CN110900294B - 一种数控机床的防止撞机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控机床的防止撞机的方法，对数控机床的PMC程序添加防撞机报警子程序，具体防止撞机的方法如下：S1:于防撞机报警子程序中设定数控机床的X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围；S2:防撞机报警子程序监测X轴、Y轴和Z轴的坐标，若任一轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号，该防撞机报警子程序于数控机床自身的软限位报警功能的基础上添加的，使得数控机床能够进行双重撞机监控，减少撞机事故，减少撞机造成的损伤，从而提高加工质量和效率，延长机床寿命。

Description

一种数控机床的防止撞机的方法
技术领域
本发明涉及机床控制技术领域，特别涉及一种数控机床的防止撞机的方法。
背景技术
现有的机床的自身均具有软限位报警，即机床的最大加工行程范围，超出该范围，则报警，但该软限位报警是不可调节的，若加工工件的形状较为复杂，或固定夹具形状复杂时，加工过程中刀具易与工件的非加工区域或夹具，甚至机床的内部的固定零部件发生撞机事故，撞机对机床和工件都造成很大损伤，如机床机械精度下降且异常、伺服轴机械部件损坏，导致产品加工异常等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控机床的防止撞机的方法，于数控机床的PMC程序中添加防撞机报警子程序，能够根据需要设定X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围，提早发出防撞机报警号，提高防撞机功能，解决了现有的数控程序或***的防撞报警功能较单一，易发生撞机事故，影响加工效率的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种数控机床的防止撞机的方法，对数控机床的PMC程序添加防撞机报警子程序，具体防止撞机的方法如下：
S1:于防撞机报警子程序中设定数控机床的X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围；
S2:防撞机报警子程序监测X轴、Y轴和Z轴的坐标，若任一轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号；
其中：防撞机报警子程序包括XY轴防撞机报警子程序和Z轴防撞机报警子程序；
XY轴防撞机报警子程序监测X轴和Y轴的坐标，若任一轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号；
Z轴防撞机报警子程序监测Z轴的坐标，若Z轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号。
由此，PMC程序添加能够对XYZ轴进行二次监控的防撞机报警子程序，相当于在原有的软限位功能的基础上再增多一个监控防撞功能，软限位功能是数据机床***固有且不可调节的，而二次监控的防撞机报警子程序可似根据不同的加工需要进行设定，提高防撞功能，减少撞机事故，减少撞机造成的损失，提高加工质量和效果，且可灵活调节，适用范围广，解决了现有的数控程序或***的防撞报警功能较单一，易发生撞机事故，影响加工效率的问题。
在一些实施方式中，于步骤S1中，将数控机床的PMC程序的各轴的初始运动坐标范围根据加工和/或防撞需要选择性地设定二次监控运动坐标范围。
由此，初始运动坐标范围设定后，防撞机报警子程序才会启动对各轴的坐标位置进行监控，若初始运动坐标范围没有被设定，即还是初始默认状态，则防撞机报警子程序没有被启动，操作技术人员可根据加工工件的尺寸大小等情况进行选择关闭或启动，对于小尺寸的加工工件，设定二次监控运动坐标范围，并启动防撞机报警子程序利于减少撞机事故，能够提高加工效率。
在一些实施方式中，于步骤S1中，设定X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围的最大值和最小值。
由此，通过坐标最大值和最小值来设定各轴二次监控的运动范围，设定方式简单方便。
在一些实施方式中，于步骤S2中，XY轴防撞机报警子程序能够监测数控机床XY平面上机头与障碍物的距离变化，提前发出报警信号。
由此，若被加工的工件形状较复杂，只需对工件的某一区域进行加工时，或加工时可能碰撞固定夹具，或机床内部固定件时，将XY轴防撞机报警子程序的坐标范围设定于加工区域，当某一轴超出预设范围时，查看是否与非加工的工件部位或固定夹具或固定件相碰撞，减少撞机事故。即障碍物或夹具不在预设的运动范围内，当某一轴超出预设范围时，机头与障碍物或夹具的距离变近，甚至接近撞机，此时发出报警信号，技术人员查看确认，不存在撞机可能则继续加工。
在一些实施方式中，于步骤S2中，Z轴防撞机报警子程序能够监测数控机床Z轴方向上机头与夹具的距离变化，提前发出报警信号。
由此，加工不同的工件，其夹具不一样，软限位报警功能不具有考虑夹具尺寸的调节功能，夹具之间的尺寸偏差较大时易发生撞机事故，Z轴防撞机报警子程序能够根据夹具的尺寸调节Z轴的运动范围，超出范围时发出报警信号，减少撞机事故。即夹具不在预设的运动范围内，当Z轴超出预设范围时，机头与夹具的距离变近，甚至接近撞机，此时发出报警信号，技术人员查看确认，不存在撞机可能则继续加工。
在一些实施方式中，于步骤S2中，发出报警信号的同时，数控机床暂停运行。
由此，数控机床暂停运行，方便后续操作技术人员查看。
在一些实施方式中，还包括步骤S3：操作技术人员查看报警状态，解除报警状态后数控机床恢复运行。
由此，报警信号发出时数控机床暂停运行，操作技术人员看到报警信号后对数控机床进行查看，并排除报警状态，报警状态解除后数控机床再次运行，能够有效减少撞机造成的破坏，对撞机事故进行及时处理。
在一些实施方式中，数控机床于自动加工状态或手动加工状态运行时，防撞机报警子程序均监测X轴、Y轴和Z轴的坐标，若任一轴超出二次监控运动坐标范围，则发出报警信号。
由此，防撞机报警子程序处于启动状态后，不论数控机床处于自动加工状态和手动加工状态，都对各轴的位置进行监控，超出预设定的范围则报警。
在一些实施方式中，防撞机报警子程序和数控机床自带的软限位报警功均能够独立运行。
由此，防撞机报警子程序和软限位报警功能能够同时运行，各自独立对各轴的坐标位置进行监控报警，两个报警程序协同作用，提高防撞机功能，减少撞机事故，减少撞机造成的损失，提高加工质量和效率。
本发明的有益效果：于数控机床的PMC程度中添加防撞机报警子程序，设定X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围，提早发出防撞机报警号，提高防撞机功能，减少撞机事故，减少撞机对机床和工件造成的损伤；
通过防撞机报警子程序能够有效减少二次监控运动坐标范围，且可根据不同工件加工需要进行调整，提高适用范围；
防撞机报警子程序能够单独运行，于机床自动加工状态和手动加工状态均对各轴的位置坐标进行监控，外加与数控机床的软限位报警功能共同对各轴进行监控，大大提高防撞机功能，提高加工质量和加工效率，有效延长机床寿命。
附图说明
图1为本发明一实施方式的一种数控机床的防止撞机的方法的框架图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种数控机床的防止撞机的方法，对数控机床的PMC程序添加防撞机报警子程序，具体防止撞机的方法如下：
S1:于防撞机报警子程序中设定数控机床的X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围；
S2:防撞机报警子程序监测X轴、Y轴和Z轴的坐标，若任一轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号；
其中：防撞机报警子程序包括XY轴防撞机报警子程序和Z轴防撞机报警子程序；
XY轴防撞机报警子程序监测X轴和Y轴的坐标，若任一轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号；
Z轴防撞机报警子程序监测Z轴的坐标，若Z轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号。
进一步说明，于步骤S1中，将数控机床的PMC程序的各轴的初始运动坐标范围根据加工和/或防撞需要选择性地设定二次监控运动坐标范围。
进一步说明，于步骤S1中，设定X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围的最大值和最小值。
进一步说明，于步骤S2中，XY轴防撞机报警子程序能够监测数控机床XY平面上机头与障碍物的距离变化，提前发出报警信号。
进一步说明，于步骤S2中，Z轴防撞机报警子程序能够监测数控机床Z轴方向上机头与夹具的距离变化，提前发出报警信号。
进一步说明，于步骤S2中，发出报警信号的同时，数控机床暂停运行。
进一步说明，该方法还包括步骤S3：操作技术人员查看报警状态，解除报警状态后数控机床恢复运行。
进一步说明，数控机床于自动加工状态或手动加工状态运行时，防撞机报警子程序均监测X轴、Y轴和Z轴的坐标，若任一轴超出二次监控运动坐标范围，则发出报警信号。
进一步说明，防撞机报警子程序和数控机床自带的软限位报警功均能够独立运行。
工作原理：
数控机床具有软限位功能，例如某一型号的数制机床的有效加工行程为X(0，300)，Y(0，-200)，Z(50，-150)，即相应的报警范围就是有效加工行程范围，若X、Y、Z轴中某一轴的坐标位置超出相应有效加工行程，则软限位功能发出报警信号，软限位功能是数控机床固有的，且不可调节的，如此大的报警范围常难以起到有效的防撞机报警，为提高防撞机功能，减少单机事故和撞机损伤，于数控机床自带的PCM程序中增加防撞机报警子程序，能够设定一个比软限位报警的报警范围更小的报警范围，例如将防撞机报警子程序的二次监控的运动范围设定为X(100，200)，Y(-50，-150)，Z(30，-130)，从而提早发出报警信号，提高防撞机功能，并且防撞机报警子程序和软限位报警功能均能够单独运行，对数控机床进行双重的防撞机报警监控，进一步提高防撞机功能。
防撞机报警子程序包括XY轴防撞机报警子程序和Z轴防撞机报警子程序，XY轴防撞机报警子程序用于监控X轴和Y轴的位置，当X轴和Y轴超出预设二次监控的运动范围时，发出报警信号；Z轴防撞机报警子程序用于监控Z轴的位置，当Z轴的位置超出二次监控的运动范围时，发出报警信号；
发出报警后，数控机床暂停运行，操作技术人员查看并排除撞机情况，撞机报警状态解除后，数控机床恢复运行。
防撞机报警子程序的各轴二次监控运动坐标可根据不同的加工需要进行调整，能够有效将加工区域内的障碍物或夹具排除于二次监控的运动范围外，当某轴超出二次监控的运动范围时，发出报警信号，操作技术人员查看是否可能与障碍物或夹具发生撞机，若不会撞机则解除报警状态。
防撞机报警子程序添加于数控机床的PMC程序中，于初始值状态时，防撞机报警子程序处于关闭状态，当对各轴输入相应的运动坐标范围后，防撞机报警子程序被激活启动，开始对各轴的位置进行监控。防撞机报警子程序启动后不论数控机床是于自动状态下加工，还是于手动状态下加工均能够能各轴的坐标位置进行监控。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，对数控机床的PMC程序添加防撞机报警子程序，具体防止撞机的方法如下：
S1:于防撞机报警子程序中设定数控机床的X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围；
S2:防撞机报警子程序监测X轴、Y轴和Z轴的坐标，若任一轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号；
其中：防撞机报警子程序包括XY轴防撞机报警子程序和Z轴防撞机报警子程序；
XY轴防撞机报警子程序监测X轴和Y轴的坐标，若任一轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号；
Z轴防撞机报警子程序监测Z轴的坐标，若Z轴超出相应二次监控运动坐标范围，则发出报警信号。
2.根据权利要求1所述一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，于步骤S1中，将数控机床的PMC程序的各轴的初始运动坐标范围根据加工和/或防撞需要选择性地设定二次监控运动坐标范围。
3.根据权利要求2所述一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，于步骤S1中，设定X轴、Y轴和Z轴的二次监控运动坐标范围的最大值和最小值。
4.根据权利要求1所述一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，于步骤S2中，XY轴防撞机报警子程序能够监测数控机床XY平面上机头与障碍物的距离变化，提前发出报警信号。
5.根据权利要求1所述一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，于步骤S2中，Z轴防撞机报警子程序能够监测数控机床Z轴方向上机头与夹具的距离变化，提前发出报警信号。
6.根据权利要求1或4或5所述一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，于步骤S2中，发出报警信号的同时，数控机床暂停运行。
7.根据权利要求1所述一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，还包括步骤S3：操作技术人员查看报警状态，解除报警状态后数控机床恢复运行。
8.根据权利要求1所述一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，数控机床于自动加工状态或手动加工状态运行时，防撞机报警子程序均监测X轴、Y轴和Z轴的坐标，若任一轴超出二次监控运动坐标范围，则发出报警信号。
9.根据权利要求1所述一种数控机床的防止撞机的方法，其特征在于，防撞机报警子程序和数控机床自带的软限位报警功均能够独立运行。
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