13中，若当前法矢偏角测量为首次法矢偏角测量，说明法矢偏角在首次法矢偏角测量时出现异常，则步骤S13之后执行步骤S43 ;若当前法矢偏角测量为非首次法矢偏角测量，说明在之前的调姿中有成功测量的姿态，则步骤S13之后执行步骤S3。
[0041]在执行步骤S15中，若当前法矢偏角小于或等于达标法矢偏角，则在步骤S15之后执行步骤S41 ;若当前法矢偏角大于达标法矢偏角，则在步骤S15之后执行步骤S16。
[0042]在执行步骤S16中，若当前姿态调整次数达到姿态调整次数上限，则在步骤S16之后执行步骤S31 ;若未达到姿态调整次数上限，则在步骤S16之后执行步骤S21。
[0043]在执行步骤S21中，根据步骤S11测量得到的法矢偏角，计算机床1在法矢对准时目标姿态的各个关节参数。
[0044]在执行步骤S21之后执行步骤S22，在步骤S22中，若机床1能到达目标姿态，则执行步骤S23 ;若机床1不能到达目标姿态，则执行步骤S31。
[0045]在执行步骤S23中，根据步骤S21计算的目标姿态的各个关节参数，使机床1运动到目标姿态。
[0046]在执行步骤S3之后执行步骤S24，调姿次数加一，且在执行步骤S24之后返回执行步骤S11，以进行下一循环的法矢偏角测量。
[0047]本发明的制孔法向调整方法实现了在法向偏角达标时停止调姿，同时结合达标检验和多次调姿择优实现了在有限次数内进行多次姿态调整以寻找最佳姿态，改善了调姿的最终效果，并提高了调姿的效率。
[0048]在一实施例中，在步骤S0中，可设定达标法矢偏角为0.1°，当然不限如此，还可根据需要设定为其它适当的角度。
[0049]在一实施例中，在步骤S0中，可设定最大调姿次数为5，当然不限如此，还可根据需要将最大调姿次数设定为其它数值。
[0050]在一实施例中，参照图2，在步骤SI 1中，机床1为五轴机床1，五轴机床1具有:主轴11 ;以及压脚头12，安装于主轴11的前端且具有法矢测量功能，以测量机床1与工件的法矢偏角。进一步地，在步骤S21中，机床1的关节参数包括:X移动关节13、Y移动关节14、Ζ移动关节15、C旋转关节16以及A旋转关节17共五个关节参数，同时，在步骤S11中，压脚头12上安装有用于法矢测量的位移传感器121。
【主权项】
1.一种制孔法向调整方法，其特征在于，包括步骤: S0，机床(1)的法矢偏角和姿态初始化，设定达标法矢偏角和最大调姿次数； S1，测量法矢偏角及检验，包括步骤: S11，利用法矢测量装置测量机床(1)与工件的法矢偏角； S12，对步骤S11进行判断，以确定测量过程成败； S13，判断当前法矢偏角测量是否为首次法矢偏角测量； S14，将当前的机床姿态和测量的法矢偏角进行存储； S15，判断当前法矢偏角大小是否达标；以及 S16:判断当前姿态调整次数是否达到姿态调整次数上限； S2，计算关节参数及机床(1)运动，包括步骤: S21，根据步骤S11测量得到的法矢偏角，计算机床(1)在法矢对准时目标姿态的各个关节参数； S22，判断机床(1)是否能够到达目标姿态； S23，根据步骤S21计算的目标姿态的各个关节参数，使机床(1)运动到目标姿态；以及 S24，调姿次数加一进行累计； S3，姿态择优选取及运动，根据步骤S14中已存储的多次调姿中的法矢偏角，选择法矢偏角最小的姿态作为择优姿态，控制机床(1)运动到择优姿态； S4，返回调姿结果并结束，包括步骤: S41，返回“顺利完成”的信息给数控系统，并结束调姿程序； S42，返回“择优完成”的信息给数控系统，并结束调姿程序；以及 S43，返回“调姿失败”的信息给数控系统，并结束调姿程序； 其中: 首先执行步骤S0，设定达标法矢偏角和最大调姿次数； 然后执行步骤S11:利用法矢测量装置测量机床(1)与工件的法矢偏角； 执行完步骤S11之后，执行步骤S12，在步骤S12中对步骤S11进行判断，以确定测量过程成败，若测量过程失败，在步骤S12之后执行步骤S13 ;若测量成功，则在步骤S12之后执行步骤S14，步骤S14之后执行步骤S15 ； 在执行步骤S13中，若当前法矢偏角测量为首次法矢偏角测量，说明法矢偏角在首次法矢偏角测量时出现异常，则步骤S13之后执行步骤S43 ;若当前法矢偏角测量为非首次法矢偏角测量，说明在之前的调姿中有成功测量的姿态，则步骤S13之后执行步骤S3 ; 在执行步骤S15中，若当前法矢偏角小于或等于达标法矢偏角，则在步骤S15之后执行步骤S41 ;若当前法矢偏角大于达标法矢偏角，则在步骤S15之后执彳丁步骤S16 ； 在执行步骤S16中，若当前姿态调整次数达到姿态调整次数上限，则在步骤S16之后执行步骤S31 ;若未达到姿态调整次数上限，则在步骤S16之后执行步骤S21 ; 在执行步骤S21中，根据步骤S11测量得到的法矢偏角，计算机床(1)在法矢对准时目标姿态的各个关节参数； 在执行步骤S21之后执行步骤S22，在步骤S22中，若机床(1)能到达目标姿态，则执行步骤S23 ;若机床(1)不能到达目标姿态，则执行步骤S31 ; 在执行步骤S23中，根据步骤S21计算的目标姿态的各个关节参数，使机床(1)运动到目标姿态。 在执行步骤S3之后执行步骤S24，调姿次数加一，且在执行步骤S24之后返回执行步骤S11，以进行下一循环的法矢偏角测量。2.根据权利要求1所述的制孔法向调整方法，其特征在于，在步骤SO中，设定达标法矢偏角为0.1°。3.根据权利要求1所述的制孔法向调整方法，其特征在于，在步骤S0中，设定最大调姿次数为5。4.根据权利要求1所述的制孔法向调整方法，其特征在于，在步骤S11中，机床⑴为五轴机床(1)，五轴机床(1)具有: 主轴(11);以及 压脚头(12)，安装于主轴(11)的前端且具有法矢测量功能，以测量机床(1)与工件的法矢偏角。5.根据权利要求4所述的制孔法向调整方法，其特征在于，在步骤S21中，机床⑴的关节参数包括:X移动关节(13)、Y移动关节(14)、Ζ移动关节(15)、C旋转关节(16)以及A旋转关节(17)共五个关节参数。6.根据权利要求4所述的制孔法向调整方法，其特征在于，在步骤S21中，压脚头(12)上安装有用于法矢测量的位移传感器(121)。
【专利摘要】本发明提供了一种制孔法向调整方法，其包括步骤：S0，机床的法矢偏角和姿态初始化，设定达标法矢偏角和最大调姿次数；S1，测量法矢偏角及检验；S3，姿态择优选取及运动，根据已存储的多次调姿中的法矢偏角，选择法矢偏角最小的姿态作为择优姿态，控制机床运动到择优姿态；以及S4，返回调姿结果并结束。本发明的制孔法向调整方法实现了在法向偏角达标时停止调姿，同时结合达标检验和多次调姿择优实现了在有限次数内进行多次姿态调整以寻找最佳姿态，改善了调姿的最终效果，并提高了调姿的效率。
【IPC分类】G05B19/401, G05B19/402
【公开号】CN105302067
【申请号】CN201510737781
【发明人】陈恳, 高雨浩, 吴丹, 王国磊, 马信国, 黄诗剑
【申请人】清华大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月3日