机器视觉运动控制一体机在数控CAD dxf导图中的应用

市场应用背景

在“中国制造2025”战略推进过程中，制造业正加速向智能化方向转型升级。随着自动化技术的发展，智能装备呈现多元化发展趋势，人机交互界面持续优化推动生产效率的提升。

针对钣金制造领域的高精度要求，数控系统CAD钻攻中心应用解决方案顺应市场需求，可实现高定位精度、高加工效率的工艺。广泛应用于钣金件的加工、产品的铣边等多个领域（包括工件孔位、孔位螺纹的加工，孔边缘的倒角，以及工件铣边等应用场景）。

▲常见的钣金加工件图▲

▲工件铣边应用场景图▲

市面上传统方案的痛点：

当前传统加工方案普遍依赖人工基于CAD图纸标注的孔位参数进行手动编程或点位示教，需耗费大量时间核对加工点位坐标，导致加工效率与产能双下降，且存在操作便捷性不足的痛点。在CAD图形转NC文件的流程也十分繁琐，仍需通过第三方软件完成格式转换。

正运动技术解决方案优势：

在此背景下，正运动技术数控系统CAD钻攻中心解决方案基于VPLC532E机器视觉运动控制一体机开发，支持直接导入CAD生成的DXF格式文件，通过选择图形图层或孔位特征即可一键生成对应NC文件，消除传统繁琐操作环节，显著提升操作便捷性。

01 正运动数控CAD钻攻中心的应用

正运动技术方案设计

24DI：连接对刀仪、气压检测，以及开关信号等；

12DO：连接油泵、电主轴等；

USB3.0/USB2.0：连接触摸屏的USB端口；

EtherCAT：连接总线伺服驱动，伺服主轴；

CAN：连接手轮扩展板。

CAD一键转NC

导入CAD软件生产DXF文件时，图形信息将被载入Table寄存器，系统根据选定图层解析对应信息，并在界面显示该图层的圆心坐标及半径参数。选择攻牙/钻孔模式后，依据孔位信息自动生成NC文件。通过工艺设置界面可配置加工参数，包括孔深、重复次数、孔底停留时间及转速等关键参数，确认后一键生成NC文件。

系统默认基于圆心坐标自动规划加工路径，同时提供最短路径优化选项实现智能路径编排。

▲CAD图形一键转NC文件操作流程▲

▲DXF文件显示界面▲

▲CAD图形参数设置界面▲

▲CAD工艺参数设置界面▲

▲NC文件编辑界面▲

针对部分偏离原点的DXF图形，可启用自动偏移图形原点功能，系统将自动补偿图形偏移量，确保NC文件与加工位置精确匹配，避免因坐标系偏差导致的加工误差。

需对同一图形执行多次加工时，可采用阵列功能。选取目标孔位后，在阵列设置界面输入行列数量及对应间距参数，确认后系统将自动生成阵列排列。

▲阵列设置界面▲

▲阵列界面▲

方案应用优势

减少工具磨损，系统可以动态调整刀具与工件的角度，更有效地使用磨削工具，提高了刀具的使用寿命，同时也减少了刀具更换次数，进一步优化了生产效率；

用户可自定义，能根据特定的生产需求进行调整和优化，同时支持在现有设备上进行升级和扩展，以适应新的义齿加工工艺要求；

设有USB摄像头，用于远程监控和服务；

刀具寿命监控，具有自动换刀，对刀功能；

系统架构和算法100%自主研发，有效避免技术封锁，产品供应等“卡脖子”问题；

可选配WIFI无线网卡，方便CAM软件与系统无线交互数据及加工文件。

解决方案硬件配置

02 机器视觉运动控制一体机VPLC532E

正运动技术VPLC系列机器视觉运动控制一体机是一款基于Linux系统的EtherCAT总线视觉运动控制器，可脱机运行，内置了丰富的视觉和运动控制功能，大幅简化视觉与运控项目的配置流程，核内数据交互快，可显著降低时间和成本投入。

VPLC系列机器视觉运动控制一体机的安装与拆卸过程便捷，占地空间小，还能与其它控制单元部件（如伺服驱动器、传感器、编码器、控制阀等）无缝集成，提供一个完整端到端的视觉运动控制解决方案。

VPLC532E机器视觉运动控制一体机，本身最多支持32轴；支持24数字输入，12数字输出；4路高速锁存输入，4路高速PWM和PSO硬件输出；自带6路高速脉冲轴+编码器反馈，速度可达10M。

03 开放式标准数控系统介绍

正运动技术的开放式数控系统专为多轴数控加工应用设计，提供一站式解决方案。

支持高度自定义和灵活配置，使其能够适应各种复杂的数控加工需求，提高了操作效率，还确保了数控加工精度和产品质量。

基于正运动十年的数控技术、CAM技术、运动控制技术打造的开放式数控系统，旨在为有数控应开发需求求的用户，提供一个稳定且功能强大的软件硬件平台，降低用户开发难度，提长实用开发效率，降低开发周期，降低客户项目风险。

▌ 开放式数控系统核心功能介绍

● 全自主研发开放式数控系统架构，提供功能丰富五轴数控系统软件，操作简便

● 系统厂商可以高效在现有架构二次开发打造自定义的风格

● 高精度五轴联动加工，工件更精密，边缘更圆顺

● 支持远程可视化管理，远程监控协助生产，维护更及时

● 全方位保护机制：气压报警、冷却水报警、对刀报警、还刀检测报警、轴报警、刀具寿命报警等

● ZHMI界面组态，方便定制个性化界面

● 适配市场常见的EtherCAT总线、脉冲伺服驱动器

● 自适应前瞻算法：基于实际加工路径的前瞻的速度控制算法。通过建立数学模型导出衔接进给速度的约束条件，以此实现微小线段之间的进给速度的高速衔接

开放式数控系统拓扑图

正运动技术专注于运动控制技术研究和通用运动控制软硬件产品的研发，是国家级高新技术企业。正运动技术汇集了来自华为、中兴等公司的优秀人才，在坚持自主创新的同时，积极联合各大高校协同运动控制基础技术的研究，是国内工控领域发展最快的企业之一，也是国内少有、完整掌握运动控制核心技术和实时工控软件平台技术的企业。主要业务有：运动控制卡_运动控制器_EtherCAT运动控制卡_EtherCAT控制器_运动控制系统_视觉控制器__运动控制PLC_运动控制_机器人控制器_视觉定位_XPCIe/XPCI系列运动控制卡等。

审核编辑 黄宇