CN104950815A - 一种数控铣床自动编码系统 - Google Patents

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宋庆华
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine

Abstract

本发明提供的一种数控铣床自动编码系统，包括历史数据库、方案遍历器、方案模拟器、方案转换器、图像识别系统、数控编码系统；所述历史数据库、方案遍历器、方案模拟器、方案转换器、数控编码系统依次顺序连接；所述方案遍历器还连接图像识别系统；所述方案转换器还连接历史数据库。本发明通过方案遍历器和方案模拟器的设置，可实现自动化编码，从而可以极大的降低企业在数控铣床编程方面的人工成本、时间成本和相关风险；通过历史数据库和方案转换器的设置，有效保证了企业在长期使用过程中可以不断积累，从而以数据库的积累代替人的知识积累，其长期积累的宝贵财富也可以很容易的备份、分享、转移，为技术的发展提供更为可靠的基础。

Description

一种数控铣床自动编码系统
技术领域
本发明涉及一种数控铣床自动编码系统，属于数控铣床控制技术领域。
背景技术
现有技术中，数控铣床编程需要专业人员在得到工件尺寸后，仔细研究每一点尺寸然后设定加工方案，接着进行编码，而在这过程中，操作人员的专业程度非常重要，由于这过程必须专业程度较高的人来进行操作，企业的人工成本非常高，而且对于较为复杂的结构，编码非常长，操作难度高，极容易出错，操作人员在编码完成后复查的时候难度也极大，由此也会带来很高的时间成本和相关风险。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种数控铣床自动编码系统，该数控铣床自动编码系统通过方案遍历器和方案模拟器的设置，可实现自动化编码，从而可以极大的降低企业在数控铣床编程方面的人工成本、时间成本和相关风险。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种数控铣床自动编码系统，包括历史数据库、方案遍历器、方案模拟器、方案转换器、图像识别系统、数控编码系统；所述历史数据库、方案遍历器、方案模拟器、方案转换器、数控编码系统依次顺序连接；所述方案遍历器还连接图像识别系统；所述方案转换器还连接历史数据库；
所述历史数据库存储历史加工方案，并以加工步骤的编码方式保存；
所述方案遍历器从图像识别系统中接收待加工的工件图像数据，然后从历史数据库中提取相关的加工方案中，遍历加工方案列表中加工步骤，并输出至方案模拟器验证；
所述方案模拟器接收方案遍历器的加工步骤进行仿真模拟，如无法达到预定效果则给方案遍历器返回错误值并等待接收方案遍历器的下一套加工步骤，如能达到预定效果则将加工步骤的编码和数据发送至方案转换器，并向方案遍历器返回成功值使方案遍历器停止遍历；
所述方案转换器接收到方案模拟器发送的加工步骤编码和数据，则将之存入历史数据库，同时将加工步骤编码解析编译为数控铣床的数控编码系统可识别的格式并发送至数控编码系统；
所述图像识别系统安装在数控铣床上，以图像采集和识别的方式，收集待加工工件的图像数据，并进行数字三维建模，得到并向方案遍历器发送工件的数字化图像数据。
还包括数字调配器，数字调配器同时连接于方案遍历器、方案模拟器；方案遍历器的加工步骤编码及其可能的参数范围发送给数字调配器，数字调配器遍历可能的参数范围，并将遍历到的加工步骤编码及其具体参数发送给方案模拟器；方案模拟器在仿真模拟过程中，将错误值返回给数字调配器，将成功值同时返回给方案遍历器和数字调配器；数字调配器遍历完毕且未接收到方案模拟器返回从成功值则将错误值返回给方案遍历器。
还包括指令编译器，指令编译器串联在方案转换器和数控编码系统的连接中；方案转换器在将加工步骤编码和参数存入数据库之后，则将加工步骤编码中的复杂调用解析为没有复杂调用的直接编码发送给指令编译器；指令编译器直接将接收到的编码转换为数控铣床可识别的操作指令后发送给数控编码系统执行。
本发明的有益效果在于：①通过方案遍历器和方案模拟器的设置，可实现自动化编码，从而可以极大的降低企业在数控铣床编程方面的人工成本、时间成本和相关风险；②通过历史数据库和方案转换器的设置，有效保证了企业在长期使用过程中可以不断积累，从而以数据库的积累代替人的知识积累，其长期积累的宝贵财富也可以很容易的备份、分享、转移，为技术的发展提供更为可靠的基础；③可直接外加至现有技术中的数控铣床的数控系统上，企业无需更换整套设备也能很好的得以使用，企业接受程度高，市场前景好。
附图说明
图1是本发明的连接示意图；
图中：101-历史数据库，102-方案遍历器，103-数字调配器，104-方案模拟器，201-方案转换器，202-指令编译器，301-图像识别系统，302-数控编码系统。
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所示的一种数控铣床自动编码系统，包括历史数据库101、方案遍历器102、方案模拟器104、方案转换器201、图像识别系统301、数控编码系统302；所述历史数据库101、方案遍历器102、方案模拟器104、方案转换器201、数控编码系统302依次顺序连接；所述方案遍历器102还连接图像识别系统301；所述方案转换器201还连接历史数据库101；
所述历史数据库101存储历史加工方案，并以加工步骤的编码方式保存；
所述方案遍历器102从图像识别系统301中接收待加工的工件图像数据，然后从历史数据库101中提取相关的加工方案中，遍历加工方案列表中加工步骤，并输出至方案模拟器104验证；
所述方案模拟器104接收方案遍历器102的加工步骤进行仿真模拟，如无法达到预定效果则给方案遍历器102返回错误值并等待接收方案遍历器102的下一套加工步骤，如能达到预定效果则将加工步骤的编码和数据发送至方案转换器201，并向方案遍历器102返回成功值使方案遍历器102停止遍历；
所述方案转换器201接收到方案模拟器104发送的加工步骤编码和数据，则将之存入历史数据库，同时将加工步骤编码解析编译为数控铣床的数控编码系统302可识别的格式并发送至数控编码系统302；
所述图像识别系统301安装在数控铣床上，以图像采集和识别的方式，收集待加工工件的图像数据，并进行数字三维建模，得到并向方案遍历器102发送工件的数字化图像数据。
由此，通过加工方案的遍历及仿真模拟，可以很好的实现数控铣床编码的自动化，但企业在使用前，应当建立起较好的图像识别系统301，并在历史数据库101中录入足够多的有效加工方案以备方案遍历器102查询遍历。
由于相似的加工方案中，可能会由于工件的具体尺寸不同，而使得具体的加工编码参数有所不同，而加工步骤基本一样，因此为保证在相同加工步骤下不同的参数均能得到遍历仿真模拟，而且又提高系统运行效率，还包括数字调配器103，数字调配器103同时连接于方案遍历器102、方案模拟器104；方案遍历器102的加工步骤编码及其可能的参数范围发送给数字调配器103，数字调配器103遍历可能的参数范围，并将遍历到的加工步骤编码及其具体参数发送给方案模拟器104；方案模拟器104在仿真模拟过程中，将错误值返回给数字调配器103，将成功值同时返回给方案遍历器102和数字调配器103；数字调配器103遍历完毕且未接收到方案模拟器104返回从成功值则将错误值返回给方案遍历器102。
作为提高系统效率的方式，在方案遍历、仿真模拟时，部分较复杂但极为常见的局部加工步骤应当作为补充的基础编码来以一行代码或一条简单的命令实现，这就意味着这样的编码在转换成数控编码系统302可识别的编码时，需要经过解析调用和编码转换两个过程，而当方案转换器201完成这样两个过程同时还要完成备份时，其效率较低，尤其解析调用和编码转换两个过程可能会引起不必要的冲突，因此，还包括指令编译器202，指令编译器202串联在方案转换器201和数控编码系统302的连接中；方案转换器201在将加工步骤编码和参数存入数据库之后，则将加工步骤编码中的复杂调用解析为没有复杂调用的直接编码发送给指令编译器202；指令编译器202直接将接收到的编码转换为数控铣床可识别的操作指令后发送给数控编码系统302执行。

Claims (3)

1.一种数控铣床自动编码系统，包括历史数据库(101)、方案遍历器(102)、方案模拟器(104)、方案转换器(201)、图像识别系统(301)、数控编码系统(302)，其特征在于：所述历史数据库(101)、方案遍历器(102)、方案模拟器(104)、方案转换器(201)、数控编码系统(302)依次顺序连接；所述方案遍历器(102)还连接图像识别系统(301)；所述方案转换器(201)还连接历史数据库(101)；
所述历史数据库(101)存储历史加工方案，并以加工步骤的编码方式保存；
所述方案遍历器(102)从图像识别系统(301)中接收待加工的工件图像数据，然后从历史数据库(101)中提取相关的加工方案中，遍历加工方案列表中加工步骤，并输出至方案模拟器(104)验证；
所述方案模拟器(104)接收方案遍历器(102)的加工步骤进行仿真模拟，如无法达到预定效果则给方案遍历器(102)返回错误值并等待接收方案遍历器(102)的下一套加工步骤，如能达到预定效果则将加工步骤的编码和数据发送至方案转换器(201)，并向方案遍历器(102)返回成功值使方案遍历器(102)停止遍历；
所述方案转换器(201)接收到方案模拟器(104)发送的加工步骤编码和数据，则将之存入历史数据库，同时将加工步骤编码解析编译为数控铣床的数控编码系统(302)可识别的格式并发送至数控编码系统(302)；
所述图像识别系统(301)安装在数控铣床上，以图像采集和识别的方式，收集待加工工件的图像数据，并进行数字三维建模，得到并向方案遍历器(102)发送工件的数字化图像数据。
2.如权利要求1所述的数控铣床自动编码系统，其特征在于：还包括数字调配器(103)，数字调配器(103)同时连接于方案遍历器(102)、方案模拟器(104)；方案遍历器(102)的加工步骤编码及其可能的参数范围发送给数字调配器(103)，数字调配器(103)遍历可能的参数范围，并将遍历到的加工步骤编码及其具体参数发送给方案模拟器(104)；方案模拟器(104)在仿真模拟过程中，将错误值返回给数字调配器(103)，将成功值同时返回给方案遍历器(102)和数字调配器(103)；数字调配器(103)遍历完毕且未接收到方案模拟器(104)返回从成功值则将错误值返回给方案遍历器(102)。
3.如权利要求1所述的数控铣床自动编码系统，其特征在于：还包括指令编译器(202)，指令编译器(202)串联在方案转换器(201)和数控编码系统(302)的连接中；方案转换器(201)在将加工步骤编码和参数存入数据库之后，则将加工步骤编码中的复杂调用解析为没有复杂调用的直接编码发送给指令编译器(202)；指令编译器(202)直接将接收到的编码转换为数控铣床可识别的操作指令后发送给数控编码系统(302)执行。
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