一种基于嵌入式数控机床控制系统及其实现方法与流程

文档序号:14056472阅读:585来源:国知局

一种数控机床控制系统及其实现方法,属于数控机床控制技术领域,主要涉及一种基于嵌入式数控机床控制系统及其实现方法。



背景技术:

随着科技的发展和社会的进步,数控机床行业得到了大力发展,对数控机床的精确控制逐渐成为衡量数控机床性能的标志。现有技术中,对数控机床的控制方式精确度不高,零件加工效果不理想,不满足人们的日常需求。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明公开了一种基于嵌入式数控机床控制系统及其实现方法,结构简单、控制精度高、系统稳定性和可靠性高,使用寿命长。

本发明的目的是这样实现的:

一种基于嵌入式数控机床控制系统,包括数据采集系统、数控系统、伺服系统、机床、位置检测系统、切削力检测系统、反馈系统和适应控制系统,所述数据采集系统、数控系统、伺服系统和机床依次建立连接关系,机床输出端分别通过位置检测系统和切削力检测系统与反馈系统和适应控制系统建立连接关系,反馈系统和适应控制系统输出端均与数据采集系统建立连接关系。

进一步地,所述数据采集系统包括并行连接的网卡采集部分和硬件采集部分,所述硬件采集部分包括并联连接的考勤信息采集电路、在制品工序信息采集电路和开关量信息采集电路。

进一步地,所述数控系统分别通过位置调节部分和速度调节部分与伺服系统建立连接关系。

进一步地,所述伺服系统包括伺服电机和与伺服电机相连接的伺服驱动器,所述伺服驱动器包括依次连接的伺服控制电路和ipm功率驱动电路。

进一步地,所述伺服控制电路包括fpga控制电路和arm控制电路,所述fpga控制电路包括fpga芯片和与fpga芯片相连接的第一外围电路,arm控制电路包括arm芯片和与arm芯片相连接的第二外围电路。

优选地,所述fpga芯片和arm芯片建立双向数据通信连接。

优选地,所述fpga芯片型号为xc33s700a,所述arm芯片型号为stm32f103,工作频率200khz。

进一步地,所述伺服控制电路包括无线传感系统,所述无线传感系统包括gprs传感系统和zigbee传感系统,所述zigbee传感系统包括若干zigbee节点,通过gprs无线网络实现串口设备与zigbee传感系统中的各zigbee节点的双向数据互通,所述zigbee节点包括协调器节点、终端节点和路由节点,gprs传感系统的波特率为9600;zigbee传感系统中zigbee节点设置在电动机床控制系统中机床上,通过zigbee节点与gprs的信息交互,控制人员通过手机客户端即可对数控机床进行控制。

一种基于嵌入式数控机床控制系统实现方法,包括以下步骤:

步骤一:对机床中的纵向滚珠丝杠和横向滚珠丝杠进行校对,并根据待加工零件的尺寸调节齿轮位置,保证数控机床的正常运转;

步骤二:启动电源,数控机床控制系统中的位置检测系统和切削力检测系统自检,进入待机状态;

步骤三:数控机床控制系统开始工作,反馈系统和适应控制系统对数控机床控制系统进行闭环监控,使数控机床控制系统顺利运行。

进一步地,步骤一所述齿轮包括两对齿轮组,所述齿轮组包括相互咬合的主动轮和从动轮。

优选地,所述齿轮的传动比为:

式中:i为齿轮的传动比,z2为从动轮齿数,z1为主动轮齿数。

本发明与现有技术相比,具有如下有益效果,本发明的结构合理,通过arm芯片与fpga芯片相互配合,对数控机床的控制系统进行控制,将zigbee网络与gprs网络信息交互,实现手机客户端远程对数控机床控制。本发明自动化程度高,系统运行稳定性和可靠性高,控制精度高,使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的整体结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

一种基于嵌入式数控机床控制系统,包括数据采集系统、数控系统、伺服系统、机床、位置检测系统、切削力检测系统、反馈系统和适应控制系统,所述数据采集系统、数控系统、伺服系统和机床依次建立连接关系,机床输出端分别通过位置检测系统和切削力检测系统与反馈系统和适应控制系统建立连接关系,反馈系统和适应控制系统输出端均与数据采集系统建立连接关系。

所述数据采集系统包括并行连接的网卡采集部分和硬件采集部分,所述硬件采集部分包括并联连接的考勤信息采集电路、在制品工序信息采集电路和开关量信息采集电路。

所述数控系统分别通过位置调节部分和速度调节部分与伺服系统建立连接关系。

所述伺服系统包括伺服电机和与伺服电机相连接的伺服驱动器,所述伺服驱动器包括依次连接的伺服控制电路和ipm功率驱动电路。

一种基于嵌入式数控机床控制系统实现方法,包括以下步骤:

步骤一:对机床中的纵向滚珠丝杠和横向滚珠丝杠进行校对,并根据待加工零件的尺寸调节齿轮位置,保证数控机床的正常运转;

步骤二:启动电源,数控机床控制系统中的位置检测系统和切削力检测系统自检,进入待机状态;

步骤三:数控机床控制系统开始工作,反馈系统和适应控制系统对数控机床控制系统进行闭环监控,使数控机床控制系统顺利运行。

步骤一所述齿轮包括两对齿轮组,所述齿轮组包括相互咬合的主动轮和从动轮。

应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本发明的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对

本技术:
的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本申请的保护范围,凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种数控机床控制系统,属于数控机床控制技术领域,主要涉及一种基于嵌入式数控机床控制系统;本发明包括数据采集系统、数控系统、伺服系统、机床、位置检测系统、切削力检测系统、反馈系统和适应控制系统,数据采集系统、数控系统、伺服系统和机床依次建立连接关系,机床输出端分别通过位置检测系统和切削力检测系统与反馈系统和适应控制系统建立连接关系,反馈系统和适应控制系统输出端均与数据采集系统建立连接关系;本发明同时公开该数控机床控制系统的实现方法,包括校对、启动、监控三个步骤。本发明自动化程度高,系统运行稳定性和可靠性高,控制精度高,使用寿命长。

技术研发人员:王江太;李寻;郝玉川
受保护的技术使用者:成都具鑫机械设备有限公司
技术研发日:2017.10.22
技术公布日:2018.03.30
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