[发明专利]工具机热误差补偿方法

权利要求书

1.一种工具机热误差补偿方法，其特征在于，包含下列步骤：

设置温度传感器于一工具机的至少一热源位置；

驱动该工具机于一运转条件下运转，使热源位置发热；

通过该温度传感器感测热源位置的温度，并产生温度感测信号；

通过一结构导热运算单元读取该温度感测信号，以及该工具机的运转条件信息，计算并输出至少一节点温度；以及

通过一误差补偿运算单元读取该节点温度，并计算出该工具机的热误差补偿量。

2.如权利要求1所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，该温度传感器所产生的温度感测信号为模拟信号，将该模拟信号先送入一模拟/数字转换器，通过该模拟/数字转换器将模拟信号转换为数字信号后，再将该数字信号送入该结构导热运算单元。

3.如权利要求1所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，该结构导热运算单元中储存有该工具机的结构有限元素分析模型信息。

4.如权利要求3所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，该结构导热运算单元计算节点温度的步骤包含：

读取温度感测信号以及该工具机的运转条件信息；

针对模型信息设定热源温度与位置；

计算结构热传温度分布；

输出该工具机的热集中处与特殊几何特征的节点温度。

5.如权利要求3所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，该结构有限元素分析模型信息包括该工具机的几何与材料性质等参数。

6.如权利要求1所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，该误差补偿运算单元包含一补偿模型数据库，该补偿模型数据库通过进行各种不同实验所建立，其储存不同运转条件下、描述温度信息与热误差关系的函数数据库。

7.如权利要求6所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，该误差补偿运算单元计算热误差补偿量的步骤包含：

读取节点温度；

根据该工具机的运转条件，于该补偿模型数据库搜寻适当的误差模型；以及

将节点温度代入误差模型，计算出该工具机的热误差补偿量。

8.如权利要求6所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，通过多变量回归或类神经网络统计方法描述温度信息与热误差关系。

9.如权利要求1所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，该工具机的热源包括外部环境、主轴、伺服马达、轴承、螺帽及滑块位置。

10.如权利要求1所述的工具机热误差补偿方法，其特征在于，该工具机具有一控制器，由该控制器接收该热误差补偿量，以对工具机进行补偿。