[发明专利]一种数控机床的旋转轴控制装置及其控制方法

说明书

本发明公开一种数控机床的旋转轴控制装置，包括控制器、电机驱动器和手轮，控制器独立于CNC机床，包括数据处理单元、CNC232通讯接口、用于连接CNC232通讯接口及CNC机床的中转站、与CNC机床连接的CNC输入输出接口、与电机驱动器连接的驱动器输入输出接口、用于与手轮连接的手轮通讯接口、用于选择通讯协议格式的模式选择开关和指示灯，中转站包括电路板以及设于电路板上的外存储器、主控通讯芯片、与CNC232通讯接口连接的第一端口和与CNC机床连接的第二端口。本发明还公开了一种数控机床旋转轴控制方法。本发明的数控机床旋转轴控制装置及其控制方法提升了CNC机床的通用性，提高了生产力。

技术领域

本发明属于数控加工技术领域，尤其涉及一种数控机床的旋转轴控制装置及其控制方法。

背景技术

CNC（全称Computerised Numerical Control）即数控机床，是一种高精度、高效率的自动化机床，其按照事先编制好的加工程序，自动对被加工零件进行加工。目前大部分数控系统厂商对国内CNC机床均只开放了三轴（通常为X、Y、Z三正交的直线坐标轴）加工功能，如需增加更多轴向的加工功能则需要额外进行扩展。扩展的加工功能中“旋转轴”加工较为常见，即绕X轴或Y轴进行旋转加工，其中，绕X轴旋转的旋转轴称为第四轴，绕Y轴旋转的旋转轴称为第五轴，控制方式主要采用数控系统自有的总线通讯方式来实现沿X轴或Y轴的旋转。

然而，增加第四轴和第五轴加工功能需要找原数控系统厂商开通对应权限及购买与之匹配的驱动器和电机才可实现，原因在于不同数控系统厂商之间的驱动器、电机等往往也无法共用，通用性较差。例如使用日本发那科（FAUNC）数控系统，如果想增加第四轴或第五轴功能的话，只能购买日本发那科公司生产的伺服控制器和电机，不能使用德国西门子（SIMENS）公司生产的伺服控制器和电机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通用性较高、成本较低、加工效率较高的数控机床的旋转轴控制装置及其控制方法。

一种数控机床的旋转轴控制装置，包括控制器、电机驱动器和手轮，控制器独立于CNC机床，包括数据处理单元、CNC232通讯接口、用于连接CNC232通讯接口及CNC机床的中转站、与CNC机床连接的CNC输入输出接口、与电机驱动器连接的驱动器输入输出接口、用于与手轮连接的手轮通讯接口、用于选择通讯协议格式的模式选择开关和指示灯，中转站包括电路板以及设于电路板上的外存储器、主控通讯芯片、与CNC232通讯接口连接的第一端口和与CNC机床USB端口连接的第二端口。

进一步地，主控通讯芯片读取外存储器里的数据，通过第一端口输出到控制器的数据处理单元，并接收来自第一端口的数据，写入外存储器中。

进一步地，外存储器是控制器的外部存储器，在CNC机床和控制器之间存储和中转数据，第一端口和所述第二端口经主控通讯芯片与外存储器电性连接。

进一步地，第一端口为符合RS232通讯协议的使用RXD、TXD、GND三条引线的USB插头，第二端口为USB插头。

进一步地，外存储器和主控通讯芯片设于电路板的相同侧面上，第一端口和第二端口设于电路板的另一侧面上，第一端口和第二端口分别设于电路板的相对两端。

本发明还提供一种数控机床的旋转轴控制方法，包括以下步骤：

步骤一：写入宏程序

步骤二：执行宏程序，输出设备通讯数据；

步骤三：将设备通讯数据写入文件存储于中转站；

步骤四：确认文件写入是否成功，

若否，报警，

若是，执行步骤五：调用该文件并向旋转轴发送指令；

步骤六：旋转轴执行该指令。

进一步地，该数控机床旋转轴的控制方法还包括：步骤七：执行结果反馈。