[發明專利]基于工業以太網總線技術的回零控制方法

有效

• 申請號: 201210152174.0
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102707662A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 曾鈺;何敏佳;戴朝永;張軍;何理
• 申請（專利權）人: 廣州數控設備有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

技術領域

本發明涉及自動控制的技術領域，具體涉及具備工業以太網GSK-Link總線技術的數控機床回零控制方法。

背景技術

機床坐標系是機床固有的坐標系，機床坐標系的原點稱為機床零點（又名參考點或機械零點），是機床制造者規定的機械原點，通常安裝在各進給軸正方向的最大行程處。在某些情況下，如進行自動刀具交換或自動拖盤交換過程中，機床某一進給軸或全部進給軸都要先執行機床回零（即機床回零點，簡稱回零）的操作。

一般數控機床回零控制方法有以下幾種：

第一種，無一轉信號低速回零控制方法。當碰到零點開關時，馬上減速停止，以此停止點為機床零點。該回零方法容易受到接近開關響應精度、電源波動、回零進給速度等外部因素影響，機床回零誤差可達絲級以上。

第二種，有一轉信號低速回零控制方法。此方法又分為檔塊前回零和檔塊后回零。以檔塊后回零為例：電機先以第一速度高速進給尋找零點，接觸到檔塊后以第二速度減速進給，當脫離檔塊并尋找到電機一轉脈沖信號時，機床零點確認，電機停止。該方法低速進給速度較低，回零耗時較長且在減速到停止時加減速難以控制，容易形成微小誤差。

隨著數控機床自動化程度的提高，以及用戶對加工速度和加工精度要求的提高，上述回零控制方法的精確性和執行速度已不能滿足需求。

發明內容

本發明針對現有技術存在回零精度低、速度慢的缺陷，提供基于工業以太網GSK-Link總線技術的機床回零控制方法，提高了回零的定位速度和精度，縮短了回零執行時間。

本發明基于工業以太網總線技術的回零控制方法，具體步驟如下：

（1）對數控裝置上電；

（2）啟動回零模式；

（3）判斷進給軸當前位置是否在回零減速區內，如果是，執行步驟（6），如果否，則執行步驟（4）；

（4）判斷進給軸當前位置是否在回零減速區前，如果是，執行步驟（5），如果否，觸發數控裝置超程報警；

（5）機床以第一速度高速撞向檔塊，返回零點；

（6）獲得回零減速信號后，機床從第一速度轉至第二速度運動，所述第一速度大于第二速度；

（7）脫離回零檔塊后，機床以第二速度繼續移動并尋找脫離檔塊后的第一個Z脈沖信號；

（8）伺服驅動器通過電機編碼器獲取第一個Z脈沖信號，數控裝置則獲取伺服驅動器發送的第一個Z脈沖信號所對應的當前位置，越過該位置機床繼續前進并減速到零，并把當前位置和第一個Z脈沖信號位置通過GSK-Link總線技術傳輸給數控裝置；

（9）機床減速到零后，在當前位置以第二速度反向返回步驟（8）中記錄的Z脈沖信號位置，并將此點位置設為機床零點。

優選的，所述第一速度的范圍是1mm/min~9999mm/min，所述第二速度的范圍是1mm/min~1000mm/min。

優選的，所述步驟（2）中，回零方式包括普通回零、高速回零以及多圈絕對回零，在進行參數設置的時候，選擇總線驅動器傳輸方式，啟動高速回零有效，且回零方式選擇一轉信號。

優選的，所述步驟（3）中，回零檔塊接觸到回零開關后，到回零檔塊脫離回零開關之前，機床從第一速度轉向第二速度運動，此段距離大于或等于2mm。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、本發明根據數控裝置發出的脈沖數與基于GSK-Link總線技術的伺服電機記錄反饋的脈沖數對比，誤差控制在一個脈沖以內，提高了機床零點的電機位置正確性。

2、本發明利用總線傳輸數據，傳輸速度加快，抗干擾能力加強。

3、本發明提高了回零速度，可實現機床1000mm/min進給的回零功能，大幅提高回零效率。

4、本發明利用越過零點再反向返回零點，提高數控系統回零穩定性，提高回零精度到±0.1μm。

附圖說明

圖1是本發明的數控機床回零控制方法流程圖；

圖2是本發明回零運動的數控裝置及增量式編碼器信號邏輯時序圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所述，本發明的基于工業以太網總線技術的回零控制方法，包括以下步驟：

（1）對數控裝置上電。

（2）選擇回零方向，啟動回零模式，用戶可根據編程習慣或機床的慣性，選擇回零方向。

（3）判斷進給軸是否在回零減速區內，若否，則執行步驟（4）；若是，則執行步驟（6）。