一种车铣复合机床数控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种车铣复合机床数控系统，包括按键面板、ARM处理器、运动控制处理器、运动隔离转换电路、伺服驱动器、伺服电机、IO扩展电路、IO隔离转换电路、输入接口和输出接口，按键面板将按键信息传送到ARM处理器进行运算处理得到运动轨迹信息，将运动轨迹信息传送到运动控制处理器进行解析，对解析后的数据进行直线、圆弧、插补和位置控制运算，并输出伺服脉冲控制信号经运动隔离转换电路传送到伺服驱动器，伺服驱动器接收到伺服脉冲控制信号后控制伺服电机进行相应运转。实施本发明专利技术的车铣复合机床数控系统，具有以下有益效果：能执行直线和圆弧插补、能加工复杂的工件、加工精度较高、加工速度较快、操作简单易用。

CNC system of turning milling machine tool

The invention discloses a millturn CNC system, including key panel, ARM processor, motion control processor, vibration isolation circuit, servo driver, servo motor, IO expansion circuit, IO conversion circuit, isolated input and output interface, keypad key information will be transmitted to the ARM processor for processing motion track information, path information is transmitted to the motion control processor is analyzed, for linear and circular interpolation and position control, operation of the parsed data, and outputs the control signal by motion servo pulse isolation and conversion circuit transmitted to the servo driver, servo servo driver receives a pulse control signal to control the servo motor after corresponding operation. Lathemilling machine CNC system is the embodiment of the invention, has the following advantages: to perform linear and circular interpolation, workpiece, high machining accuracy, processing speed and operation of complex processing is simple and easy to use.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控机床领域，特别涉及一种车铣复合机床数控系统。
技术介绍
现有的车铣复合机床数控系统有两种，第一种是通用车铣复合机床数控系统，其通用性较强。适用于普通车铣工件的加工，当用于工具类工件加工时，批量生产速度慢，而且编程操作比较复杂。对操作员工的文化和技术水平要求较高，操作工培训时间长，上手慢。第二种是车铣复合机床数控系统，其专用于工具类工件的加工，使用简易，ARM处理器直接控制伺服驱动，用于工具工件加工时，其速度比第一种快。由于简易，ARM的处理能力有限，不能执行直线和圆弧插补，只能加工简单的工件，不能加工复杂的工件，其加工精度低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能执行直线和圆弧插补、不能加工复杂的工件、加工精度较低、加工速度较慢、操作较为复杂的缺陷，提供一种能执行直线和圆弧插补、能加工复杂的工件、加工精度较高、加工速度较快、操作简单易用的车铣复合机床数控系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车铣复合机床数控系统，包括按键面板、ARM处理器、运动控制处理器、运动隔离转换电路、伺服驱动器、伺服电机、IO扩展电路、IO隔离转换电路、输入接口和输出接口，所述按键面板将用户的按键信息传送到所述ARM处理器，所述ARM处理器对所述按键信息进行运算处理得到运动轨迹信息，并将所述运动轨迹信息传送到所述运动控制处理器，所述运动控制处理器对所述运动轨迹信息进行解析，对解析后的数据进行直线、圆弧、插补和位置控制运算，并输出伺服脉冲控制信号经所述运动隔离转换电路传送到所述伺服驱动器，所述伺服驱动器接收到所述伺服脉冲控制信号后控制所述伺服电机进行相应运转，所述ARM处理器还根据所述按键信息向所述IO扩展电路下发控制指令，所述IO扩展电路将所述控制指令传送到所述IO隔离转换电路，所述IO隔离转换电路将所述控制指令进行隔离、转换和抗干扰处理后控制所述输入接口和输出接口。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括第一存储器，所述第一存储器与所述ARM处理器连接、用于存储所述车铣复合机床数控系统运行时的程序和变量。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括第二存储器，所述第二存储器与所述ARM处理器连接、用于存储所述车铣复合机床数控系统的启动代码、uC/OS实时操作系统的数控执行程序和所需的数控程序。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括第三存储器，所述第三存储器与所述ARM处理器连接、用于存储用户设置的数据、刀具参数和位置数据。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括网络接口，所述网络接口与所述ARM处理器连接、用于传送加工数据、运行情况、故障代码和产量信息。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括RS485接口，所述RS485接口与所述ARM处理器连接、用于传送加工数据、运行情况、故障代码和产量信息。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括USB接口，所述USB接口与所述ARM处理器连接、用于更新系统程序或拷贝加工数据。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括LCD显示器，所述LCD显示器与所述ARM处理器连接、用于显示用户界面和软件功能。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括电源系统，所述电源系统与所述ARM处理器连接、用于为所述车铣复合机床数控系统供电。在本专利技术所述的车铣复合机床数控系统中，还包括电子脉冲手轮，所述电子脉冲手轮与所述运动控制处理器连接、用于进行机械工作原点的设定、手动方式的步进微调和加工中的中断插入动作。实施本专利技术的车铣复合机床数控系统，具有以下有益效果：由于使用按键面板、ARM处理器、运动控制处理器、运动隔离转换电路、伺服驱动器、伺服电机按键面板将用户的按键信息传送到ARM处理器，ARM处理器对按键信息进行运算处理得到运动轨迹信息，并将其传送到运动控制处理器，运动控制处理器对其解析并进行直线、圆弧、插补和位置控制运算，输出伺服脉冲控制信号经运动隔离转换电路传送到伺服驱动器，伺服驱动器控制伺服电机进行相应运转，所以其能执行直线和圆弧插补、能加工复杂的工件、加工精度较高、加工速度较快、操作简单易用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术车铣复合机床数控系统一个实施例中的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术车铣复合机床数控系统实施例中，其车铣复合机床数控系统的结构示意图如图1所示。图1中，该车铣复合机床数控系统包括按键面板1、ARM处理器2、运动控制处理器3、运动隔离转换电路4、伺服驱动器5、伺服电机6、IO扩展电路7、IO隔离转换电路8、输入接口9和输出接口10，其中，按键面板上部分功能按键均对应有一个LED功能灯，当该车铣复合机床数控系统上电后，用户通过按键面板1操作机床，按键面板1通过总线将用户输入的按键信息(即功能操作信息)发送给ARM处理器2，ARM处理器2点亮按键对应的LED功能灯，ARM处理器2将按键信息进行运算处理(具体是对按键信进行功能解码)后得到运动轨迹信息，通过数据总线接口将运动轨迹信息传送到运动控制处理器3。运动控制处理器3对运动轨迹信息进行解析，对解析后的数据进行直线、圆弧、插补和位置控制运算，也就是执行相应的速度计算、插补、位置伺服和位置反馈的各个阶段的运动，并输出伺服脉冲控制信号经运动隔离转换电路4传送到机床的伺服驱动器5，伺服驱动器5的伺服位置信号也经运动隔离转换电路4传送回运动控制处理器3。伺服驱动器5接收到伺服脉冲控制信号后控制伺服电机6进行相应运转。本实施例中，IO扩展电路7通过总线与ARM处理器2连接，负责机床与车铣复合机床数控系统的连通，该ARM处理器2还根据按键信息的不同功能解码向IO扩展电路7下发控制指令(也就是将ARM处理器2中各IO输出口的信息即控制指令传送到IO扩展电路7)，IO扩展电路7将控制指令传送到IO隔离转换电路8，IO隔离转换电路8将控制指令进行隔离、转换和抗干扰处理后控制输入接口9和输出接口10，也就是IO隔离转换电路8执行相应的输入接口9和输出接口10的逻辑控制。值得一提的是，上述输入接口9可以是机床的各传感器和限位开关的输入接口，上述输出接口10可以是机床各电磁阀和继电器的输出接口，换句话说，IO隔离转换电路8根据ARM处理器3的控制指令控制机床各电磁阀和继电器的输出接口的状态，以及实时反馈机床各传感器和限位开关的输入接口的状态给ARM处理器2。值得一提的是，本实施例中，伺服驱动器5的个数为可以为一个或多个，伺服电机6的个数与伺服驱动器的个数对应，也为一个或多个，图1中只是作为一个例子画出了一个伺服驱动器5和一个伺服电机6，当然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车铣复合机床数控系统，其特征在于，包括按键面板、ARM处理器、运动控制处理器、运动隔离转换电路、伺服驱动器、伺服电机、IO扩展电路、IO隔离转换电路、输入接口和输出接口，所述按键面板将用户的按键信息传送到所述ARM处理器，所述ARM处理器对所述按键信息进行运算处理得到运动轨迹信息，并将所述运动轨迹信息传送到所述运动控制处理器，所述运动控制处理器对所述运动轨迹信息进行解析，对解析后的数据进行直线、圆弧、插补和位置控制运算，并输出伺服脉冲控制信号经所述运动隔离转换电路传送到所述伺服驱动器，所述伺服驱动器接收到所述伺服脉冲控制信号后控制所述伺服电机进行相应运转，所述ARM处理器还根据所述按键信息向所述IO扩展电路下发控制指令，所述IO扩展电路将所述控制指令传送到所述IO隔离转换电路，所述IO隔离转换电路将所述控制指令进行隔离、转换和抗干扰处理后控制所述输入接口和输出接口。

【技术特征摘要】
1.一种车铣复合机床数控系统，其特征在于，包括按键面板、ARM处理器、运动控制处理器、运动隔离转换电路、伺服驱动器、伺服电机、IO扩展电路、IO隔离转换电路、输入接口和输出接口，所述按键面板将用户的按键信息传送到所述ARM处理器，所述ARM处理器对所述按键信息进行运算处理得到运动轨迹信息，并将所述运动轨迹信息传送到所述运动控制处理器，所述运动控制处理器对所述运动轨迹信息进行解析，对解析后的数据进行直线、圆弧、插补和位置控制运算，并输出伺服脉冲控制信号经所述运动隔离转换电路传送到所述伺服驱动器，所述伺服驱动器接收到所述伺服脉冲控制信号后控制所述伺服电机进行相应运转，所述ARM处理器还根据所述按键信息向所述IO扩展电路下发控制指令，所述IO扩展电路将所述控制指令传送到所述IO隔离转换电路，所述IO隔离转换电路将所述控制指令进行隔离、转换和抗干扰处理后控制所述输入接口和输出接口。2.根据权利要求1所述的车铣复合机床数控系统，其特征在于，还包括第一存储器，所述第一存储器与所述ARM处理器连接、用于存储所述车铣复合机床数控系统运行时的程序和变量。3.根据权利要求2所述的车铣复合机床数控系统，其特征在于，还包括第二存储器，所述第二存储器与所述ARM处理器连接、用于存储所述车铣复合机床数控系统的启动代码、uC/OS实时操作系统的数控执行程序和所需的数控程序。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾绍群，
申请(专利权)人：珠海市研泰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44