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CN103692351A - 一种砂光设备的数控系统及基于该系统的零件抛光方法 - Google Patents

一种砂光设备的数控系统及基于该系统的零件抛光方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种砂光设备的数控系统，其特征在于：包括计算机、传感网络、工业运动板卡以及与计算机连接的输入装置、输出装置；所述计算机包括：存储器、处理器以及用于与工业运动板卡连接并通行数据通信的I/O接口；所述传感网络，至少包括用于获取零件位置的第一传感节点；工业运动板卡，与砂光设备的机床伺服电机可操作连接，用于根据计算机的目标程序控制砂光设备执行砂光操作；所述输入装置，包括用于操作计算机的键盘与鼠标；所述输出装置，包括显示器，所述显示器用于显示计算机操作界面或数控程序操作界面。同时，本发明还提出基于上述数控系统的零件抛光方法，以实现自动化的砂光操作，提高砂光操作的效率。

Description

一种砂光设备的数控系统及基于该系统的零件抛光方法
 
技术领域
本发明涉及一种砂光设备的数控系统及基于该系统的零件抛光方法。
背景技术
目前，数控机床已经成为加工制造行业主要的加工设备和技术手段。一台数控机床是由机床母机和CNC系统( 俗称“CNC系统”或“数控系统”) 两大部分构成，由CNC系统按照一定的编程格式和操作规范控制机床母机实现金属工件的加工和制作。不同的CNC系统，其编程格式和工艺规范定义等都存在着差异，这些差异导致对一个CNC系统往往只适合于加工单一规格的工件，致使不能在同一台数控机床上实现多种规格工件的加工。对加工企业来讲，仅做单一规格的产品加工无疑会大大地限制了企业的发展，但若同时使用几种CNC系统的数控机床做加工，需要根据不同的CNC系统制作不同的加工编程，不但成本大为提高，而增加了麻烦、降低了生产效率。
发明内容
本发明的第一目的在于提出一种砂光设备的数控系统，以实现自动化的砂光操作，提高砂光操作的效率。其技术方案如下：
一种砂光设备的数控系统，其特征在于：包括计算机、传感网络、工业运动板卡以及与计算机连接的输入装置、输出装置；
所述计算机包括：
存储器，至少存储有砂光控制程序、与砂光控制程序相关的指令集以及零件的CAD格式图纸；
处理器，于存储器中读取零件的CAD格式图纸并根据图纸上的尺寸参数生应相应的数控程序，并将该数控程序编译成工业运动板卡可识别的目标程序；
I/O接口，用于与工业运动板卡相连接并进行数据通信；
所述传感网络，至少包括用于获取零件位置的第一传感节点；
工业运动板卡，与砂光设备的机床伺服电机可操作连接，用于根据计算机的目标程序控制砂光设备执行砂光操作；
所述输入装置，包括用于操作计算机的键盘与鼠标；
所述输出装置，包括显示器，所述显示器用于显示计算机操作界面或数控程序操作界面。
所述计算机安装有CAD/CAM软件程序，可直接设计或修改零件图纸。
还包括设有I/O转接口的机床操作面板，所述机床操作面板通过I/O转接板卡与计算机相连接并进行数据通信。
所述处理器可向工业运动板卡发出调试指令，工业运动板卡驱动砂光设备的各机构完成一系列基本动作以确保各机构的运作正常。
处理器可向工业运动板卡发出中断指令，以立即中断砂光操作，设备停机；或优先完成当前流水线内的零件加工，再设备停机。
本发明的数控系统的有益效果是：可直接对不同规格零件的CAD格式图纸进行编辑、存储、调用以及编译生成设备的运行参数，这意味着本发明的加工对象将不再单一，可实现多种零件的抛光加工，其通用性大大高于现有的由单片机控制的CNC系统。
本发明的第二目的在于提出一种基于上述数控系统的零件抛光方法，所述砂光设备包括
输送装置，包括有输送带，用于沿输送方向传送家具零件；
砂光装置，包括砂磨，用于对家具零件进行抛光操作；
进料平台，设置于输送装置的输送上游，其上设置有推送装置，用于承载上述家具零件并送至输送装置；
所述抛光方法包括如下操作步骤，
A、启动计算机与砂光设备，由计算机控制砂光设备执行初始化操作；
B、读取所述加工的零件CAD格式图纸；
C、获取CAD图纸的尺寸参数，并根据零件尺寸参数编译出可供工业运动板卡识别的目标程序；所述目标程序用于驱动工业运动板卡，继而控制砂光设备的各机构执行目标程序中设定的操作；
D、通过总线与工业运动板卡进行数据通信，向工业运动板卡加载上述目标程序；
E、通过传感网络的第一传感节点获取零件原点位置；
F、计算机通过上述零件原点位置到设备砂磨的距离以及输送带的速率计算零件到达各砂磨的时间，以启动抛光操作；
E、各砂磨由计算机控制，跟踪零件表面进行抛光操作。
本发明的抛光方法还包括：
进一步，所述第一传感节点还可设于进料平台上；当检测到零件已于进料平台上放置好时，计算机启动送料装置将零件推送至输送带上。
进一步，所述抛光操作包括正向行程与反向行程，所述正向行程是由零件原点开始跟踪零件表面进行抛光操作；所述反向行程是以正向行程的结束点为原点，反向执行抛光操作。
进一步，计算机可向工业运动板卡发出调试指令，工业运动板卡通过机床伺服电机驱动各机构完成一系列预设动作以确保各机构的运作正常。
进一步，计算机可向工业运动板卡发出中断指令，以立即停止机床的各伺服电机，或优先完成当前流水线内的零件加工，再停止机床的各伺服电机。
本发明的抛光方法的有益效果是：
1、计算机控制设备自动化执行抛光操作，加工效率得到明显提高；而且抛光操作简单、方便，操作工仅需启动自动化程序和执行上料、接料操作，大大降低对操作工的技术要求。
2、自动化程度高，可完成80%以上的工作量，操作工只是地辅助性地对设备进行调节与维护，不仅使得工人从繁重的体力劳动中解放出来，而且可节减人手，有利用解决用工缺口的问题。
3、在抛光过程中，由计算机根据CAD图纸的尺寸参数控制砂磨位移，实现对各类规格零件的一面或多面进行跟踪加工，适用于各类形状规格的零件，其抛光精度与灵活度得到了极大的提升。
附图说明
图1为本发明的数控系统结构示意图。
图2为本发明的控制方法流程示意图。
图3为本发明的中断流程示意图。
具体实施方式
如下结合附图，描述本发明的技术方案：
如图1所示，一种砂光设备的数控系统，包括计算机1、传感网络2、工业运动板卡3以及与计算机连接的输入装置4、输出装置5；
所述计算机1包括：
存储器11，至少存储有砂光控制程序、与砂光控制程序相关的指令集以及零件的CAD格式图纸；
处理器12，于存储器中读取零件的CAD格式图纸并根据图纸上的尺寸参数生应相应的数控程序，并将该数控程序编译成工业运动板卡可识别的目标程序；
I/O接口13，用于与工业运动板卡相连接并进行数据通信；
所述传感网络2，至少包括用于获取零件位置的第一传感节点；
工业运动板卡3，与砂光设备的机床伺服电机6可操作连接，用于根据计算机1的目标程序控制砂光设备执行砂光操作；
所述输入装置4，包括用于操作计算机1的键盘与鼠标；
所述输出装置5，包括显示器，所述显示器用于显示计算机操作界面或砂光控制程序的操作界面。
进一步地，所述计算机1安装有CAD/CAM软件程序，可直接设计或修改零件图纸。
进一步地，所述数控系统还包括设有I/O转接口的机床操作面板7，所述机床操作面板7通过I/O转接口与计算机1相连接并进行数据通信。
进一步地，所述处理器12可向工业运动板卡3发出调试指令，工业运动板卡3驱动砂光设备的各机构完成一系列基本动作以确保各机构的运作正常。
进一步地，处理器12可向工业运动板卡3发出中断指令，以立即中断砂光操作，设备停机；或优先完成当前流水线内的零件加工，再设备停机。
如图2所示，一种基于上述数控系统的零件抛光方法，包括如下操作步骤，
SO:启动计算机与砂光设备，由计算机控制砂光设备执行初始化操作；
S1：选择设备的控制模式，所述控模式包括调试模式与加工模式；当选择调试模式则跳转到步骤S2,否则跳转至步骤S3；
S2：计算机可向工业运动板卡发出调试指令，工业运动板卡通过机床伺服电机驱动各机构完成一系列预设动作以确保各机构的运作正常；完成后跳转至步骤S1；
S3：读取所述加工的零件CAD格式图纸；
S4：获取CAD图纸的尺寸参数，并根据零件尺寸参数编译出可供工业运动板卡识别的目标程序；所述目标程序用于驱动工业运动板卡，继而控制砂光设备的各机构执行目标程序中设定的操作；
S5：通过总线与工业运动板卡进行数据通信，向工业运动板卡加载上述目标程序；
S6：投料开始，通过传感网络的第一传感节点获取零件原点位置；
S7：计算机通过上述零件原点位置到设备砂磨的距离以及输送带的速率计算零件到达各砂磨的时间，以启动抛光操作；
S8：各砂磨由计算机控制，跟踪零件表面进行抛光操作。
进一步，所述第一传感节点还可设于进料平台上；当检测到零件已于进料平台上放置好时，计算机启动送料装置将零件推送至输送带上
进一步，所述抛光操作包括正向行程与反向行程，所述正向行程是由零件原点开始跟踪零件表面进行抛光操作；所述反向行程是以正向行程的结束点为原点，反向执行抛光操作。
再进一步，如图3所示，计算机可向工业运动板卡发出中断指令，进入中断操作S10；
所述中断操作可以选择S11：立即停止机床的各伺服电机；或
S12：优先完成当前流水线内的零件加工，再停止机床的各伺服电机。
以上为本发明的较佳实施方式，应该理解为本发明的技术方案的举例说明。凡是与本发明相雷同、近似或以此为基础所作出的推演、等效替换或改进，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种砂光设备的数控系统，其特征在于：包括计算机、传感网络、工业运动板卡以及与计算机连接的输入装置、输出装置；
所述计算机包括：
存储器，至少存储有砂光控制程序、与砂光控制程序相关的指令集以及零件的CAD格式图纸；
处理器，于存储器中读取零件的CAD格式图纸并根据图纸上的尺寸参数生应相应的数控程序，并将该数控程序编译成工业运动板卡可识别的目标程序；
I/O接口，用于与工业运动板卡相连接并进行数据通信；
所述传感网络，至少包括用于获取零件位置的第一传感节点；
工业运动板卡，与砂光设备的机床伺服电机可操作连接，用于根据计算机的目标程序控制砂光设备执行砂光操作；
所述输入装置，包括用于操作计算机的键盘与鼠标；
所述输出装置，包括显示器，所述显示器用于显示计算机操作界面或数控程序操作界面。
2.根据权利要求1所述的一种砂光设备的数控系统，其特征在于：所述计算机安装有CAD/CAM软件程序，可直接设计或修改零件图纸。
3.根据权利要求1或2所述的一种砂光设备的数控系统，其特征在于：还包括设有I/O转接口的机床操作面板，所述机床操作面板通过I/O转接板卡与计算机相连接并进行数据通信。
4.根据权利要求3所述的一种砂光设备的数控系统，其特征在于：所述处理器可向工业运动板卡发出调试指令，工业运动板卡驱动砂光设备的各机构完成一系列预设动作以确保各机构的运作正常。
5.根据权利要求4所述的一种砂光设备的数控系统，其特征在于：处理器可向工业运动板卡发出中断指令，以立即中断砂光操作，设备停机；或优先完成当前流水线内的零件加工，再设备停机。
6.一种基于权利要求1-5所述的数控系统的零件抛光方法，所述砂光设备包括
输送装置，包括有输送带，用于沿输送方向传送家具零件；
砂光装置，包括砂磨，用于对家具零件进行抛光操作；
进料平台，设置于输送装置的输送上游，其上设置有推送装置，用于承载上述家具零件并送至输送装置；
其特征在于：所述抛光方法包括如下操作步骤，
A、启动计算机与砂光设备，由计算机控制砂光设备执行初始化操作；
B、读取所述加工的零件CAD格式图纸；
C、获取CAD图纸的尺寸参数，并根据零件尺寸参数编译出可供工业运动板卡识别的目标程序；所述目标程序用于驱动工业运动板卡，继而控制砂光设备的各机构执行目标程序中设定的操作；
D、通过总线与工业运动板卡进行数据通信，向工业运动板卡加载上述目标程序；
E、通过传感网络的第一传感节点获取零件原点位置；
F、计算机通过上述零件原点位置到设备砂磨的距离以及输送带的速率计算零件到达各砂磨的时间，以启动抛光操作；
E、各砂磨由计算机控制，跟踪零件表面进行抛光操作。
7.根据权利要6所述的零件抛光方法，其特征在于：所述第一传感节点还可设于进料平台上；当检测到零件已于进料平台上放置好时，计算机启动送料装置将零件推送至输送带上。
8.根据权利要7所述的零件抛光方法，其特征在于：所述抛光操作包括正向行程与反向行程，所述正向行程是由零件原点开始跟踪零件表面进行抛光操作；所述反向行程是以正向行程的结束点为原点，反向执行抛光操作。
9.根据权利要8所述的零件抛光方法，其特征在于：计算机可向工业运动板卡发出调试指令，工业运动板卡通过机床伺服电机驱动各机构完成一系列预设动作以确保各机构的运作正常。
10.根据权利要9所述的零件抛光方法，其特征在于：计算机可向工业运动板卡发出中断指令，以立即停止机床的各伺服电机，或优先完成当前流水线内的零件加工，再停止机床的各伺服电机。
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