[发明专利]自适应振动感测方法

权利要求书

1.一种自适应振动感测方法，由一个感测装置所执行，该感测装置适用于一个工具机，该工具机包括一个进给系统及一个电连接该进给系统的马达，该自适应振动感测方法包含以下步骤：

(A)利用该感测装置计算一个相关于该工具机操作转速的量测频率范围，该工具机操作转速是限制于原厂规格；

(B)利用该感测装置感测该进给系统静止时的振动情况，以得到一个相关于环境杂讯的平滑化信号，该平滑化信号具有多个杂讯值，且该多个杂讯值分布于该量测频率范围；

(C)利用该感测装置比对出该平滑化信号的一个最小杂讯值所对应的一个频率值作为一个量测频率值；

(D)利用该感测装置根据该量测频率值得到该马达的一个建议转速；及

(E)于该马达根据一个相关于该建议转速的马达控制信号来驱动该进给系统以该建议转速旋转时，利用该感测装置感测该进给系统，以得到一个指示该进给系统转动时的振动情况的动态振动讯号。

2.根据权利要求1所述的自适应振动感测方法，其特征在于，步骤(B)包括以下子步骤：

(B1)利用该感测装置感测该进给系统静止时的振动情况，以产生一个相关于环境杂讯的振动讯号，且该振动讯号具有多个振动值，该多个振动值分布于一个静态时间范围；

(B2)利用该感测装置将该振动讯号进行傅立叶转换为一个静态振动讯号，该静态振动讯号分布于一个静态频率范围，该静态频率范围大于该量测频率范围；

(B3)利用该感测装置计算该静态振动讯号中该静态频率范围与该量测频率范围的交集所对应的部分该静态振动讯号的上包络线，以得到一个包络线信号；及

(B4)利用该感测装置根据一个曲线平滑法将该包络线信号进行平滑化，以得到该平滑化信号。

3.根据权利要求2所述的自适应振动感测方法，其特征在于，在步骤(B4)中，该曲线平滑法为一个移动平均法及一个低通滤波法两者的其中一者。

4.根据权利要求1所述的自适应振动感测方法，其特征在于，步骤(A)包括以下子步骤：

(A1)利用该感测装置根据该马达的一个预定马达最高转速得到一个第一边界频率；

(A2)利用该感测装置根据该进给系统的一个进给轴的一个预定最高容许转速得到一个第二边界频率；

(A3)利用该感测装置根据一个预定最低转速得到一个第三边界频率，该预定最低转速相关于该进给轴的转速；及

(A4)利用该感测装置根据所述第一至第三边界频率得到该量测频率范围。

5.根据权利要求4所述的自适应振动感测方法，其特征在于，在步骤(A4)中，该感测装置取所述第一至第三边界频率的一个交集区间作为该量测频率范围，该量测频率范围的一个最大值小于所述第一及第二边界频率，且该量测频率范围的一个最小值大于该第三边界频率。

6.根据权利要求4所述的自适应振动感测方法，其特征在于，在步骤(A1)、步骤(A2)及步骤(A3)中，该感测装置根据以下方程式来得到所述第一至第三边界频率：

f1＝ω_m1/ψ,

f2＝ω_m2/ψ,

f3＝ω_m3/ψ,

f1、f2、f3分别代表所述第一至第三边界频率，ω_b1、ω_b2、ω_b3分别代表该预定马达最高转速、该预定最高容许转速及该预定最低转速，ω_m1、ω_m2、ω_m3分别代表该进给系统中一个螺杆内滚珠的第一、第二、第三公转速度，ψ代表该进给系统中一个螺帽内相邻滚珠间的一个相位角，α代表该螺杆导程角，α₀代表该螺帽内滚珠与该螺帽沟槽的接触角，α_i代表该螺帽内滚珠与该螺杆沟槽的接触角，β代表滚珠自旋角，r_b代表该螺帽内滚珠的半径，及r_m代表该螺杆节圆半径。