[发明专利]相贯线切割机可重构数控系统

权利要求书

1.一种相贯线切割机可重构数控系统，其特征在于，包括：前处理模块、参 数设置模块、可重构控制模块、加工管理模块和显示模块，其中：前处理模块的 输入端与计算机相连接读取待加工的数控切割文件，前处理模块的输出端分别连 接至可重构控制模块的输入端和参数设置模块的输入端并输出原始切割参数，参 数设置模块的输出端连接至可重构控制模块的输入端并传输更新数据，加工管理 模块的输入端与可重构控制模块的输出端相连接以接收更新切割参数，加工管理 模块和可重构控制模块的输出端分别连接至显示模块的输入端以输出加工状态配 置信息和更新数据。

2.根据权利要求1所述的相贯线切割机可重构数控系统，其特征是，所述的 前处理模块包括：数控切割文件读取单元和数控切割文件校验单元，其中：数控 切割文件读取单元与计算机硬盘或者是移动存储器连接以读取待加工的数控切割 文件，数控切割文件校验单元和参数设置模块连接以传输经校验后的数据切割文 件中的原始切割参数。

3.根据权利要求2所述的相贯线切割机可重构数控系统，其特征是，所述的 数控切割文件读取单元作为加工的先行工序，为后续步骤提供包含原始切割参数 的数控切割文件，该数控切割文件读取单元通过接收计算机输出的数控切割文件， 获取数控切割文件中的原始切割参数，同时将数控切割文件的读取路径的信息保 存下来，从文件中得到的原始切割参数经过整理，送入数控切割文件校验单元。

4.根据权利要求2所述的相贯线切割机可重构数控系统，其特征是，所述的 数控切割文件校验单元是对数控切割文件读取单元提供的数控切割文件中的原始 切割参数进行校核。

5.根据权利要求1所述的相贯线切割机可重构数控系统，其特征是，所述的 加工管理模块包括：通讯单元、切割控制单元、控制规划单元和状态监控单元， 其中：通讯单元与可重构控制模块、工控计算机和切割控制单元连接以传输更新 切割参数，切割控制单元与可重构控制模块、数字量输入输出卡和触摸屏连接以 接收更新切割参数并输出切割坐标参数和切割速度参数，状态监控单元分别与数 字量输入输出卡和触摸屏连接以输出加工状态配置信息和更新数据，控制规划单 元接收可重构控制模块输出的更新切割参数。

6.根据权利要求5所述的相贯线切割机可重构数控系统，其特征是，所述的 通讯单元是指连接工控计算机和切割控制单元的通讯ISA总线，该通讯单元以运 动控制卡提供的动态连接库为基础进行通讯。

7.根据权利要求5所述的相贯线切割机可重构数控系统，其特征是，所述的 切割控制单元中设有运动控制卡，该切割控制单元根据钢管外径的离散数据，采 用PID算法、速度前馈算法和加速度前馈控制算法，同时完成多轴运动插补并输 出切割坐标参数和切割速度参数。

8.根据权利要求7所述的相贯线切割机可重构数控系统，其特征是，所述的 钢管外径的离散数据是指现场采集到的用来拟合出实际钢管管道相贯线轨迹的各 离散点坐标以及该系统控制多轴联动轴在每个离散点的移动距离和旋转角度。

9.根据权利要求5所述的相贯线切割机可重构数控系统，其特征是，所述的 控制规划单元根据曲线数据进行坐标变换以及各轴的运动规划，该控制规划单元 上设有椭圆度检测模块，对于圆度不理想的钢管进行椭圆度检测，对钢管的加工 进行调整。