本技术涉及机械加工控制,更具体地说,尤其涉及一种基于多脉冲手轮控制的加工方法及系统。
背景技术:
1、电子手轮即手摇脉冲发生器,又称手轮、脉冲手轮等,是一种用于控制机床或其他工业设备的手动操作装置。它通常与数控系统配合使用,旨在提高机械加工的工作效率与精准度。
2、目前,在数控机床加工过程中,电子手轮主要用于数控机床中的教导式cnc机械工作原点的设定,手动方式的步进微调以及加工中断插入等动作,其主体结构一般由编码器、波段开关组成,波段开关用于轴和倍率的选择,编码器用于脉冲的发出。通常以单个手轮与系统配合作业,实现机床的移动。但是,随着机械设备大型化的发展,一些大型车床、铣床、加工中心和磨床由于占地面积大,在进行加工作业时,单个手轮控制加工会出现操作使用不便的状况,往往需要增加额外的手轮同时控制机床加工,来满足加工进度的需求。
3、因此,如何提供一种基于多脉冲手轮控制的加工方法及系统,其能够扩展多个手轮共同控制加工作业,提高设备加工的便捷性,满足加工进度的需求,已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本技术提供一种基于多脉冲手轮控制的加工方法,其能够扩展多个手轮共同控制加工作业,提高设备加工的便捷性,满足加工进度的需求。
2、本技术提供的技术方案如下:
3、本技术提供一种基于多脉冲手轮控制的加工方法,包括以下步骤:s1、设备配置:根据加工需求,配置多个手轮脉冲发生器以及与所述手轮脉冲发生器对应的波段开关;s2、信号采集:以dda插补算法获取所述手轮脉冲发生器的差分脉冲信号,并采集与之对应的所述波段开关发出的bcd码信号;s3、信号处理:对所述差分脉冲信号进行调制、放大、整合处理;s4、信号分析:运用运动控制器获取处理后的脉冲信号与bcd码信号,对信号进行逻辑门解码运算,随后配置手轮运动参数与协同作业参数;s5、指令生成:结合所述手轮运动参数与协同作业参数,对解码后的信号信息进行处理分析,生成控制指令信号;s6、信号转换:接着对所述控制指令信号进行光电耦合后传输至驱动器;s7、指令执行:驱动器解析所述控制指令信号,获取各脉冲手轮的驱动信息,根据所述驱动信息控制对应的伺服电机运动,进行多脉冲手轮的共同控制作业。
4、进一步地,在本发明一种优选的方式中,在步骤s2中,所述信号采集的步骤包括:
5、s201、构建脉冲手轮信号采集模型;
6、s202、在所述信号采集模型中配置dda插补算法;
7、s203、获取脉冲手轮正常输入输出的信号训练集,将所述训练集作为特征值,输入至所述信号采集模型中,随后结合所述dda插补算法,训练出模型的信号采集逻辑,所述信号采集逻辑包括dda直线插补信号采集逻辑和dda圆弧插补信号采集逻辑;
8、s204、随后获取多个所述手轮脉冲发生器的信号输出,将其输入至所述脉冲手轮信号采集模型中,获取所述差分脉冲信号。
9、进一步地,在本发明一种优选的方式中,在步骤s3中,所述信号处理的步骤包括:
10、s301、首先确定所述差分脉冲信号的pwm周期与频率,随后改变信号占空比,对不同手轮发出的所述脉冲信号重新进行脉宽调制;
11、s302、接着将脉宽调制后的脉冲信号进行信号放大处理,扩大所述脉冲信号的振幅;
12、s303、最后对所述脉冲信号的输出电压进行稳压处理,并将调制放大后的脉冲信号整合成一个差动信号后输出。
13、进一步地,在本发明一种优选的方式中,在步骤s4中,对信号进行逻辑门解码运算的步骤包括:
14、确定信号解码分类需求;
15、根据所述信号解码分类需求,构建逻辑门电路;
16、将所述处理后的脉冲信号与bcd码信号输入至所述逻辑门电路中,进行逻辑解码运算,获取解码后的控制信号、数据信号与地址信号。
17、进一步地,在本发明一种优选的方式中,在步骤s4中,配置手轮运动参数的步骤包括:
18、根据加工需求,设置脉冲手轮的运动轴选参数;
19、随后再设置脉冲手轮的轴选运动倍率参数。
20、进一步地,在本发明一种优选的方式中,所述运动轴选参数包括x轴、y轴、z轴、a轴和b轴参数;
21、所述轴选运动倍率参数包括x1、x10和x100参数。
22、进一步地,在本发明一种优选的方式中,在步骤s4中,配置手轮协同作业参数的步骤包括:
23、首先设定手轮串并联模式开启参数;
24、随后配置串联手轮端口号码参数,将所述串联手轮端口号码参数以二进制方式储存,以十进制方式显示,接着确定手轮串联模式关闭参数;
25、然后配置并联手轮端口号码参数,将所述并联手轮端口号码参数以二进制方式储存,以十进制方式显示,最后确定手轮并联模式关闭参数。
26、进一步地,在本发明一种优选的方式中,在步骤s5中,生成控制指令信号的步骤包括:
27、对所述控制信号、数据信号和地址信号进行信息分析处理;
28、确定多个所述脉冲手轮的协同作业逻辑;
29、根据所述协同作业逻辑,确定所述脉冲手轮的串并联作业模式,随后根据所述串并联作业模式,获取多个所述脉冲手轮的协同作业参数;
30、接着确定每个脉冲手轮的运动轴选参数与运动倍率参数;
31、最后整合所述协同作业参数、运动轴选参数与运动倍率参数信息,以此生成控制指令信息。
32、进一步地,在本发明一种优选的方式中,在步骤s7中,所述指令执行的步骤具体为:
33、驱动器获取所述控制指令信号;
34、随后运用dsp处理器对所述控制指令信号进行运算解析,获取控制指令信号中插补运算、手轮运动参数与协同作业参数信息,运算结果保存至结果队列,并定期从结果队列中读出;
35、接着运用fpga处理器将所述运算结果转换成对应的脉冲信号
36、然后对多个所述脉冲信号进行整流细分处理,切出相应大小的电压电流数据,以此生成驱动信息,根据所述驱动信息控制对应的伺服电机运动。
37、本技术还提供一种基于多脉冲手轮控制的加工系统,用于实现所述基于多脉冲手轮控制的加工方法,所述加工系统包括:
38、多个手轮脉冲发生器,用于均匀发出多路脉冲信号;
39、波段开关,用于发出bcd码信号;
40、与所述手轮脉冲发生器和所述波段开关连接,用于接收信号并对信号进行处理、传输的手轮转换模组;
41、所述手轮转换模组中设置有脉冲调制电路、信号放大电路和稳压泄放电路;所述脉冲调制电路用于对不同的脉冲信号重新进行脉宽解调,所述信号放大电路用于改变脉冲信号的振幅,所述稳压泄放电路用于稳定输出电压,将调制、放大的信号合成一个差动信号后进行输出;
42、与所述手轮转换模组连接的运动控制器;
43、所述运动控制器中设置有cpu处理器和光耦合电路;
44、所述cpu处理器用于对解码后的信号信息进行处理分析,所述光耦合电路用于根据所述cpu处理器的处理分析结果,输出控制指令;
45、与所述运动控制器连接的伺服驱动器;
46、与所述所述伺服驱动器连接的伺服电机;
47、所述伺服驱动器用于接收并解析控制指令,根据控制指令获取驱动信息,基于所述驱动信息控制对应的所述伺服电机运动。
48、本发明提供的一种基于多脉冲手轮控制的加工方法及系统,所述基于多脉冲手轮控制的加工方法包括以下步骤:s1、设备配置:根据加工需求,配置多个手轮脉冲发生器以及与所述手轮脉冲发生器对应的波段开关;s2、信号采集:以dda插补算法获取所述手轮脉冲发生器的差分脉冲信号,并采集与之对应的所述波段开关发出的bcd码信号;s3、信号处理:对所述差分脉冲信号进行调制、放大、整合处理;s4、信号分析:运用运动控制器获取处理后的脉冲信号与bcd码信号,对信号进行逻辑门解码运算,随后配置手轮运动参数与协同作业参数;s5、指令生成:结合所述手轮运动参数与协同作业参数,对解码后的信号信息进行处理分析,生成控制指令信号;s6、信号转换:接着对所述控制指令信号进行光电耦合后传输至驱动器;s7、指令执行:驱动器解析所述控制指令信号,获取各脉冲手轮的驱动信息,根据所述驱动信息控制对应的伺服电机运动,进行多脉冲手轮的共同控制作业。本发明所述的基于多脉冲手轮控制点的加工方法,通过配置多个脉冲手轮,获取多个脉冲手轮发出的不同脉宽和振幅的脉冲信号,并对其进行识别分析、整合,生成控制指令,来控制对应的伺服电机运动,实现多手轮共同控制加工作业的技术效果;在所述基于多脉冲手轮控制的加工方法中,其实施步骤首先需要进行设备配置,设置多个所述脉冲手轮与波段开关,用于满足加工作业的需求;随后对参与加工作业的脉冲手轮进行信号采集,获取所述差分脉冲信号与bcd码信号,接着要对信号进行脉宽调制、信号放大与稳压泄放处理,能够提高信号识别抓取精准度;然后对处理后的信号进行逻辑门运算,用于实现对信号进行细化分类识别,同时设置手轮运动参数与协同作业参数,为后续配置与识别多个脉冲手轮协同作业模式提供参数基础;在此之后,还需要根据获取的细化分类的信号信息,并结合协同作业参数,生成所述控制指令信号,并将控制指令信号传输至驱动器,运用所述驱动器对信息进行运算解析获取所述驱动信息,利用所述驱动信息控制对应的伺服电机运动,便能够实现多个脉冲手轮的共同控制作业。可见,本发明涉及的技术方案,相较于现有技术而言,其能够扩展多个手轮共同控制加工作业,提高设备加工的便捷性,满足加工进度的需求。
1.一种基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,在步骤s2中,所述信号采集的步骤包括:
3.根据权利要求1所述的基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,在步骤s3中,所述信号处理的步骤包括:
4.根据权利要求1所述的基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,在步骤s4中,对信号进行逻辑门解码运算的步骤包括:
5.根据权利要求4所述的基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,在步骤s4中,配置手轮运动参数的步骤包括:
6.根据权利要求5所述的基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,所述运动轴选参数包括x轴、y轴、z轴、a轴和b轴参数;
7.根据权利要求5所述的基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,在步骤s4中,配置手轮协同作业参数的步骤包括:
8.根据权利要求7所述的基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,在步骤s5中,生成控制指令信号的步骤包括:
9.根据权利要求1所述基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,在步骤s7中,所述指令执行的步骤具体为:
10.一种基于多脉冲手轮控制的加工系统,用于实现权利要求1至9任意一项所述的基于多脉冲手轮控制的加工方法,其特征在于,包括:
