CN104932429A - 一种外加式数控铣床自动控制系统 - Google Patents

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宋庆华
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Abstract

本发明提供的一种外加式数控铣床自动控制系统，包括机柜、主轴箱、主轴、机械臂、机械爪、数控系统、机械爪控制系统、指令解析器、指令缓存器、编码支持库、编码系统；所述机柜中部设置有主轴箱，主轴箱底部设置主轴。本发明无需改变现有数控铣床的结构，可直接安装在部分型号的数控铣床上，企业安装难度，接收程度高，市场前景好；极大的降低更换刀具所需的人力成本和材料成本，从而极大的降低企业成本；易于调整，适应性广，不仅可很好的完成刀具的更换，也可以很好的完成工件的更换或调整，极大的有利于完全自动化；方便使用，可有效降低操作人员负担。

Description

一种外加式数控铣床自动控制系统
技术领域
本发明涉及一种外加式数控铣床自动控制系统，属于数控铣床控制技术领域。
背景技术
现有技术中，数控铣床虽然在很大程度上实现了加工的自动化，但对于加工过程中需要使用多种刀具的情况，一般是采用旋转式刀具安装头由人手工进行安装然后自动更换，这种方式耗费人力物力，对于结构较为复杂的工件，操作人员或者完全无法远程操作，或者需要多个用于更换的刀具安装头，材料耗费大，设备成本高，而且这种方式也使设备极为缺乏应变性，很多其他情况还需要操作人员在当场进行处理，不利于全面自动化。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种外加式数控铣床自动控制系统，该外加式数控铣床自动控制系统通过机械爪的设置，有效保证了全面自动化的实现。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种外加式数控铣床自动控制系统，包括机柜、传送带、主轴箱、主轴、机械臂、机械爪、工具收纳柜、数控系统、机械爪控制系统、指令解析器、指令缓存器、编码支持库、编码系统；所述机柜正面中部设置有主轴箱，主轴箱底部设置主轴；所述机柜中对应主轴所在位置的下方设置有横向的传送带；所述机柜一侧固定有工具收纳柜，在机柜上对应工具收纳柜所在一侧正面安装有机械臂，机械臂端部设置有机械爪；所述机械臂和机械爪均通过机械爪控制系统控制，所述机柜上的主轴箱、主轴均通过数控系统控制；所述数控系统和机械爪控制系统均连接指令缓存器，指令缓存器、指令解析器、编码系统、编码支持库依次连接；所述指令解析器还与编码支持库连接；
所述编码支持库存储封装函数代码内容；
所述编码系统提供人机交互界面，让操作者进行加工操作代码编写，并实时从编码支持库中读取并显示操作者编写过程中涉及的封装函数内容，在操作者确认的情况下将编写好的代码发送给指令解析器解析执行；
所述指令解析器接收编码系统的操作代码，然后对操作代码中涉及的封装函数从编码支持库中读取对应内容进行解析，将操作代码解析为仅包含单一操作过程的操作编码，然后将操作编码编译为数控系统或机械爪控制系统可识别的操作指令集并发送至指令缓存器；
所述指令缓存器接收指令解析器的操作指令集，对应数控系统和机械爪控制系统的操作指令输入要求，将操作指令集中的操作指令以逐条、部分或全部的方式发送给数控系统和机械爪控制系统执行。
所述传送带由数控系统控制。
还包括平板状的隔板，隔板水平设置在工具收纳柜中将工具收纳柜内部划分为多层。
还包括信号解读器和错误处理器，信号解读器同时连接数控系统和机械爪控制系统，错误处理器同时连接指令解析器和信号解读器；信号解读器从数控系统和机械爪控制系统中获取运行过程信息，并根据从错误处理器接收到的筛选条件将符合条件的信息发送给错误处理器；错误处理器从指令解析器接收错误判断和处理代码，并根据错误判断代码向信号解读器发送筛选条件，并且当接收到信号解读器发送的符合筛选条件的信息时，执行对应的处理代码。
所述机械爪为三指机械爪。
本发明的有益效果在于：①无需改变现有数控铣床的结构，可直接安装在部分型号的数控铣床上，企业安装难度，接收程度高，市场前景好；②极大的降低更换刀具所需的人力成本和材料成本，从而极大的降低企业成本；③易于调整，适应性广，不仅可很好的完成刀具的更换，也可以很好的完成工件的更换或调整，极大的有利于完全自动化；④方便使用，可有效降低操作人员负担。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的连接示意图；
图中：11-机柜，12-传送带，21-主轴箱，22-主轴，31-机械臂，32-机械爪，41-工具收纳柜，42-隔板，101-数控系统，102-机械爪控制系统，201-信号解读器，202-错误处理器，203-指令解析器，204-指令缓存器，301-编码支持库，302-编码系统。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示的一种外加式数控铣床自动控制系统，包括机柜11、传送带12、主轴箱21、主轴22、机械臂31、机械爪32、工具收纳柜41、数控系统101、机械爪控制系统102、指令解析器203、指令缓存器204、编码支持库301、编码系统302；所述机柜11正面中部设置有主轴箱21，主轴箱21底部设置主轴22；所述机柜11中对应主轴22所在位置的下方设置有横向的传送带12；所述机柜11一侧固定有工具收纳柜41，在机柜11上对应工具收纳柜41所在一侧正面安装有机械臂31，机械臂31端部设置有机械爪32；所述机械臂31和机械爪32均通过机械爪控制系统102控制，所述机柜11上的主轴箱21、主轴22均通过数控系统101控制；所述数控系统101和机械爪控制系统102均连接指令缓存器204，指令缓存器204、指令解析器203、编码系统302、编码支持库301依次连接；所述指令解析器203还与编码支持库301连接；
所述编码支持库301存储封装函数代码内容；
所述编码系统302提供人机交互界面，让操作者进行加工操作代码编写，并实时从编码支持库301中读取并显示操作者编写过程中涉及的封装函数内容，在操作者确认的情况下将编写好的代码发送给指令解析器203解析执行；
所述指令解析器203接收编码系统302的操作代码，然后对操作代码中涉及的封装函数从编码支持库301中读取对应内容进行解析，将操作代码解析为仅包含单一操作过程的操作编码，然后将操作编码编译为数控系统101或机械爪控制系统102可识别的操作指令集并发送至指令缓存器204；
所述指令缓存器204接收指令解析器203的操作指令集，对应数控系统101和机械爪控制系统102的操作指令输入要求，将操作指令集中的操作指令以逐条、部分或全部的方式发送给数控系统101和机械爪控制系统102执行。
由此，指令解析器203的设置，使得操作人员可以以面向函数的方式进行代码编写，极大的降低代码编写难度，而且操作人员也无需记忆不同数控铣床的数控系统的不同操作指令，只要是指令解析器203可识别的数控系统，均可以同样的方式进行代码编写，而指令解析器203对不同数控系统的识别，也可以通过编码支持库301存储的数据进行扩展，因此基于指令解析器203，操作人员以一种面向函数的代码编写方式和代码语言几乎可以操作所有的数控系统。
加工所需用的备换刀具可以放置在工具收纳柜41中，按照预定加工过程，当需要时由机械爪32操作更换至主轴22上，操作人员只需要编写对应的操作代码即可。
作为全面自动化的考虑，所述传送带12由数控系统101控制。
作为工具收纳柜41更方便操作的设置，还包括平板状的隔板42，隔板42水平设置在工具收纳柜41中将工具收纳柜41内部划分为多层。
数控铣床的数控系统对错误的定义有所不同，有些操作在部分数控系统中会出错，但在另外部分数控系统中则不会出错，因此对于错误操作的处理还应当统一化，并且应当能够由操作人员自定义，因此还包括信号解读器201和错误处理器202，信号解读器201同时连接数控系统101和机械爪控制系统102，错误处理器202同时连接指令解析器203和信号解读器201；信号解读器201从数控系统101和机械爪控制系统102中获取运行过程信息，并根据从错误处理器202接收到的筛选条件将符合条件的信息发送给错误处理器202；错误处理器202从指令解析器203接收错误判断和处理代码，并根据错误判断代码向信号解读器201发送筛选条件，并且当接收到信号解读器201发送的符合筛选条件的信息时，执行对应的处理代码。
考虑到在实际使用中，机械爪32可能用于对工件进行操作，所述机械爪32为三指机械爪。

Claims (5)

1.一种外加式数控铣床自动控制系统，包括机柜(11)、传送带(12)、主轴箱(21)、主轴(22)、机械臂(31)、机械爪(32)、工具收纳柜(41)、数控系统(101)、机械爪控制系统(102)、指令解析器(203)、指令缓存器(204)、编码支持库(301)、编码系统(302)，其特征在于：所述机柜(11)正面中部设置有主轴箱(21)，主轴箱(21)底部设置主轴(22)；所述机柜(11)中对应主轴(22)所在位置的下方设置有横向的传送带(12)；所述机柜(11)一侧固定有工具收纳柜(41)，在机柜(11)上对应工具收纳柜(41)所在一侧正面安装有机械臂(31)，机械臂(31)端部设置有机械爪(32)；所述机械臂(31)和机械爪(32)均通过机械爪控制系统(102)控制，所述机柜(11)上的主轴箱(21)、主轴(22)均通过数控系统(101)控制；所述数控系统(101)和机械爪控制系统(102)均连接指令缓存器(204)，指令缓存器(204)、指令解析器(203)、编码系统(302)、编码支持库(301)依次连接；所述指令解析器(203)还与编码支持库(301)连接；
所述编码支持库(301)存储封装函数代码内容；
所述编码系统(302)提供人机交互界面，让操作者进行加工操作代码编写，并实时从编码支持库(301)中读取并显示操作者编写过程中涉及的封装函数内容，在操作者确认的情况下将编写好的代码发送给指令解析器(203)解析执行；
所述指令解析器(203)接收编码系统(302)的操作代码，然后对操作代码中涉及的封装函数从编码支持库(301)中读取对应内容进行解析，将操作代码解析为仅包含单一操作过程的操作编码，然后将操作编码编译为数控系统(101)或机械爪控制系统(102)可识别的操作指令集并发送至指令缓存器(204)；
所述指令缓存器(204)接收指令解析器(203)的操作指令集，对应数控系统(101)和机械爪控制系统(102)的操作指令输入要求，将操作指令集中的操作指令以逐条、部分或全部的方式发送给数控系统(101)和机械爪控制系统(102)执行。
2.如权利要求1所述的外加式数控铣床自动控制系统，其特征在于：所述传送带(12)由数控系统(101)控制。
3.如权利要求1所述的外加式数控铣床自动控制系统，其特征在于：还包括平板状的隔板(42)，隔板(42)水平设置在工具收纳柜(41)中将工具收纳柜(41)内部划分为多层。
4.如权利要求1所述的外加式数控铣床自动控制系统，其特征在于：还包括信号解读器(201)和错误处理器(202)，信号解读器(201)同时连接数控系统(101)和机械爪控制系统(102)，错误处理器(202)同时连接指令解析器(203)和信号解读器(201)；信号解读器(201)从数控系统(101)和机械爪控制系统(102)中获取运行过程信息，并根据从错误处理器(202)接收到的筛选条件将符合条件的信息发送给错误处理器(202)；错误处理器(202)从指令解析器(203)接收错误判断和处理代码，并根据错误判断代码向信号解读器(201)发送筛选条件，并且当接收到信号解读器(201)发送的符合筛选条件的信息时，执行对应的处理代码。
5.如权利要求1所述的外加式数控铣床自动控制系统，其特征在于：所述机械爪(32)为三指机械爪。
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