CN102085623B - 一种加工中心的进给轴回参考点控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加工中心的进给轴回参考点控制方法，包括如下步骤：对机床控制设备加电；启动进给轴回位模式；进给轴以预设快速速度朝向机床参考点移动；在进给轴快速返回过程中判断进给轴是否到达减速返回区，并在到达减速返回区后以预设的低速返回至机床参考点；在启动进给轴回位模式步骤之前，还包括：判断进给轴是否在嵌位区，如果是，进给轴将以预设的嵌位速度启动并发出警报，此时将进给轴手动移至快速返回区后再启动进给轴回位模式，如果否，则启动进给轴回位模式。本发明通过机床控制器对进给轴相对于机床坐标系的位置数据进行读取和判断流程，区分不同区段，使得进给轴采取相应的速度回归机床坐标参考点，避免了进给轴回位过程中可能出现的撞机事故。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工中心的控制方法和控制装置，特别涉及一种带增量位置检测器的加工中心的进给轴返回参考点控制方法及控制装置。
背景技术
目前现有技术中使用的带增量位置检测器的加工中心，在每次接通电源后，为了建立机床坐标系，进给轴必须首先执行返回参考点的操作，进给轴的返回过程中首先需选择方向键以确定返回的方向，返回的区域分为快速返回区和减速返回区，其中在减速返回区中进给轴通过触压具有一定长度的减速撞块触动减速开关，减速撞块的长度即为减速区的长度范围，进给轴在脱离减速撞块后的第一个零刻度(进给轴的驱动电机编码器设有一个零刻度位)位置停止移动，此时进给轴对应的位置即为参考点，如开机时进给轴处在快速返回区，进给轴会首先以高速移动方式移至减速返回区后以减速速度返回参考点；如在减速返回区，会以减速速度返回参考点。但此回位控制方法的缺点在于在减速返回区的结束点至机床进给轴开关限位点(进给轴正常加工时的区域限制开关，进给轴正常加工移动速度低于高速回位的速度)之间为进给轴盲动区，如进给轴开机时正好处于这个区域，且与开关限位点距离过近时，如果操作者不对此加以判断而采用错误的回位方向启动回位操作时，进给轴就会以高速回位速度撞向正常工作范围以外而造成事故。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，通过在接通电源时机床控制器对进给轴在机床中的具体坐标位置进行读取和判断，明确进给轴所处的区域，进而采取相应的回位操作，避免回位过程中出现撞机事故。
本发明提供了一种加工中心的进给轴返回参考点控制方法，包括如下步骤：对机床控制设备加电；手动选择回位方向；启动进给轴回位模式；进给轴以预设速度快速朝向机床参考点方向移动；在进给轴启动及快速返回过程中判断进给轴是否到达减速返回区，并在到达减速返回区后以预设的低速返回至机床参考点；减速返回区的末端点至进给轴开关限位点之间为盲动区；在盲动区内距进给轴开关限位点一定距离范围内设嵌位区；在启动进给轴回位模式步骤之前，还包括：判断进给轴是否在嵌位区，如果是，进给轴将以预设的嵌位速度启动并发出警报，此时将进给轴手动移至快速返回区后再启动进给轴回位模式；如果否，则启动进给轴回位模式；在启动进给轴回位模式时，如进给轴位于盲动区内，则进给轴会以高速进入嵌位区后速度降至嵌位速度并发出警报，此时以手动方式将进给轴移至快速返回区。
其中，快速返回区与减速返回区之间的交界处设有触点开关，进给轴通过减速撞块触动触点开关，减速撞块的接触长度决定减速返回区的长度，当进给轴通过减速撞块触动触点开关后，则判断进给轴进入减速返回区，此时将进给轴回位速度调整至预设减速速度，当进给轴脱离减速撞块时则判断进给轴进入盲动区。
优选地，嵌位区的宽度可以为20mm，进给轴的嵌位速度为快速返回速度的1％。
优选地，判断进给轴是否在嵌位区的步骤可具体包括：读取机床存储器中当前或前次停机时的坐标数据；将读取的坐标数据与预置的嵌位区的坐标数据范围进行比较，从而在启动进给轴回位模式前判断进给轴是否位于嵌位区内。
优选地，进给轴到达减速返回区后以预设的低速返回至机床参考点具体为：在进给轴正常脱离减速返回区时控制进给轴停在第一个对应的驱动电机编码器零刻度位的位置，此位置即为机床进给轴的参考点。
本发明还提供了一种加工中心的进给轴返回参考点控制装置，包括机床控制器，机床控制器具体包括：回位模式启动模块，用于启动进给轴回位模式；快速返回控制模块，用于控制进给轴以预设快速速度朝向机床参考点方向移动；低速返回控制模块，用于在触点开关判断进给轴进入减速返回区后，控制进给轴以预设的减速速度返回至机床参考点；还包括：嵌位区判断模块，用于判断进给轴是否位于嵌位区；嵌位速度启动警报模块，用于在嵌位区判断模块判断进给轴在嵌位区时，控制进给轴以预设的嵌位速度启动并发出警报。
其中，嵌位区判断模块还包括：数据读取子模块，用于启动进给轴回位模式之前，读取机床存储器中进给轴当前或前次停机时的坐标数据，并在进给轴回位过程中不断读取当前坐标数据；数据比较子模块，将读取的坐标数据与预置的嵌位区的坐标数据范围进行比较，从而在启动进给轴回位模式前判断进给轴是否位于嵌位区内。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
通过机床加电后机床控制器对进给轴相对于机床坐标系的位置数据进行读取和判断流程，使得进给轴在启动返回参考点之前明确所处机床的不同区段坐标位置，进而采取相应的速度回归机床坐标参考点，避免了主轴回归过程中可能出现的撞机事故。
附图说明
图1是本发明进给轴回位运动轨迹区间图；
图2是本发明加工中心进给轴返回参考点的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
方法实施例
本发明的加工中心的进给轴返回参考点控制方法，用于在开机使用前控制机床进给轴返回到机床参考点。该控制方法包括如下步骤：
步骤101，对机床控制设备加电；
步骤102，机床控制器判断此时机床进给轴是否位于嵌位区(如图1所示，减速返回区末端至进给轴开关限位点之间的区域为盲动区，盲动区内进给轴开关限位点以内20mm区域为嵌位区)，该步骤具体包含如下子步骤：
步骤1021，控制器嵌位区判断模块的数据读取子模块，读取机床存储器中当前(或前次停机时)的坐标数据；
步骤1022，嵌位区判断模块中的数据比较子模块，将读取的坐标数据与预置的嵌位区的坐标数据范围进行比较，从而在启动进给轴回位模式前判断进给轴是否位于嵌位内，如果判断进给轴在嵌位区内，则进入步骤103；如果判断进给轴不在嵌位区，则进入步骤105；
步骤103，控制器中的嵌位速度启动警报模块，并控制进给轴以预设的嵌位速度(一般为快速返回速度的1％)启动并发出警报；
步骤104，将进给轴手动移至快速返回区；
步骤105，控制器中的返回参考点模式启动，回位启动模块启动进给轴回位模式；步骤106，判断进给轴是否到达减速返回区，具体为：在快速返回区与减速返回区之间的交界处设有触点开关，进给轴通过减速撞块触动触点开关，减速撞块的接触长度决定减速返回区的长度，当进给轴通过减速撞块触动触点开关后，则判断进给轴进入减速返回区，执行步骤108，否则执行步骤107。
步骤107，进给轴如处于快速返回区时，进给轴以预设快速度朝向机床参考点方向移动；进给轴如处于盲动区时，则进给轴会进入嵌位区后从步骤1021开始重新执行。
步骤108，控制器中的低速返回控制模块在进给轴位于减速返回区内时控制进给轴将移动速度减至一定值并以设定的低速运行，在进给轴正常脱离减速返回区时控制进给轴停在第一个对应的驱动电机编码器零刻度位的位置，此位置即为机床进给轴的参考点，至此进给轴回位过程结束，可进行正常的加工使用。
装置实施例
与前述方法实施例相对应，本发明涉及的加工中心的进给轴返回参考点控制装置，包括机床控制器，该机床控制器具体包括：嵌位区判断模块，用于判断进给轴是否位于嵌位区，该判断模块包括两个子模块，即：数据读取子模块，用于启动进给轴回位模式之前，读取机床存储器中当前或前次停机时的坐标数据；数据比较子模块，将读取的坐标数据与预置的嵌位区的坐标数据范围进行比较，从而在启动进给轴回位模式前判断进给轴是否位于嵌位区内；嵌位速度启动警报模块，用于在嵌位区判断模块判断进给轴在嵌位区时，控制进给轴以预设的嵌位速度启动；回位模式启动模块，用于启动进给轴回位模式；快速返回控制模块，用于控制进给轴以预设快速速度朝向机床参考点移动；低速返回控制模块，用于在触点开关判断进给轴进入减速返回区后，控制进给轴以预设的低速返回至机床参考点。
与现有技术相比，本发明通过机床加电后机床控制器对进给轴相对于机床坐标系的位置数据进行读取和判断，使得进给轴在启动返回参考点之前明确所处机床的不同区段坐标位置，进而采取相应的速度回归机床坐标参考点，避免了进给轴返回参考点过程中可能出现的撞机事故。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种加工中心的进给轴回参考点控制方法，包括如下步骤：
对机床控制设备加电；
手动选择回位方向；
启动进给轴回位模式；
进给轴以预设速度快速朝向机床参考点方向移动；
在进给轴启动及快速返回过程中判断进给轴是否到达减速返回区，并在到达减速返回区后以预设的低速返回至机床参考点；减速返回区的末端点至进给轴开关限位点之间为盲动区；其特征在于，
在所述盲动区内距进给轴开关限位点一定距离范围内设嵌位区；
在所述启动进给轴回位模式步骤之前，还包括：判断所述进给轴是否在嵌位区，如果是，进给轴将以预设的嵌位速度启动并发出警报，此时将进给轴手动移至快速返回区后再启动进给轴回位模式；如果否，则启动进给轴回位模式；在启动进给轴回位模式时，如进给轴位于盲动区内，则进给轴会以高速进入嵌位区后速度降至嵌位速度并发出警报，此时以手动方式将进给轴移至快速返回区。
2.根据权利要求1所述的加工中心的进给轴回参考点控制方法，其特征在于，所述快速返回区与减速返回区之间的交界处设有触点开关，进给轴通过减速撞块触动触点开关，减速撞块的接触长度决定减速返回区的长度，当进给轴通过减速撞块触动触点开关后，则判断进给轴进入减速返回区，此时将进给轴回位速度调整至预设的低速，当进给轴脱离减速撞块时则判断进给轴进入盲动区。
3.根据权利要求1或2所述的加工中心的进给轴回参考点控制方法，其特征在于，所述嵌位区的宽度为20mm，进给轴的嵌位速度为快速返回速度的1％。
4.根据权利要求3所述的加工中心的进给轴回参考点控制方法，其特征在于，所述判断进给轴是否在嵌位区的步骤具体包括：
读取机床存储器中当前或前次停机时的坐标数据；
将读取的所述坐标数据与预置的嵌位区的坐标数据范围进行比较，从而在启动进给轴回位模式前判断进给轴是否位于嵌位区内。
5.根据权利要求1所述的加工中心的进给轴回参考点控制方法，其特征在于，所述进给轴到达减速返回区后以预设的低速返回至机床参考点具体为：在进给轴正常脱离减速返回区时控制进给轴停在第一个对应的驱动电机编码器零刻度位的位置，此位置即为机床进给轴的参考点。
6.一种加工中心的进给轴回参考点控制装置，包括机床控制器，所述机床控制器具体包括：
回位模式启动模块，用于启动进给轴回位模式；
快速返回控制模块，用于控制进给轴以预设快速速度朝向机床参考点方向移动；
低速返回控制模块，用于在触点开关判断进给轴进入减速返回区后，控制进给轴以预设的减速速度返回至机床参考点；其特征在于，还包括：
嵌位区判断模块，用于判断所述进给轴是否位于嵌位区；
嵌位速度启动警报模块，用于在所述嵌位区判断模块判断进给轴在嵌位区时，控制进给轴以预设的嵌位速度启动并发出警报。
7.根据权利要求6所述的加工中心的进给轴回参考点控制装置，其特征在于，所述嵌位区判断模块还包括：
数据读取子模块，用于启动进给轴回位模式之前，读取机床存储器中进给轴当前或前次停机时的坐标数据，并在进给轴回位过程中不断读取当前坐标数据；
数据比较子模块，将读取的所述坐标数据与预置的嵌位区的坐标数据范围进行比较，从而在启动进给轴回位模式前判断进给轴是否位于嵌位区内。
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