专利名称：基于虚拟操作界面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，涉及数控机床，特别是一种基于虚拟界面的数控机床。
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。数控机床一般包括控制系统、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。现在数控机床的技术发展日新月异，功能越来越强大，其操作控制与传统机床是完全不同的，在实际生产中，出现了操作人才的断层，而数控机床的操作，主要是体现在其控制系统上。
现在市场上生产数控机床控制系统的厂商、品牌较多，主流的生产厂商有西门子，三菱，发那克等几家，这些厂家的机型相互间的兼容性较差，特别是体现在控制面板上，各家的面板排列、操作方式都不同。对学员来说，学会了一种品牌的机床，并不能顺利地操作另一种机床，还需要经过一段时间的熟悉；对培训学校来说，如果要培养较通用的人才，就需要配备多台不同厂家的机床以用于教学实习，显然这样增加了培训学校的成本。
发明内容
本实用新型要解决的是各类数控机床兼容性差的问题，提供一种可用于多类机床培训的，基于虚拟操作界面的数控机床。
本实用新型采用了如下的技术方案基于虚拟操作界面的数控机床，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显示器、界面交互模块、输入界面和控制模块，界面交互模块将预先设定的一种或多种操作界面呈现在显示器上，用户通过输入界面对数控机床发出控制指令；界面交互模块实时接收用户的输入操作信息，并将其过滤、转换后转发到控制模块；控制模块通过总线和高性能DSP运动控制卡通讯，发送出运动指令，由运动控制卡控制机床作出响应；同时将机床上的传感器系统的信息进行收集并反馈回控制模块。
所述的输入界面可以是键盘，也可以是鼠标、触摸屏等。
所述的界面交互模块和控制模块采用Com/DCom方式进行连接、通讯。
本实用新型通过界面交互模块、输入界面和控制模块来操作数控机床，实际上取代了真实机床上的面板和按钮，即以软件的形式实现了硬件的功能，可以称作是“虚拟仪器”；采用本实用新型的技术方案后，所呈现出来的操作界面完全由软件决定，生产厂商可视情况预设多种操作界面，针对市场上的各种机型，分别设计与其硬件面板一致的界面，通过切换，就可使学员学习掌握不同机型的操作使用；这样在同一台实验台上能学习多种机型，具有很好的兼容性，也大大降低了培训学校的设备成本。同时，操作界面的切换、增加都是通过软件实现的，一旦市场上有新的机型出现，通过较低成本的软件升级，就能使数控机床适应于新的机型，体现出了良好的扩展性和柔性化的设计理念。
图1是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
参见图1。附图省略了前叙部分的技术特征，着重体现了本实用新型的区别技术特征。界面交互模块将预先设定的一种或多种操作界面呈现在显示器上，用户通过输入界面发出控制指令；界面交互模块实时接收用户的输入操作信息，并将其过滤、转换后转发到控制模块；控制模块向机床发送运动指令，令其作出响应。
本实施例的界面交互模块采用Visual C++编写，提供对VBScript的支持，用户可以用VBScipt来实现自定义的G代码及M代码，及人机交互界面上操作按钮的定制功能。人机界面上的按钮基于CBitmapButton类进行构建，为了更方便的实现用户数据的输出及机床响应的输出，设计了CDlgBase的类，该类的接口如下class CDlgBase:public CDialog{public:
CDlgBase(CWnd*pParent＝NULL)；//无模态对话框virtual～CDlgBase()；public:
void GetSubDlg(CDlgBase**pSubDlg，int nIndex)const；void SetSubDlg(CDlgBase*pSubDlg，int nIndex)；void GetNextDlg(CDlgBase**pNextDlg)const；void GetUpDlg(CDlgBase**pUpDlg)const；void SetNextDlg(CDlgBase*pNextDlg)；void SetUpDlg(CDlgBase*pUpDlg)；void ShowDlg()；void HideDlg()；virtual CDlgBase*ButtonReturn()；///////*****′∧′按键，即返回键virtual CDlgBase*ButtonExpand()；//////*****″菜单扩展键virtual CDlgBase*ButtonFirst()；////////从左到右的五个功能键，依次为First，Second，virtual CDlgBase*ButtonSecond()；//////如果Second对话框存在返回该指针，否则返回this指针virtual CDlgBase*ButtonThird()；///////如果不是弹出下一级对话框的需要重载这些函数virtual CDlgBase*ButtonFourth()；/////
virtual CDlgBase*ButtonFifth()；//////publicvirtual BOOL DataChange(){return FALSE；}；virtual void KeyInput(UINT nKey，BOOL bShift＝FALSE)；virtual int SetEventEx(int nEvent){return 0；}；protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange*pDX)；//DDX/DDV supportvirtual void OnOK()；virtual void OnCancel()；protected:
CDlgBase*m_pUpDlg；CDlgBase*m_pNextDlg；/////后面一个对话框CDlgBase*m_aSubDlg[iMaxDlgSize]；protected:protectedvirtual BOOL PreTranslateMessage(MSG*pMsg)；public:
void SetCtrlFlag(UINT nFlag)；int GetPageSel()const；int GetPrevEditSel()const；CWnd*GetEditCtrI(int nIndex)；int GetCurEditSel()const；int SetCurEditSel(int nSel)；void AddEditCtrl(CWnd*pWnd)；private:
UINT m_nCtrlFlag；UINT m_nPageSel；int m_nCurEditSel；int m_nPrevEditSel；_ArrEdit m_arrEdit；CWnd*m_pFocus；CWnd*m_pFocusWnd；
CWnd*m_pOldFocus Wnd；用户通过修改配置对话框中的内容既可以实现动态切换操作界面，实时切换硬件配置。用户通过操作界面对机床进行操作，所提供的每一款操作界面均与工业中使用的采用硬件面板实现的数控系统操作全兼容。这样用户通过使用不同的操作界面，便可以掌握多个数控系统的使用方法，因而可以大大降低培训成本。由于各个软件模块间均以Com组件形式构建，以接口形式进行调用，便于扩展及自定义操作界面。
权利要求1.基于虚拟操作界面的数控机床，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显示器、界面交互模块、输入界面和控制模块，界面交互模块将预先设定的一种或多种操作界面呈现在显示器上，用户通过输入界面对数控机床发出控制指令；界面交互模块实时接收用户的输入操作信息，并将其过滤、转换后转发到控制模块；控制模块通过总线和高性能DSP运动控制卡通讯，发送出运动指令，由运动控制卡控制机床作出响应；同时将机床上的传感器系统的信息进行收集并反馈回控制模块。
2.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于所述的输入界面是键盘。
3.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于所述的输入界面是鼠标。
4.如权利要求1所述的数控机床，其特征在于所述的输入界面是触摸屏。
5.如权利要求1-4任一项所述的数控机床，其特征在于界面交互模块和控制模块采用Com/DCom方式进行连接、通讯。
专利摘要本实用新型公开了一种基于虚拟操作界面的数控机床，包括数控机床的硬件设施，其特征在于控制系统包括显示器、界面交互模块、输入界面和控制模块，界面交互模块将预先设定的一种或多种操作界面呈现在显示器上，用户通过输入界面对数控机床发出控制指令；界面交互模块实时接收用户的输入操作信息，并将其过滤、转换后转发到控制模块；控制模块通过总线和高性能DSP运动控制卡通讯，发送出运动指令，由运动控制卡控制机床作出响应；同时将机床上的传感器系统的信息进行收集并反馈回控制模块。本实用新型以软件取代了真实机床上的面板和按钮，可模拟、学习多种数控机床的操作。
文档编号G05B19/18GK2916716SQ20062010432
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, 贺永, 郭辉, 任昆, 乔小东, 吴兹攀, 杨克己, 金昕炜 申请人:杭州浙大辰光科技有限公司