[发明专利]一种数控机床智能防碰撞系统

说明书

本发明公开了一种数控机床智能防碰撞系统装置，其特征是虚拟数控机床通过数据采集系统与真实数控机床同步运动，虚拟数控机床判断碰撞干涉，并通过数据反馈系统将碰撞干涉信号第一时间发送给真实数控机床停机。采用本发明可对数控机床进行智能的安全防护，如遇到机床的碰撞或干涉，可提前快速停止机床的运行，避免生产事故的发生。

技术领域

本发明涉及数控机床智能防护技术，尤其是一种数控机床智能防碰撞的系统。

背景技术

数控机床是现代工业生产设备之母，装配精度高，系统复杂，价格昂贵尤其是多轴数控设备，一次碰撞给数控机床带来的是珍贵精度的损失，和动则几万到几十万人民币的昂贵修理费，更加严重点可能是设备操作人员的伤亡，并且会严重影响工厂生产进度。所以如何时刻保障数控机床加工运行的安全，非常重要。

因此，急需解决这些安全隐患的发明创造。

发明内容

本发明要解决的问题是运用虚拟数控机床实时动态对真实数控机床进行安全防护。

为解决上述技术问题本发明采用如下技术方案：

一种数控机床智能防碰撞系统，其特征在于，包括数据采集系统、虚拟数控机床、数据反馈系统，所述数据采集系统包括信号转换器、数据采集卡、数据采集程序，所述数据采集程序功能是将数据采集卡采集到的数据根据通讯协议提取出来，然后通过虚拟机床API接口函数传送给虚拟数控机床；所述虚拟机床包括虚拟机床模型、虚拟数控系统、虚拟工装方案；所述数据反馈系统包括usb串口转接线、plc可编程逻辑控制器、数据反馈程序，数据反馈程序功能是通过虚拟数控机床API接口函数提取碰撞干涉信息，通过串口传送给PLC。

所述的数控机床智能防碰撞系统，其中，所述虚拟数控机床与真实数控机床在几何形状、几何尺寸以及运动关系上完全相同，并能实时判断碰撞干涉状态。

所述的数控机床智能防碰撞系统，其中，所述数据采集系统实时动态提取真实数控机床的位置信息驱动虚拟机床进行同步加工运动。

所述的数控机床智能防碰撞系统，其中，所述数据反馈系统实时反馈虚拟数控机床判断出的碰撞干涉信息，并发送相关信号给真实数控机床，停止真实数控。

本发明可以应用在任何数控机床设备中，只需配备完全相同的虚拟数控机床、虚拟数控机床运行平台以及数据采集设备传输设备即可，具有容易推广实施的优势。

附图说明

图1是数控机床智能防碰撞系统整体装配结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例具体阐述本发明数控机床智能防碰撞系统的内容。

一、定制虚拟加工环境，如虚拟机床、夹具、毛坯、刀具以及他们之间的相对位置关系。

虚拟机床定制有两部分：虚拟机床模型、虚拟数控系统

虚拟机床模型在定制时，机床坐标必须与真实数控机床机床坐标系一致，各轴的运动关系必须与真实数控机床运动关系相同，模型尺寸和各轴相对位置关系也必须与真实数控机床相同。

虚拟数控系统在定制时，虚拟数控系统运行的每个指令需与真实数控机床运行的指令时的轨迹一样。

虚拟夹具、毛坯在定制时要求如下

几何模型必须与真实加工夹具、毛坯一致；

几何模型位置关系夹具、毛坯、虚拟机床工作台必须与真实数控机床以及其他加工环境相同。

刀具定制要求如下在

刀柄几何模型必须同对应的真实刀柄尺寸、形状一样。

刀具几何模型必须同对应的真实刀柄尺寸、形状一样。