CN201853111U - 工业用数控机床综合控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业用数控机床综合控制***，包括主控制***和辅助控制***，主控制***包括根据预先设计的控制方案对伺服驱动装置进行控制的主控制器，伺服驱动装置对电动执行机构进行驱动；辅助控制***包括对电动执行机构的运动轨迹进行实时跟踪并记录的跟踪控制器、对跟踪控制器所记录运动轨迹与主控制器向伺服驱动装置发出的控制信号进行对比分析的比较控制器和根据对比分析结果得出应对控制方案进行微调的微调方案并传送至主控制器的辅助控制器。本实用新型设计合理、操作简便且加工精度高、智能化程度高，能有效解决现有数控机床存在的加工精度较低、产品废品率较高、不能根据具体实际情况对控制方案进行微调等缺陷。

Description

工业用数控机床综合控制***

技术领域

本实用新型涉及一种控制***，尤其是涉及一种工业用数控机床综合控制***。

背景技术

数控机床是指采用数字形式信息进行控制的机床，也就是说凡是用数字化代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量等记录在程序介质上，送入计算机或数控装置经过译码、运算及处理，控制机床的刀具与工件相对运动，并相应加工出所需要的工件的一类机床即为数控机床。进入21世纪后，军事技术和民用工业的发展对数控机床的要求越来越高，应用现代设计技术、测量技术、工序集约化、新一代功能部件以及软件技术，使数控机床的加工范围、动态性能、加工精度和可靠性均有了极大地提高。

科学技术特别是信息技术的发展迅速，高速高精控制技术、多通道开放式体系结构、多轴控制技术、智能控制技术、网络化技术、CAD/CAM与CNC的综合集成等，均使数控机床技术进入了智能化、网络化、敏捷制造和虚拟制造的更高发展阶段。但现如今，实际使用过程中市面上所使用的数控机床均不同程度地存在加工精度较低、智能化程度相对较低、还存在较多不安全因素等多种缺陷和不足，因而切需对现有数控机床的控制***进行进一步完善，使其能满足日益增长的工业生产需求。另外，数控机床实际使用过程中，执行机构按照控制器的控制指令控制时，还会出现诸多影响控制精度的不确定因素，如被加工工件发生小幅度且肉眼不能发现的弯曲变形或移位、机床本体上存在影响执行机构动作的阻挡件等，上述因素均会不同程度降低加工件的加工精度，尤其是对加工精度要求比较高的加工件来说，大大降低了产品的合格率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种工业用数控机床综合控制***，其设计合理、接线方便、使用操作简便且加工精度高、智能化程度高，能有效解决现有数控机床存在的加工精度较低、产品废品率较高、不能根据具体实际情况对控制方案进行微调等多种缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种工业用数控机床综合控制***，包括对安装于机床本体上的伺服驱动装置进行控制的主控制***，所述主控制***包括根据预先设计的控制方案对所述伺服驱动装置进行控制的主控制器以及分别与主控制器相接的存储器、参数设置单元和显示器，所述主控制器与所述伺服驱动装置相接，所述伺服驱动装置对安装于机床本体上的电动执行机构进行驱动且其与所述电动执行机构相接，其特征在于：还包括与主控制***相接的辅助控制***；所述辅助控制***包括对所述电动执行机构的运动轨迹进行实时跟踪并记录的跟踪控制器、与跟踪控制器相接且对所述电动执行机构的运动位置进行实时检测的位置检测单元、对跟踪控制器所记录的运动轨迹信号与主控制器向所述伺服驱动装置发出的控制信号进行对比分析的比较控制器和根据比较控制器的对比分析结果得出应对所述控制方案进行微调的微调方案并将所述微调方案同步传送至主控制器的辅助控制器，跟踪控制器与比较控制器相接，比较控制器分别与辅助控制器和主控制器相接且辅助控制器与主控制器相接。

上述工业用数控机床综合控制***，其特征是：所述主控制***还包括对所述伺服驱动装置和电动执行机构的相关工作参数进行实时监测的参数监测单元，所述参数监测单元与主控制器相接。

上述工业用数控机床综合控制***，其特征是：所述主控制***还包括以无线通信方式与上位机进行双向通信的无线通讯模块一。

上述工业用数控机床综合控制***，其特征是：所述主控制***还包括以无线通信方式与用户手机进行双向通信的无线通讯模块二。

上述工业用数控机床综合控制***，其特征是：所述主控制***还包括对所述电动执行机构动作方向上所存在的阻挡件进行监测的红外探测头，红外探测头与主控制器相接；所述机床本体上安装有由主控制器进行控制自动排障机构，且自动排障机构与主控制器相接。

上述工业用数控机床综合控制***，其特征是：所述自动排障机构包括由所述伺服驱动装置进行驱动的传动机构和与所述传动机构相接的排障杆，所述伺服驱动装置与所述排障杆之间通过所述传动机构进行传动连接。

上述工业用数控机床综合控制***，其特征是：所述参数设置单元和显示器集成为触摸式显示屏。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、设计合理、成本低且安装布设方便。

2、电路简单且接线方便。

3、使用操作简单、智能化程度高且显示效果直观，能将数控机床的实时工作状况同步上传至上位机或用户手机，真正实现了无人操作。

4、加工精度高，能根据具体实际情况对预先设计的控制方案进行微调，具体是通过与主控制***相配合使用的辅控制***对跟踪控制器所记录的运动轨迹信号与主控制器向伺服驱动装置发出的控制信号进行对比分析，并相应作出的适合具体实际情况的微调方案，因而能大幅度提高数控机床的加工精度，降低产品的废品率。

5、设置有自动排障机构，在提高加工效率和加工精度的同时，也能有效防止阻挡件与电动执行机构发生碰撞、影响加工精度等现象发生，延长了设备的使用寿命。

6、适用范围广，适用于各类数控机床。

综上所述，本实用新型设计合理、接线方便、使用操作简便且加工精度高、智能化程度高，能有效解决现有数控机床存在的加工精度较低、产品废品率较高、不能根据具体实际情况对控制方案进行微调等多种缺陷和不足。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明：

1-主控制***；  1-1-主控制器；      1-2-参数设置单元；

1-3-显示器；    1-4-无线通讯模块一；1-5-无线通讯模块二；

1-6-存储器；    1-7-红外探测头；    1-8-参数监测单元；

2-辅助控制***；2-1-跟踪控制器；    2-2-比较控制器；

2-3-辅助控制器；2-4-位置检测单元；  3-上位机；

4-用户手机；    5-自动排障机构。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括对安装于机床本体上的伺服驱动装置进行控制的主控制***1，所述主控制***1包括根据预先设计的控制方案对所述伺服驱动装置进行控制的主控制器1-1以及分别与主控制器1-1相接的存储器1-6、参数设置单元1-2和显示器1-3，所述主控制器1-1与所述伺服驱动装置相接，所述伺服驱动装置对安装于机床本体上的电动执行机构进行驱动且其与所述电动执行机构相接。同时，本实用新型还包括与主控制***1相接的辅助控制***2。所述辅助控制***2包括对所述电动执行机构的运动轨迹进行实时跟踪并记录的跟踪控制器2-1、与跟踪控制器2-1相接且对所述电动执行机构的运动位置进行实时检测的位置检测单元2-4、对跟踪控制器2-1所记录的运动轨迹信号与主控制器1-1向所述伺服驱动装置发出的控制信号进行对比分析的比较控制器2-2和根据比较控制器2-2的对比分析结果得出应对所述控制方案进行微调的微调方案并将所述微调方案同步传送至主控制器1-1的辅助控制器2-3，跟踪控制器2-1与比较控制器2-2相接，比较控制器2-2分别与辅助控制器2-3和主控制器1-1相接且辅助控制器2-3与主控制器1-1相接。本实施例中，所述参数设置单元1-2和显示器1-3集成为触摸式显示屏。

本实施例中，所述主控制***1还包括对所述伺服驱动装置和电动执行机构的相关工作参数进行实时监测的参数监测单元1-8，所述参数监测单元1-8与主控制器1-1相接。同时，所述主控制***1还包括以无线通信方式与上位机3进行双向通信的无线通讯模块一1-4。实际使用过程中，为方便起见，所述主控制***1还包括以无线通信方式与用户手机4进行双向通信的无线通讯模块二1-5。

另外，所述主控制***1还包括对所述电动执行机构动作方向上所存在的阻挡件进行监测的红外探测头1-7，红外探测头1-7与主控制器1-1相接。所述机床本体上安装有由主控制器1-1进行控制自动排障机构5，且自动排障机构5与主控制器1-1相接。本实施例中，所述自动排障机构5包括由所述伺服驱动装置进行驱动的传动机构和与所述传动机构相接的排障杆，所述伺服驱动装置与所述排障杆之间通过所述传动机构进行传动连接。

实际使用过程中，当被加工工件发生小幅度且肉眼不能发现的弯曲变形或移位时，则跟踪控制器2-1所记录的运动轨迹信号与主控制器1-1向所述伺服驱动装置发出的控制信号之间便会存在细微偏差，通过比较控制器2-2进行对比分析后便可得出二者间的偏差信息并相应推算出应对控制方案进行对应微调的微调方案；主控制器1-1接收到所述微调方案后，对所述微调方案进行分析处理，并按照微调后的控制方案对所述伺服驱动装置进行控制，以达到在不对被加工工件作任何调整的条件下，大幅提高加工精度的目的。

同时，实际工作过程中，通过红外探测头1-7对所述电动执行机构动作方向上所存在的阻挡件进行实时监测，当发现所述电动执行机构的动作方向上存在阻挡电动执行机构动作的阻挡件时，则通过主控制器1-1控制排障杆对所述阻挡件进行排除，提高了加工效率，且延长了设备的使用寿命，防止阻挡件与电动执行机构发生碰撞、影响加工精度等现象发生。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种工业用数控机床综合控制***，包括对安装于机床本体上的伺服驱动装置进行控制的主控制***(1)，所述主控制***(1)包括根据预先设计的控制方案对所述伺服驱动装置进行控制的主控制器(1-1)以及分别与主控制器(1-1)相接的存储器(1-6)、参数设置单元(1-2)和显示器(1-3)，所述主控制器(1-1)与所述伺服驱动装置相接，所述伺服驱动装置对安装于机床本体上的电动执行机构进行驱动且其与所述电动执行机构相接，其特征在于：还包括与主控制***(1)相接的辅助控制***(2)；所述辅助控制***(2)包括对所述电动执行机构的运动轨迹进行实时跟踪并记录的跟踪控制器(2-1)、与跟踪控制器(2-1)相接且对所述电动执行机构的运动位置进行实时检测的位置检测单元(2-4)、对跟踪控制器(2-1)所记录的运动轨迹信号与主控制器(1-1)向所述伺服驱动装置发出的控制信号进行对比分析的比较控制器(2-2)和根据比较控制器(2-2)的对比分析结果得出应对所述控制方案进行微调的微调方案并将所述微调方案同步传送至主控制器(1-1)的辅助控制器(2-3)，跟踪控制器(2-1)与比较控制器(2-2)相接，比较控制器(2-2)分别与辅助控制器(2-3)和主控制器(1-1)相接且辅助控制器(2-3)与主控制器(1-1)相接。

2.按照权利要求1所述的工业用数控机床综合控制***，其特征在于：所述主控制***(1)还包括对所述伺服驱动装置和电动执行机构的相关工作参数进行实时监测的参数监测单元(1-8)，所述参数监测单元(1-8)与主控制器(1-1)相接。

3.按照权利要求1或2所述的工业用数控机床综合控制***，其特征在于：所述主控制***(1)还包括以无线通信方式与上位机(3)进行双向通信的无线通讯模块一(1-4)。

4.按照权利要求1或2所述的工业用数控机床综合控制***，其特征在于：所述主控制***(1)还包括以无线通信方式与用户手机(4)进行双向通信的无线通讯模块二(1-5)。

5.按照权利要求1或2所述的工业用数控机床综合控制***，其特征在于：所述主控制***(1)还包括对所述电动执行机构动作方向上所存在的阻挡件进行监测的红外探测头(1-7)，红外探测头(1-7)与主控制器(1-1)相接；所述机床本体上安装有由主控制器(1-1)进行控制自动排障机构(5)，且自动排障机构(5)与主控制器(1-1)相接。

6.按照权利要求5所述的工业用数控机床综合控制***，其特征在于：所述自动排障机构(5)包括由所述伺服驱动装置进行驱动的传动机构和与所述传动机构相接的排障杆，所述伺服驱动装置与所述排障杆之间通过所述传动机构进行传动连接。

7.按照权利要求1或2所述的工业用数控机床综合控制***，其特征在于：所述参数设置单元(1-2)和显示器(1-3)集成为触摸式显示屏。

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