一种五轴联动标定系统及方法与流程

本技术涉及五轴联动加工设备，尤其涉及一种五轴联动标定系统及方法。

背景技术：

1、目前，点胶系统中多应用五轴联动加工设备，例如申请公布号为cn112705416a的中国发明专利申请所公开的一种五轴联动多用途点胶平台。但是对于目前的五轴联动加工设备而言，在进行空间坐标的标定时，由于五轴联动会存在偏差的积累，且五轴偏差的积累会形成综合偏差，因此在综合偏差的作用下，会导致加工时工件的理论坐标与实际坐标不一致，无法对工件进行有效的标定，并会影响工件的加工精度。

技术实现思路

1、针对现有技术中上述不足，本发明提供了一种五轴联动标定系统及方法，以解决现有技术中因五轴联动存在偏差积累，而导致加工时工件的理论坐标与实际坐标不一致的问题。

2、为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种五轴联动标定系统，该五轴联动标定系统包括：

3、底座；

4、y轴模组，所述y轴模组设置于所述底座，所述y轴模组具有可沿y轴方向输出动作的y轴输出端；

5、v轴模组和u轴模组，所述v轴模组设置于所述y轴输出端，所述v轴模组具有可绕v轴方向输出旋转动作的v轴输出端，所述u轴模组设置于所述v轴输出端，所述u轴模组具有可绕u轴方向输出旋转动作的u轴输出端，所述u轴输出端用于设置标定元件或工件；所述v轴方向和所述u轴方向互不相同；

6、z轴模组和x轴模组，所述x轴模组设置于所述底座，所述x轴模组具有可沿x轴方向输出动作的x轴输出端，所述z轴模组设置于所述x轴输出端，所述z轴模组具有可沿z轴方向输出动作的z轴输出端，所述z轴输出端用于设置测量所述标定元件实际坐标的测量件或加工所述工件的加工件；所述x轴方向、所述y轴方向及所述z轴方向互不相同；

7、控制器，所述控制器用于根据所述标定元件的理论坐标控制所述x轴输出端、所述y轴输出端、所述z轴输出端、所述v轴输出端及所述u轴输出端分别动作以带动所述标定元件及所述测量件动作，所述控制器还用于根据所述理论坐标及所述标定元件动作后的所述实际坐标确认综合偏差。

8、在第一方面可能的实现方式中，所述v轴模组及所述u轴模组共同组成一个载具，所述载具在所述x轴方向上间隔设置有至少两个，所述y轴模组设置有与所述载具数量相同且位置对应的至少两个。

9、在第一方面可能的实现方式中，所述x轴输出端上设置有与所述载具数量相同且位置对应的多个z轴模组。

10、在第一方面可能的实现方式中，所述x轴模组和/或y轴模组包括位移检测件，所述位移检测件用于测量所述x轴输出端和/或y轴输出端的动作位移。

11、在第一方面可能的实现方式中，所述x轴模组和/或y轴模组还包括零点确认件，所述零点确认件用于确认所述x轴输出端和/或y轴输出端处于零点位置。

12、在第一方面可能的实现方式中，所述v轴方向为水平方向，所述u轴方向垂直于所述v轴方向；

13、和/或，

14、所述x轴方向及所述y轴方向均为水平方向且互相垂直，所述z轴方向为竖直方向。

15、在第一方面可能的实现方式中，所述五轴联动标定系统还包括：

16、z轴对刀仪，所述z轴对刀仪在所述z轴方向上相对于所述底座位置固定，所述z轴对刀仪用于标定所述加工件在所述z轴方向上的零点位置。

17、在第一方面可能的实现方式中，所述x轴输出端、所述y轴输出端及所述z轴输出端相对于水平面具有平行度和垂直度；

18、所述平行度处于0～0.02/300mm范围内，和/或，

19、所述垂直度处于0～0.02/300mm范围内。

20、在第一方面可能的实现方式中，所述x轴输出端、所述y轴输出端及所述z轴输出端具有在各自轴向上输出动作的输出动作精度，所述输出动作精度处于－0.001～+0.001mm范围内。

21、在第一方面可能的实现方式中，所述v轴输出端及所述u轴输出端具有绕各自轴向输出旋转动作的旋转动作精度，所述旋转动作精度处于－0.0015°～+0.0015°范围内。

22、第二方面，本发明还提供了一种五轴联动标定方法，该五轴联动标定方法由第一方面的五轴联动标定系统的控制器执行，该方法包括：

23、获取所述标定元件的理论坐标；

24、根据所述理论坐标控制所述x轴输出端、所述y轴输出端、所述z轴输出端、所述v轴输出端及所述u轴输出端分别动作以带动所述标定元件及测量件动作；

25、获取所述标定元件动作后的实际坐标；

26、根据所述实际坐标及所述理论坐标确认所述综合偏差。

27、在第二方面可能的实现方式中，

28、所述根据所述理论坐标控制所述x轴输出端、所述y轴输出端、所述z轴输出端、所述v轴输出端及所述u轴输出端分别动作以带动所述标定元件及测量件动作，包括：

29、所述控制器根据所述理论坐标控制所述y轴输出端、所述v轴输出端及所述u轴输出端分别动作，以带动所述标定元件移动至所述理论坐标的位置；

30、所述控制器根据所述理论坐标控制所述x轴输出端和所述z轴输出端分别动作，以使所述测量件位于所述标定元件理论坐标位置的正上方。

31、在第二方面可能的实现方式中，所述根据所述实际坐标及所述理论坐标确认所述综合偏差，包括：

32、所述控制器根据至少两个所述理论坐标与相应的所述实际坐标之间的差值确认至少两个偏差值，并将至少两个所述偏差值的平均值确认为所述综合偏差。

33、在第二方面可能的实现方式中，所述根据所述实际坐标及所述理论坐标确认所述综合偏差之后，还包括：

34、所述控制器根据所述综合偏差分别控制所述x轴输出端、所述y轴输出端、所述z轴输出端、所述v轴输出端及所述u轴输出端分别动作，以补偿所述标定元件的偏差，以使所述实际坐标与所述理论坐标相等。

35、与现有技术相比，本技术至少具有如下有益效果：

36、本技术中，由于u轴模组的u轴输出端用于设置标定元件，z轴模组的z轴输出端用于设置测量标定元件实际坐标的测量件，且由于控制器用于根据标定元件的理论坐标控制x轴输出端、y轴输出端、z轴输出端、v轴输出端及u轴输出端分别动作以带动标定元件及测量件动作；这样在进行标定元件空间坐标标定时，控制器不仅可以获取标定元件的理论坐标，而且还可以根据标定元件的理论坐标控制x轴输出端、y轴输出端、z轴输出端、v轴输出端及u轴输出端分别动作，以分别带动测量件和标定元件向标定元件的理论坐标动作。

37、当测量件和标定元件分别动作到位后，测量件可以测量得到标定元件动作后的实际坐标，进而控制器也可以获得标定元件动作后的实际坐标，同时又由于控制器还用于根据理论坐标及标定元件动作后的实际坐标确认综合偏差，以此控制器可以通过标定元件理论坐标和实际坐标之间的偏差值确认五轴联动系统的综合偏差，并且还可以通过该综合偏差对五轴联动系统各轴输出端动作产生的误差进行有效补偿，即可以有效避免五轴联动产生的误差积累，以此有利于提高各轴输出端的动作精度，进而有利于保证标定元件理论坐标与实际坐标的一致，有利于实现对标定元件空间坐标的有效标定，且在加工工件时，也有利于保证工件理论坐标和实际坐标的一致，有利于提高工件的加工精度。