[實用新型]嵌入式五軸聯動控制系統

有效

• 申請號: 201220223511.6
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN202600433U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 姜銘;李鷺揚;朱望東;孫釗
• 申請（專利權）人: 姜銘
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 孫忠明

技術領域

本實用新型涉及一種嵌入式五軸聯動控制系統，屬于數控加工控制系統技術領域。

技術背景

目前開放的五軸數控加工系統主要有：1）PC十CNC，其代表廠家為西門子、FANUC等國外廠家，國內的代表為華中數控，其特點是追求高精高速的加工，在NC系統上增加一塊PC板，提供鍵盤使用戶能把PC和CNC聯系在一起，以提高人機界面的功能，比較典型的產品有840D等，由于其價格高昂，以一套840D為例，其價格在40-50萬元之間，這類國外的控制系統一般裝配在銷售價格在250-300萬以上的數控加工系統，國內華中數控的五軸數控系統價格在9-10萬元之間，一般裝配在銷售價格在80-150萬之間的數控加工系統；2）基于PC的CNC系統??這種系統以PC機為平臺，開發數控系統的各種功能，通過伺服卡傳送數據，控制坐標軸電機的運動。這類系統有時也稱為Soft?NC。3）PC嵌入式，這種系統的基本結構為：CNC十PC主板，即把一塊CNC板插入傳統的PC機器中，CNC主要運行以坐標軸運動為主的實時控制，或者CNC作為數控功能運行，而PC板作為用戶的人機接口平臺。

上述控制系統，均未能實現一個CPU系統控制一個軸的運動、多CPU系統采用并行結構同步控制多軸（五個軸的運動和機床切削速度）；且目前基于PC的CNC系統和PC嵌入式均是單個CPU和響應的功能模塊之間采用串性通訊，由于傳輸速度慢，無法實時傳遞空間曲線插補功能（圓弧插補）所需要的大量數據，故目前均采用直線插補算法，精度低。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種嵌入式五軸聯動控制系統，解決現有的開放的五軸數控加工系統存在的上述不足，通過本實用新型實現五軸數控加工的高效、高性價比的控制系統，通過采用在加工前傳送加工G代碼、主從CPU多級控制、并行處理、圓弧插補等技術，實現五軸數控加工系統的拓撲結構和控制方法的創新。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的，一種嵌入式五軸聯動控制系統，其特征是，設置主CPU系統6和對應X軸驅動9、Y軸驅動16、Z軸驅動15、A軸驅動14、B軸驅動13和控制切削速度驅動12的從CPU系統1、3、4、5、8、10；主CPU系統6的數據接口、控制接口、地址接口通過通訊線路2與各從CPU系統1、3、4、5、8、10的對應接口連接；主CPU系統6的數據接口、控制接口、地址接口通過通訊線路和外設的PC機的相應接口連接；主CPU系統6的數據接口、控制接口、地址接口通過通訊線路和外部設備的對應接口連接；各從CPU系統1、3、4、5、8、10中驅動電路J1的數據接口、控制接口、地址接口通過通訊線路與相應的X軸驅動9、Y軸驅動16、Z軸驅動15、A軸驅動14、B軸驅動13和控制切削速度驅動12的接口連接。

所述的主CPU系統6與各從CPU系統1、3、4、5、8、10均包含數據儲存器J3、通訊線路J4、CPU?J5、程序存儲器J6、接口電路J2、驅動電路J1和輔助電路組成；CPU?J5的數據接口、控制接口、地址接口通過通訊線路J4與數據儲存器J3、程序存儲器J6、接口電路J2的對應接口連接，接口電路J2的數據接口、控制接口、地址接口通過通訊線路J4與驅動電路J1的對應接口連接。

所述的主CPU系統6的數據接口、控制接口、地址接口通過通訊線路和主CPU系統6中的接口電路J2的對應接口連接，接口電路J2的數據接口、控制接口、地址接口通過通訊線路和外部設備的對應接口連接。