[发明专利]一种数控机床控制系统

权利要求书

1.一种数控机床控制系统，其特征在于，包括：

控制终端（1），是系统的总控端，用于发出执行命令；

输入模块（2），用于输入系统机床加工零件规格参数数值；

校验模块（3），用于获取输入模块（2）运行得到的加工零件规格参数数值，参考加工零件规格参数数值构建加工零件三维模型；

设计模块（4），用于获取加工零件三维模型，参考加工零件三维模型设计机床运行程序命令；

驱动模块（5），用于驱动数控机床按设计模块（4）中设计的机床运行程序命令启动运行；

跟随模块（6），用于实时获取驱动模块（5）运行状态下加工零件被加工处理的实时状态；

接收模块（7），用于接收机床运行加工得到的成品零件；

汇报单元（71），用于接收跟随模块（6）运行过程中扫描单元（21）同步扫描获取的加工过程图像数据与成品零件匹配后向用户端发送；

所述跟随模块（6）中部署有子模块，包括：

分析单元（61），用于获取跟随模块（6）运行状态下同步运行的扫描单元（21）中获取到的加工零件加工过程图像数据；

判定单元（62），用于判定扫描单元（21）中获取的图像数据是否与输入模块（2）中输入的加工零件三维模型数据存在比例性差异；

结束单元（63），用于控制系统搭载的机床停止运行；

纠偏单元（64），用于控制机床协调运行，消除机床加工零件过程中已产生误差；

其中，判定单元（62）运行时，在判定图像数据与加工零件三维模型数据存在差异时同步计算差异数值，并将差异数值数据同步发送至纠偏单元（64）中，提供纠偏单元（64）运行逻辑；

所述控制终端（1）与输入模块（2）通过介质电性相连接，所述输入模块（2）中通过介质电性部署有扫描单元（21）与写入模组（22），所述扫描单元（21）通过介质电性连接移动模组（23），所述输入模块（2）与校验模块（3）、设计模块（4）、驱动模块（5）及跟随模块（6）电性连接，所述跟随模块（6）中通过介质电性部署有分析单元（61）、判定单元（62）、结束单元（63）及纠偏单元（64），所述跟随模块通过介质电性连接接收模块（7），所述接收模块（7）中介质电性部署有汇报单元（71），所述纠偏单元（64）通过介质电性连接接收模块（7）；

所述输入模块（2）中部署有子模块，包括：

扫描单元（21），用于扫描加工零件图纸获取加工零件加工参数，参考加工零件加工参数构建虚拟加工零件三维模型；

写入模组（22），用于写入输入模块（2）加工零件规格参数数据；

其中，输入模块（2）运行时，扫描单元（21）及写入模组（22）根据用户选择适应性运行；扫描单元（21）在运行构建加工零件三维模型后，用户手动输入三维模型的任意一组参数数值，并发送至输入模块（2）中，输入模块（2）根据加工零件虚拟三维及用户手动输入的三维模型的一组参数数据按比例计算三维模型的其他未知参数数值；

所述校验模块（3）在输入模块（2）通过扫描单元（21）运行时跳转，当前系统运行中校验模块（3）不参与运行，校验模块（3）在参考加工零件规格参数数值构建加工零件三维模型时进行判定，在参考加工零件规格参数数值构建加工零件三维模型失败时返回输入模块（2）运行阶段，重新控制输入模块（2）运行启动；

所述设计模块（4）中机床驱动程序命令内容包括，机床运行路径参数数据、机床运行点位参数数据、机床电动机功率数据参数数据、机床运行环境检测参数数据；

所述扫描单元（21）采用高速摄像头集成，所述扫描单元（21）通过介质电性部署在移动模组（23）中；

移动模组（23），由电动滑轨集成，用于控制扫描单元（21）在机床工作面位移；

所述跟随模块（6）启动时，扫描单元（21）获取跟随模块（6）控制命令通过移动模组（23）在机床加工面跟随加工零件同步移动，通过扫描单元（21）获取加工零件加工过程图像数据；

所述设计模块（4）运行时，设计的机床驱动程序命令运行参数参考电动机运行传递函数验算确认，传递函数为：

式中：为输出；为输入；为电机增益系数；为电机机械时间常数；为电机电气时间常数；s为单位秒；

数控机床控制系统的控制方法，包括以下步骤：

Step1：获取加工零件加工参数，将加工零件参数输入机床控制端；

Step2：机床控制端接收加工零件参数，判定加工零件参数来源安全性；

Step3：步骤Step2判定结果为否，根据加工零件参数构建加工零件虚拟模型；

Step4：步骤Step2判定结果为是，驱动机床运行，根据加工零件输入机床参数数据运行；

Step5：机床运行过程中，实时监测加工零件状态，根据监测采集的图像数据进行视觉计算，根据计算结果获取误差数据；

Step6：将误差数据与加工零件参数数据比对，根据比对结果对机床上加工零件进行实时纠偏；

其中步骤Step3执行时，加工零件建模失败返回步骤Step1执行；加工零件建模成果执行步骤Step4；

所述步骤Step2中判定加工零件参数来源安全性根据加工零件参数数据由机床控制端计算得出或加工零件参数数据通过用户端直接输入进行判定。