[发明专利]一种电熔管件加工设备用控制器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种电熔管件加工设备用控制器，包括加工数据采集模块、镗孔控制驱动模块、加工路径规划模块、五轴机床运动控制模块、刀具绕线控制模块，控制器根据用户的加工需求，向控制单元下发加工参数，自动生成五轴机床运动轨迹G代码指令，与多个伺服驱动器配合，驱动多个伺服电机，控制不同机床运动轴不同方向运动，以保障电熔管件加工设备的五轴联动精准控制。本发明还公开了一种电熔管件加工设备用控制器的控制方法，基于阿基米德螺线的曲面绕线刀位轨迹生成算法，实现电熔管件绕线的加工轨迹自动生成，用于电熔管件的电热丝布线，以规划布线刀具及管件夹具的运动轨迹，保障刀具工作顶点时刻垂直于电熔管件的加工点的近似单元平面，保障绕线镗孔的流畅作业。

技术领域

本发明涉及一种控制器，具体涉及一种电熔管件加工设备用控制器

本发明还涉及一种电熔管件加工设备用控制器的控制方法。

背景技术

电熔管件是指可以通过电流所产生的温度而熔化达到连接的一种塑料(聚乙烯)管材配件。其凭借耐腐蚀、质量轻、使用寿命长等突出优势，被广泛应用于市政建筑和居民小区给水、燃气输送等领域。

电熔连接是通过电熔管件套在管材外表面并通电加热实现连接。电熔管件包括套筒、鞍形、变径、三通和弯头等。电熔连接是利用焦耳效应，通电后集成在管件内表面的电阻线圈发热引起线圈附近的聚乙烯(PE)熔化，由物料膨胀产生的熔焊压力使管道连接界面焊接在一起，具有方便高效、管道密封性好、施工负面影响低等优点，因而在管道铺设施工过程中被广泛使用。

但是，由于电熔管件在加工、绕线过程中，对机床联动的精度要求极高，高标准产品生产难度大，因此，目前市场缺乏用于电熔管件加工的专用设备。

特别对于鞍型管件，其整个焊接端面与管材紧密贴合在一起，如果安装时电熔鞍型管件与管材之间存在缝隙，会引起鞍型管件的空焊。

管件制造商多使用通用型五轴数控设备来加工管件，其配套使用的通用型五轴数控设备的控制器在加工电熔管件的过程中，存在操作繁琐、可视化低、五轴联动定点精度低、数控G代码需要人为编写、工作效率低等问题，因此，有必要研究出一种能够用于控制电熔管件加工设备的专用控制器及其控制方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种电熔管件加工设备用控制器，用于电熔管件加工设备的坐标定位、绕线设置、镗孔设置、对刀设置及五轴机床路径规划，以达到简化操作、提高人机交互体验。

本发明还提供一种电熔管件加工设备用控制器的控制方法，基于阿基米德螺线的曲面绕线刀位轨迹生成算法，用于机床运动路径规划以及五轴联动精准控制，以保障刀具工作顶点时刻垂直于电熔管件的加工点的近似单元平面、保障绕线镗孔的流畅作业。

本发明提供一种电熔管件加工设备用控制器，包括加工数据采集模块、镗孔控制驱动模块、加工路径规划模块、五轴机床运动控制模块、刀具绕线控制模块，

加工数据采集模块，用于加工数据的采集，采集对象包括加工开始前的镗孔半径、绕线半径、绕线圈数、螺距在内的加工数据，用于后续加工需要；

镗孔控制驱动模块，根据加工需求的镗孔半径驱动镗孔刀具完成镗孔加工；

加工路径规划模块，根据加工要求规划五轴机床加工路径，由基于阿基米德螺线的曲面绕线刀位轨迹生成算法，计算得到；

五轴机床运动控制模块，根据规划得出的运动路径控制五轴机床电机完成相应运动，从而完成机床联动；

刀具绕线控制模块，控制绕线刀具在机床到达指定位置时完成绕线切割工作。

本发明提供一种电熔管件加工设备用控制器的控制方法，包括以下步骤：

S1、控制器的人机界面提供用户需求输入窗口，用户可以根据加工需求设置加工参数，人机界面获取加工参数；