CN101776879A - 数控机床系统中回机械原点的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的一种数控机床系统中回机械原点的方法主要包括两个阶段：回机械原点粗定位阶段、回机械原点精定位阶段，通过上述两个阶段，可以实现更精确的回机械原点，处理过程简单方便，工作性能稳定可靠，适用广泛的数控机床系统中实现回机械原点的方法。

Description

数控机床系统中回机械原点的方法
技术领域
本发明涉及数控机床系统领域，特别涉及数控机床系统回机械原点方式以及工程控制技术领域，具体是指一种数控机床系统中回机械原点的方法。
背景技术
制造业是国民经济的基础产业，制造业的水平的高低是衡量一个国家工业发达程度的重要标志，数控机床水平的高低，关系着国家自造业水平的高低。
机械原点是数控机床所有座标系的基准点，机械原点的稳定性是数控机床极为重要的技术指标，也是稳定加工精度的基本保证。
在现有的技术中，由于回机械原点不精确，造成加工的不精确比比皆是，这就需要有一种回机械原点能够力求准确，确保加工效果。因此，通过不断探索，与不断的试验，得出了现有的会机械原点的方法，该方法较之前回机械原点精确会更高，满足精加工的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中，回机械原点位置不精确的问题，提供一种数控机床系统中回机械原点的方法。
为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：
数控机床系统中回机械原点的方法，首先进行粗定位阶段，所述粗定位阶段包括以下三个步骤：
钻头向主轴指定方向以指定速率的60倍率运动，当捕捉到主轴粗定位开关的输入端口1信号立刻停止；
钻头向主轴指定反方向以指定速率的60/3倍率运动，当捕捉到主轴粗定位开关的输入端口1信号立刻停止；
钻头向主轴指定反方向以指定速率的60/10倍率运动，当捕捉到主轴粗定位开关的输入端口0信号立刻停止；
然后进行精定位阶段，精定位阶段包括以下五个步骤：
以精定位速度、方向运动，直到接受到编码器零点信号，
再沿此方向向前走0.5mm距离，目的为了离开编码器零点信号带，
以精定位速度，向相反方向运动，直到接受到编码器零点信号，
再沿此方向向前走0.5mm距离，目的为了离开编码器零点信号带，
根据精定位的次数，来重复前述4个步骤，
通过取平均的办法来定位精定位位置。
所述粗定位开关为光电开关，光电开关定位范围内的信号为1信号，光电开关定位范围外的信号为0信号。
有益效果，本发明所述的回机械原点的方法，可以实现更精确的回机械原点，处理过程简单方便，工作性能稳定可靠，适用广泛的数控机床系统中实现回机械原点的方法。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明所述的粗定位阶段中接收到定位信号后停止在信号带中的状态示意图。
图2为本发明所述的粗定位阶段中接收到定位信号后停止在信号带外面的状态示意图。
图3为本发明所述的精定位阶段中第一次停留超界的状态示意图。
图4为本发明所述的精定位阶段后的回退阶段的状态示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参看图1
在粗定位阶段
所谓“粗定位”就是指机床主轴从任意一位置回机械原点，在从该点开始到原点开关得到信号为止之间主轴行进的过程。
当执行回机械原点操作时，系统开始往机械原点方向移动，直到接收到原点的粗定位开关信号。
粗定位详细过程按照以下命令进行
(1)G904     FX＝#BKREF_F1_DIR.X*#BKREF_F1.X*60PX＝#BKREF_SW1.X LX1
(2)G904     FX＝(-1)*#BKREF_F1_DIR.X*#BKREF_F1.X*60/3PX＝#BKREF_SW1.X LX1
(3)G904     FX＝(-1)*#BKREF_F1_DIR.X*#BKREF_F1.X*60/10PX＝#BKREF_SW1.X LX0
其代表的意思为：
(1)钻头向X指定方向以指定速率的60倍率运动，当X轴粗定位开关的输入端口1信号立刻停止。
(2)钻头向X指定反方向以指定速率的60/3倍率运动，当X轴粗定位开关的输入端口1信号立刻停止。
(3)钻头向X指定反方向以指定速率的60/10倍率运动，当X轴粗定位开关的输入端口0信号立刻停止。
照这样分析，一、二两句似乎矛盾，因为第一句中已经存在停止信号1，第二句还要使用停止信号1，那么这句话只执行了一个机器运算时间？机械运动又怎么能反应过来呢？
事实上并不是这样的，我们应该从限位开关的″1″信号入手考虑。以光电开关为例，有光柱的地方都是″1″信号，它是一个区域[a，b]。原来钻头在″1″信号附近由于惯性以及丝杠吻合程度的影响会出现两种状态。
第一种状态，″0″信号状态向机械原点前进(即未到达限位开关)，当到达限位开关a边缘，系统发出停止信号钻头停在光柱区(″1″信号区)，执行第二句(由于此时是“1”信号，所以相当于没有执行)，再执行第三句，到达a边缘软件发″0″信号停止，然后进行精定位。
第二种状态，″0″信号状态向机械原点前进(即未到达限位开关)，当到达限位开关a边缘，软件发停止信号钻头冲出光柱区(处于″0″信号区)，此时执行第二句，钻头到达b边缘区″1″信号结束，再执行第三句，直到a边缘区发″0″信号停止，然后进行精定位。
两种情况下，钻头最后都停在了a边缘左边(由于惯性，执行第三句的时候会冲出一点)，确保了精定位顺利进行。就过程比较，实际上第二句指令只对第二中状态发生了作用。
如果没有了第二句，仔细分析后会发觉第一种情况下的运动可以顺利完成，而第二种情况下，钻头将停留在冲出部分回不来了。更谈不上后面的精确定位！所以就过程比较，实际上第二句指令只对第二中状态发生了作用。对于一过程是可省略的。
由于机床的质量一定，所以惯性是一定，如果想要有更好的制动性以达到精确定位，那么只有见效其速度，软件代码中利用了其三个过程，速度倍率分别60--＞60/3--＞60/10，使粗定位阶段成为了一个完美的过程。
具体的参看图1和图2
1、当机床运动到A时收到原点信号，立即停止，由于有惯性和延时，可能在C或C′位置。
2、机床以很小的速度反向移动一直到拿到原点信号(如果在步骤1中机床停留在信号带中的话，此步不会使机床产生任何动作)。
3、机床以更小的速度反向移动一直到原点信号消失(穿越信号带)。
4、该阶段结束后，机床停留在标记旗帜处。
精定位阶段
所谓“精定位”就是指机床得到原点信号后，以“精定位阶段速度”向“精定位方向”缓慢运动，拿到编码器零点信号后，回机械原点完成，然后机床回退一段“回退距离”。参看图3和图4。
精定位详细过程
经过粗定位进到精定位阶段，开始精定位过程。
以精定位速度，方向运动，直到接受到编码器零点信号
在沿此方向向前走0.5mm距离，目的为了离开编码器零点信号带
以精定位速度，相反方向运动，直到接受到编码器零点信号
在沿此方向向前走0.5mm距离，目的为了离开编码器零点信号带
感觉精定位的次数，来重复前4步骤。
通过取平均的办法来确定精定位位置。
最后回机械原点完成。
通过粗定位，精定位顺利完成，结束整个回机械原点过程，回机械原点结束。
根据机床的不同和客户的需求不同，粗定位的开关没有固定位置，精定位并不在某个轴上，为编码器零点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.数控机床系统中回机械原点的方法，其特征在于，包括以下阶段：
首先进行粗定位阶段，所述粗定位阶段包括以下三个步骤：
钻头向主轴指定方向以指定速率的60倍率运动，当捕捉到主轴粗定位开关的输入端口1信号立刻停止，
钻头向主轴指定反方向以指定速率的60/3倍率运动，当捕捉到主轴粗定位开关的输入端口1信号立刻停止，
钻头向主轴指定反方向以指定速率的60/10倍率运动，当捕捉到主轴粗定位开关的输入端口0信号立刻停止，
然后进行精定位阶段，精定位阶段包括以下五个步骤：
以精定位速度、方向运动，直到接受到编码器零点信号，
再沿此方向向前走0.5mm距离，目的为了离开编码器零点信号带，
以精定位速度，向相反方向运动，直到接受到编码器零点信号，
再沿此方向向前走0.5mm距离，目的为了离开编码器零点信号带，
感觉精定位的次数，来重复前述4个步骤，
通过取平均的办法来定位精定位位置。
2.根据权利要求1所述的数控机床系统中回机械原点的方法，其特征在于，所述粗定位开关为光电开关，光电开关定位范围内的信号为1信号，光电开关定位范围外的信号为0信号。
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