[發(fā)明專利]基于WINDOWS平臺(tái)的數(shù)控刨邊機(jī)控制系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710192338.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN101470437A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王修山;薛恒鶴;王震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇一重?cái)?shù)控機(jī)床有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/414
• 分類號(hào): G05B19/414
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及刨邊機(jī)，尤其涉及計(jì)算機(jī)控制的刨邊機(jī)的數(shù)控裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)行數(shù)控刨邊機(jī)控制系統(tǒng)主要分成兩大類：第一類機(jī)械控制系統(tǒng)，電器控制機(jī)床來回運(yùn)動(dòng)，通過手搖或者機(jī)械傳動(dòng)控制刀具升降進(jìn)退。第二類是電器控制方式，刀具工作采用電機(jī)，要求高的采用步進(jìn)電機(jī)。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行檢索分析，不難發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

1)刀具系統(tǒng)比較龐大，需要耗費(fèi)大量的成本。調(diào)試極不方便。

2)實(shí)時(shí)響應(yīng)性差，速度和精度都達(dá)不到理想要求。

3)功能單一化，不利于功能擴(kuò)展。

4)維護(hù)和操作都不方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種自動(dòng)化控制程度高，可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)，從而能進(jìn)行直線、弧線板邊加工的基于WINDOWS平臺(tái)的數(shù)控刨邊機(jī)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：與刨邊機(jī)的各驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，它由安裝有WINDOWS操作系統(tǒng)的嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、I/O接口板組成，嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)包括數(shù)據(jù)輸入裝置、顯示器，嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡、I/O接口板通過PCI總線連接；嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)記載有根據(jù)輸入數(shù)據(jù)形成圖形的程序、根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制卡反饋的數(shù)據(jù)形成運(yùn)行軌跡的程序、實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制卡和I/O接口板的PCI總線驅(qū)動(dòng)的程序、I/O接口的監(jiān)控和診斷的程序、根據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)行速度控制的程序的存儲(chǔ)器；所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括與運(yùn)動(dòng)控制卡連接的完成機(jī)床來回運(yùn)動(dòng)的變頻電機(jī)、完成刀具升降進(jìn)退的伺服電機(jī)，I/O接口板通過PCI總線實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)、刀具工作、抬刀等一系列動(dòng)作，同時(shí)也擔(dān)負(fù)著機(jī)床限位等開關(guān)信號(hào)的讀入的任務(wù)；它按以下步驟進(jìn)行：

1)、往嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入設(shè)定數(shù)據(jù)，在顯示器上顯示待運(yùn)行圖形；

2)、啟動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，根據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)刀，接著使目標(biāo)點(diǎn)按待運(yùn)行圖形運(yùn)動(dòng)；

3)、控制系統(tǒng)操控設(shè)備退刀，再根據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)刀，進(jìn)行下一刀切削；

4)、完成。

所述的刀架上設(shè)有自動(dòng)換刀架，自動(dòng)換刀架連接嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器上設(shè)記載有根據(jù)設(shè)定的切削進(jìn)刀量進(jìn)行處理并傳輸給自動(dòng)換刀架動(dòng)作的程序的區(qū)域。

所述的運(yùn)動(dòng)控制卡由相互連接的DSP、FPGA、PCI接口芯片組成；DSP內(nèi)設(shè)記載有直線和弧線運(yùn)動(dòng)軌跡插補(bǔ)程序、多軸同步運(yùn)行程序、進(jìn)度控制程序的存儲(chǔ)區(qū)。

所述的運(yùn)動(dòng)控制卡與變頻電機(jī)相連，精度高，主驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻電機(jī)可靠性高。

所述的I/O接口板實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)、刀具工作、抬刀等一系列動(dòng)作，同時(shí)擔(dān)負(fù)著機(jī)床限位等開關(guān)信號(hào)的讀入的任務(wù)。

在刨邊機(jī)刀架運(yùn)行路徑上設(shè)有限位、報(bào)警裝置；報(bào)警裝置連接嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器上設(shè)記載有根據(jù)報(bào)警裝置反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并傳輸給I/O接口板的程序的區(qū)域。

本發(fā)明采用了嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、I/O接口板(輸入輸出控制卡)、人機(jī)通訊設(shè)備和數(shù)控管理模塊，伺服系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)；使得運(yùn)行目標(biāo)點(diǎn)既能實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)行，也能實(shí)現(xiàn)弧線運(yùn)行。在設(shè)備上設(shè)置了限位裝置，同時(shí)在刀架與嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中設(shè)置了數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)，使設(shè)備具備了報(bào)警功能，提高了設(shè)備的安全性。本發(fā)明還具有穩(wěn)定可靠、實(shí)時(shí)性好、精度高、操作簡(jiǎn)易、方便升級(jí)、安全性高、性價(jià)比高的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的線路連接示意圖

圖中虛線框內(nèi)為數(shù)控管理系統(tǒng)；

圖2是本發(fā)明中運(yùn)動(dòng)控制卡的線路連接示意圖

圖中虛線框內(nèi)為運(yùn)動(dòng)控制卡；

圖3是本發(fā)明加工直邊板時(shí)的示意圖

圖中1為刀架，2為板料，3為工作臺(tái)；

圖4是本發(fā)明加工弧形板時(shí)的示意圖

圖5是本發(fā)明加工弧形板時(shí)切削步驟示意圖

圖中4是先切削區(qū)，5是設(shè)定的板料的邊線。

具體實(shí)施方式