六轴联动嵌入式数控系统-袁三男

科技成果简介

成果名称:六轴联动嵌入式数控系统

所属领域:电子信息制造业

成果简介(1000字以内):

CNC(数控机床)控制器是指计算机数字控制机床(Computer Numerical Control)的程序控制系统,是数控机床的核心智能单元,能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序(G代码、M代码等),通过将其译码,从而控制机床执行规定好了的动作,通过刀具切削将毛坯料加工成半成品或成品零件,大大提高了模具加工的生产率。

目前广泛使用的数控机床控制器主要由德国、日本和美国等研发制造,相关的技术对国内基本是封闭的。国内市场上有的数控机床大部分是较大型数控机床,基于本CNC控制器的数控机床设计成了中小型化,具有低成本高性能兼容性扩展性好等特点。本产品自主研发,具有全部知识产权,既可标准化生产,也可定制,可以控制不同精度的伺服驱动器,从而面向不同档次的使用需求。

1、技术属性说明

基于ARM CORTEX M4处理器,实现CNC控制器功能。

实现功能:1.输入加工程序可以通过串口输入,也可通过U盘直接输入文件;2实现G代码,以及大量其他辅助M指令,并且可以实现用户设定的私有指令。3.具有手轮控制功能;4.具有自动换刀功能;5.系统可以通过连接上位机来操作实现,也可通过控制面板进行操作;实现框图如下:

2、技术创新点

1、钟形曲线加速/减速,也称作为S曲线加减速,与使用直线加速方式相比,这种方式可使机床获得更好的加速效果,与其它加速方式相比,如直线方式和指数方式,采用钟形曲线方式可获得更小的定位误差。

2. 更小的指令单位,系统机床主轴传递运动和定位指令的单位可小于1微米。在充分利用CPU处理能力后,其最小指令单位可以更小,由此可获得更高的加工精度,可使电机运行得更平稳,而电机运行平稳可使得机床能够在床身振动不加大的前提下,以更高的加速度运行。

3、待加工轨迹监控,通过加工轨迹监控可实现对程序的预处理,以此来确保能获得更优异的加速/减速控制。

4、可使用数字伺服控制,使用该系统后,CNC能够更及时地控制伺服系统,对机床的控制也变得更精确。

5、控制器具有完全自主知识产权,完整源代码,可以任意修改,也可以为客户量身定做实现私有加工代码。

6、多坐标、多系统控制,本控制器目前的控制系统数为6个通道,并且实现6轴联动,软件的模块化设计可以使得轴的数量和功能任意扩展。

7、控制器的算法特性主要有:常加加速constant jerk、前瞻预测look ahead、转角控制 corner control,软件结构模块化开发等。

8、使用本控制器的机床可以构成机床群,适用于数控机床实验室,教师主机通过网络可以收集各个机床的信息,包括视频信息、机床运行信息、出错信息等,可随时随地进行教学实验。


系统可以针对以下参数进行灵活配置:

1电机驱动器控制,包括驱动器匹配轴号、电机转角、螺距、微步、极性、功率控制等;

2轴的控制,包括轴运动方式、运动最大速度、最大距离、最大加加速、归零距离控制等;

3系统参数配置,包括位置打印时间间隔、平面选择、单位、坐标系、路径控制配置等;

本项目已经完成开发,部分内容已经申请专利。


合作方式:

项目或成果合作服务方式(可多选

(■专利权转让  ■专利权许可  ■技术转让  ■技术入股  

 ■合作开发  ■技术服务  ■双方协商  □其它:)

联系方式:袁三男,13371897036916552509@qq.com