[发明专利]旋转第四轴与CNC加工中心联机控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种旋转第四轴与CNC加工中心联机控制系统及控制方法，通过信号转接板实现主控制器与PLC控制器之间的通信，主控制器输出M代码信号作为运动指令通过信号转接板向PLC控制器提供角度信号，PLC控制器根据对应的角度信号作角度定位动作，PLC控制器完成角度定位动作后通过信号转接板向CNC加工中心的主控制器反馈M代码完成信号，从而实现PLC控制器与主控制器之间的联机通信。因此，本发明具有不容易出现误差，操作简单、后处理方便、控制精度高等优势。且只需通过人机界面修改产品角度定位参数即可实现旋转第四轴与CNC加工中心的联机，因此，本发明控制系统具有良好的通用性和兼容性，应用将会更加广泛。

技术领域

本发明涉及CNC机床加工技术领域，具体是涉及一种旋转第四轴与CNC加工中心联机控制系统及控制方法。

背景技术

一般情况下，数控铣床或CNC加工中心有X、Y、Z三个基本轴，其他旋转轴为旋转第四轴，旋转第四轴使用时，工件一次装夹即可完成多个面的加工，适用于一般多面体的加工，如涡轮式空压机壳体的四面孔、槽的加工等，且其加工精度、效率得以显著的提高。旋转第四轴通常包括于控制器、装置本体和设于装置本体上的伺服电机、减速机、工装夹具。工作时，装置本体安装于CNC加工机床或加工中心的工作台上，通过控制器驱动伺服电机，伺服电机经减速机后驱动工装夹具转动或定位，实现装夹在工装夹具上的产品的角度定位，进而实现CNC加工中心的旋转第四轴加工。但是，现有技术中，旋转第四轴的控制器通常被设计为CNC加工中心主控制系统的一个扩展模块，其不具备后处理功能，只能作为主控制器的执行控制单元，因此，针对不同的CNC加工中心主控制器，旋转第四轴控制器需要单独开发设计，也就是说目前旋转第四轴的控制器的通用性和兼容性差，致使其应用受到限制。此外，主控制器与旋转第四轴控制器的联机通信方式为：旋转第四轴控制器通过脉冲信号总线与主控制器实现通信，这种通信模式驱动角度定位时，往往需要几万个通断信号，容易出现误差，也就是说现有旋转第四轴控制器的控制精度较差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种旋转第四轴与CNC加工中心联机控制系统及控制方法，具有操作简单、后处理方便、控制精度高、兼容性和通用性好等优点，能够广泛适用于不同类型的CNC加工中心。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种旋转第四轴与CNC加工中心联机控制系统，包括旋转第四轴、信号转接板和CNC加工中心的主控制器，所述旋转第四轴包括PLC控制器、伺服电机、减速机和用于产品装夹固定的工装夹具，所述PLC控制器控制所述伺服电机旋转或定位，所述伺服电机经所述减速机后驱动所述工装夹具旋转或定位；所述信号转接板具有若干运动指令输入端及对应的运动指令输出端、若干反馈信号输入端及对应的反馈指令输出端；所述PLC控制器具有与所述运动指令输出端对接的角度信号输入端和与反馈信号输入端对接的角度完成信号输出端，所述主控制器具有与所述运动指令输入端对接的代码信号输出端和与所述反馈指令输出端对接的代码完成信号输入端。

作为本发明的进一步改进，还包括伺服驱动器和编码器，所述PLC控制器通过所述伺服驱动器和所述编码器控制所述伺服电机旋转或定位。

作为本发明的进一步改进，还包括用于显示工装夹具固定的产品的位置状态和修改该产品角度定位参数的人机界面，所述人机界面与所述PLC控制器电连接。