專利名稱：數控機床系統(tǒng)中實現三個z軸聯動控制的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數控機床系統(tǒng)控制技術領域，具體的來說涉及數控機床系統(tǒng)
運動控制的技術領域，尤其涉及的是數控機床系統(tǒng)中三個z軸聯動控制的方法。
背景技術：
在現有的技術中，XYZ3個軸聯動的數控系統(tǒng)是很常見的。這樣一次僅能 加工1個工件。對于有些用戶而言，需要批量加工，此時就需要多個Z軸的 數控系統(tǒng)了，如三個Z軸的系統(tǒng)。這樣數控系統(tǒng)中就一共存在5個軸了，開 發(fā)5個軸聯動的數控系統(tǒng)需要消耗大量的人力，物力和時間。而用戶需求該 系統(tǒng)的出發(fā)點是批量加工。也就是說，在加工時，這三個Z軸的動作是一樣 的。于是我們給出了一種實現三個Z軸聯動的方法。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于，克服現有技術中存在的問題，提供一
種數控機床系統(tǒng)中實現三個z軸聯動控制的方法。
為了解決上述問題本發(fā)明的技術方案是這樣的 數控機床系統(tǒng)中實現三個Z軸聯動控制的方法-
1) 、系統(tǒng)以一個軸為有效軸，并計算出該Z軸的運動控制信息；
2) 、系統(tǒng)根據外界指令保存各個Z軸運動與否的信息，三個Z軸運動與 否的可以相互切換；
3) 、系統(tǒng)將上述的一個Z軸的運動控制信息發(fā)送到其它Z軸上。 上述步驟2)中，三個Z軸運動與否的相互切換方法為
a、 得到目標的軸有效信息
b、 根據當前軸有效信息，記錄下當前各有效軸的機械坐標
c、 計算出三個Z軸依次需要調整的距離d、 如果Z1軸需要調整，則使單獨Z1軸有效，調整對應的距離
e、 如果Z2軸需要調整，則使單獨Z2軸有效，調整對應的距離
f、 如果Z3軸需要調整，則使單獨Z3軸有效，調整對應的距離
g、 三個Z軸全部調整完畢后，使目標的軸有效配置生效。 上述步驟l)中，有效軸可以更換，方法如下
a、 修改系統(tǒng)中記錄的當前軸有效信息
b、 任選一個有效軸設置為系統(tǒng)計算運動控制信息便用的軸
c、 將該軸的機械坐標和工件厚度更新到系統(tǒng)中
d、 將各軸的機械坐標和軸有效信息通知給系統(tǒng)。
有益效果本發(fā)明所述的控制方法，可以有效的控制數控機床批量加工 中多個Z軸一起聯動，增加工作效率，減少加工時間，且控制方法有效、可罪。
下面結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發(fā)明；
圖l為本發(fā)明所述的三個Z軸聯動的切換流程示意圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了 解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
數控機床系統(tǒng)中實現三個Z軸聯動控制的方法，其原理為，調整使三個Z 軸具有同樣的工件坐標時，對于同一個工件而言，它們的運動控制是一致的， 從而可以達到一個軸計算出的信息可以同時控制三個軸的效果，實際三個軸 的運動都是正確的，此時僅需要給用戶一個合適的界面顯示即可?？梢酝ㄟ^ 依次單個調整的方法達到工件坐標相同的效果。
該數控機床系統(tǒng)中實現三個z軸聯動運動控制的方法，其主要特點是， 系統(tǒng)中實際只使用一個z軸的運動控制信息，系統(tǒng)以該一個z軸的運動控制 信息進行控制其它軸的運動，且三個z軸之間的運動與否可以切換操作。
具體為-1) 、系統(tǒng)中僅使用一個z軸相關的信息計算出所需的運動控制信息
2) 、系統(tǒng)中保存當前各個Z軸有效與否信息，每次改變均需要通知驅動
3) 、驅動拿到這份運動控制信息時，按要求給多個Z軸發(fā)送一樣的控制
所述的在三個Z軸之間切換的方法
系統(tǒng)中會保存當前的軸有效信息、當前用來計算運動控制的軸號和所有 軸的機械坐標、三個工件的工件厚度。
a、 得到目標的軸有效信息
b、 根據當前軸有效信息，記錄下當前各有效軸的機械坐標
bl.對于當前用來計算運動控制的軸，直接將系統(tǒng)中的機械坐標記 錄到對應的位置
b2.對于有效軸，根據與當前軸的工件厚度差，可以計算到該有效 軸的機械坐標
b3.對于無效軸，其機械坐標沒有修改過，無需改變
c、 計算出3個Z軸依次需要調整的距離 .cl給定安全位置
c2計算出目標有效軸的當前點的最大工件坐標
c3設置非有效軸移動到安全位置需要運動的距離
c4記錄有效軸運動到得到的最大工件坐標的距離
c5檢査所有有效軸的機械坐標，如果大于安全位置，對應減去相同
的距離
d、 如果Z1軸需要調整，則使單獨Z1軸有效，調整對應的距離
e、 如果Z2軸需要調整，則使單獨Z2軸有效，調整對應的距離
f、 如果Z3軸需要調整，則使單獨Z3軸有效，調整對應的距離
g、 .三個Z軸全部調整完畢后，使目標的軸有效配置生效，通知驅動
設置軸有效的方法
a、修改系統(tǒng)中記錄的當前軸有效信息b、任選一個有效軸設置為系統(tǒng)計算運動控制信息使用的軸 C、將該軸的機械坐標和工件厚度更新到系統(tǒng)中
d、將各軸的機械坐標和軸有效信息通知給驅動
以下結合附圖1和一個例子來進行詳細說明
例:系統(tǒng)原有Z1Z2軸同時生效，其中以Zl軸作為系統(tǒng)計算運動控制信
息使用的軸?，F切換到Z2Z3軸同時生效。
步驟l:記錄下目標為Z2Z3同時生效； 步驟2:記錄下Z1， Z2軸的機械坐標；
步驟2. 1:直接將系統(tǒng)中的機械坐標記錄到Zl軸的機械坐標。
步驟2.2:根據Z2軸與Z1軸的工件厚度差，可以計算出Z2軸的機 械坐標。Z2軸機械坐標二Z1軸機械坐標+ (Z2軸工件厚度-Zl軸工件 厚度)
步驟3:計算Zl, Z2， Z3軸需要調整的距離dl，d2，d3;
步驟3.1: Zl軸移動到安全位置。需要調整的距離為(31=安全位
置-zi軸機械坐標。 步驟3.2:計算Z2軸的工件坐標。d2=0。
步驟3. 3:計算Z3軸移動到與Z2軸工件坐標一致時需要運動的距 離d3和目標機械坐標M3。
步驟3.4:此時Z2軸和Z3軸的期望工件坐標一致。檢查Z2， Z3軸 的期望機械坐標，如果存在某個軸的期望機械坐標大于安全高度， 本例中，即Z3期望機械坐標有可能大于安全高度，計算出差值a=M3-安全高度。
'步驟3.5: Z2軸需要調整的距離為d2=-a， Z3軸需要調整的距離為 d3=d3-a，此時Z3軸的目標機械坐標M3二安全高度。 步驟4:如果dl不等于0，設置Z1軸有效，運動距離dl。 步驟4.1:修改系統(tǒng)的有效軸為Z1軸。 步驟4. 2:將Zl軸設置為系統(tǒng)計算運動控制信息使用的軸。 步驟4. 3:將Zl軸的機械坐標和工件厚度更新到系統(tǒng)中。 步驟4. 4:將各軸機械坐標和只有Zl軸有效信息通知給驅動。步驟4.5:系統(tǒng)運動dl距離
步驟5:如果d2不等于0，設置Z2軸有效，運動距離d2。具體步驟與步 驟4相似，略。
步驟6:如果d3不等于0，設置Z3軸有效，運動距離d3。具體步驟與步
驟4相似，略。 步驟7:設置Z2， Z3軸有效。
步驟7. 1:修改系統(tǒng)的有效軸為Z2， Z3軸。
步驟7.2:任選一個有效軸，如Z2,為系統(tǒng)計算運動控制信息使用 的軸。
步驟7.3:將Z2軸的機械坐標和工件厚度更新到系統(tǒng)中。 步驟7.4:將各軸機械坐標和Z2， Z3軸有效信息通知給驅動。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明 書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本 發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍 內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1、數控機床系統(tǒng)中實現三個Z軸聯動控制的方法，其特征在于，包括以下步驟1)、系統(tǒng)以一個軸為有效軸，并計算出該Z軸的運動控制信息；2)、系統(tǒng)根據外界指令保存各個Z軸運動與否的信息，三個Z軸運動與否的可以相互切換；3)、系統(tǒng)將上述的一個Z軸的運動控制信息發(fā)送到其它Z軸上。
2、 根據權利要求1所述的數控機床系統(tǒng)中實現三個Z軸聯動控制的方法， 其特征在于，所述步驟2)中，三個Z軸運動與否的相互切換方法為a、 得到目標的軸有效信息b、 根據當前軸有效信息，記錄下當前各有效軸的機械坐標c、 計算出三個Z軸依次需要調整的距離d、 如果Z1軸需要調整，則使單獨Z1軸有效，調整對應的距離e、 如果Z2軸需要調整，則使單獨Z2軸有效，調整對應的距離f、 如果Z3軸需要調整，則使單獨Z3軸有效，調整對應的距離g、 三個Z軸全部調整完畢后，使目標的軸有效配置生效。
3、 根據權利要求1所述的數控機床系統(tǒng)中實現三個Z軸聯動控制的方法， 其特征在于，所述述步驟l)中，有效軸可以更換，方法如下-a、 修改系統(tǒng)中記錄的當前軸有效信息b、 任選一個有效軸設置為系統(tǒng)計算運動控制信息使用的軸c、 將該軸的機械坐標和工件厚度更新到系統(tǒng)中d、 將各軸的機械坐標和軸有效信息通知給系統(tǒng)。
全文摘要
數控機床系統(tǒng)中實現三個Z軸聯動控制的方法，其原理為，調整使三個Z軸具有同樣的工件坐標時，對于同一個工件而言，它們的運動控制是一致的，從而可以達到一個軸計算出的信息可以同時控制三個軸的效果，實際三個軸的運動都是正確的。主要步驟為，系統(tǒng)以一個軸為有效軸，并計算出該Z軸的運動控制信息；系統(tǒng)根據外界指令保存各個Z軸運動與否的信息，三個Z軸運動與否的可以相互切換；系統(tǒng)將上述的一個Z軸的運動控制信息發(fā)送到其它Z軸上。本發(fā)明所述的控制方法，可以有效的控制數控機床批量加工中多個Z軸一起聯動，增加工作效率，減少加工時間，且控制方法有效、可靠。
文檔編號G05B19/04GK101620413SQ20091005548
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權日2009年7月28日
發(fā)明者余綿田, 敏 方, 湯同奎, 馬紅麗 申請人:上海奈凱電子科技有限公司;上海維宏電子科技有限公司