CN111258273A - 一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法和***，用于在多轴运动平台上实现自定义回零。***包括上位机显示屏，点钻机控制板和一套多轴伺服***，主要过程包括：在上位机显示屏上触摸设置回零的轴个数和顺序，以及原点方向和回零速度，设置完成后，上位机根据显示情况将回零信息简化为数组类型下发到点钻机控制板保存。当控制板接收到上位机发出的回零命令后，读取并解析已保存的回零信息，向伺服***发出回零指令控制运动部件完成回零操作。本发明灵活高效，通过简洁的触摸显示方式完成对回零过程的设置，并转化为简单的数组结构控制回零过程，稳定性高，可靠性强，有效地提高了生产效率。

Description

一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法和***

技术领域

本申请属于运动控制技术领域，具体涉及一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法和***。

背景技术

近年来，随着各类五金，相框，工艺品，钥匙扣等产品的装饰需求不断扩大，手动点胶、点钻已经不能满足生产和工艺要求。自动点钻机的发明提高了精度和生产效率，但在加工中由于更换不同料仓或产品后，需要重新回零示教以减小坐标误差，而目前的回零方法是每次回零所有轴按一定顺序全部回零，这种方法不能适应只更换料仓或者只更换产品时的情况，增加了再次编程的工作量，浪费了时间和人力。

实现自动加工的机械，在开始运动前都要经过回零操作，目前广泛应用的是所有运动轴按特定顺序依次回零，或通过PLC编程实现部分轴的回零，这些方法可变性差并且实现复杂，对于多轴点钻机来说比较繁琐，效率不高，比如在工件未完成加工、料仓已空的情况下，只需更换料仓，然后回零记录料仓坐标的两个轴再重新示教料仓坐标，而不需要将控制工件位置和姿态的轴回零再重新示教；同理，当一批产品加工完时料仓还有大量剩余，不需要再更换料仓坐标，只要将工件位置轴回零并放上待加工工件后重新示教工件坐标。在加工复杂形态饰品时，可变的回零和复位顺序显得更加尤为重要。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法和***，实现运动轴的自定义回零，且自定义方法简洁清晰，适应性强。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，用于多轴点钻机运动平台中所有运动轴的自定义回零，所述基于多轴点钻机运动平台具有可触屏的软件界面，所述基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，包括：

步骤S1、接收回零信息，所述回零信息根据用户在所述软件界面的触摸操作生成，所述回零信息生成过程包括：

在所述软件界面的第一区域显示有n行n列的第一控件，每一行的n个第一控件对应不同的运动轴，每一列的n个第一控件对应不同的回零顺序，且每一行和每一列中均最多仅有一个第一控件能够被选中；

接收用户对多个第一控件中任一第一控件的第一触摸操作；

响应于所述第一触摸操作，将所述第一触摸操作对应的第一控件标识为选中状态，且更改该第一控件所在行和所在列的其他第一控件为未选中状态；

在所述软件界面的第二区域显示有一行n列的第二控件，n个第二控件对应不同的运动轴，所述第二控件具有第一显示状态和第二显示状态；

接收用户对n个第二控件中任一第二控件的第二触摸操作；

响应于所述第二触摸操作，切换对应第二控件的显示状态；

在所述软件界面的第三区域显示有一行n列的第三控件，n个第三控件对应不同的运动轴；

接收用户对n个第三控件中任一第三控件的第三触摸操作；

响应于所述第三触摸操作，在所述软件界面显示软键盘，接收用户通过所述软键盘设定的数值，并将所述数值显示在对应的第三控件中；

在所述软件界面的第四区域显示有一个第四控件；

接收用户对第四控件的第四触摸操作；

响应于所述第四触摸操作，按行遍历所有第一控件生成用于记录回零运动轴以及回零顺序的第一数组，遍历所有第二控件生成用于记录原点方向的第二数组，遍历所有第三控件生成用于记录回零速度的第三数组，由第一数组、第二数组和第三数组生成所述回零信息；

步骤S2、接收回零命令，解析所述回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令；

步骤S3、根据所述回零指令，依次控制各运动轴对应的电机运作，完成运动轴的回零操作。

作为优选，所述第一数组包含n个元素，将数组的索引0到n-1作为回零的顺序，每个索引对应的元素值为每一行第一控件中标识为选中状态的第一控件对应的序号，若一行中的第一控件均标识为未选中状态则第一数组中对应的元素值为0；

所述第二数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第二控件的序号，每个元素的元素值为各第二控件的显示状态，元素值为0表示第一显示状态，元素值为1表示第二显示状态，所述第一显示状态和第二显示状态中一者表示回零时的原点方向为正向，另一者表示回零时的原点方向为反向；

所述第三数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第三控件的序号，每个元素的元素值为对应第三控件中的显示的数值；

并且相同序号的第一控件、第二控件和第三控件对应于同一运动轴。

作为优选，所述接收回零命令，解析所述回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令，包括：

以Axis[5]表示第一数组，以Dir[5]表示第二数组，以Speed[5]表示第三数组；

取Axis[0]的值为Axis[0]＝a，1≤a≤n，则表示第一个回零的为序号为a的运动轴；然后取Dir[a-1]的值得到序号为a的运动轴的原点方向，取Speed[a-1]的值得到序号为a的运动轴的回零速度，得到第一个回零的相关信息；

依次遍历第一数组中的元素值，并获取对应运动轴的原点方向和回零速度，若遍历得到的元素值为0，则进行下一元素值的判断，直至遍历完成；

按照遍历顺序组合所有回零相关信息形成回零指令。

作为优选，所述根据回零指令，依次控制各运动轴对应的电机运作，完成运动轴的回零操作，包括：

根据第一个回零的相关信息，控制序号为a的运动轴对应的电机以回零速度沿原点方向运动，直至触发限位信号；触发限位信号后沿与原点方向相反的方向继续运动，直至再次触发限位信号，序号为a的运动轴完成回零操作；

继续根据回零的相关信息进行回零操作，直至完成回零指令中所有运动轴的回零操作。

本申请还提供一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零***，用于多轴点钻机运动平台中所有运动轴的自定义回零，一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零***包括上位机显示屏、控制板、伺服控制器和电机，所述上位机显示屏具有可触屏的软件界面，其中：

所述上位机显示屏，用于显示和接收用户在所述软件界面的触摸操作生成回零信息，并将所述回零信息下发至所述控制板保存，所述回零信息生成过程包括：

在所述软件界面的第一区域显示有n行n列的第一控件，每一行的n个第一控件对应不同的运动轴，每一列的n个第一控件对应不同的回零顺序，且每一行和每一列中均最多仅有一个第一控件能够被选中；

接收用户对多个第一控件中任一第一控件的第一触摸操作；

响应于所述第一触摸操作，将所述第一触摸操作对应的第一控件标识为选中状态，且更改该第一控件所在行和所在列的其他第一控件为未选中状态；

在所述软件界面的第二区域显示有一行n列的第二控件，n个第二控件对应不同的运动轴，所述第二控件具有第一显示状态和第二显示状态；

接收用户对n个第二控件中任一第二控件的第二触摸操作；

响应于所述第二触摸操作，切换对应第二控件的显示状态；

在所述软件界面的第三区域显示有一行n列的第三控件，n个第三控件对应不同的运动轴；

接收用户对n个第三控件中任一第三控件的第三触摸操作；

响应于所述第三触摸操作，在所述软件界面显示软键盘，接收用户通过所述软键盘设定的数值，并将所述数值显示在对应的第三控件中；

在所述软件界面的第四区域显示有一个第四控件；

接收用户对第四控件的第四触摸操作；

响应于所述第四触摸操作，按行遍历所有第一控件生成用于记录回零运动轴以及回零顺序的第一数组，遍历所有第二控件生成用于记录原点方向的第二数组，遍历所有第三控件生成用于记录回零速度的第三数组，由第一数组、第二数组和第三数组生成所述回零信息；

所述控制板，用于接收和保存上位机显示屏下发的回零信息，并等待接收回零命令，收到回零命令后解析已保存的回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令，并将所述回零指令发送至伺服控制器；

所述伺服控制器，用于接收控制板发送的回零指令，根据所述回零指令，依次控制各运动轴对应的电机运作，完成运动轴的回零操作。

作为优选，所述第一数组包含n个元素，将数组的索引0到n-1作为回零的顺序，每个索引对应的元素值为每一行第一控件中标识为选中状态的第一控件对应的序号，若一行中的第一控件均标识为未选中状态则第一数组中对应的元素值为0；

所述第二数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第二控件的序号，每个元素的元素值为各第二控件的显示状态，元素值为0表示第一显示状态，元素值为1表示第二显示状态，所述第一显示状态和第二显示状态中一者表示回零时的原点方向为正向，另一者表示回零时的原点方向为反向；

所述第三数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第三控件的序号，每个元素的元素值为对应第三控件中的显示的数值；

并且相同序号的第一控件、第二控件和第三控件对应于同一运动轴。

作为优选，所述控制板收到回零命令后解析已保存的回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令，执行如下操作：

以Axis[5]表示第一数组，以Dir[5]表示第二数组，以Speed[5]表示第三数组；

取Axis[0]的值为Axis[0]＝a，1≤a≤n，则表示第一个回零的为序号为a的运动轴；然后取Dir[a-1]的值得到序号为a的运动轴的原点方向，取Speed[a-1]的值得到序号为a的运动轴的回零速度，得到第一个回零的相关信息；

依次遍历第一数组中的元素值，并获取对应运动轴的原点方向和回零速度，若遍历得到的元素值为0，则进行下一元素值的判断，直至遍历完成；

按照遍历顺序组合所有回零的相关信息形成回零指令。

作为优选，所述伺服控制器根据回零指令，依次控制各运动轴对应的伺服电机运作，完成运动轴的回零操作，执行如下操作：

根据第一个回零的相关信息，控制序号为a的运动轴对应的电机以回零速度沿原点方向运动，直至触发限位信号；触发限位信号后沿与原点方向相反的方向继续运动，直至再次触发限位信号，序号为a的运动轴完成回零操作；

继续根据回零的相关信息进行回零操作，直至完成回零指令中所有运动轴的回零操作。

作为优选，所述控制板还用于监控电机的运作情况，在电机运作出错时产生报警信息，并向所述上位机显示屏发送回零执行结果以及报警信息。

作为优选，所述上位机显示屏还用于接收所述控制板发送的回零执行结果以及报警信息，并展示所述回零执行结果以及报警信息。

本申请提供的基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法和***，通过可触摸的软件界面设置回零顺序和回零轴数量，同时将这些界面显示信息处理为三个简单的数组类型下发保存，回零时直接从控制板读取调用即可。该方法比现有固定的、复杂的设置更加简洁清晰，给操作人员更多自主性以适应实际生产过程，实现生产加工过程更加的简单、灵活和高效。

附图说明

图1为本申请的基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法的流程图；

图2为本申请的基于多轴点钻机运动平台的可变回零***的一种实施例结构示意图；

图3为本申请的实施例1中的回零流程图；

图4为本申请实施例1中软件界面的示意图；

图5为本申请实施例1中通过软件界触摸操作对数组赋值的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

其中一个实施例中，提供一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，用于多轴点钻机运动平台中所有运动轴的自定义回零。

如图1所示，本实施例的基于多轴点钻机运动平台具有可触屏的软件界面，所述基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，包括以下步骤：

步骤S1、接收回零信息，所述回零信息根据用户在所述软件界面的触摸操作生成，所述回零信息生成过程包括：

步骤S1.1、在所述软件界面的第一区域显示有n行n列的第一控件，每一行的n个第一控件对应不同的运动轴，每一列的n个第一控件对应不同的回零顺序，且每一行和每一列中均最多仅有一个第一控件能够被选中。

接收用户对多个第一控件中任一第一控件的第一触摸操作。

响应于所述第一触摸操作，将所述第一触摸操作对应的第一控件标识为选中状态，且更改该第一控件所在行和所在列的其他第一控件为未选中状态。

步骤S1.2、在所述软件界面的第二区域显示有一行n列的第二控件，n个第二控件对应不同的运动轴，所述第二控件具有第一显示状态和第二显示状态。

接收用户对n个第二控件中任一第二控件的第二触摸操作。

响应于所述第二触摸操作，切换对应第二控件的显示状态。

步骤S1.3、在所述软件界面的第三区域显示有一行n列的第三控件，n个第三控件对应不同的运动轴。

接收用户对n个第三控件中任一第三控件的第三触摸操作。

响应于所述第三触摸操作，在所述软件界面显示软键盘，接收用户通过所述软键盘设定的数值，并将所述数值显示在对应的第三控件中。

步骤S1.4、在所述软件界面的第四区域显示有一个第四控件。

接收用户对第四控件的第四触摸操作。

响应于所述第三触摸操作，按行遍历所有第一控件生成用于记录回零运动轴以及回零顺序的第一数组，遍历所有第二控件生成用于记录原点方向的第二数组，遍历所有第三控件生成用于记录回零速度的第三数组，由第一数组、第二数组和第三数组生成所述回零信息。

其中，第一数组包含n个元素，且数组的索引0到n-1作为回零的顺序，每个元素对应的元素值为每一行第一控件中标识为选中状态的第一控件对应的序号，若一行中的第一控件均标识为未选中状态则第一数组中对应的元素值为0。

所述第二数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第二控件的序号，每个元素的元素值为各第二控件的显示状态，元素值为0表示第一显示状态，元素值为1表示第二显示状态，所述第一显示状态和第二显示状态中一者表示回零时的原点方向为正向，另一者表示回零时的原点方向为反向。

所述第三数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第三控件的序号，每个元素的元素值为对应第三控件中的显示的数值。

并且相同序号的第一控件、第二控件和第三控件对应于同一运动轴。

步骤S2、接收回零命令，解析所述回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令。

为了便于理解，在一实施例中，以Axis[5]表示第一数组，以Dir[5]表示第二数组，以Speed[5]表示第三数组。

步骤S2.1、取Axis[0]的值为Axis[0]＝a，1≤a≤n，则表示第一个回零的为序号为a的运动轴；然后取Dir[a-1]的值得到序号为a的运动轴的原点方向，取Speed[a-1]的值得到序号为a的运动轴的回零速度，得到第一顺序下回零的相关信息。

步骤S2.2、依次遍历第一数组中的元素值，并获取对应运动轴的原点方向和回零速度，若遍历得到的元素值为0，则进行下一元素值的判断，直至遍历完成。

步骤S2.3、按照遍历顺序组合所有回零的相关信息形成回零指令。

步骤S3、根据所述回零指令，依次控制各运动轴对应的电机运作，完成运动轴的回零操作。

步骤S3.1、根据第一顺序下回零的相关信息，控制序号为a的运动轴对应的电机以回零速度沿原点方向运动，直至触发限位信号；触发限位信号后沿与原点方向相反的方向继续运动，直至再次触发限位信号，序号为a的运动轴完成回零操作。

步骤S3.2、继续根据回零的相关信息进行回零操作，直至完成回零指令中所有运动轴的回零操作。

本实施例的基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，通过可触摸的软件界面设置回零顺序和回零轴数量，同时将这些信息处理为一个简单的数组下发保存，回零时直接从读取调用即可。该方法比现有固定的、复杂的设置更加简洁清晰，给操作人员更多自主性以适应实际生产过程，实现生产加工过程更加的简单、灵活和高效。

在另一实施例中，还提供一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零***，用于多轴点钻机运动平台中所有运动轴的自定义回零。

如图2所示，本实施例的基于多轴点钻机运动平台的可变回零***包括上位机显示屏、控制板、伺服控制器和电机，所述上位机显示屏具有可触屏的软件界面，其中：

所述上位机显示屏，用于显示和接收用户在所述软件界面的触摸操作生成回零信息，并将所述回零信息下发至所述控制板保存，所述回零信息生成过程包括：

在所述软件界面的第一区域显示有n行n列的第一控件，每一行的n个第一控件对应不同的运动轴，每一列的n个第一控件对应不同的回零顺序，且每一行和每一列中均最多仅有一个第一控件能够被选中；

接收用户对多个第一控件中任一第一控件的第一触摸操作；

响应于所述第一触摸操作，将所述第一触摸操作对应的第一控件标识为选中状态，且更改该第一控件所在行和所在列的其他第一控件为未选中状态；

在所述软件界面的第二区域显示有一行n列的第二控件，n个第二控件对应不同的运动轴，所述第二控件具有第一显示状态和第二显示状态；

接收用户对n个第二控件中任一第二控件的第二触摸操作；

响应于所述第二触摸操作，切换对应第二控件的显示状态；

在所述软件界面的第三区域显示有一行n列的第三控件，n个第三控件对应不同的运动轴；

接收用户对n个第三控件中任一第三控件的第三触摸操作；

响应于所述第三触摸操作，在所述软件界面显示软键盘，接收用户通过所述软键盘设定的数值，并将所述数值显示在对应的第三控件中；

在所述软件界面的第四区域显示有一个第四控件；

接收用户对第四控件的第四触摸操作；

响应于所述第四触摸操作，按行遍历所有第一控件生成用于记录回零运动轴以及回零顺序的第一数组，遍历所有第二控件生成用于记录原点方向的第二数组，遍历所有第三控件生成用于记录回零速度的第三数组，由第一数组、第二数组和第三数组生成所述回零信息；

所述控制板，用于接收和保存上位机显示屏下发的回零信息，并等待接收回零命令，收到回零命令后解析已保存的回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令，并将所述回零指令发送至伺服控制器；

所述伺服控制器，用于接收控制板发送的回零指令，根据所述回零指令，依次控制各运动轴对应的电机运作，完成运动轴的回零操作。

具体的，所述第一数组包含n个元素，将数组的索引0到n-1作为回零的顺序，每个索引对应的元素值为每一行第一控件中标识为选中状态的第一控件对应的序号，若一行中的第一控件均标识为未选中状态则第一数组中对应的元素值为0；

所述第二数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第二控件的序号，每个元素的元素值为各第二控件的显示状态，元素值为0表示第一显示状态，元素值为1表示第二显示状态，所述第一显示状态和第二显示状态中一者表示回零时的原点方向为正向，另一者表示回零时的原点方向为反向；

所述第三数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第三控件的序号，每个元素的元素值为对应第三控件中的显示的数值；

并且相同序号的第一控件、第二控件和第三控件对应于同一运动轴。

具体的，所述控制板收到回零命令后解析已保存的回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令，执行如下操作：

以Axis[5]表示第一数组，以Dir[5]表示第二数组，以Speed[5]表示第三数组；

取Axis[0]的值为Axis[0]＝a，1≤a≤n，则表示第一个回零的为序号为a的运动轴；然后取Dir[a-1]的值得到序号为a的运动轴的原点方向，取Speed[a-1]的值得到序号为a的运动轴的回零速度，得到第一个回零的相关信息；

依次遍历第一数组中的元素值，并获取对应运动轴的原点方向和回零速度，若遍历得到的元素值为0，则进行下一元素值的判断，直至遍历完成；

按照遍历顺序组合所有回零的相关信息形成回零指令。

具体的，所述伺服控制器根据回零指令，依次控制各运动轴对应的伺服电机运作，完成运动轴的回零操作，执行如下操作：

根据第一个回零的相关信息，控制序号为a的运动轴对应的电机以回零速度沿原点方向运动，直至触发限位信号；触发限位信号后沿与原点方向相反的方向继续运动，直至再次触发限位信号，序号为a的运动轴完成回零操作；

继续根据回零的相关信息进行回零操作，直至完成回零指令中所有运动轴的回零操作。

具体的，所述控制板还用于监控电机的运作情况，在电机运作出错时产生报警信息，并向所述上位机显示屏发送回零执行结果以及报警信息。

具体的，所述上位机显示屏还用于接收所述控制板发送的回零执行结果以及报警信息，并展示所述回零执行结果以及报警信息。

本实施例的基于多轴点钻机运动平台的可变回零***还包括限位部件，限位部件可以是光电限位开关，并且上位机显示屏1通过通讯协议与控制板2进行通信，该协议可以为RS232、RS485通讯协议或TCP/IP通讯协议等。上位机显示屏1发送回零信息给控制板2，主控板2和执行机构3中的伺服控制器通过基于CAN总线的CANopen通讯协议通信。

为了便于控制，本实施例中设置多个伺服控制器，图2中以节点表示，各伺服控制器连接一个电机。控制板2接收回零信息后发送给伺服控制器，伺服控制器根据回零信息驱动电机，从而控制轴向原点方向运动，当达到限位部件4的位置时，伺服控制器收到被触发的限位信号，电机再以小速度往回运动，再次触发限位信号后该轴回零结束。

并且本实施例中的控制板2还具有报警检测功能，即可以监测执行机构3的执行过程，若执行过程出现错误则触发并记录报警，同时获取执行机构的执行状态，并将执行状态返回至上位机显示屏1，以便于上位机显示屏1实时跟进执行进度，并向操作人员展示执行进度。

为了便于对本实施例的可变回零方法和***的理解，以下提供一具体实例进一步详述。

实施例1

如图3所示，回零流程如下：

第一步：设置回零信息。

回零信息包括哪些轴回零，各自的回零顺序，以及回零速度和原点方向。其中回零速度以数值形式设定，原点方向通过切换选择布尔类型正向或反向设定，回零轴个数和顺序则是通过点击选中或取消来设定。

如图4所示，本实施例中点钻机运动平台共有五轴，则有五个顺序，即1～5，并且设置运动轴x为序号1，运动轴y为序号2，运动轴z为序号3，运动轴A为序号4，运动轴B为序号5。

程序执行过程中，会不断刷新界面显示，上位机显示屏根据触摸操作将地址对应的第一控件显示勾号或者不显示勾号。

如果用地址0x1010、0x1020、0x1030、0x1040、0x1050代表第一行的五个第一控件，地址0x2010、0x2020、0x2030、0x2040、0x2050代表第二行的五个第一控件，…，地址0x5010、0x5020、0x5030、0x5040、0x5050代表第五行的五个第一控件。

二维数组List[5][5]的每个元素代表每个方框对应的变量。并用Axis[5]来记录回零轴个数和顺序，Dir[5]用来记录每个轴的原点方向，Speed[5]用来记录每个轴的回零速度，在回零界面完成设置后，Axis[5]、Dir[5]、Speed[5]会保存。如图5所示，回零信息生成过程如下：

1)初始化数组List[5][5]以及Axis[5]、Dir[5]、Speed[5]；

设置List[5][5]＝{{0,0,0,0,0}，{0,0,0,0,0}，{0,0,0,0,0}，{0,0,0,0,0}，{0,0,0,0,0}}；Axis[5]＝{0,0,0,0,0}；Dir[5]＝{0,0,0,0,0}；Speed[5]＝{0,0,0,0,0}。

2)从第一行开始，检测该行是否收到赋值信号。

在***上电后，上位机显示屏和控制板开始处于通信状态，用于交换数据、检测状态。此时可在上位机显示屏通过触摸设置回零信息。比如此时点击第一行第三列的方框，则获取地址为0x1030的第一控件。点击第二行第一列的方框，则获取地址为0x2010的第一控件。

2)根据显示的信息，将对应变量赋值。

当获取到地址0x1030后，进入地址0x1030对应的分支执行。该分支的程序内容是：首先判断变量List[0][2]的值，如果List[0][2]＝1，则执行List[0][2]＝0，然后跳出该分支，继续检测下一行。如果List[0][2]＝0，则执行List[0][2]＝1，List[0][0]＝List[0][1]＝List[0][3]＝List[0][4]＝0，以及List[1][2]＝List[2][2]＝List[3][2]＝List[4][2]＝0。

当获取到地址0x2010后，进入地址0x2020对应的分支执行。该分支的程序内容是：首先判断变量List[1][0]的值，如果List[1][0]＝1，则执行List[1][0]＝0，然后跳出该分支，继续检测下一行。如果List[1][0]＝0，则执行List[1][0]＝1，List[1][1]＝List[1][2]＝List[1][3]＝List[1][4]＝0，List[0][0]＝List[2][0]＝List[3][0]＝List[4][0]＝0。

3)根据变量的值，刷新界面显示。

根据前面List[5][5]得到的结果，可以将界面的显示信息刷新，比如判断到List[0][2]＝1，List[0][0]＝List[0][1]＝List[0][3]＝List[0][4]＝0，List[1][2]＝List[2][2]＝List[3][2]＝List[4][2]＝0时，界面显示信息为第一行第三个第一控件为选中，第一行和第三列的其他的第一控件都不选中。根据List[1][0]＝1，List[1][1]＝List[1][2]＝List[1][3]＝List[1][4]＝0，List[0][0]＝List[2][0]＝List[3][0]＝List[4][0]＝0，可以得出界面显示信息是第二行第一个第一控件选中，第二行和第一列其他的第一控件都不选中。

需要说明的是，程序执行的速度是很快，软件界面的刷新频率可以根据用户的点击实时地反馈到屏幕上。

4)点击保存后，赋值Axis[5]、Dir[5]、Speed[5]并下发保存。

根据前面List[5][5]得到的结果，对Axis[5]赋值。

若最终触摸之后的状态如附图2所示，则可判断第一行List[0][0]＝List[0][1]＝List[0][3]＝List[0][4]＝0，List[0][2]＝1，故设置Axis[0]＝3，表示第顺序1下回零的运动轴是序号为3的运动轴，即Z轴。判断第二行List[1][0]＝1，List[1][1]＝List[1][2]＝List[1][3]＝List[1][4]＝0，所以Axis[1]＝1，表示顺序2下回零的运动轴是序号为1的运动轴，即X轴。判断第三行List[2][1]＝1，List[2][0]＝List[2][2]＝List[2][3]＝List[2][4]＝0，所以Axis[2]＝2，表示顺序3下回零的运动轴是序号为2的运动轴，即Y轴。判断第四行、第五行，分别得出Axis[3]＝0，Axis[4]＝0，表示顺序4顺序5没有运动轴要回零。

在选择完要回零的运动轴的数量和顺序后，还可以设定每个运动轴回零时的方向以及回零速度，点击原点方向这一行的方框时，轮流切换显示正反，原点方向信号Dir[5]在0和1之间相互切换，回零速度Speed[5]通过点击对应方框弹出键盘直接设置。

当在此页面完成设置后，点击返回，保存Axis[5]、Dir[5]、Speed[5]，上位机显示屏回到主页面，回零信息下发到控制板在固定地址保存。

第二步：接收回零指令，读取并解析回零信息。

根据存储的回零信息的地址读取并处理回零信息，首先根据Axis[0]的值i使能对应的伺服器节点i，然后根据速度Speed[i-1]和方向Dir[i-1]开始运动。如果Axis[0]＝0，则继续检测Axis[1]的值，以此类推。

第三步：根据回零指令，控制电机完成回零。

当点击上位机显示屏主页面上的回零按钮时，上位机显示屏下发指令到控制板。此时上位机显示屏上显示正在回零中，控制板开始做处理控制电机回零。控制板收到回零指令后，根据之前存储回零信息的地址读取并处理回零信息，首先根据Axis[0]的值i使能对应的伺服控制器节点i，然后根据下发的回速度Speed[i-1]和方向Dir[i-1]开始运动，当触发到限位信号后，电机以一个小速度向Dir[i-1]反方向再次寻找原点，再次触发到限位该轴回零完成。开始根据Axis[1]的值回零第二个运动轴，步骤同上。直到完成Axis[4]中的信息对应的伺服节点回零，整个回零过程结束。上位机显示屏进入主界面，控制板保持和上位机显示屏的通信，继续做状态监测和数据交换等工作。

根据上述回零流程可知，本实施例可使选定的轴按顺序实现回零，简化了回零的操作，使机械自动运行前的初始化更加灵活方便，提高了生产效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，用于多轴点钻机运动平台中所有运动轴的自定义回零，其特征在于，所述基于多轴点钻机运动平台具有可触屏的软件界面，所述基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，包括：

步骤S1、接收回零信息，所述回零信息根据用户在所述软件界面的触摸操作生成，所述回零信息生成过程包括：

在所述软件界面的第一区域显示有n行n列的第一控件，每一行的n个第一控件对应不同的运动轴，每一列的n个第一控件对应不同的回零顺序，且每一行和每一列中均最多仅有一个第一控件能够被选中；

接收用户对多个第一控件中任一第一控件的第一触摸操作；

响应于所述第一触摸操作，将所述第一触摸操作对应的第一控件标识为选中状态，且更改该第一控件所在行和所在列的其他第一控件为未选中状态；

在所述软件界面的第二区域显示有一行n列的第二控件，n个第二控件对应不同的运动轴，所述第二控件具有第一显示状态和第二显示状态；

接收用户对n个第二控件中任一第二控件的第二触摸操作；

响应于所述第二触摸操作，切换对应第二控件的显示状态；

在所述软件界面的第三区域显示有一行n列的第三控件，n个第三控件对应不同的运动轴；

接收用户对n个第三控件中任一第三控件的第三触摸操作；

响应于所述第三触摸操作，在所述软件界面显示软键盘，接收用户通过所述软键盘设定的数值，并将所述数值显示在对应的第三控件中；

在所述软件界面的第四区域显示有一个第四控件；

接收用户对第四控件的第四触摸操作；

响应于所述第四触摸操作，按行遍历所有第一控件生成用于记录回零运动轴以及回零顺序的第一数组，遍历所有第二控件生成用于记录原点方向的第二数组，遍历所有第三控件生成用于记录回零速度的第三数组，由第一数组、第二数组和第三数组生成所述回零信息；

步骤S2、接收回零命令，解析所述回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令；

步骤S3、根据所述回零指令，依次控制各运动轴对应的电机运作，完成运动轴的回零操作。

2.如权利要求1所述的基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，其特征在于，所述第一数组包含n个元素，将数组的索引0到n-1作为回零的顺序，每个索引对应的元素值为每一行第一控件中标识为选中状态的第一控件对应的序号，若一行中的第一控件均标识为未选中状态则第一数组中对应的元素值为0；

所述第二数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第二控件的序号，每个元素的元素值为各第二控件的显示状态，元素值为0表示第一显示状态，元素值为1表示第二显示状态，所述第一显示状态和第二显示状态中一者表示回零时的原点方向为正向，另一者表示回零时的原点方向为反向；

所述第三数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第三控件的序号，每个元素的元素值为对应第三控件中的显示的数值；

并且相同序号的第一控件、第二控件和第三控件对应于同一运动轴。

3.如权利要求2所述的基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，其特征在于，所述接收回零命令，解析所述回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令，包括：

以Axis[5]表示第一数组，以Dir[5]表示第二数组，以Speed[5]表示第三数组；

取Axis[0]的值为Axis[0]＝a，1≤a≤n，则表示第一个回零的为序号为a的运动轴；然后取Dir[a-1]的值得到序号为a的运动轴的原点方向，取Speed[a-1]的值得到序号为a的运动轴的回零速度，得到第一个回零的相关信息；

依次遍历第一数组中的元素值，并获取对应运动轴的原点方向和回零速度，若遍历得到的元素值为0，则进行下一元素值的判断，直至遍历完成；

按照遍历顺序组合所有回零相关信息形成回零指令。

4.如权利要求3所述的基于多轴点钻机运动平台的可变回零方法，其特征在于，所述根据回零指令，依次控制各运动轴对应的电机运作，完成运动轴的回零操作，包括：

根据第一个回零的相关信息，控制序号为a的运动轴对应的电机以回零速度沿原点方向运动，直至触发限位信号；触发限位信号后沿与原点方向相反的方向继续运动，直至再次触发限位信号，序号为a的运动轴完成回零操作；

继续根据回零的相关信息进行回零操作，直至完成回零指令中所有运动轴的回零操作。

5.一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零***，用于多轴点钻机运动平台中所有运动轴的自定义回零，其特征在于，一种基于多轴点钻机运动平台的可变回零***包括上位机显示屏、控制板、伺服控制器和电机，所述上位机显示屏具有可触屏的软件界面，其中：

所述上位机显示屏，用于显示和接收用户在所述软件界面的触摸操作生成回零信息，并将所述回零信息下发至所述控制板保存，所述回零信息生成过程包括：

在所述软件界面的第一区域显示有n行n列的第一控件，每一行的n个第一控件对应不同的运动轴，每一列的n个第一控件对应不同的回零顺序，且每一行和每一列中均最多仅有一个第一控件能够被选中；

接收用户对多个第一控件中任一第一控件的第一触摸操作；

响应于所述第一触摸操作，将所述第一触摸操作对应的第一控件标识为选中状态，且更改该第一控件所在行和所在列的其他第一控件为未选中状态；

在所述软件界面的第二区域显示有一行n列的第二控件，n个第二控件对应不同的运动轴，所述第二控件具有第一显示状态和第二显示状态；

接收用户对n个第二控件中任一第二控件的第二触摸操作；

响应于所述第二触摸操作，切换对应第二控件的显示状态；

在所述软件界面的第三区域显示有一行n列的第三控件，n个第三控件对应不同的运动轴；

接收用户对n个第三控件中任一第三控件的第三触摸操作；

响应于所述第三触摸操作，在所述软件界面显示软键盘，接收用户通过所述软键盘设定的数值，并将所述数值显示在对应的第三控件中；

在所述软件界面的第四区域显示有一个第四控件；

接收用户对第四控件的第四触摸操作；

响应于所述第四触摸操作，按行遍历所有第一控件生成用于记录回零运动轴以及回零顺序的第一数组，遍历所有第二控件生成用于记录原点方向的第二数组，遍历所有第三控件生成用于记录回零速度的第三数组，由第一数组、第二数组和第三数组生成所述回零信息；

所述控制板，用于接收和保存上位机显示屏下发的回零信息，并等待接收回零命令，收到回零命令后解析已保存的回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令，并将所述回零指令发送至伺服控制器；

所述伺服控制器，用于接收控制板发送的回零指令，根据所述回零指令，依次控制各运动轴对应的电机运作，完成运动轴的回零操作。

6.如权利要求5所述的基于多轴点钻机运动平台的可变回零***，其特征在于，所述第一数组包含n个元素，将数组的索引0到n-1作为回零的顺序，每个索引对应的元素值为每一行第一控件中标识为选中状态的第一控件对应的序号，若一行中的第一控件均标识为未选中状态则第一数组中对应的元素值为0；

所述第二数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第二控件的序号，每个元素的元素值为各第二控件的显示状态，元素值为0表示第一显示状态，元素值为1表示第二显示状态，所述第一显示状态和第二显示状态中一者表示回零时的原点方向为正向，另一者表示回零时的原点方向为反向；

所述第三数组包含n个元素，每个元素的索引加1对应于每个第三控件的序号，每个元素的元素值为对应第三控件中的显示的数值；

并且相同序号的第一控件、第二控件和第三控件对应于同一运动轴。

7.如权利要求6所述的基于多轴点钻机运动平台的可变回零***，其特征在于，所述控制板收到回零命令后解析已保存的回零信息，生成需要回零的各运动轴的回零指令，执行如下操作：

以Axis[5]表示第一数组，以Dir[5]表示第二数组，以Speed[5]表示第三数组；

取Axis[0]的值为Axis[0]＝a，1≤a≤n，则表示第一个回零的为序号为a的运动轴；然后取Dir[a-1]的值得到序号为a的运动轴的原点方向，取Speed[a-1]的值得到序号为a的运动轴的回零速度，得到第一个回零的相关信息；

依次遍历第一数组中的元素值，并获取对应运动轴的原点方向和回零速度，若遍历得到的元素值为0，则进行下一元素值的判断，直至遍历完成；

按照遍历顺序组合所有回零的相关信息形成回零指令。

8.如权利要求7所述的基于多轴点钻机运动平台的可变回零***，其特征在于，所述伺服控制器根据回零指令，依次控制各运动轴对应的伺服电机运作，完成运动轴的回零操作，执行如下操作：

根据第一个回零的相关信息，控制序号为a的运动轴对应的电机以回零速度沿原点方向运动，直至触发限位信号；触发限位信号后沿与原点方向相反的方向继续运动，直至再次触发限位信号，序号为a的运动轴完成回零操作；

继续根据回零的相关信息进行回零操作，直至完成回零指令中所有运动轴的回零操作。

9.如权利要求5所述的基于多轴点钻机运动平台的可变回零***，其特征在于，所述控制板还用于监控电机的运作情况，在电机运作出错时产生报警信息，并向所述上位机显示屏发送回零执行结果以及报警信息。

10.如权利要求9所述的基于多轴点钻机运动平台的可变回零***，其特征在于，所述上位机显示屏还用于接收所述控制板发送的回零执行结果以及报警信息，并展示所述回零执行结果以及报警信息。

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