專利名稱：數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種數(shù)控機(jī)床碰撞偵測(cè)系統(tǒng)，尤其是關(guān)于一種線上實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)手工操作的制造加工業(yè)已逐漸由數(shù)控機(jī)床來(lái)取代。數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且可加工較復(fù)雜曲面，因此數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)的地位越來(lái)越重要，其應(yīng)用也越來(lái)越普遍。
數(shù)控機(jī)床加工零件一般原理如下首先根據(jù)零件圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼及程序格式編寫程序，再由數(shù)控機(jī)床上的控制裝置讀入，通過(guò)對(duì)其處理后，由伺服系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件，從而使機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)以加工零件。在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，預(yù)先設(shè)定的程序驅(qū)動(dòng)刀具按預(yù)定軌跡走刀，但隨著刀具的磨損、刀具的更換及工件發(fā)熱造成的變形等原因，常帶來(lái)加工偏差，因該偏差存在，可能造成刀具與機(jī)床床臺(tái)或夾具相碰撞，從而造成刀具或機(jī)床的損壞。
現(xiàn)有解決該問(wèn)題的方法為通過(guò)加工前多次測(cè)試加工程序，保證加工程序的準(zhǔn)確，但是該種方法無(wú)法避免加工過(guò)程中，由于系統(tǒng)帶來(lái)的偏差，從而造成刀具與機(jī)床床臺(tái)的碰撞，而損壞刀具及機(jī)床。
鑒于以上缺點(diǎn)，有必要提供一種可靠的線上實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可靠的線上實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)。
本發(fā)明公開一種數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，包括用于讀入加工程序的輸入裝置，用于比較障礙物與刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的控制裝置，用于接收控制裝置發(fā)出信號(hào)的伺服系統(tǒng)，從伺服系統(tǒng)接收信號(hào)的運(yùn)動(dòng)部件，該數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)還包括用于存儲(chǔ)障礙物數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置，控制裝置將程序載體上的加工程序和存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果有交集時(shí)，控制裝置將停止信號(hào)傳給運(yùn)動(dòng)部件；如果沒(méi)有交集，控制裝置將加工路徑代碼通過(guò)伺服系統(tǒng)發(fā)給運(yùn)動(dòng)部件，完成加工。
相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)可在正式進(jìn)行工作時(shí)，實(shí)行線上實(shí)時(shí)偵測(cè)，避免刀具與工作機(jī)內(nèi)的障礙物發(fā)生碰撞或干涉，可有效防止數(shù)控機(jī)床的刀具損壞，操作較為安全可靠；該數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)于發(fā)現(xiàn)發(fā)生碰撞時(shí)，可自動(dòng)停止于該位置，便于使用者找到危險(xiǎn)位置，進(jìn)而修改加工程序。

圖1是本發(fā)明數(shù)控機(jī)床自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明數(shù)控機(jī)床自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)包括程序載體10、輸入裝置20、存儲(chǔ)裝置30、控制裝置40、伺服系統(tǒng)50及運(yùn)動(dòng)部件60。
請(qǐng)參閱圖1，程序載體10用以紀(jì)錄加工程序，加工程序是按零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序格式編寫，編寫好的加工程序紀(jì)錄在程序載體10上，程序載體10可為穿孔紙帶、軟磁盤等。
輸入裝置20可將加工程序讀入，其形式為光電閱讀機(jī)，鍵盤或計(jì)算器接口等幾種形式。加工程序可一段一段輸入，也可將其全部輸入。
存儲(chǔ)裝置30用于儲(chǔ)存刀具可能碰到的障礙物位置數(shù)據(jù)，每一障礙物位置數(shù)據(jù)分別用方程式來(lái)表示，從而形成一數(shù)據(jù)庫(kù)，以本實(shí)施例為例，設(shè)定坐標(biāo)原點(diǎn)，夾具位置范圍定義為x1＜x＜x2，y1＜y＜y2，z1＜z＜z2，其中x1、x2、y1、y2、z1、z2分別表示夾具位置的邊界，x、y、x于此范圍內(nèi)為碰撞范圍。其它可能與刀具發(fā)生碰撞的物體均可以方程式來(lái)表示，以上數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中，以待后續(xù)使用。
控制裝置40將程序載體10上的加工程序及存儲(chǔ)裝置30上的資料讀入，該控制裝置40包括一比較系統(tǒng)，其將加工程序中的刀具路徑分別與任一障礙物所在位置進(jìn)行比較，如果求得有交點(diǎn)時(shí)，即刀具位置點(diǎn)位于x1＜x＜x2，y1＜y＜y2，z1＜z＜z2范圍內(nèi)，表明該刀具位于碰撞危險(xiǎn)范圍內(nèi)，比較系統(tǒng)將向控制裝置40發(fā)出警告信號(hào)且停止工件運(yùn)動(dòng)。如果未求得交點(diǎn)時(shí)，即刀具位置點(diǎn)沒(méi)有位于x1＜x＜x2，y1＜y＜y2，z1＜z＜z2范圍內(nèi)，控制裝置40將按加工程序10繼續(xù)加工。
伺服系統(tǒng)50將控制裝置40的信號(hào)放大，并將信號(hào)傳給伺服電機(jī)，該伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件60，并控制必要的輔助操作。
運(yùn)動(dòng)部件60包括刀具與帶動(dòng)工件運(yùn)動(dòng)的主軸，運(yùn)動(dòng)部件60與伺服系統(tǒng)50相連，帶動(dòng)刀具與工件的運(yùn)動(dòng)，加工出要求的工件。
工作時(shí)，程序載體10上的加工程序由輸入裝置20讀入，再被輸送至控制裝置40，其讀取加工程序，并同時(shí)將存儲(chǔ)裝置30的數(shù)據(jù)讀入，通過(guò)控制裝置40的比較系統(tǒng)將兩者進(jìn)行比較，如果求得解有交點(diǎn)時(shí)，比較系統(tǒng)將向控制裝置40發(fā)出警告信號(hào)及停止運(yùn)動(dòng)信號(hào)，控制裝置40再向伺服系統(tǒng)50發(fā)出信號(hào)，從而停止運(yùn)動(dòng)部件60的運(yùn)動(dòng)。如果沒(méi)有交點(diǎn)時(shí)，控制裝置40將繼續(xù)按加工程序的指令，并將所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理之后再將指令傳給伺服系統(tǒng)50，其將放大信號(hào)通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件60以進(jìn)行加工操作。
可以理解，加工程序也可由CAD系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其可仿真零件形狀而自動(dòng)生成數(shù)據(jù)文件，該數(shù)據(jù)文件由控制裝置40讀取，再通過(guò)控制裝置40將加工程序與障礙物的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
存儲(chǔ)裝置30的障礙物數(shù)據(jù)也可于編制加工程序時(shí)，同刀具路徑一起編寫。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，包括用于讀入加工程序的輸入裝置，用于比較障礙物與刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的控制裝置，用于接收控制裝置發(fā)出信號(hào)的伺服系統(tǒng)，從伺服系統(tǒng)接收信號(hào)的運(yùn)動(dòng)部件，其特征在于該數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)還包括用于存儲(chǔ)障礙物數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置，控制裝置將讀入之加工程序和存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果有交集時(shí)，控制裝置將停止信號(hào)傳給運(yùn)動(dòng)部件；如果沒(méi)有交集，控制裝置將加工路徑代碼通過(guò)伺服系統(tǒng)發(fā)給運(yùn)動(dòng)部件，完成加工。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步包括一用于紀(jì)錄刀具加工程序的程序載體。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該程序載體為穿孔紙帶。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該程序載體為軟磁盤。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該輸入裝置為一鍵盤。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該控制裝置包括一比較系統(tǒng)，該比較系統(tǒng)其將加工程序中的刀具路徑與障礙物坐標(biāo)進(jìn)行比較，加工路徑的曲線與障礙物的曲線。
7.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該加工程序可由計(jì)算器輔助繪圖軟件生成。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)可直接編寫于加工程序上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)，包括用于讀入加工程序的輸入裝置，用于比較障礙物與刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的控制裝置，用于接收控制裝置發(fā)出信號(hào)的伺服系統(tǒng)，從伺服系統(tǒng)接收信號(hào)的運(yùn)動(dòng)部件，該數(shù)控機(jī)床碰撞自動(dòng)偵測(cè)系統(tǒng)還包括用于存儲(chǔ)障礙物數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置，控制裝置將程序載體上的加工程序和存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果有交集時(shí)，控制裝置將停止信號(hào)傳給運(yùn)動(dòng)部件；如果沒(méi)有交集，控制裝置將加工路徑代碼通過(guò)伺服系統(tǒng)發(fā)給運(yùn)動(dòng)部件，完成加工。本發(fā)明可在正式進(jìn)行工作時(shí)，實(shí)行線上實(shí)時(shí)偵測(cè)，可有效防止數(shù)控機(jī)床的刀具損壞，操作較為安全可靠。
文檔編號(hào)B23Q17/00GK1796046SQ20041009196
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者張俊毅 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司