机床点动控制系统和数控机床技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机床点动控制系统和数控机床，所述机床点动控制系统包括操作头、辅助机械结构、位置检测装置和控制部件；操作头在辅助机械结构的支撑下进行三维空间的移动和定位；辅助机械结构与所述操作头连接，提供所述操作头在三维空间的移动支撑；位置检测装置实时检测操作头在三维空间中的位置信息并反馈给所述控制部件；控制部件按照接收的位置信息控制机床操作设备运动。本实用新型专利技术的机床点动控制系统可以方便快捷地控制机床主轴的点动，而且可以简单地同时控制两个或两个以上的驱动轴带动主轴运动，还可以方便地调节点动速度，并可以对点动速度进行连续调节。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制
，特别涉及一种机床点动控制系统和数控机床。
技术介绍
机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为”工作母机”或”工具机”，习惯上简称机床。目前在工业控制领域中，对机床的控制通常分为几种模式，如自动模式(AUT0)，手动模式(MANUAL)，手动数据输入模式(MDI)等。其中在手动模式下，通常的做法是通过控制面板选择手动模式，选择某一个驱动轴，选择点动(JOG)速度倍率，最后按JOG+或者JOG —键来完成某个驱动轴的正向或者负向的运动，从而将主轴移动到目标位置。上述现有技术中，存在以下缺陷第一，控制过程繁琐，需要通过按一系列的按键来完成某个轴正向或者负向的JOG 运动。第二，同一时间只能对某一个驱动轴进行手动控制，无法完成多个轴的同时JOG 动作，或者即使能实现多个轴的同时JOG动作也需要事先进行复杂的参数设置。第三，JOG速度只有几档倍率可选，无法实现JOG速度的连续调节。因此，有必要研究一种在手动JOG模式下可以方便快速地移动机床主轴的装置或方法，以满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，针对上述现有技术中的缺陷，提供一种可方便快速地移动机床主轴的机床点动控制系统、机床点动控制方法及数控机床。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案。本专利技术提供的机床点动控制系统，包括操作头、辅助机械结构、位置检测装置和控制部件；所述操作头在辅助机械结构的支撑下进行三维空间的移动和定位；所述辅助机械结构与所述操作头连接，提供所述操作头在三维空间的移动支撑；所述位置检测装置实时检测操作头在三维空间中的位置信息并反馈给所述控制部件；所述控制部件接收位置检测装置反馈的所述操作头的位置信息，并按照接收的位置信息控制机床操作设备运动。本专利技术还提供一种数控机床，包括机床，所述机床具有至少三个驱动轴，所述数控机床还包括上述的机床点动控制系统，用于控制所述机床的驱动轴运动。本专利技术相对于上述现有技术，其有益效果在于1、方便快速。只需滑动操作头即可使驱动轴带动机床主轴运动，省去了通过多个按键来操作的繁琐性。2、可以简单地同时控制两个或两个以上的驱动轴，而不需要经过复杂的参数设置或程序编制。3、速度可连续调节，只需改变操作头滑动的幅度，即可实现主轴运动速度的连续调节。4、本专利技术的点动控制系统中，操纵部件与控制部件之间可以通过无线连接，从而可以实现点动操作的远程控制。同样，在本专利技术的数控机床中，点动控制系统与机床之间也可通过无线连接实现远程控制，因而还可满足一些用户的特殊需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是本专利技术实施例的机床点动控制系统中辅助机械结构示意图；图2是本专利技术实施例的机床点动控制系统中辅助机械结构的俯视图；图3是本专利技术实施例的机床点动控制系统中滑杆的结构示意图；图4是本专利技术实施例的机床点动控制系统中控制部件的结构示意图；图5是本专利技术实施例中映射关系示意图。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作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。本专利技术旨在提供一种手动JOG模式下使机床主轴快速移动到目标位置附近的机床点动控制系统、机床点动控制方法以及具有该机床点动控制系统的数控机床，以下结合附图详细说明本专利技术的功能、原理及其实现方案。实施例一本实施例首先提供一种机床点动控制系统，具体方案如下。参照图1、图2和图3所示，本实施例提供的机床点动控制系统包括操作头1、辅助机械结构、位置检测装置和控制部件；所述操作头1在辅助机械结构的支撑下进行三维空间的移动和定位；所述辅助机械结构与所述操作头连接，提供所述操作头在三维空间的移动支撑；所述位置检测装置实时检测操作头在三维空间中的位置信息并反馈给所述控制部件；所述控制部件接收位置检测装置反馈的所述操作头的位置信息，并按照接收的位置信息控制机床操作设备运动。所述辅助机械结构包括滑杆10和滑轨，所述操作头1设置在滑杆10上，所述操作头1可沿所述滑杆10轴向运动，所述滑轨包括垂直交叉设置的第一轨道201和第二轨道 202，所述滑杆10垂直设置在第一轨道201和第二轨道202上，所述操作头1带动滑杆10 可沿所述第一轨道201和第二轨道202运动，所述第一轨道201、第二轨道202和滑杆10分别形成三维空间中的三个直角坐标轴。所述辅助机械结构还包括滑片，所述滑片包括设置在所述第一轨道201上的第一滑片31、设置在所述第二轨道202上的第二滑片32和设置在所述滑杆10上可跟随所述操作头1沿滑杆10轴向运动的第三滑片33，所述位置检测装置实时检测所述第一滑片31、第二滑片32和第三滑片33的位置信息，用于确定所述操作头在三维空间中的位置并反馈给所述控制部件。本实施例设计为，当第一滑片31或第二滑片32相对于滑轨20滑动时，其分别根据自身位置(相对于滑轨)形成一坐标值，当操作头1相对于第三滑片33滑动时， 第三滑片33根据其自身位置(相对于滑杆10)也形成一坐标值。第一轨道201和第二轨道202上设置有用于将所述滑杆10恢复到初始位置的复位装置，该复位装置可以是两端分别固定在滑轨和滑杆10上的弹簧，当外力消除时，该复位装置40将滑杆10带回初始位置， 所述滑杆10内设有弹簧11，弹簧上设有连接杆12，连接杆12上设有操作头1，所述操作头 1可在弹簧11的作用下沿滑杆轴向做往复运动。根据机床上的坐标系建立规则，也为了便于更清楚地描述本专利技术的技术方案，本实施例暂定为，第一滑片31形成坐标值X，第二滑片32形成坐标值y，第三滑片33形成坐标值ζ，这三个坐标值组合后的坐标(x，y，z)便形成了操作头1在滑轨上的模拟位置，上述模拟位置以电信号形式存在，也即模拟位置信号。所述位置检测装置用于获取、处理上述模拟位置信号，以确定所述操作头在三维空间中的位置并反馈给所述控制部件，所述位置检测装置为位置传感器，所述控制部件接收位置检测装置反馈的所述操作头的位置信息，并按照接收的位置信息控制机床操作设备运动，其具体包括信号获取单元21，与位置检测装置连接，用于获取操作头1的模拟位置信号；信号处理单元22，将所述模拟位置信号根据预设规则转换成机床的控制信号；信号输出单元23，输出所述控制信号，控制驱动轴带动机床的主轴运动。此外，控制部件2还包括轴模式选择单元M，并配有轴模式选择按钮，所述轴模式选择单元M用于选择控制机床主轴点动的方式为单轴驱动、双轴联动或三轴联动；以及点动模式选择单元25，并配有点动模式选择按钮，所述点动模式选择单元205用于选择控制机床主轴点动的方式为连续模式或单步模式。其中，信号处理单元22还包括防抖模块221，当滑片31、32或33滑动的位移小于预定值时，则机床主轴不动作。信号处理单元22还包括动作映射模块222，当操作头1移动一个位移时，该动作映射模块222用于根据预定的映射关系将此位移动作映射到相应的驱动轴，以驱动机床主轴沿所述位移方向移动。上述动作映射模块222还包括有角度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶根，
申请(专利权)人：北京配天大富精密机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：