CN113687631A - 九轴联动自动控制*** - Google Patents

九轴联动自动控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种九轴联动自动控制***，包括：主控单元、联动单元、通信单元、显示单元、终端设备；所述终端设备用于获取工件的制备数据；所述通信单元用于传输所述制备数据到所述主控单元中；所述主控单元用于根据所述工件的制备数据向机床输出控制指令；所述联动单元用于根据所述控制指令进行数控动作；所述显示单元用于显示当前工件的制备情况。本发明通过控制指令完成数控操作，还能够实现不同零件的自动移动，而且通过工件装夹转换装置中的支撑装置也能够解决对不同形状元件加工时需要人工配合的问题。

Description

九轴联动自动控制***
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，特别涉及九轴联动自动控制***。
背景技术
九轴联动中，最常用的其实是九轴五联动，而九轴五联动是有九个运动轴里面有五个轴是可以同时协调运动的机床，机床轴数越多代表一次加工的零件结构可以越复杂。九轴五联动机床是一种高端的机床，五个运动轴同时协调工作，同时，刀具的运行轨迹是一个非常复杂的计算过程，对机床的软件、硬件的要求都相当的高。一般，五轴以上的加工中心都是属于比较特殊的专用设备，一般是有针对性的加工某类工件。
其实，机床最高可以实现六轴联动，但目前行业里最高也就五轴联动，所谓的九轴其运动不在同一坐标系中，而且有没有联动也不一定。其中六轴联动包括x，y，z轴的移动，A，B，C轴的旋转同时运行，这称为六轴联动。另外三个轴：u，V，w这是个增量轴，可以在Z轴上下移动，工作台也可以在w轴上下移动，这就是九轴之间相互配合工作。
而九轴联动所应用的数控铣床也称加工中心，是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也最多，因此，目前人们在研究和开发数控***及自动编程语言的软件时，也一直把铣削加工作为重点。
但现有技术中针对较多不同形状的工件进行加工的数控机床，往往一台数控机床不能够独立完成一个需要联动加工的不同工件零件的工作，而是需要多台数控机床的相互配合才能完成诸多不同工件的加工工作，也因此诸多不同工件的加工效率较低，不能满足广泛的使用需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种九轴联动自动控制***，以解决现有技术中存在的技术问题，能够通过控制指令完成数控操作，还能够实现不同零件的自动移动，而且通过工件装夹转换装置中的支撑装置也能够解决对不同形状元件加工时需要人工配合的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供九轴联动自动控制***，包括：主控单元、联动单元、通信单元、显示单元、终端设备；
所述终端设备用于获取工件的制备数据；
所述通信单元用于传输所述制备数据到所述主控单元中；
所述主控单元用于根据所述工件的制备数据向机床输出控制指令；
所述联动单元用于根据所述控制指令进行数控动作；
所述显示单元用于显示当前工件的制备情况和所述工件的制备数据。
优选地，所述通信单元包括第一通信模块和第二通信模块；所述第一通信模块置于所述终端设备中；所述第二通信模块置于所述主控单元中；所述第一通信模块和所述第二通信模块无线连接；
所述第一通信模块用于传输所述工件的制备数据；
所述第二通信模块用于传输所述控制指令。
优选地，所述主控单元包括数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块、控制模块；
所述数据接收模块用于接收所述工件的制备数据；
所述数据处理模块用于对所述工件的制备数据进行数模转换处理；
所述数据存储模块用于存储所述工件的制备数据和经过所述数模转换处理后的数据；
所述控制模块用于根据所述数模转换处理后的数据输出控制指令。
优选地，所述机床上设有工件装夹转换装置；所述工件装夹转换装置用于辅助所述机床完成工件制备。
优选地，所述工件装夹转换装置包括若干个装夹托盘；每个所述装夹托盘上还置有支撑装置。
优选地，所述支撑装置包括支撑夹和支撑杆；所述支撑杆通过角度调节螺母与滑动套管相连；所述滑动套管与所述机床的开关门连接。
优选地，所述联动单元包括Y轴进给机构、X轴进给机构、Z轴进给机构、主轴、直驱式A-C摇篮式转台和伺服刀库机构。
优选地，所述显示单元包括第一视频输出模块、第二视频输出模块、视频切换模块；所述第一视频输出模块、第二视频输出模块均与所述视频切换模块相连；
所述第一视频输出模块用于输出所述工件的制备数据；所述第二视频输出模块用于输出所述当前工件的制备情况；所述视频切换模块用于切换所述第一视频输出模块、第二视频输出模块。
本发明公开了以下技术效果：
本发明通过终端设备获取工件的基础制备数据，并将该基础制备数据无线传输至机床的主控模块中，通过主控模块对该基础制备数据进行数据处理以及根据处理后的数据结果对机床发出控制指令，机床根据该控制指令完成工件的制备；其中通过在机床上设置工件装夹转换装置，并通过在工件装夹转换装置中设置移动元件，不仅实现了通过控制指令完成数控操作，还能够实现不同零件的自动移动，而且通过工件装夹转换装置中的支撑装置也能够解决对不同形状元件加工时需要人工配合的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的***模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1所示，本实施例提供九轴联动自动控制***，包括：主控单元、联动单元、通信单元、显示单元、终端设备；终端设备用于获取工件的制备数据；通信单元用于传输制备数据到主控单元中；主控单元用于根据工件的制备数据向机床输出控制指令；联动单元用于根据控制指令进行数控动作；显示单元用于显示当前工件的制备情况和工件的制备数据。
其中，通信单元包括第一通信模块和第二通信模块；第一通信模块置于终端设备中；第二通信模块置于主控单元中；第一通信模块和第二通信模块无线连接；第一通信模块用于传输工件的制备数据；第二通信模块用于传输控制指令。
主控单元包括数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块、控制模块；数据接收模块用于接收工件的制备数据；数据处理模块用于对工件的制备数据进行数模转换处理；数据存储模块用于存储工件的制备数据和经过数模转换处理后的数据；控制模块用于根据数模转换处理后的数据输出控制指令。
机床上设有工件装夹转换装置；工件装夹转换装置用于辅助机床完成工件制备。工件装夹转换装置包括若干个装夹托盘；装夹托盘上还置有支撑装置。支撑装置包括支撑夹和支撑杆；支撑杆通过角度调节螺母与滑动套管相连；滑动套管与所述机床的开关门连接。当位于机床内部装夹托盘上的工件加工完成后，同时机床外侧装夹托盘工件安装完成后，支撑转盘在滑动套管的驱动下分别带动两个装夹托盘进行转换位置，且在滑动套管驱动同时，开关门同步沿着机床向上移动，形成一定的开口大小，使加工完成后的工件转动至机床外侧，同时待加工的工件移动至机床内侧，直到两个装夹托盘分别转动180度后，装夹托盘稳定的移动至定位件处，开关门同步闭合，完成工件的快速转换。
联动单元包括Y轴进给机构、X轴进给机构、Z轴进给机构、主轴、直驱式A-C摇篮式转台和伺服刀库机构。其中Y轴进给机构包括Y1轴和Y2轴，并与X轴进给机构、Z轴进给机构以形成四个直线进给坐标轴；直驱式A-C摇篮式转台包括A1轴、A2轴和C轴，以形成三个旋转坐标轴；主轴为电主轴机构以及伺服刀库机构作为刀库用旋转轴即W轴。
显示单元包括第一视频输出模块、第二视频输出模块、视频切换模块；第一视频输出模块、第二视频输出模块均与视频切换模块相连；第一视频输出模块用于输出工件的制备数据；第二视频输出模块用于输出当前工件的制备情况；视频切换模块用于切换第一视频输出模块、第二视频输出模块。
其中所应用的机械结构及工作原理具体为：五轴联动的数控机床是指具有三个直线进给轴和两个旋转进给轴并且这五个进给轴能够同时联动进给，数控机床三个直线进给轴就是笛卡尔坐标系中的X、Y、Z三个直线进给轴，两个旋转进给轴可以是A、B、C轴中的任意两个组合，即AC组合、AB组合或BC组合。
本发明公开了以下技术效果：
本发明通过终端设备获取工件的基础制备数据，并将该基础制备数据无线传输至机床的主控模块中，通过主控模块对该基础制备数据进行数据处理以及根据处理后的数据结果对机床发出控制指令，机床根据该控制指令完成工件的制备；其中通过在机床上设置工件装夹转换装置，并通过在工件装夹转换装置中设置移动元件，不仅实现了通过控制指令完成数控操作，还能够实现不同零件的自动移动，而且通过工件装夹转换装置中的支撑装置也能够解决对不同形状元件加工时需要人工配合的问题。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.九轴联动自动控制***，其特征在于，包括：主控单元、联动单元、通信单元、显示单元、终端设备；
所述终端设备用于获取工件的制备数据；
所述通信单元用于传输所述制备数据到所述主控单元中；
所述主控单元用于根据所述工件的制备数据向机床输出控制指令；
所述联动单元用于根据所述控制指令进行数控动作；
所述显示单元用于显示当前工件的制备情况和所述工件的制备数据。
2.根据权利要求1所述的九轴联动自动控制***，其特征在于，所述通信单元包括第一通信模块和第二通信模块；所述第一通信模块置于所述终端设备中；所述第二通信模块置于所述主控单元中；所述第一通信模块和所述第二通信模块无线连接；
所述第一通信模块用于传输所述工件的制备数据；
所述第二通信模块用于传输所述控制指令。
3.根据权利要求1所述的九轴联动自动控制***，其特征在于，所述主控单元包括数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块、控制模块；
所述数据接收模块用于接收所述工件的制备数据；
所述数据处理模块用于对所述工件的制备数据进行数模转换处理；
所述数据存储模块用于存储所述工件的制备数据和经过所述数模转换处理后的数据；
所述控制模块用于根据所述数模转换处理后的数据输出控制指令。
4.根据权利要求1所述的九轴联动自动控制***，其特征在于，所述机床上设有工件装夹转换装置；所述工件装夹转换装置用于辅助所述机床完成工件制备。
5.根据权利要求4所述的九轴联动自动控制***，其特征在于，所述工件装夹转换装置包括若干个装夹托盘；每个所述装夹托盘上还置有支撑装置。
6.根据权利要求5所述的九轴联动自动控制***，其特征在于，所述支撑装置包括支撑夹和支撑杆；所述支撑杆通过角度调节螺母与滑动套管相连；所述滑动套管与所述机床的开关门连接。
7.根据权利要求1所述的九轴联动自动控制***，其特征在于，所述联动单元包括Y轴进给机构、X轴进给机构、Z轴进给机构、主轴、直驱式A-C摇篮式转台和伺服刀库机构。
8.根据权利要求1所述的九轴联动自动控制***，其特征在于，所述显示单元包括第一视频输出模块、第二视频输出模块、视频切换模块；所述第一视频输出模块、第二视频输出模块均与所述视频切换模块相连；
所述第一视频输出模块用于输出所述工件的制备数据；所述第二视频输出模块用于输出所述当前工件的制备情况；所述视频切换模块用于切换所述第一视频输出模块、第二视频输出模块。
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