机床的主轴的检测方法、检测装置和计算机可读存储介质与流程

[0001]
本申请涉及数控机床领域，具体而言，涉及一种机床的主轴的检测方法、检测装置、计算机可读存储介质、处理器和机床系统。


背景技术：

[0002]
随着科技的不断发展，我国制造业已经从制造大国成为制造强国，在这个转变的过程中，数控机床作为重要的制造装备已经成为我国机床领域未来发展的重中之重。针对机床行业，此领域存在着或多或少的问题，其中不乏缺少一些共性问题。就目前而言，解决一些共性问题，能很好的提升我国机床行业的水平。
[0003]
其中，机床的安全问题是根本。近年来出现次数逐渐频繁的机床主轴撞刀事件，其缘由有操作不当、硬件选型不适、使用年限过久导致老化等问题。
[0004]
因此，亟需一种可以预防主轴撞刀的方法，以保护主轴的安全性及机床的整体寿命，提高机床的经济利益。
[0005]
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。


技术实现要素：

[0006]
本申请的主要目的在于提供一种机床的主轴的检测方法、检测装置、计算机可读存储介质、处理器和机床系统，以解决现有技术中难以预防主轴撞刀的问题。
[0007]
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种机床的主轴的检测方法，包括：获取主轴末端的预定电性参数，所述预定电性参数与所述主轴末端所受的压力值相关；根据所述预定电性参数确定所述主轴是否处于异常状态。
[0008]
可选地，所述检测方法获取主轴末端的预定电性参数，包括：获取所述主轴末端的电压和/或电流；对所述电压和/或所述电流进行处理，得到所述预定电性参数。
[0009]
可选地，获取所述主轴末端的电压和/或电流，包括：获取所述主轴末端的所述电压，对所述电压和/或所述电流进行处理，得到所述预定电性参数，包括：对所述电压进行低通滤波处理，得到所述预定电性参数。
[0010]
可选地，获取所述主轴末端的电压和/或电流，包括：获取所述主轴末端的所述电流，对所述电压和/或所述电流进行处理，得到所述预定电性参数，包括：计算所述电流的瞬间变化率，所述电流的瞬间变化率为所述预定电性参数。
[0011]
可选地，根据所述预定电性参数确定所述主轴是否处于异常状态，包括：在所述预定电性参数大于预定值的情况下，确定所述主轴处于所述异常状态。
[0012]
可选地，在所述预定电性参数为电流的瞬间变化率的情况下，在所述预定电性参数大于预定值的情况下，确定所述主轴处于所述异常状态之前，所述方法还包括：确定所述主轴的加工工艺，所述加工工艺为以下至少之一：粗加工工艺、中加工工艺以及精加工工
艺；根据所述加工工艺，确定所述预定值。
[0013]
可选地，在根据所述预定电性参数确定所述主轴处于所述异常状态的情况下，所述方法还包括：发出报警信号，并停止机床的所有的动作。
[0014]
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机床的主轴的检测装置，包括：获取单元，用于获取主轴末端的预定电性参数，所述预定电性参数与所述主轴末端所受的压力值相关；第一确定单元，用于根据所述预定电性参数确定所述主轴是否处于异常状态。
[0015]
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的检测方法。
[0016]
根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的检测方法。
[0017]
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种机床系统，包括：机床、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，所述机床包括主轴，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的检测方法。
[0018]
在本发明实施例中，首先，获取主轴末端的预定电性参数，其中，预定电性参数与主轴末端所受的压力值相关，之后，根据预定电性参数确定主轴是否处于异常状态。该方法中，通过获取到的主轴末端的预定电性参数，可以准确地确定主轴是否处于异常状态，进而可以根据异常状态进行处理，可以实现对机床主轴的保护，从而解决了难以预防主轴撞刀的问题。
附图说明
[0019]
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020]
图1示出了根据本申请的实施例的一种机床的主轴的检测方法的流程示意图；
[0021]
图2示出了根据本申请的实施例的一种机床的主轴的检测装置的结构示意图；
[0022]
图3示出了根据本申请的实施例的另一种机床的主轴的检测方法的示意图。
具体实施方式
[0023]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0024]
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0025]
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的
过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
[0027]
正如背景技术中所说的，现有技术中难以预防主轴撞刀，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种机床的主轴的检测方法、检测装置、计算机可读存储介质、处理器和机床系统。
[0028]
根据本申请的实施例，提供了一种机床的主轴的检测方法。图1是根据本申请实施例的机床的主轴的检测方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0029]
步骤s101，获取主轴末端的预定电性参数，上述预定电性参数与上述主轴末端所受的压力值相关；
[0030]
步骤s102，根据上述预定电性参数确定上述主轴是否处于异常状态。
[0031]
上述的方法中，首先，获取主轴末端的预定电性参数，其中，预定电性参数与主轴末端所受的压力值相关，之后，根据预定电性参数确定主轴是否处于异常状态。该方法中，通过获取到的主轴末端的预定电性参数，可以准确地确定主轴是否处于异常状态，进而可以根据异常状态进行处理，可以实现对机床主轴的保护，从而解决了难以预防主轴撞刀的问题。
[0032]
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0033]
主轴作为机床最为重要的一部分，也是衡量机床性能的最关键的指标，主轴在机床内经济占比至少为20％，特别是如果使用的为国外知名品牌主轴，其价格较高，在实际应用中，同样可能出现撞刀的现象，轻则机床某个部位损坏，重则机床报废需要拆机重新安装，采用本方案可以预防主轴撞刀，进而可以保护主轴的安全性和机床的整体寿命，同时提高了机床的经济利益。
[0034]
本申请的一种实施例中，上述检测方法获取主轴末端的预定电性参数，包括：获取上述主轴末端的电压和/或电流；对上述电压和/或上述电流进行处理，得到上述预定电性参数。该实施例中，通过将获取到的主轴末端的电压和/或电流进行处理，可以得到更准确的预定电性参数，后续可以根据准确的预定电性参数进一步准确地确定主轴是否处于异常状态。
[0035]
本申请的另一种实施例中，获取上述主轴末端的电压和/或电流，包括：获取上述主轴末端的上述电压，对上述电压和/或上述电流进行处理，得到上述预定电性参数，包括：对上述电压进行低通滤波处理，得到上述预定电性参数。该实施例中，可以采用压力传感器获取主轴末端的电压，压力传感器位于主轴末端的内部或者外部，获取到的电压为数字信号，压力传感器可以将获取到的数字信号的电压转换为0-10v的模拟信号的电压，再通过将电压进行低通滤波处理，可以得到较为稳定且更准确的预定电性参数。
[0036]
需要说明的是，主轴末端所受的压力值和电压是呈线性关系的，因此，某一个点的
电压可以较为直接地反应出主轴末端当前所受的压力值。
[0037]
本申请的再一种实施例中，获取上述主轴末端的电压和/或电流，包括：获取上述主轴末端的上述电流，对上述电压和/或上述电流进行处理，得到上述预定电性参数，包括：计算上述电流的瞬间变化率，上述电流的瞬间变化率为上述预定电性参数。该实施例中，可以采用压力传感器获取主轴末端的电流，根据获取到的电流的瞬间变化值，来计算电流的瞬间变化率，通过得到的电流的瞬间变化率后续可以进一步准确地确定主轴是否处于异常状态。
[0038]
本申请的又一种实施例中，根据上述预定电性参数确定上述主轴是否处于异常状态，包括：在上述预定电性参数大于预定值的情况下，确定上述主轴处于上述异常状态。该实施例中，通过将预定电性参数与预定值进行比较，在预定电性参数大于预定值时，可以更准确地确定主轴处于异常状态。
[0039]
本申请的一种具体的实施例中，在上述预定电性参数为电流的瞬间变化率的情况下，在上述预定电性参数大于预定值的情况下，确定上述主轴处于上述异常状态之前，上述方法还包括：确定上述主轴的加工工艺，上述加工工艺为以下至少之一：粗加工工艺、中加工工艺以及精加工工艺；根据上述加工工艺，确定上述预定值。该实施例中，采用电流的瞬间变化率作为预定电性参数，并且在确定主轴处于异常状态之前，可以对主轴的加工工艺进行区分，在三种不同的加工工艺的需求下的主轴电流的瞬间变化率是不同的，根据不同的主轴电机特性曲线，可以区分三种不同的加工工艺的电流的瞬间变化率，进而根据不同的加工工艺来准确地确定对应的预定值，可以进一步准确地确定不同的加工工艺下的电流的瞬间变化率与预定值的大小关系。
[0040]
本申请的另一种实施例中，在根据上述预定电性参数确定上述主轴处于上述异常状态的情况下，上述方法还包括：发出报警信号，并停止机床的所有的动作。该实施例中，发出报警信号可以及时提示操作人员此时主轴处于异常状态，及时停止机床的所有的动作，操作人员可以及时进行处理，可以进一步保证主轴不被损坏。
[0041]
本申请实施例还提供了一种机床的主轴的检测装置，需要说明的是，本申请实施例的机床的主轴的检测装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于机床的主轴的检测方法。以下对本申请实施例提供的机床的主轴的检测装置进行介绍。
[0042]
图2是根据本申请实施例的机床的主轴的检测装置的示意图。如图2所示，该装置包括：
[0043]
获取单元10，用于获取主轴末端的预定电性参数，上述预定电性参数与上述主轴末端所受的压力值相关；
[0044]
第一确定单元20，用于根据上述预定电性参数确定上述主轴是否处于异常状态。
[0045]
上述的装置中，获取单元获取主轴末端的预定电性参数，其中，预定电性参数与主轴末端所受的压力值相关，第一确定单元根据预定电性参数确定主轴是否处于异常状态。该装置中，通过获取到的主轴末端的预定电性参数，可以准确地确定主轴是否处于异常状态，进而可以根据异常状态进行处理，可以实现对机床主轴的保护，从而解决了难以预防主轴撞刀的问题。
[0046]
主轴作为机床最为重要的一部分，也是衡量机床性能的最关键的指标，主轴在机床内经济占比至少为20％，特别是如果使用的为国外知名品牌主轴，其价格较高，在实际应
用中，同样可能出现撞刀的现象，轻则机床某个部位损坏，重则机床报废需要拆机重新安装，采用本方案可以预防主轴撞刀，进而可以保护主轴的安全性和机床的整体寿命，同时提高了机床的经济利益。
[0047]
本申请的一种实施例中，获取单元包括获取模块和处理模块，获取模块用于获取上述主轴末端的电压和/或电流；处理模块用于对上述电压和/或上述电流进行处理，得到上述预定电性参数。该实施例中，通过将获取到的主轴末端的电压和/或电流进行处理，可以得到更准确的预定电性参数，后续可以根据准确的预定电性参数进一步准确地确定主轴是否处于异常状态。
[0048]
本申请的另一种实施例中，获取模块包括第一获取模块，处理模块包括处理模块，第一获取模块用于获取上述主轴末端的上述电压，处理模块用于对上述电压进行低通滤波处理，得到上述预定电性参数。该实施例中，可以采用压力传感器获取主轴末端的电压，压力传感器位于主轴末端的内部或者外部，获取到的电压为数字信号，压力传感器可以将获取到的数字信号的电压转换为0-10v的模拟信号的电压，再通过将电压进行低通滤波处理，可以得到较为稳定且更准确的预定电性参数。
[0049]
需要说明的是，主轴末端所受的压力值和电压是呈线性关系的，因此，某一个点的电压可以较为直接地反应出主轴末端当前所受的压力值。
[0050]
本申请的再一种实施例中，获取模块包括第二获取模块，处理模块包括计算模块，第二获取模块用于获取上述主轴末端的上述电流，计算模块用于计算上述电流的瞬间变化率，上述电流的瞬间变化率为上述预定电性参数。该实施例中，可以采用压力传感器获取主轴末端的电流，根据获取到的电流的瞬间变化值，来计算电流的瞬间变化率，通过得到的电流的瞬间变化率后续可以进一步准确地确定主轴是否处于异常状态。
[0051]
本申请的又一种实施例中，第一确定单元包括确定模块，确定模块用于在上述预定电性参数大于预定值的情况下，确定上述主轴处于上述异常状态。该实施例中，通过将预定电性参数与预定值进行比较，在预定电性参数大于预定值时，可以更准确地确定主轴处于异常状态。
[0052]
本申请的一种具体的实施例中，上述装置还包括第二确定单元和第三确定单元，第二确定单元用于在上述预定电性参数为电流的瞬间变化率的情况下，在上述预定电性参数大于预定值的情况下，确定上述主轴处于上述异常状态之前，确定上述主轴的加工工艺，上述加工工艺为以下至少之一：粗加工工艺、中加工工艺以及精加工工艺；第三确定单元用于根据上述加工工艺，确定上述预定值。该实施例中，采用电流的瞬间变化率作为预定电性参数，并且在确定主轴处于异常状态之前，可以对主轴的加工工艺进行区分，在三种不同的加工工艺的需求下的主轴电流的瞬间变化率是不同的，根据不同的主轴电机特性曲线，可以区分三种不同的加工工艺的电流的瞬间变化率，进而根据不同的加工工艺来准确地确定对应的预定值，可以进一步准确地确定不同的加工工艺下的电流的瞬间变化率与预定值的大小关系。
[0053]
本申请的另一种实施例中，上述装置还包括报警单元，报警单元用于在根据上述预定电性参数确定上述主轴处于上述异常状态的情况下，发出报警信号，并停止机床的所有的动作。该实施例中，发出报警信号可以及时提示操作人员此时主轴处于异常状态，及时停止机床的所有的动作，操作人员可以及时进行处理，可以进一步保证主轴不被损坏。
[0054]
本申请还提供了一种机床系统，该系统包括机床、一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，上述机床包括主轴，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的检测方法。
[0055]
上述的系统中，包括机床、一个或多个处理器、存储器以及程序，机床包括主轴，程序执行任意一种上述的检测方法，获取主轴末端的预定电性参数，其中，预定电性参数与主轴末端所受的压力值相关，根据预定电性参数确定主轴是否处于异常状态。该系统中，通过获取到的主轴末端的预定电性参数，可以准确地确定主轴是否处于异常状态，进而可以根据异常状态进行处理，可以实现对机床主轴的保护，从而解决了难以预防主轴撞刀的问题。
[0056]
为了本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明本申请的技术方案和技术效果。
[0057]
实施例
[0058]
如图3所示，在获取主轴末端的电压之后，可以采用可编程逻辑控制器(programmablelogic controller，简称plc)对电压进行低通滤波处理，得到预定电性参数，将得到的数据通过数控系统写入到相对应的一个地址r102中，在计算机辅助制造(computer aidedmanufacturing，简称cam)工程师对工件加工的设计思路中，根据其给出的具体到每一道工序的主轴末端所受的压力值的最大值y，将此数值写入到对应的数控系统的r100，在plc中已写好的在轴移动和进行使用功能时会进行地址r100与r102的实时对比，在r102超过r100的值时发出报警信号，并停止机床的所有的动作，
[0059]
如图3所示，sub71表征plc第71号模块，sp表征主轴，act表征就绪信号，p0034表征第34个程序模块，f000.6表征伺服准备就绪信号(开机消除所有的报警信号，主轴准备运动)，r9000.1表征输出寄存器，即计算的结果会输出至此，g0008.4表征输出停止信号，sub32 compb为比较大小模块，r100表征基准数据地址，r102表征比较数据地址，r0200表征比较模块内置参数上限，当r000.6接通时，对r100和r102的值进行比较，在r100的值等于r102的值时，r9000.1为1，在r100的值小于r102的值时，r9000.1为1。
[0060]
上述机床的主轴的检测装置包括处理器和存储器，上述获取单元和第一确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
[0061]
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来预防主轴撞刀。
[0062]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。
[0063]
本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述机床的主轴的检测方法。
[0064]
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述机床的主轴的检测方法。
[0065]
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
[0066]
步骤s101，获取主轴末端的预定电性参数，上述预定电性参数与上述主轴末端所受的压力值相关；
[0067]
步骤s102，根据上述预定电性参数确定上述主轴是否处于异常状态。
[0068]
本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
[0069]
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
[0070]
步骤s101，获取主轴末端的预定电性参数，上述预定电性参数与上述主轴末端所受的压力值相关；
[0071]
步骤s102，根据上述预定电性参数确定上述主轴是否处于异常状态。
[0072]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0073]
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0074]
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0075]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0076]
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0077]
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
[0078]
1)、本申请的机床的主轴的检测方法，首先，获取主轴末端的预定电性参数，其中，预定电性参数与主轴末端所受的压力值相关，之后，根据预定电性参数确定主轴是否处于异常状态。该方法中，通过获取到的主轴末端的预定电性参数，可以准确地确定主轴是否处于异常状态，进而可以根据异常状态进行处理，可以实现对机床主轴的保护，从而解决了难以预防主轴撞刀的问题。
[0079]
2)、本申请的机床的主轴的检测装置，获取单元获取主轴末端的预定电性参数，其中，预定电性参数与主轴末端所受的压力值相关，第一确定单元根据预定电性参数确定主
轴是否处于异常状态。该装置中，通过获取到的主轴末端的预定电性参数，可以准确地确定主轴是否处于异常状态，进而可以根据异常状态进行处理，可以实现对机床主轴的保护，从而解决了难以预防主轴撞刀的问题。
[0080]
3)、本申请的机床系统，包括机床、一个或多个处理器、存储器以及程序，机床包括主轴，程序执行任意一种上述的检测方法，获取主轴末端的预定电性参数，其中，预定电性参数与主轴末端所受的压力值相关，根据预定电性参数确定主轴是否处于异常状态。该系统中，通过获取到的主轴末端的预定电性参数，可以准确地确定主轴是否处于异常状态，进而可以根据异常状态进行处理，可以实现对机床主轴的保护，从而解决了难以预防主轴撞刀的问题。
[0081]
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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