[發(fā)明專利]一種車(chē)銑機(jī)床復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711109537.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107831733A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何基;周慶祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都市龍泉星源機(jī)械廠
• 主分類號(hào): G05B19/414
• 分類號(hào): G05B19/414
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

一種數(shù)控系統(tǒng)，屬于復(fù)合數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種車(chē)銑機(jī)床復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床逐漸朝著極端智能的超精密加工數(shù)控機(jī)床方向發(fā)展。目前，超精密加工機(jī)床已經(jīng)在美國(guó)、歐洲、日本等地區(qū)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，次等級(jí)的機(jī)床已經(jīng)部分開(kāi)放出口。然而目前，對(duì)超精密加工機(jī)床的控制主要還集中在人力的經(jīng)驗(yàn)控制，控制精度不高、不能做到控制數(shù)據(jù)自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不能滿足人們的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種車(chē)銑機(jī)床復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種車(chē)銑機(jī)床復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)，包括工控系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、I/O接口系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)，所述工控系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)依次建立連接關(guān)系，PLC控制系統(tǒng)通過(guò)I/O接口系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)建立連接關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述執(zhí)行系統(tǒng)包括并聯(lián)連接的主軸控制部分、導(dǎo)軌控制部分和刀頭控制部分，主軸控制部分包括圓光柵，導(dǎo)軌控制部分包括直線光柵，所述圓光柵和直線光柵均通過(guò)反饋與主控系統(tǒng)建立連接關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述刀頭控制部分包括依次建立連接關(guān)系的刀頭驅(qū)動(dòng)器、刀頭和位置傳感器，所述位置傳感器通過(guò)反饋與刀頭驅(qū)動(dòng)器建立反饋連接關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述主控系統(tǒng)包括主控芯片和與主控芯片相連接的外圍電路和故障診斷單元，通過(guò)故障診斷單元實(shí)現(xiàn)車(chē)銑機(jī)床復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)故障分析。

進(jìn)一步地，所述故障診斷單元采用故障樹(shù)分析方法，包括以下步驟：

步驟一，確定故障樹(shù)頂事件：選擇車(chē)銑機(jī)床中最致命的故障事件作為故障樹(shù)頂事件。

步驟二，確定邊界條件：只考慮能產(chǎn)生故障事件的系統(tǒng)參數(shù)，不考慮其他與之相連的系統(tǒng)以及人為因素。

步驟三，建立故障樹(shù)模型：分別從頂事件開(kāi)始，從信號(hào)的發(fā)出，到信號(hào)的檢測(cè)以及信號(hào)的傳遞，到信號(hào)的完成控制這一過(guò)程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都將影響車(chē)銑機(jī)床功能的實(shí)現(xiàn)，因此其可靠性模型為串聯(lián)模型。

進(jìn)一步地，整個(gè)模型采用演繹建樹(shù)的方法，從頂事件一直分析到底事件為止，建立故障樹(shù)，為方便建樹(shù)，對(duì)系統(tǒng)的各級(jí)故障事件進(jìn)行了編碼。

步驟四，對(duì)故障樹(shù)分析：在完成故障樹(shù)的建模后，可進(jìn)行故障樹(shù)定性與定量分析，通過(guò)對(duì)故障樹(shù)各子系統(tǒng)進(jìn)行定性分析，能夠確定最小割集；通過(guò)對(duì)故障樹(shù)各子系統(tǒng)定量分析，可以求解頂事件發(fā)生概率以及底事件重要度。

進(jìn)一步地，步驟二所述確定邊界條件要對(duì)系統(tǒng)做出基本假設(shè)：(1)假設(shè)系統(tǒng)及所有零部件只有故障和正常兩種狀態(tài)；(2)假設(shè)各個(gè)零部件之間的故障是相互獨(dú)立的。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：本發(fā)明的結(jié)構(gòu)合理，通過(guò)對(duì)車(chē)銑機(jī)床的主軸、導(dǎo)軌和刀頭控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)銑機(jī)床的操縱，并且通過(guò)故障樹(shù)的診斷方式對(duì)車(chē)銑機(jī)床容易出現(xiàn)故障的地方進(jìn)行重點(diǎn)診斷，確保車(chē)銑機(jī)床的順利運(yùn)行，診斷精度高。本發(fā)明自動(dòng)化程度高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

一種車(chē)銑機(jī)床復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)，包括工控系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、I/O接口系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)，所述工控系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)依次建立連接關(guān)系，PLC控制系統(tǒng)通過(guò)I/O接口系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)建立連接關(guān)系。

所述執(zhí)行系統(tǒng)包括并聯(lián)連接的主軸控制部分、導(dǎo)軌控制部分和刀頭控制部分，主軸控制部分包括圓光柵，導(dǎo)軌控制部分包括直線光柵，所述圓光柵和直線光柵均通過(guò)反饋與主控系統(tǒng)建立連接關(guān)系。

所述刀頭控制部分包括依次建立連接關(guān)系的刀頭驅(qū)動(dòng)器、刀頭和位置傳感器，所述位置傳感器通過(guò)反饋與刀頭驅(qū)動(dòng)器建立反饋連接關(guān)系。

所述主控系統(tǒng)包括主控芯片和與主控芯片相連接的外圍電路和故障診斷單元，通過(guò)故障診斷單元實(shí)現(xiàn)車(chē)銑機(jī)床復(fù)合數(shù)控系統(tǒng)故障分析。

所述故障診斷單元采用故障樹(shù)分析方法，包括以下步驟：

步驟一，確定故障樹(shù)頂事件：選擇車(chē)銑機(jī)床中最致命的故障事件作為故障樹(shù)頂事件；

步驟二，確定邊界條件：只考慮能產(chǎn)生故障事件的系統(tǒng)參數(shù)，不考慮其他與之相連的系統(tǒng)以及人為因素；

步驟三，建立故障樹(shù)模型：分別從頂事件開(kāi)始，采用演繹建樹(shù)的方法，從頂事件一直分析到底事件為止，建立故障樹(shù)；