一种数控机床任意位置全自动回参考点的方法

摘要

一种数控机床任意位置全自动回参考点的方法，将数控机床进给轴的行程以减速开关所在位置为界划分为区域1和区域2，区域1位于减速开关与负限位开关之间，区域2位于减速开关和正限位开关之间，根据数控机床进给轴在上电瞬间和向正限位开关移动的过程中能否检测到减速开关信号，分别采用正常回参、区域2回参和临界回参三种回参方法实现任意位置一次性成功回参。本发明方法简单可行，在需要回参考点的数控机床上，只要启动回参按钮，不管数控机床进给轴在行程范围内哪一个位置，都能够一次性顺利完成回参动作。

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控机床回参考点的方法，尤其涉及一种数控机 床在任意位置可以全自动的一次性成功回参考点的方法。

背景技术

数控机床回参考点是保障加工精度和安全的重要手段。回参考点 操作是建立机床坐标系的前提，如果回参考点失败将无法自动运行加 工程序；而回参考点的位置不准确将影响加工精度，甚至是出现撞刀 现象。

中国发明专利《一种加工中心的进给轴回参考点控制方法及控制 装置》(专利号为201010292549.4)中，公开了一种加工中心的数控 机床进给轴回参考点控制方法，该发明通过机床控制器对数控机床进 给轴相对于机床坐标系的位置数据进行读取和判断流程，区分不同区 段，使得数控机床进给轴采取相应的速度回机床坐标参考点，避免了 数控机床进给轴回位过程中可能出现的撞机事故。该方法在坐标轴上 划分了快速返回区、减速返回区、盲动区、嵌位区。如果机床在盲动 区(包含嵌位区)，需要手动移动数控机床进给轴回到快速返回区， 然后再启动回参考点模式。

如附图1所示的一种数控机床回参考点的机床方法为：数控机床 进给轴在起点处开始起动，以寻找参考点开关的速度Vc朝正向(正 限位方向)移动，触发减速开关后，速度迅速减到0后，开始反向(负 限位方向)移动，运行一定距离后再以寻找零脉冲的速度Vm朝正向 移动；当进给伺服电机的编码器零脉冲信号出现时，数控机床进给轴 以定位速度Vp到达参考点偏移值Rv处停止，此时数控机床进给轴 参考点标志出现，回参成功。在正常回参时，操作者一定要让机床的 数控机床进给轴位置在减速开关前面(区域1内)，才能顺利完成回 参动作；若数控机床进给轴在减速开关后面(区域2内)，朝正向移 动时，不会触发减速开关，直到触发正限位而报警停止运动，回参失 败。因此操作者必须要保证数控机床进给轴位置在区域1内才能够回 参成功。在区域2无法回参。

综上所述，现有技术中，无法实现在任意区域自动回参操作。

因此，亟需一种回参考点的方法，用以实现数控机床能够在任意 位置全自动回参考点。

发明内容

本发明的目的是提供一种数控机床回参考点的方法，用以解决数 控机床不能在任意位置全自动一次性回参考点的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种数控机床任意位置全自动回参考点的方法，其特征在于，包 括以下步骤：

步骤(1)：将数控机床进给轴的行程以减速开关所在位置为界划 分为区域1和区域2，所述区域1位于减速开关与负限位开关之间， 所述区域2位于减速开关和正限位开关之间；

步骤(2)：开始回参时，首先检查是否收到减速开关信号，如果 收到减速开关信号则数控机床进给轴以临界回参模式回到参考点：进 给轴首先向负限位方向移动到区域1内，然后以正常回参模式回到参 考点；

如果没有检测到减速开关信号，则数控机床进给轴开始向正限位 开关方向移动；在移动过程中，如果检测到减速开关信号，则数控机 床以正常回参模式回到参考点；

如果数控机床进给轴在向正限位开关方向移动的过程中，没有检 测到减速开关信号，则数控机床进给轴以区域2回参模式回到参考点： 在没有检测到正限位开关信号之前数控机床进给轴向正限位开关方 向移动，检测到正限位开关信号后数控机床进给轴向负限位方向移动， 移动到区域1内停止，然后以正常回参模式回到参考点。

进一步的，区域2回参模式中，数控机床进给轴向负限位方向移 动，检测到减速开关信号后继续运行设定距离Δl后停止在区域1内。

进一步的，在参考点与正限位开关之间设有一个用于检测数控机 床进给轴位置的辅助开关，区域2回参模式中，若检测到辅助开关信 号，则数控机床进给轴开始减速，移动到到正限位开关后停止。

本发明提出一种数控机床任意位置全自动回参考点的方法，无需 操作者在开机前判断数控机床进给轴位置是否在减速开关前面，无需 人为干涉和手动移动坐标轴。不论数控机床进给轴的起始位置在何处， 都通过一定方式使得数控机床进给轴首先回到区域1，然后再以区域 1的正常回参模式回参考点，从而使机床坐标轴在任意位置都能自动 一次性回参考点成功，杜绝了回参失败和撞车事故的发生，实现全自 动一次性成功回考点的回参动作。

附图说明

图1是在区域1内回参考点动作图(正常回参)；

图2是硬件接线图；

图3是程序流程图；

图4是在区域2内回参考点动作图(区域2回参)；

图5是在两区域临界点处回参考点动作图(临界回参)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图4所示，在原有机床上靠近正限位开关的位置增加一个辅助 开关(具体位置为参考点与正限位开关之间)，使得数控机床进给轴 在靠近正限位开关时，能够提前减速，使得机床缓慢停止，避免对正 限位开关产生过大的冲击。从图2中可以看出，辅助开关的“棕+” 端接3(电源)的正极“+24V”，辅助开关4的“蓝-”端接3(电源) 的负极“24N”，接近开关4的“黑色”线端接2(PLC)的输入口“INPUT”， 至此，所增加硬件的连线工作完成。其中PLC与1(NCU)相连。

如图3所示，首先控制器检测减速开关是否有信号输出，如果有 信号输出则数控机床进给轴以临界回参模式回参考点；如果控制器检 测到减速开关没有信号输出，则数控机床进给轴开始正向移动，如果 控制器在数控机床进给轴正向移动过程中检测到减速开关信号，说明 数控机床进给轴的开始位置在区域1中，则数控机床进给轴以正常回 参模式回参考点；如果控制器在数控机床进给轴正向移动过程中没有 检测到减速开关信号，说明数控机床进给轴的开始位置在区域2中， 则数控机床进给轴以区域2回参模式回参考点。

下面分别对上述正常回参模式，区域2回参模式和临界回参模式 进行具体说明。

正常回参模式即区域1回参，即控制器在数控机床进给轴开始运 动时未检测到减速开关信号而正向运动过程中检测到减速开关信号， 说明数控机床进给轴的开始位置位于区域1中，数控机床进给轴采用 正常回参模式，正常回参模式在背景技术中已经详细说明，在此不再 赘述。

区域2回参模式为：在数控机床进给轴向正限位开关移动过程中， 控制器没有检测到减速开关信号，说明数控机床进给轴的开始位置位 于区域2内。如图4所示，回参开始后数控机床进给轴启动，以寻找 参考点开关的速度Vc正向(正限位开关方向)移动，在正向移动过 程中没有触发减速开关使之产生信号，持续向正限位开关方向移动。 在数控机床进给轴触发辅助开关后，数控机床进给轴的移动速度迅速 减小，并以很小的速度运行到正限位开关处然后停止运行，控制器接 收到正限位开关的信号，然后向数控机床进给轴发送控制命令，使得 数控机床进给轴向反向(负限位开关方向)移动，当数控机床进给轴 触发减速开关后，开始减速并继续反向移动一定的距离Δl后停止，此 时数控机床进给轴位于区域1，然后数控机床进给轴以正常回参模式 回到参考点的位置。辅助开关为行程开关，作为其他实施方式，辅助 开关也可以是接近开关。

临界回参模式：如图5所示，回参开始时控制器即检测到减速开 关信号，说明数控机床进给轴的位置在区域1和区域2的交界处，即 临界点位置，此时数控机床进给轴以临界回参模式回到参考点。控制 器给数控机床进给轴发送命令使其以速度Vc反向(负限位方向)移 动一定距离Δl后停止，此时数控机床进给轴已经位于区域1内，然后 又以正常回参模式回到参考点，正常回参过程不再赘述。

上述Vc、Δl等具体参数可以人为根据实际需要进行设置。正常 回参模式，区域2回参模式和临界回参模式中采用的参数可以相同， 也可以不同。

上述实施例给出了在参考点与正限位开关之间增加辅助开关的 实施方式，作为其他实施方式还可以不加辅助开关，这样数控机床进 给轴不减速向正限位开关方向移动，直到触发正限位开关后，控制器 向数控机床进给轴发送命令使其反向移动，当数控机床进给轴触发减 速开关后，减速并继续反向移动一定的距离Δl后停止，此时数控机床 进给轴位于区域1，数控机床进给轴以正常回参模式回到参考点。

作为其他实施方式，区域2回参模式中，当触发正限位开关后， 可以不理会减速开关信号，直接以编程好的运动方式运动到区域1内 (如设定反向运动的距离)。

以上给出了本发明涉及主题的具体实施方式，但本发明不局限于 所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员 而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修 改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发 明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形 成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。