[发明专利]一种高效高精度PCB数控钻孔加工控制方法

摘要

本发明提供一种高效高精度PCB数控钻孔加工控制方法，包括先将Z轴的控制模式及加工序列通过串口预先装载到Z轴控制器中；对预装的Z轴加工序列进行速度规划，Z轴向下运动采用分数阶加减速控制方法进行速度规划，Z轴向上运动采用S曲线加减速控制方法进行速度规划，并将规划的数据保存在存储器中，为钻孔时Z轴运动所调用；通过上位机与XY轴控制器之间进行数据传递，对XY轴采用S曲线加减速控制方法进行速度规划；XY轴与Z轴之间进行协调运动控制，可减少钻孔加工过程中的数据传输量和控制器数据处理时间，提高PCB数控钻孔加工运动平稳性，减小机床振动，提高加工精度，避免发生刀具断刀，同时有效提高PCB数控钻孔加工效率。

主权项

一种高效高精度PCB数控钻孔加工控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1)设置PCB钻孔相关参数，并根据任务需求设置单Z轴或多Z轴工作模式，若多Z轴工作模式，设置Z轴同时工作的个数；2)在加工前，将Z轴的常用控制模式及加工序列通过串口预先装载到Z轴控制器中，该加工序列为一个完整钻孔任务中Z轴的任务数及运动信息，其中包括Z轴各个任务序列的运动参数，运动参数包括Z轴的运动距离、速度参数、加速度参数以及加加速度参数，所有Z轴控制器只需传递一次加工数据，所有Z轴按照所接收到的加工序列完成加工动作；3)对Z轴的加工序列进行速度规划，包括Z轴向下运动的速度规划和Z轴向上运动的速度规划，Z轴向下运动的速度规划采用分数阶加减速控制方法，Z轴向上运动的速度规划采用S曲线加减速控制方法，将Z轴向上运动和向下运动速度规划得到的数据信息分别以链表形式保存在Z轴控制器的存储器中，为Z轴位置控制时进行调用；4)上位机与XY轴控制器数据交互，以双缓冲存储区模式进行XY轴加工数据和Z轴加工指令传递；5)XY轴运动速度规划：采用上述S曲线加减速控制方法，对XY轴的独立轴运动、XY轴联动直线和圆弧插补运动控制进行速度规划；6)XY轴与Z轴的协调运动控制；7)Z轴按照3)中链表存储的Z轴向上运动的插补数据向上运动，当刀具检测传感器感应到刀具离开PCB表面时，Z轴控制器通过硬线信号通知XY轴控制器，XY轴开始运动，Z轴与XY轴进行协同运动；8)重复4)至7)的步骤，完成PCB所有孔的钻孔加工。