[發(fā)明專利]一種背板并片非圓車削加工控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

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• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113110287A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勇;朱志華;汪承研
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李君

1.一種背板并片非圓車削加工控制系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)模塊、控制器模塊、IO執(zhí)行元件模塊、X軸伺服電機(jī)模塊、Z軸伺服電機(jī)模塊、S主軸伺服電機(jī)模塊、U軸直線電機(jī)模塊；上位機(jī)模塊與控制器模塊采用網(wǎng)絡(luò)連接；控制器模塊通過信號電線與IO執(zhí)行元件模塊連接，并以數(shù)字量電壓信號控制IO執(zhí)行元件模塊；控制器模塊分別與X軸伺服電機(jī)模塊和Z軸伺服電機(jī)模塊連接，并以脈沖方向方式控制X軸伺服電機(jī)模塊和Z軸伺服電機(jī)模塊；控制器模塊通過信號電纜與S主軸伺服電機(jī)模塊的伺服驅(qū)動器連接，并以模擬量電壓信號控制S主軸伺服電機(jī)；控制器模塊通過網(wǎng)線電纜與U軸直線電機(jī)模塊的伺服驅(qū)動器連接，并以EtherCat總線方式控制U軸直線電機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種背板并片非圓車削加工控制系統(tǒng)，其特征在于，所述背板并片非圓車削加工控制系統(tǒng)的Z軸為水平方向運(yùn)動軸，X軸為垂直于水平方向的車削粗定位軸，S軸為車削主軸，U軸則是執(zhí)行高頻進(jìn)給的非圓車削軸，U軸安裝于X軸之上；控制系統(tǒng)在Z軸、X軸、S軸進(jìn)行傳統(tǒng)車削加工的同時，根據(jù)背板并片安裝的輪廓尺寸擬合計(jì)算出U軸即垂直于水平方向的進(jìn)給軌跡，控制U軸高速高精高頻進(jìn)給，完成背板并片非圓車削。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種背板并片非圓車削加工控制系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)模塊包含界面編輯模塊、參數(shù)狀態(tài)管理模塊、運(yùn)動程序編輯器模塊、非圓車削軌跡擬合器模塊；界面編輯模塊用于人機(jī)交互操作，包括數(shù)據(jù)輸入、文件導(dǎo)入和狀態(tài)顯示；參數(shù)狀態(tài)管理模塊用于控制系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)的編輯與管理；運(yùn)動程序編輯器模塊用于完成傳統(tǒng)車削部分的運(yùn)動程序設(shè)置，包括Z軸運(yùn)動位移、Z軸進(jìn)給速度、X軸運(yùn)動位移、S主軸轉(zhuǎn)速和運(yùn)動反向延時的數(shù)據(jù)設(shè)置；非圓車削軌跡擬合器模塊用于生成整個非圓輪廓曲面中U軸直線電機(jī)的高頻進(jìn)給軌跡，以執(zhí)行高速高精的并片非圓車削加工。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種背板并片非圓車削加工控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器模塊包含參數(shù)與狀態(tài)管理模塊、IO控制模塊、運(yùn)動插補(bǔ)器、非圓車削進(jìn)給控制器；參數(shù)與狀態(tài)管理模塊用于控制器模塊的參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)的編輯與管理；IO控制模塊用于外部輸入信號的采集與控制信號的輸出；運(yùn)動插補(bǔ)器用于Z軸、X軸的運(yùn)動插補(bǔ)及S軸的模擬量輸出控制；非圓車削進(jìn)給控制器用于根據(jù)當(dāng)前Z軸和S軸的實(shí)時位置讀取上位機(jī)下載的背板并行非圓車削軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行高速高精高頻進(jìn)給運(yùn)動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種背板并片非圓車削加工控制系統(tǒng)，其特征在于，所述IO執(zhí)行元件模塊包含輸入類信號執(zhí)行元件和輸出類執(zhí)行元件，所述輸入類信號執(zhí)行元件包含位置傳感器、按鈕，所述輸出類執(zhí)行元件包含夾緊氣缸、切屑液啟動。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種背板并片非圓車削加工控制系統(tǒng)，其特征在于，所述Z軸伺服電機(jī)模塊包含水平方向進(jìn)給的Z軸伺服驅(qū)動器和驅(qū)動電機(jī)；所述X軸伺服電機(jī)模塊包含垂直于水平方向作粗定位用的X軸伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)；所述S主軸伺服電機(jī)模塊包含車削主軸的伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)；所述U軸直線電機(jī)模塊包含做非圓車削進(jìn)給的伺服驅(qū)動器和直線電機(jī)。