本發(fā)明涉及數(shù)控領(lǐng)域，具體涉及一種基于EtherCAT總線通信的數(shù)控沖床控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的數(shù)控加工設(shè)備中，信號(hào)傳輸大多采用電纜或光線作為傳輸載體，信號(hào)容易受干擾或者衰減，從而影響機(jī)械加工的精度。而且傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，成本較高，維護(hù)升級(jí)困難。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在數(shù)控領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛。特別是近些年來(lái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的融合，伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)向可靠性更高、速度更快、精度更高、穩(wěn)定性更好的方向發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，解決上述數(shù)控加工設(shè)備的機(jī)械加工精度低、速度慢、維護(hù)升級(jí)困難，提高沖床加工速度與精度，方便維護(hù)，提出一種基于EtherCAT總線通信的數(shù)控沖床控制系統(tǒng)及控制方法。

一種基于EtherCAT總線通信的數(shù)控沖床控制系統(tǒng)，包括軟件應(yīng)用層和軟件內(nèi)核層，其中所述軟件應(yīng)用層包括文件管理模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、人機(jī)界面模塊，所述文件管理模塊保存和調(diào)用參數(shù)管理模塊的參數(shù)，所述參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置沖床系統(tǒng)加工參數(shù)，所述人機(jī)界面模塊編寫(xiě)加工G代碼；所述軟件內(nèi)核層包括數(shù)據(jù)處理模塊、任務(wù)協(xié)調(diào)模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、I/O模塊、EtherCAT通信模塊、伺服模塊，所述任務(wù)協(xié)調(diào)模塊協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、I/O模塊，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊通過(guò)EtherCAT協(xié)議和伺服模塊進(jìn)行通信，控制五軸數(shù)控沖床的加工路徑，加工出所需的工件。

進(jìn)一步的，所述任務(wù)協(xié)調(diào)模塊監(jiān)視所述運(yùn)動(dòng)控制模塊控制信息。

進(jìn)一步的，通過(guò)所述I/O模塊監(jiān)控沖床保護(hù)模塊。

一種基于所述EtherCAT總線通信的數(shù)控沖床控制系統(tǒng)的數(shù)控沖床，包括機(jī)床本體，通過(guò)互聯(lián)的運(yùn)動(dòng)控制器端子板以及嵌入式PC+控制卡一體機(jī)來(lái)控制數(shù)控沖床的五軸聯(lián)動(dòng)加工工件。

進(jìn)一步的，還包括顯示器和操作面板用于設(shè)置沖床系統(tǒng)加工參數(shù)以及編寫(xiě)加工G代碼。

進(jìn)一步的，運(yùn)動(dòng)控制器端子板與機(jī)床本體之間還包括中間繼電器、電磁閥控制I/O動(dòng)作，伺服驅(qū)動(dòng)器以及伺服電機(jī)進(jìn)行位置控制。

一種基于EtherCAT總線通信的數(shù)控沖床控制方法，包含以下步驟：

步驟一：根據(jù)需要編寫(xiě)加工G代碼；

步驟二：根據(jù)需要設(shè)置沖床系統(tǒng)加工參數(shù)或選擇系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)；

步驟三：通過(guò)文件管理模塊實(shí)現(xiàn)保存和調(diào)用參數(shù)管理模塊的參數(shù)；

步驟四：沖床系統(tǒng)通過(guò)任務(wù)協(xié)調(diào)模塊協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、I/O模塊；

步驟五：沖床系統(tǒng)通過(guò)EtnerCAT協(xié)議和伺服模塊進(jìn)行通信，控制數(shù)控沖床的五軸聯(lián)動(dòng)加工工件。

進(jìn)一步的，所述任務(wù)協(xié)調(diào)模塊監(jiān)視所述運(yùn)動(dòng)控制模塊控制信息。

進(jìn)一步的，通過(guò)所述I/O模塊監(jiān)控沖床保護(hù)模塊。

本發(fā)明的有益效果是：運(yùn)動(dòng)控制模塊通過(guò)EtherCAT總線協(xié)議和伺服模塊通信，控制5軸數(shù)控沖床的加工路徑，運(yùn)動(dòng)控制模塊通過(guò)EtherCAT總線協(xié)議和伺服模塊通信具有能提高傳輸距離、接線簡(jiǎn)單、各軸之間的拓?fù)浞奖?、方便維護(hù)、同步性好的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為基于EtherCAT總線的數(shù)控沖床系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖；

圖2為基于EtherCAT總線的數(shù)控沖床系統(tǒng)硬件架構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

參見(jiàn)附圖1，本發(fā)明提出一種基于EtherCAT總線通信的數(shù)控沖床控制系統(tǒng)，包括軟件應(yīng)用層和軟件內(nèi)核層，其中所述軟件應(yīng)用層包括文件管理模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、人機(jī)界面模塊，所述文件管理模塊保存和調(diào)用參數(shù)管理模塊的參數(shù)，所述參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置沖床系統(tǒng)加工參數(shù)，所述人機(jī)界面模塊編寫(xiě)加工G代碼；所述軟件內(nèi)核層包括數(shù)據(jù)處理模塊、任務(wù)協(xié)調(diào)模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、I/O模塊、EtherCAT通信模塊、伺服模塊，所述任務(wù)協(xié)調(diào)模塊協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、I/O模塊，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊通過(guò)EtherCAT協(xié)議和伺服模塊進(jìn)行通信，控制五軸數(shù)控沖床的加工路徑，加工出所需的工件。

進(jìn)一步的，所述任務(wù)協(xié)調(diào)模塊監(jiān)視所述運(yùn)動(dòng)控制模塊控制信息。

進(jìn)一步的，通過(guò)所述I/O模塊監(jiān)控沖床保護(hù)模塊。

參見(jiàn)附圖2，一種基于所述EtherCAT總線通信的數(shù)控沖床控制系統(tǒng)的數(shù)控沖床，包括機(jī)床本體，通過(guò)互聯(lián)的運(yùn)動(dòng)控制器端子板以及嵌入式PC+控制卡一體機(jī)來(lái)控制數(shù)控沖床的五軸聯(lián)動(dòng)加工工件。

進(jìn)一步的，還包括顯示器和操作面板用于設(shè)置沖床系統(tǒng)加工參數(shù)以及編寫(xiě)加工G代碼。

進(jìn)一步的，運(yùn)動(dòng)控制器端子板與機(jī)床本體之間還包括中間繼電器、電磁閥控制I/O動(dòng)作，伺服驅(qū)動(dòng)器以及伺服電機(jī)進(jìn)行位置控制。

當(dāng)需要鈑金加工時(shí)，本發(fā)明提出了一種基于EtherCAT總線通信的數(shù)控沖床控制方法，包含以下步驟：

步驟一：根據(jù)需要編寫(xiě)加工G代碼；

步驟二：根據(jù)需要設(shè)置沖床系統(tǒng)加工參數(shù)或選擇系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)；

步驟三：通過(guò)文件管理模塊實(shí)現(xiàn)保存和調(diào)用參數(shù)管理模塊的參數(shù)；

步驟四：沖床系統(tǒng)通過(guò)任務(wù)協(xié)調(diào)模塊協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、I/O模塊；

步驟五：沖床系統(tǒng)通過(guò)EtnerCAT協(xié)議和伺服模塊進(jìn)行通信，控制數(shù)控沖床的五軸聯(lián)動(dòng)加工工件。

進(jìn)一步的，所述任務(wù)協(xié)調(diào)模塊監(jiān)視所述運(yùn)動(dòng)控制模塊控制信息。

進(jìn)一步的，通過(guò)所述I/O模塊監(jiān)控沖床保護(hù)模塊。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。