CN113641148A - 一种木工加工***及其多面木工加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木工加工***及其多面木工加工方法，多面木工加工方法包括：步骤A、检测木工加工模式启动时，获取待加工工件所需加工的面和槽类型的参数，生成对应面、槽的槽数据文件；步骤B、检测加工时，控制木工加工设备夹紧待加工的工件，调用所述槽数据文件对所需加工的面进行槽加工。能同时对工件的所有平面进行加工，且每个平面均可选择所需的加工形状，通过槽类型的参数对加工形状进行调节，实现了多平面的自主形状设计加工。

Description

一种木工加工***及其多面木工加工方法

技术领域

本发明涉及木工加工***技术领域，具体涉及一种木工加工***及其多面木工加工方法。

背景技术

现有市场的木工加工，基本只有平面（常指顶面）加工功能，不能对其他面（如前后左右的侧面、底面）进行加工，也不能根据用户所需的形状在对应的面上进行钻锯加工。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种木工加工***及其多面木工加工方法，能对工件的不同平面进行加工，每个平面都可由用户设置加工图形，解决了现有木工加工不能对其他面进行加工，也不能根据用户所需的形状在对应的面上进行钻锯加工的问题。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种木工加工***的多面木工加工方法，其包括：

步骤A、检测木工加工模式启动时，获取待加工工件所需加工的面和槽类型的参数，生成对应面、槽的槽数据文件；

步骤B、检测加工时，控制木工加工设备夹紧待加工的工件，调用所述槽数据文件对所需加工的面进行槽加工。

所述的木工加工***的多面木工加工方法中，所述步骤A具体包括：

步骤A1、检测木工加工模式启动时显示木工加工界面，选择待加工的工件图形；

步骤A2、根据所选的槽类型和加工平面弹出面槽设置界面，获取输入的参数并生成各个平面对应的槽数据文件。

所述的木工加工***的多面木工加工方法中，在所述步骤A之前，还包括：将待加工的工件放在木工加工设备，检测回零图标被点击时，弹出回零界面显示回零的各个轴，根据选择对任意轴或所有轴进行回零。

所述的木工加工***的多面木工加工方法中，在所述步骤A2中，所述根据所选的槽类型和加工平面弹出面槽设置界面的步骤具体包括：检测工具栏中的编辑槽图标被点击后，弹出编辑界面并显示槽类型列表和平面列表；检测添加槽图标被点击后，根据槽类型列表中所选的槽类型和平面列表中所选的平面、弹出对应的面槽设置界面。

所述的木工加工***的多面木工加工方法中，在所述步骤A2中，所述获取输入的参数并生成各个平面对应的槽数据文件具体包括：检测面槽设置界面中的确定图标被点击时，获取面槽设置界面的所有参数并与对应的设置项关联，生成对应的槽数据文件并自动退出面槽设置界面，返回木工加工界面，在平面下方显示槽项。

所述的木工加工***的多面木工加工方法中，所述步骤B具体包括：

步骤B1、检测右加工图标或左加工图标被点击时，弹出加工界面；

步骤B2、检测夹紧图标被点击时，控制木工加工设备上的夹具夹紧待加工的工件，调取被勾选的槽数据文件控制刀对工件的平面进行加工。

所述的木工加工***的多面木工加工方法中，在所述步骤B之后，还包括：

步骤C、检测生成NC图标被点击时，获取本次被勾选的各个平面的槽数据文件并生成对应的加工程序进行存储。

所述的木工加工***的多面木工加工方法中，当检测木工加工界面上的标识被点击时，切换到***菜单；所述***菜单的功能包括：语言切换，设置润滑油和排屑的工作状态，工件原点定位，左右工位在X、Y、Z三轴上的偏移量。

一种实现所述的多面木工加工方法的木工加工***，其包括：木工加工设备和控制器；

所述控制器检测木工加工模式启动时，获取待加工工件所需加工的面和槽类型的参数，生成对应面、槽的槽数据文件；检测加工时，控制木工加工设备夹紧待加工的工件，调用所述槽数据文件对所需加工的面进行槽加工的主程序段号和子程序段号。

本发明提供的一种木工加工***及其多面木工加工方法中，检测木工加工模式启动时，获取待加工工件所需加工的面和槽类型的参数，生成对应面、槽的槽数据文件；检测加工时，控制木工加工设备夹紧待加工的工件，调用所述槽数据文件对所需加工的面进行槽加工。能同时对工件的所有平面进行加工，且每个平面均可选择所需的加工形状，通过槽类型的参数对加工形状进行调节，实现了多平面的自主形状设计加工。

附图说明

图1为本发明实施例提供的木工加工***的多面木工加工方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的操作界面的示意图；

图3为本发明实施例提供的加工界面的示意图；

图4为本发明实施例提供的编辑界面的示意图；

图5为本发明实施例提供的刀库界面的示意图；

图6为本发明实施例提供的回零界面的示意图；

图7为本发明实施例提供的顶面-圆槽设置界面的示意图；

图8为本发明实施例提供的木工加工界面的示意图；

图9为本发明实施例提供的顶面-方槽设置界面的示意图；

图10为本发明实施例提供的顶面-腰圆槽设置界面的示意图；

图11为本发明实施例提供的顶面-锯切设置界面的示意图；

图12为本发明实施例提供的顶面-NC设置界面的示意图；

图13为本发明实施例提供的平面列表中生成对应的槽项或镂项的示意图；

图14为本发明实施例提供的手动操作界面的示意图；

图15为本发明实施例提供的***菜单的示意图；

图16为本发明实施例提供的接口界面的示意图；

图17为本发明实施例提供的输入点参数界面的示意图；

图18为本发明实施例提供的时间参数界面的示意图；

图19为本发明实施例提供的轴参数界面的示意图；

图20为本发明实施例提供的回零参数界面的示意图；

图21为本发明实施例提供的间隙补充参数界面的示意图；

图22为本发明实施例提供的手轮模拟参数界面的示意图；

图23为本发明实施例提供的IO名称参数界面的示意图；

图24为本发明实施例提供的木工加工***的结构框图；

图25为本发明实施例提供的高级菜单的示意图；

图26为本发明实施例提供的润滑泵、排屑、工件原点和左右工位的设置界面的示意图。

具体实施方式

鉴于现有木工加工不能对其他面进行加工，也不能根据用户所需的形状在对应的面上进行钻锯加工的问题，本发明的目的在于提供一种木工加工***及其多面木工加工方法，能对工件的不同平面进行加工，每个平面都可由用户设置加工图形。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，其为本发明实施例提供的智能木工加工方法的流程图。如图1所示，所述智能木工加工方法包括以下步骤：

S10、检测木工加工模式启动时，获取待加工工件所需加工的面和槽类型的参数，生成对应面、槽的槽数据文件；

S20、检测加工时，控制木工加工设备夹紧待加工的工件，调用所述槽数据文件对所需加工的面进行槽加工。

本实施例在现有木工平面加工工艺的基础上，在CNC控制***中增加木工加工程序和对应的木工加工界面，结合现有的木工加工设备，来对工件（即木零件）进行多面加工，且每个平面均可选择所需的加工形状，通过输入各种参数来对加工形状进行调节；可选择铣、槽、锯切和钻孔等加工方式，获得输入的参数和加工方式生成对所选的平面进行对应形状加工的槽数据文件，运行该槽数据文件即可完成木零件的加工。

本实施例中，如图2至图4所示，所述木工加工界面上主要分为四种控制，由左上部显示的操作图标、加工图标、编辑图标和刀库图标来切换，工件加工主要是通过这4个图标对应的界面来执行。同时，也可结合工具栏中的各个图标进行辅助控制。

当CNC控制***检测操作图标被点击时弹出操作界面，该操作界面是根据木工的操作习惯和需求而设计出的软操作面板，在该操作界面上执行的功能包括：设置机械坐标和相对坐标，进行模式选择，控制轴移动，进行钻包操作、铣刀操作、锯切操作、下横钻操作和下竖钻操作等具体操作；则该操作界面上设有各个功能对应的图标，如图2所示。

检测加工图标被点击时弹出加工界面，该加工界面主要用于显示常用的加工信息，包括工件坐标、剩余坐标、NC程序显示、刀号显示、加工时间、累计时间、工件计数、补偿数据等，如图3所示。

检测编辑图标被点击时弹出编辑界面，如图4所示，该编辑界面主要用于显示切换待加工的工件的7个平面（如从上至下排列的顶面、前面、右面、底面、后面、左面、侧面），从木工图形库中选择加工图形，在需要加工的各个面上输入所需的加工尺寸，一键生成NC（Numerical Control，数字控制）程序（即加工程序），可以选择保存NC程序或者直接运行NC程序来加工。

检测刀库图标被点击时弹出刀库界面，该刀库界面主要用于显示刀库数据，包括刀具类型、刀具长度、刀具直径、刀具补偿值等，如图5所示。

检测任一界面上的DOUBLE图标被双击时，弹出高级菜单，如图25所示，左边显示的一栏即高级菜单，检测高级菜单中的高级图标被点击时，弹出密码输入框，检测密码输入框中的确定图标被点击时，获取输入的密码并校验是否与预存的密码相同，相同则弹出调试界面，如图17至图23所示。

在调试界面中，默认显示输入点界面，如图17所示，在该输入点界面中，可以控制各个点和对应过载的开闭，PLC输入点根据设置切换成常开或常闭。用户点击调试界面左上方的时间图标时，显示时间界面，如图18所示，其可修改各种刀具的升降、伸回时间，PLC做延时处理。用户点击调试界面左上方的轴图标时，显示轴界面，如图19所示，其可设置X、Y、Z、C轴的各种参数。用户点击调试界面左上方的回零图标时，显示回零界面，如图20所示，其可设置X、Y、Z、C轴的第一段前偏移，第二段前偏移、后偏移、长度限制等参数。用户点击调试界面左上方的间隙补偿图标时，显示间隙补偿界面，如图21所示，其可设置X、Y、Z、C轴的间隙补偿值。用户点击调试界面左上方的手轮模拟图标时，显示手轮模拟界面，如图22所示，其可设置三种速率的值。用户点击调试界面左上方的IO名称图标时，显示IO名称界面，如图23所示，其可设置输入（in）输出（out）各个引脚的名称，增加IO脚的监控。

在所述步骤S10之前，即执行木工加工之前，需要先将机床回零，并将工件放在木工加工设备的左工位或者右工位（左右工位的具***置为现有技术）。检测位于左上部的回零图标被点击时，弹出回零界面显示回零的各个轴（包括X轴、Y轴、Z轴、A轴和所有轴），如图6所示，此处选择所有轴回零，检测所有轴图标被点击时弹出确认窗口，检测“是”选项被点击时将机床的所有轴的坐标都回零。在加工过程中，也可选择对任一轴回零。

本实施例中，所述步骤S10具体包括：

步骤110、检测木工加工模式启动时显示木工加工界面，选择待加工的工件图形；

用户点击木工加工图标即可启动木工加工模式，显示木工加工界面。点击木工加工界面上的编辑图标即可弹出编辑界面，如图4所示。点击新建时创建一个新的加工文件，可以删除当前工作区中的槽数据（如弹出删除所有槽的对话框），点击打开则可选择之前已经编辑过的加工文件（文件类型是槽数据（*.mdp））。

步骤120、根据所选的槽类型和加工平面弹出面槽设置界面，获取输入的参数并生成各个平面对应的槽数据文件；

CNC控制***检测工具栏中的编辑槽图标被点击后，弹出编辑界面，如图4所示。编辑界面的左边显示了槽类型列表和平面列表，用户可以从这两个列表中分别点击所需的槽类型和所需加工的平面。槽类型包括圆槽、方槽、腰圆槽、圆弧槽、镂圆、镂方、镂腰圆、镂椭圆等。平面包括顶面、前面、右面、底面、后面、左面和侧面等。例如点击顶面、圆槽，检测添加槽图标被点击后，弹出面槽设置界面，如图7所示，此处表示在工件的顶面开设一圆槽。用户可以在该顶面-圆槽设置界面的左上角看到圆槽的图形和重要标号（如A点、直径D），其他方框内为各个设置项和对应的数值。设置项包括刀号、刀具类型、刀具直径、刀具长度、安全距离Z、减速距离Z、槽深增量、加工速度F、工件表面Z坐标、（A点）X坐标、（A点）Y坐标、圆槽直径D、圆槽深度、直径补偿、槽深补偿等。CNC控制***检测面槽设置界面中的确定图标被点击时，获取面槽设置界面的所有参数并与对应的设置项关联，生成对应的槽数据文件并自动退出面槽设置界面，返回木工加工界面。如图8所示，此时在顶面的下方生成了圆槽项，表示当前是在顶面上加工出一圆槽。镂圆与圆槽的设置界面相似，只是左上角为镂圆的形状，参数设置项中名称是圆槽的替换为镂圆。

若需要同时对多个面进行加工，可再次点击编辑槽图标，进入编辑界面后，如点击顶面、方槽（镂方与方槽的界面类似，只是左上角的形状和名称对应替换），点击添加槽，如图9所示，在弹出的顶面-方槽设置界面输入对应的参数，点击确定图标生成顶面-方槽的槽数据文件。再点击编辑槽图标，进入编辑界面后，点击顶面和腰圆槽（镂腰圆与腰圆槽的界面类似，只是左上角的形状和名称对应替换），点击添加槽，如图10所示，在顶面-腰圆槽设置界面输入对应的参数，点击确定图标生成顶面-腰圆槽的槽数据文件。再点击编辑槽图标，进入编辑界面后，点击顶面和锯切，点击添加槽，如图11所示，在顶面-锯切设置界面输入对应的参数，点击确定图标生成顶面-锯切的槽数据文件。上述的顶面可替换为其他平面，这样重复上述操作，即可对多个面进行不同或相同的槽、镂、切等加工。若点击编辑槽图标，进入编辑界面后，点击顶面和NC，点击添加槽，如图12所示，在顶面-NC设置界面输入对应的参数，点击确定图标生成顶面-NC的槽数据文件。

上述步骤中，每生成一个槽数据文件都会自动退出面槽设置界面，返回木工加工界面，以方便下一次点击编辑槽图标。每个槽数据文件都会反映在各个平面的下级，如图13所示，此时在各个平面的下方生成了对应的槽项或镂项。点击各个项和平面左边的方框，则在方框内生成一勾，表示选中，即会对该平面进行对应的镂、槽加工；未打钩的表示未选中，不会加工，从而实现了多个平面的选择性加工功能。

需要理解的是，CNC控制***可以根据槽数据文件直接加工，所述步骤S20具体包括：

步骤210、检测右加工图标或左加工图标被点击时，弹出加工界面。

由于上料时间比较耗时，为了节省时间，木工加工设备设计成两个加工区域，分别为左工位和右工位。其中一个工位正在加工时，操作人员可以在另一个工位把木材装夹好，当一个工位加工完全后，就可以马上接着加工另一个工位。左工位和右工位可以分别加工不同的图形。

CNC控制***检测木工加工界面的工具栏中的右加工图标或左加工图标被点击时，表示进入加工阶段，弹出加工界面（加工图标被点击时也能弹出加工界面），如图3所示，此处为右加工。

步骤220、检测夹紧图标被点击时，控制木工加工设备上的夹具夹紧待加工的工件，调取被勾选的槽数据文件控制刀对工件的平面进行加工。

因此需点击右工位栏中的夹紧图标，检测夹紧图标被点击时，CNC控制***即可控制木工加工设备上的夹具夹紧待加工的工件，调取被勾选的槽数据文件控制木工加工设备上的钻刀对工件的平面进行加工。

用户点击手轮模拟图标后再点击启动图标，操作人员即可摇动手轮，调用步骤S10中生成的加工程序并开始试加工。若有多个加工程序，则会按照各个平面的排列顺序依次执行不同平面的开槽或镂空操作。

当加工完成后，用户可保存当前的加工方案，当CNC控制***检测工具栏中生成NC图标被点击时，获取本次被勾选的各个平面的槽数据文件并生成对应的加工程序（保存名称自取）。例如，获取图7中的参数存储为顶面-圆槽的槽数据文件，根据图8的内容生成的加工程序，表示本次对该工件的顶面进行了圆槽加工，圆槽加工时调用的是顶面-圆槽的槽数据文件；其他平面没有加工。点击工具栏中的保存，在弹出的保存窗口中输入文件名并点击保存，即可对生成的加工程序进行存储。

对于多个槽数据文件，当CNC控制***检测删除槽图标被点击时，有多个槽数据文件（即有多个槽项或镂项）的，按从上到下的顺序依次弹出对话框并显示各个槽数据文件的名称，提示用户是否删除。

在具体实施时，还可以手动操作，点击图2的操作图标切换到手动操作页面，所述手动操作界面如图14所示。手动操作界面中各个图标的功能如下表1所示。

表1

在上述任一步骤中，当工具栏中的上移图标或下移图标被点击时，表示需要上移/下移平面（即改变当前各个平面的排序）以及该平面的槽数据文件（没有则直接调整平面位置顺序），则弹出提示框提示用户是否确定要移动平面，是则将平面对应上移/下移一位。当工具栏中的原点图标被点击时，可切换显示原点或隐藏原点。当图形显示未刷新时，刷新图标被点击时可刷新图形显示。

在任何时候，CNC控制***检测木工加工界面的右上角的标识LOGO被点击时，切换到***菜单，如图15所示，在***菜单中，可点击语言图标进行语言切换（选择各个国家的文字）。点击设置图标，弹出设置界面。如图26，设置润滑泵的工作状态（如润滑间隔、润滑时间），排屑的工作状态（如排屑间隔、排屑时间），工件原点定位，左工位在X、Y、Z三轴上的偏移量，右工位在X、Y、Z三轴上的偏移量。如图15所示，点击关闭CNC图标来退出木工加工模式，点击日志图标来查看加工日志，点击用户权限图标来输入密码以进行权限验证，点击最小化图标可将CNC控制***的界面最小化。当界面与***断开连接时，点击重新连接图标，界面与***将重新连接。当点击IO监控图标时，可弹出如图16所示的接口界面，显示IO板输入输出的工作状态。点击返回时将返回木工加工界面。在木工加工界面中，点击左上角的英文图标DOUBLE时，弹出高级菜单，输入密码后可进入参数界面，如图17所示，显示各种参数，点击左上角的各个图标可切换为对应的参数界面，此处可对输入点（如图17所示）、时间（如图18所示）、轴（如图19所示）、回零（如图20所示）、间隙补充（如图21所示）、手轮模拟（如图22所示）、IO名称（如图23所示）的各项参数进行修改。

基于上述的多面木工加工方法，本发明实施例还提供一种用于实现多面木工加工方法的木工加工***，请参阅图24，所述木工加工***包括：木工加工设备10和控制器20（可采用台式机或笔记本电脑）；所述控制器20检测木工加工模式启动时，获取待加工工件所需加工的面和槽类型的参数，生成对应面、槽的槽数据文件；检测加工时，控制木工加工设备夹紧待加工的工件，调用所述槽数据文件对所需加工的面进行槽加工。

综上所述，本发明提供的一种木工加工***及其多面木工加工方法，加工时，通过译码环对各个程序段进行译码生成对应的主程序段号、子程序段号以及图形信息并存储至数据缓冲区；在每个插补周期，插补环读取一次主程序段号、子程序段号、图形信息和位置环反馈的位置信息、并记为断点信息存储至带电池保护的存储区；启动断点续切模式时，译码环从存储区读取断点信息，并根据断点信息中主程序段号和子程序段号识别断点所在的程序段，结合断点的位置信息生成续切程序段，从断点位置重新开始加工。即可在人为控制或机床发生意外断电等突发情况下实现断点的续切功能，并且断点位置由位置环实时反馈，断点位置精度高，实时性好。

当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来命令相关硬件（如处理器，控制器等）来完成，所述程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。

上述功能模块的划分仅用以举例说明，在实际应用中，可以根据需要将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即划分成不同的功能模块，来完成上述描述的全部或部分功能。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种木工加工***的多面木工加工方法，其特征在于，包括：

步骤A、检测木工加工模式启动时，获取待加工工件所需加工的面和槽类型的参数，生成对应面、槽的槽数据文件；

步骤B、检测加工时，控制木工加工设备夹紧待加工的工件，调用所述槽数据文件对所需加工的面进行槽加工。

2.根据权利要求1所述的木工加工***的多面木工加工方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

步骤A1、检测木工加工模式启动时显示木工加工界面，选择待加工的工件图形；

步骤A2、根据所选的槽类型和加工平面弹出面槽设置界面，获取输入的参数并生成各个平面对应的槽数据文件。

3.根据权利要求1所述的木工加工***的多面木工加工方法，其特征在于，在所述步骤A之前，还包括：将待加工的工件放在木工加工设备，检测回零图标被点击时，弹出回零界面显示回零的各个轴，根据选择对任意轴或所有轴进行回零。

4.根据权利要求2所述的木工加工***的多面木工加工方法，其特征在于，在所述步骤A2中，所述根据所选的槽类型和加工平面弹出面槽设置界面的步骤具体包括：检测工具栏中的编辑槽图标被点击后，弹出编辑界面并显示槽类型列表和平面列表；检测添加槽图标被点击后，根据槽类型列表中所选的槽类型和平面列表中所选的平面、弹出对应的面槽设置界面。

5.根据权利要求2所述的木工加工***的多面木工加工方法，其特征在于，在所述步骤A2中，所述获取输入的参数并生成各个平面对应的槽数据文件具体包括：检测面槽设置界面中的确定图标被点击时，获取面槽设置界面的所有参数并与对应的设置项关联，生成对应的槽数据文件并自动退出面槽设置界面，返回木工加工界面，在平面下方显示槽项。

6.根据权利要求1所述的木工加工***的多面木工加工方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

步骤B1、检测右加工图标或左加工图标被点击时，弹出加工界面；

步骤B2、检测夹紧图标被点击时，控制木工加工设备上的夹具夹紧待加工的工件，调取被勾选的槽数据文件控制刀对工件的平面进行加工。

7.根据权利要求1所述的木工加工***的多面木工加工方法，其特征在于，在所述步骤B之后，还包括：

步骤C、检测生成NC图标被点击时，获取本次被勾选的各个平面的槽数据文件并生成对应的加工程序进行存储。

8.根据权利要求1所述的木工加工***的多面木工加工方法，其特征在于，当检测木工加工界面上的标识被点击时，切换到***菜单；所述***菜单的功能包括：语言切换，设置润滑油和排屑的工作状态，工件原点定位，左右工位在X、Y、Z三轴上的偏移量，退出木工加工模式，查看加工日志，用户权限验证，***重新连接。

9.一种实现权利要求1所述的多面木工加工方法的木工加工***，其特征在于，包括：木工加工设备和控制器；

所述控制器检测木工加工模式启动时，获取待加工工件所需加工的面和槽类型的参数，生成对应面、槽的槽数据文件；检测加工时，控制木工加工设备夹紧待加工的工件，调用所述槽数据文件对所需加工的面进行槽加工的主程序段号和子程序段号。

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