本实用新型专利技术涉及数控机床的操作方式和控制方式，具体为基于运动规律控制理论的新型傻瓜式数控系统。基于运动规律控制理论的新型傻瓜式数控系统，ＣＮＣ数控系统通过ＦＰＧＡ可编程多功能器与伺服驱动装置连接，光栅输入装置通过ＦＰＧＡ可编程多功能器与脉冲编码器连接，ＦＰＧＡ可编程多功能器通过伺服驱动专用接口与伺服驱动装置连接，ＦＰＧＡ可编程多功能器上设置Ｉ／Ｏ接口、主轴接口、光栅输入接口和脉冲编码接口。采用本实用新型专利技术可使轨迹控制简化，计算少，精度高，运动平稳，使机床操作标准化、统一化，防止了误操作。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及数控机床的操作方式和控制方式，具体为基于运动规律控制理论的新型傻瓜式数控系统。
技术介绍
最近十年，数控机床的位置精度提高，但理论误差很大，动态误差大，运动不协调。数据密化，区间细分，只是传统的位置控制算法的改进，减小步长就等于增加计算数量，降低控制适时性。插补后的曲线已丢失了原曲线所有与导数有关的性质。 德国Stuttgart大学制造单元和机床控制工程研究所G.Pritschow，S. 将加工指令仿真结果与机床实际测试值对比，发现由于动态参数的不匹配或者说动态参数误差导致所有加工点都产生程度不同的几何误差。导致误差的动态原因是插补运算一般不包括运动信息、动力信息，没有根据加工曲线的几何特性控制运动参数。 当前，数控机床的操作存在的问题是：控制机器但不控制人。控制位置但不控制运动过程。形式语言和操作界面的复杂性、抽象性，对记忆负荷要求等限制了数控机床应用的深入和普及。人机交互技术几十年来经历了几个不同的主要发展阶段和典型风格。人机界面发展趋势还没有定论，较为合理的看法是“自然人机交互是利用人的日常技能进行的”，强调无需特别训练或不需要训练，直接操纵给用户界面技术应运而生。 把机器看成与人类相互影响、相互依存又相对独立的系统，研究人机结合状态下人的行为规律以及两者的内在联系的相互作用，以提高人机系统的效率，防止人机交互的错误，就是当代需要长期研究的问题。 采用计算机提示方式，简化数控机床的操作，控制操作过程标准化，很有必要。
技术实现思路
本技术正是针对以上技术问题，提供一种人机交互技术，防止误操作，使机床操作过程由多样化走向标准化、统一化，促进数控机床的普及的基于运动规律控制理论的新型傻瓜式数控系统，以解决轨迹动态控制问题。 本技术的具体技术方案如下： 基于运动规律控制理论的新型傻瓜式数控系统，由CNC数控系统、FPGA可编程多功能器、伺服驱动装置、光栅输入装置和脉冲编码器组成，CNC数控系统通过FPGA可编程多功能器与伺服驱动装置连接，光栅输入装置通过FPGA可编程多功能器与脉冲编码器连接，FPGA可编程多功能器通过伺服驱动专用接口与伺服驱动装置连接，FPGA可编程多功能器上设置I/O接口、主轴接口、光栅输入接口和脉冲编码接口。 操作输入装置，控制按键的显示和操作顺序。根据操作规程的标准化研究，将操作过程分解为几个操作步骤，屏幕显示与当前操作有关的按键以及按键的操作顺序提示，系统只接受与提示一致的操作。操作步骤：机床采用计算机提示的单键式操作，根据数控加工过程，把数控操作分为：急停、回零、对刀、程序、加工五个步骤，在加工过程中，根据一定顺-->序，一次只有一个按键或者同级两到三个按键能使用。 运动控制流程中G代码的读取，G代码读取后将数据传输给轮廓函数及运动方式识别装置，然后再将传出的数据建立运动规律和进行位移加速度计算，计算后的数据经FPGA发送脉冲，传感器检测运动参数，FPGA处理数据，计算误差，根据误差模型，修正规律。 FPGA为现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。在本系统中，可以选用功能类似的芯片代替FPGA。 本技术的技术效果表现在：采用本技术可使轨迹控制简化，计算少，精度高，运动平稳，使机床操作标准化、统一化，防止了误操作。 附图说明图1为本技术的结构示意图 图2为本技术的运动控制流程图 其中，1——CNC数控系统、2——FPGA可编程多功能器、3——伺服驱动装置、4——光栅输入装置、5——脉冲编码器 具体实施方式下面结合具体实施方式和说明书附图对本技术作进一步说明 实施例： 基于运动规律控制理论的新型傻瓜式数控系统，由CNC数控系统、FPGA可编程多功能器、伺服驱动装置、光栅输入装置和脉冲编码器组成，CNC数控系统通过FPGA可编程多功能器与伺服驱动装置连接，光栅输入装置通过FPGA可编程多功能器与脉冲编码器连接，FPGA可编程多功能器通过伺服驱动专用接口与 伺服驱动装置连接，FPGA可编程多功能器上设置I/O接口、主轴接口、光栅输入接口和脉冲编码接口。 根据加工曲线性质规划运动参数，根据检测实际参数，计算运动误差，规划运动规律，根据运动规律控制运动。CNC数控系统通过数据线盒地址线与FPGA可编程多功能控制器连接，FPGA的可编程多功能接口和伺服驱动器连接，在FPGA可编程多功能器内分别设置了多种I/O接口：主轴接口、光栅输入接口和脉冲编码接口等。CNC数控系统装有系统管理程序，完成轨迹控制计算。FPGA可编程多功能控制器装有数据处理程序，具有多种I/O接口，完成脉冲发送，接收，传感器数据处理和输入输出等工作。 运动控制流程：读取G代码，代码识别，参数提取；轮廓函数及运动方式识别；选用相应的计算公式和处理程序，建立运动规律；根据运动规律和输入参数，计算运动参数，如位移、速度、加速度等；计算后的数据经FPGA发送脉冲或其他输出信号。传感器检测运动参数，FPGA计算误差，根据误差模型，修正运动规律。 -->本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于运动规律控制理论的新型傻瓜式数控系统，由ＣＮＣ数控系统、ＦＰＧＡ可编程多功能器、伺服驱动装置、光栅输入装置和脉冲编码器组成，其特征在于：ＣＮＣ数控系统通过ＦＰＧＡ可编程多功能器与伺服驱动装置连接，光栅输入装置通过ＦＰＧＡ可编程多功能器与脉冲编码器连接，ＦＰＧＡ可编程多功能器通过伺服驱动专用接口与伺服驱动装置连接，ＦＰＧＡ可编程多功能器上设置Ｉ／Ｏ接口、主轴接口、光栅输入接口和脉冲编码接口。
【技术特征摘要】
1.基于运动规律控制理论的新型傻瓜式数控系统，由CNC数控系统、FPGA可编程多功能器、伺服驱动装置、光栅输入装置和脉冲编码器组成，其特征在于：CNC数控系统通过FPGA可编程多功能器与伺服驱动装置连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋勇敏，
申请(专利权)人：蒋勇敏，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]
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