CN103624608B - 一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于工业制造领域，提供了一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法，包括：分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数；在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数；确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用；描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现。本发明还提供了一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统。本发明所提供的一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法及系统能使用户可以自定义所需的参数和宏程序，进而增强系统的灵活性，同时宏程序的维护和调试方法更为直观方便。

Description

一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法及系统
技术领域
本发明涉及工业制造领域，尤其涉及一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法及系统。
背景技术
在数控设备中，一个完整产品的加工通常要使用到不同直径大小的刀具才能完成，这就要求设备能够支持刀库功能，在自动加工过程中通过执行换刀指令实现不同刀具的选择。在换刀过程中，根据刀库的机械和电气结构，数控系统输出一些逻辑信号来完成刀库工艺需求。
然而，目前的系统中刀库功能采用PLC程序开发或者在系统固件程序中固化了刀库动作，前一种方法要求开发者具备PLC梯形图的编程，而且它主要是用来控制IO逻辑组合的系统，这对于刀库的顺序执行和脉冲控制不是很方便，当系统出现故障时，信号的诊断和自定义报警信息也不方便。后一种方法降低了系统的开放性，当系统的刀库工艺变化时，需要重新修改固件程序，在工控行业中，固件的频繁更新可能导致一些新的问题发生，这就降低了系统的可靠性，面对着多种刀库工艺，由于对应的固件程序会随之增多，进而很容易导致程序的管理问题。
因此，亟需设计一种全新的基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法及系统，从而增强系统的灵活性，同时方便程序的维护和调试。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法及系统，旨在解决现有技术中系统的不灵活以及不利于程序的维护和调试的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法，包括：
分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数；
在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数；
确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用；
描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现。
优选的，所述必备参数包括：刀库的基准位置、安全位置以及系统刀数。
优选的，所述预设表格文件包括CSV表格文件，其中，所述CSV表格文件包括配置说明、配置号、参数名称以及宏地址。
优选的，所述通过预设表格文件配置所述必备参数的步骤具体包括：
确定配置说明；
确定所述必备参数在所述CSV表格文件中配置的范围；
确定以所述必备参数需求自定义任意字符串的名称；
确定调用所述必备参数的宏地址。
优选的，所述输入输出信号包括：刀库推出信号、松紧刀信号以及到位计数信号。
另一方面，本发明还提供一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统，所述系统包括：
分析确定模块，用于分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数；
参数配置模块，用于在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数；
端口定义模块，用于确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用；
动作描述模块，用于描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现。
优选的，所述必备参数包括：刀库的基准位置、安全位置以及系统刀数。
优选的，所述预设表格文件包括CSV表格文件，其中，所述CSV表格文件包括配置说明、配置号、参数名称以及宏地址。
优选的，所述参数配置模块具体包括：
配置说明子模块，用于确定配置说明；
配置范围子模块，用于确定所述必备参数在所述CSV表格文件中配置的范围；
配置名称子模块，用于确定以所述必备参数需求自定义任意字符串的名称；
配置地址子模块，用于确定调用所述必备参数的宏地址。
优选的，所述输入输出信号包括：刀库推出信号、松紧刀信号以及到位计数信号。
在本发明实施例中，本发明提供的技术方案，能使用户可以自定义所需的参数和宏程序，进而增强系统的灵活性，同时宏程序的维护和调试方法更为直观方便。
附图说明
图1为本发明一实施方式中基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法流程示意图；
图2为本发明一实施方式中图1所示的步骤S12的具体方法流程示意图；
图3为本发明一实施方式中基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统结构示意图；
图4为本发明一实施方式中图3所示的参数配置模块102的具体结构示意图；
图5为本发明一实施方式中换刀过程中的宏程序流程示意图。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体实施方式提供了一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法，主要包括如下步骤：
S11、分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数；
S12、在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数；
S13、确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用；
S14、描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现。
本发明所提供的一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法，能使用户可以自定义所需的参数和宏程序，进而增强系统的灵活性，同时宏程序的维护和调试方法更为直观方便。
以下将对本发明所提供的一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法进行详细说明。
请参阅图1，为本发明一实施方式中基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法流程图。
在步骤S11中，分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数。
在本实施方式中，在编写刀库宏程序前，首先需要分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数。在本实施方式中，所述必备参数包括：刀库的基准位置、安全位置以及系统刀数。在本实施方式中，刀库可以是圆盘刀库，或者其他形状的刀库，在此不作限定。
在步骤S12中，在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数。
在本实施方式中，所述预设表格文件包括CSV表格文件，其中，所述CSV表格文件包括配置说明、配置号、参数名称以及宏地址。在本实施方式中，在编写刀库宏程序时，可以通过宏地址调用这些必备参数。在其他实施方式中，所述预设表格文件还可以是其他的表格文件，在此不做限定。
在本实施方式中，步骤S12的具体步骤如图2所示。
请参阅图2，所示为本发明一实施方式中图1所示的步骤S12的具体方法流程示意图。
在步骤S121中，确定配置说明。在本实施方式中，配置说明可以从宏配置名称、配置号、参数名称以及宏地址这4个方面进行说明，同时详细规范每个方面所要注意的事项。在本实施方式中，宏配置名称包括用户自定义宏变量名称，例如用户自定义宏变量名称1、2、3、4、5等。
在步骤S122中，确定所述必备参数在所述CSV表格文件中配置的范围。在本实施方式中，配置号用于表示确定所述必备参数在所述CSV表格文件中配置的范围，其中，这些配置号可以用多位的阿拉伯数字表示，例如配置号可以用100、101、102、103、104等表示。
在步骤S123中，确定以所述必备参数需求自定义任意字符串的名称。在本实施方式中，参数名称用于表示确定以所述必备参数需求自定义任意字符串的名称，例如参数名称包括当前刀号、系统刀数、换刀基准位、换刀安全高度、换刀速度等。
在步骤S124中，确定调用所述必备参数的宏地址。在本实施方式中，宏地址用于在编写宏程序时通过宏地址调用上述必备参数，宏地址可以用不同的进制数表示，例如，在十六进制下，宏地址可以用4120、0400、0403、0404、0405等表示。
请继续参阅图1，在步骤S13中，确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用。
在本实施方式中，所述输入输出信号包括：刀库推出信号、松紧刀信号以及到位计数信号。在本实施方式中，在宏程序中也可以通过宏地址访问端口状态，在此不作限定。
在步骤S14中，描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现。
本发明所提供的一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法，能使用户可以自定义所需的参数和宏程序，进而增强系统的灵活性，同时宏程序的维护和调试方法更为直观方便。
本发明具体实施方式还提供一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统10，主要包括：
分析确定模块101，用于分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数；
参数配置模块102，用于在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数；
端口定义模块103，用于确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用；
动作描述模块104，用于描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现。
本发明所提供的一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统10，能使用户可以自定义所需的参数和宏程序，进而增强系统的灵活性，同时宏程序的维护和调试方法更为直观方便。
以下将对本发明所提供的一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统10进行详细说明。
请参阅图3，所示为本发明一实施方式中基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统10的结构示意图。在本实施方式中，基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统10包括分析确定模块101、参数配置模块102、端口定义模块103以及动作描述模块104。
分析确定模块101，用于分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数。
在本实施方式中，在编写刀库宏程序前，首先需要分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数。在本实施方式中，所述必备参数包括：刀库的基准位置、安全位置以及系统刀数。在本实施方式中，刀库可以是圆盘刀库，或者其他形状的刀库，在此不作限定。
参数配置模块102，用于在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数。
在本实施方式中，所述预设表格文件包括CSV表格文件，其中，所述CSV表格文件包括配置说明、配置号、参数名称以及宏地址。在本实施方式中，在编写刀库宏程序时，可以通过宏地址调用这些必备参数。在其他实施方式中，所述预设表格文件还可以是其他的表格文件，在此不做限定。
在本实施方式中，参数配置模块102具体包括：配置说明子模块1021、配置范围子模块1022、配置名称子模块1023以及配置地址子模块1024，如图4所示。
请参阅图4，所示为本发明一实施方式中图3所示的参数配置模块102的具体结构示意图。
配置说明子模块1021，用于确定配置说明。在本实施方式中，配置说明可以从宏配置名称、配置号、参数名称以及宏地址这4个方面进行说明，同时详细规范每个方面所要注意的事项。在本实施方式中，宏配置名称包括用户自定义宏变量名称，例如用户自定义宏变量名称1、2、3、4、5等。
配置范围子模块1022，用于确定所述必备参数在所述CSV表格文件中配置的范围。在本实施方式中，配置号用于表示确定所述必备参数在所述CSV表格文件中配置的范围，其中，这些配置号可以用多位的阿拉伯数字表示，例如配置号可以用100、101、102、103、104等表示。
配置名称子模块1023，用于确定以所述必备参数需求自定义任意字符串的名称。在本实施方式中，参数名称用于表示确定以所述必备参数需求自定义任意字符串的名称，例如参数名称包括当前刀号、系统刀数、换刀基准位、换刀安全高度、换刀速度等。
配置地址子模块1024，用于确定调用所述必备参数的宏地址。在本实施方式中，宏地址用于在编写宏程序时通过宏地址调用上述必备参数，宏地址可以用不同的进制数表示，例如，在十六进制下，宏地址可以用4120、0400、0403、0404、0405等表示。
请继续参阅图3，端口定义模块103，用于确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用。
在本实施方式中，所述输入输出信号包括：刀库推出信号、松紧刀信号以及到位计数信号。在本实施方式中，在宏程序中也可以通过宏地址访问端口状态，在此不作限定。
动作描述模块104，用于描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现。
请参阅图5，所示为本发明一实施方式中换刀过程中的宏程序流程示意图。
在本实施方式中，根据刀库的检测信号点和气缸动作需求，分配系统通用备用端口给刀库使用，每个端口对应着一个宏地址，在程序中可以进行读写操作。数控加工程序在自动运行过程中遇到换刀指令M6Tx时会自动调用T_FUNC.NC刀库宏程序文件进行执行，刀库宏程序在执行需要准备刀号参数，系统在换刀前已经写入宏传递变量中。
在本实施方式中，刀库换刀流程主要包括：1、地址参数检查；2、主轴定位到Z轴基准点；3、伺服主轴准停；4、刀盘推出；5、主轴松刀；6、Z轴抬到安全位置；7、刀盘转动到换刀位；8、主轴定位到Z轴基准点；9、主轴抓刀；10、刀盘退回；11、关闭主轴准停；12、换刀完成。
本发明所提供的一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统10，能使用户可以自定义所需的参数和宏程序，进而增强系统的灵活性，同时宏程序的维护和调试方法更为直观方便。
在本发明实施例中，本发明提供的技术方案，能使用户可以自定义所需的参数和宏程序，进而增强系统的灵活性，同时宏程序的维护和调试方法更为直观方便。
值得注意的是，上述实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法，其特征在于，所述方法包括：
分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数；
在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数；
确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用；
描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现；
其中，所述预设表格文件包括CSV表格文件,所述CSV表格文件包括配置说明、配置号、参数名称以及宏地址；
所述通过预设表格文件配置所述必备参数的步骤具体包括：
确定配置说明；
确定所述必备参数在所述CSV表格文件中配置的范围；
确定以所述必备参数需求自定义任意字符串的名称；
确定调用所述必备参数的宏地址。
2.如权利要求1所述的基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法，其特征在于，所述必备参数包括：刀库的基准位置、安全位置以及系统刀数。
3.如权利要求1所述的基于宏程序实现数控机床刀库功能的方法，其特征在于，所述输入输出信号包括：刀库推出信号、松紧刀信号以及到位计数信号。
4.一种基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统，其特征在于，所述系统包括：
分析确定模块，用于分析并确定实现数控机床刀库功能所需要的必备参数；
参数配置模块，用于在确定所述必备参数之后，通过预设表格文件配置所述必备参数；
端口定义模块，用于确定刀库需要的输入输出信号，并定义备用端口以提供所述刀库使用；
动作描述模块，用于描述所述刀库的动作流程，并通过编写宏程序来实现。
5.如权利要求4所述的基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统，其特征在于，所述必备参数包括：刀库的基准位置、安全位置以及系统刀数。
6.如权利要求4所述的基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统，其特征在于，所述预设表格文件包括CSV表格文件，其中，所述CSV表格文件包括配置说明、配置号、参数名称以及宏地址。
7.如权利要求6所述的基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统，其特征在于，所述参数配置模块具体包括：
配置说明子模块，用于确定配置说明；
配置范围子模块，用于确定所述必备参数在所述CSV表格文件中配置的范围；
配置名称子模块，用于确定以所述必备参数需求自定义任意字符串的名称；
配置地址子模块，用于确定调用所述必备参数的宏地址。
8.如权利要求4所述的基于宏程序实现数控机床刀库功能的系统，其特征在于，所述输入输出信号包括：刀库推出信号、松紧刀信号以及到位计数信号。
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