专利名称：多数控系统的数控机床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机床领域，更具体地，是数控机床，特别是涉及一种多数控系统的数控机床。
背景技术：
数控机床是广泛应用于机械加工、制造业的重要装备，发展先进制造业，离不开高性能的数控机床和高素质的操作人才。数控机床包括控制系统、接口、执行机构、传感器和机械本体，控制系统通过接口向执行机构发出指令，将电信号转换为机械或力学量，并由机械本体做出规定的运动，完成相应的加工；而传感器将数控机床内部状况信息及外部环境信息反馈到控制系统，以备控制系统作出正确的反应。市场上现有数控机床的控制系统，其生产厂家和品牌、种类较多，主流的有西门子、三菱、发那克等，这些控制系统互不兼容又各有特点。数控机床的使用厂家可根据自身的加工要求、人员素质等特点，选用合适的控制系统，但一旦这些情况发生变化，如发生人员变动等，就要重新去适应操作系统，这给用户带来了使用上的不便。
发明内容
本实用新型要解决的是数控机床控制系统不兼容的问题，提供一种多数控系统的数控机床。
为此，本实用新型采用的技术方案是这样的多数控系统的数控机床，包括控制系统、接口、执行机构、传感器和机械本体，控制系统通过接口向执行机构发出指令，将电信号转换为机械或力学量，并由机械本体做出规定的运动，完成相应的加工；而传感器将数控机床内部状况信息及外部环境信息反馈到控制系统，以备控制系统作出正确的反应；其特征在于所述的控制系统包括至少两个，它还包括系统切换执行模块，通过切换执行模块在任意两个控制系统之间切换。
所述的切换执行模块可以为自动在线切换模块，由基于ARM核的嵌入式系统的中心测控单元控制，当中心测控单元获取所需的个性化参数后，实现切换执行模块的重构，同时发出指令控制切换执行模块完成数控系统连接方式的改变；也可以由手工切换控制电路控制，完成数控系统连接方式的改变。
为使系统的切换良好，切换执行模块由基于FPGA的控制、反馈信号切换执行模块、基于继电器组的直流电源及大电流信号切换执行模块、基于接触器组的强电电源及信号切换执行模块所组成。
本实用新型在一个数控机床上，安装了多套控制系统，当用户偏好使用A系统时，就可切换至A控制系统，当用户偏好使用B系统时，就可切换至B控制系统，这样仅需增加很少的投资，就可使一台机床具备多种风格特点；切换控制模式通过供电状况检测或自锁的手段确保切换严格模拟掉电插拔的方式完成，提高了切换的可靠性和安全性；由于采用了CPLD控制接触器组和继电器组，FPGA芯片直接用于切换，使得该控制切换模块，能在硬件配置一定的条件下，通过软件更改或设置，满足不同的应用对象和使用范围，具有很高的柔性化和很广的适应性，能适用于车床、磨床、铣床、刨床等多种机床使用，也可扩展用于加工中心；模块集成了多种通讯接口，方便联机以构成多种规模的应用系统；状态显示和测试点阵列可用于对应用对象运行状况的显示以及方便对应用对象的各种信号的测试。
图1是本实用新型切换执行模块的结构示意图。
具体实施方式
参见图1。模块分别由基于ARM核的嵌入式系统的中心测控单元、包括RS232、USB、CAN和广域网在内的多模式通讯接口、包括液晶、键盘和语音的多媒体人机交互模块、状态显示和测试点阵列、手工切换控制电路以及基于FPGA的控制、反馈信号切换执行模块、基于继电器组的直流电源及大电流信号切换执行模块、基于接触器组的强电电源及信号切换执行模块等所组成。具有自动在线切换和手工在线切换两种工作模式，其中自动在线切换由基于ARM核的嵌入式系统的中心测控单元控制，当中心测控单元通过通讯接口或人机交互模块获取包括应用对象、系统规模等一些个性化的参数后，实现切换执行模块的重构，同时发出指令控制切换执行模块完成数控系统连接方式的改变；而手工在线切换由手工切换控制电路控制切换执行模块完成。这两种切换控制模式通过供电状况检测或自锁的手段确保切换严格模拟掉电插拔的方式完成，以提高切换的可靠性和安全性。切换工作具体由执行模块承担，该执行模块根据信号的种类、特点分别采用接触器组、继电器组和FPGA芯片完成各类信号的切换连接。由于采用了CPLD控制接触器组和继电器组，FPGA芯片直接用于切换，使得该控制切换模块，能在硬件配置一定的条件下，通过软件更改或设置，以满足不同的应用对象和使用范围，体现出虚拟仪器的性能特点。同时，模块集成了多种通讯接口，方便联机以构成多种规模的应用系统。状态显示和测试点阵列可用于对应用对象运行状况的显示以及方便对应用对象的各种信号的测试。
权利要求1.多数控系统的数控机床，包括控制系统、接口、执行机构、传感器和机械本体，控制系统通过接口向执行机构发出指令，将电信号转换为机械或力学量，并由机械本体做出规定的运动，完成相应的加工；而传感器将数控机床内部状况信息及外部环境信息反馈到控制系统，以备控制系统作出正确的反应；其特征在于所述的控制系统包括至少两个，它还包括系统切换执行模块，通过切换执行模块在任意两个控制系统之间切换。
2.如权利要求1所述的多数控系统的数控机床，其特征在于所述的切换执行模块为自动在线切换模块，由基于ARM核的嵌入式系统的中心测控单元控制，当中心测控单元获取所需的个性化参数后，实现切换执行模块的重构，同时发出指令控制切换执行模块完成数控系统连接方式的改变。
3.如权利要求1所述的多数控系统的数控机床，其特征在于所述的切换执行模块由手工切换控制电路控制，完成数控系统连接方式的改变。
4.如权利要求1-3任一项所述的多数控系统的数控机床，其特征在于切换执行模块由基于FPGA的控制、反馈信号切换执行模块、基于继电器组的直流电源及大电流信号切换执行模块、基于接触器组的强电电源及信号切换执行模块所组成。
专利摘要本实用新型涉及一种多数控系统的数控机床，包括控制系统、接口、执行机构、传感器和机械本体，控制系统通过接口向执行机构发出指令，将电信号转换为机械或力学量，并由机械本体做出规定的运动，完成相应的加工；而传感器将数控机床内部状况信息及外部环境信息反馈到控制系统，以备控制系统作出正确的反应；其特征在于所述的控制系统包括至少两个，它还包括系统切换执行模块，通过切换执行模块在任意两个控制系统之间切换。本实用新型可根据用户偏好，选择使用的控制系统。
文档编号G05B19/414GK2916717SQ20062010432
公开日2007年6月27日 申请日期2006年6月5日 优先权日2006年6月5日
发明者傅建忠, 郭辉, 金昕炜, 郑亚平, 贺永, 任昆, 吴兹攀, 乔小东 申请人:杭州浙大辰光科技有限公司