專利名稱：一種數(shù)控激光切割機(jī)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)過程控制方法，尤其是數(shù)控激光切割機(jī)控制方法。
背景技術(shù)：
激光切割與其它切割方法相比，具有高速、高精度和高適應(yīng)性的特點，可以代替一些需要采用復(fù)雜大型模具的沖切加工方法，能大大縮短生產(chǎn)周期和降低制造成本。目前激光切割已廣泛地應(yīng)用于電氣開關(guān)、家用電器、紡織機(jī)械、工程機(jī)械、冶金設(shè)備、汽車制造、糧食機(jī)械、輕工機(jī)械等許多工業(yè)部門中的板金加工業(yè)。數(shù)控激光切割系統(tǒng)是工業(yè)激光加工領(lǐng)域的主要內(nèi)容，屬于典型的光機(jī)電一體化產(chǎn)品，通常通過存貯了數(shù)控程序(NC程序)的數(shù)字計算機(jī)來實現(xiàn)數(shù)控激光切割機(jī)自動控制，同時也設(shè)置手執(zhí)，以人工操作作為必要時對自動控制的補充。但現(xiàn)有技術(shù)不能將光機(jī)電協(xié)調(diào)控制，造成激光切割長處得不到充分發(fā)揮的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種數(shù)控激光切割機(jī)控制方法，能夠改進(jìn)數(shù)控激光切割系統(tǒng)的光機(jī)電協(xié)調(diào)性，提高激光切割效率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明利用數(shù)控激光切割機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控激光切割機(jī)、伺服放大器和伺服電機(jī)，存貯數(shù)字控制程序計算機(jī)通過能夠通過其內(nèi)部變量控制硬件輸入輸出(I/O)口的PLC程序執(zhí)行以下操作(1)急停部分接受急停信號，激活計算機(jī)化的數(shù)字控制的急停狀態(tài)或非急停狀態(tài)。
(2)伺服開關(guān)部分檢測伺服狀態(tài)，開伺服或關(guān)伺服。
(3)數(shù)控暫停繼續(xù)部分通過參數(shù)變化控制程序繼續(xù)或停止。
(4)回原點部分機(jī)床運動到機(jī)床的原點處的原點開關(guān)時，原點開關(guān)將各軸的原點開關(guān)信號送到可編程控制器，PLC程序?qū)⑿盘柸》春筚x值給內(nèi)部變量。
(5)激光控制部分設(shè)置激光頻率、占空比、爬升時間，選擇激光模式和激光高低頻及高低休眠。
(6)輔助代碼控制部分讀取輔助代碼的BCD碼并將BCD碼轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制數(shù)，并設(shè)置各代碼的功能。
而且，計算機(jī)還提供一個PLC程序做為手執(zhí)時的數(shù)控輔助，在手動操作后PLC程序計算相應(yīng)中間變量后賦值給控制硬件I/O口的內(nèi)部變量。采用該方法后，數(shù)控激光切割系統(tǒng)的光機(jī)電協(xié)調(diào)性得到改進(jìn)，提高了激光切割的效率，最大限度的減少機(jī)床的系統(tǒng)誤差，制造器件更為精密。


圖1急停部分流程圖；圖2伺服開關(guān)部分流程圖；圖3數(shù)控暫停繼續(xù)部分流程圖；圖4回原點部分流程圖；圖5激光模式流程圖；圖6激光頻率、占空比、爬升時間流程圖；圖7激光高低頻及高低休眠選擇流程圖；圖8輔助代碼控制流程圖；圖9手執(zhí)部分流程圖。
具體實施例方式
參見圖1～8，本發(fā)明通過數(shù)控激光切割機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控激光切割機(jī)、伺服放大器和伺服電機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)中的存貯數(shù)字控制程序計算機(jī)執(zhí)行以下操作(1)急停部分接受急停信號，激活數(shù)控系統(tǒng)的急停狀態(tài)或非急停狀態(tài)。
機(jī)床有X、Y、Z三個方向軸和W旋轉(zhuǎn)軸，即數(shù)控激光切割機(jī)需要由數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制的四軸。數(shù)控系統(tǒng)的控制面板和手執(zhí)部分設(shè)有并聯(lián)等效的急停開關(guān)，按下急停開關(guān)，急停繼電器動作，四軸軸卡上的看門狗電路不被觸發(fā)，同時急停信號送計算機(jī)進(jìn)行PLC程序處理，激活數(shù)控系統(tǒng)的急停狀態(tài)，撤掉伺服使能信號，屏蔽所有輸出。傳送使能被禁止，所有軸的進(jìn)給使能被禁止，四軸的控制環(huán)開環(huán)，四軸的進(jìn)給使能被禁止。復(fù)位急停開關(guān)，急停繼電器不動作，四軸軸卡上的看門狗電路激活，信號送處理，送計算機(jī)進(jìn)行PLC程序處理，激活數(shù)控系統(tǒng)的非急停狀態(tài)，開伺服，所有輸出恢復(fù)，傳送使能被允許，所有軸的進(jìn)給使能被允許，四軸的控制環(huán)閉環(huán)，四軸的進(jìn)給使能被允許。
(2)伺服開關(guān)部分檢測伺服狀態(tài)，開伺服或關(guān)伺服。
首先通過PLC程序檢測各個驅(qū)動器的狀態(tài)信號，如果所有伺服驅(qū)動器準(zhǔn)備好，無報警事件或者不處于測試狀態(tài)則開伺服使能，否則伺服使能不被開啟。
(3)數(shù)控暫停繼續(xù)部分通過參數(shù)變化控制程序繼續(xù)或停止。
數(shù)控系統(tǒng)的控制面板和手執(zhí)部分設(shè)有并聯(lián)等效的繼續(xù)鍵和暫停鍵，按下繼續(xù)鍵，PLC程序內(nèi)部變量IN_START＝TRUE，數(shù)字控制程序開始執(zhí)行或者從保留的斷點處繼續(xù)開始執(zhí)行數(shù)字控制程序。按下暫停鍵，PLC程序內(nèi)部變量IN_STOPn＝FALSE，數(shù)字控制程序執(zhí)行中斷，保存斷點。
(4)回原點部分機(jī)床運動到機(jī)床的原點處的原點開關(guān)時，原點開關(guān)將各軸的原點開關(guān)信號送到可編程控制器，PLC程序?qū)⑿盘柸》春筚x值給內(nèi)部變量。
系統(tǒng)將原點開關(guān)所在點設(shè)置為PLC程序?qū)⑹盏降腦、Y、Z軸原點接近開關(guān)的信號取反后分別賦給內(nèi)部變量IN_HOME01n、IN_HOME02n、IN_HOME03n，使各軸能精確移動回到原點。
(5)激光控制部分設(shè)置激光頻率、占空比、爬升時間，選擇激光模式和激光高低頻及高低休眠。
P參數(shù)(parameter)在PLC程序和NC程序中都可以使用，實現(xiàn)激光參數(shù)在PLC程序和NC程序之間的聯(lián)系，通過P參數(shù)設(shè)置，PLC程序?qū)⒓す忸l率P101、占空比P102、爬升時間P103、激光模式P104、激光高低頻及高低休眠值這六個激光參數(shù)轉(zhuǎn)化為BCD碼，計算BCD碼的每一位并賦值輸出給激光器相應(yīng)的各個引腳，實現(xiàn)激光控制。設(shè)置激光模式時，缺省設(shè)置激光模式為連續(xù)，然后由參數(shù)賦予輸出連續(xù)/脈沖(CW/GP)控制為高或低電平，即決定是否將激光模式由連續(xù)改為脈沖，同時賦予輸出加強控制為高或低電平，即決定是否加強輸出；選擇激光高低頻及高低休眠時，根據(jù)相應(yīng)的P參數(shù)P105、P106為0還是1，分別決定選擇激光高頻還是低頻、高休眠還是低休眠。
(6)輔助代碼控制部分讀取輔助代碼的BCD碼并將BCD碼轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制數(shù)，并設(shè)置各代碼的功能。
首先從PLC程序中讀取輔助代碼的BCD碼，并將BCD碼轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制數(shù)，通過PLC程序控制I/O口來實現(xiàn)對以上狀態(tài)的設(shè)置。這些輔助代碼實現(xiàn)一些簡單程序的便捷調(diào)用，本方法提供了實現(xiàn)以下幾個功能的輔助代碼設(shè)置激光模式為連續(xù)(CW)、設(shè)置激光模式為門脈沖(GP)、設(shè)置激光模式為超強脈沖(SP)、設(shè)置激光模式為超高強脈沖(HP)、開激光光閘、關(guān)激光光閘、開電子光閘并設(shè)置穿孔狀態(tài)、設(shè)置切割狀態(tài)、關(guān)電子光閘關(guān)氣。
為了實現(xiàn)人工操作時的數(shù)控輔助，計算機(jī)還提供一個PLC程序做為手執(zhí)時的相應(yīng)處理。將自動控制切換到手執(zhí)后，按下相應(yīng)的鍵“X+”、“X-”、“Y+”、“Y-”、“Z+”、“Z-”、，PLC程序計算相應(yīng)的中間變量Ext_direction及Ext_axis，按下相應(yīng)的鍵“高速”、“低速”，PLC程序計算相應(yīng)的中間變量Ext_range，然后賦值給內(nèi)部變量IN_EXTMODE，執(zhí)行相應(yīng)的在激光切割機(jī)在X、Y、Z軸上移動或改變其速度功能。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控激光切割機(jī)控制方法，該方法通過數(shù)控激光切割機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控激光切割機(jī)、伺服放大器和伺服電機(jī)。其特征在于，數(shù)控系統(tǒng)中的存貯數(shù)控程序計算機(jī)提供PLC程序執(zhí)行以下操作(1)急停部分接受急停信號，激活數(shù)控系統(tǒng)的急停狀態(tài)或非急停狀態(tài)。(2)伺服開關(guān)部分檢測伺服狀態(tài)，開伺服或關(guān)伺服。(3)數(shù)控暫停繼續(xù)部分通過參數(shù)變化控制數(shù)控程序繼續(xù)或停止。(4)回原點部分機(jī)床運動到機(jī)床的原點時，原點開關(guān)將各軸的原點開關(guān)信號送計算機(jī)內(nèi)程序?qū)⑿盘柸》春筚x值給內(nèi)部變量。(5)激光控制部分設(shè)置激光頻率、占空比、爬升時間，選擇激光模式和激光高低頻及高低休眠。(6)輔助代碼控制部分讀取輔助代碼的BCD碼并將BCD碼轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制數(shù)，并設(shè)置各代碼的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控激光切割機(jī)控制方法，其特征在于計算機(jī)還提供一個PLC程序做為手執(zhí)時的數(shù)控輔助，在手動操作后PLC程序計算相應(yīng)中間變量后賦值給控制硬件I/O口的內(nèi)部變量。
全文摘要
一種數(shù)控激光切割機(jī)控制方法，該方法通過數(shù)控激光切割機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控激光切割機(jī)、伺服放大器和伺服電機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)中的存貯數(shù)控程序計算機(jī)提供PLC程序執(zhí)行以下操作激活計算機(jī)化的數(shù)字控制的急停狀態(tài)或非急停狀態(tài)；檢測伺服狀態(tài)，開伺服或關(guān)伺服；通過參數(shù)變化控制數(shù)控程序繼續(xù)或停止；機(jī)床運動到機(jī)床的原點時，原點開關(guān)將各軸的原點開關(guān)信號送計算機(jī)內(nèi)程序?qū)⑿盘柸》春筚x值給內(nèi)部變量；設(shè)置激光頻率、占空比、爬升時間，選擇激光模式和激光高低頻及高低休眠；讀取輔助代碼的BCD碼并將BCD碼轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制數(shù)，并設(shè)置各代碼的功能。采用該方法可以改進(jìn)數(shù)控激光切割系統(tǒng)的光機(jī)電協(xié)調(diào)性，提高激光切割的效率。
文檔編號G05B19/18GK1555956SQ20031012543
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者孫文, 榮輝, 文 孫 申請人:武漢楚天激光(集團(tuán))股份有限公司