專利名稱：數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三z軸聯(lián)動(dòng)控制的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體的來(lái)說(shuō)涉及數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三Z軸聯(lián)動(dòng)控制的新方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的技術(shù)中，XYZ 3個(gè)軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)是很常見(jiàn)的。這樣一次僅能加工1個(gè)工件。對(duì)于有些用戶而言，需要批量加工，此時(shí)就需要多個(gè)Z軸的數(shù)控系統(tǒng)了，如三個(gè)Z軸的系統(tǒng)。這樣數(shù)控系統(tǒng)中就一共存在5個(gè)軸了，開(kāi)發(fā)5個(gè)軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)需要消耗大量的人力，物力和時(shí)間。而用戶需求該系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)是批量加工。也就是說(shuō)，在加工時(shí)，這三個(gè)Z軸的動(dòng)作是一樣的。于是我們給出了一種實(shí)現(xiàn)三個(gè)Z軸聯(lián)動(dòng)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三Z軸聯(lián)動(dòng)控制的新方法。為了解決上述問(wèn)題本發(fā)明的技術(shù)方案數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三Z軸聯(lián)動(dòng)控制的新方法，具體如下
1)系統(tǒng)以一個(gè)軸為有效軸，并計(jì)算出該Z軸的運(yùn)動(dòng)控制信息；
2)系統(tǒng)根據(jù)外界指令保存各個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)與否的信息，三個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)與否的可以相互切
換；
3)系統(tǒng)將上述的一個(gè)Z軸的運(yùn)動(dòng)控制信息發(fā)送到其它Z軸上。上述步驟2)中，三個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)與否的相互切換方法為 a得到目標(biāo)的軸有效信息；
b根據(jù)當(dāng)前軸有效信息，記錄下當(dāng)前各有效軸的機(jī)械坐標(biāo)； c計(jì)算出三個(gè)Z軸依次需要調(diào)整的距離； d如果\軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)\軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離； e如果\軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)\軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離； f如果T^軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)&軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離； g三個(gè)Z軸全部調(diào)整完畢后，使目標(biāo)的軸有效配置生效。上述步驟1)中，有效軸可以更換，方法如下 a修改系統(tǒng)中記錄的當(dāng)前軸有效信息；
b任選一個(gè)有效軸設(shè)置為系統(tǒng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)控制信息使用的軸； c將該軸的機(jī)械坐標(biāo)和工件厚度更新到系統(tǒng)中； d將各軸的機(jī)械坐標(biāo)和軸有效信息通知給系統(tǒng)。有益效果本發(fā)明所述的控制方法，可以有效的控制數(shù)控機(jī)床批量加工中多個(gè)Z 軸一起聯(lián)動(dòng)，增加工作效率，減少加工時(shí)間，且控制方法有效可靠。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明；
圖1為本發(fā)明所述的三個(gè)Z軸聯(lián)動(dòng)的切換流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三Z軸聯(lián)動(dòng)控制的新方法，其原理為，調(diào)整使三個(gè)Z軸具有同樣的工件坐標(biāo)時(shí)，對(duì)于同一個(gè)工件而言，它們的運(yùn)動(dòng)控制是一致的，從而可以達(dá)到一個(gè)軸計(jì)算出的信息可以同時(shí)控制三個(gè)軸的效果，實(shí)際三個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)都是正確的，此時(shí)僅需要給用戶一個(gè)合適的界面顯示即可，可以通過(guò)依次單個(gè)調(diào)整的方法達(dá)到工件坐標(biāo)相同的效果。該數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)三個(gè)Z軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制的方法，其主要特點(diǎn)是，系統(tǒng)中實(shí)際只使用一個(gè)Z軸的運(yùn)動(dòng)控制信息，系統(tǒng)以該一個(gè)Z軸的運(yùn)動(dòng)控制信息進(jìn)行控制其它軸的運(yùn)動(dòng)，且三個(gè)Z軸之間的運(yùn)動(dòng)與否可以切換操作，具體為
1)系統(tǒng)中僅使用一個(gè)Z軸相關(guān)的信息計(jì)算出所需的運(yùn)動(dòng)控制信息；
2)系統(tǒng)中保存當(dāng)前各個(gè)Z軸有效與否信息，每次改變均需要通知驅(qū)動(dòng)；
3)驅(qū)動(dòng)拿到這份運(yùn)動(dòng)控制信息時(shí)，按要求給多個(gè)Z軸發(fā)送一樣的控制信息。所述的在三個(gè)Z軸之間切換的方法系統(tǒng)中會(huì)保存當(dāng)前的軸有效信息、當(dāng)前用來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)控制的軸號(hào)和所有軸的機(jī)械坐標(biāo)、三個(gè)工件的工件厚度。a得到目標(biāo)的軸有效信息；
b根據(jù)當(dāng)前軸有效信息，記錄下當(dāng)前各有效軸的機(jī)械坐標(biāo)；
bl.對(duì)于當(dāng)前用來(lái)計(jì)算運(yùn)動(dòng)控制的軸，直接將系統(tǒng)中的機(jī)械坐標(biāo)記錄到對(duì)應(yīng)的位置； b2.對(duì)于有效軸，根據(jù)與當(dāng)前軸的工件厚度差，可以計(jì)算到該有效軸的機(jī)械坐標(biāo)； b3.對(duì)于無(wú)效軸，其機(jī)械坐標(biāo)沒(méi)有修改過(guò)，無(wú)需改變。c計(jì)算出3個(gè)Z軸依次需要調(diào)整的距離 Cl.給定安全位置；
c2.計(jì)算出目標(biāo)有效軸的當(dāng)前點(diǎn)的最大工件坐標(biāo)；
c3.設(shè)置非有效軸移動(dòng)到安全位置需要運(yùn)動(dòng)的距離；
c4.記錄有效軸運(yùn)動(dòng)到得到的最大工件坐標(biāo)的距離；
c5.檢查所有有效軸的機(jī)械坐標(biāo)，如果大于安全位置，對(duì)應(yīng)減去相同的距離
d如果\軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)\軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離；
e如果\軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)\軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離；
f如果T^軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)&軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離；
g三個(gè)Z軸全部調(diào)整完畢后，使目標(biāo)的軸有效配置生效，通知驅(qū)動(dòng)。設(shè)置軸有效的方法
a、修改系統(tǒng)中記錄的當(dāng)前軸有效信息；
b、任選一個(gè)有效軸設(shè)置為系統(tǒng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)控制信息使用的軸； C、將該軸的機(jī)械坐標(biāo)和工件厚度更新到系統(tǒng)中；
d、將各軸的機(jī)械坐標(biāo)和軸有效信息通知給驅(qū)動(dòng)。以下結(jié)合附圖1和一個(gè)例子來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明例系統(tǒng)原有Z122軸同時(shí)生效，其中以Zl軸作為系統(tǒng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)控制信息使用的軸。 現(xiàn)切換到Au軸同時(shí)生效。步驟1 記錄下目標(biāo)為k同時(shí)生效； 步驟2 記錄下Z1, Z2軸的機(jī)械坐標(biāo)；
步驟2. ι 直接將系統(tǒng)中的機(jī)械坐標(biāo)記錄到τγ軸的機(jī)械坐標(biāo)。步驟2. 2 根據(jù)軸與軸的工件厚度差，可以計(jì)算出軸的機(jī)械坐標(biāo)。軸機(jī)械坐標(biāo):τγ軸機(jī)械坐標(biāo)+( 軸工件厚度-τγ軸工件厚度)
步驟3 計(jì)算Z1, Z2, Z3軸需要調(diào)整的距離Cl1, d2，d3 ；
步驟3. 1 ^軸移動(dòng)到安全位置。需要調(diào)整的距離為=Cl1=安全位置軸機(jī)械坐標(biāo)。步驟3. 2 計(jì)算4軸的工件坐標(biāo)。d2=0。步驟3. 3 計(jì)算A軸移動(dòng)到與τ2軸工件坐標(biāo)一致時(shí)需要運(yùn)動(dòng)的距離d3和目標(biāo)機(jī)械坐標(biāo)m3。步驟3.4 此時(shí)τ2軸和A軸的期望工件坐標(biāo)一致。檢查τ2,Z3軸的期望機(jī)械坐標(biāo)， 如果存在某個(gè)軸的期望機(jī)械坐標(biāo)大于安全高度，本例中，即期望機(jī)械坐標(biāo)有可能大于安全高度，計(jì)算出差值a=M3-安全高度。步驟3. 5 =Z2軸需要調(diào)整的距離為d2=-a，Z3軸需要調(diào)整的距離為d3=d3-a，此時(shí)Z3 軸的目標(biāo)機(jī)械坐標(biāo)M3=安全高度。步驟4 如果Cl1不等于0，設(shè)置τλ軸有效，運(yùn)動(dòng)距離屯。步驟4. 1 修改系統(tǒng)的有效軸為\軸。步驟4. 2 將\軸設(shè)置為系統(tǒng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)控制信息使用的軸。步驟4. 3 將軸的機(jī)械坐標(biāo)和工件厚度更新到系統(tǒng)中。步驟4. 4 將各軸機(jī)械坐標(biāo)和只有軸有效信息通知給驅(qū)動(dòng)。步驟4. 5 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)Cl1距離
步驟5 如果d2不等于0，設(shè)置τ2軸有效，運(yùn)動(dòng)距離d2。具體步驟與步驟4相似，略。步驟6 如果d3不等于0，設(shè)置L。軸有效，運(yùn)動(dòng)距離d3。具體步驟與步驟4相似， 略。步驟7 設(shè)置τ2，A軸有效。步驟7. 1 修改系統(tǒng)的有效軸為Z2，Z3軸。步驟7. 2 任選一個(gè)有效軸，如為系統(tǒng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)控制信息使用的軸。步驟7. 3 將軸的機(jī)械坐標(biāo)和工件厚度更新到系統(tǒng)中。步驟7. 4 將各軸機(jī)械坐標(biāo)和Z2，Z3軸有效信息通知給驅(qū)動(dòng)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三Z軸聯(lián)動(dòng)控制的新方法，其特征在于，包括以下步驟1)系統(tǒng)以一個(gè)軸為有效軸，并計(jì)算出該Z軸的運(yùn)動(dòng)控制信息，有效軸可以更換，方法如下a、修改系統(tǒng)中記錄的當(dāng)前軸有效信息；b、任選一個(gè)有效軸設(shè)置為系統(tǒng)計(jì)算運(yùn)動(dòng)控制信息使用的軸； C、將該軸的機(jī)械坐標(biāo)和工件厚度更新到系統(tǒng)中；d、將各軸的機(jī)械坐標(biāo)和軸有效信息通知給系統(tǒng)；2)系統(tǒng)根據(jù)外界指令保存各個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)與否的信息，三個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)與否的可以相互切換，其中三個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)與否的相互切換方法為a、得到目標(biāo)的軸有效信息；b、根據(jù)當(dāng)前軸有效信息，記錄下當(dāng)前各有效軸的機(jī)械坐標(biāo)； C、計(jì)算出三個(gè)Z軸依次需要調(diào)整的距離；d、如果\軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)\軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離；e、如果\軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)\軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離；f、如果T^軸需要調(diào)整，則使單獨(dú)&軸有效，調(diào)整對(duì)應(yīng)的距離；g、三個(gè)Z軸全部調(diào)整完畢后，使目標(biāo)的軸有效配置生效；3)系統(tǒng)將上述的一個(gè)Z軸的運(yùn)動(dòng)控制信息發(fā)送到其它Z軸上。
全文摘要
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三Z軸聯(lián)動(dòng)控制的新方法，其原理為，調(diào)整使三個(gè)Z軸具有同樣的工件坐標(biāo)時(shí)，對(duì)于同一個(gè)工件而言，它們的運(yùn)動(dòng)控制是一致的，從而可以達(dá)到一個(gè)軸計(jì)算出的信息可以同時(shí)控制三個(gè)軸的效果，實(shí)際三個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)都是正確的。主要步驟為，系統(tǒng)以一個(gè)軸為有效軸，并計(jì)算出該Z軸的運(yùn)動(dòng)控制信息；系統(tǒng)根據(jù)外界指令保存各個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)與否的信息，三個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)與否的可以相互切換；系統(tǒng)將上述的一個(gè)Z軸的運(yùn)動(dòng)控制信息發(fā)送到其它Z軸上。本發(fā)明所述的控制方法，可以有效的控制數(shù)控機(jī)床批量加工中多個(gè)Z軸一起聯(lián)動(dòng)，增加工作效率，減少加工時(shí)間，且控制方法有效可靠。
文檔編號(hào)G05B19/19GK102478814SQ201010553518
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者孫文秀 申請(qǐng)人:大連創(chuàng)達(dá)技術(shù)交易市場(chǎng)有限公司