CN106325215A - 一种外加式数控车床智能编码控制*** - Google Patents

一种外加式数控车床智能编码控制*** Download PDF

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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller

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Abstract

本发明提供的一种外加式数控车床智能编码控制***，包括数控***、监控视频头、三维图像建模器、指令校正器、编码解析器、中控台、人机交互界面、数据库；所述数控***、指令校正器、编码解析器、中控台、人机交互界面依次串联，中控台还连接三维图像建模器，三维图像建模器连接有多个监控视频头；多个监控视频头安装在数控车床上不同位置，均对准数控车床的工作位。本发明外加式设置无需改变现有技术中的数控车床设置，企业接受程度高，市场前景极好；三维图像建模器和中控台的设置，使得用户即可手动编码，也可以让***自动编码，为全面自动化打下坚实基础，并且也不会使自动化实现条件不成熟影响到***的方便使用。

Description

一种外加式数控车床智能编码控制***
技术领域
本发明涉及一种外加式数控车床智能编码控制***，属于数控车床控制技术领域。
背景技术
现有技术中，数控车床编程需要专业人员在得到工件尺寸后，仔细研究每一点尺寸然后设定加工方案，接着进行编码，而在这过程中，操作人员的专业程度非常重要，由于这过程必须专业程度较高的人来进行操作，企业的人工成本非常高，而且对于较为复杂的结构，编码非常长，操作难度高，极容易出错，操作人员在编码完成后复查的时候难度也极大，由此也会带来很高的时间成本和相关风险。
另一方面，数控车床作为数控机床的一类，其数控技术主要以数控***支持的各种指令为主，这些指令甚至包括条件判断、循环等过程控制，但除了少数专门设计的全功能数控车床外，大多数数控车床都只提供固定的指令集，数控车床编程人员对于相同或相似的操作，比如重复写很多代码，而代码高度相似、重复操作的情况下，编程人员很容易就会发生编码错误的情况，而又由于一般的数控车床只考虑了较为明显的错误处理，因此对于一些不影响指令执行的编码错误则不处理，而编程人员只能写入固定的执行指令，也无法有效的对这些不影响指令执行的编码错误进行有效处理，因而往往因编码错误但又可以有效执行而导致大量工件成为废件，更有甚者企业在质检过程中没有发现加工错误，而将本应成为废件的零件直接投入使用，从而造成大量损失。专门设计的全功能数控车床价格也相当高，而且能弥补上述问题的数控车床出现较晚，因此大量使用固定指令集数控车床的企业难以接受更换设备所带来的高昂的设备购入成本、设备处理风险。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种外加式数控车床智能编码控制***，该外加式数控车床智能编码控制***可选择自动/手动操作，而且数据库和编码解析器的设置使得在编码使可以极大的简化代码编写，从而极大的方便用户操作。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种外加式数控车床智能编码控制***，包括数控***、监控视频头、三维图像建模器、指令校正器、编码解析器、中控台、人机交互界面、数据库；所述数控***、指令校正器、编码解析器、中控台、人机交互界面依次串联，中控台还连接三维图像建模器，三维图像建模器连接有多个监控视频头；多个监控视频头安装在数控车床上不同位置，均对准数控车床的工作位；所述指令校正器、编码解析器、中控台均与数据库连接；
所述数控***为数控车床的数控***；
所述监控视频头采集数控车床工作位不同角度的图像；
所述三维图像建模器将数控车床工作位多个角度的图像进行参数化处理，形成工作位上工件的三维数字模型；
所述指令校正器在结合数据库中工具历史使用情况的基础上，判断数控车床当前操作所用工具的磨损情况，并根据磨损情况对操作指令进行调整；
所述编码解析器将接收到的编码编译为数控***可识别的操作指令发送给指令校正器，如编码解析器接收到的编码中有以函数封包的内容，则编码解析器在编译前还读取数据库中存储的函数内容进行解包以完成对编码的完全解析；
所述中控台读取三维图像建模器中形成的三维数字模型并显示在人机交互界面中，同时作为人机交互界面的后台接收用户通过人机交互界面操作的自动/手动设置或流程作业编码。
还包括指令缓存器，指令缓存器连接在指令校正器和编码解析器之间，编码解析器编译完成的操作指令发送给指令缓存器缓存，指令缓存器再逐条发送至指令校正器完成校正执行。
还包括自动编码器，自动编码器同时连接于三维图像建模器、编码解析器、中控台、数据库；在中控台发送自动设置开启的情况下，自动编码器读取三维图像建模器的三维数字模型数据，并读取数据库中的基本操作，对以基本操作为单位完成加工方案的组合进行遍历，查找出完整的加工方案，然后将完整的加工方案编码发送至编码解析器编译。
本发明的有益效果在于：①外加式设置无需改变现有技术中的数控车床设置，企业接受程度高，市场前景极好；②三维图像建模器和中控台的设置，使得用户即可手动编码，也可以让***自动编码，为全面自动化打下坚实基础，并且也不会使自动化实现条件不成熟影响到***的方便使用；③数据库和编码解析器的设置使得无论是手动模式编写代码还是自动模式遍历组合代码都能具有极高的效率；④一体化提供了指令校正功能，使得无论是自动模式还是手动模式均无需考虑工具、刀具磨损对车加工结果的影响，进一步提高效率；⑤各模块设置合理，执行效率高，错误率低，便于长期稳定高效使用。
附图说明
图1是本发明的连接示意图；
图中：101-数控***，102-监控视频头，103-三维图像建模器，201-指令校正器，202-指令缓存器，203-编码解析器，301-中控台，302-人机交互界面，303-自动编码器，401-数据库。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示的一种外加式数控车床智能编码控制***，包括数控***101、监控视频头102、三维图像建模器103、指令校正器201、编码解析器203、中控台301、人机交互界面302、数据库401；所述数控***101、指令校正器201、编码解析器203、中控台301、人机交互界面302依次串联，中控台301还连接三维图像建模器103，三维图像建模器103连接有多个监控视频头102；多个监控视频头102安装在数控车床上不同位置，均对准数控车床的工作位；所述指令校正器201、编码解析器203、中控台301均与数据库401连接；
所述数控***101为数控车床的数控***；
所述监控视频头102采集数控车床工作位不同角度的图像；
所述三维图像建模器103将数控车床工作位多个角度的图像进行参数化处理，形成工作位上工件的三维数字模型；
所述指令校正器201在结合数据库401中工具历史使用情况的基础上，判断数控车床当前操作所用工具的磨损情况，并根据磨损情况对操作指令进行调整；
所述编码解析器203将接收到的编码编译为数控***101可识别的操作指令发送给指令校正器201，如编码解析器203接收到的编码中有以函数封包的内容，则编码解析器203在编译前还读取数据库401中存储的函数内容进行解包以完成对编码的完全解析；
所述中控台301读取三维图像建模器103中形成的三维数字模型并显示在人机交互界面302中，同时作为人机交互界面302的后台接收用户通过人机交互界面302操作的自动/手动设置或流程作业编码。
一般而言，较为复杂但极为常用的指令集应当整合封包到函数中，使用户至少以面向函数的方式进行代码编写，而且这样的整合还有利于自动编码的高效实现，再进一步，由于不同数控***的具体操作指令有所不同，因此作为方便用户的设置，除了个别的较为简单的零件加工以外，编码解析器203几乎是必然要进行编码函数解包、编码解析的工作，而编码解析器203既要完成解析又要将编码编译为数控***可识别的操作智力高，显然很容易引起冲突，而且效率较低，因此在上述设置中还包括指令缓存器202，指令缓存器202连接在指令校正器201和编码解析器203之间，编码解析器203编译完成的操作指令发送给指令缓存器202缓存，指令缓存器202再逐条发送至指令校正器201完成校正执行。
更进一步的，中控台301既要作为后台完成用户交互，又要实现自动编码，工作量较大，冲突也较多，而且很容易使用户误操作，因此作为提高效率、减少冲突的设置，还包括自动编码器303，自动编码器303同时连接于三维图像建模器103、编码解析器203、中控台301、数据库401；在中控台301发送自动设置开启的情况下，自动编码器303读取三维图像建模器103的三维数字模型数据，并读取数据库401中的基本操作，对以基本操作为单位完成加工方案的组合进行遍历，查找出完整的加工方案，然后将完整的加工方案编码发送至编码解析器203编译。

Claims (3)

1.一种外加式数控车床智能编码控制***，包括数控***(101)、监控视频头(102)、三维图像建模器(103)、指令校正器(201)、编码解析器(203)、中控台(301)、人机交互界面(302)、数据库(401)，其特征在于：所述数控***(101)、指令校正器(201)、编码解析器(203)、中控台(301)、人机交互界面(302)依次串联，中控台(301)还连接三维图像建模器(103)，三维图像建模器(103)连接有多个监控视频头(102)；多个监控视频头(102)安装在数控车床上不同位置，均对准数控车床的工作位；所述指令校正器(201)、编码解析器(203)、中控台(301)均与数据库(401)连接；
所述数控***(101)为数控车床的数控***；
所述监控视频头(102)采集数控车床工作位不同角度的图像；
所述三维图像建模器(103)将数控车床工作位多个角度的图像进行参数化处理，形成工作位上工件的三维数字模型；
所述指令校正器(201)在结合数据库(401)中工具历史使用情况的基础上，判断数控车床当前操作所用工具的磨损情况，并根据磨损情况对操作指令进行调整；
所述编码解析器(203)将接收到的编码编译为数控***(101)可识别的操作指令发送给指令校正器(201)，如编码解析器(203)接收到的编码中有以函数封包的内容，则编码解析器(203)在编译前还读取数据库(401)中存储的函数内容进行解包以完成对编码的完全解析；
所述中控台(301)读取三维图像建模器(103)中形成的三维数字模型并显示在人机交互界面(302)中，同时作为人机交互界面(302)的后台接收用户通过人机交互界面(302)操作的自动/手动设置或流程作业编码。
2.如权利要求1所述的外加式数控车床智能编码控制***，其特征在于：还包括指令缓存器(202)，指令缓存器(202)连接在指令校正器(201)和编码解析器(203)之间，编码解析器(203)编译完成的操作指令发送给指令缓存器(202)缓存，指令缓存器(202)再逐条发送至指令校正器(201)完成校正执行。
3.如权利要求1所述的外加式数控车床智能编码控制***，其特征在于：还包括自动编码器(303)，自动编码器(303)同时连接于三维图像建模器(103)、编码解析器(203)、中控台(301)、数据库(401)；在中控台(301)发送自动设置开启的情况下，自动编码器(303)读取三维图像建模器(103)的三维数字模型数据，并读取数据库(401)中的基本操作，对以基本操作为单位完成加工方案的组合进行遍历，查找出完整的加工方案，然后将完整的加工方案编码发送至编码解析器(203)编译。
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