[发明专利]一种数控机床防碰撞控制方法及数控机床

说明书

本申请提供了一种数控机床防碰撞控制方法及数控机床，该数控机床防碰撞控制方法包括记录进给轴的机械行程并对应调整正、负机械防撞装置的位置；将机械行程划分区间并记录非正常移动区间的端点坐标；实时获取进给轴在当前的机床坐标并转存；数控机床断电重启后，先读取进给轴前次的机床坐标并转存；依据进给轴前次与当前的机床坐标判断进给轴是否回零并控制进给轴转速；进给轴在回零完成后，判断各端点坐标设置是否合理并修正。这样可以避免因数控机床限位保护功能失效、行程开关故障而发生撞机事故，因而能够提高数控机床的精度保持性，降低数控机床的故障率，并且可以取消行程开关，既提高可靠性又降低成本。

技术领域

本申请涉及到数控机床技术领域，尤其涉及到一种数控机床防碰撞控制方法及数控机床。

背景技术

数控机床各进给轴在自动加工过程中必须依照坐标运动，因此在数控机床装调时会对各进给轴分别设置一个参考点，然后建立坐标系。参考点是固定点，通常设为坐标零点，是数控装置控制机床运动的基准点，也是数控机床进行位置控制、坐标显示的统一标准。

目前，数控机床位置反馈的检测方式有增量式位置检测和绝对式位置检测两种，数控机床返回参考点(通常称为回零)根据采用检测装置不同分为无挡块式回零和挡块式回零，无挡块式回零应用于绝对式位置检测，而挡块式回零应用于增量式位置检测装置的情况。由于增量式位置检测装置断电后机床坐标值归零，因此每次机床开机都要进行回零操作，回零完成后方可进行其它操作。

当前中低端数控机床大多采用增量式位置检测装置，制造商从安全角度考虑，通常会对每个进给轴设定三道保护防线：软限位、硬限位、防撞装置。软限位保护的前提是机床回零完成信号生效，否则数控装置的限位功能无效，而且如果数控装置的行程极限点坐标未做设置或者设置不合理，限位功能即使生效也没有保护效果；硬限位保护即行程开关保护，但一旦行程开关失灵即失去保护作用；防撞装置是纯粹的机械保护。

采用增量式位置检测装置的数控机床，重新上电后，在执行机床回零操作前，数控装置的限位功能未生效，而数控装置的限位功能未生效时，数控机床缺少软限位保护；此外，数控装置的限位功能还取决于行程极限点坐标，如果系统参数未做设置或者设置不合理，限位功能即使生效也没有保护效果。数控机床如果限位保护失效，就可能会发生碰撞，轻则影响机床的精度，重则造成该轴机械部件损坏，甚至机械部件直接冲出，造成“机毁人亡”的重大安全事故。

发明内容

本申请提供了一种数控机床防碰撞控制方法，用以改善数控机床上电重启后限位保护失效的问题。

第一方面，提供了一种数控机床防碰撞控制方法，该数控机床防碰撞控制方法包括如下操作步骤：

记录进给轴的机械行程并对应调整正、负机械防撞装置的位置；

将所述机械行程划分区间并记录非正常移动区间的端点坐标；

实时获取所述进给轴在当前的机床坐标并转存；

数控机床断电重启后，先读取所述进给轴前次的机床坐标并转存；

依据所述进给轴前次与当前的机床坐标判断所述进给轴是否回零并控制进给轴转速；

所述进给轴在回零完成后，判断各所述端点坐标设置是否合理并修正。

在对所述机械行程划分区间时，将所述机械行程划分的区间分别为：正向停止区间、正向限速区间、正常移动区间、负向限速区间和负向停止区间。所述正向停止区间、所述正向限速区间、所述负向限速区间和所述负向停止区间为所述非正常移动区间。

其中，所述正向停止区间和所述负向停止区间是所述进给轴从快移速度至停止的缓冲区，所述正常移动区间为不对所述进给轴作速度限制的区间，所述正向限速区间和所述负向限速区间是所述进给轴从手动速度至停止的缓冲区；所述手动速度范围在0-12000mm/min；所述快移速度范围在12000-60000mm/min。