【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床，尤其是一种用于更换机床附件头的控制系统及控制方法。
技术介绍
1、现有的机床一般为了不改变机床结构而增大其加工范围和适应性，使一些用传统方法难以完成的加工得以实现，并能减少工件重复装夹，提高加工精度和效率，通常会使用机床附件头结构，加工主轴安装在机床附件头上以进行工件的加工。现有的机床附件头一般直接通过机床数控系统直接进行控制，该方式的控制对接一般是直接机械上的连接，造成附件头的功能较单一，扩展性不强，同时，当机床附件头具有多个运动轴时，有机床直接驱动机床附件头则需要多组电源线、控制线以及信号线等，造成了机床与机床附件头之间需要大量的电气连接线，不仅使得机床与机床附件头之间的电气连接结构复杂，而且还容易造成电气连接的混乱，影响机床性能。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种用于更换机床附件头的控制系统，该控制系统可以实现数控系统与机床附件头控制器的电气控制，进而解决了现有机床附件头无法直接单独设置驱动器，进而需要数控系统直接驱动，从而造成机床附件头和机床直接需要大量连接线的问题。
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种用于更换机床附件头的控制系统，包括多头扩展控制器；
4、所述多头扩展控制器包括主输入接口模块、主输出接口模块、副输入接口模块、副输出接口模块以及数据处理模块；
5、所述主输入接口模块通过总线链路与数控系统连接，用于接收数控系统发送的控制指令和机床的运动轴的反馈信号，并将所述控制指令和反馈信号输
6、所述主输出接口模块通过总线链路与数控系统连接，用于将所述多头扩展控制器接收到的反馈信号传输至数控系统；用于将虚拟机床附件头控制对象的参数传输至数控系统；
7、所述副输出接口模块与机床附件头连接，用于将数控系统发出的机床附件头控制指令发送至机床附件头，以控制机床附件头工作；
8、所述副输入接口模块与机床附件头连接，用于采集机床附件头的反馈信号，并将反馈信号输入至数据处理模块；用于采集机床附件头的参数并传输至数据处理模块；
9、所述数据处理模块，用于当接收到更换机床附件头指令时，采集当前机床附件头的参数，并根据所述当前机床附件头的参数构建虚拟机床附件头控制对象；用于检测到机床与当前机床附件头电气连接断开后，将所述虚拟机床附件头控制对象与数控系统建立通信连接，以保持总线链路的畅通，并将所述虚拟机床附件头控制对象的参数通过所述主输出接口模块发送给数控系统；用于检测到机床与待更换机床附件头机械连接后，将机床与待更换机床附件头机械连接信号通过主输出接口模块发送至数控系统；用于检测到机床与待更换机床附件头电气连接后，切断虚拟机床附件头控制对象与数控系统的通信连接，并通过副输入接口模块采集更换后的机床附件头的实时数据以传输至数控系统。
10、进一步地，所述主输入接口模块和所述主输出接口模块为光纤接口模块或以太网接口模块。
11、进一步地，所述副输入接口模块和所述副输出接口模块为光纤接口模块或以太网接口模块。
12、进一步地，所述数据处理模块采用fpga实现。
13、一种采用本专利技术公开的用于更换机床附件头的控制系统进行机床附件头更换的控制方法，包括以下步骤，
14、步骤1、当数控系统执行更换机床附件头指令时，数控系统将所述更换机床附件头指令发送至多头扩展控制器，所述多头扩展控制器接收到所述更换机床附件头指令后，所述多头扩展控制器采集当前机床附件头的参数，并根据所述当前机床附件头的参数在多头扩展控制器上构建虚拟机床附件头控制对象；
15、步骤2、由数控系统切断机床与当前机床附件头的电气连接，待多头扩展控制器检测到所述机床与当前机床附件头电气断开后，所述多头扩展控制器将所述虚拟机床附件头控制对象与所述数控系统建立通信连接，并将所述虚拟机床附件头控制对象的参数发送给数控系统，同时由数控系统控制机床运动轴运动以实现当前机床附件头与待更换机床附件头的更换；
16、步骤3、待所述多头扩展控制器检测到所述机床与待更换机床附件头机械连接后，所述多头扩展控制器将机床与待更换机床附件头机械连接信号发送至数控系统，数控系统控制所述机床与所述待更换机床附件头电气连接；
17、步骤4、待所述多头扩展控制器检测到所述机床与待更换机床附件头电气连接后，所述多头扩展控制器切断虚拟机床附件头控制对象与数控系统的通信，并采集更换后的机床附件头的实时数据以传输至数控系统。
18、进一步地，采集的当前机床附件头参数至少包括以下参数的一项或多项：轴号、运动方向、电子齿轮比、电机类型、功率、电流、转矩、转速、极对数、电阻、电感、惯量等、编码器类型、分辨率以及反馈线数。
19、进一步地，所述控制系统、机床运动轴控制器以及多头扩展控制器采用光纤总线的方式进行数据传输。
20、与现有技术比较，本专利技术公开的用于更换机床附件头的控制系统具有以下有益效果：本申请由于设置多头扩展控制器，多头扩展控制器能够实现数控系统与机床附件头控制器之间的通信，从而可以将对机床附件头单独设置驱动器，进而减少了机床与机床附件头之间的电气连接线，简化了机床与机床附件头之间的电气连接结构，同时，由于多头扩展控制器能够构建虚拟机床附件头，避免的机床附件头更换过程中，机床报错问题的出现，本系统扩展性强，可在线进行无缝对接和切换，对于附件头的种类和数量适应性强，可以增加机床的可加工范围，提升机床使用效率。
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1.一种用于更换机床附件头的控制系统，其特征在于：包括多头扩展控制器；
2.根据权利要求1所述的用于更换机床附件头的控制系统，其特征在于：所述主输入接口模块和所述主输出接口模块为光纤接口模块或以太网接口模块。
3.根据权利要求2所述的用于更换机床附件头的控制系统，其特征在于：所述副输入接口模块和所述副输出接口模块为光纤接口模块或以太网接口模块。
4.根据权利要求3所述的用于更换机床附件头的控制系统，其特征在于：所述数据处理模块采用FPGA实现。
5.一种采用权利要求1至4任意一项所述的用于更换机床附件头的控制系统进行机床附件头更换的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，
6.根据权利要求5所述的用于更换机床附件头的控制系统进行机床附件头更换的控制方法，其特征在于：采集的当前机床附件头参数至少包括以下参数的一项或多项：轴号、运动方向、电子齿轮比、电机类型、功率、电流、转矩、转速、极对数、电阻、电感、惯量等、编码器类型、分辨率以及反馈线数。
7.根据权利要求6所述的用于更换机床附件头的控制系统进行机床附件头更换的控
...【技术特征摘要】
1.一种用于更换机床附件头的控制系统，其特征在于：包括多头扩展控制器；
2.根据权利要求1所述的用于更换机床附件头的控制系统，其特征在于：所述主输入接口模块和所述主输出接口模块为光纤接口模块或以太网接口模块。
3.根据权利要求2所述的用于更换机床附件头的控制系统，其特征在于：所述副输入接口模块和所述副输出接口模块为光纤接口模块或以太网接口模块。
4.根据权利要求3所述的用于更换机床附件头的控制系统，其特征在于：所述数据处理模块采用fpga实现。
5.一种采用权利要求1至4任意一项所述的用于更换机...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎，李国学，宋振伟，白彦庆，韩基鹏，李正燚，王绍奇，张海波，杜长林，杨超，刘朋，
申请(专利权)人：科德数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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