[发明专利]一种六轴五联动激光加工开放式数控系统及其工作方法

说明书

本发明公开一种六轴五联动激光加工开放式数控系统及其工作方法，属于激光加工数控技术领域；其技术要点在于：所述的数控系统包括上位机和下位机；上位机包括四个模块：人机界面模块、译码器、全局速度规划模块、激光功率优化模块；下位机包括五个模块：插补计算模块、坐标变换模块、位置补偿模块、逻辑处理模块、伺服和激光控制模块。采用本申请的一种六轴五联动激光加工开放式数控系统及其工作方法，能够有效的提高激光加工质量。

技术领域

本发明涉及激光加工数控技术领域，更具体地说，尤其涉及一种六轴五联动激光加工开放式数控系统及其工作方法。

背景技术

激光加工以其效率高，质量高，灵活性高，操作简便，节能环保等突出优点，被广泛应用于汽车，电子，航空航天，冶金，铁路和轮船等行业，已成为先进制造业的发展方向。随着激光加工技术的飞速发展，其对数控系统的要求越来越高。仅生产激光加工设备而不配备高质量数控系统不可能充分利用激光加工的优势。因此，开发一种高效高精、开放智能的激光加工数控系统是有必要的。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种六轴五联动激光加工开放式数控系统及其工作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种六轴五联动激光加工开放式数控系统，包括上位机(1)和下位机(2)；其特征在于：

上位机包括四个模块：人机界面模块(3)、译码器(4)、全局速度规划模块(5)、激光功率优化模块(6)；

其中，人机界面模块(3)用于输入加工程序和显示各类信息；

其中，译码器(4)用于将输入的NC代码解释成指令队列；

其中，全局速度规划模块(5)根据机床动力学限制修改指令队列中的超约束值；

其中，激光功率优化模块(6)用于调整激光功率与进给速度相匹配；

下位机(2)包括五个模块：插补计算模块(7)、坐标变换模块(8)、补偿模块(9)、逻辑处理模块(10)、伺服和激光控制模块(11)；

其中，插补计算模块(7)用来将轨迹曲线离散成位置坐标；

其中，坐标变换模块(8)用来进行六轴五联动正逆坐标变换；

其中，补偿模块(9)用来对位置误差进行补偿以提高定位精度；

其中，逻辑处理模块(10)用来处理外部输入IO信号；

其中，伺服和激光控制模块(11)用来驱动轴和激光器动作；

上位机各组成模块信息流程如下：

1)人机界面接收加工代码传至译码器；

2)译码器将加工代码转换成指令队列方便机器内部传送和处理，并将指令队列传至全局速度规划模块；

3)全局速度规划模块在接收指令队列后根据机床的动力学限制修改队列中的超约束值，并将修改后的指令队列传至激光功率优化模块；

4)激光功率优化模块接收指令队列后修改激光的功率使之与进给速度相匹配；至此上位机非实时任务完成，得到了适合加工的指令队列；

上位机处理好的指令队列通过ADS标准通信协议传至下位机；

下位机各组成模块信息流程如下：

1)上位机处理好的指令队列首先进入插补计算模块将指令队列中的曲线轨迹离散成位置坐标，并传至坐标变换模块；

2)坐标变换模块将位置坐标分解成各轴运动量传给补偿模块；