[发明专利]目标导向数值控制自动调校系统与方法

说明书

技术领域

本揭露关于一种应用于工具机的调校系统与方法，尤其是关于一种目标导向数值控制自动调校系统与方法。

背景技术

一直以来，工具机在加工领域扮演着重要的角色，随着技术的演进，新型工具机更是强调高转速、高进给率及高精度的加工，而为了达到高转速及高精度的加工性能要求，控制技术的提升是其中不可或缺的一环。

对于新型的多轴工具机的循迹运动而言，由于各轴负载不同造成伺服控制的不匹配，进而导致追踪误差与轮廓误差增加，因此需要对工具机进行调校以发挥工具机机构特性的最大效能。

传统的控制参数的调整多是以试误法(Try and error)进行，然试误法不但耗费时间与成本，且缺乏一套符合直觉且有系统准则的方法，需要处理人员具有自动控制、伺服原理及机械原理等专长，并经过长时间的经验累积，方能得到理想成果。此外，大多数的参数调整均被限制于专用伺服驱动器中，致使工具机的加工精度与控制性能无法有效提升。

因此，如何提供一种调校系统，使其能够以使用者所希望达成的精度等目标进行自动参数调校，从而避免传统调整参数需要经验丰富的技师的要求，并将该系统与上位的数字控制器结合，以突破专用伺服驱动器的限制，遂成为目前本领域技术人员亟待解决的课题。

发明内容

本揭露的主要目的在于提供一种目标导向数值控制自动调校系统与方法，可令使用者能够直觉且系统化的对工具机进行自动调校。

本揭露的目标导向数值控制自动调校系统，通过与工具机的数值控制器结合，以自动调校该工具机，包括：目标导向输入模块，其用以接收自外部输入的目标期望值；加工测试路径选择模块，其用以接收自外部输入的加工路径；以及自动调机方程式模块，其具有预先设定方程式系数的控制方程式，该自动调机方程式模块自该目标导向输入模块及该加工测试路径选择模块分别接收该目标期望值及该加工路径，以使该控制方程式依据该目标期望值及该加工路径计算适当的控制参数，并将该控制参数传送至该数值控制器以控制该工具机作动。

本揭露还提供一种应用上述的目标导向数值控制自动调校系统的自动调校方法，包括：(1)由外部分别输入目标期望值至该目标导向输入模块及输入加工路径至该加工测试路径选择模块；(2)该自动调机方程式模块自该目标导向输入模块及该加工测试路径选择模块分别接收该目标期望值及该加工路径，以使预先设定方程式系数的控制方程式依据该目标期望值及该加工路径计算适当的控制参数，再将该控制参数传送至该数值控制器以控制该工具机作动；以及(3)比对该工具机作动后的实际结果与利用该控制参数仿真作动的结果的差异是否满足该期望目标值及该加工路径，若是，则完成该工具机的自动调校，若否，则回到步骤(2)重新计算控制参数以使该作动后的实际结果与该仿真作动的结果的差异最小化，及重复步骤(3)。

相较于现有技术，本揭露的目标导向数值控制自动调校系统能令使用者以更符合直觉的加工精度或允许的误差范围等目标期望值作为输入，再通过预先建立的控制方程式进行自动调机，此外，能通过数字控制器对工具机进行调校，不受专用伺服驱动器的限制，进而使工具机达到高速高精的加工表现。

附图说明

图1A为本揭露的目标导向数值控制自动调校系统的一实施例的示意图；

图1B为现有技术的固定加工路径的示意图；

图1C为本揭露的目标导向数值控制自动调校系统的任意加工路径的示意图；以及

图2A至图2D为应用本揭露的目标导向数值控制自动调校系统的自动调校方法的流程图。

主要组件符号说明

1目标导向数值控制自动调校系统

10目标导向输入模块

11加工测试路径选择模块

12自动调机方程式模块

13工具机

14数值控制器

15观察操作调整模块

16调校模式选择模块

17参数数据调变模块

S31~S34步骤。

具体实施方式

以下借由特定的具体实施例说明本揭露的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本揭露的其它优点与功效。本揭露也可借由其它不同的具体实施例加以施行或应用。

图1A为本揭露的目标导向数值控制自动调校系统的一实施例的示意图。如图所示，本揭露的目标导向数值控制自动调校系统1与工具机13的数值控制器14结合，以自动调校该工具机13，主要包括目标导向输入模块10、加工测试路径选择模块11以及自动调机方程式模块12。