CN102621926A - 一种数控刀架的伺服驱动系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控刀架的伺服驱动系统和方法，该系统包括：数控上位机、伺服驱动器、刀架弹出收回机构、伺服电机和刀架装置；其中，数控上位机发送换刀指令，包括指定刀架的目标位置；伺服驱动器在接收换刀指令后根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离，并控制刀架弹出收回机构弹出刀架后生成电机控制信号给伺服电机控制刀架转动走位至目标位置，并控制刀架弹出收回机构收回刀架。本发明中伺服驱动器通过直接接收换刀指令产生内部位置指令，而不是接收数控上位机产生的脉冲形式的指令，避免了丢失脉冲指令导致定位不准的情况发生；并且减少了数控上位机的编程量，省去了刀架控制器。

Description

一种数控刀架的伺服驱动系统和方法

技术领域

本发明涉及数控机床控制领域，更具体地说，涉及一种数控刀架的伺服驱动系统和方法。

背景技术

数控加工中心的刀库和数控机床的刀架(刀塔)是很普遍使用的数控子系统，用于变换刀架位置切换不同的刀架以完成车、铣、钻等工艺过程。目前数控刀架的控制架构主要为数控上位机、刀架控制器和伺服驱动器组合进行控制。由数控上位机根据换刀指令计算路径并发出脉冲形式的外部位置指令给刀架控制器，由刀架控制器控制伺服驱动器完成刀架定位。

由数控上位机直接控制刀架控制器，需在数控上位机中编辑程序，操作繁琐，不便于维护，接线繁琐。使用刀架控制器的架构，刀架控制器增加了硬件成本。并且数控上位机和刀架控制器采用脉冲形式的外部位置指令控制伺服驱动器，会有丢失或增加脉冲的情况，容易造成累计误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有数控刀架的控制架构中数控上位机以脉冲形式发送外部位置指令控制伺服驱动器容易丢失或增加脉冲的缺陷，提供一种数控刀架的伺服驱动系统和方法，数控上位机将换刀指令发送给伺服驱动器，由伺服驱动器对路径进行计算，并通过刀架弹出收回机构直接对刀架进行控制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数控刀架的伺服驱动系统，包括：数控上位机、伺服驱动器、刀架弹出收回机构、伺服电机和刀架装置；

其中，所述数控上位机通过输入输出端口发送换刀指令，所述换刀指令包括指定刀架的目标位置；

所述伺服驱动器在接收换刀指令后被触发，根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离，并生成刀架弹出指令发送给刀架弹出收回机构控制刀架弹出；伺服驱动器在控制刀架弹出后根据已经计算出的刀架需要转动的方向和距离生成电机控制信号给伺服电机控制刀架转动走位至目标位置；伺服驱动器在刀架转动到目标位置后发送刀架收回指令控制刀架弹出收回机构收回刀架。

在根据本发明所述的数控刀架的伺服驱动系统中，所述伺服驱动器进一步包括路径计算模块，刀架控制模块以及电机控制模块；

所述路径计算模块，用于接收换刀启动指令后根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离；

所述刀架控制模块，用于发送刀架弹出指令给刀架弹出收回机构控制刀架弹出，并在刀架弹出到位后发送弹出到位信号给所述电机控制模块，并在接收电机转动到位信号后生成刀架收回指令控制刀架弹出收回机构收回刀架；

所述电机控制模块，用于在接收弹出到位信号后根据计算出的刀架需要转动的方向和距离生成电机控制信号，并发送给伺服电机控制刀架转动走位，并在刀架转动到目标位置后发送电机转动到位信号给刀架控制模块。

在根据本发明所述的数控刀架的伺服驱动系统中，所述系统还包括：刀架弹出传感器，用于检测刀架弹出的位置是否到达弹出极限位置；所述伺服驱动器的刀架控制模块根据所述刀架弹出传感器的检测结果，在到达弹出极限位置时发送弹出到位信号，在没有到达弹出极限位置时控制刀架继续弹出。

在根据本发明所述的数控刀架的伺服驱动系统中，所述系统还包括：刀架收回传感器，用于检测刀架收回的位置是否到收回极限位置；所述伺服驱动器的刀架控制模块根据所述刀架收回传感器的检测结果，在没有到达收回极限位置时控制刀架继续收回，在已经到达收回极限位置时生成收回到位信号，并将刀架的当前位置反馈给数控上位机。

在根据本发明所述的数控刀架的伺服驱动系统中，所述伺服驱动器还包括：一致信号反馈模块，用于在路径计算模块接收到换刀启动指令后将刀架的一致信号设定为无效并发送给数控上位机，并在接收刀架控制模块生成的收回到位信号后将刀架的一致信号设定为有效并发送给数控上位机以激活该刀架。

在根据本发明所述的数控刀架的伺服驱动系统中，所述路径计算模块根据伺服电机的编码器的反馈获取刀架的当前位置的绝对坐标，并根据刀架的目标位置的绝对坐标与当前位置的绝对坐标计算出最短路径的刀架转动的方向和距离。

本发明还相应提供了一种数控刀架的伺服驱动方法，包括以下步骤：

S1、数控上位机通过输入输出端口发送换刀指令，所述换刀指令包括指定刀架的目标位置；

S2、伺服驱动器在接收换刀指令后被触发，根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离；

S3、伺服驱动器发送刀架弹出指令给刀架弹出收回机构控制刀架弹出；

S4、伺服驱动器根据刀架转动的方向和距离生成电机控制信号，并发送给伺服电机控制刀架转动走位至目标位置；

S5、伺服驱动器生成刀架收回指令控制刀架弹出收回机构收回刀架。

在根据本发明所述的数控刀架的伺服驱动方法中：

所述步骤S3和步骤S4之间还包括步骤S3’：伺服驱动器通过刀架弹出传感器检测刀架弹出的位置是否到达弹出极限位置，到位则执行步骤S4，否则返回步骤S3控制刀架继续弹出；

所述步骤S5之后还包括步骤S5’：伺服驱动器通过刀架收回传感器检测刀架收回的位置是否到达收回极限位置，到位则操作完成并将刀架的当前位置反馈给数控上位机，否则返回步骤S5控制刀架继续收回。

在根据本发明所述的数控刀架的伺服驱动方法中，所述步骤S2中所述伺服驱动器在被触发后将刀架的一致信号设定为无效并发送给数控上位机；所述步骤S5’中伺服驱动器通过刀架收回传感器检测刀架收回的位置到达收回极限位置后将刀架的一致信号设定为有效并发送给数控上位机以激活该刀架。

在根据本发明所述的数控刀架的伺服驱动方法中，所述步骤S2中伺服驱动器根据伺服电机的编码器的反馈获取刀架的当前位置的绝对坐标，并根据刀架的目标位置的绝对坐标与当前位置的绝对坐标计算出最短路径的刀架转动的方向和距离。

实施本发明的数控刀架的伺服驱动系统和方法，具有以下有益效果：本发明中伺服驱动器通过直接接收换刀指令产生内部位置指令，而不是接收数控上位机产生的脉冲形式的指令或模拟量形式等类型的外部指令，避免了容易丢脉冲指令导致定位不准的情况发生；此外，省掉了刀架控制器节约了成本，减少了数控上位机的接口和编程量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为根据本发明的数控刀架的伺服驱动系统的第一实施例的模块框图；

图2为根据本发明的数控刀架的伺服驱动系统的第二实施例的模块框图；

图3为根据本发明的数控刀架的伺服驱动系统的最短路径规划的刀位示意图；

图4为根据本发明的数控刀架的伺服驱动系统的伺服电机位置指令示意图；

图5为根据本发明的数控刀架的伺服驱动方法的第一实施例的流程图；

图6为根据本发明的数控刀架的伺服驱动方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参阅图1，为根据本发明的数控刀架的伺服驱动系统的第一实施例的模块框图。如图1所示，该实施例提供的数控刀架的伺服驱动系统包括：刀架装置10、数控上位机20、伺服驱动器30、刀架弹出收回机构40和伺服电机50。

其中，本发明的刀架装置10可以是各类机床或加工中心使用的刀架，刀架装置10包括多个刀架，每个刀架按照顺序编有刀号。数控上位机20可以通过输入输出端口发送换刀指令，该换刀指令包括指定刀架的目标位置。例如，用户可以通过数控上位机20输入刀架的刀号以转动该刀架，并设置刀架需要转动的目标位置。数控上位机20可以是各类机床或加工中心，通过数字I/O接口与伺服驱动器30通讯，向其发送换刀启动指令并接收反馈数据。数控上位机20通过可以有多种形式，可以通过几个I/O接口告知伺服驱动器30指定刀架的刀号，也可以定义一、两个I/O告知伺服驱动器30指定刀架的刀号需增加或减少1。

伺服驱动器30在接收换刀指令后被触发，根据换刀指令中刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离。伺服驱动器30在规划好路线后，生成刀架弹出指令发送给刀架弹出收回机构40。

刀架弹出收回机构40可以是液压或者电气驱动方式，使刀架具有弹出和收回功能。刀架弹出收回机构40在接收刀架弹出指令后控制刀架弹出。

伺服驱动器30在控制刀架弹出后根据已经计算出的刀架需要转动的方向和距离生成电机控制信号，并发送给伺服电机50控制刀架转动走位，以转动到目标位置。伺服电机50可以采用永磁交流伺服电机，也可以用异步电机。伺服电机50具有编码器，可以采用光电增量编码器、旋转变压器或总线式编码器。伺服驱动器30在初始时处于待机状态，即伺服电机50处于不受伺服驱动器30控制的状态，同时，刀架弹出收回机构40使刀架处于收回状态。伺服驱动器30在接收换刀指令后被触发，即进入控制伺服电机50的状态。

伺服驱动器30在刀架转动到目标位置后发送刀架收回指令，控制刀架弹出收回机构40收回刀架。刀架在弹出状态时，可随着伺服电机50传动而自由转动，刀架在收回后，具有机械锁紧功能，以保证加工时，刀架加工工件时不会晃动。

在本发明中，伺服驱动器30为核心单元，是有可编程能力的嵌入式系统，可驱动伺服电机50，具有数字I/O接口，还可以配置人机交互用的键盘和LED显示。

请参阅图2，为根据本发明的数控刀架的伺服驱动系统的第二实施例的模块框图。如图2所示，第二实施例提供的数控刀架的伺服驱动系统与第一实施例相似，也包括与上述功能相同的刀架装置10、数控上位机20、伺服驱动器30、刀架弹出收回机构40和伺服电机50。

在第二实施例中，伺服驱动器30进一步包括路径计算模块31、刀架控制模块32和电机控制模块33。其中，路径计算模块31与数控上位机20相连，用于接收数控上位机20发送的换刀启动指令后根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离。

刀架控制模块32与路径计算模块31相连，用于生成刀架弹出指令发送给刀架弹出收回机构40控制刀架弹出，并在弹出到位后发送弹出到位信号给电机控制模块33。

电机控制模块33与路径计算模块31和刀架控制模块32相连，用于在接收弹出到位信号后根据计算出的刀架需要转的方向和距离生成电机控制信号，并发送给伺服电机50控制刀架转动，并在转动到位即刀架转动到目标位置时发送电机转动到位信号给刀架控制模块32。

刀架控制模块32在接收电机控制模块33反馈的电机转动到位信号后控制刀架弹出收回机构40收回刀架。

在本发明中，还可以通过设置刀架弹出传感器60来判断刀架弹出是否到位。刀架弹出传感器60可以安装于机床机架上，可以检测刀架弹出的位置是否到达弹出极限位置。伺服驱动器30的刀架控制模块32根据刀架弹出传感器60的检测结果，在刀架移动到弹出极限位置时发送弹出到位信号，在没有到达弹出极限位置时控制刀架继续弹出。该刀架弹出传感器60可以是测距仪、限位开关、接触开关等。

在本发明中，还可以通过设置刀架收回传感器70来判断刀架收回是否到位。刀架收回传感器70可以安装于机床机架上，可以检测刀架收回的位置是否到收回极限位置，伺服驱动器30的刀架控制模块32根据刀架收回传感器70的检测结果，在检测刀架已经到达收回极限位置时发送收回到位信号，在没有到达收回极限位置时控制刀架继续收回。刀架控制模块32在判断刀架收回到位后，将刀架的当前位置反馈给数控上位机20。伺服驱动器30内部转为待机状态。等待下一次数控上位机20的换刀指令。该刀架收回传感器70也可以是测距仪、限位开关、接触开关等。

在本发明中，伺服电机50还可以配套减速箱80使用，可以为任意形式的减速机构，以控制刀架的转速。

在本发明中，伺服驱动器30还可以包括一致信号反馈模块，与路径计算模块31和数控上位机20连接，用于在路径计算模块31接收到换刀启动指令后将刀架的一致信号设定为无效并发送给数控上位机20，以告知数控上位机20目前该刀号的刀架正在运转。一致信号反馈模块还在接收刀架控制模块32生成的收回到位信号后将刀架的一致信号设定为有效并发送给数控上位机20，以告知数控上位机20该刀号的刀架运转完毕。

在本发明中，伺服驱动器30的路径计算模块31主要根据伺服电机50的编码器的反馈获取刀架的当前位置的绝对坐标，并根据刀架的目标位置的绝对坐标与当前位置的绝对坐标计算出最短路径的刀架转动的方向和距离，其具体计算如下所述。

刀架的当前位置和目标位置均可以采用刀位来表示。伺服驱动器30根据电机转动时编码器的反馈，对伺服电机50的当前刀位绝对坐标进行计算，绝对坐标单位为脉冲。根据当前刀位的绝对坐标和目标刀位绝对坐标，可计算出按顺时针或逆时针方向路径哪种更短，提高效率。举例如下，请参阅图3，刀架共12个刀位，第1刀位绝对坐标为0，逆时针刀位依次排列，且绝对坐标增加。设当前刀位为第4刀位，若目标刀位为第12刀位，则计算得出，若逆时针需移动110000-30000＝80000个脉冲，若顺时针需移动120000-110000+30000＝40000个脉冲。显然，顺时针转动40000个脉冲为最短路径。绝对坐标范围与刀位个数、编码器线数、从电机到刀架的减速比有关。但通常定义第1刀位的绝对坐标为0。

伺服驱动器30的路径计算模块31在计算出转动的方向和距离后，电机控制模块根据该计算出的转动的方向和距离规划出t1～t4时间内，伺服电机50需执行的位置指令，如图4所示。位置指令与时间的总面积为伺服电机50需转动的距离，t1～t2为加速时间，t3～t4为减速时间，t2～t3为匀速时间，t2～t3匀速时的位置指令大小，均可灵活设定，以使伺服电机50转动的流畅冲击小。

此外，本发明的伺服驱动器30还具有伺服电机位置绝对坐标计算和记忆的功能。在刀架安装完毕后，约定在1号刀位时，通过I/O输入点或键盘设定的方式，将伺服驱动器30内的伺服电机位置绝对坐标清0。此后，根据伺服电机旋转时编码器的反馈计算出伺服电机的绝对位置。并且在机床断电后，该伺服电机位置绝对坐标、当前刀位被记入伺服驱动器30内，在下次上电时，伺服电机位置绝对坐标和当前刀位被读出。

请参阅图5，为根据本发明的数控刀架的伺服驱动方法的第一实施例的流程图。如图5所示，该实施例提供的数控刀架的伺服驱动方法包括以下步骤：

首先，在步骤S1中，数控上位机通过输入输出端口发送换刀指令，所述换刀指令包括指定刀架的目标位置。本发明的刀架装置可以是各类机床或加工中心使用的刀架，刀架装置包括多个刀架，每个刀架按照顺序编有刀号。用户可以通过数控上位机输入刀架的刀号以转动该刀架，并设置刀架需要转动的目标位置。数控上位机可以是各类机床或加工中心，通过数字I/O接口与伺服驱动器通讯，向其发送换刀启动指令并接收反馈数据。

随后，在步骤S2中，伺服驱动器在接收换刀指令后被触发，根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离。该步骤中计算的具体过程与本发明中数控刀架的伺服驱动系统的具体过程的描述一致。

随后，在步骤S3中，伺服驱动器发送刀架弹出指令给刀架弹出收回机构控制刀架弹出。刀架弹出收回机构可以是液压或者电气驱动方式，使刀架具有弹出和收回功能。

随后，在步骤S4中，伺服驱动器根据刀架转动的方向和距离生成电机控制信号，并发送给伺服电机控制刀架转动走位，以转动到目标位置。伺服电机可以采用永磁交流伺服电机，也可以用异步电机。伺服驱动器在初始时处于待机状态，即伺服电机处于不受伺服驱动器控制的状态，同时，刀架弹出收回机构使刀架处于收回状态。伺服驱动器在接收换刀指令后被触发，即进入控制伺服电机的状态。该步骤中控制伺服电机的具体过程与本发明中数控刀架的伺服驱动系统的具体过程的描述一致。

最后，在步骤S5中，伺服驱动器生成刀架收回指令控制刀架弹出收回机构收回刀架。刀架装置中的刀架在弹出状态时，可随着伺服电机传动而自由转动，刀架装置中的刀架在收回后，具有机械锁紧功能，以保证加工时，刀架加工工件时不会晃动。

请参阅图6，为根据本发明的数控刀架的伺服驱动方法的第二实施例的流程图。如图6所示，第二实施例提供的数控刀架的伺服驱动方法与第一实施例相似，包括以下步骤：

首先，在步骤S1中，数控上位机通过输入输出端口发送换刀指令，所述换刀指令包括指定刀架的目标位置。该步骤与第一实施例中步骤S1相同。

随后，在步骤S2中，伺服驱动器在接收换刀指令后被触发，根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架需要转动的方向和距离。该步骤与第一实施例中步骤S2相似，还可以将刀架的一致信号设定为无效并发送给数控上位机，以告知数控上位机目前该刀号的刀架正在运转。

随后，在步骤S3中，伺服驱动器发送刀架弹出指令给刀架弹出收回机构控制刀架弹出。该步骤与第一实施例中步骤S3相同。

随后，在步骤S3’中，伺服驱动器通过刀架弹出传感器检测刀架弹出的位置是否到达弹出极限位置，到位则执行步骤S4，否则返回步骤S3控制刀架继续弹出。刀架弹出传感器可以安装于机床机架上，可以检测刀架弹出的位置是否到达弹出极限位置。该刀架弹出传感器可以是测距仪、限位开关、接触开关等。

随后，在步骤S4中，伺服驱动器根据已经计算出的刀架需要转动的方向和距离生成电机控制信号，并发送给伺服电机控制刀架转动走位。该步骤与第一实施例中步骤S4相同。

随后，在步骤S5中，伺服驱动器生成刀架收回指令控制刀架弹出收回机构收回刀架。该步骤与第一实施例中步骤S5相同。

随后，在步骤S5’中，伺服驱动器通过刀架收回传感器检测刀架收回的位置是否到达收回极限位置，到位则转步骤S6，否则返回步骤S5控制刀架继续收回。刀架收回传感器可以安装于机床机架上，可以检测刀架收回的位置是否到收回极限位置。该刀架收回传感器也可以是测距仪、限位开关、接触开关等。

最后，在步骤S6中，伺服驱动器将刀架的当前位置反馈给数控上位机。该步骤中还可以将刀架的一致信号设定为有效并发送给数控上位机，以告知数控上位机该刀号的刀架运转完毕。随后，伺服驱动器内部转为待机状态。等待下一次数控上位机的换刀指令。

综上所述，本发明的方案结构简单，使用伺服驱动器作为刀架控制的核心单元，省掉了刀架控制器节约成本，减少了数控上位机的接口和编程量。伺服驱动器是通过直接接收数字信号产生内部位置指令，而不是接收数控上位机产生的脉冲形式的指令或模拟量形式等类型的外部指令，避免了容易丢脉冲指令导致定位不准的情况发生，并且运用内部位置指令，加减速时间设置更加灵活，方便调试且指令无误差。此外，伺服驱动器既能完成路径的最短规划又直接控制伺服电机完成刀架的定位，也间接控制了刀架的弹出和收回，使整个流程快速流畅，没有等待时间，因而效率很高。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。例如，伺服驱动器可用变频器等其它驱动电机的设备替换，被控电机可以是所有类型的电机。伺服驱动器与数控上位机的信息交换可以采用数字I/O实现，也可用采用其它数字通讯方式实现。刀架弹出收回机构也可以由数控上位机直接控制。而伺服驱动器只需要与数控上位机相配合，完成伺服电机的控制即可。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (10)

1.一种数控刀架的伺服驱动系统，其特征在于，包括：数控上位机、伺服驱动器、刀架弹出收回机构、伺服电机和刀架装置；

其中，所述数控上位机通过输入输出端口发送换刀指令，所述换刀指令包括指定刀架的目标位置；

所述伺服驱动器在接收换刀指令后被触发，根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离，并生成刀架弹出指令发送给刀架弹出收回机构控制刀架弹出；伺服驱动器在控制刀架弹出后根据已经计算出的刀架需要转动的方向和距离生成电机控制信号给伺服电机控制刀架转动走位至目标位置；伺服驱动器在刀架转动到目标位置后发送刀架收回指令控制刀架弹出收回机构收回刀架。

2.根据权利要求1所述的数控刀架的伺服驱动系统，其特征在于，所述伺服驱动器进一步包括路径计算模块，刀架控制模块以及电机控制模块；

所述路径计算模块，用于接收换刀启动指令后根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离；

所述刀架控制模块，用于发送刀架弹出指令给刀架弹出收回机构控制刀架弹出，并在刀架弹出到位后发送弹出到位信号给所述电机控制模块，并在接收电机转动到位信号后生成刀架收回指令控制刀架弹出收回机构收回刀架；

所述电机控制模块，用于在接收弹出到位信号后根据计算出的刀架需要转动的方向和距离生成电机控制信号，并发送给伺服电机控制刀架转动走位，并在刀架转动到目标位置后发送电机转动到位信号给刀架控制模块。

3.根据权利要求2所述的数控刀架的伺服驱动系统，其特征在于，所述系统还包括：刀架弹出传感器，用于检测刀架弹出的位置是否到达弹出极限位置；所述伺服驱动器的刀架控制模块根据所述刀架弹出传感器的检测结果，在到达弹出极限位置时发送弹出到位信号，在没有到达弹出极限位置时控制刀架继续弹出。

4.根据权利要求2所述的数控刀架的伺服驱动系统，其特征在于，所述系统还包括：刀架收回传感器，用于检测刀架收回的位置是否到收回极限位置；所述伺服驱动器的刀架控制模块根据所述刀架收回传感器的检测结果，在没有到达收回极限位置时控制刀架继续收回，在已经到达收回极限位置时生成收回到位信号，并将刀架的当前位置反馈给数控上位机。

5.根据权利要求4所述的数控刀架的伺服驱动系统，其特征在于，所述伺服驱动器还包括：一致信号反馈模块，用于在路径计算模块接收到换刀启动指令后将刀架的一致信号设定为无效并发送给数控上位机，并在接收刀架控制模块生成的收回到位信号后将刀架的一致信号设定为有效并发送给数控上位机以激活该刀架。

6.根据权利要求2所述的数控刀架的伺服驱动系统，其特征在于，所述路径计算模块根据伺服电机的编码器的反馈获取刀架的当前位置的绝对坐标，并根据刀架的目标位置的绝对坐标与当前位置的绝对坐标计算出最短路径的刀架转动的方向和距离。

7.一种数控刀架的伺服驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、数控上位机通过输入输出端口发送换刀指令，所述换刀指令包括指定刀架的目标位置；

S2、伺服驱动器在接收换刀指令后被触发，根据刀架的当前位置和目标位置计算出刀架转动的方向和距离；

S3、伺服驱动器发送刀架弹出指令给刀架弹出收回机构控制刀架弹出；

S4、伺服驱动器根据刀架转动的方向和距离生成电机控制信号，并发送给伺服电机控制刀架转动走位至目标位置；

S5、伺服驱动器生成刀架收回指令控制刀架弹出收回机构收回刀架。

8.根据权利要求7所述的数控刀架的伺服驱动方法，其特征在于：

所述步骤S3和步骤S4之间还包括步骤S3’：伺服驱动器通过刀架弹出传感器检测刀架弹出的位置是否到达弹出极限位置，到位则执行步骤S4，否则返回步骤S3控制刀架继续弹出；

所述步骤S5之后还包括步骤S5’：伺服驱动器通过刀架收回传感器检测刀架收回的位置是否到达收回极限位置，到位则操作完成并将刀架的当前位置反馈给数控上位机，否则返回步骤S5控制刀架继续收回。

9.根据权利要求8所述的数控刀架的伺服驱动方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述伺服驱动器在被触发后将刀架的一致信号设定为无效并发送给数控上位机；所述步骤S5’中伺服驱动器通过刀架收回传感器检测刀架收回的位置到达收回极限位置后将刀架的一致信号设定为有效并发送给数控上位机以激活该刀架。

10.根据权利要求7-9中任意一项所述的数控刀架的伺服驱动方法，其特征在于，所述步骤S2中伺服驱动器根据伺服电机的编码器的反馈获取刀架的当前位置的绝对坐标，并根据刀架的目标位置的绝对坐标与当前位置的绝对坐标计算出最短路径的刀架转动的方向和距离。

Images