CN114911195A - 多工位数控机床加工方法和终端 - Google Patents

多工位数控机床加工方法和终端 Download PDF

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CN114911195A CN202210508700.6A CN202210508700A CN114911195A CN 114911195 A CN114911195 A CN 114911195A CN 202210508700 A CN202210508700 A CN 202210508700A CN 114911195 A CN114911195 A CN 114911195A
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胡阳
欧阳征定
刘旭飞
周桂兵
胡瑞
高云峰
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Han s Laser Technology Industry Group Co Ltd
Hans Laser Smart Equipment Group Co Ltd
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Hans Laser Smart Equipment Group Co Ltd
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
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    • GPHYSICS
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Abstract

本发明公开一种多工位数控机床加工方法和终端,其中,所述多工位数控机床加工方法包括以下步骤:加载多工位数控主程序;确定工位子程序;将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下;添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺;多工位数控主程序调用数控单元内置调用路径下的工位子程序,并匹配相应的加工工艺对工件进行加工。本发明技术方案的多工位数控机床加工方法使得数控单元内置存储空间利用率高,机床运行稳定性高、加工效率高。

Description

多工位数控机床加工方法和终端
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域,特别涉及一种多工位数控机床加工方法和应用该多工位数控机床加工方法的终端。
背景技术
随着科技的不断进步,对数控机床的要求越来越高,需要对数控***的界面进行二次开发,以满足数控机床的智能化和简易化需求。但数控***的界面开发难度较大,需要借助辅助功能软件与数控***进行通讯来完成人机界面的二次开发。
数控***控自动化的对工件进行加工过程中,会通过多工位数控主程序对子程序进行调用的方式来实现多工位程序的加工,以提高加工效率。然而,默认情况下,***会识别数控***内置存储空间下的程序路径,并对该程序路径下的子程序进行调用,随着工位子程序的修改、替换,容易导致数控***内置存储空间内子程序越积越多,占用数控***内置存储空间,造成机床无法正常运行。
发明内容
本发明提供一种多工位数控机床加工方法,该多工位数控机床加工方法使得数控单元内置存储空间利用率高,机床运行稳定性高、加工效率高。
本发明提出的多工位数控机床加工方法,所述多工位数控机床加工方法包括:
加载多工位数控主程序;
确定工位子程序;
将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下;
添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺;
多工位数控主程序调用数控单元内置调用路径下的工位子程序,并匹配相应的加工工艺对工件进行加工。
可选地,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤包括:
数控单元内置调用路径下存储有以所述工位子程序的程序名命名的程序文本;
将工位子程序的内容从本地硬盘进行拷贝,并将拷贝的内容存储于内置调用路径下与工位子程序的程序名一致的程序文本中。
可选地,将拷贝的内容存储于内置调用路径下与工位子程序的程序名一致的程序文本中的步骤包括:
判断与工位子程序的程序名一致的程序文本的内容是否为空;
若是,则将拷贝的内容存储于相应的程序文本中;
若否,则将拷贝的内容覆盖相应的程序文本中已有的内容。
可选地,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤包括:
在数控单元内置调用路径下新建与所述工位子程序的程序名一致的程序文本,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至该程序文本内。
可选地,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤包括:
判断所述数控单元内置调用路径下是否存在与所确定的工位子程序的程序名命名一致的程序文本;
若存在,则将工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至相应的程序文本中;
若不存在,则新建程序文本,并将以工位子程序的程序名为该程序文本进行命名,将该工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至该程序文本中。
可选地,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤执行的同时还包括:
标记当前的工位子程序的程序名,通过接口变量的形式存储和显示。
可选地,添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺的步骤包括:
检索所述工位子程序内的工艺参数名;
装载与所述工艺参数名称相对应的工艺参数列表。
可选地,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤之前还包括:
单工位执行工位子程序;
修调工艺参数;
判断是否满足切割要求;
若不满足,则返回上一步继续修调工艺参数;
若满足,则以文本形式存储工艺参数,并切换工位,单独执行切换后的工位对应的工位子程序,直至每个工位子程序相匹配的工艺参数全部修调完成。
可选地,多工位数控主程序调用数控单元内置调用路径下的工位子程序,并匹配相应的加工工艺对工件进行加工的步骤之前还包括:
添加监控,该监控对工作台的转动进行检测和记录,并将检测结果反馈至多工位数控主程序,多工位数控主程序根据检测结果切换加工工艺。
本申请还提出一种终端,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令,其特征在于,所述处理器运行所述计算机指令时执行多工位数控机床加工方法的步骤;
所述多工位数控机床加工方法包括:
加载多工位数控主程序;
确定工位子程序;
将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下;
添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺;
多工位数控主程序调用数控单元内置调用路径下的工位子程序,并匹配相应的加工工艺对工件进行加工。
本申请技术方案中,工位子程序存放于本地硬盘内,也即,工位子程序存放于PCU50的硬盘内。由于PCU50的硬盘存储空间较大,可以用于存放较多的工件子程序。根据当前的加工需求确定需要添加的工位子程序,并添加相应的工位子程序供多工位数控主程序进行调用。添加工位子程序的方法为将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下。由于在对PCU50的HMI进行操作或对CF卡内置的HMI进行操作过程中,***都会自动去数控单元内置调用路径下寻找工位子程序,因此,本申请技术方案可以根据当前需求将相应的工位子程序拷贝至数控单元内置调用路径下供多工位数控主程序进行调用,使得数控单元内置调用路径下预先存放过多的工位子程序,使得数控单元内置调用路径空间利用率高,且能够保证机床运行稳定性高、加工效率高。
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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本申请多工位数控机床加工方法一实施例的流程图;
图2为本申请多工位数控机床加工方法另一实施例的部分流程图;
图3为本申请多工位数控机床加工方法又一实施例的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本申请提供一种多工位数控机床加工方法以及应用该多工位数控机床加工方法的计算机数控(Computerized Numerical Control,CNC)***。该计算机数控***可以包括数控单元(Numerical Control Unit,NCU)、操作单元以及面板控制单元(Panel ControlUnit,PCU),NCU可以通讯连接操作单元和PCU。该操作单元可以为龙门式多工位数控机床,具体可以为三维五轴热成型机床。
本申请主要针的CNC***是西门子840D数控***,该计算机数控***的控制单元是运行在Linux操作***之上的,Linux***界面开发难度较大,且受限于NCU内置的人机界面(Human Machine Interface,HMI)框架。另外,机床的工位子程序、二次开发界面、报警文本和备份文件等都存放于CF卡目录下,NCU在运行过程中,会从CF卡目录下调用这些数据。然而,CF卡的容量较小,当工位子程序过多时,则CF卡的容量无法满足使用需求。
PCU50是具有独立的中央处理单元、硬盘和显示器的工业计算机。可以利用PCU50上的HMI进行输入,以控制整个计算机数控***。PCU50可以定制界面,能够脱离控制单元内置HMI框架结构。另外,PCU50可以提供足够的硬盘存储空间。
本申请实施例中,利用PCU50辅助对CNC***的进行二次开发,但PCU50的HMI和CF卡内置的HMI文件路径会发生冲突,需要在PCU50的HMI运行过程中关闭CF卡内置的HMI。然而关闭CF卡内置HMI又会导致PCU50的HMI开发界面无法使用完整的机床调试功能和修改机床***数据,因此,需要在PCU50的HMI运行过程中同时开启CF卡内置的HMI。
参见图1,本申请实施例中,多工位数控机床加工方法包括以下步骤:
加载多工位数控主程序;
确定工位子程序;
将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下;
添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺;
多工位数控主程序调用数控单元内置调用路径下的工位子程序,并匹配相应的加工工艺对工件进行加工。
本申请技术方案中,工位子程序存放于本地硬盘内,也即,工位子程序存放于PCU50的硬盘内。由于PCU50的硬盘存储空间较大,可以用于存放较多的工件子程序。根据当前的加工需求确定需要添加的工位子程序,并添加相应的工位子程序供多工位数控主程序进行调用。添加工位子程序的方法为将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下。由于在对PCU50的HMI进行操作或对CF卡内置的HMI进行操作过程中,***都会自动去数控单元内置调用路径(也即,CF卡目录)下寻找工位子程序,因此,本申请技术方案可以根据当前需求将相应的工位子程序拷贝至数控单元内置调用路径下供多工位数控主程序进行调用,使得数控单元内置调用路径下预先存放过多的工位子程序,使得数控单元内置调用路径空间利用率高,且能够保证机床运行稳定性高、加工效率高。
上述步骤可以通过人工在PCU50的HIMI上操作完成,也可以CNC***根据程序设置自动执行。当人工在对HIMI操作过程中,可以通过触屏或者通过鼠标点击HIMI上的显示按键执行相应的操作。
本申请实施例中,在对多工位数控主程序进行加载前,可以对多工位数控主程序进行编辑,其中包括电气逻辑、安全互锁、工件程序调用等功能,并可以通过EXTCALL命令对工位子程序进行调用。该多工位数控主程序的编辑可以为人工编辑也可以通过特定的方式由***自动生成。
本申请实施例中,在对工位子程序进行添加前,可以人工编辑或自动生成工位子程序,具体可以通过计算机辅助制造软件或示教器生产工位子程序。
在生成工位子程序后,对工位子程序进行添加前,需要对加工工艺进行配置。配置加工工艺的步骤可以为:单独执行每个工位子程序,反复调整加工工艺,直至达到最佳切割要求,并将最佳的工艺参数以列表的形式配置文本存储。
参见图2所示的流程图,加工工艺的配置过程可以包括以下步骤:
单工位执行工位子程序;
修调工艺参数;
判断是否满足切割要求;
若不满足,则返回上一步继续修调工艺参数;
若满足,则以文本形式存储工艺参数,并切换工位,单独执行切换后的工位对应的工位子程序,直至每个工位子程序相匹配的工艺参数全部修调完成。
每个工位子程序与相应的加工工艺进行绑定,多工位数控主程序在执行过程中,当工位切换后,则可随之切换加工工艺,使得工艺参数与该工位上加工的工件相匹配。保证每个工位上的工件在加工过程中都能够匹配有标准的加工工艺,使得每个工件的加工质量高。
上述实施例中,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控***内置存储空间的程序路径下的步骤可以包括:
数控单元内置调用路径下存储有以所述工位子程序的程序名命名的程序文本;
将工位子程序的内容从本地硬盘进行拷贝,并将拷贝的内容存储于内置调用路径下与工位子程序的程序名一致的程序文本中。
仅需将工位子程序的程序名固定在数控单元的CF卡的零件程序或子程序目录中,当装载和切换工位子程序时,将PCU50硬盘下对应程序的内容拷贝进CF卡目录下的程序文本中,则能避免CF卡内存紧张。
上述实施例中,将拷贝的内容存储于内置调用路径下与工位子程序的程序名一致的程序文本中的步骤包括:
判断与工位子程序的程序名一致的程序文本的内容是否为空;
若是,则将拷贝的内容存储于相应的程序文本中;
若否,则将拷贝的内容覆盖相应的程序文本中已有的内容。
当程序文本中的内容为空时,则可以直接将拷贝的程序内容粘贴至相应的程序文本中;当程序文本中已经存储有内容时,则直接利用拷贝的程序内容对原有内容进行覆盖。该方案使得数控单元的CF卡仅根据当前需要加工的工件存储相应的工位子程序,对之前已经执行过而后续加工中无需执行的工位子程序可以进行替换,以保证数控***内置存储空间利用率高。
上述实施例中,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤可以包括:
在数控单元内置调用路径下新建与所述工位子程序的程序名一致的程序文本,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至该程序文本内。
当数控单元内置调用路径下不存在所确定的工位子程序的程序名一致的程序文本时,则可以通过新建的方式,在数控单元的CF卡目录下新建与所述工位子程序的程序名一致的程序文本,并将拷贝的工位子程序内容粘贴至该新建的程序文本内。
进一步地,上述实施例中,在执行添加工位子程序步骤时还可以包括以下步骤:
判断数控单元内置调用路径下的工位子程序是否需要删除;
若是,则清空与该工位子程序命名一致的程序文本的内容。
当判断CF卡目录下已存储有程序内容的某个程序文本在后续加工中不需要使用时,可以根据需要对该程序文本的内容进行删除,进一步节省CF卡的内存。
上述实施例,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤包括:
判断所述数控单元内置调用路径下是否存在与所确定的工位子程序的程序名命名一致的程序文本;
若存在,则将工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至相应的程序文本中;
若不存在,则新建程序文本,并将以工位子程序的程序名为该程序文本进行命名,将该工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至该程序文本中。
该方案中,***可以自动执行上述判断、拷贝以及新建操作,无需人工手动新建程序文本,可进一步提高机床的加工效率。
上述实施例中,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤执行的同时还包括:
标记当前的工位子程序的程序名,通过接口变量的形式存储和显示。
当前执行工位子程序时,该工位子程序的名称能够在人机交互界面进行实时显示,工作人员能够方便的获知当前正在执行的工位子程序,并判断是否需要对该工位子程序进行替换。
上述实施例中,多工位数控主程序调用数控单元内置调用路径下的工位子程序,并匹配相应的加工工艺对工件进行加工的步骤之前还包括:
添加监控,该监控对工作台的转动进行检测和记录,并将检测结果反馈至多工位数控主程序,多工位数控主程序根据检测结果切换加工工艺。
当前工位子程序完成对应工位上的工件加工后,工作台转动,监控检测到工作台转动信号,并将该转动信号反馈至多工位数控主程序,多工位数控主程序获取到转动信号,执行对加工工艺的切换。
上述实施例中,添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺的步骤还可以包括:
将加工工艺与工位子程序相匹配的过程中,工位子程序内包含加工工艺所对应的工艺参数名,在执行工位子程序时,根据工艺参数名在工艺参数列表中匹配对应的工艺参数。
结合图1和图3,上述实施例中,添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺的步骤包括:
检索所述工位子程序内的工艺参数名;
装载与所述工艺参数名相对应的工艺参数列表。
在添加完工位子程序和相应的工艺参数列表后,则可以执行多工位数控主程序,当监控到工作台转动时,工位子程序可自动匹配相应的工艺参数。
上述实施例中,添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺的步骤还可以包括:
检索各工位子程序内的工艺参数名称;
若工艺参数名不存在或者需要切换加工工艺,则添加工艺参数文件与工位子程序进行匹配,提取对应的工艺参数列表并将匹配工艺参数名记录在工位子程序的内容内。
待工位子程序和匹配加工工艺全部添加完成,机床启动,执行多工位数控主程序。***后台监控开启,实时监控并记录当前工位状态。
可以在机座上设置限位开关,限位开关可以对工作台的转动进行检测,当监控到限位开关被触发的信号,表示即将开始执行加工侧工位加工子程序,***自动将当前工件子程序匹配的工艺参数进行提取、应用;同时监控等待限位开关的下一个触发信号,实时应用相匹配的工艺参数。
若监控到***复位或急停中断操作,***退出监控,等待加工命令或停机。
本申请技术方案还提供一种终端,该终端可以为面板控制单元也可以为具有该面板控制单元的计算机数控***。终端包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令,所述处理器运行所述计算机指令时执行上述多工位数控机床加工方法的步骤。
该多工位数控机床加工方法的步骤参照上述实施例,由于本终端采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多工位数控机床加工方法,其特征在于,所述多工位数控机床加工方法包括以下步骤:
加载多工位数控主程序;
确定工位子程序;
将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下;
添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺;
多工位数控主程序调用数控单元内置调用路径下的工位子程序,并匹配相应的加工工艺对工件进行加工。
2.如权利要求1所述的多工位数控机床加工方法,其特征在于,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤包括:
数控单元内置调用路径下存储有以所述工位子程序的程序名命名的程序文本;
将工位子程序的内容从本地硬盘进行拷贝,并将拷贝的内容存储于内置调用路径下与工位子程序的程序名一致的程序文本中。
3.如权利要求2所述的多工位数控机床加工方法,其特征在于,将拷贝的内容存储于内置调用路径下与工位子程序的程序名一致的程序文本中的步骤包括:
判断与工位子程序的程序名一致的程序文本的内容是否为空;
若是,则将拷贝的内容存储于相应的程序文本中;
若否,则将拷贝的内容覆盖相应的程序文本中已有的内容。
4.如权利要求1所述的多工位数控机床加工方法,其特征在于,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤包括:
在数控单元内置调用路径下新建与所述工位子程序的程序名一致的程序文本,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至该程序文本内。
5.如权利要求1至4中任一项所述的多工位数控机床加工方法,其特征在于,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤包括:
判断所述数控单元内置调用路径下是否存在与所确定的工位子程序的程序名命名一致的程序文本;
若存在,则将工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至相应的程序文本中;
若不存在,则新建程序文本,并将以工位子程序的程序名为该程序文本进行命名,将该工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至该程序文本中。
6.如权利要求1至4中任一项所述的多工位数控机床加工方法,其特征在于,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤执行的同时还包括:
标记当前的工位子程序的程序名,通过接口变量的形式存储和显示。
7.如权利要求1至4中任一项所述的多工位数控机床加工方法,其特征在于,添加与所述工位子程序相匹配的加工工艺的步骤包括:
检索所述工位子程序内的工艺参数名;
装载与所述工艺参数名称相对应的工艺参数列表。
8.如权利要求1至4中任一项所述的多工位数控机床加工方法,其特征在于,将所确定的工位子程序的内容从本地硬盘拷贝至数控单元内置调用路径下的步骤之前还包括:
单工位执行工位子程序;
修调工艺参数;
判断是否满足切割要求;
若不满足,则返回上一步继续修调工艺参数;
若满足,则以文本形式存储工艺参数,并切换工位,单独执行切换后的工位对应的工位子程序,直至每个工位子程序相匹配的工艺参数全部修调完成。
9.如权利要求1至4中任一项所述的多工位数控机床加工方法,其特征在于,多工位数控主程序调用数控单元内置调用路径下的工位子程序,并匹配相应的加工工艺对工件进行加工的步骤之前还包括:
添加监控,该监控对工作台的转动进行检测和记录,并将检测结果反馈至多工位数控主程序,多工位数控主程序根据检测结果切换加工工艺。
10.一种终端,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令,其特征在于,所述处理器运行所述计算机指令时执行权利要求1至9中任一项所述多工位数控机床加工方法的步骤。
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