CN1796046A - 数控机床碰撞自动侦测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种数控机床碰撞自动侦测系统，包括：用于读入加工程序的输入装置，用于比较障碍物与刀具运动轨迹的控制装置，用于接收控制装置发出信号的伺服系统，从伺服系统接收信号的运动部件，该数控机床碰撞自动侦测系统还包括用于存储障碍物数据的存储装置，控制装置将程序载体上的加工程序和存储装置的数据进行比较，如果有交集时，控制装置将停止信号传给运动部件；如果没有交集，控制装置将加工路径代码通过伺服系统发给运动部件，完成加工。本发明可在正式进行工作时，实行线上实时侦测，可有效防止数控机床的刀具损坏，操作较为安全可靠。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种数控机床碰撞侦测系统，尤其是关于一种线上实时检测的数控机床碰撞自动侦测系统。
【背景技术】
随着科技的发展，传统手工操作的制造加工业已逐渐由数控机床来取代。数控机床自动化程度高，可减轻工人劳动强度，不仅提高了生产效率，而且可加工较复杂曲面，因此数控机床在机械制造业的地位越来越重要，其应用也越来越普遍。
数控机床加工零件一般原理如下：首先根据零件图样与工艺方案，用规定的代码及程序格式编写程序，再由数控机床上的控制装置读入，通过对其处理后，由伺服系统发出信号，驱动机床运动部件，从而使机床主轴运动以加工零件。在数控机床加工过程中，预先设定的程序驱动刀具按预定轨迹走刀，但随着刀具的磨损、刀具的更换及工件发热造成的变形等原因，常带来加工偏差，因该偏差存在，可能造成刀具与机床床台或夹具相碰撞，从而造成刀具或机床的损坏。
现有解决该问题的方法为通过加工前多次测试加工程序，保证加工程序的准确，但是该种方法无法避免加工过程中，由于系统带来的偏差，从而造成刀具与机床床台的碰撞，而损坏刀具及机床。
鉴于以上缺点，有必要提供一种可靠的线上实时检测的数控机床碰撞自动侦测系统。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种可靠的线上实时检测的数控机床碰撞自动侦测系统。
本发明公开一种数控机床碰撞自动侦测系统，包括：用于读入加工程序的输入装置，用于比较障碍物与刀具运动轨迹的控制装置，用于接收控制装置发出信号的伺服系统，从伺服系统接收信号的运动部件，该数控机床碰撞自动侦测系统还包括用于存储障碍物数据的存储装置，控制装置将程序载体上的加工程序和存储装置的数据进行比较，如果有交集时，控制装置将停止信号传给运动部件；如果没有交集，控制装置将加工路径代码通过伺服系统发给运动部件，完成加工。
相较现有技术，本发明数控机床碰撞自动侦测系统可在正式进行工作时，实行线上实时侦测，避免刀具与工作机内的障碍物发生碰撞或干涉，可有效防止数控机床的刀具损坏，操作较为安全可靠；该数控机床碰撞自动侦测系统于发现发生碰撞时，可自动停止于该位置，便于使用者找到危险位置，进而修改加工程序。
【附图说明】
图1是本发明数控机床自动侦测系统流程图。
【具体实施方式】
本发明数控机床自动侦测系统包括：程序载体10、输入装置20、存储装置30、控制装置40、伺服系统50及运动部件60。
请参阅图1，程序载体10用以纪录加工程序，加工程序是按零件的图样与工艺方案，用规定的代码和程序格式编写，编写好的加工程序纪录在程序载体10上，程序载体10可为穿孔纸带、软磁盘等。
输入装置20可将加工程序读入，其形式为光电阅读机，键盘或计算器接口等几种形式。加工程序可一段一段输入，也可将其全部输入。
存储装置30用于储存刀具可能碰到的障碍物位置数据，每一障碍物位置数据分别用方程式来表示，从而形成一数据库，以本实施例为例，设定坐标原点，夹具位置范围定义为x1＜x＜x2，y1＜y＜y2，z1＜z＜z2，其中x1、x2、y1、y2、z1、z2分别表示夹具位置的边界，x、y、x于此范围内为碰撞范围。其它可能与刀具发生碰撞的物体均可以方程式来表示，以上数据预先存储于数据库中，以待后续使用。
控制装置40将程序载体10上的加工程序及存储装置30上的资料读入，该控制装置40包括一比较系统，其将加工程序中的刀具路径分别与任一障碍物所在位置进行比较，如果求得有交点时，即刀具位置点位于x1＜x＜x2，y1＜y＜y2，z1＜z＜z2范围内，表明该刀具位于碰撞危险范围内，比较系统将向控制装置40发出警告信号且停止工件运动。如果未求得交点时，即刀具位置点没有位于x1＜x＜x2，y1＜y＜y2，z1＜z＜z2范围内，控制装置40将按加工程序10继续加工。
伺服系统50将控制装置40的信号放大，并将信号传给伺服电机，该伺服电机驱动运动部件60，并控制必要的辅助操作。
运动部件60包括刀具与带动工件运动的主轴，运动部件60与伺服系统50相连，带动刀具与工件的运动，加工出要求的工件。
工作时，程序载体10上的加工程序由输入装置20读入，再被输送至控制装置40，其读取加工程序，并同时将存储装置30的数据读入，通过控制装置40的比较系统将两者进行比较，如果求得解有交点时，比较系统将向控制装置40发出警告信号及停止运动信号，控制装置40再向伺服系统50发出信号，从而停止运动部件60的运动。如果没有交点时，控制装置40将继续按加工程序的指令，并将所获得的数据进行处理，处理之后再将指令传给伺服系统50，其将放大信号通过伺服电机带动运动部件60以进行加工操作。
可以理解，加工程序也可由CAD系统来实现，其可仿真零件形状而自动生成数据文件，该数据文件由控制装置40读取，再通过控制装置40将加工程序与障碍物的数据进行比较。
存储装置30的障碍物数据也可于编制加工程序时，同刀具路径一起编写。
Claims (8)
1.一种数控机床碰撞自动侦测系统，包括：用于读入加工程序的输入装置，用于比较障碍物与刀具运动轨迹的控制装置，用于接收控制装置发出信号的伺服系统，从伺服系统接收信号的运动部件，其特征在于：该数控机床碰撞自动侦测系统还包括用于存储障碍物数据的存储装置，控制装置将读入之加工程序和存储装置的数据进行比较，如果有交集时，控制装置将停止信号传给运动部件；如果没有交集，控制装置将加工路径代码通过伺服系统发给运动部件，完成加工。
2.如权利要求1所述的数控机床碰撞自动侦测系统，其特征在于：该数控机床碰撞自动侦测系统进一步包括一用于纪录刀具加工程序的程序载体。
3.如权利要求2所述的数控机床碰撞自动侦测系统，其特征在于：该程序载体为穿孔纸带。
4.如权利要求2所述的数控机床碰撞自动侦测系统，其特征在于：该程序载体为软磁盘。
5.如权利要求1所述的数控机床碰撞自动侦测系统，其特征在于：该输入装置为一键盘。
6.如权利要求1所述的数控机床碰撞自动侦测系统，其特征在于：该控制装置包括一比较系统，该比较系统其将加工程序中的刀具路径与障碍物坐标进行比较，加工路径的曲线与障碍物的曲线。
7.如权利要求1所述的数控机床碰撞自动侦测系统，其特征在于：该加工程序可由计算器辅助绘图软件生成。
8.如权利要求1所述的数控机床碰撞自动侦测系统，其特征在于：该存储装置的数据可直接编写于加工程序上。
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