一種部件砂光設備的數控系統及其控制方法
【專利摘要】本發明提出一種部件砂光設備的數控系統，其特征在于：采用示教方式生成加工所需的工程文件，其組成包括工業計算機，用于運行數控程序對砂光設備進行驅動控制；工業運動控制卡，連接工業計算機與砂設備的伺服電機，用于根據工業計算機的控制指令驅動對應的伺服電機；工業I/O接口卡，用于連接工業計算機與工業運動控制卡或其它帶工業I/O接口的設備，實現兩者之間的數據通信；第一傳感網絡，包括若干個安設于砂光設備各運動機構上的第一傳感節點，用于獲取所述各第一傳感節點所在的坐標信息；輸入\輸出控制卡，用于采集上述第一傳感網絡反饋的各坐標信息與砂磨的工作狀態，送至工業計算機進行處理；以及與工業計算機連接的用于輸入或輸出的外圍設備。
【專利說明】一種部件砂光設備的數控系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及家具制造領域，具體涉及一種部件砂光設備的數控系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，家具制造行業里板型部件或成品(如門板、大班臺面)以及框類部件或成品如鏡框的油漆砂磨大多數不能實現機械自動拋光，只能由拋光工人手進行拋光，其特點是勞動力需求量大、加工強度大、環境惡劣以及加工效率低。再者，想要實現對各類形狀的框類部件或板型部件的機械拋光，就必需使得砂光機械的砂磨可跟蹤部件的表面、木紋、甚至刀割線等進行拋光，一般的機械難做到這一點。即使從數控編程的角度能夠實現，其編程量肯定是相當龐大的，而且必要只能針對特定外形的部件，不同規格的部件需要單獨編寫程序。這樣的實施方式既不靈活，又不易調式、修正。 申請人:對此深入研究，希望實現對板型或框類部件的機械拋光，解放勞動力，并且能讓人直接“教”曉機械跟蹤部件外形進行拋光，免除繁雜的數控編程。故產生本專利申請的技術方案。
【發明內容】
[0003]本發明提一種部件砂光設備的數控系統，以實現靈活度高、適用性強、調試方便的機械式拋光。其技術方案如下:
一種部件砂光設備的數控系統，采用示教方式生成加工所需的工程文件，所述數控系統的組成包括
工業計算機，用于運行數控程序對砂光設備進行驅動控制；
工業運動控制卡，連接工業計算機與砂光設備的伺服電機，用于根據工業計算機的控制指令驅動對應的伺服電機；
工業I/O接口卡，用于連接工業計算機與工業運動控制卡或其它帶工業I/O接口的設備，實現兩者之間的數據通信；
第一傳感網絡，包括若干個安設于砂光設備各運動機構上的第一傳感節點，用于獲取所述各第一傳感節點所在的坐標信息；
輸入\輸出控制卡，用于采集上述第一傳感網絡反饋的各坐標信息與砂磨的工作狀態，送至工業計算機進行處理；以及
與工業計算機連接的用于輸入或輸出的外圍設備。
[0004]本發明的技術方案進一步包括:
所述計算機包括處理器、存儲器、動作控制單元、示教單元、軌跡算法單元、工程文件管理單元以及通訊管理單元；
所述動作控制單元，用于根據處理器的控制指令生成驅動工業運動控制卡的驅動指令，以實現對加工過程的控制；
所述示教單元，用于由所述輸入\輸出控制卡獲取砂光設備運動機構的加工位置與軌跡點的坐標信息，并將上述信息送至處理器；
所述軌跡算法單元，用于根據所述的加工位置與軌跡點的坐標信息生成與加工軌跡對應的工程控制指令；
所述工程文件管理單元，用于將砂光設備各機構的工作狀態與其工程控制指令生成工程文件，以唯一的部件代碼標識并存儲于所述存儲器中，以及在需要時通過調取與輸入的部件代碼對應的工程文件；
所述通訊管理單元，用于完成對計算機外部信號的解調操作并送至對應單元，以及對內部信號的調制操作并送至計算機外部設備。
[0005]進一步的，所述砂光設備的運動機構包括砂磨機構與移位機構；
所述砂磨機構，包括砂磨，可調節砂磨的轉速與砂面角度；
所述移位機構，用于帶動所述砂磨機構實現水平或豎直方向運動。
[0006]進一步的，所述數控系統包括第二傳感網絡，所述第二傳感網絡包括若干設于砂光設備上的第二傳感節點，用于獲取加工時各運動機構的位置信息，供計算機判斷各運動機構是否移動到位。
[0007]進一步的，所述數控系統包括第三傳感網絡，所述第三傳感網絡包括至少一個安設于砂光設備機床上的第三傳感節點，所述第三傳感節點用以在部件經過時產生一信號，由計算機根據該信號調節砂光設備的加工時序。
[0008]進一步的，所述數控系統還包括一通過工業I/O接口卡與計算機連接的工業控制面板，所述工業控制面板設有若干用對加工過程實現控制的操作按鍵。
[0009]進一步的，所述數控程序至少包括自動加工模式、示教模式以及調試模式；
所述自動加工模式，處理器經由工程文件管理單元調出相應的工程文件，生成對應的控制指令驅動工業運動控制板；
所述示教模式，至少包括新建工程文件、載入工程文件以及編輯工程文件功能，可完成對工程文件各參數的錄入、修改以及重新獲取運動機構的位置或軌跡坐標；
所述調式模式，處理器向工業運動板卡發送調試指令或是單程執行從內存中調用的工程文件。
[0010]進一步的，所述的示教模式的編輯工程文件的功能包括刪除步驟、步驟上移、步驟下移、控制運動機構移動至指定坐標、記錄運動機構的當前坐標并替換原有坐標、運動機構復位、砂磨轉速調節、開始示教、結束示教以及示教演示。
[0011]本發明的有益效果在于:1、自動流水線作業，實現板型部件或框類部件的跟蹤拋光工序，不僅加工精度高，而且大大解放勞動力；2、通過示教模式直接獲取不同板型部件或框類部件的加工參數，更為減輕操作人員編程或作圖的工作量；3、加工范圍廣，可對不同規格的板件進行加工。
[0012]本發明還提出上述系統的控制方法，包括如步驟:
啟動設備，執行復位與預設的調機動作；
模式選擇，所述模式至少包括自動加工模式、示教模式與調試模式，選擇任意一種模式運行；
所述的工業控制計算機對待加工的部件設立或手動輸入唯一的部件代碼，預先示教砂光設備各運動機構的所需移動位置及運動過程，然后把砂光設備所需移動位置信息和運動過程信息生成與上述部件代碼唯一對應的工程文件，并存儲到工業控制計算機中；
在加工部件時，先在輸入部件代碼以調出與該部件代碼對應的工程文件，輸入加工數量；工業計算機根據工程文件中所設定的加工動作生居工業運動控制卡可識別的控制信號，由工業運動控制卡驅動砂光設備的伺服電機運轉；
當一個部件的拋光加工完成后，工業控制計算機使砂光磨頭復位，準備下一個部件的加工，如此循環；
所述自動加工模式包括如下步驟:
步驟一，輸入工程文件代碼；
步驟二，調出與代碼相對應的工程文件；
步驟三，輸入加工數量；
步驟四，驅動砂光設備的各運動機構對部件自動執行工程文件中所定義的加工動作，并計數；
步驟五，判斷加工數量是否達到設定值，若是則結束加工，停機或待機；若否則繼續加
工；
所述示教模式包括如下步驟:
步驟一，示教功能選擇，至少包括新建、導入、修改與演示；
步驟二，選擇新建功能，輸入部件代碼；
步驟三，手動調節砂光設備各運動機構的位置與工作狀態，由計算機獲取各運動機構所需的移動位置及運動過程；
步驟四，生成對應的工程文件并存儲；
步驟五，完成后回到功能選擇；
所述調試模式包括如下步驟:
步驟一，調出與調機用的工程文件；
步驟二，驅動砂光設備的各運動機構空載執行工程文件中所定義的加工動作，完成單程后退出。
[0013]進一步的，所述自動加工模式下還包括一定位檢測步驟，判斷運動機構的移位是否正確；若否，則計算機計算出偏差量，實時修正。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的系統結構示意圖。
[0015]圖2為本發明的操作流程圖。
【具體實施方式】
[0016]如下結合附圖，對本發明的技術方案進行描述:
如圖1所示，一種部件砂光設備的數控系統，采用示教方式生成加工所需的工程文件，所述數控系統的組成包括
工業計算機I，用于運行數控程序對砂光設備進行驅動控制；
工業運動控制卡2，連接工業計算機I與砂光設備7的伺服電機，用于根據工業計算機的控制指令驅動對應的伺服電機； 工業I/O接口卡3，用于連接工業計算機I與工業運動控制卡2或其它帶工業I/O接口的設備，實現兩者之間的數據通信；
第一傳感網絡4，包括若干個安設于砂光設備各運動機構上的第一傳感節點，用于獲取所述各第一傳感節點所在的坐標信息；
輸入\輸出控制卡5，用于采集上述第一傳感網絡反饋的各坐標信息與砂磨的工作狀態，送至工業計算機I進行處理；以及
與工業計算機I連接的用于輸入或輸出的外圍設備6。
[0017]所述計算機I包括處理器10、存儲器11、動作控制單元12、示教單元13、軌跡算法單元14、工程文件管理單元15以及通訊管理單元16 ；
所述動作控制單元12，用于根據處理器10的控制指令生成驅動工業運動控制卡2的驅動指令，以實現對加工過程的控制；
所述示教單元13，用于由所述輸入\輸出控制卡5獲取砂光設備運動機構的加工位置與軌跡點的坐標信息，并將上述信息送至處理器10 ；
所述軌跡算法單元14，用于根據所述的加工位置與軌跡點的坐標信息生成與加工軌跡對應的工程控制指令；
所述工程文件管理單元15，用于將砂光設備7各機構的工作狀態與其工程控制指令生成工程文件，以唯一的部件代碼標識并存儲于所述存儲器11中，以及在需要時通過調取與輸入的部件代碼對應的工程文件；
所述通訊管理單元16，用于完成對計算機外部信號的解調操作并送至對應單元，以及對內部信號的調制操作并送至計算機外部設備。
[0018]所述砂光設備7的運動機構包括砂磨機構與移位機構；
所述砂磨機構，包括砂磨，可調節砂磨的轉速與砂面角度；
所述移位機構，用于帶動所述砂磨機構實現水平或豎直方向運動。
[0019]所述數控系統包括第二傳感網絡8，所述第二傳感網絡包括若干設于砂光設備上的第二傳感節點，用于獲取加工時各運動機構的位置信息，供計算機判斷各運動機構是否移動到位。
[0020]所述數控系統包括第三傳感網絡9，所述第三傳感網絡包括至少一個安設于砂光設備機床上的第三傳感節點，所述第三傳感節點用以在部件經過時產生一信號，由計算機根據該信號調節砂光設備的加工時序。
[0021]所述數控系統還包括一通過工業I/O接口卡3與計算機I連接的工業控制面板20，所述工業控制面板20設有若干用對加工過程實現控制的操作按鍵。
[0022]所述數控程序至少包括自動加工模式、示教模式以及調試模式；
所述自動加工模式，處理器經由工程文件管理單元調出相應的工程文件，生成對應的控制指令驅動工業運動控制板；
所述示教模式，至少包括新建工程文件、載入工程文件以及編輯工程文件功能，可完成對工程文件各參數的錄入、修改以及重新獲取運動機構的位置或軌跡坐標；
所述調式模式，處理器向工業運動板卡發送調試指令或是單程執行從內存中調用的工程文件。
[0023]所述的示教模式的編輯工程文件的功能包括刪除步驟、步驟上移、步驟下移、控制運動機構移動至指定坐標、記錄運動機構的當前坐標并替換原有坐標、運動機構復位、砂磨轉速調節、開始示教、結束示教以及示教演示。
[0024]
本發明的部件砂光設備的控制方法，包括如步驟:
啟動設備，執行復位與預設的調機動作；
模式選擇，所述模式至少包括自動加工模式、示教模式與調試模式，選擇任意一種模式運行；
所述的工業控制計算機對待加工的部件設立或手動輸入唯一的部件代碼，預先示教砂光設備各運動機構的所需移動位置及運動過程，然后把砂光設備所需移動位置信息和運動過程信息生成與上述部件代碼唯一對應的工程文件，并存儲到工業控制計算機中；
在加工部件時，先在輸入部件代碼以調出與該部件代碼對應的工程文件，輸入加工數量；工業計算機根據工程文件中所設定的加工動作生居工業運動控制卡可識別的控制信號，由工業運動控制卡驅動砂光設備的伺服電機運轉；
當一個部件的拋光加工完成后，工業控制計算機使砂光磨頭復位，準備下一個部件的加工，如此循環；
如圖2所示，具體地，所述自動加工模式包括如下步驟:
步驟一，輸入工程文件代碼；
步驟二，調出與代碼相對應的工程文件；
步驟三，輸入加工數量；
步驟四，驅動砂光設備的各運動機構對部件自動執行工程文件中所定義的加工動作，并計數；
步驟五，定位檢測步驟，判斷運動機構的移位是否正確；若否，則計算機計算出偏差量，實時修正；
步驟六，判斷加工數量是否達到設定值，若是則結束加工，停機或待機；若否則繼續加工。
[0025]所述示教模式包括如下步驟:
步驟一，示教功能選擇，至少包括新建、導入、修改與演示；
步驟二，選擇新建功能，輸入部件代碼；
步驟三，手動調節砂光設備各運動機構的位置與工作狀態，由計算機獲取各運動機構所需的移動位置及運動過程；
步驟四，生成對應的工程文件并存儲；
步驟五，完成后回到功能選擇。
[0026]所述調試模式包括如下步驟:
步驟一，調出與調機用的工程文件；
步驟二，驅動砂光設備的各運動機構空載執行工程文件中所定義的加工動作，完成單程后退出。
[0027]上述調試模式還可手動對砂光設備的各機構進行調試。
[0028]上述優選實施方式應視為本發明實施方式的舉例說明，凡與本發明方案雷同、近似或以此為基礎作出的技術推演、替換、改進等，均應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種部件砂光設備的數控系統，其特征在于:采用示教方式生成加工所需的工程文件，所述數控系統的組成包括 工業計算機，用于運行數控程序對砂光設備進行驅動控制； 工業運動控制卡，連接工業計算機與砂光設備的伺服電機，用于根據工業計算機的控制指令驅動對應的伺服電機； 工業I/O接口卡，用于連接工業計算機與工業運動控制卡或其它帶工業I/O接口的設備，實現兩者之間的數據通信； 第一傳感網絡，包括若干個安設于砂光設備各運動機構上的第一傳感節點，用于獲取所述各第一傳感節點所在的坐標信息； 輸入\輸出控制卡，用于采集上述第一傳感網絡反饋的各坐標信息與砂磨的工作狀態，送至工業計算機進行處理；以及 與工業計算機連接的用于輸入或輸出的外圍設備。
2.根據權利要求1所述的一種部件砂光設備的數控系統，其特征在于:所述計算機包括處理器、存儲器、動作控制單元、示教單元、軌跡算法單元、工程文件管理單元以及通訊管理單元； 所述動作控制單元，用于根據處理器的控制指令生成驅動工業運動控制卡的驅動指令，以實現對加工過程的控制； 所述示教單元，用于由所述輸入\輸出控制卡獲取砂光設備運動機構的加工位置與軌跡點的坐標信息，并將上述信息送至處理器； 所述軌跡算法單元，用于根據所述的加工位置與軌跡點的坐標信息生成與加工軌跡對應的工程控制指令； 所述工程文件管理單元，用于將砂光設備各機構的工作狀態與其工程控制指令生成工程文件，以唯一的部件代碼標識并存儲于所述存儲器中，以及在需要時通過調取與輸入的部件代碼對應的工程文件； 所述通訊管理單元，用于完成對計算機外部信號的解調操作并送至對應單元，以及對內部信號的調制操作并送至計算機外部設備。
3.根據權利要求2所述的一種部件砂光設備的數控系統，其特征在于:所述砂光設備的運動機構包括砂磨機構與移位機構； 所述砂磨機構，包括砂磨，可調節砂磨的轉速與砂面角度； 所述移位機構，用于帶動所述砂磨機構實現水平或豎直方向運動。
4.根據權利要求3所述的一種部件砂光設備的數控系統，其特征在于:包括第二傳感網絡，所述第二傳感網絡包括若干設于砂光設備上的第二傳感節點，用于獲取加工時各運動機構的位置信息，供計算機判斷各運動機構是否移動到位。
5.根據權利要求4所述的一種部件砂光設備的數控系統,其特征在于:包括第三傳感網絡，所述第三傳感網絡包括至少一個安設于砂光設備機床上的第三傳感節點，所述第三傳感節點用以在部件經過時產生一信號，由計算機根據該信號調節砂光設備的加工時序。
6.根據權利要求5所述的一種部件砂光設備的數控系統，其特征在于:還包括一通過工業I/O接口卡與計算機連接的工業控制面板，所述工業控制面板設有若干用對加工過程實現控制的操作按鍵。
7.根據權利要求6所述的一種部件砂光設備的數控系統，其特征在于:所述數控程序至少包括自動加工模式、示教模式以及調試模式； 所述自動加工模式，處理器經由工程文件管理單元調出相應的工程文件，生成對應的控制指令驅動工業運動控制板； 所述示教模式，至少包括新建工程文件、載入工程文件以及編輯工程文件功能，可完成對工程文件各參數的錄入、修改以及重新獲取運動機構的位置或軌跡坐標； 所述調式模式，處理器向工業運動板卡發送調試指令或是單程執行從內存中調用的工程文件。
8.根據權利要求7所述的一種部件砂光設備的數控系統，其特征在于:所述的示教模式的編輯工程文件的功能包括刪除步驟、步驟上移、步驟下移、控制運動機構移動至指定坐標、記錄運動機構的當前坐標并替換原有坐標、運動機構復位、砂磨轉速調節、開始示教、結束示教以及示教演示。
9.一種部件砂光設備的控制方法，其特征在于包括如步驟: 啟動設備，執行復位與預設的調機動作； 模式選擇，所述模式至少 包括自動加工模式、示教模式與調試模式，選擇任意一種模式運行； 所述的工業控制計算機對待加工的部件設立或手動輸入唯一的部件代碼，預先示教砂光設備各運動機構的所需移動位置及運動過程，然后把砂光設備所需移動位置信息和運動過程信息生成與上述部件代碼唯一對應的工程文件，并存儲到工業控制計算機中； 在加工部件時，先在輸入部件代碼以調出與該部件代碼對應的工程文件，輸入加工數量；工業計算機根據工程文件中所設定的加工動作生居工業運動控制卡可識別的控制信號，由工業運動控制卡驅動砂光設備的伺服電機運轉； 當一個部件的拋光區域加工完成后，工業控制計算機使砂光磨頭復位，準備下一加工工作； 所述自動加工模式包括如下步驟: 步驟一，輸入工程文件代碼； 步驟二，調出與代碼相對應的工程文件； 步驟三，輸入加工數量； 步驟四，驅動砂光設備的各運動機構對部件自動執行工程文件中所定義的加工動作，并計數； 步驟五，判斷加工數量是否達到設定值，若是則結束加工，停機或待機；若否則繼續加工； 所述示教模式包括如下步驟: 步驟一，示教功能選擇，至少包括新建、導入、修改與演示； 步驟二，選擇新建功能，輸入部件代碼； 步驟三，手動調節砂光設備各運動機構的位置與工作狀態，由計算機獲取各運動機構所需的移動位置及運動過程； 步驟四，生成對應的工程文件并存儲； 步驟五，完成后回到功能選擇；所述調試模式包括如下步驟: 步驟一，調出與調機用的工程文件； 步驟二，驅動砂光設備的各運動機構空載執行工程文件中所定義的加工動作，完成單程后退出。
10.根據權利要求9所述的一種部件砂光設備的控制方法，其特征在于:所述自動加工模式下還包括一定位檢測步驟， 判斷運動機構的移位是否正確，若否則計算機計算出偏差量，實時修正。
【文檔編號】B24B51/00GK103692352SQ201310710848
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】陶熔 申請人:中山市鋒凡機械設備有限公司