[發明專利]完全基于零件程序再拼裝的數控加工原路徑回退實現方法

有效

• 申請號: 201110165150.4
• 申請日: 2011-06-20
• 公開（公告）號: CN102591251A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王如岡
• 申請（專利權）人: 如岡自動化控制技術（上海）有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 嚴新德

技術領域:

本發明涉及機械領域，尤其涉及數控機械加工設備，特別是一種基于零件程序再拼裝的數控加工原路徑回退實現方法。

背景技術:

數控系統在加工過程中如果發現已加工路徑存在問題，往往需要加工刀具沿原路回退到問題點附近，然后在該點附近重新開始加工。現有技術采用低層運動控制系統中動態的運動路徑指令緩存技術或上層處理系統中海量存儲歷史加工位置信息的方法，來實現原路徑回退。前一種技術嚴重依賴底層運動控制系統的軟硬件，而且對底層軟硬件的技術要求和有限資源的開銷較大；后一種技術可以完全在商業軟硬件平臺實現，但系統開銷極大，實時要求高，對其他數控功能造成性能影響，雖不依賴于底層控制系統，但對底層控制系統的內存、速度和通訊也有較高要求。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種完全基于零件程序再拼裝的數控加工原路徑回退實現方法，所述的這種方法要解決現有技術中數控系統原路徑回退功能嚴重依賴底層運動控制系統和過度使用系統資源、從而拉低整體數控性能的技術問題。

本發明的這種完全基于零件程序再拼裝的數控加工原路徑回退實現方法，包括一個利用處理器和執行機構控制加工刀具運動的過程，所述的處理器連接有存儲器，所述的存儲器中預先存儲了控制刀具運動的指令集，所述的處理器從存儲器中讀取所述的指令集并執行，其特征在于：所述的指令集中包括有一個數控零件程序預處理器、一個當前零件坐標和零件程序行號跟蹤器和一個數控零件程序再拼裝處理器，在所述的控制加工刀具運動的過程中，先將一個原始的數控零件程序送入所述的數控零件程序預處理器，對原始路徑進行刀具半徑補償處理，數控零件程序預處理器將所述的原始的數控零件程序轉化成依賴底層運動控制系統的零件程序格式并下傳到底層運動控制硬件中，當底層運動控制系統執行該零件程序發生暫停時并開始進行原路徑回退或跳轉操作時，所述的當前零件坐標和零件程序行號跟蹤器開始與底層運動控制系統進行通訊，獲取當前零件坐標并計算對應零件程序行號，所述的數控零件程序再拼裝處理器按照當前零件坐標和零件程序行號、以及路徑回退或跳轉的起始點和運動方向要求，對數控零件程序預處理器生成的程序進行重新拼裝排序處理，生成新的零件程序，下傳到底層運動控制系統并開始執行該重新拼裝的零件程序。

進一步的，所述的當前零件坐標和零件程序行號跟蹤器和所述的數控零件程序再拼裝處理器反復執行，直到加工刀具按正確路徑運行完全程。

進一步的，數控零件程序預處理器修改原始零件程序使其路徑指令中的尺寸字包含刀具半徑的補償。

進一步的，當前零件坐標和零件程序行號跟蹤器可以通過讀取當前坐標位置，來判斷當前正在執行的零件程序行號。并且這種處理是在零件程序暫停時僅做一次,完全沒有實時要求和對系統資源的負擔。

進一步的，數控零件程序再拼裝處理器按照當前坐標位置和正在執行的零件程序行號，對數控零件程序預處理器生成的零件程序進行截取、排序和編號，重新拼裝成用于原路徑回退或路徑跳轉的新零件程序。

進一步的，數控零件程序再拼裝處理器在拼裝過程中的被截開的路徑段的新行號與原始零件程序中的對應行號有關聯機制和處理。

具體的，本發明的方法基本獨立于任何運動控制系統的軟硬件，完全在普通商業軟件硬件環境下用軟件中實現，并且可以和絕大部分的底層數控運動控制系統配合使用，并無特殊接口要求。

本發明的工作原理是：原始的數控零件程序在執行過程中在某一點需要做原路回退或跳轉到另一路徑段時，原路回退或跳轉后的路徑仍然是原始的數控零件程序中的一部分，只是起始點和路徑方向可能發生變化。本發明基于這個原理，在獲取了新的起始點和路徑方向信息后，對原始的數控零件程序進行重新拼裝，形成了符合回退/跳轉要求路徑的新零件程序。由于每次都是對原始的數控零件程序進行重新拼裝，這種方法對任意次原路回退或跳轉適用。對于底層數控運動系統來說，每次路徑回退/跳轉都執行了一個全新的零件程序。

具體的，在獲取新的起始點和路徑方向信息后對原始的數控零件程序進行重新拼裝時，首先需要知道當前所在的零件程序行號才可能進行截取拼裝處理，本發明設計了一個當前零件坐標和零件程序行號跟蹤器，在零件程序執行暫停后要進行原路徑回退或路徑跳轉時，?該當前零件坐標和零件程序行號跟蹤器從底層運動控制系統獲取當前坐標位置，并通過對照該坐標在刀補后原始路徑上的位置，確定所在的路徑段行號。當前坐標將成為重新拼裝程序的起始點，確定的當前行號及路徑方向將決定如何截取當前行號所在的路徑段。???