一种电子车床控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及电子车床控制的技术领域，特别是涉及一种电子车床控制系统及其控制方法，对普通车床进行控制，达到克服现有普通车床存在结构、操作复杂，主轴转速、进给量不能任意设置等不足，使机床结构大大简化，使接线更加方便；包括输入信号电平转换单元，控制及反馈信号接口、显示屏接口、主控单元，显示屏接口接入显示触摸屏与主控单元之间通过串口通讯实现加工参数、系统参数的设置，加工状态及报警信息的显示，不需要配置其他操作面板；输入信号电平转换单元将控制及反馈信号接口集中于同一连接器中，通过分线器将各信号送至对应的元件或设备中。

【技术实现步骤摘要】
一种电子车床控制系统及其控制方法
本专利技术涉及电子车床控制的
，特别是涉及一种电子车床控制系统及其控制方法。
技术介绍
众所周知，在操作普通车床时，主轴转速的变化通常要操纵多个手柄来完成，进给量的选择及螺纹的加工同样也需要操纵多个手柄，有的甚至还需要更换挂轮才能完成对零件的加工，并且主轴转速、进给量均为固定值，螺纹螺距也不全，不能任意设置；而数控车床对零件的加工需要编写复杂的加工程序，对刀也比较麻烦，要求操作者具有较高的数控知识。因此现有普通车床存在结构复杂、操作繁琐、主轴转速、进给量不能任意设置、螺纹螺距不全等不足，数控车床存在编写程序复杂、对刀比较麻烦、对操作者要求较高等不足。传统的电子车床控制系统存在以下不足：显示屏小，可同时显示内容有限，不便实时查看；非触摸式硬件按键，显示屏与操作键盘分离，操作面板复杂；无光栅尺接口，无法做闭环控制；外设接口不集中，不便于与各控制或检测装置的连接。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的一个目的在于提供一种电子车床控制系统，对普通车床进行控制，达到克服现有普通车床存在结构、操作复杂，主轴转速、进给量不能任意设置等不足，使机床结构大大简化，使接线更加方便。本专利技术的另一个目的在于提供一种电子车床控制系统的控制方法。本专利技术的一种电子车床控制系统，包括输入信号电平转换单元，控制及反馈信号接口、显示屏接口、主控单元，显示屏接口接入显示触摸屏与主控单元之间通过串口通讯实现加工参数、系统参数的设置，加工状态及报警信息的显示，不需要配置其他操作面板；输入信号电平转换单元将控制及反馈信号接口集中于同一连接器中，通过分线器将各信号送至对应的元件或设备中。本专利技术的一种电子车床控制系统，所述电子车床控制系统还包括12V供电单元、5V供电单元、程序下载接口、光栅尺接口、倍率调整接口和电源输入端子。本专利技术的一种电子车床控制系统，所述控制及反馈信号接口包括主轴控制信号、伺服电机控制信号、机床开关信号、主轴编码器反馈信号。本专利技术的一种电子车床控制系统的控制方法，其特征在于，通过显示触摸屏设置主轴转速、X轴每转进给量、Z轴每转进给量、螺纹螺距、定长加工长度等加工参数，配合辅助输入输出信号可方便控制电子车床主轴电机和进给伺服电机的分别控制及插补控制，并且通过X轴光栅尺和Z轴光栅尺可实现定长加工的闭环控制。与现有技术相比本专利技术的有益效果为：通过在显示触摸屏中设置好主轴转速、X轴每转进给量、Z轴每转进给量、螺纹螺距、定长加工长度等加工参数后，显示屏便将各参数变量值通过串口通讯传输至主控单元中，主控单元经过数学算法和逻辑运算后向各设备发送指令，控制主轴电机旋转，控制进给电机带动溜板箱前进或后退，从而实现对零件的加工，主轴编码器信号的反馈是为了实现主轴转速和进给速度间的插补运算，光栅尺信号的反馈是为了提高工件的加工精度。附图说明图1是本专利技术的主视图示意图；图2是本专利技术的功能框图；图3是本专利技术的控制流程图；图4是本专利技术在实际应用中的连接图；附图中：1、12V供电单元；2、输入信号电平转换单元；3、5V供电单元；4、程序下载接口；5、控制及反馈信号接口；6、显示屏接口；7、主控单元；8、光栅尺接口；9、倍率调整接口；10、电源输入端子；11、显示触摸屏；12、X轴光栅尺；13、Z轴光栅尺；14、主轴倍率开关；15、进给倍率开关；16辅助输入输出信号；17、伺服驱动器；18、伺服电机；19、变频器；20、主轴电机；21、主轴编码器；22、24V开关电源。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1至图2所示，本专利技术的一种电子车床控制系统，包括输入信号电平转换单元2，控制及反馈信号接口5、显示屏接口6、主控单元7，显示屏接口6接入显示触摸屏11与主控单元7之间通过串口通讯实现加工参数、系统参数的设置，加工状态及报警信息的显示，不需要配置其他操作面板；输入信号电平转换单元2将控制及反馈信号接口5集中于同一连接器中，通过分线器将各信号送至对应的元件或设备中；电子车床控制系统还包括12V供电单元1、5V供电单元3、程序下载接口4、光栅尺接口8、倍率调整接口9和电源输入端子10；控制及反馈信号接口5包括主轴控制信号、伺服电机控制信号、机床开关信号、主轴编码器反馈信号。如图3所示，本专利技术的一种电子车床控制系统的控制方法：由电源输入端子10处接入DC24V电源，经过12V供电单元1转换为DC12V电源，DC12V电源一方面为显示屏提供电源，一方面作为5V供电单元3的输入电源，由5V供电单元3转换为DC5V后为主控单元7提供电源，显示触摸屏11通过显示屏接口6与主控单元7之间通过串口通讯实现加工参数、系统参数的设置，加工状态及报警信息的显示，输入信号电平转换单元2将机床开关信号转换为主控单元7可识别的电平信号，主控单元7将接收到的加工参数数据、系统参数数据、开关信号进行数学算法和逻辑运算，然后将主轴电机旋转指令、伺服电机旋转指令通过控制及反馈信号接口5下发到变频器和伺服驱动器中，并将主轴编码器采集到的主轴转速通过控制及反馈信号接口5反馈至主控单元7进行主轴转速和进给速度间的插补运算，光栅尺采集到的X轴和Z轴位置数据通过光栅尺接口8反馈至主控单元7形成位置的闭环控制，另外可通过倍率调整接口9快速实现主轴转速和进给速度的倍率调整。实施例：如图4所示，通过显示触摸屏11中的虚拟按键将设置的系统参数、加工参数输入到电子车床控制系统，电子车床控制系统处理后将反馈信息发送给显示触摸屏作为人机对话；同时辅助输入输出信号16送至电子车床控制系统后，主控单元7发送模拟电压（0-10V）到变频器19，变频器19带动车床主轴电机20，车床主轴电机20带动主轴旋转，通过主轴倍率开关14可以快速调节主轴转速倍率，主轴带动主轴编码器21旋转，主轴编码器21将信号发送到电子车床控制系统主控单元7，主控单元7处理后将脉冲和方向信号发送至伺服驱动器17，伺服驱动器17按照相应的指令控制伺服电机运动，且特定条件下可通过进给倍率开关15调节进给速度的倍率，由X轴光栅尺和Z轴光栅尺将位置信号反馈给电子车床控制系统，实现位置的全闭环控制。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子车床控制系统，其特征在于，包括输入信号电平转换单元（2），控制及反馈信号接口（5）、显示屏接口（6）、主控单元（7），显示屏接口（6）接入显示触摸屏（11）与主控单元（7）之间通过串口通讯实现加工参数、系统参数的设置，加工状态及报警信息的显示，不需要配置其他操作面板；/n输入信号电平转换单元（2）将控制及反馈信号接口（5）集中于同一连接器中，通过分线器将各信号送至对应的元件或设备中。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子车床控制系统，其特征在于，包括输入信号电平转换单元（2），控制及反馈信号接口（5）、显示屏接口（6）、主控单元（7），显示屏接口（6）接入显示触摸屏（11）与主控单元（7）之间通过串口通讯实现加工参数、系统参数的设置，加工状态及报警信息的显示，不需要配置其他操作面板；
输入信号电平转换单元（2）将控制及反馈信号接口（5）集中于同一连接器中，通过分线器将各信号送至对应的元件或设备中。


2.如权利要求1所述的一种电子车床控制系统，其特征在于，所述电子车床控制系统还包括12V供电单元（1）、5V供电单元（3）、程序下载接口（4）、光栅尺接口（8）、倍率调...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋雷，李广冉，张启甲，孙强，刘栗，何大伟，王文奇，张云法，魏荣，崔建勋，
申请(专利权)人：山东山森数控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37