一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法技術

本發明專利技術涉及一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法，采用三個環形隊列存儲用戶編程軌跡程序段，通過變量控制在三個隊列間的切換操作，實現當手輪正向搖動時機床各軸沿編程軌跡向前前進，當手輪逆向搖動時機床各軸沿軌跡方向向后后退；本發明專利技術方法不依賴于特定的軟硬件機床結構，可以廣泛的應用使用在數控車銑系統、電加工系統、激光加工等數控系統上。

A control method of handwheel test cut back based on three ring queue

【技術實現步驟摘要】
一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法
本專利技術涉及數控系統領域，具體地說是一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法。
技術介紹
數控加工中經常使用手輪試切功能對工件程序進行試加工、查看加工軌跡。手輪試切功能采集手輪搖動的脈沖來控制加工的速度倍率，手輪搖動越快速度倍率越大，加工速度也越大，手輪停止搖動，速度倍率變為0，程序也暫停。通過手輪搖動控制程序的加工倍率，使工件程序沿編程軌跡向前移動比較容易，但在手輪試切時有時需要查看已經移動的軌跡，要求程序能夠沿軌跡回退執行。因此需要設計手輪試切回退的控制方法。
技術實現思路
本專利技術提供一種可以在自動運行程序中使用手控手輪正反向搖動，使程序正向移動或反向移動，通過實際上機械動作的加以執行，即可實現簡單檢測程序的錯誤或試驗加工的目的。本專利技術為實現上述目的所采用的技術方案是：一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法，包括：采用三個帶頭尾指針的環形隊列存儲用戶編程軌跡程序段，通過設置插補器的變量控制在三個隊列間的來回切換讀取出不同的程序段進入插補器，實現當手輪正向搖動時機床各軸沿編程軌跡向前前進，當手輪逆向搖動時機床各軸沿軌跡方向向后后退，如此反復達到數控機床通過手輪搖動進行加工試切的需求。所述采用三個帶頭尾指針的環形隊列存儲數控程序段，包括：設置用于存儲用戶編程軌跡程序段的程序隊列TPQUEUE、用于存儲手輪試切前進軌跡程序段的前向隊列HW_FWQ、用于存儲手輪試切回退軌跡程序段的回退隊列HW_BKQ；對于程序隊列TPQUEUE中已經執行完畢的程序段、插補器在TPQUEUE隊列中取段且手輪反向搖動時正在執行的程序段，分別添加到前向隊列HW_FWQ和回退隊列HW_BKQ中。對于程序隊列TPQUEUE中已經執行完畢的程序段：將程序隊列TPQUEUE已執行完畢的程序段依次添加到前向隊列HW_FWQ的尾部；將程序隊列TPQUEUE已執行完畢的程序段進行反向處理，然后依次添加到回退隊列HW_BKQ的頭部。對于程序隊列TPQUEUE中正在執行的程序段，若此時檢測到手輪反向搖動時：將程序隊列TPQUEUE中正在執行的程序段的已執行的長度形成一個程序段并添加到前向隊列HW_FWQ的尾部；將程序隊列TPQUEUE中正在執行的程序段的剩余長度形成一個程序段并進行反向處理，然后添加到回退隊列HW_BKQ的頭部。在回退隊列HW_BKQ和前向隊列HW_FWQ相互切換時，以及從程序隊列TPQUEUE切換到回退隊列HW_BKQ時，當前正在執行的程序段已經移動過的距離為Lcur，當前程序段總長度為Ltotal，則切換之后該程段對應的長度為Ltotal-Lcur。所述反向處理為將該程序段的加工起始坐標與加工終端坐標互換。所述前向隊列HW_FWQ和回退隊列HW_BKQ每添加一個程序段則隊列長度len增加1；所述環形隊列指前向隊列HW_FWQ和回退隊列HW_BKQ均采用循環覆蓋方式添加程序段。所述通過設置插補器的變量控制在三個隊列間的來回切換讀取出程序段進入插補器，是通過設置插補器取段控制標志inQueueBack和hwCuttingDir來實現的，具體包括：步驟1：若檢測到未開啟手輪試切功能或開啟手輪試切功能但手輪未反向搖動時，將inQueueBack設置為0、hwCuttingDir無效，插補器從程序隊列TPQUEUE中不斷取數控程序段，直到執行完畢；否則，執行步驟2；步驟2：將inQueueBack設置為1，hwCuttingDir設置為-1，插補器從回退隊列HW_BKQ中取數控程序段并執行；若手輪正向搖動，執行步驟3；否則，返回步驟2不斷從回退隊列HW_BKQ中取數控程序段，直到執行完畢；步驟3；將inQueueBack設置為1、hwCuttingDir設置為1，插補器從前向隊列HW_FWQ中取數控程序段并執行；若手輪反向搖動時，返回步驟2；否則，返回步驟3不斷從前向隊列HW_FWQ中取數控程序段，直到執行完畢后返回步驟1，切換回程序隊列TPQUEUE中繼續執行。從程序隊列TPQUEUE切換到回退隊列HW_BKQ時，是從回退隊列HW_BKQ的隊頭開始取程序段執行：從回退隊列HW_BKQ切換到前向隊列HW_FWQ時，若回退隊列HW_BKQ執行到第n個程序段，則從前向隊列HW_FWQ的第len-n段取程序段執行；從前向隊列HW_FWQ切換到回退隊列HW_BKQ時，若前向隊列HW_FWQ執行到第n個程序段，則從回退隊列HW_BKQ的第len-n段取程序段執行。本專利技術具有以下有益效果及優點：1.結構簡單。本專利技術方法通過隊列和變量控制加段和取段操作，實現簡單對于系統的軟硬件要求小，可以在各類數控系統中實施。2.反復試切。本發通過手輪的正反向搖動可以反復對程序段進行正反向運行；保證程序可以進行反復驗證。3.通用性好。本專利技術方法不依賴于特定的機床結構，適應各種數控加工控制系統，可以廣泛的使用在數控加工中。附圖說明圖1為本專利技術方法的總體流程圖；圖2為本專利技術方法一次從隊列TPQUEUE向隊列HW_FWQ和隊列HW_BKQ。具體實施方式下面結合附圖及實施例對本專利技術做進一步的詳細說明。本專利技術方法的總體流程圖如圖1所示。開啟手輪試切回退功能，初始化控制變量；進入插補器從程序隊列TPQUEUE中取程序段流程；當判斷手輪為反向(方向為逆時針，正向為順時針)搖動時，進入插補器從回退隊列HW_BKQ取程序段流程；當程序隊列TPQUEUE為空時，結束取段；在插補器從隊列TPOUEUE取段流程中反復執行；如果插補器從回退隊列HW_BKQ中取程序段，當手輪反向搖動時，進入插補器從前向隊列HW_FWQ取程序段流程；當判斷回退隊列HW_BKQ為空時，停止取段；在回退隊列HW_BKQ取程序段流程中反復執行；如果插補器從前向隊列HW_FWQ中取程序段，當手輪反向搖動時，進入插補器從回退隊列HW_BKQ取段流程；當判斷前向隊列HW_FWQ為空時，進入從程序隊列TPQUEUE隊列取段流程；在插補器從前向隊列HW_FWQ取段流程中反復執行。一次從程序隊列TPQUEUE向前向隊列HW_FWQ和回退隊列HW_BKQ的加段流如圖2所示。具體步驟如下：將程序隊列TPQUEUE中已經執行完畢的程序段(灰色部分)分別加入到前向隊列HW_FWQ和回退隊列HW_BKQ中；將程序隊列TPQUEUE中已經執行完畢的程序段刪除；程序隊列TPQUEUE中已經執行完畢的程序段是按順序逐個添加到前向隊列HW_FWQ的隊尾；程序隊列TPQUEUE中已經執行完畢的程序段是按順序逐個添加到回退隊列HW_BKQ的隊頭；為了測試本專利技術的實際運行效果及性能，在沈陽高精數控智能技術股份有限公司數控系統GJ610上實現，在江蘇博尚本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法，其特征在于，包括：采用三個帶頭尾指針的環形隊列存儲用戶編程軌跡程序段，通過設置插補器的變量控制在三個隊列間的來回切換讀取出不同的程序段進入插補器，實現當手輪正向搖動時機床各軸沿編程軌跡向前前進，當手輪逆向搖動時機床各軸沿軌跡方向向后后退，如此反復達到數控機床通過手輪搖動進行加工試切的需求。/n

【技術特征摘要】
1.一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法，其特征在于，包括：采用三個帶頭尾指針的環形隊列存儲用戶編程軌跡程序段，通過設置插補器的變量控制在三個隊列間的來回切換讀取出不同的程序段進入插補器，實現當手輪正向搖動時機床各軸沿編程軌跡向前前進，當手輪逆向搖動時機床各軸沿軌跡方向向后后退，如此反復達到數控機床通過手輪搖動進行加工試切的需求。


2.按照權利要求1所述的一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法，其特征在于，所述采用三個帶頭尾指針的環形隊列存儲數控程序段，包括：
設置用于存儲用戶編程軌跡程序段的程序隊列TPQUEUE、用于存儲手輪試切前進軌跡程序段的前向隊列HW_FWQ、用于存儲手輪試切回退軌跡程序段的回退隊列HW_BKQ；
對于程序隊列TPQUEUE中已經執行完畢的程序段、插補器在TPQUEUE隊列中取段且手輪反向搖動時正在執行的程序段，分別添加到前向隊列HW_FWQ和回退隊列HW_BKQ中。


3.按照權利要求2所述的一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法，其特征在于，對于程序隊列TPQUEUE中已經執行完畢的程序段：
將程序隊列TPQUEUE已執行完畢的程序段依次添加到前向隊列HW_FWQ的尾部；
將程序隊列TPQUEUE已執行完畢的程序段進行反向處理，然后依次添加到回退隊列HW_BKQ的頭部。


4.按照權利要求2所述的一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法，其特征在于，對于程序隊列TPQUEUE中正在執行的程序段，若此時檢測到手輪反向搖動時：
將程序隊列TPQUEUE中正在執行的程序段的已執行的長度形成一個程序段并添加到前向隊列HW_FWQ的尾部；
將程序隊列TPQUEUE中正在執行的程序段的剩余長度形成一個程序段并進行反向處理，然后添加到回退隊列HW_BKQ的頭部。


5.按照權利要求4所述的一種基于三環形隊列的手輪試切回退控制方法，其特征在于：在回退隊列HW_BKQ和前向隊列HW_FWQ相互切換時，以及從程序隊列TPQUEUE切換到回退隊列HW_BKQ時，當前正在執行的程序段已經移動過的距離為Lcur，當前程序段總長度為Ltotal，則切換之后該程段對應的長度為Ltotal-Lcur。

【專利技術屬性】
技術研發人員：田野，韓文業，黃艷，李博，建北方，黃駿，
申請(專利權)人：沈陽高精數控智能技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21