多軸數控銑床的控制裝置及其控制方法
2023-06-23 20:22:01
專利名稱：多軸數控銑床的控制裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種伺服控制裝置及其控制方法，特別涉及一種多軸隨動數控銑床的控制裝置及其控制方法。
背景技術：
數控工具機已經成為衡量一個國家製造業水平的重要標誌之一，在我國由製造業大國向製造業強國的發展過程中，數控工具機起著舉足輕重的作用。隨著生產技術的發展，用戶對產品的性能、精度要求越來越高，對生產的效率要求也越來越高，這就要求數控工具機向著高速化、高精度化方向發展。
發明內容
本發明的目的在於提供適用於多軸隨動數控銑床的一種高響應、高動態的控制裝置及其控制方法。為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供一種多軸數控銑床的控制裝置及其控制方法；
其中，所述多軸數控銑床的控制裝置，包含
運動控制單元，其根據相關工藝參數，計算得出各個伺服軸的速度及位置；以及分別與所述運動控制單元連接並受其信號控制的以下部件
若干個伺服驅動單元，將直流電逆變成三相交流電；每個所述伺服驅動單元還對應連接一根伺服軸的伺服電機並驅動其工作；
整流回饋電源單元，其將三相交流電整流成直流電，為連接在運動控制單元上的若干伺服驅動單元供電；
人機界面，其進行工藝參數的輸入、數據顯示及所有故障代碼的輸出；
遠程I/O模塊，對與其連接的執行元器件及傳感元器件進行相應的控制或信號檢測。所述多軸數控銑床是雙刀或四刀仿形進給銑床時，所述控制裝置驅動的多個伺服軸，包含移動支架的支架移動軸，旋轉機構的旋轉軸，多部傳動機構對應設置的多個傳動軸，以及多部進給機構對應設置的多個進給軸；所述雙刀仿形進給銑床的傳動軸及進給軸的數量都是兩個；所述四刀仿形進給銑床的傳動軸及進給軸數量都是四個。所述多軸數控銑床是三軸隨動在線切割數控銑床時，所述控制裝置驅動的多個伺服軸，包含帶動小車在傳送帶上運動的小車驅動軸，帶動鋸片旋轉的鋸片旋轉軸，以及帶動鋸片旋轉軸旋轉的進給推進軸。與所述遠程I/O模塊連接的傳感元器件包含所述雙刀或四刀仿形進給銑床中， 對其進給機構的前後極限位，以及移動支架的前後極限位進行感測的傳感器；或者，在所述三軸隨動在線切割數控銑床中，對其小車的前後極限位，以及進給推進軸的極限位進行感測的傳感器。與所述遠程I/O模塊連接的執行元器件包含所述三軸隨動在線切割數控銑床中設置的夾緊閥，其在小車與焊管的速度保持同步後夾緊小車，並在鋸切完成後鬆開。所述多軸數控銑床的控制方法，其包含
步驟1、啟動多軸驅動的控制裝置，並進行自檢若自檢通過，則進行步驟2 ；若自檢不通過，則進行故障檢測，在排除故障後，進行步驟2 ；
步驟2、利用人機界面設置系統參數，令多軸驅動的控制裝置進入準備狀態，運動控制單元控制伺服驅動單元啟動相應的若干伺服軸，使與所述若干伺服軸對應連接的若干鋸片旋轉；判斷鋸片旋轉是否已經按照在運動控制單元中設定的線速度進行，若是，進行步驟 3 ；若否，則繼續等待，直到鋸片旋轉的速度已經按照運動控制單元設定的線速度旋轉； 步驟3、銑床進入自動狀態，判斷主機生產線是否啟動，若是，則進行步驟4; 步驟4、與若干伺服驅動單元連接的測長編碼器啟動，來測量焊管的長度和線速度，並發送給運動控制單元，若測長編碼器工作正常，運動控制單元收到了測長編碼器的數據，則進行步驟5，若否，則控制生產線停止，檢查原因，排除故障後，重新進行步驟3 ；
步驟5、當測長編碼器累計長度接近設定管長時，運動控制單元發出信號，控制相應的若干伺服軸啟動，帶動該銑床上與該伺服軸連接的移動支架或小車運動，使該移動支架或小車攜帶其裝設的鋸片向著待切割的焊管運動；並使得所述移動支架或小車的運動速度， 與焊管的運動速度保持同步時，所述測長編碼器的累計管長正好為所設定的管長；
判斷是否完成了上述操作，若是，進行步驟6，若否，判斷是否存在故障若存在故障， 則生產線停止，檢查原因，排除故障後進行步驟3，若不存在故障，則重新進行步驟5 ；
步驟6、運動控制單元發出信號，使對應控制所述若干鋸片向焊管旋轉推進或進給推進的若干伺服軸啟動，並按照運動控制單元設定的推進曲線，對焊管進行切割；切割完成後， 使該些若干伺服軸反轉，並返回原點；
步驟7、判斷是否完成了步驟6的所述操作，若是，則使連接所述移動支架或小車的若干伺服軸分離同步，停止並反轉、高速返回至該些伺服軸的原點位置，等待下一個切割周期的到來；若否，判斷是否存在故障若存在故障，則生產線停止，檢查原因，排除故障後進行步驟3，若不存在故障，則重新進行步驟6。所述控制方法是針對雙刀或四刀仿形進給銑床中，包含其移動支架的支架移動軸，旋轉機構的旋轉軸，多部傳動機構對應設置的多個傳動軸，以及多部進給機構對應設置的多個進給軸進行的多軸驅動控制；所述雙刀仿形進給銑床的傳動軸及進給軸的數量都是兩個；所述四刀仿形進給銑床的傳動軸及進給軸數量都是四個；
或者，所述控制方法是針對三軸隨動在線切割數控銑床中，包含帶動小車在傳送帶上運動的小車驅動軸，帶動鋸片旋轉的鋸片旋轉軸，以及帶動鋸片旋轉軸旋轉的進給推進軸進行的多軸驅動控制。所述步驟2中的若干伺服軸，是雙刀或四刀仿形進給銑床中兩個或四個傳動軸， 或者是所述三軸隨動在線切割數控銑床的鋸片旋轉軸；
所述步驟2中經由人機界面輸入的系統參數，包含焊管的長度、材質、焊管外徑、壁厚、 鋸片類型、鋸片直徑、鋸片厚度、鋸片齒數、最大齒負荷。所述步驟5及步驟7中的若干伺服軸，是雙刀或四刀仿形進給銑床的支架移動軸， 或者是所述三軸隨動在線切割數控銑床的小車驅動軸。所述步驟6中的若干伺服軸，是雙刀或四刀仿形進給銑床的一個旋轉軸及兩個或四個的進給軸，或者是所述三軸隨動在線切割數控銑床的進給推進軸。與現有技術相比，本發明所述多軸數控銑床的控制裝置及其控制方法，其優點在於本發明所述控制裝置，運行穩定、可靠性高；各個單元之間通信速度快，驅動及電機動態響應快，精度高；通過人機界面輸入相關工藝參數，可設定規格要求範圍內的任何規格， 設備適應性強；最大可擴展至64根軸的驅動控制，設備可擴展性強；所有故障信息，還可通過人機界面查詢，方便設備維護。配合所述控制裝置提出的控制方法，能夠適用於例如雙刀仿形進給銑床的6軸，四刀仿形進給銑床的10軸，或三軸隨動在線切割數控銑床的3軸等各種多軸數控銑床的多軸驅動。
圖1是本發明所述多軸數控銑床的控制裝置的結構示意框圖； 圖2是實施例1中所述多軸數控銑床的控制方法的流程圖3是實施例2中所述多軸數控銑床的控制方法的流程圖。
具體實施例方式以下結合
本發明的具體實施方式
。如圖1所示，本發明所述多軸數控銑床的控制裝置，包含運動控制單元1，以及分別與運動控制單元1連接的整流回饋電源單元4、若干個伺服驅動單元2、人機界面5(HMI) 及遠程I/O模塊6 ；其中每個所述伺服驅動單元2還對應與一根伺服軸3的伺服電機相連接。優選的，所述運動控制單元1採用西門子公司基於SINAMICS S120驅動平臺的驅動系統的SIM0TI0N D作為整個設備的控制中樞，其將邏輯控制、運動控制(定位、同步等)以及工藝控制(壓力、溫度控制等)集中在同一個系統中。本發明還利用了其電子齒輪(Gear in & Gear out)、電子凸輪(CAM In)及定位控制(Position)等功能，可以實現多軸驅動，並具有良好的控制精度。所述運動控制單元1通過Drive-CLiQ接口，分別與所述整流回饋電源單元4、伺服驅動單元2連接，實現實時同步通信及快速數據交換。具體的，由SIM0TI0N D的所述運動控制單元1中集成的⑶320驅動控制模塊，來負責所有伺服驅動單元2的控制及協調，實現對各軸的速度環、電流環、位置環的控制。根據軸數的不同，還可以增加CU320驅動控制模塊的個數，一個CU320驅動控制模塊可控制6 根伺服軸；一個SIM0TI0N D型運動控制單元1最多能控制64根軸。所述整流回饋電源單元4將三相交流電整流成直流電，供給各個伺服驅動單元2， 並能將制動能量直接反饋到電網，低碳節能。所述伺服驅動單元2將MOV的直流電逆變成三相交流電，來驅動所述伺服軸3的伺服電機。所述伺服軸3的伺服電機，採用SIEMENS 1FT6系列的永磁同步電機，具有位置速度反饋功能，可以滿足在動態性能、調速範圍以及速度和位置、精度等方面的最高要求，內置有絕對值編碼器，專用於高性能工具機。所述伺服電機3也通過Drive-CLiQ接口連接至其伺服驅動單元2。所述人機界面5 (HMI)選用SIEMENS的MP277系列，作為用戶所有工藝參數的輸入、顯示數據及所有故障代碼的輸出之用。
6
所述遠程I/O模塊6是放在現場操作臺裡的，便於銑床機身的閥等執行元器件的控制及傳感器等傳感元器件的信號檢測。本發明所述遠程I/O模塊6採用SIEMENS的 ET200S系列，其與運動控制單元1採用PR0FIBUS-DP方式通訊。基於上述控制裝置，介紹通用於多軸數控銑床的一種控制方法 步驟a 通過人機界面5設定所需的工藝參數，控制機組的啟停；
步驟b 根據人機界面5的設定，SIM0TI0N D型的運動控制單元1計算出數控系統各個伺服軸3需要的速度及位置，以及外部若干執行元器件及傳感元器件需要進行的動作，下發至各個伺服驅動單元2及所述遠程I/O模塊6 ；
步驟c 所述若干伺服驅動單元2及遠程I/O模塊6，將接到SIM0TI0N D運動控制單元 1的指令進行轉化後，對應驅動各個伺服軸3，及若干執行元器件和傳感元器件完成所需的動作；
步驟d —個工藝周期完成，並等待下一個工藝周期。通過以下兩個實施例來具體說明上述控制方法 實施例1
本實施例中所述控制方法，適用於雙刀仿形進給銑床對冶金行業稍大焊管定尺在線切割。本實施例所述控制方法，具體是對該銑床上移動支架的支架移動軸，旋轉機構的旋轉軸，兩部傳動機構對應設置的兩個傳動軸，以及兩部進給機構對應設置的兩個進給軸進行的6軸驅動。雙刀仿形進給銑床中，由所述支架移動軸帶動移動支架，在生產線中做整體的直線往復運動。銑床中設置了兩個鋸切機構。每個所述傳動機構的動力電機，通過傳動軸對應連接一個鋸切機構的鋸片並帶動其旋轉。每個進給機構的進給軸，連接並帶動其中一個鋸片進行徑向切削。旋轉齒輪組的旋轉軸，通過連接傳動機構的動力電機，使該旋轉機構轉動，進而使固定連接在旋轉機構內的兩組所述進給機構及鋸片的連接組合，能夠與該旋轉機構一起轉動，實現鋸片的旋轉切割。即是說，所述鋸片能夠以進給與旋轉結合的方式對大規格的鋼管進行切斷，鋸片對鋼管只會產生很小的壓力，不會造成管壁管口變形。本實施例所述控制方法，需要根據焊管生產速度的變化，來控制上述銑床中6個伺服軸的速度變化。尤其是需要控制支架移動軸所帶的移動支架，去跟蹤同步焊管的生產線速度；在實際管長與設定管長一致時，保證所述移動支架的移動速度與生產線的速度同步。因為只有移動支架與焊管的速度保持同步了，兩部鋸片才能進行旋轉進給切割，否則鋸片就會被崩裂，或者出現斜切口 ；這就會涉及對支架移動軸何時啟動、加速度多少、何時與焊管達到同步等等的控制。另外，對應圖1所示的控制裝置，本實施例中與所述遠程I/O模塊6連接的傳感元器件主要包含對進給機構的前後極限位以及移動支架的前後極限位進行感測的傳感器； 當任一極限位到達後，所述控制方法應當控制相應的伺服軸的驅動急停，並在人機界面5 (HMI)上顯示相關故障提示信息。如圖2所示，本實施針對雙刀仿形進給銑床的所述控制方法，其實施步驟如下 步驟1、啟動多軸驅動的控制裝置，並進行自檢若自檢通過，則進行步驟2 ；若自檢不
通過，則進行故障檢測，在排除故障後，進行步驟2。步驟2、利用人機界面5 (HMI)設置系統參數，令多軸驅動的控制裝置進入準備狀態，運動控制單元1控制對應兩個傳動機構的伺服驅動單元2啟動，使與兩個傳動軸對應連接的所述兩個鋸片旋轉；判斷鋸片旋轉是否已經按照在運動控制單元1中設定的線速度進行，若是，進行步驟3 ；若否，則繼續等待，直到鋸片旋轉的速度已經按照運動控制單元1設定的線速度旋轉。其中，經由人機界面5 (HMI)輸入的系統參數，包含焊管的長度、材質、焊管外徑、 壁厚、鋸片類型、鋸片直徑、鋸片厚度、鋸片齒數、最大齒負荷等等。步驟3、銑床進入自動狀態，判斷主機生產線是否啟動，若是，則進行步驟4。步驟4、與若干伺服驅動單元2連接的測長編碼器啟動，來測量焊管的長度和線速度，並發送給運動控制單元1，若測長編碼器工作正常，運動控制單元1收到了測長編碼器的數據，則進行步驟5，若否，則控制生產線停止，檢查原因，排除故障後，重新進行步驟3。步驟5、當測長編碼器累計長度快達到設定管長時，運動控制單元1發出信號，使支架移動軸快速啟動，帶動支架運動，並使得移動支架的運動速度和焊管的運動速度保持同步時，剛好測長編碼器的累計管長為所設定的管長；
判斷是否完成了上述操作，若是，進行步驟6，若否，判斷是否存在故障若存在故障， 則生產線停止，檢查原因，排除故障後進行步驟3，若不存在故障，則重新進行步驟5。步驟6、運動控制單元1發出信號，控制旋轉軸與兩部進給軸快速啟動，並按照運動控制單元1設定的推進曲線，對焊管進行切割；切割完成後，旋轉軸與進給軸快速反轉， 並返回原點。步驟7、判斷是否完成了步驟6的所述操作，若是，則使支架移動軸分離同步，快速停止並反轉、高速返回至支架移動軸的原點位置，等待下一個切割周期的到來；若否，判斷是否存在故障若存在故障，則生產線停止，檢查原因，排除故障後進行步驟3，若不存在故障，則重新進行步驟6。上述控制方法，也能夠適用於四刀仿形進給銑床中的10軸驅動，具體控制了該銑床上移動支架的支架移動軸，旋轉機構的旋轉軸，四部傳動機構對應設置的四個傳動軸，以及四部進給機構對應設置的四個進給軸。所述四部傳動機構及四部進給機構分別連接了銑床的四部鋸切機構。其控制方法的步驟與上述基本相同，只需要將兩刀仿形進給銑床中涉及兩個傳動軸及兩個進給軸的描述，替換為四個傳動軸及四個進給軸的描述，上述控制方法即能夠適用於四刀仿形進給銑床的切割控制。實施例2
本實施例中所述控制方法，適用於三軸隨動在線切割數控銑床對焊管定尺在線切割。 本實施例所述控制方法，具體是對該銑床上小車驅動軸、進給推進軸和鋸片旋轉軸進行的3 軸驅動。所述三軸隨動在線切割數控銑床中，小車驅動軸帶動小車在傳送帶上運動；進給推進軸設置在小車上，進給推進軸帶動鋸片旋轉軸運動，鋸片旋轉軸帶動銑切鋸片旋轉。需要根據焊管生產速度的變化，控制小車驅動軸的速度改變當測長編碼器累計長度快到設定管長時，運動控制單元1發出信號，小車驅動軸快速啟動，並在管長到達設定管長時，令小車的速度保持與焊管的速度同步，進給推進軸快速啟動按照控制單元計算出的曲線，進行焊管切割。鋸片旋轉速度，是根據相關工藝參數由控制單元1計算所得。另外，對應圖1所示的控制裝置，本實施例中與所述遠程I/O模塊6連接的傳感元器件主要包含對小車的前後極限位以及推進軸的極限位進行感測的傳感器；當任一極限位到達後，所述控制方法應當控制相應的伺服軸的驅動急停，並在人機界面5 (HMI)上顯示相關故障提示信息。而與所述遠程I/O模塊6連接的執行元器件主要是夾緊閥，當小車與焊管的速度保持同步後，該閥執行夾緊動作，提高鋸切的穩定性，當鋸切完成後，夾緊閥鬆開， 小車開始降速、反轉並高速返回原點。如圖3所示，本實施例所述針對三軸隨動在線切割數控銑床的控制方法，與上述實施例中的步驟基本類似，具體包含
步驟1、啟動多軸驅動的控制裝置，並進行自檢若自檢通過，則進行步驟2 ；若自檢不通過，則進行故障檢測，在排除故障後，進行步驟2。步驟2、利用人機界面5 (HMI)設置系統參數，令多軸驅動的控制裝置進入準備狀態，運動控制單元1控制伺服驅動單元2啟動鋸片旋轉軸，並判斷鋸片旋轉軸是否已經按照運動控制單元1設定的線速度旋轉，若是，進行步驟3 ；若否，則繼續等待，直到鋸片旋轉軸已經按照運動控制單元1設定的線速度旋轉。其中，經由人機界面5 (HMI)輸入的系統參數，包含焊管的長度、材質、焊管外徑、 壁厚、鋸片類型、鋸片直徑、鋸片厚度、鋸片齒數、最大齒負荷等等。步驟3、銑床進入自動狀態，判斷主機生產線是否啟動，若是，則進行步驟4。步驟4、與若干伺服驅動單元2連接的測長編碼器啟動，來測量焊管的長度和線速度，並發送給運動控制單元1，若測長編碼器工作正常，運動控制單元1收到了測長編碼器的數據，則進行步驟5，若否，則控制生產線停止，檢查原因，排除故障後，重新進行步驟3。步驟5、當測長編碼器累計長度快達到設定管長時，運動控制單元1發出信號，小車驅動軸快速啟動，帶動小車運動，並使得當小車的運動速度和焊管的運動速度保持同步時，剛好測長編碼器的累計管長為所設定的管長；
判斷是否完成了上述操作，若是，進行步驟6，若否，判斷是否存在故障若存在故障， 則生產線停止，檢查原因，排除故障後進行步驟3，若不存在故障，則重新進行步驟5。步驟6、運動控制單元發出信號，進給推進軸快速啟動，按照運動控制單元設定的推進曲線，對焊管進行切割，切割完成後，進給推進軸快速反轉，並返回原點。步驟7、判斷是否完成了步驟6的所述操作，若是，則使小車驅動軸分離同步，快速停止並反轉、高速返回至小車原點位置，等待下一個切割周期的到來；若否，判斷是否存在故障若存在故障，則生產線停止，檢查原因，排除故障後進行步驟3，若不存在故障，則重新進行步驟6。綜上所述，本發明所述控制裝置優選使用了西門子公司的工控產品，設備運行穩定、可靠性高；各個控制、驅動單元之間使用Drive-CLiQ接口，通信速度快，驅動及電機動態響應快，精度高；通過人機界面輸入相關工藝參數，可設定規格要求範圍內的任何規格， 設備適應性強；最大可擴展至64根軸的驅動控制，設備可擴展性強；所有故障信息，還可通過人機界面查詢，方便設備維護。配合所述控制裝置提出的控制方法，能夠適用於例如雙刀仿形進給銑床的6軸，四刀仿形進給銑床的10軸，或三軸隨動在線切割數控銑床的3軸等各種多軸數控銑床的多軸驅動。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種多軸數控銑床的控制裝置，其特徵在於，包含運動控制單元(1)，其根據相關工藝參數，計算得出各個伺服軸(3)的速度及位置；以及分別與所述運動控制單元(1)連接並受其信號控制的以下部件若干個伺服驅動單元(2)，將直流電逆變成三相交流電；每個所述伺服驅動單元(2)還對應連接一根伺服軸(3)的伺服電機並驅動其工作；整流回饋電源單元(4)，其將三相交流電整流成直流電，為連接在運動控制單元(1)上的若干伺服驅動單元(2)供電；人機界面(5)，其進行工藝參數的輸入、數據顯示及所有故障代碼的輸出；遠程I/O模塊(6)，對與其連接的執行元器件及傳感元器件進行相應的控制或信號檢測。
2.如權利要求1所述多軸數控銑床的控制裝置，其特徵在於，所述多軸數控銑床是雙刀或四刀仿形進給銑床時，所述控制裝置驅動的多個伺服軸 (3)，包含移動支架的支架移動軸，旋轉機構的旋轉軸，多部傳動機構對應設置的多個傳動軸，以及多部進給機構對應設置的多個進給軸；所述雙刀仿形進給銑床的傳動軸及進給軸的數量都是兩個；所述四刀仿形進給銑床的傳動軸及進給軸數量都是四個。
3.如權利要求1所述多軸數控銑床的控制裝置，其特徵在於，所述多軸數控銑床是三軸隨動在線切割數控銑床時，所述控制裝置驅動的多個伺服軸 (3)，包含帶動小車在傳送帶上運動的小車驅動軸，帶動鋸片旋轉的鋸片旋轉軸，以及帶動鋸片旋轉軸旋轉的進給推進軸。
4.如權利要求2或3所述多軸數控銑床的控制裝置，其特徵在於，與所述遠程I/O模塊(6)連接的傳感元器件包含所述雙刀或四刀仿形進給銑床中，對其進給機構的前後極限位，以及移動支架的前後極限位進行感測的傳感器；或者，在所述三軸隨動在線切割數控銑床中，對其小車的前後極限位，以及進給推進軸的極限位進行感測的傳感器，與所述遠程I/O模塊(6)連接的執行元器件包含所述三軸隨動在線切割數控銑床中設置的夾緊閥，其在小車與焊管的速度保持同步後夾緊小車，並在鋸切完成後鬆開。
5.一種多軸數控銑床的控制方法，其特徵在於，包含步驟1、啟動多軸驅動的控制裝置，並進行自檢若自檢通過，則進行步驟2 ；若自檢不通過，則進行故障檢測，在排除故障後，進行步驟2 ；步驟2、利用人機界面(5)設置系統參數，令多軸驅動的控制裝置進入準備狀態，運動控制單元(1)控制伺服驅動單元(2)啟動相應的若干伺服軸(3)，使與所述若干伺服軸(3) 對應連接的若干鋸片旋轉；判斷鋸片旋轉是否已經按照在運動控制單元(1)中設定的線速度進行，若是，進行步驟3 ；若否，則繼續等待，直到鋸片旋轉的速度已經按照運動控制單元 (1)設定的線速度旋轉；步驟3、銑床進入自動狀態，判斷主機生產線是否啟動，若是，則進行步驟4 ； 步驟4、與若干伺服驅動單元(2)連接的測長編碼器啟動，來測量焊管的長度和線速度，並發送給運動控制單元(1)，若測長編碼器工作正常，運動控制單元(1)收到了測長編碼器的數據，則進行步驟5，若否，則控制生產線停止，檢查原因，排除故障後，重新進行步驟 3 ；步驟5、當測長編碼器累計長度接近設定管長時，運動控制單元(1)發出信號，控制相應的若干伺服軸(2)啟動，帶動該銑床上與該伺服軸(2)連接的移動支架或小車運動，使該移動支架或小車攜帶其裝設的鋸片向著待切割的焊管運動；並使得所述移動支架或小車的運動速度，與焊管的運動速度保持同步時，所述測長編碼器的累計管長正好為所設定的管長；判斷是否完成了上述操作，若是，進行步驟6，若否，判斷是否存在故障若存在故障， 則生產線停止，檢查原因，排除故障後進行步驟3，若不存在故障，則重新進行步驟5 ；步驟6、運動控制單元(1)發出信號，使對應控制所述若干鋸片向焊管旋轉推進或進給推進的若干伺服軸(3)啟動，並按照運動控制單元(1)設定的推進曲線，對焊管進行切割； 切割完成後，使該些若干伺服軸(3)反轉，並返回原點；步驟7、判斷是否完成了步驟6的所述操作，若是，則使連接所述移動支架或小車的若干伺服軸(3)分離同步，停止並反轉、高速返回至該些伺服軸(3)的原點位置，等待下一個切割周期的到來；若否，判斷是否存在故障若存在故障，則生產線停止，檢查原因，排除故障後進行步驟3，若不存在故障，則重新進行步驟6。
6.如權利要求5所述多軸數控銑床的控制方法，其特徵在於，所述控制方法是針對雙刀或四刀仿形進給銑床中，包含其移動支架的支架移動軸，旋轉機構的旋轉軸，多部傳動機構對應設置的多個傳動軸，以及多部進給機構對應設置的多個進給軸進行的多軸驅動控制；所述雙刀仿形進給銑床的傳動軸及進給軸的數量都是兩個；所述四刀仿形進給銑床的傳動軸及進給軸數量都是四個；或者，所述控制方法是針對三軸隨動在線切割數控銑床中，包含帶動小車在傳送帶上運動的小車驅動軸，帶動鋸片旋轉的鋸片旋轉軸，以及帶動鋸片旋轉軸旋轉的進給推進軸進行的多軸驅動控制。
7.如權利要求6所述多軸數控銑床的控制方法，其特徵在於，所述步驟2中的若干伺服軸(3)，是雙刀或四刀仿形進給銑床中兩個或四個傳動軸，或者是所述三軸隨動在線切割數控銑床的鋸片旋轉軸；所述步驟2中經由人機界面(5)輸入的系統參數，包含焊管的長度、材質、焊管外徑、壁厚、鋸片類型、鋸片直徑、鋸片厚度、鋸片齒數、最大齒負荷。
8.如權利要求7所述多軸數控銑床的控制方法，其特徵在於，所述步驟5及步驟7中的若干伺服軸(3)，是雙刀或四刀仿形進給銑床的支架移動軸， 或者是所述三軸隨動在線切割數控銑床的小車驅動軸。
9.如權利要求8所述多軸數控銑床的控制方法，其特徵在於，所述步驟6中的若干伺服軸(3)，是雙刀或四刀仿形進給銑床的一個旋轉軸及兩個或四個的進給軸，或者是所述三軸隨動在線切割數控銑床的進給推進軸。
全文摘要
本發明涉及一種多軸數控銑床的控制裝置及其控制方法，根據相關工藝參數，由運動控制單元計算得出各個伺服軸的速度及位置；由整流回饋電源單元對三相交流電進行整流為各單元供電；由分別連接運動控制單元的若干個伺服驅動單元，將直流電逆變成三相交流電，來對應驅動相連接的伺服軸的伺服電機。本發明的控制裝置運行穩定、可靠性高；各個單元之間通信速度快，驅動及電機動態響應快，精度高；通過人機界面輸入相關工藝參數，可設定規格要求範圍內的任何規格，設備適應性強；最大可擴展至64根軸的驅動控制，設備可擴展性強；所有故障信息，還可通過人機界面查詢，方便設備維護。與之配合的控制方法，能夠適用於各種多軸數控銑床的多軸驅動。
文檔編號G05B19/19GK102339035SQ20111021425
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月29日 優先權日2011年7月29日
發明者周燕強 申請人:上海先德機械工程有限公司