实施方式
为解决现有技术中存在的问题，本发明中提出一种全新的数控钻4先机钻铣 加工的方案。与现有:J支术相比，本发明所述lt控钻4先机在结构上除了具备现有的钻铣床、工控机以及运动控制部件之外，进一步增加了一个影^象获取部件 (可将其安装在支撑钻铣头的支架上)。其中，工控机为整个数控钻铣机的控制
中心，通过接口与其它硬件相连。比如，影像获取部件通过1394接口或通用串 行总线(USB， Universal Serial Bus)接口与工控机相连，运动控制部件通过插 在工4空才几的周边元寸牛扩展4妄口 (PCI, Peripheral Component Interconnect) 4翁才曹 上的运动控制卡与工控机相连。同时，在现有控制软件功能的基础上，增加图 像处理以及加工文件信息补偿等功能。另外，本发明所述控制软件以LabVIEW 作为软件开发环境，由于LabVIEW具有编程简单以及功能完善等特点，所以 可以使软件开发工作变得简单高效，大大缩短软件开发周期。
本发明所述钻铣加工方案的具体实现包括获取与待加工件对应的加工文 件信息，并在当操作人员将待加工件放置到钻铣床上后，控制影像获取部件拍 摄待加工件上预先设置的Mark点图像;接收影像获取部件返回的Mark点图像， 根据所述Mark点图像以及已知的Mark点标准位置，确定待加工件的位置偏移 量，并根据该位置偏移量对待加工件对应的加工文件信息进行补偿；根据补偿 后的加工文件信息通过运动控制部件对待加工件进行钻铣加工。通过采用本发 明的钻铣加工方案，降低了对系统的硬件定位要求，进而降低了系统在结构以 及电气等方面的设计难度。
另外，在现有加工方式中，当所需的加工文件信息没有预先存储在控制 软件中，操作人员需要进行新的编程操作时，只能完全手动地进行程序编写， 或者借助CAM350等中间软件，生成数控钻铣机可执行的文件，而无法直 接读取UG以及ProE等加工图纸，所以不够智能，而且也容易出现错误。 本发明所述方案中，可在现有控制软件功能的基础上，进一步增加转换功能， 即将无法被运动控制部件所识别的加工文件信息转换为能够被运动控制部 件所识别的加工文件信息。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实 施例，对本发明作进一步地详细说明。
图2为本发明钻4先加工方法实施例的流程图。如图2所示，包括以下步骤初始化。本步骤的具体实现与图1所示步骤101基本相同，区别仅在于在验证硬件 信息以及进行硬件初始化时多了一个影像获取部件，不再赘述。 步骤202:获取与待加工件对应的加工文件信息。通常情况下，所有常用的加工文件信息都存放在同一个文件夹中，当步骤 201所述初始化过程完成后，控制软件将在主界面的下拉菜单中自动显示出文 件夹中所保存的不同加工文件信息分别对应的加工文件名称。然后，当接收到 操作人员对其中一加工文件名称的选择操作后，到文件夹中读取与操作人员所 选才奪的加工文件名称对应的加工文件信息。需要说明的是，存放在文件夹中的加工文件信息可能是运动控制部件能够 识别的加工文件信息，这类加工文件信息通常是由操作人员手动进行程序编写 后保存在文件夹中的，或者借助CAM350等中间软件，生成数控钻铣机可执行 的文件后保存在文件夹中的；但是也可能是运动控制部件不能识别的加工文件 信息，比如UG或ProE等加工图纸对应的文档信息，此时就需要控制软件对其 进行转换。.所以，本步骤中，在读取到与操作人员所选"t奪的加工文件名称对应 的加工文件信息之后，需要进一步包括一个判断过程，即判断读取到的加工文 件信息是否为运动控制部件能够识别的加工文件信息，如果是，则该读取到的 加工文件信息即为所要获取的加工文件信息；如果不是，则需要将读取到的加 工文件信息转换成运动控制部件能够识别的加工文件信息，然后才能继续之后 的流程。另外，为了加快处理进程，还可以将所有可能用到的加工图纸对应的文档 信息均预先转换为运动控制部件所能识别的加工文件信息并进行保存，后续需 要时直接调用即可，而不用在每次需要时才临时进行转换。本实施例中，对加工图纸对应的文档信息进行转换的方式可以是读取加 工图纸对应的文档信息，获取加工路径、什么时候换刀、所用刀的大小以及加 工深度等原始加工信息；加工图纸对应的加工文档信息中可包含有多个文件，比如，.drl文件含铣加工信息，.lst文件含钻加工信息，.rep文件含加工刀具信 ii息等，并且都是文字信息，本实施例中，可以以读取txt文件的方式读取这些文
件信息，并加以整合形成完整的原始加工信息；然后按顺序将所述原始加工信 息转换为运动控制部件能够识别的加工文件信息。具体转换方式为可预先设 定不同的原始加工信息与转换后的加工文件信息之间的——转换身见则，这样， 针对不同的原始加工信息，根据所设定的规则，即可获知其对应的转换后的加 工文件信息。上述转换过程无需操作人员参与，从而降低了出错的可能性。转 换后的加工文件信息可保存在临时文件中，后续-使用完成后删除即可；或者， 也可对其进行永久保存，这样后续再次需要时，就无需再重新进行转换。
再有，对于加工文件信息，无论其是通过哪种方式获取到的，都可进一步 对其进行验证，以确定是否超出安全要求，如果是，则提示并强迫操作人员重 新选择加工文件；如果不是，则继续之后的流程。依据之前的介绍可知，加工 文件信息中包括有加工路径、什么时候换刀、所用刀的大小以及加工深度等信 息，。而加工路径即是指每一刀的顺序，长度，位置上从哪儿到哪儿等，这里所 提到的验证主要就是指要验证加工路径是否超出了工作台的实际工作范围。具 体如何进行验证为现有技术，.不再赘述。
此外，在获取到加工文件信息之后，还可进一步在控制软件主界面上显示 完整的加工轨迹图，以及加工文件图。其中，加工轨迹图是指以相同粗细的线 条的形式显示待加工件加工后的形状的图形，加工文件图是指待加工件进行加 工后实际应该对应的图形。
步骤203:确定钻铣床上是否为空，如果是，则执行步骤204;否则，结束 流程。
钻铣床上设置有传感器，该传感器会向控制软件返回当前钻铣床上是否为 空的信号，比如，用低电平表示不为空，用高电平表示空。控制库欠件接收到该 信号后，如果发现为低电平，则知道当前钻铣床上放置有待加工件或其它物品， 为了保证操作人员以及数控钻铣机本身的安全，不允许进行下一步的操作，并 通过弹出的对话框为操作人员做出相应的提示，结束流程，后续如何处理与本 发明无关，不作介绍；如果发现为高电平，则说明当前钻铣床上没有放置待加工件或其它物品，弹出对话框让操作人员确认加工开始，并执行步骤204。步骤204:操作人员将待加工件放置于钻铣床上后，接收位于钻铣床上的 传感器发送的可进行加工的信号。步骤205:控制影像获取部件到指定位置拍纟聂Mark点图像。控制软件接收位于钻铣床上的传感器发送的可进行加工的信号，并在经过 一定的时间后(该时间可根据实际需要进行设置)，控制影像获取部件到指定位 置拍摄Mark点图像。或者，由操作人员手动进行控制，比如，点击键盘上的 回车键，控制软件接收到操作人员的点击操作后，控制影像获取部件到指定位 置拍摄Mark点图像。本实施例中，可预先在待加工件上设置Mark点，Mark点的具体个数不P艮， 通常为两个，位于待加工件的对角线上；Mark点可具体表现为一个小圓点或一 个小十字叉，设置方式不限，比如可以是刻在待加工件上，也可以是用颜色标 注上去，只要能够被影像获取部件拍摄到即可。预先将所设置的Mark点的具体位置保存在控制软件中。然后在本步骤中， 控制软件即可根据所保存Mark点的具体位置信息，控制影像获取部件到指定 位置拍摄Mark点图像。这里所提到的指定位置，是指理想情况下，Mark点应 该位于所拍摄到的图像的中心位置。步骤206-207:接收影像获取部件返回的Mark点图像，根据所述Mark 点图像以及已知的Mark点标准位置，确定待加工件的位置偏移量，并判断该 确定出的位置偏移量是否超出预先设置的允许范围，如果是，则执行步骤208; 否则，执行步骤209。控制软件接收到影像获取部件返回的Mark点图像后，将其与已知的Mark 点标准位置，即预先保存的Mark点的具体位置，或者说图像的中心位置进行 比较，计算当前图像中的Mark点的位置与已知的Mark点的标准位置的位置偏 移量；然后，判断该计算出的位置偏移量是否超出预先设置的允许范围，如果 是，则执行步骤208;否则，认为不需要进行补偿，执行步骤209。步骤208:根据确定出的位置偏移量对待加工件对应的加工文件信息进行补偿，然后执行步骤210。
本步骤中，按照预先设置的规则，确定步骤206中计算出的位置偏移量对 应的补偿量，并按照所确定的补偿量对待加工件对应的加工文件信息进行补偿。 其中，预先设置的规则，是指预先设置的位置偏移量与补偿量之间的对应关系。 得到补偿量以后，即可对待加工件对应的加工文件信息中的全部加工路径信息 进行补偿。
假设所设置的Mark点数目为两个，则步骤206和208所述过程的具体实 现可举例如下由于图像的像素点位置与运动控制卡的输出脉冲有一定的关系， 可最终换算成相对于系统原点(零点)的脉冲位置(如何转换为现有技术，不 再赘述)，所以，本示例中，可计算拍摄得到的两幅Mark点图像中的mark点 脉冲位置形成的直线的斜率，并将该直线斜率与已知的两个Mark点的标准位 置对应的脉冲位置形成的直接的斜率进行比较，得到一个斜率差(角度差)，该 斜率差即为位置偏移量。然后，将加工文件信息中的各加工位置分别转换成极 坐标形式，并加上计算得到的斜率差，再转换成x-y坐标形式的脉沖位置，这 样就完成了补偿过程。
步骤209:根据步骤202中获取到的加工文件信息，通过运动控制部件对 待加工件进行钻铣加工。
步骤210:根据补偿后的加工文件信息，通过运动控制部件对待加工件进 行钻4先加工。
步骤209-210中，控制软件根据获取到或补偿后的加工文件信息，向运动 控制部件发送加工控制命令；运动控制部件根据接收到的加工控制命令，完成 相应的钻铣加工过程。这两个步骤的具体实现为现有技术，不再赘述。
另外，在加工过程中，可进一步在控制软件主界面上实时显示当前的加工 轨迹以及当前的加工画面。还有，在加工过程中，运动控制部件可通过限位传 感器实时监测钻铣头上的刀的运动状态，以确定其是否超出工作台的实际工作 范围，/人而确保加工安全。如何显示当前的加工轨迹和加工画面以及如何监测 钻铣头上的刀的运动状态均为现有技术，不再赘述。至此，即完成了 一次针对一个待加工件的钻4先加工过程。之后，将加工完成的加工件从工作台上取下，如果需要继续加工其它待 加工件，且该4寺加工件与刚刚加工完成的加工件属于同一4比次，即加工要求相同，那么直接返回执行步骤203即可；但如果该待加工件与刚刚加工完成 的加工件不属于同一批次，则需要返回至步骤202开始执行。在每加工完一件待加工件后，控制软件可统计并保存其对应的加工信 息，包括加工时间、是否进行了补偿，如何补偿等，以便于后续操作人员 进行查看。基于上述方法，本发明同时提供了一种数控钻铣机以及一种工控机。其 中，图3为本发明数控钻铣机实施例的组成结构示意图。如图3所示，包括工控机31，用于获取与待加工件对应的加工文件信息，并控制影像获取部 件32拍摄放置在钻铣床33上的待加工件上预先设置的Mark点图像，接收影 像获取部件32返回的Mark点图像，根据所述Mark点图^f象以及已知的Mark 点标准位置，确定待加工件的位置偏移量，并根据该位置偏移量对待加工件对 应的加工文件信息进行补偿，根据补偿后的加工文件信息向运动控制部件34 发送加工控制命令；影像获取部件32，用于在工控机31的控制下拍摄待加工件上预先设置的 Mark点图像，并将拍摄到的Mark点图像返回给工控机31;运动控制部件34，用于接收来自工控机31的加工控制命令，根据所述加 工控制命令对待加工件进行加工。其中，工控机31为整个数控钻铣机的控制中心，通过接口与其它硬件相连。影像获取部件32为本发明所述数控钻铣机中新增加的部件，接受工控机 31的控制，主要由以下几部分组成工业数字摄像头、工业镜头、发光二极管 (LED, light-emitting diode)光源以及1394或USB数据线。影像获取部件32 通过1394接口或USB接口与工控机31相连接。运动控制部件34为实现钻铣加工的控制部件，同样受工控机31的控制， 按工控机31给出的加工控制命令，进行相应的钻铣加工操作；同时通过限位传感器实时监测钻铣头上的刀的运动状态，以保证加工安全。其主要组成 部分包括运动控制卡、轴电机、滑板座、钻头电机以及钻铣头等。
钻铣床33是指实现钻铣加工的平台，主要包括工作台、机座及其它附 属部件等。
上述钻铣床33以及运动控制部件34的组成均与现有技术中相同，不再 赘述。
图4为本发明工控^L实施例的组成结构示意图。如图4所示，包括 获取单元41,用于获取与待加工件对应的加工文件信息； 补偿单元42，用于控制影像获取部件32拍摄放置在钻铣床33上的待加工 件上预先设置的Mark点图像，并接收影像获取部件32返回的Mark点图像， 根据所述Mark点图像以及已知的Mark点标准位置，确定待加工件的位置偏移 量，根据该位置偏移量对待加工件对应的加工文件信息进行补偿；
发送单元43，用于根据补偿后的加工文件信息向运动控制部件34发送加 工控制命令。
其中，获取单元41中具体包括
保存子单元411,用于保存不同的加工文件信息及其分别对应的加工文件 名称；
显示子单元412,用于以界面的形式显示保存子单元411中保存的不同加 工文件信息分别对应的加工文件名称，并接收操作人员对其中一加工文件名称 的选择操作，将操作人员所选择的加工文件名称通知给判断子单元413;
判断子单元413,用于到保存子单元411中读取与操作人员所选"t奪的加工 文件名称对应的加工文件信息，判断该加工文件信息是否为运动控制部件34 能够识别的加工文件信息，并将判断结果及读取到的加工文件信息发送给转换 子单元414;
转换子单元414,用于当判断结果为是时，直接将所述读取到的加工文件 信息发送给补偿单元42;当判断结果为否时，将所述读取到的加工文件信息转 换成运动控制部件34能够识别的加工文件信息并发送给补偿单元42。此外，获取单元41中还可进一步包括验证子单元415,用于对转换子单元414中输出的加工文件信息进行验证， 以确定是否超出安全要求，如果是，则提示操作人员重新选择加工文件，如果 不是，则将所述加工文件信息发送给补偿单元42。补偿单元42中具体包括控制子单元421，用于控制影像获取部件32拍摄放置于钻铣床33上的待 加工件上预先设置的Mark点图像，并接收影像获取部件32返回的Mark点图 像；计算子单元422,用于计算Mark点图^f象中的Mark点的位置与已知的 Mark点的标准位置的位置偏移量，并根据预先设置的规则，确定该位置偏 移量对应的补偿量，按照所确定的补偿量对待加工件对应的加工文件信息进行补偿。图3和图4所示数控钻铣机以及工控机的具体工作流程请参照图2所示 方法实施例中的相应说明，此处不再赘述。总之，采用本发明的技术方案，解决了高精度定位与设计复杂度之间的 矛盾，降低了对系统的硬件定位要求，进而降低了系统在结构以及电气等方. 面的设计难度；相应地，有效地降低了开发以及批量制造时的时间和人工成 本，并降低了用于高精度定位的器件的高成本，虽然本发明中增加了影像获 取部件，但整体而言成本优势仍很明显；另外，本发明所述方案中通过软件 来实现传统数控钻铣机中的部分硬件功能，降低了系统的整体维护难度(因 为软件更易于维护与升级)，以及制造企业和使用企业的维护时间和维护成 本。再有，本发明所述方案能够自动识别加工图纸，减少了操作人员手动编 程或利用CAM350等软件进行转换的中间环节，避免了由于人为参与可能 出现的错误，提高了工作效率，同时也降低了由于出错可能带来的经济损失。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于 定本发明的 保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种钻铣加工方法，其特征在于，该方法包括获取与待加工件对应的加工文件信息，并在当待加工件放置于钻铣床上后，控制影像获取部件拍摄所述待加工件上预先设置的标记Mark点图像；接收所述影像获取部件返回的Mark点图像，根据所述Mark点图像以及已知的Mark点标准位置，确定所述待加工件的位置偏移量，并根据所述位置偏移量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿；根据所述补偿后的加工文件信息通过运动控制部件对所述待加工件进行钻铣加工。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与待加工件对应的 加工文件信息的方式包括以界面的形式显示所保存的不同加工文件信息分别对应的加工文件名称； 接收操作人员对其中 一加工文件名称的选择操作，并读取所述操作人员所选择的加工文件名称对应的加工文件信息；判断所述加工文件信息是否为所述运动控制部件能够识别的加工文件信息，如果是，则所述读取到的加工文件信息即为所要获取的加工文件信息；否则，将所述读取到的加工文件信息转换成所述运动控制部件能够识别的加工文件信息。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与待加工件对应的 加工文件信息之后，进一步包括对所述获取到的加工文件信息进行验证，以确定是否超出安全要求，如果 是，则提示操作人员重新选择力。工文件；否则，在当待加工件放置于钻铣床上 后，控制影像获取部件拍摄所述待加工件上预先设置的Mark点图像。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述Mark点图像 以及已知的Mark点标准位置，确定所述待加工件的位置偏移量，并根据所述 位置偏移量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿包括计算当前图像中Mark点的位置与已知的Mark点的标准位置的位置偏移量；根据预先设置的规则，确定所述位置偏移量对应的补偿量，并按照所确定 的补偿量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿。
5、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Mark点的个数为一个 以上；当所述Mark点的个数为两个时，所述计算当前图像中Mark点的位置与 已知的Mark点的标准位置的位置偏移量包括将拍摄得到的两幅Mark点图像中的Mark点位置分别换算成相对于系统原 点的脉冲位置，并计算两个脉冲位置形成的直线的斜率；将所述直线的斜率与已知的两个Mark点的标准位置对应的脉冲位置形成 的直接的斜率进行比较，得到一个斜率差，所述斜率差即为位置偏移量；所述根据预先设置的规则，确定所述位置偏移量对应的补偿量，并按照所 确定的补偿量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿包括将所述待加工件对应的加工文件信息中的各加工位置分别转换成极坐标的 形式，并加上所述斜率差，最后再转换成x-y坐标形式的脉冲位置。.
6、 才艮据权利要求1~5中任一项所述的方法，其特征在于，所述才艮据所述 补偿后的加工文件信息通过运动控制部件对所述待加工件进行钻铣加工之后， 进一步包括统计并保存加工信息。
7、 一种数控钻铣机，包括钻铣床、工控机以及运动控制部件，其特征在于， 还包括影像获取部件；所述影像获取部件，用于在所述工控机的控制下拍摄放置于所述钻铣床上 的待加工件上预先设置的标记Mark点图像，并将拍摄到的Mark点图像返回给 所述工控才几；所述工控机，用于获取与待加工件对应的加工文件信息，并控制所述影像 获取部件拍摄所述待加工件上预先设置的Mark点图像，接收所述影像获取部 件返回的Mark点图像，根据所述Mark点图像以及已知的Mark点标准位置， 确定所述待加工件的位置偏移量，并根据所述位置偏移量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿，根据所述补偿后的加工文件信息向所述运动控制部件发送加工控制命令；所述运动控制部件，用于接收来自所述工控机的加工控制命令，根据所述加工控制命令对所述待加工件进行钻铣加工。
8、 根据权利要求7所述的数控钻铣机，其特征在于，所述影像获取部件通过1394接口或通用串行总线USB接口与所述工控机相连；所述运动控制部件通过插在所述工控机的周边元件扩展接口 PCI插槽上的运动控制卡与所述工控机相连。
9、 一种工控机，其特征在于，用于获取与待加工件对应的加工文件信息，并控制影像获取部件拍摄放置于钻铣床上的待加工件上预先设置的标记Mark点图像，接收所述影像获取部件返回的Mark点图像，根据所述Mark点图像以及已知的Mark点标准位置，确定所述待加工件的位置偏移量，并才艮据所述位置偏移量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿，根据所述补偿后的加工文件信息向运动控制部件发送加工控制命令。
10、 根据权利要求9所述的工控机，其特征在于，所述工控机包括获取单元，用于获取与待加工件对应的加工文件信息；补偿单元，用于控制所述影像获取部件拍摄放置于钻铣床上的待加工件上预先设置的Mark点图像，并接收所述影像获取部件返回的Mark点图像，根据所述Mark点图像以及已知的Mark点标准位置，确定所述待加工件的位置偏移量，才艮据所述位置偏移量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿；发送单元，用于根据所述补偿后的加工文件信息向运动控制部件发送加工控制命令。
11、 根据权利要求IO所述的工控机，其特征在于，所述获取单元中包括保存子单元，用于保存不同的加工文件信息及其分别对应的加工文件名称；显示子单元，用于以界面的形式显示所述保存子单元中保存的不同加工文件信息分别对应的加工文件名称，并接收操作人员对其中一加工文件名称的选择操作，将所述操作人员选择的加工文件名称通知给判断子单元；所述判断子单元，用于到所述保存子单元中读取与所述操作人员选择的加工文件名称对应的加工文件信息，判断所述加工文件信息是否为所述运动控制部件能够识別的加工文件信息，并将判断结果及读取到的加工文件信息发送给转换子单元；所述转换子单元，用于当判断结果为是时，直接将所述读取到的加工文件信息发送给所述补偿单元；当判断结果为否时，将所述读取到的加工文件信息转换成所述运动控制部件能够识别的加工文件信息并发送给所述补偿单元。
12、 根据权利要求11所述的工控机，其特征在于，所述获取单元中进一步包括验证子单元，用于对所述转换子单元中输出的加工文件信息进行验证，以确定是否超出安全要求，如果是，则提示操作人员重新选择加工文件，如果不是，则将所述加工文件信息发送给所述补偿单元。
13、 根据权利要求IO、 11或12所述的工控机，其特征在于，所述补偿单元包括控制子单元，用于控制所述影像获取部件拍摄放置于所述钻铣床上的待加工件上预先设置的Mark点图像，并接收所述影像获取部件返回的Mark点图像；计算子单元，用于计算所述Mark点图像中的Mark点的位置与已知的Mark点的标准位置的位置偏移量，并根据预先设置的规则，确定所述位置偏移量对应的补偿量，按照所确定的补偿量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿。
全文摘要
本发明公开了一种钻铣加工方法，包括获取与待加工件对应的加工文件信息，并在当待加工件放置于钻铣床上后，控制影像获取部件拍摄待加工件上预先设置的标记(Mark)点图像；接收影像获取部件返回的Mark点图像，根据所述Mark点图像以及已知的Mark点标准位置，确定待加工件的位置偏移量，根据所述位置偏移量对所述待加工件对应的加工文件信息进行补偿；并根据补偿后的加工文件信息通过运动控制部件对待加工件进行钻铣加工。本发明同时公开了一种数控钻铣机以及一种工控机。应用本发明所述的钻铣加工方法以及数控钻铣机和工控机，能够降低对系统的硬件定位要求，进而降低系统在结构以及电气等方面的设计难度。
文档编号G05B19/404GK101661280SQ200810146769
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者凯 林 申请人:比亚迪股份有限公司