專利名稱：一種開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床的控制處理器，尤其涉及一種開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器。
背景技術(shù)：
數(shù)控技術(shù)自誕生以來(lái)，基本上采用的是各家封閉的系統(tǒng)構(gòu)架即顯示單元，數(shù)控單元，PLC由一家生產(chǎn)廠商生產(chǎn)，甚至是伺服也由他獨(dú)立生產(chǎn)，用戶基本沒(méi)有選擇的自主權(quán)，典型的進(jìn)口品牌如FANUC，西門子，三菱，F(xiàn)AGOR, NUM,海德漢。國(guó)內(nèi)廠商基本上在系統(tǒng)層面上也是如此(即顯示單元，數(shù)控單元，PLC由一家生產(chǎn)廠商生產(chǎn)，追求的基本都是一個(gè)封閉的數(shù)據(jù)交換體系，在這樣的封閉體系開(kāi)發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)各成一體，他們的系統(tǒng)在顯示界面和操作習(xí)慣上也是各有各的風(fēng)格，使用者很難適應(yīng)如此多產(chǎn)品的操作應(yīng)用風(fēng)格；由于其中占有主導(dǎo)地位的品牌，如FANUC，三菱，西門子等進(jìn)口品牌，他們?cè)诜€(wěn)定性和技術(shù)指標(biāo)和封閉總線技術(shù)上占有優(yōu)勢(shì)，通過(guò)這些綜合的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，基本上形成了價(jià)格壟斷，無(wú)論新機(jī)配套還是維修備件貨期又長(zhǎng)價(jià)格又高。國(guó)產(chǎn)數(shù)控在開(kāi)發(fā)思路上也是借鑒他們的思路，但整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)架開(kāi)發(fā)還停留在研發(fā)一代產(chǎn)品用5年的時(shí)代，更新?lián)Q代后不兼容的問(wèn)題；用戶沒(méi)有話語(yǔ)權(quán)，還停留在有什么產(chǎn)品只能去適應(yīng)什么產(chǎn)品的年代。無(wú)法普遍使用現(xiàn)有的很多計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)軟件，如CAD/CAM，即時(shí)通訊遠(yuǎn)程訪問(wèn)軟件，網(wǎng)絡(luò)連接共享軟件。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述的不足提供了一種開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:本實(shí)用新型一種開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，它包括顯示計(jì)算機(jī)單元，機(jī)床面板模塊，鍵盤輸入模塊，數(shù)控主機(jī)單元，開(kāi)放式伺服總線接口單元；所述的顯示計(jì)算機(jī)單元分別與機(jī)床面板模塊、輸入模塊連接，所述的機(jī)床面板模塊用于控制機(jī)床；數(shù)控主機(jī)單元與顯示計(jì)算機(jī)單元雙向連接，開(kāi)放式伺服總線接口單元的信號(hào)輸入端連接數(shù)控主機(jī)單元、信號(hào)輸出端分別連接X(jué)軸伺服單元、Y軸伺服單元、Z軸伺服單元與S軸伺服單元；開(kāi)放式伺服總線接口單元內(nèi)置若干總線協(xié)議的總線接口，用于連接各種總線協(xié)議的伺服電機(jī)單元。本實(shí)用新型所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器可進(jìn)行多軸控制。本實(shí)用新型所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，所述的開(kāi)放式伺服總線接口單元內(nèi)置接口包括以太網(wǎng)卡槽，CF卡槽，USB卡槽，485接口，422接口，232接口，顯示插口，可擴(kuò)展槽。本實(shí)用新型所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，還包括通用PLC模塊單元，在通用PLC模塊單元中開(kāi)辟專用數(shù)據(jù)區(qū)與數(shù)控主機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通用PLC模塊單元分別與數(shù)控主機(jī)單元，顯示計(jì)算機(jī)單元雙向連接。本實(shí)用新型所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，還包括標(biāo)準(zhǔn)伺服接口模塊，所述的標(biāo)準(zhǔn)伺服接口模塊用于位置脈沖或模擬給定加編碼器反饋方式進(jìn)行位置插補(bǔ)控制，標(biāo)準(zhǔn)伺服接口模塊與數(shù)控主機(jī)單元雙向連接。開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器的控制方法，步驟如下:I)、在顯示計(jì)算機(jī)單元內(nèi)裝載若干數(shù)控界面的數(shù)控軟件；2)、用戶選擇適合的操作軟件編寫程序；3)、將上述編寫完成的機(jī)床程序轉(zhuǎn)換成G代碼程序；4)、將轉(zhuǎn)換完成的G代碼程序輸入到數(shù)控主機(jī)單元模塊中，啟動(dòng)機(jī)床進(jìn)行加工。本實(shí)用新型所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器的控制方法，所述顯示計(jì)算機(jī)單元兼容若干種數(shù)控系統(tǒng)的G代碼程序。本實(shí)用新型所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器的控制方法，所述的顯示計(jì)算機(jī)單元內(nèi)裝載即時(shí)通訊軟件，用于實(shí)現(xiàn)在顯示計(jì)算機(jī)上的視頻交流和遠(yuǎn)程幫助調(diào)試數(shù)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。有益效果本實(shí)用新型提供的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，其優(yōu)點(diǎn)在于在于整合了現(xiàn)有成熟的商業(yè)和工業(yè)技術(shù)，提供了一個(gè)完全開(kāi)放的數(shù)控應(yīng)用程序開(kāi)始平臺(tái)，可以充分利用通用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通用PLC技術(shù)，通用伺服技術(shù)，開(kāi)放式總線技術(shù)，商用軟件，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)的升級(jí)，不斷提升這個(gè)集成數(shù)控聯(lián)盟的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，最終打破封閉式總線數(shù)控的技術(shù)壟斷，破除開(kāi)發(fā)封閉式系統(tǒng)的思路，使行業(yè)內(nèi)廠家全面轉(zhuǎn)向開(kāi)放式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，促進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)向多軸化，多任務(wù)，開(kāi)放化發(fā)展，全面提升我們國(guó)家的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平，極大改變高端應(yīng)用被國(guó)外廠商變相壟斷的現(xiàn)狀，提升我們國(guó)家的制造業(yè)影響力。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:如圖1所示:一種開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，它包括顯示計(jì)算機(jī)單元，機(jī)床面板模塊，鍵盤輸入模塊，數(shù)控主機(jī)單元，開(kāi)放式伺服總線接口單元；所述的顯示計(jì)算機(jī)單元分別與機(jī)床面板模塊、輸入模塊連接，所述的機(jī)床面板模塊用于控制機(jī)床；數(shù)控主機(jī)單元與顯示計(jì)算機(jī)單元雙向連接，開(kāi)放式伺服總線接口單元的信號(hào)輸入端連接數(shù)控主機(jī)單元、信號(hào)輸出端分別連接X(jué)軸伺服單元、Y軸伺服單元、Z軸伺服單元與S軸伺服單元；開(kāi)放式伺服總線接口單元內(nèi)置若干總線協(xié)議的總線接口，用于連接各種總線協(xié)議的伺服電機(jī)單元。開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器可進(jìn)行多軸控制。開(kāi)放式伺服總線接口單元內(nèi)置接口包括以太網(wǎng)卡槽，CF卡槽，USB卡槽，485接口，422接口，232接口，顯示插口，可擴(kuò)展槽。在通用PLC模塊單元中開(kāi)辟專用數(shù)據(jù)區(qū)與數(shù)控主機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通用PLC模塊單元分別與數(shù)控主機(jī)單元，顯示計(jì)算機(jī)單元雙向連接。所述的標(biāo)準(zhǔn)伺服接口模塊用于位置脈沖或模擬給定加編碼器反饋方式進(jìn)行位置插補(bǔ)控制，標(biāo)準(zhǔn)伺服接口模塊與數(shù)控主機(jī)單元雙向連接。[0023]本實(shí)用新型提供的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器的控制方法，步驟如下:I)、在顯示計(jì)算機(jī)單元內(nèi)裝載若干數(shù)控界面的數(shù)控軟件；2)、用戶選擇適合的操作軟件編寫程序；顯示計(jì)算機(jī)單元兼容若干統(tǒng)數(shù)控G代碼程序；3)、將上述編寫完成的機(jī)床程序轉(zhuǎn)換成G代碼程序；4)、將轉(zhuǎn)換完成的G代碼程序輸入到數(shù)控主機(jī)單元模塊中，啟動(dòng)機(jī)床進(jìn)行加工。顯示計(jì)算機(jī)單元:基于通用平板液晶顯示計(jì)算機(jī)，可帶多點(diǎn)觸控功能，運(yùn)行WINDOWS或linux Android系統(tǒng)軟件，具有以太網(wǎng)，USB，CF卡，WIFI，可擴(kuò)展插槽，運(yùn)行顯示界面風(fēng)格軟件，可以實(shí)現(xiàn)基本上所有主流系統(tǒng)的界面風(fēng)格，極大方便操作工使用系統(tǒng)，CAD/CAM軟件，可在顯示計(jì)算機(jī)上直接編程PLC程序，運(yùn)行的PLC程序是現(xiàn)在市面上通用的主流PLC的編程軟件，只要編程技術(shù)人員熟習(xí)哪種plc，他就可以選哪種pic;直接運(yùn)行伺服軟件調(diào)試伺服，可以方便運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)功能，免費(fèi)實(shí)現(xiàn)資源共享，運(yùn)行QQ，SKYPE等軟件可以極大方便遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)調(diào)試，該顯示單元可以由用戶自行購(gòu)買，與數(shù)控主機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口協(xié)議由實(shí)用新型人確定，并對(duì)外開(kāi)放，為提高系統(tǒng)的可靠性，顯示單元只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和人機(jī)交流，數(shù)控的實(shí)時(shí)運(yùn)算由數(shù)控主機(jī)完成，這樣的構(gòu)架既可以極大提升用戶的體驗(yàn)感，也不會(huì)降低系統(tǒng)整機(jī)的可靠性。數(shù)控主機(jī)單元:運(yùn)行在WINCE或Linux等系統(tǒng)上，具有以太網(wǎng)，USB, CF卡，485，422，232接口，顯示接口，可擴(kuò)展插槽，具備單機(jī)8軸控制功能，4軸聯(lián)動(dòng)，豐富的插補(bǔ)功能，可以在更換數(shù)控軟件的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床，數(shù)控銑床，加工中心，雕刻機(jī)，雕銑機(jī)，數(shù)控剪板機(jī)，數(shù)控折彎?rùn)C(jī)，數(shù)控激光切割機(jī)，數(shù)控火焰切割機(jī)，數(shù)控等離子切割機(jī)，數(shù)控水切割機(jī)等，多關(guān)節(jié)自由度機(jī)器人，柔性多軸運(yùn)動(dòng)控制生產(chǎn)線的系統(tǒng)加工功能，與顯示計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)線聯(lián)機(jī)，與PLC通過(guò)USB/422/485接口相聯(lián)機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)與PLC的通訊協(xié)議由實(shí)用新型人提供相應(yīng)協(xié)議支持文件；與伺服通過(guò)總線模塊相聯(lián)機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)與伺服的通訊協(xié)議由實(shí)用新型人提供相應(yīng)協(xié)議支持文件。通用PLC單元:與顯示系統(tǒng)通過(guò)USB轉(zhuǎn)485，422，232接口聯(lián)機(jī)進(jìn)行編程調(diào)試，并可在線監(jiān)控梯形圖，方便維護(hù)。并可運(yùn)行組太軟件，實(shí)現(xiàn)顯示單元與Plc的直接鏈接；與數(shù)控主機(jī)通過(guò)USB或485，422，232接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)事控制設(shè)備動(dòng)作，本實(shí)用新型中利用通用PLC單元，在其通用數(shù)據(jù)區(qū)中定義固定地址，用于與數(shù)控主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)控主機(jī)單元對(duì)通用PLC程序的監(jiān)視與控制。伺服系統(tǒng):與顯示計(jì)算機(jī)單元通過(guò)USB聯(lián)機(jī)調(diào)試伺服系統(tǒng)參數(shù)，調(diào)試伺服動(dòng)態(tài)波型；與數(shù)控主機(jī)系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)放式總線接口板(采用常用的開(kāi)放式總線)或通用伺服轉(zhuǎn)接板(位置脈沖或模擬給定加編碼器反饋方式)進(jìn)行位置插補(bǔ)控制，伺服采用通用伺服單元。機(jī)床面板:通過(guò)plc標(biāo)準(zhǔn)接口與數(shù)控主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)控制，或通過(guò)總線與數(shù)控主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)控制，面板用戶定制。數(shù)控鍵盤:可由標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)鍵盤加鼠標(biāo)或?qū)Ｓ肬SB鍵盤或觸摸鍵盤實(shí)現(xiàn)人機(jī)的數(shù)據(jù)交換。這個(gè)構(gòu)架的系統(tǒng)是真正的可持續(xù)升級(jí)的系統(tǒng)，可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的系統(tǒng)1:對(duì)于最終用戶，特別是90后的機(jī)床操作工，他們將擁有有親和力的顯示界面，越來(lái)越豐富的可利用的輔助加工應(yīng)用軟件，使枯燥的加工變成和諧的人機(jī)交流，使新一代的產(chǎn)業(yè)數(shù)控工人更能發(fā)揮他們的創(chuàng)造力，創(chuàng)造出更好的產(chǎn)品；他們通過(guò)開(kāi)放式的構(gòu)架，極大減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，減少備件成本，降低使用門檻，實(shí)現(xiàn)更高效的加工。2:對(duì)于機(jī)床制造廠，可以透過(guò)一款硬件平臺(tái)，配置多樣化的人機(jī)界面軟件，適應(yīng)基本所有用戶的要求，并可利用這個(gè)不斷提升性能的軟硬件平臺(tái)，提升機(jī)床的整體性能。3:對(duì)于設(shè)計(jì)和調(diào)試工程師，充分利用他們的知識(shí)水平，開(kāi)發(fā)出符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，利用遠(yuǎn)程調(diào)試診斷技術(shù)，極大的提高工作效率。4:對(duì)于通用配件制造廠，充分發(fā)揮好自身的優(yōu)勢(shì)，提供符合市場(chǎng)需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，而不會(huì)被國(guó)外廠商利用技術(shù)門檻將其擋在門外，提供出真正質(zhì)優(yōu)價(jià)廉好用的產(chǎn)品。5:對(duì)于研發(fā)聯(lián)盟單位:透過(guò)這個(gè)開(kāi)放式的平臺(tái)，推出持續(xù)升級(jí)并兼容的產(chǎn)品，將獲得更多的商業(yè)機(jī)會(huì)。
權(quán)利要求1.一種開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，其特征在于:它包括顯示計(jì)算機(jī)單元，機(jī)床面板模塊，鍵盤輸入模塊，數(shù)控主機(jī)單元，開(kāi)放式伺服總線接口單元；所述的顯示計(jì)算機(jī)單元分別與機(jī)床面板模塊、輸入模塊連接，所述的機(jī)床面板模塊用于控制機(jī)床；數(shù)控主機(jī)單元與顯示計(jì)算機(jī)單元雙向連接，開(kāi)放式伺服總線接口單元的信號(hào)輸入端連接數(shù)控主機(jī)單元、信號(hào)輸出端分別連接X(jué)軸伺服單元、Y軸伺服單元、Z軸伺服單元與S軸伺服單元；開(kāi)放式伺服總線接口單元內(nèi)置若干總線協(xié)議的總線接口，用于連接各種總線協(xié)議的伺服電機(jī)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，其特征在于:所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器可進(jìn)行多軸控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，其特征在于:所述的開(kāi)放式伺服總線接口單元內(nèi)置接口包括以太網(wǎng)卡槽，CF卡槽，USB卡槽，485接口，422接口，232接口，顯示插口，可擴(kuò)展槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，其特征在于:還包括通用PLC模塊單元，在通用PLC模塊單元中開(kāi)辟專用數(shù)據(jù)區(qū)與數(shù)控主機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通用PLC模塊單元分別與數(shù)控主機(jī)單元，顯示計(jì)算機(jī)單元雙向連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，其特征在于:還包括標(biāo)準(zhǔn)伺服接口模塊，所述的標(biāo)準(zhǔn)伺服接口模塊用于位置脈沖或模擬給定加編碼器反饋方式進(jìn)行位置插補(bǔ)控制，標(biāo)準(zhǔn)伺服接口模塊與數(shù)控主機(jī)單元雙向連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種開(kāi)放式柔性數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器，顯示計(jì)算機(jī)單元分別與機(jī)床面板模塊、輸入模塊連接，機(jī)床面板模塊用于控制機(jī)床；數(shù)控主機(jī)單元與顯示計(jì)算機(jī)單元雙向連接，開(kāi)放式伺服總線接口單元的信號(hào)輸入端連接數(shù)控主機(jī)單元、信號(hào)輸出端分別連接各伺服單元；開(kāi)放式伺服總線接口單元內(nèi)置若干總線協(xié)議的總線接口，用于連接各種總線協(xié)議的伺服電機(jī)單元。其控制方法包括，預(yù)裝軟件，編寫程序，轉(zhuǎn)換G代碼，輸入模塊等。本實(shí)用新型整合了現(xiàn)有成熟的商業(yè)和工業(yè)技術(shù)，提供了一個(gè)完全開(kāi)放的數(shù)控應(yīng)用程序開(kāi)始平臺(tái)，使行業(yè)內(nèi)廠家全面轉(zhuǎn)向開(kāi)放式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，極大改變高端應(yīng)用被國(guó)外廠商變相壟斷的現(xiàn)狀，提升我們國(guó)家的制造業(yè)影響力。
文檔編號(hào)G05B19/414GK203054538SQ20122069936
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者朱德強(qiáng) 申請(qǐng)人:南京澤宣自動(dòng)化工程技術(shù)有限公司