专利名称：数控机床系统中实现三个z轴联动控制的方法
技术领域：
本发明涉及数控机床系统控制技术领域，具体的来说涉及数控机床系统
运动控制的技术领域，尤其涉及的是数控机床系统中三个z轴联动控制的方法。
背景技术：
在现有的技术中，XYZ3个轴联动的数控系统是很常见的。这样一次仅能 加工1个工件。对于有些用户而言，需要批量加工，此时就需要多个Z轴的 数控系统了，如三个Z轴的系统。这样数控系统中就一共存在5个轴了，开 发5个轴联动的数控系统需要消耗大量的人力，物力和时间。而用户需求该 系统的出发点是批量加工。也就是说，在加工时，这三个Z轴的动作是一样 的。于是我们给出了一种实现三个Z轴联动的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一
种数控机床系统中实现三个z轴联动控制的方法。
为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的 数控机床系统中实现三个Z轴联动控制的方法-
1) 、系统以一个轴为有效轴，并计算出该Z轴的运动控制信息；
2) 、系统根据外界指令保存各个Z轴运动与否的信息，三个Z轴运动与 否的可以相互切换；
3) 、系统将上述的一个Z轴的运动控制信息发送到其它Z轴上。 上述步骤2)中，三个Z轴运动与否的相互切换方法为
a、 得到目标的轴有效信息
b、 根据当前轴有效信息，记录下当前各有效轴的机械坐标
c、 计算出三个Z轴依次需要调整的距离d、 如果Z1轴需要调整，则使单独Z1轴有效，调整对应的距离
e、 如果Z2轴需要调整，则使单独Z2轴有效，调整对应的距离
f、 如果Z3轴需要调整，则使单独Z3轴有效，调整对应的距离
g、 三个Z轴全部调整完毕后，使目标的轴有效配置生效。 上述步骤l)中，有效轴可以更换，方法如下
a、 修改系统中记录的当前轴有效信息
b、 任选一个有效轴设置为系统计算运动控制信息便用的轴
c、 将该轴的机械坐标和工件厚度更新到系统中
d、 将各轴的机械坐标和轴有效信息通知给系统。
有益效果本发明所述的控制方法，可以有效的控制数控机床批量加工 中多个Z轴一起联动，增加工作效率，减少加工时间，且控制方法有效、可罪。
下面结合附图和具体实施方式
来详细说明本发明；
图l为本发明所述的三个Z轴联动的切换流程示意图。
具体实施例方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
数控机床系统中实现三个Z轴联动控制的方法，其原理为，调整使三个Z 轴具有同样的工件坐标时，对于同一个工件而言，它们的运动控制是一致的， 从而可以达到一个轴计算出的信息可以同时控制三个轴的效果，实际三个轴 的运动都是正确的，此时仅需要给用户一个合适的界面显示即可。可以通过 依次单个调整的方法达到工件坐标相同的效果。
该数控机床系统中实现三个z轴联动运动控制的方法，其主要特点是， 系统中实际只使用一个z轴的运动控制信息，系统以该一个z轴的运动控制 信息进行控制其它轴的运动，且三个z轴之间的运动与否可以切换操作。
具体为-1) 、系统中仅使用一个z轴相关的信息计算出所需的运动控制信息
2) 、系统中保存当前各个Z轴有效与否信息，每次改变均需要通知驱动
3) 、驱动拿到这份运动控制信息时，按要求给多个Z轴发送一样的控制
所述的在三个Z轴之间切换的方法
系统中会保存当前的轴有效信息、当前用来计算运动控制的轴号和所有 轴的机械坐标、三个工件的工件厚度。
a、 得到目标的轴有效信息
b、 根据当前轴有效信息，记录下当前各有效轴的机械坐标
bl.对于当前用来计算运动控制的轴，直接将系统中的机械坐标记 录到对应的位置
b2.对于有效轴，根据与当前轴的工件厚度差，可以计算到该有效 轴的机械坐标
b3.对于无效轴，其机械坐标没有修改过，无需改变
c、 计算出3个Z轴依次需要调整的距离 .cl给定安全位置
c2计算出目标有效轴的当前点的最大工件坐标
c3设置非有效轴移动到安全位置需要运动的距离
c4记录有效轴运动到得到的最大工件坐标的距离
c5检査所有有效轴的机械坐标，如果大于安全位置，对应减去相同
的距离
d、 如果Z1轴需要调整，则使单独Z1轴有效，调整对应的距离
e、 如果Z2轴需要调整，则使单独Z2轴有效，调整对应的距离
f、 如果Z3轴需要调整，则使单独Z3轴有效，调整对应的距离
g、 .三个Z轴全部调整完毕后，使目标的轴有效配置生效，通知驱动
设置轴有效的方法
a、修改系统中记录的当前轴有效信息b、任选一个有效轴设置为系统计算运动控制信息使用的轴 C、将该轴的机械坐标和工件厚度更新到系统中
d、将各轴的机械坐标和轴有效信息通知给驱动
以下结合附图1和一个例子来进行详细说明
例:系统原有Z1Z2轴同时生效，其中以Zl轴作为系统计算运动控制信
息使用的轴。现切换到Z2Z3轴同时生效。
步骤l:记录下目标为Z2Z3同时生效； 步骤2:记录下Z1， Z2轴的机械坐标；
步骤2. 1:直接将系统中的机械坐标记录到Zl轴的机械坐标。
步骤2.2:根据Z2轴与Z1轴的工件厚度差，可以计算出Z2轴的机 械坐标。Z2轴机械坐标二Z1轴机械坐标+ (Z2轴工件厚度-Zl轴工件 厚度)
步骤3:计算Zl, Z2， Z3轴需要调整的距离dl，d2，d3;
步骤3.1: Zl轴移动到安全位置。需要调整的距离为(31=安全位
置-zi轴机械坐标。 步骤3.2:计算Z2轴的工件坐标。d2=0。
步骤3. 3:计算Z3轴移动到与Z2轴工件坐标一致时需要运动的距 离d3和目标机械坐标M3。
步骤3.4:此时Z2轴和Z3轴的期望工件坐标一致。检查Z2， Z3轴 的期望机械坐标，如果存在某个轴的期望机械坐标大于安全高度， 本例中，即Z3期望机械坐标有可能大于安全高度，计算出差值a=M3-安全高度。
'步骤3.5: Z2轴需要调整的距离为d2=-a， Z3轴需要调整的距离为 d3=d3-a，此时Z3轴的目标机械坐标M3二安全高度。 步骤4:如果dl不等于0，设置Z1轴有效，运动距离dl。 步骤4.1:修改系统的有效轴为Z1轴。 步骤4. 2:将Zl轴设置为系统计算运动控制信息使用的轴。 步骤4. 3:将Zl轴的机械坐标和工件厚度更新到系统中。 步骤4. 4:将各轴机械坐标和只有Zl轴有效信息通知给驱动。步骤4.5:系统运动dl距离
步骤5:如果d2不等于0，设置Z2轴有效，运动距离d2。具体步骤与步 骤4相似，略。
步骤6:如果d3不等于0，设置Z3轴有效，运动距离d3。具体步骤与步
骤4相似，略。 步骤7:设置Z2， Z3轴有效。
步骤7. 1:修改系统的有效轴为Z2， Z3轴。
步骤7.2:任选一个有效轴，如Z2,为系统计算运动控制信息使用 的轴。
步骤7.3:将Z2轴的机械坐标和工件厚度更新到系统中。 步骤7.4:将各轴机械坐标和Z2， Z3轴有效信息通知给驱动。 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行 业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明 书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本 发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围 内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1、数控机床系统中实现三个Z轴联动控制的方法，其特征在于，包括以下步骤1)、系统以一个轴为有效轴，并计算出该Z轴的运动控制信息；2)、系统根据外界指令保存各个Z轴运动与否的信息，三个Z轴运动与否的可以相互切换；3)、系统将上述的一个Z轴的运动控制信息发送到其它Z轴上。
2、 根据权利要求1所述的数控机床系统中实现三个Z轴联动控制的方法， 其特征在于，所述步骤2)中，三个Z轴运动与否的相互切换方法为a、 得到目标的轴有效信息b、 根据当前轴有效信息，记录下当前各有效轴的机械坐标c、 计算出三个Z轴依次需要调整的距离d、 如果Z1轴需要调整，则使单独Z1轴有效，调整对应的距离e、 如果Z2轴需要调整，则使单独Z2轴有效，调整对应的距离f、 如果Z3轴需要调整，则使单独Z3轴有效，调整对应的距离g、 三个Z轴全部调整完毕后，使目标的轴有效配置生效。
3、 根据权利要求1所述的数控机床系统中实现三个Z轴联动控制的方法， 其特征在于，所述述步骤l)中，有效轴可以更换，方法如下-a、 修改系统中记录的当前轴有效信息b、 任选一个有效轴设置为系统计算运动控制信息使用的轴c、 将该轴的机械坐标和工件厚度更新到系统中d、 将各轴的机械坐标和轴有效信息通知给系统。
全文摘要
数控机床系统中实现三个Z轴联动控制的方法，其原理为，调整使三个Z轴具有同样的工件坐标时，对于同一个工件而言，它们的运动控制是一致的，从而可以达到一个轴计算出的信息可以同时控制三个轴的效果，实际三个轴的运动都是正确的。主要步骤为，系统以一个轴为有效轴，并计算出该Z轴的运动控制信息；系统根据外界指令保存各个Z轴运动与否的信息，三个Z轴运动与否的可以相互切换；系统将上述的一个Z轴的运动控制信息发送到其它Z轴上。本发明所述的控制方法，可以有效的控制数控机床批量加工中多个Z轴一起联动，增加工作效率，减少加工时间，且控制方法有效、可靠。
文档编号G05B19/04GK101620413SQ20091005548
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者余绵田, 敏 方, 汤同奎, 马红丽 申请人:上海奈凯电子科技有限公司;上海维宏电子科技有限公司