專利名稱：工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)控機(jī)床是指采用數(shù)字形式信息進(jìn)行控制的機(jī)床，也就是說(shuō)凡是用數(shù)字化代碼將零件加工過(guò)程中所需的各種操作和步驟以及刀具與工件之間的相對(duì)位移量等記錄在程序介質(zhì)上，送入計(jì)算機(jī)或數(shù)控裝置經(jīng)過(guò)譯碼、運(yùn)算及處理，控制機(jī)床的刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 并相應(yīng)加工出所需要的工件的一類機(jī)床即為數(shù)控機(jī)床。進(jìn)入21世紀(jì)后，軍事技術(shù)和民用工業(yè)的發(fā)展對(duì)數(shù)控機(jī)床的要求越來(lái)越高，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、工序集約化、新一代功能部件以及軟件技術(shù)，使數(shù)控機(jī)床的加工范圍、動(dòng)態(tài)性能、加工精度和可靠性均有了極大地提高?？茖W(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)的發(fā)展迅速，高速高精控制技術(shù)、多通道開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)、多軸控制技術(shù)、智能控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、CAD/CAM與CNC的綜合集成等，均使數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)入了智能化、網(wǎng)絡(luò)化、敏捷制造和虛擬制造的更高發(fā)展階段。但現(xiàn)如今，實(shí)際使用過(guò)程中市面上所使用的數(shù)控機(jī)床均不同程度地存在加工精度較低、智能化程度相對(duì)較低、 還存在較多不安全因素等多種缺陷和不足，因而切需對(duì)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步完善，使其能滿足日益增長(zhǎng)的工業(yè)生產(chǎn)需求。另外，數(shù)控機(jī)床實(shí)際使用過(guò)程中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照控制器的控制指令控制時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)諸多影響控制精度的不確定因素，如被加工工件發(fā)生小幅度且肉眼不能發(fā)現(xiàn)的彎曲變形或移位、機(jī)床本體上存在影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的阻擋件等，上述因素均會(huì)不同程度降低加工件的加工精度，尤其是對(duì)加工精度要求比較高的加工件來(lái)說(shuō)，大大降低了產(chǎn)品的合格率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)合理、接線方便、使用操作簡(jiǎn)便且加工精度高、智能化程度高， 能有效解決現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床存在的加工精度較低、產(chǎn)品廢品率較高、不能根據(jù)具體實(shí)際情況對(duì)控制方案進(jìn)行微調(diào)等多種缺陷和不足。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，包括對(duì)安裝于機(jī)床本體上的伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的主控制系統(tǒng)，所述主控制系統(tǒng)包括根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的控制方案對(duì)所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的主控制器以及分別與主控制器相接的存儲(chǔ)器、參數(shù)設(shè)置單元和顯示器，所述主控制器與所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置相接，所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)安裝于機(jī)床本體上的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)且其與所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相接，其特征在于還包括與主控制系統(tǒng)相接的輔助控制系統(tǒng)；所述輔助控制系統(tǒng)包括對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并記錄的跟蹤控制器、與跟蹤控制器相接且對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的位置檢測(cè)單元、對(duì)跟蹤控制器所記錄的運(yùn)動(dòng)軌跡信號(hào)與主控制器向所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析的比較控制器和根據(jù)比較控制器的對(duì)比分析結(jié)果得出應(yīng)對(duì)所述控制方案進(jìn)行微調(diào)的微調(diào)方案并將所述微調(diào)方案同步傳送至主控制器的輔助控制器，跟蹤控制器與比較控制器相接，比較控制器分別與輔助控制器和主控制器相接且輔助控制器與主控制器相接。上述工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征是所述主控制系統(tǒng)還包括對(duì)所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的參數(shù)監(jiān)測(cè)單元，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)單元與主控制器相接。上述工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征是所述主控制系統(tǒng)還包括以無(wú)線通信方式與上位機(jī)進(jìn)行雙向通信的無(wú)線通訊模塊一。上述工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征是所述主控制系統(tǒng)還包括以無(wú)線通信方式與用戶手機(jī)進(jìn)行雙向通信的無(wú)線通訊模塊二。上述工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征是所述主控制系統(tǒng)還包括對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作方向上所存在的阻擋件進(jìn)行監(jiān)測(cè)的紅外探測(cè)頭，紅外探測(cè)頭與主控制器相接；所述機(jī)床本體上安裝有由主控制器進(jìn)行控制自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)，且自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)與主控制器相接。上述工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征是所述自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)包括由所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相接的排障桿，所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置與所述排障桿之間通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)連接。上述工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征是所述參數(shù)設(shè)置單元和顯示器集成為觸摸式顯示屏。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、設(shè)計(jì)合理、成本低且安裝布設(shè)方便。2、電路簡(jiǎn)單且接線方便。3、使用操作簡(jiǎn)單、智能化程度高且顯示效果直觀，能將數(shù)控機(jī)床的實(shí)時(shí)工作狀況同步上傳至上位機(jī)或用戶手機(jī)，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人操作。4、加工精度高，能根據(jù)具體實(shí)際情況對(duì)預(yù)先設(shè)計(jì)的控制方案進(jìn)行微調(diào)，具體是通過(guò)與主控制系統(tǒng)相配合使用的輔控制系統(tǒng)對(duì)跟蹤控制器所記錄的運(yùn)動(dòng)軌跡信號(hào)與主控制器向伺服驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析，并相應(yīng)作出的適合具體實(shí)際情況的微調(diào)方案，因而能大幅度提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，降低產(chǎn)品的廢品率。5、設(shè)置有自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)，在提高加工效率和加工精度的同時(shí)，也能有效防止阻擋件與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生碰撞、影響加工精度等現(xiàn)象發(fā)生，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。6、適用范圍廣，適用于各類數(shù)控機(jī)床。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、接線方便、使用操作簡(jiǎn)便且加工精度高、智能化程度高，能有效解決現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床存在的加工精度較低、產(chǎn)品廢品率較高、不能根據(jù)具體實(shí)際情況對(duì)控制方案進(jìn)行微調(diào)等多種缺陷和不足。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1-主控制系統(tǒng)；1-1-主控制器；1-2-參數(shù)設(shè)置單元；1-3-顯示器； 1-4-無(wú)線通訊模塊一 ；1-5-無(wú)線通訊模塊二 ；1-6-存儲(chǔ)器； 1-7-紅外探測(cè)頭； 1-8-參數(shù)監(jiān)測(cè)單元；2-輔助控制系統(tǒng)；2-1-跟蹤控制器； 2-2-比較控制器；2-3-輔助控制器；2-4-位置檢測(cè)單元；3_上位機(jī)；4-用戶手機(jī)； 5-自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括對(duì)安裝于機(jī)床本體上的伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的主控制系統(tǒng)1，所述主控制系統(tǒng)1包括根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的控制方案對(duì)所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的主控制器1-1以及分別與主控制器1-1相接的存儲(chǔ)器1-6、參數(shù)設(shè)置單元1-2和顯示器1-3， 所述主控制器1-1與所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置相接，所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)安裝于機(jī)床本體上的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)且其與所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相接。同時(shí)，本發(fā)明還包括與主控制系統(tǒng)1 相接的輔助控制系統(tǒng)2。所述輔助控制系統(tǒng)2包括對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并記錄的跟蹤控制器2-1、與跟蹤控制器2-1相接且對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的位置檢測(cè)單元2-4、對(duì)跟蹤控制器2-1所記錄的運(yùn)動(dòng)軌跡信號(hào)與主控制器1-1向所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析的比較控制器2-2和根據(jù)比較控制器2-2的對(duì)比分析結(jié)果得出應(yīng)對(duì)所述控制方案進(jìn)行微調(diào)的微調(diào)方案并將所述微調(diào)方案同步傳送至主控制器1-1的輔助控制器2-3，跟蹤控制器2-1與比較控制器2-2相接，比較控制器2-2分別與輔助控制器2-3和主控制器1-1相接且輔助控制器2-3與主控制器1_1 相接。本實(shí)施例中，所述參數(shù)設(shè)置單元1-2和顯示器1-3集成為觸摸式顯示屏。本實(shí)施例中，所述主控制系統(tǒng)1還包括對(duì)所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的參數(shù)監(jiān)測(cè)單元1-8，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)單元1-8與主控制器1-1相接。同時(shí)，所述主控制系統(tǒng)1還包括以無(wú)線通信方式與上位機(jī)3進(jìn)行雙向通信的無(wú)線通訊模塊一 1-4。實(shí)際使用過(guò)程中，為方便起見(jiàn)，所述主控制系統(tǒng)1還包括以無(wú)線通信方式與用戶手機(jī)4進(jìn)行雙向通信的無(wú)線通訊模塊二 1-5。另外，所述主控制系統(tǒng)1還包括對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作方向上所存在的阻擋件進(jìn)行監(jiān)測(cè)的紅外探測(cè)頭1-7，紅外探測(cè)頭1-7與主控制器1-1相接。所述機(jī)床本體上安裝有由主控制器1-1進(jìn)行控制自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)5，且自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)5與主控制器1-1相接。本實(shí)施例中，所述自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)5包括由所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相接的排障桿，所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置與所述排障桿之間通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)連接。實(shí)際使用過(guò)程中，當(dāng)被加工工件發(fā)生小幅度且肉眼不能發(fā)現(xiàn)的彎曲變形或移位時(shí)，則跟蹤控制器2-1所記錄的運(yùn)動(dòng)軌跡信號(hào)與主控制器1-1向所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出的控制信號(hào)之間便會(huì)存在細(xì)微偏差，通過(guò)比較控制器2-2進(jìn)行對(duì)比分析后便可得出二者間的偏差信息并相應(yīng)推算出應(yīng)對(duì)控制方案進(jìn)行對(duì)應(yīng)微調(diào)的微調(diào)方案；主控制器1-1接收到所述微調(diào)方案后，對(duì)所述微調(diào)方案進(jìn)行分析處理，并按照微調(diào)后的控制方案對(duì)所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制，以達(dá)到在不對(duì)被加工工件作任何調(diào)整的條件下，大幅提高加工精度的目的。同時(shí)，實(shí)際工作過(guò)程中，通過(guò)紅外探測(cè)頭1-7對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作方向上所存在的阻擋件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向上存在阻擋電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的阻擋件時(shí)，則通過(guò)主控制器1-1控制排障桿對(duì)所述阻擋件進(jìn)行排除，提高了加工效率，且延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，防止阻擋件與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生碰撞、影響加工精度等現(xiàn)象發(fā)生。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，包括對(duì)安裝于機(jī)床本體上的伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的主控制系統(tǒng)(1)，所述主控制系統(tǒng)(1)包括根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的控制方案對(duì)所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的主控制器(1-1)以及分別與主控制器(1-1)相接的存儲(chǔ)器(1-6)、參數(shù)設(shè)置單元(1-2)和顯示器(1-3)，所述主控制器(1-1)與所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置相接，所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)安裝于機(jī)床本體上的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)且其與所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相接，其特征在于還包括與主控制系統(tǒng)(1)相接的輔助控制系統(tǒng)O)；所述輔助控制系統(tǒng)(2)包括對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并記錄的跟蹤控制器(2-1)、與跟蹤控制器 (2-1)相接且對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的位置檢測(cè)單元0-4)、對(duì)跟蹤控制器(2-1)所記錄的運(yùn)動(dòng)軌跡信號(hào)與主控制器(1-1)向所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析的比較控制器(2- 和根據(jù)比較控制器(2- 的對(duì)比分析結(jié)果得出應(yīng)對(duì)所述控制方案進(jìn)行微調(diào)的微調(diào)方案并將所述微調(diào)方案同步傳送至主控制器(1-1)的輔助控制器0-3)，跟蹤控制器與比較控制器(2-2)相接，比較控制器(2-2)分別與輔助控制器(2- 和主控制器(1-1)相接且輔助控制器(2- 與主控制器(1-1)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制系統(tǒng)(1)還包括對(duì)所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的參數(shù)監(jiān)測(cè)單元(1-8)，所述參數(shù)監(jiān)測(cè)單元(1-8)與主控制器(1-1)相接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制系統(tǒng)(1)還包括以無(wú)線通信方式與上位機(jī)C3)進(jìn)行雙向通信的無(wú)線通訊模塊一(1-4)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制系統(tǒng)(1)還包括以無(wú)線通信方式與用戶手機(jī)(4)進(jìn)行雙向通信的無(wú)線通訊模塊二(1-5)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制系統(tǒng)(1)還包括對(duì)所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作方向上所存在的阻擋件進(jìn)行監(jiān)測(cè)的紅外探測(cè)頭(1-7)，紅外探測(cè)頭(1-7)與主控制器(1-1)相接；所述機(jī)床本體上安裝有由主控制器 (1-1)進(jìn)行控制自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)(5)，且自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)(5)與主控制器(1-1)相接。
6.按照權(quán)利要求5所述的工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述自動(dòng)排障機(jī)構(gòu)(5)包括由所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相接的排障桿， 所述伺服驅(qū)動(dòng)裝置與所述排障桿之間通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)連接。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，其特征在于所述參數(shù)設(shè)置單元(1-2)和顯示器(1-3)集成為觸摸式顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種工業(yè)用數(shù)控機(jī)床綜合控制系統(tǒng)，包括主控制系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)包括根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的控制方案對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制的主控制器，伺服驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；輔助控制系統(tǒng)包括對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并記錄的跟蹤控制器、對(duì)跟蹤控制器所記錄運(yùn)動(dòng)軌跡與主控制器向伺服驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析的比較控制器和根據(jù)對(duì)比分析結(jié)果得出應(yīng)對(duì)控制方案進(jìn)行微調(diào)的微調(diào)方案并傳送至主控制器的輔助控制器。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)便且加工精度高、智能化程度高，能有效解決現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床存在的加工精度較低、產(chǎn)品廢品率較高、不能根據(jù)具體實(shí)際情況對(duì)控制方案進(jìn)行微調(diào)等缺陷。
文檔編號(hào)G05B19/18GK102455676SQ20101051061
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者介艷良, 周曉麗 申請(qǐng)人:西安擴(kuò)力機(jī)電科技有限公司