[实用新型]五轴联动工具磨床组态计算机数控系统

说明书

一、所属技术领域

本实用新型属于数控技术领域，涉及一种专用控制装置，即五轴联动工具磨床组态计算机数控系统，集成刀具磨削技术和自动编程技术，控制精密、复杂刀具的制造和修磨。 

二、背景技术

目前，国内工具磨床生产厂商，大都生产普通工具磨床、加工普通刀具；少数生产多轴数控工具磨床的厂商，采用国内、外通用数控系统，控制轴在4轴以下，虽提高了机床的自动化程度，但仍不能加工精密、复杂刀具；个别生产五轴联动数控工具磨床的厂商，采用进口通用数控系统和进口刀具软件，但由于通用数控系统都是固定配置，硬件固定，软件固化，无法直接安装、运行刀具软件等应用软件，还需另外配置一台计算机作为中间环节，在计算机上完成刀具的工艺编程，生成加工程序后再用通讯方式传入通用数控系统，上述为间接加工工艺，成本高，效率低，调试和维修困难。 

现在，国内需求的精密、复杂刀具，基本上依赖进口：或直接进口刀具，或用进口五轴及以上数控工具磨床加工。外商垄断了国内数控工具磨床市场，而且只卖整机，不卖专用数控系统。 

至今，国内尚无商品化的五轴联动工具磨床组态计算机数控系统。 

三、发明内容

本实用新型的目的是提供商品化的五轴联动工具磨床数控系统，解决现有技术中的问题。 

本实用新型为五轴联动工具磨床组态计算机数控系统，即采用组态计算机数控技术构建的专用控制装置，开放式；基本系统为五轴联动，最大可扩展到32轴，均可联动控制。该实用新型样机已为国内某厂配套(试用)，研制出五轴联动数控工具磨床，并一次试磨成功；目前本实用新型进入中试阶段。 

本实用新型对数控机床(械)而言，是一种专用数控系统，仅适用于数控工具磨床；但对数控工具磨床而言，是一种通用数控系统，适用于所有多轴(1～32轴任选)联动数控工具磨床，典型配置为五轴联动工具磨床组态计算机数控系统。 

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案是： 

本实用新型采用成熟的组态技术，在基于PC的、全功能的Windows操作平台上，应用组态软件中的工具、方法，实现以多轴协调控制为重要任务的运行环境；在硬件上避免了元件级设计，在软件上避免了语句级开发。 

本实用新型在体系结构上由组态系统平台、组态应用软件和配置系统三部分组成。组态系统平台包括组态硬件平台和组态软件平台，支持组态应用软件运行；组态应用软件如组态刀具软件，集成刀具磨削技术和自动编程技术；配置系统软件提供工具、方法、集成等组态运行环境，以组成一致的、完整的应用软件。 

本实用新型装置结构由三个基本组件和一个辅助组件组成。三个基本组件为Clipper扩展集成控制单元、PC计算机和集成操作面板；其结构的核心是Clipper扩展集成控制单元，其中包括带DSP的多轴运动控制模块，轴接口、I/O接口和JOPT接口模块，及扩展控制模块和扩展接口模块；PC计算机为通用计算机，或工控机，Windows操作系统，通过以太网与clipper扩展集成控制单元连接；集成操作面板上有29个操作键，其中9个为自定义键，二组选择开关，根据用户需要可做成PC面膜按键式或水晶按键式，plc扫描控制，通过JOPT接口与clipper扩展集成控制单元连接。其中辅助组件为美卡诺公司的机箱和连接件，可根据机床外观设计需要定制；机箱安装实用新型的三个基本组件，连接件与机床相连，构成完整的本实用新型的控制和操作台。 

本实用新型的有益效果是商品化并进入市场后，改变我国五轴及以上联动工具磨床数控系统无商品化的历史，可满足国内数控工具磨床行业的配套需要，又可对工具制造行业和工具使用行业早期进口的数控工具磨床，在其数控系统老化或损坏后，用本实用新型进行数控化改造，使数控系统升级换 代和旧机床更新，满足精密、复杂刀具的制造与修磨，具有广阔市场前景；同时，可以提升企业知名度，提高企业技术和经济效益。 

本实用新型为企业自主研发，拥有独立、完全的知识产权。 

四、附图说明

图1是本实用新型基本装置机构示意图。在图1中：1、为机箱，2、为PC计算机，3、为集成操作面板，4、为键盘，5、为鼠标，6、为clipper扩展集成控制单元，7、为机箱与机床连接件。 

图2是本实用新型基本体系结构框图。在图2中：1、为组态系统平台，2、为组态硬件平台，3、为组态软件平台，4、为组态应用软件，5、为配置系统，6、为组态应用软件库。 

五、具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。