[发明专利]一种数控机床自动定尺闭环控制方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种数控机床自动定尺闭环控制方法，属于数控机床自动控制方法技术领域。

背景技术

对于数控机床尤其是锯钻联合数控机床，为了满足高速定位和精确切割的工艺要求,要求控制系统能够实现精确的自动定尺，实际生产中，对于预定行走距离较长的钢轨一类工件，通常是只精确计算一次定尺位置，即先由前后夹送辊电机编码器计算初定位位置，到一定距离后由固定位置的检测元件再校准定位位置，然后由测量轮编码器计算最后的精确定位位置并由后夹送辊编码器精确定尺，最终是否定位准确不予考虑，这样将产生由于夹送辊编码器、测量轮编码器或者机械设备原因造成实际行走距离错误的定尺不准故障。如采用一般的全闭环控制方法，则会由于系统过于复杂而影响稳定性。

发明内容

因此，本发明目的是提供一种能够实现精确的自动定尺，并且控制系统简单、稳定性高的数控机床自动定尺闭环控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一将数控机床上的工件移动到初始定尺位，由前后夹送辊电机编码器计算初始定尺位位置；

步骤二通过夹送辊编码器值继续将工件向预设方向移动，同时获取测量轮编码器的当前值，计算工件的实际行走距离；

步骤三通过测量轮编码器值和夹送辊编码器值判断工件的实际行走距离与工件预定行走距离的差值的绝对值是否在控制精度范围内，

如果不在控制精度范围内，则进入步骤四，

如果在控制精度范围内，则进入步骤五；

步骤四测量轮编码器将工件的实际行走距离反馈给数控机床控制系统的运算单元，运算单元对机床参数进行修正后，反馈修正后的参数给夹送辊电机编码器，夹送辊电机编码器再次进行精确定位，返回步骤二继续执行；

步骤五完成自动定尺闭环控制，进入下道工序。

进一步的，所述数控机床为锯钻联合机床，所述工件为钢轨。

进一步的，所述预定行走距离为100米，所述控制精度为正负30毫米。

本发明的有益效果在于：本发明的闭环控制方法，不再是精确计算一次，而是多次测量，直到达到要求的精度为止。即每次初定位、校准和精确定位后，测量轮编码器都反馈一个数值给NC程序，告诉夹送辊电机编码器实际走形距离，进行修正，直到最后保证定尺精确为止，防止由于夹送辊电机编码器或者机械原因造成实际行走距离错误造成的定尺不准故障，同时控制系统简单、稳定性高，适合于数控机床加工各种工件尤其是预定行走距离较长的工件的精确定尺。

附图说明

图1为本发明一种数控机床自动定尺闭环控制方法的流程图。

具体实施方式

下面以某种锯钻联合数控机床为例进行说明，加工的工件是钢轨，预定行走距离为100米，控制精度为正负30毫米。

本设备采用了西门子公司的数控系统840D为核心的控制单元。

840D控制系统简要的可以概括为MCP操作单元、NCU运算单元、PLC逻辑处理单元和驱动电机单元等部分。以NCU运算单元为核心，MCP操作单元、NCU运算单元和PLC逻辑处理单元通过系统总线连接；NCU运算单元和驱动电机单元通过驱动总线连接交换数据。同时，NCU中的NC程序控制各个驱动轴和定尺系统实现精确定尺。

如图1所示的方法流程，数控机床自动定尺闭环控制方法包括以下步骤：

步骤一将数控机床上的工件移动到初始定尺位，由前后夹送辊电机编码器计算初始定尺位位置；

步骤二通过夹送辊编码器值继续将工件向预设方向移动，同时获取测量轮编码器的当前值，计算工件的实际行走距离；

步骤三通过测量轮编码器值和夹送辊编码器值判断工件的实际行走距离与工件预定行走距离的差值的绝对值是否在控制精度范围内，

如果不在控制精度范围内，则进入步骤四，

如果在控制精度范围内，则进入步骤五；

步骤四测量轮编码器将工件的实际行走距离反馈给数控机床控制系统的运算单元，运算单元对机床参数进行修正后，反馈修正后的参数给夹送辊电机编码器，夹送辊电机编码器再次进行精确定位，返回步骤二继续执行；

步骤五完成自动定尺闭环控制，进入下道工序。

具体的执行程序如下：

通过一个IF条件判断语句来判断实际走形距离是否小于要求的精度30毫米；如果是，就跳转到MEASURE_READY处，继续执行锯切等程序，如果不是，就顺序执行，跳转到Anchor处，继续定尺并判断是否达到精度要求。最终多次定尺实现定尺的准确性。