具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)及其尋找原點(diǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)及尋找原點(diǎn)方法，包含控制器、驅(qū)動器和加工機(jī)臺，控制器包括使用者接口與尋找原點(diǎn)控制模塊，加工機(jī)臺包括馬達(dá)、床臺、馬達(dá)編碼器及增量式光學(xué)尺。床臺移動至馬達(dá)原點(diǎn)后，增量式光學(xué)尺輸出偵測訊號與相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器，控制器接收到最先偵測到的偵測訊號與脈沖訊號后，將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為位置訊號，并根據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃床臺的運(yùn)動位移量，將運(yùn)動位移量轉(zhuǎn)換為新運(yùn)動指令，驅(qū)動器根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動床臺定位至床臺的原點(diǎn)位置。因無需加裝原點(diǎn)開關(guān)，故不會造成加工距離縮減，且不因碰觸原點(diǎn)開關(guān)而導(dǎo)致尋找原點(diǎn)動作異常，影響加工質(zhì)量與速度。
【專利說明】
具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)及其尋找原點(diǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)值控制系統(tǒng)，尤其涉及一種具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)及其尋找原點(diǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，加工機(jī)臺具有一固定的機(jī)械原點(diǎn)，而此機(jī)械原點(diǎn)所對應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)是一個(gè)固定不變的機(jī)械坐標(biāo)系統(tǒng)，在進(jìn)行加工所需使用到的其它坐標(biāo)系統(tǒng)，例如:工件坐標(biāo)系或是外部坐標(biāo)偏移系統(tǒng)，皆是以機(jī)械原點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)為主，并進(jìn)行其它坐標(biāo)系統(tǒng)相對于機(jī)械坐標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)算或是運(yùn)動規(guī)劃，因此，機(jī)械原點(diǎn)對于機(jī)械加工而言，可視為一個(gè)機(jī)械加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。然而，每次加工機(jī)臺斷電后，機(jī)械原點(diǎn)位置信息便會遺失，因此，在每次開啟加工機(jī)臺進(jìn)行加工前，必須進(jìn)行尋找機(jī)械原點(diǎn)位置的動作。
[0003]目前尋找機(jī)械原點(diǎn)的方法為架設(shè)一原點(diǎn)開關(guān)于加工機(jī)臺的床臺軸向位置，使用者通過控制器將加工機(jī)臺切換至原點(diǎn)模式并觸發(fā)一尋原點(diǎn)訊號，加工機(jī)臺的床臺開始朝原點(diǎn)開關(guān)移動，直到床臺碰觸原點(diǎn)開關(guān)后，控制器控制連接于床臺的馬達(dá)進(jìn)行反轉(zhuǎn)，且馬達(dá)每轉(zhuǎn)一圈即發(fā)出一索引訊號作為標(biāo)記，同時(shí)，此索引訊號代表一位置信息，最后，讓床臺停留在索引訊號所代表的位置上，并將此位置點(diǎn)視為機(jī)械原點(diǎn)，如此一來，完成尋找原點(diǎn)動作。
[0004]以既有設(shè)置原點(diǎn)開關(guān)的方式而言，設(shè)置原點(diǎn)開關(guān)的同時(shí)，必須額外設(shè)置原點(diǎn)開關(guān)的相關(guān)配線，因此，在整體加工機(jī)臺的安裝作業(yè)中，需額外花費(fèi)安裝原點(diǎn)開關(guān)及其相關(guān)配線的安裝時(shí)間，且原點(diǎn)開關(guān)與其配線占據(jù)整體加工機(jī)臺的部分空間，使得加工機(jī)臺的軸向運(yùn)動距離受限，也因此造成加工尺寸受限。此外，長期以碰觸原點(diǎn)開關(guān)的方式進(jìn)行尋找原點(diǎn)，會造成原點(diǎn)開關(guān)受損而導(dǎo)致尋找原點(diǎn)動作異常，進(jìn)而影響整體加工質(zhì)量與速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)及其尋找原點(diǎn)方法。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，特點(diǎn)是:包含控制器、驅(qū)動器及加工機(jī)臺，驅(qū)動器具有第一端與第二端，控制器具有第一端、第二端及第三端，控制器的第三端電性連接至驅(qū)動器的第一端，加工機(jī)臺包括床臺、馬達(dá)及位置信息提供裝置，馬達(dá)具有第一端、第二端及第三端，馬達(dá)的第一端電性連接至驅(qū)動器的第二端，馬達(dá)的第二端電性連接至床臺的一端，馬達(dá)用以帶動床臺的移動，位置信息提供裝置具有第一端、第二端、第三端及第四端，位置信息提供裝置的第一端電性連接至馬達(dá)的第三端，位置信息提供裝置的第二端電性連接至床臺的另一端，位置信息提供裝置的第三端電性連接至驅(qū)動器的第二端，位置信息提供裝置的第四端電性連接至控制器的第一端與第二端，控制器用以供使用者設(shè)定具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入一尋找原點(diǎn)模式及設(shè)定一尋找原點(diǎn)速度，控制器觸發(fā)一尋找原點(diǎn)訊號，位置信息提供裝置的第三端輸出馬達(dá)的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器，驅(qū)動器將馬達(dá)的原點(diǎn)位置輸出至控制器，控制器接收馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，發(fā)出一運(yùn)動指令至驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)運(yùn)動指令驅(qū)動馬達(dá)帶動床臺進(jìn)行移動，床臺定位至馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，位置信息提供裝置輸出一偵測訊號與一相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器，控制器接收到最先偵測到的偵測訊號后，將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為一位置訊號，控制器依據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃一運(yùn)動位移量，控制器根據(jù)運(yùn)動位移量輸出一新運(yùn)動指令至驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動床臺定位至床臺的原點(diǎn)位置。
[0008]進(jìn)一步地，上述的具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其中，所述脈沖訊號的脈沖數(shù)量為代表馬達(dá)的原點(diǎn)位置與床臺的位置之間的距離。
[0009]更進(jìn)一步地，上述的具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其中，所述控制器包括使用者接口與尋找原點(diǎn)控制模塊，使用者接口電性連接于尋找原點(diǎn)控制模塊，尋找原點(diǎn)控制模塊包含:
[0010]脈沖訊號讀取單元，用以接收位置信息提供裝置所輸出的脈沖訊號并將脈沖訊號輸出；
[0011 ]轉(zhuǎn)換單元，其一端連接至脈沖訊號讀取單元，接收脈沖訊號讀取單元所輸出的該脈沖訊號，并將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為位置訊號，及將運(yùn)動位移量轉(zhuǎn)換為新運(yùn)動指令后輸出；
[0012]偵測單元，其一端連接至機(jī)臺，偵測單元接收該位置信息提供裝置所輸出的偵測訊號并輸出偵測訊號；
[0013]運(yùn)動規(guī)劃單元，具有第一端、第二端及第三端，第一端連接至轉(zhuǎn)換單元與使用者接口，第二端連接至偵測單元，第三端連接至機(jī)臺，第一端接收轉(zhuǎn)換單元所輸出的位置訊號與使用者接口所輸出的尋找原點(diǎn)速度，第二端接收偵測單元所輸出的偵測訊號，運(yùn)動規(guī)劃單元的第三端接收馬達(dá)的原點(diǎn)位置，運(yùn)動規(guī)劃單元發(fā)出運(yùn)動指令至驅(qū)動器，運(yùn)動規(guī)劃單元根據(jù)位置訊號規(guī)劃床臺的運(yùn)動位移量，并輸出運(yùn)動位移量至轉(zhuǎn)換單元，及運(yùn)動規(guī)劃單元的第三端輸出新運(yùn)動指令至驅(qū)動器。
[0014]更進(jìn)一步地，上述的具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其中，所述加工機(jī)臺的位置信息提供裝置包含:馬達(dá)編碼器，具有第一端與第二端，馬達(dá)編碼器的第一端電性連接至馬達(dá)的第三端，馬達(dá)編碼器的第二端電性連接至驅(qū)動器的第二端，用以儲存馬達(dá)的原點(diǎn)位置并傳遞馬達(dá)的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器；
[0015]增量式光學(xué)尺，具有第一端與第二端，增量式光學(xué)尺的第一端電性連接至床臺的另一端，增量式光學(xué)尺的第二端電性連接至控制器，增量式光學(xué)尺用以輸出偵測訊號與相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器。
[0016]更進(jìn)一步地，上述的具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其中，所述馬達(dá)編碼器為一絕對式馬達(dá)編碼器。
[0017]本發(fā)明尋找原點(diǎn)的方法，包括以下步驟:
[0018]確認(rèn)一電性連接至床臺的馬達(dá)的原點(diǎn)是否完成設(shè)定；
[0019]設(shè)定一尋找原點(diǎn)速度并將設(shè)定數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入一尋找原點(diǎn)模式；
[0020]觸發(fā)一尋找原點(diǎn)訊號并發(fā)出一運(yùn)動指令至一與床臺電性連接的驅(qū)動器，驅(qū)動器通過運(yùn)動指令驅(qū)動床臺移動；
[0021]當(dāng)床臺定位至馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，與驅(qū)動器電性連接的控制器開始輸出一偵測訊號與一相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號，脈沖訊號的脈沖數(shù)量是代表馬達(dá)的原點(diǎn)位置與床臺位置之間的距離；
[0022]當(dāng)接收到最先偵測到的偵測訊號時(shí)，控制器將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為一位置訊號；
[0023]根據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃床臺的運(yùn)動位移量，并再將運(yùn)動位移量轉(zhuǎn)換為一新運(yùn)動指令后輸出至驅(qū)動器；
[0024]根據(jù)該新運(yùn)動指令驅(qū)動該床臺定位至該床臺的原點(diǎn)位置。
[0025]再進(jìn)一步地，上述的尋找原點(diǎn)的方法，其中，還包括一步驟:即當(dāng)馬達(dá)的原點(diǎn)未完成設(shè)定時(shí)，數(shù)值控制系統(tǒng)切換至一手動模式，使用者通過手動方式移動床臺至馬達(dá)的原點(diǎn)位置。
[0026]再進(jìn)一步地，上述的尋找原點(diǎn)的方法，其中，采用數(shù)值控制系統(tǒng)，其包含控制器、驅(qū)動器及加工機(jī)臺，驅(qū)動器具有第一端與第二端，控制器具有第一端、第二端及第三端，控制器的第三端電性連接至驅(qū)動器的第一端，加工機(jī)臺包括床臺、馬達(dá)及位置信息提供裝置，馬達(dá)具有第一端、第二端及第三端，馬達(dá)的第一端電性連接至驅(qū)動器的第二端，馬達(dá)的第二端電性連接至床臺的一端，馬達(dá)用以帶動床臺的移動，位置信息提供裝置具有第一端、第二端、第三端及第四端，位置信息提供裝置的第一端電性連接至馬達(dá)的第三端，位置信息提供裝置的第二端電性連接至床臺的另一端，位置信息提供裝置的第三端電性連接至驅(qū)動器的第二端，位置信息提供裝置的第四端電性連接至控制器的第一端與第二端，控制器用以供使用者設(shè)定具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入一尋找原點(diǎn)模式及設(shè)定一尋找原點(diǎn)速度，控制器觸發(fā)一尋找原點(diǎn)訊號，位置信息提供裝置的第三端輸出馬達(dá)的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器，驅(qū)動器將馬達(dá)的原點(diǎn)位置輸出至控制器，控制器接收馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，發(fā)出一運(yùn)動指令至驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)運(yùn)動指令驅(qū)動馬達(dá)帶動床臺進(jìn)行移動，床臺定位至馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，位置信息提供裝置輸出一偵測訊號與一相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器，控制器接收到最先偵測到的偵測訊號后，將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為一位置訊號，控制器依據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃一運(yùn)動位移量，控制器根據(jù)運(yùn)動位移量輸出一新運(yùn)動指令至驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動床臺定位至床臺的原點(diǎn)位置。
[0027]再進(jìn)一步地，上述的尋找原點(diǎn)的方法，其中，所述控制器包括使用者接口與尋找原點(diǎn)控制模塊，使用者接口電性連接于尋找原點(diǎn)控制模塊，尋找原點(diǎn)控制模塊包含:
[0028]脈沖訊號讀取單元，用以接收位置信息提供裝置所輸出的脈沖訊號并將脈沖訊號輸出；
[0029]轉(zhuǎn)換單元，其一端連接至脈沖訊號讀取單元，接收脈沖訊號讀取單元所輸出的該脈沖訊號，并將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為位置訊號，及將運(yùn)動位移量轉(zhuǎn)換為新運(yùn)動指令后輸出；
[0030]偵測單元，其一端連接至機(jī)臺，偵測單元接收該位置信息提供裝置所輸出的偵測訊號并輸出偵測訊號；
[0031]運(yùn)動規(guī)劃單元，具有第一端、第二端及第三端，第一端連接至轉(zhuǎn)換單元與使用者接口，第二端連接至偵測單元，第三端連接至機(jī)臺，第一端接收轉(zhuǎn)換單元所輸出的位置訊號與使用者接口所輸出的尋找原點(diǎn)速度，第二端接收偵測單元所輸出的偵測訊號，運(yùn)動規(guī)劃單元的第三端接收馬達(dá)的原點(diǎn)位置，運(yùn)動規(guī)劃單元發(fā)出運(yùn)動指令至驅(qū)動器，運(yùn)動規(guī)劃單元根據(jù)位置訊號規(guī)劃床臺的運(yùn)動位移量，并輸出運(yùn)動位移量至轉(zhuǎn)換單元，及運(yùn)動規(guī)劃單元的第三端輸出新運(yùn)動指令至驅(qū)動器。
[0032]再進(jìn)一步地，上述的尋找原點(diǎn)的方法，其中，所述加工機(jī)臺的位置信息提供裝置包含:馬達(dá)編碼器，具有第一端與第二端，馬達(dá)編碼器的第一端電性連接至馬達(dá)的第三端，馬達(dá)編碼器的第二端電性連接至驅(qū)動器的第二端，用以儲存馬達(dá)的原點(diǎn)位置并傳遞馬達(dá)的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器；
[0033]增量式光學(xué)尺，具有第一端與第二端，增量式光學(xué)尺的第一端電性連接至床臺的另一端，增量式光學(xué)尺的第二端電性連接至控制器，增量式光學(xué)尺用以輸出偵測訊號與相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器。
[0034]本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在:
[0035]本發(fā)明通過馬達(dá)編碼器紀(jì)錄馬達(dá)原點(diǎn)位置，并以增量式光學(xué)尺實(shí)時(shí)偵測床臺距離馬達(dá)原點(diǎn)最近的位置而輸出偵測訊號至控制器，此位置即為床臺原點(diǎn)位置，因無需加裝原點(diǎn)開關(guān)，故不會造成加工距離縮減，且不因碰觸原點(diǎn)開關(guān)而導(dǎo)致尋找原點(diǎn)動作異常，影響加工質(zhì)量與速度。
【附圖說明】
[0036]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:
[0037]圖1:本發(fā)明數(shù)值控制系統(tǒng)的示意圖；
[0038]圖2:本發(fā)明數(shù)值控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039 ]圖3:本發(fā)明尋找原點(diǎn)的方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，通過馬達(dá)編碼器紀(jì)錄馬達(dá)原點(diǎn)位置，并以增量式光學(xué)尺實(shí)時(shí)偵測床臺距離馬達(dá)原點(diǎn)最近的位置而輸出偵測訊號至控制器，此位置即為床臺原點(diǎn)位置，以此方式則無需設(shè)置原點(diǎn)開關(guān)于加工機(jī)臺內(nèi)，也因此并不會造成加工距離縮減，且不因碰觸原點(diǎn)開關(guān)而導(dǎo)致尋找原點(diǎn)動作異常，影響加工質(zhì)量與速度。[0041 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:
[0042]如圖1所示，具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)包括一控制器1、一驅(qū)動器2及一加工機(jī)臺3，控制器I具有一第一端、一第二端及一第三端，驅(qū)動器2具有一第一端與一第二端，加工機(jī)臺3包括一馬達(dá)31、一床臺32及一位置信息提供裝置33，馬達(dá)31具有一第一端、一第二端及一第三端，位置信息提供裝置33具有一第一端、一第二端、一第三端及一第四端，控制器31的第一端與第二端電性連接至位置信息提供裝置33的第四端，控制器I的第三端電性連接至驅(qū)動器2的第一端，驅(qū)動器2的第二端電性連接至馬達(dá)31的第一端與位置信息提供裝置33的第三端，馬達(dá)31的第二端電性連接至床臺32的一端，馬達(dá)31的第三端電性連接至位置信息提供裝置33的第一端，位置信息提供裝置33的第二端電性連接至床臺32的另一端;其中，控制器I用以供使用者設(shè)定具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入一尋找原點(diǎn)模式及設(shè)定一尋找原點(diǎn)速度。
[0043]首先，使用者須確認(rèn)馬達(dá)31的原點(diǎn)位置是否完成設(shè)定，若尚未完成設(shè)定時(shí)，則將數(shù)值控制系統(tǒng)切換為手動模式，使用者通過手動方式移動床臺32至馬達(dá)31的原點(diǎn)位置;接著，使用者設(shè)定具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入尋找原點(diǎn)模式及設(shè)定尋原點(diǎn)速度，控制器I觸發(fā)一尋找原點(diǎn)訊號，且位置信息提供裝置33的第三端輸出馬達(dá)31的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器2，驅(qū)動器2將馬達(dá)31的原點(diǎn)位置輸出至控制器I，控制器I接收馬達(dá)31的原點(diǎn)位置后發(fā)出一運(yùn)動指令至驅(qū)動器2，驅(qū)動器2接收運(yùn)動指令后，驅(qū)動馬達(dá)31帶動床臺32進(jìn)行移動，當(dāng)床臺32定位至馬達(dá)31的原點(diǎn)位置后，位置信息提供裝置33開始輸出一偵測訊號與一相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器I，脈沖訊號的脈沖數(shù)量是代表馬達(dá)31的原點(diǎn)位置與床臺32的位置之間的距離，當(dāng)控制器I接收到最先偵測到的偵測訊號時(shí)，控制器I將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為一位置訊號，此位置訊號系代表床臺32的原點(diǎn)位置，控制器I根據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃床臺32的一運(yùn)動位移M，并再將運(yùn)動位移M轉(zhuǎn)換為一新運(yùn)動指令后輸出至驅(qū)動器2，驅(qū)動器2根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動床臺32定位至床臺原點(diǎn)位置。
[0044]如圖2，具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖?？刂破鱅包含一使用者接口 11與一尋找原點(diǎn)控制模塊12，使用者接口 11電性連接于尋找原點(diǎn)控制模塊12，尋找原點(diǎn)控制模塊12包括一脈沖訊號讀取單元121、一轉(zhuǎn)換單元122、一運(yùn)動規(guī)劃單元123及一偵測單元124，脈沖訊號讀取單元121的一端連接至轉(zhuǎn)換單元122的一端，運(yùn)動規(guī)劃單元123的第一端連接至轉(zhuǎn)換單元122的另一端與使用者接口 11，運(yùn)動規(guī)劃單元123的第二端連接至偵測單元124的一端，運(yùn)動規(guī)劃單元123的第三端連接至驅(qū)動器2的第一端;加工機(jī)臺3的位置信息提供裝置33包括一馬達(dá)編碼器331與一增量式光學(xué)尺332，馬達(dá)編碼器331具有一第一端與一第二端，馬達(dá)編碼器331例如是一絕對式馬達(dá)編碼器，增量式光學(xué)尺332具有一第一端與一第二端，馬達(dá)編碼器331的第一端電性連接至馬達(dá)31的第三端，馬達(dá)編碼器331的第二端電性連接至驅(qū)動器2的第二端，增量式光學(xué)尺332的第一端電性連接至床臺32的另一端，增量式光學(xué)尺332的第二端電性連接至偵測單元124的另一端與脈沖訊號讀取單元121的另一端，馬達(dá)編碼器331系用以儲存馬達(dá)原點(diǎn)位置并傳遞馬達(dá)31的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器2，增量式光學(xué)尺332用以輸出偵測訊號與相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器I的偵測單元 124。
[0045]使用者接口11用以供使用者設(shè)定具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入尋找原點(diǎn)模式及設(shè)定尋原點(diǎn)速度，使用者接口 11經(jīng)設(shè)定進(jìn)入尋找原點(diǎn)模式后，即觸發(fā)尋找原點(diǎn)訊號，同時(shí)，馬達(dá)編碼器331的第三端輸出所儲存的馬達(dá)31的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器2，驅(qū)動器2將馬達(dá)31的原點(diǎn)位置輸出至運(yùn)動規(guī)劃單元123的第三端，運(yùn)動規(guī)劃單元123的第三端接收馬達(dá)31的原點(diǎn)位置后，進(jìn)行運(yùn)動規(guī)劃并于運(yùn)動規(guī)劃單元123的第三端發(fā)出運(yùn)動指令至驅(qū)動器2，驅(qū)動器2接收運(yùn)動指令后，驅(qū)動馬達(dá)31帶動床臺32進(jìn)行移動，當(dāng)床臺32定位至馬達(dá)31的原點(diǎn)位置后，增量式光學(xué)尺332開始分別輸出偵測訊號與相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至偵測單元124與脈沖訊號讀取單元121，當(dāng)偵測單元124接收到最先偵測到的偵測訊號時(shí)，將偵測訊號輸出至運(yùn)動規(guī)劃單元123，且脈沖訊號讀取單元121將所接收到的脈沖訊號輸出至轉(zhuǎn)換單元，轉(zhuǎn)換單元將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為位置訊號并輸出位置訊號至運(yùn)動規(guī)劃單元123，此位置訊號系代表床臺32的原點(diǎn)位置，運(yùn)動規(guī)劃單元123接收到偵測訊號后，根據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃床臺的運(yùn)動位移量，并將運(yùn)動位移量輸出至轉(zhuǎn)換單元122將運(yùn)動位移量轉(zhuǎn)換為新運(yùn)動指令，轉(zhuǎn)換單元122輸出新運(yùn)動指令至運(yùn)動規(guī)劃單元123，運(yùn)動規(guī)劃單元123將新運(yùn)動指令輸出至驅(qū)動器2，驅(qū)動器2根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動馬達(dá)31帶動床臺32定位至床臺原點(diǎn)位置，如此一來，完成尋找床臺原點(diǎn)的動作。
[0046]如圖3所示，具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的尋找原點(diǎn)的方法流程圖，具體的步驟為:
[0047]步驟S1:使用者確認(rèn)電性連接至床臺32的馬達(dá)31的原點(diǎn)位置是否完成設(shè)定，當(dāng)使用者確認(rèn)馬達(dá)31的原點(diǎn)位置已完成設(shè)定后，則執(zhí)行步驟S2，若使用者確認(rèn)馬達(dá)31的原點(diǎn)位置尚未完成設(shè)定時(shí)，則執(zhí)行步驟S3，意即將數(shù)值控制系統(tǒng)切換至手動模式，使用者通過手動方式移動床臺32至馬達(dá)31的原點(diǎn)位置；
[0048]步驟S2:使用者設(shè)定尋找原點(diǎn)速度并將設(shè)定數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入尋找原點(diǎn)模式；
[0049]步驟S4:觸發(fā)尋找原點(diǎn)訊號，且馬達(dá)編碼器331輸出馬達(dá)31的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器2，驅(qū)動器2再將馬達(dá)31的原點(diǎn)位置輸出至運(yùn)動規(guī)劃單元123，運(yùn)動規(guī)劃單元123輸出運(yùn)動指令至驅(qū)動器2，驅(qū)動器2通過運(yùn)動指令驅(qū)動馬達(dá)31帶動床臺32的移動；
[0050]步驟S5:當(dāng)床臺32定位至馬達(dá)31的原點(diǎn)位置后，增量式光學(xué)尺332開始分別輸出偵測訊號與相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至偵測單元124與脈沖訊號讀取單元121，脈沖訊號的脈沖數(shù)量系代表馬達(dá)31的原點(diǎn)位置與床臺32位置之間的距離；
[0051]步驟S6:當(dāng)控制器I的偵測單元124接收到最先偵測到的偵測訊號時(shí)，偵測單元124將偵測訊號輸出至運(yùn)動規(guī)劃單元123，且脈沖訊號讀取單元121將所接收到的脈沖訊號輸出至轉(zhuǎn)換單元122，轉(zhuǎn)換單元122將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為位置訊號并輸出至運(yùn)動規(guī)劃單元123，此位置訊號系代表床臺32的原點(diǎn)位置；
[0052]步驟S7:運(yùn)動規(guī)劃單元123接收到偵測訊號后，根據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃床臺32的運(yùn)動位移量，并再將運(yùn)動位移量輸出至轉(zhuǎn)換單元122轉(zhuǎn)換為新運(yùn)動指令并輸出至運(yùn)動規(guī)劃單元123，運(yùn)動規(guī)劃單元123將新運(yùn)動指令輸出至驅(qū)動器2;
[0053]步驟S8:驅(qū)動器2根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動床臺32定位至床臺32的原點(diǎn)位置。
[0054]加工機(jī)臺3可以是一種用于車床、銑床、車銑復(fù)合機(jī)其中的一加工機(jī)臺，在此并不限制。
[0055]綜上所述，本發(fā)明通過馬達(dá)編碼器紀(jì)錄馬達(dá)原點(diǎn)位置，并以增量式光學(xué)尺實(shí)時(shí)偵測床臺距離馬達(dá)原點(diǎn)最近的位置而輸出偵測訊號至控制器，所偵測到離馬達(dá)原點(diǎn)最近位置的床臺位置即為床臺原點(diǎn)位置，以此方式則無需設(shè)置原點(diǎn)開關(guān)于加工機(jī)臺內(nèi)，也因此并不會造成加工距離縮減，且不因碰觸原點(diǎn)開關(guān)而導(dǎo)致尋找原點(diǎn)動作異常，影響加工質(zhì)量與速度。
[0056]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其特征在于:包含控制器、驅(qū)動器及加工機(jī)臺，驅(qū)動器具有第一端與第二端，控制器具有第一端、第二端及第三端，控制器的第三端電性連接至驅(qū)動器的第一端，加工機(jī)臺包括床臺、馬達(dá)及位置信息提供裝置，馬達(dá)具有第一端、第二端及第三端，馬達(dá)的第一端電性連接至驅(qū)動器的第二端，馬達(dá)的第二端電性連接至床臺的一端，馬達(dá)用以帶動床臺的移動，位置信息提供裝置具有第一端、第二端、第三端及第四端，位置信息提供裝置的第一端電性連接至馬達(dá)的第三端，位置信息提供裝置的第二端電性連接至床臺的另一端，位置信息提供裝置的第三端電性連接至驅(qū)動器的第二端，位置信息提供裝置的第四端電性連接至控制器的第一端與第二端，控制器用以供使用者設(shè)定具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入一尋找原點(diǎn)模式及設(shè)定一尋找原點(diǎn)速度，控制器觸發(fā)一尋找原點(diǎn)訊號，位置信息提供裝置的第三端輸出馬達(dá)的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器，驅(qū)動器將馬達(dá)的原點(diǎn)位置輸出至控制器，控制器接收馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，發(fā)出一運(yùn)動指令至驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)運(yùn)動指令驅(qū)動馬達(dá)帶動床臺進(jìn)行移動，床臺定位至馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，位置信息提供裝置輸出一偵測訊號與一相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器，控制器接收到最先偵測到的偵測訊號后，將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為一位置訊號，控制器依據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃一運(yùn)動位移量，控制器根據(jù)運(yùn)動位移量輸出一新運(yùn)動指令至驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動床臺定位至床臺的原點(diǎn)位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖訊號的脈沖數(shù)量為代表馬達(dá)的原點(diǎn)位置與床臺的位置之間的距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器包括使用者接口與尋找原點(diǎn)控制模塊，使用者接口電性連接于尋找原點(diǎn)控制模塊，尋找原點(diǎn)控制模塊包含: 脈沖訊號讀取單元，用以接收位置信息提供裝置所輸出的脈沖訊號并將脈沖訊號輸出； 轉(zhuǎn)換單元，其一端連接至脈沖訊號讀取單元，接收脈沖訊號讀取單元所輸出的該脈沖訊號，并將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為位置訊號，及將運(yùn)動位移量轉(zhuǎn)換為新運(yùn)動指令后輸出； 偵測單元，其一端連接至機(jī)臺，偵測單元接收該位置信息提供裝置所輸出的偵測訊號并輸出偵測訊號； 運(yùn)動規(guī)劃單元，具有第一端、第二端及第三端，第一端連接至轉(zhuǎn)換單元與使用者接口，第二端連接至偵測單元，第三端連接至機(jī)臺，第一端接收轉(zhuǎn)換單元所輸出的位置訊號與使用者接口所輸出的尋找原點(diǎn)速度，第二端接收偵測單元所輸出的偵測訊號，運(yùn)動規(guī)劃單元的第三端接收馬達(dá)的原點(diǎn)位置，運(yùn)動規(guī)劃單元發(fā)出運(yùn)動指令至驅(qū)動器，運(yùn)動規(guī)劃單元根據(jù)位置訊號規(guī)劃床臺的運(yùn)動位移量，并輸出運(yùn)動位移量至轉(zhuǎn)換單元，及運(yùn)動規(guī)劃單元的第三端輸出新運(yùn)動指令至驅(qū)動器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其特征在于:所述加工機(jī)臺的位置信息提供裝置包含:馬達(dá)編碼器，具有第一端與第二端，馬達(dá)編碼器的第一端電性連接至馬達(dá)的第三端，馬達(dá)編碼器的第二端電性連接至驅(qū)動器的第二端，用以儲存馬達(dá)的原點(diǎn)位置并傳遞馬達(dá)的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器； 增量式光學(xué)尺，具有第一端與第二端，增量式光學(xué)尺的第一端電性連接至床臺的另一端，增量式光學(xué)尺的第二端電性連接至控制器，增量式光學(xué)尺用以輸出偵測訊號與相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)，其特征在于:所述馬達(dá)編碼器為一絕對式馬達(dá)編碼器。6.利用權(quán)利要求1所述數(shù)值控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)尋找原點(diǎn)的方法，其特征在于:包括以下步驟: 確認(rèn)一電性連接至床臺的馬達(dá)的原點(diǎn)是否完成設(shè)定； 設(shè)定一尋找原點(diǎn)速度并將設(shè)定數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入一尋找原點(diǎn)模式； 觸發(fā)一尋找原點(diǎn)訊號并發(fā)出一運(yùn)動指令至一與床臺電性連接的驅(qū)動器，驅(qū)動器通過運(yùn)動指令驅(qū)動床臺移動； 當(dāng)床臺定位至馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，與驅(qū)動器電性連接的控制器開始輸出一偵測訊號與一相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號，脈沖訊號的脈沖數(shù)量是代表馬達(dá)的原點(diǎn)位置與床臺位置之間的距離； 當(dāng)接收到最先偵測到的偵測訊號時(shí)，控制器將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為一位置訊號； 根據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃床臺的運(yùn)動位移量，并再將運(yùn)動位移量轉(zhuǎn)換為一新運(yùn)動指令后輸出至驅(qū)動器； 根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動床臺定位至床臺的原點(diǎn)位置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的尋找原點(diǎn)的方法，其特征在于:還包括一步驟:即當(dāng)馬達(dá)的原點(diǎn)未完成設(shè)定時(shí)，數(shù)值控制系統(tǒng)切換至一手動模式，使用者通過手動方式移動床臺至馬達(dá)的原點(diǎn)位置。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的尋找原點(diǎn)的方法，其特征在于:采用數(shù)值控制系統(tǒng)，其包含控制器、驅(qū)動器及加工機(jī)臺，驅(qū)動器具有第一端與第二端，控制器具有第一端、第二端及第三端，控制器的第三端電性連接至驅(qū)動器的第一端，加工機(jī)臺包括床臺、馬達(dá)及位置信息提供裝置，馬達(dá)具有第一端、第二端及第三端，馬達(dá)的第一端電性連接至驅(qū)動器的第二端，馬達(dá)的第二端電性連接至床臺的一端，馬達(dá)用以帶動床臺的移動，位置信息提供裝置具有第一端、第二端、第三端及第四端，位置信息提供裝置的第一端電性連接至馬達(dá)的第三端，位置信息提供裝置的第二端電性連接至床臺的另一端，位置信息提供裝置的第三端電性連接至驅(qū)動器的第二端，位置信息提供裝置的第四端電性連接至控制器的第一端與第二端，控制器用以供使用者設(shè)定具有尋找原點(diǎn)機(jī)制的數(shù)值控制系統(tǒng)進(jìn)入一尋找原點(diǎn)模式及設(shè)定一尋找原點(diǎn)速度，控制器觸發(fā)一尋找原點(diǎn)訊號，位置信息提供裝置的第三端輸出馬達(dá)的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器，驅(qū)動器將馬達(dá)的原點(diǎn)位置輸出至控制器，控制器接收馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，發(fā)出一運(yùn)動指令至驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)運(yùn)動指令驅(qū)動馬達(dá)帶動床臺進(jìn)行移動，床臺定位至馬達(dá)的原點(diǎn)位置后，位置信息提供裝置輸出一偵測訊號與一相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器，控制器接收到最先偵測到的偵測訊號后，將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為一位置訊號，控制器依據(jù)尋找原點(diǎn)速度與位置訊號規(guī)劃一運(yùn)動位移量，控制器根據(jù)運(yùn)動位移量輸出一新運(yùn)動指令至驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)新運(yùn)動指令驅(qū)動床臺定位至床臺的原點(diǎn)位置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的尋找原點(diǎn)的方法，其特征在于:所述控制器包括使用者接口與尋找原點(diǎn)控制模塊，使用者接口電性連接于尋找原點(diǎn)控制模塊，尋找原點(diǎn)控制模塊包含: 脈沖訊號讀取單元，用以接收位置信息提供裝置所輸出的脈沖訊號并將脈沖訊號輸出； 轉(zhuǎn)換單元，其一端連接至脈沖訊號讀取單元，接收脈沖訊號讀取單元所輸出的該脈沖訊號，并將脈沖訊號轉(zhuǎn)換為位置訊號，及將運(yùn)動位移量轉(zhuǎn)換為新運(yùn)動指令后輸出； 偵測單元，其一端連接至機(jī)臺，偵測單元接收該位置信息提供裝置所輸出的偵測訊號并輸出偵測訊號； 運(yùn)動規(guī)劃單元，具有第一端、第二端及第三端，第一端連接至轉(zhuǎn)換單元與使用者接口，第二端連接至偵測單元，第三端連接至機(jī)臺，第一端接收轉(zhuǎn)換單元所輸出的位置訊號與使用者接口所輸出的尋找原點(diǎn)速度，第二端接收偵測單元所輸出的偵測訊號，運(yùn)動規(guī)劃單元的第三端接收馬達(dá)的原點(diǎn)位置，運(yùn)動規(guī)劃單元發(fā)出運(yùn)動指令至驅(qū)動器，運(yùn)動規(guī)劃單元根據(jù)位置訊號規(guī)劃床臺的運(yùn)動位移量，并輸出運(yùn)動位移量至轉(zhuǎn)換單元，及運(yùn)動規(guī)劃單元的第三端輸出新運(yùn)動指令至驅(qū)動器。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的尋找原點(diǎn)的方法，其特征在于:所述加工機(jī)臺的位置信息提供裝置包含:馬達(dá)編碼器，具有第一端與第二端，馬達(dá)編碼器的第一端電性連接至馬達(dá)的第三端，馬達(dá)編碼器的第二端電性連接至驅(qū)動器的第二端，用以儲存馬達(dá)的原點(diǎn)位置并傳遞馬達(dá)的原點(diǎn)位置至驅(qū)動器； 增量式光學(xué)尺，具有第一端與第二端，增量式光學(xué)尺的第一端電性連接至床臺的另一端，增量式光學(xué)尺的第二端電性連接至控制器，增量式光學(xué)尺用以輸出偵測訊號與相對應(yīng)于偵測訊號的脈沖訊號至控制器。
【文檔編號】G05B19/19GK105955193SQ201610305064
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】李柏瑩, 李建明, 陳青杉
【申請人】蘇州新代數(shù)控設(shè)備有限公司