專利名稱：基于串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)混聯(lián)控制的數(shù)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混聯(lián)數(shù)控制系統(tǒng)，尤其涉及一種在串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)混聯(lián)控制的數(shù)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床實(shí)質(zhì)上是并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)與機(jī)床技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，從1994年美國(guó)開發(fā)出并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床以來，這種新型裝置已成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為“21世紀(jì)的機(jī)床。并聯(lián)機(jī)構(gòu)和串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，具有剛度高、響應(yīng)速度快及運(yùn)動(dòng)精度高等優(yōu)點(diǎn)，因此受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注，雖然并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有上述誘人的優(yōu)點(diǎn)，但它又同時(shí)有運(yùn)動(dòng)范圍小的缺點(diǎn)，特別是回程運(yùn)動(dòng)范圍有限，而這些缺點(diǎn)正是串聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，所以并聯(lián)、串聯(lián)同時(shí)采用的混聯(lián)式數(shù)控機(jī)床更具實(shí)用價(jià)值。串并混聯(lián)機(jī)構(gòu)技術(shù)現(xiàn)在相對(duì)比較成熟，但是串并混聯(lián)控制系統(tǒng)由于其控制上的復(fù)雜程度嚴(yán)重制約了混聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用推廣。目前有很多高校和研究機(jī)構(gòu)開展混聯(lián)系統(tǒng)的研究，但都集中在混聯(lián)控制算法本身，或者是混聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，混聯(lián)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及到軟件學(xué)、控制學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)等各方面的知識(shí)和技術(shù)。完整的開發(fā)混聯(lián)控制系統(tǒng)導(dǎo)致開發(fā)周期長(zhǎng)，整個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)穩(wěn)定性驗(yàn)證困難。不能復(fù)用現(xiàn)有的成熟的串聯(lián)控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)以上問題的提出，而研制一種在傳統(tǒng)的串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)控制回路的路徑上截取控制信號(hào)，該控制信號(hào)是串聯(lián)系統(tǒng)笛卡爾坐標(biāo)信號(hào)，通過串并混聯(lián)算法模塊對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，把笛卡爾坐標(biāo)系下的串聯(lián)信號(hào)(虛坐標(biāo))映射為物理軸上的坐標(biāo)信號(hào)(實(shí)坐標(biāo))，完成虛實(shí)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)混聯(lián)機(jī)床的控制實(shí)現(xiàn)混聯(lián)系統(tǒng)。一種基于串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)混聯(lián)控制的數(shù)控系統(tǒng)，包括人機(jī)交互單元，用于接收用戶在笛卡爾坐標(biāo)系下編譯的虛軸數(shù)據(jù)程序，并將系統(tǒng)信息顯示出來供用戶察看及使用；解釋模塊，用于對(duì)人機(jī)交互單元輸入的數(shù)控程序進(jìn)行解釋，將編程指令翻譯成各軸運(yùn)動(dòng)指令，插補(bǔ)模塊，用于在接收解釋模塊給出的運(yùn)動(dòng)指令后，對(duì)運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行插補(bǔ)，得到各對(duì)應(yīng)軸的插補(bǔ)數(shù)據(jù)，并在每完成一次插補(bǔ)后生成一個(gè)插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志，同時(shí)將插補(bǔ)數(shù)據(jù)和結(jié)束標(biāo)志存儲(chǔ)在插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中；插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元，用于存儲(chǔ)插補(bǔ)模塊發(fā)送過來的插補(bǔ)數(shù)據(jù)和結(jié)束標(biāo)志，并在每間隔一個(gè)插補(bǔ)周期后將上述數(shù)據(jù)送入運(yùn)動(dòng)輸出單元中；運(yùn)動(dòng)輸出單元，用于接收插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并輸出到電機(jī)上，對(duì)電機(jī)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制；其特征在于還包括，循環(huán)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中存儲(chǔ)的插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志，并將在每次檢測(cè)到插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志后通知插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元對(duì)本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行提??；插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于在接收到循環(huán)檢測(cè)單元發(fā)來的通知后對(duì)插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中的插補(bǔ)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元，用于判斷插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的各插補(bǔ)數(shù)據(jù)是否并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，對(duì)不包含并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，則不做任何處理直接將數(shù)據(jù)返回插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元，如果得到的數(shù)據(jù)有并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)送入反解算法單元進(jìn)行處理；反解算法單元，用于對(duì)并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行反解運(yùn)算，將插補(bǔ)模塊得出的虛坐標(biāo)軸插補(bǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)；實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于對(duì)反解算法單元處理后的實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，并待本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)處理完后，將上述實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)送入插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的虛坐標(biāo)軸存儲(chǔ)位置中；所述人機(jī)交互單元同解釋模塊相連接向其輸入的數(shù)控程序，所述插補(bǔ)模塊同解釋模塊相連接對(duì)解釋模塊翻譯后的各軸運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行插補(bǔ)；所述插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元分別同循環(huán)檢測(cè)單元、插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元、實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及運(yùn)動(dòng)輸出單元相連接；所述循環(huán)檢測(cè)單元同插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元相連接用于檢測(cè)到插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志后通知插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元對(duì)本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，所述插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單同并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元相連接；所述并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元同反解算法單元相連接，所述反解算法單元同實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元相連接。本發(fā)明提出的設(shè)計(jì)方法是基于成熟串聯(lián)機(jī)床控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)混聯(lián)的，同現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，具體如下由于串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)是當(dāng)前機(jī)床控制的主流產(chǎn)品，在世界上歷經(jīng)60年左右時(shí)間的發(fā)展已經(jīng)培育了一個(gè)龐大產(chǎn)業(yè)集群及其用戶群體，在串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)混聯(lián)控制符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展和用戶習(xí)慣。串聯(lián)控制系統(tǒng)技術(shù)相對(duì)比較成熟，在串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上開發(fā)混聯(lián)系統(tǒng)比較容易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)，而且開發(fā)時(shí)間大大縮短。在傳統(tǒng)的串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)控制回路的路徑上，截取控制信號(hào)，根據(jù)控制回路的具體情況控制信號(hào)的截取可以選擇在插補(bǔ)模塊之前實(shí)現(xiàn)，也可以在插補(bǔ)模塊輸出之后實(shí)現(xiàn)。該控制信號(hào)是串聯(lián)系統(tǒng)笛卡爾坐標(biāo)信號(hào)，通過串并混聯(lián)算法模塊對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，把笛卡爾坐標(biāo)系下的串聯(lián)信號(hào)(虛坐標(biāo))映射為物理軸上的坐標(biāo)信號(hào)(實(shí)坐標(biāo))，完成虛實(shí)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)混聯(lián)機(jī)床的控制。通過這種方法，串并混聯(lián)控制算法可以僅僅關(guān)心虛實(shí)坐標(biāo)變換本身，而不涉及到系統(tǒng)的代碼編輯、解釋、預(yù)讀、插補(bǔ)等復(fù)雜功能，因?yàn)檫@些功能是串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上的功能，只要串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)具備的功能，用這種方法開發(fā)出來的混聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)就具備。基于這種方法可以在同一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)上，根據(jù)不同的混聯(lián)機(jī)構(gòu)通過選擇配置的方法選取相應(yīng)的虛實(shí)變換模塊，實(shí)現(xiàn)不同混聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制。由于實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)單、便于生產(chǎn)和對(duì)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的改進(jìn)，適于在已成熟的串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)中廣泛推廣。


圖1為本發(fā)明所述系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明所述方法實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明是在通用串聯(lián)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)混聯(lián)的控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)串聯(lián)控制系統(tǒng)由人機(jī)交互、解釋、插補(bǔ)以及運(yùn)動(dòng)輸出幾大部分組成，而改混聯(lián)控制系統(tǒng)是在串聯(lián)控制系統(tǒng)的插補(bǔ)模塊后加入了一個(gè)虛實(shí)變換模塊，這種實(shí)現(xiàn)方法最大限度的利用了已有資源，并且實(shí)現(xiàn)起來非常方便。如圖1所示為一種基于串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)混聯(lián)控制的數(shù)控系統(tǒng)，包括為進(jìn)一步描述該系統(tǒng)的應(yīng)用，下面結(jié)合附圖2詳細(xì)的說明在通用串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)混聯(lián)運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)。首先，通過人機(jī)交互單元將NC程序輸入到該數(shù)控系統(tǒng)中。程序啟動(dòng)后，數(shù)控系統(tǒng)讀取程序并通過解釋模塊對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行解釋，將編程指令翻譯成各軸運(yùn)動(dòng)指令。當(dāng)插補(bǔ)模塊獲得解釋模塊給出的運(yùn)動(dòng)指令后，系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行插補(bǔ)，得到各對(duì)應(yīng)軸的插補(bǔ)數(shù)據(jù)。插補(bǔ)模塊每完成一次插補(bǔ)后就會(huì)給出一個(gè)標(biāo)志，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到該標(biāo)志后會(huì)進(jìn)入插補(bǔ)事件，在插補(bǔ)事件中可加入并聯(lián)控制算法，對(duì)于并聯(lián)軸來說，數(shù)控程序是按照虛坐標(biāo)進(jìn)行編程的，因此，插補(bǔ)模塊得到的并聯(lián)軸插補(bǔ)值應(yīng)該是笛卡爾坐標(biāo)系下的虛坐標(biāo)值，因此需要在插補(bǔ)事件中將并聯(lián)軸插補(bǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到各運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件上去。(上述標(biāo)志由系統(tǒng)中的循環(huán)檢測(cè)單元進(jìn)行檢測(cè)，一旦檢測(cè)到就立即通知插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元對(duì)本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。)系統(tǒng)接收到插補(bǔ)事件后判斷運(yùn)動(dòng)軸中是否包含有并聯(lián)軸，如果未發(fā)現(xiàn)存在并聯(lián)軸，則立即跳出插補(bǔ)事件，系統(tǒng)將插補(bǔ)模塊計(jì)算得到的數(shù)據(jù)直接送到運(yùn)動(dòng)控制模塊，經(jīng)運(yùn)動(dòng)控制模塊送到各驅(qū)動(dòng)器來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。如果指令中包含有并聯(lián)軸，在系統(tǒng)進(jìn)入插補(bǔ)事件后，首先讀取并聯(lián)軸插補(bǔ)數(shù)據(jù)，將插補(bǔ)數(shù)據(jù)送入到并聯(lián)算法中(由系統(tǒng)中的并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元對(duì)插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的各插補(bǔ)數(shù)據(jù)是否并聯(lián)軸數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，對(duì)不包含并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，則不做任何處理直接將數(shù)據(jù)返回插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元，如果得到的數(shù)據(jù)有并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)送入反解算法單元進(jìn)行處理)；并聯(lián)算法將插補(bǔ)模塊得出的虛坐標(biāo)軸插補(bǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)后返回(由系統(tǒng)中的反解算法單元對(duì)并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行反解運(yùn)算，將插補(bǔ)模塊得出的虛坐標(biāo)軸插補(bǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)；用于對(duì)反解算法單元處理后的實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，并待本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)處理完后，將上述實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)送入插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的虛坐標(biāo)軸存儲(chǔ)位置中)， 實(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)即為對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)軸的指令數(shù)據(jù)，當(dāng)并聯(lián)算法執(zhí)行完成后，系統(tǒng)結(jié)束對(duì)此次插補(bǔ)事件的響應(yīng)，并將并聯(lián)算法得出的實(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)及其它軸數(shù)據(jù)送入運(yùn)動(dòng)控制模塊執(zhí)行實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，(由實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元對(duì)反解算法單元處理后的實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，并待本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)處理完后，將上述實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)送入插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的虛坐標(biāo)軸存儲(chǔ)位置中)；同時(shí)系統(tǒng)判斷程序是否執(zhí)行完畢，如果未執(zhí)行完畢則繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行以上步驟，如果程序已經(jīng)執(zhí)行完畢，發(fā)出一個(gè)標(biāo)志通知系統(tǒng)程序已經(jīng)結(jié)束，系統(tǒng)循環(huán)程序接收到該標(biāo)志后會(huì)執(zhí)行一個(gè)同步函數(shù)，該函數(shù)叫做同步事件，將程序結(jié)束位置的虛坐標(biāo)位置返回給系統(tǒng)。下面就以一個(gè)三桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)例對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行說明，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)由三個(gè)連桿、動(dòng)平臺(tái)、靜平臺(tái)及驅(qū)動(dòng)三個(gè)并聯(lián)桿運(yùn)動(dòng)的電機(jī)及組成，整個(gè)并聯(lián)機(jī)構(gòu)安裝在一個(gè)X、Y平臺(tái)上，可實(shí)現(xiàn)Χ、γ方向上的運(yùn)動(dòng)，三個(gè)桿長(zhǎng)由L1、L2、L3表示，動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)用笛卡爾坐標(biāo)系下的Z、C、A三個(gè)運(yùn)動(dòng)表示，其中Z、C、A為虛坐標(biāo)軸，L1、L2、L3為三桿電機(jī)運(yùn)動(dòng)的實(shí)坐標(biāo)，X、 Y為串聯(lián)系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)軸。數(shù)控系統(tǒng)通過人機(jī)交互單元主要用來接收用戶的輸入，并將系統(tǒng)信息顯示出來供用戶察看及使用，例如用戶編輯了程序“G1X200Y500Z100C360A5F1000”，首先需要將該程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)的人機(jī)界面中；然后數(shù)控系統(tǒng)調(diào)用解釋模塊將NC程序翻譯成系統(tǒng)格式，例如將上段程序解釋成X、Y、Z、C、A軸直線插補(bǔ)，X運(yùn)動(dòng)200mm，Y運(yùn)動(dòng)500mm， Z運(yùn)動(dòng)IOOmm其中C、A為旋轉(zhuǎn)軸，C旋轉(zhuǎn)360度，A旋轉(zhuǎn)5度；解釋模塊將數(shù)據(jù)送入插補(bǔ)模塊進(jìn)行插補(bǔ)處理，當(dāng)插補(bǔ)模塊完成插補(bǔ)后，插補(bǔ)數(shù)據(jù)被放入特定的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中進(jìn)行保存，包括插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志位。(所述人機(jī)交互單元同解釋模塊相連接向其輸入的數(shù)控程序，所述插補(bǔ)模塊同解釋模塊相連接對(duì)解釋模塊翻譯后的各軸運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行插補(bǔ)； 所述插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元分別同循環(huán)檢測(cè)單元、插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元、實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及運(yùn)動(dòng)輸出單元相連接；所述循環(huán)檢測(cè)單元同插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元相連接用于檢測(cè)到插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志后通知插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元對(duì)本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，所述插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單同并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元相連接；所述并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元同反解算法單元相連接，所述反解算法單元同實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元相連接。)在通用數(shù)控系統(tǒng)中，每間隔一個(gè)插補(bǔ)周期將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)送入運(yùn)動(dòng)輸出模塊控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)并聯(lián)控制，通過循環(huán)檢測(cè)單元不斷檢測(cè)插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志；當(dāng)循環(huán)檢測(cè)單元檢測(cè)到插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志已經(jīng)被置位后，插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元到插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中取出本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)；再由并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元判斷插補(bǔ)數(shù)據(jù)是否為并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，如果不是，例如本例中的X、Y軸數(shù)據(jù)不做任何處理直接將數(shù)據(jù)返回，如果得到的數(shù)據(jù)有并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，例如本例中的Z、C、A，將數(shù)據(jù)送入反解算法單元中進(jìn)行處理，反解算法單元計(jì)算完畢后輸出了實(shí)軸數(shù)據(jù)(在本例中為L(zhǎng)1、L2、L3三桿電機(jī)運(yùn)動(dòng)值)，并存儲(chǔ)到實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中，待本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)處理完后，將上述實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)送入插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的虛坐標(biāo)軸存儲(chǔ)位置中(將實(shí)軸數(shù)據(jù) L1、L2、L3送到插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中Z、C、A對(duì)應(yīng)的位置中)。整個(gè)并聯(lián)算法處理完成，當(dāng)插補(bǔ)周期時(shí)間結(jié)束的時(shí)候，執(zhí)行步驟12，系統(tǒng)將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)送入運(yùn)動(dòng)輸出模塊，此時(shí)已經(jīng)從并聯(lián)軸虛軸數(shù)據(jù)Z、C、A變?yōu)閷?shí)軸數(shù)據(jù)Li、L2、L3，這樣就實(shí)現(xiàn)了串并混聯(lián)控制。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種基于串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)混聯(lián)控制的數(shù)控系統(tǒng)，包括人機(jī)交互單元，用于接收用戶在笛卡爾坐標(biāo)系下編譯的虛軸數(shù)據(jù)程序，并將系統(tǒng)信息顯示出來供用戶察看及使用；解釋模塊，用于對(duì)人機(jī)交互單元輸入的數(shù)控程序進(jìn)行解釋，將編程指令翻譯成各軸運(yùn)動(dòng)指令，插補(bǔ)模塊，用于在接收解釋模塊給出的運(yùn)動(dòng)指令后，對(duì)運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行插補(bǔ)，得到各對(duì)應(yīng)軸的插補(bǔ)數(shù)據(jù)，并在每完成一次插補(bǔ)后生成一個(gè)插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志，同時(shí)將插補(bǔ)數(shù)據(jù)和結(jié)束標(biāo)志存儲(chǔ)在插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中；插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元，用于存儲(chǔ)插補(bǔ)模塊發(fā)送過來的插補(bǔ)數(shù)據(jù)和結(jié)束標(biāo)志，并在每間隔一個(gè)插補(bǔ)周期后將上述數(shù)據(jù)送入運(yùn)動(dòng)輸出單元中；運(yùn)動(dòng)輸出單元，用于接收插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并輸出到電機(jī)上； 其特征在于還包括，循環(huán)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中存儲(chǔ)的插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志，并將在每次檢測(cè)到插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志后通知插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元對(duì)本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行提?。徊逖a(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于在接收到循環(huán)檢測(cè)單元發(fā)來的通知后對(duì)插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中的插補(bǔ)周期數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元，用于判斷插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的各插補(bǔ)數(shù)據(jù)是否并聯(lián)軸數(shù)據(jù)， 對(duì)不包含并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，則不做任何處理直接將數(shù)據(jù)返回插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元，如果得到的數(shù)據(jù)有并聯(lián)軸數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)送入反解算法單元進(jìn)行處理；反解算法單元，用于對(duì)并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行反解運(yùn)算，將插補(bǔ)模塊得出的虛坐標(biāo)軸插補(bǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)；實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于對(duì)反解算法單元處理后的實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，并待本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)處理完后，將上述實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)送入插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元中實(shí)坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的虛坐標(biāo)軸存儲(chǔ)位置中；所述人機(jī)交互單元同解釋模塊相連接向其輸入的數(shù)控程序，所述插補(bǔ)模塊同解釋模塊相連接對(duì)解釋模塊翻譯后的各軸運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行插補(bǔ)；所述插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元分別同循環(huán)檢測(cè)單元、插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元、實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及運(yùn)動(dòng)輸出單元相連接；所述循環(huán)檢測(cè)單元同插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元相連接用于檢測(cè)到插補(bǔ)結(jié)束標(biāo)志后通知插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元對(duì)本次插補(bǔ)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，所述插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單同并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元相連接；所述并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元同反解算法單元相連接，所述反解算法單元同實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)混聯(lián)控制的數(shù)控系統(tǒng)，包括人機(jī)交互單元，解釋模塊，插補(bǔ)模塊，插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩沖單元，運(yùn)動(dòng)輸出單元，其特征在于還包括，循環(huán)檢測(cè)單元，插補(bǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，并聯(lián)軸數(shù)據(jù)判斷單元，反解算法單元，實(shí)軸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述人機(jī)交互單元同解釋模塊相連接向其輸入的數(shù)控程序，所述插補(bǔ)模塊同解釋模塊相連接對(duì)解釋模塊翻譯后的各軸運(yùn)動(dòng)指令進(jìn)行插補(bǔ)。本系統(tǒng)基于這種方法可以在同一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)上，根據(jù)不同的混聯(lián)機(jī)構(gòu)通過選擇配置的方法選取相應(yīng)的虛實(shí)變換模塊，實(shí)現(xiàn)不同混聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制。由于實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)單、便于生產(chǎn)和對(duì)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的改進(jìn)，適于在已成熟的串聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)中廣泛推廣。
文檔編號(hào)G05B19/18GK102306006SQ20111012773
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者于德海, 張贊秋, 江世琳, 鄭君民, 陳虎 申請(qǐng)人:大連光洋科技工程有限公司