CN111045383A - 数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制系统，包括上位机，用于配置紧急停止指令；控制器，与所述的上位机相连接，用于计算运动速度比例，并执行减速。本发明还涉及一种数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法。采用了本发明的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法及其系统，不同于现有技术中通过数控系统直接断驱动器使能，本发明可以使机床在停止时运动平缓，避免原有控制方法导致机床在高速运转过程紧急停止时出现的剧烈抖动，还能保护机床，延长机床的寿命。

Description

数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法及其系统
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及数控系统领域，具体是指一种数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法及其系统。
背景技术
紧停作为异常情况下的一种制动方式，对它有着比较严苛的要求：安全、快速、平稳。比较简单的紧停制动的处理方式就是关闭伺服使能，通过切断给驱动部件的使能信号来进行制动。这种情况下，最终机床会依靠驱动器的自身的功能进行减速(如动态制动器、零速停止或减速停止)或完全靠机械自身的自由制动(摩擦力)来控制机械停止。这种处理方式不是很安全，也不是很平稳，易造成机床的振动及损伤。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足安全性、快速性、平稳性的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法及其系统。
为了实现上述目的，本发明的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法及其系统如下：
该数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法，其主要特点是，基于上位机和与所述的上位机相连接的控制器，所述的方法包括以下步骤：
(1)上位机判断是否需要执行紧急停止，如果是，继续步骤(2)；否则，继续步骤(1)；
(2)控制器获取当前运动速度；
(3)控制器计算运动速度比例；
(4)控制器判断速度比例是否为0，如果是，则结束步骤；否则，继续步骤(2)。
较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)控制器将速度分成m个时间片，m为大于等于2的自然数；
(3.2)控制器将N个时间片对应的速度作为速度控制量，在每个周期内发送速度控制量，直至N的值由m降至0。
较佳地，所述的步骤(3)中计算运动速度比例，具体为：
控制器根据以下公式计算加速度Acc加：
当t＜F时，Acc加＝t×(V/(T×F))；
当t＞F且T＜(T+F)时，Acc匀＝V/T；
当t＞T+F时，Acc减＝(t-(T+F))×(V/(T×F))；
且根据以下公式计算减速度Acc减：
当t＜F时，v＝V-Acc加×t；
当t＞F且T＜(T+F)时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)；
当t＞T+F时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)-Acc减×(t-F-T)；
其中，V为初始速度，T为减速时间，F为滤波时间，t为减速时刻，v为减速后运行速度。
该数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制系统，其主要特点是，所述的系统包括：
上位机，用于配置紧急停止指令；
控制器，与所述的上位机相连接，用于执行以下步骤计算运动速度比例，并执行减速：
(1)上位机判断是否需要执行紧急停止，如果是，继续步骤(2)；否则，继续步骤(1)；
(2)控制器获取当前运动速度；
(3)控制器计算运动速度比例；
(4)控制器判断速度比例是否为0，如果是，则结束步骤；否则，继续步骤(2)。
较佳地，所述的控制器包括：
指令计算模块，与所述的上位机相连接，用于计算运动速度比例；
控制轴模块，与所述的指令计算模块相连接，用于根据计算的运动速度比例执行减速操作。
采用了本发明的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法及其系统，不同于现有技术中通过直接数控系统直接断驱动器使能，本发明可以使机床在停止时运动平缓，避免掉原有控制方法导致机床在高速运转过程紧急停止时出现的机床的剧烈抖动，还能保护机床，延长机床的寿命。
附图说明
图1为本发明的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制系统的整体架构示意图。
图2为本发明的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法，其中基于上位机和与所述的上位机相连接的控制器，所述的方法包括以下步骤：
(1)上位机判断是否需要执行紧急停止，如果是，继续步骤(2)；否则，继续步骤(1)；
(2)控制器获取当前运动速度；
(3)控制器计算运动速度比例；
(3.1)控制器将速度分成m个时间片，m为大于等于2的自然数；
(3.2)控制器将N个时间片对应的速度作为速度控制量，在每个周期内发送速度控制量，直至N的值由m降至0；
(4)控制器判断速度比例是否为0，如果是，则结束步骤；否则，继续步骤(2)。
其中，所述的步骤(3)中计算运动速度比例，具体为：
控制器根据以下公式计算加速度Acc加：
当t＜F时，Acc加＝t×(V/(T×F))；
当t＞F且T＜(T+F)时，Acc匀＝V/T；
当t＞T+F时，Acc减＝(t-(T+F))×(V/(T×F))；
且根据以下公式计算减速度Acc减：
当t＜F时，v＝V-Acc加×t；
当t＞F且T＜(T+F)时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)；
当t＞T+F时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)-Acc减×(t-F-T)；
其中，V为初始速度，T为减速时间，F为滤波时间，t为减速时刻，v为减速后运行速度。
本发明的该数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制系统，其中包括：
上位机，用于配置紧急停止指令；
控制器，与所述的上位机相连接，用于执行以下步骤计算运动速度比例，并执行减速：
(1)上位机判断是否需要执行紧急停止，如果是，继续步骤(2)；否则，继续步骤(1)；
(2)控制器获取当前运动速度；
(3)控制器计算运动速度比例；
(4)控制器判断速度比例是否为0，如果是，则结束步骤；否则，继续步骤(2)。
以上该步骤(1)～(4)与前面的步骤是一致的，在此不再赘述。
作为本发明的优选实施方式，所述的控制器包括：
指令计算模块，与所述的上位机相连接，用于计算运动速度比例；
控制轴模块，与所述的指令计算模块相连接，用于根据计算的运动速度比例执行减速操作。
本发明的具体实施方式中，在机床的运动过程中，如果遇到安全性问题或是切割的问题需要做紧急停止时，由于机床可能在高速运转的过程，如果立即断开电机使能机床会依靠驱动器的自身的功能进行减速(如动态制动器、零速停止或减速停止)或完全靠机械自身的自由制动(摩擦力)来控制机械停止时导致的机床的损伤和未知的安全性问题，本发明将解决紧急停止时的机床的剧烈震动，避免未知安全问题得产生。
在图1的系统结构图中，Hold指令算法功能块为指令计算模块，轴1管理结构体、轴2管理结构体和轴3管理结构体为控制轴模块。
本发明停止时的控制方法如下：
1、数控系统配置各轴运动紧急停止时的时间。
2、数控系统在运动过程中，当拍下紧急停止按钮时，控制器执行紧急停止的动作。
3、控制器接收到该执行命令时，对当前运动速度自动接管控制，通过系统配置的减速时间减速为0停止。
数控系统中紧急停止时运动控制算法如下：
采用S型减速算法，减速时将速度分为1000个时间片，每个运动周期取N个时间片对应的速度作为速度控制量发送，运动周期时间逐渐递增，时间N也跟随时间的增加做相应的递减，直到使N的值从1000减到0为止。
S型算法公式如下：
V为初始速度，T为减速时间，F为滤波时间，t为减速时刻，v为减速后运行速度。
总减速时间：T+F
总减速距离：V×(T+F)/2
最大减速度：V/T
最大减减速度：V/(T×F)
加速度分为三段：
当t＜F时，Acc加＝t×(V/(T×F))；
当t＞F且T＜(T+F)时，Acc匀＝V/T；
当t＞T+F时，Acc减＝(t-(T+F))×(V/(T×F))；
当t＜F时，v＝V-Acc加×t；
当t＞F且T＜(T+F)时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)；
当t＞T+F时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)-Acc减×(t-F-T)；
本发明的具体实施例的操作步骤如下：
1、上位机配置紧急停止指令；
2、控制器解析配置并保存；
3、在接收到上位机发送紧急停止指令时，用过指令算法功能块计算减速比例，并发送控制轴；
4、在速度到达0时，减速结束，并且反馈减速执行状态。
采用了本发明的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法及其系统，不同于现有技术中通过直接数控系统直接断驱动器使能，本发明可以使机床在停止时运动平缓，避免掉原有控制方法导致机床在高速运转过程紧急停止时出现的机床的剧烈抖动，还能保护机床，延长机床的寿命。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法，其特征在于，基于上位机和与所述的上位机相连接的控制器，所述的方法包括以下步骤：
(1)上位机判断是否需要执行紧急停止，如果是，继续步骤(2)；否则，继续步骤(1)；
(2)控制器获取当前运动速度；
(3)控制器计算运动速度比例；
(4)控制器判断速度比例是否为0，如果是，则结束步骤；否则，继续步骤(2)。
2.根据权利要求1所述的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)控制器将速度分成m个时间片，m为大于等于2的自然数；
(3.2)控制器将N个时间片对应的速度作为速度控制量，在每个周期内发送速度控制量，直至N的值由m降至0。
3.根据权利要求1所述的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制方法，其特征在于，所述的步骤(3)中计算运动速度比例，具体为：
控制器根据以下公式计算加速度Acc加：
当t＜F时，Acc加＝t×(V/(T×F))；
当t＞F且T＜(T+F)时，Acc匀＝V/T；
当t＞T+F时，Acc减＝(t-(T+F))×(V/(T×F))；
且根据以下公式计算减速度Acc减：
当t＜F时，v＝V-Acc加×t；
当t＞F且T＜(T+F)时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)；
当t＞T+F时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)-Acc减×(t-F-T)；
其中，V为初始速度，T为减速时间，F为滤波时间，t为减速时刻，v为减速后运行速度。
4.一种数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制系统，其特征在于，所述的系统包括：
上位机，用于配置紧急停止指令；
控制器，与所述的上位机相连接，用于执行以下步骤计算运动速度比例，并执行减速：
(1)上位机判断是否需要执行紧急停止，如果是，继续步骤(2)；否则，继续步骤(1)；
(2)控制器获取当前运动速度；
(3)控制器计算运动速度比例；
(4)控制器判断速度比例是否为0，如果是，则结束步骤；否则，继续步骤(2)。
5.根据权利要求4所述的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制系统，其特征在于，所述的控制器包括：
指令计算模块，与所述的上位机相连接，用于计算运动速度比例；
控制轴模块，与所述的指令计算模块相连接，用于根据计算的运动速度比例执行减速操作。
6.根据权利要求4所述的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制系统，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)控制器将速度分成m个时间片，m为大于等于2的自然数；
(3.2)控制器将N个时间片对应的速度作为速度控制量，在每个周期内发送速度控制量，直至N的值由m降至0。
7.根据权利要求4所述的数控机床系统中实现紧急停止防抖动的控制系统，其特征在于，所述的步骤(3)中计算运动速度比例，具体为：
控制器根据以下公式计算加速度Acc加：
当t＜F时，Acc加＝t×(V/(T×F))；
当t＞F且T＜(T+F)时，Acc匀＝V/T；
当t＞T+F时，Acc减＝(t-(T+F))×(V/(T×F))；
且根据以下公式计算减速度Acc减：
当t＜F时，v＝V-Acc加×t；
当t＞F且T＜(T+F)时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)；
当t＞T+F时，v＝V-Acc加×t-Acc匀×(t-F)-Acc减×(t-F-T)；
其中，V为初始速度，T为减速时间，F为滤波时间，t为减速时刻，v为减速后运行速度。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111775148A (zh) * 2020-06-15 2020-10-16 珠海格力电器股份有限公司 一种机器人控制方法、装置、存储介质及机器人
CN112269348A (zh) * 2020-10-14 2021-01-26 合肥泰禾光电科技股份有限公司 一种运动控制急停方法
CN112433509A (zh) * 2020-11-12 2021-03-02 安徽江机重型数控机床股份有限公司 一种数控机床的停机防抖控制方法、系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002073125A (ja) * 2000-09-01 2002-03-12 Murata Mach Ltd 工作機械の非常停止システム
CN1971457A (zh) * 2005-11-25 2007-05-30 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 一种用于数控机床的加减速控制方法
CN101833306A (zh) * 2010-05-12 2010-09-15 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 一种基于前瞻-滤波技术的多程序段连续加减速控制方法
CN102799146A (zh) * 2012-08-08 2012-11-28 成都乐创自动化技术股份有限公司 用于数控设备控制系统的s形加减速控制的速度规划方法
CN103163838A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 上海三一精机有限公司 一种用于数控机床加减速的控制方法
CN105892402A (zh) * 2016-06-17 2016-08-24 浙江理工大学 机械臂点到点运动控制方法
US20160363924A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Fanuc Corporation Servo motor stop controller to control and stop servo motor during emergency stop

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002073125A (ja) * 2000-09-01 2002-03-12 Murata Mach Ltd 工作機械の非常停止システム
CN1971457A (zh) * 2005-11-25 2007-05-30 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 一种用于数控机床的加减速控制方法
CN101833306A (zh) * 2010-05-12 2010-09-15 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 一种基于前瞻-滤波技术的多程序段连续加减速控制方法
CN103163838A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 上海三一精机有限公司 一种用于数控机床加减速的控制方法
CN102799146A (zh) * 2012-08-08 2012-11-28 成都乐创自动化技术股份有限公司 用于数控设备控制系统的s形加减速控制的速度规划方法
US20160363924A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Fanuc Corporation Servo motor stop controller to control and stop servo motor during emergency stop
CN105892402A (zh) * 2016-06-17 2016-08-24 浙江理工大学 机械臂点到点运动控制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111775148A (zh) * 2020-06-15 2020-10-16 珠海格力电器股份有限公司 一种机器人控制方法、装置、存储介质及机器人
CN111775148B (zh) * 2020-06-15 2022-03-08 珠海格力电器股份有限公司 一种机器人控制方法、装置、存储介质及机器人
CN112269348A (zh) * 2020-10-14 2021-01-26 合肥泰禾光电科技股份有限公司 一种运动控制急停方法
CN112269348B (zh) * 2020-10-14 2021-09-21 合肥泰禾智能科技集团股份有限公司 一种运动控制急停方法
CN112433509A (zh) * 2020-11-12 2021-03-02 安徽江机重型数控机床股份有限公司 一种数控机床的停机防抖控制方法、系统
CN112433509B (zh) * 2020-11-12 2021-09-17 安徽江机重型数控机床股份有限公司 一种数控机床的停机防抖控制方法、系统

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