[发明专利]工具机刀具的补偿测量方法及其系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种测量方法及其系统，尤其是一种工具机刀具的补偿测量方法及其系统。

背景技术

近几年来多家工具机厂商纷纷推出搭配智能化系统的五轴加工机、车铣复合加工机等产品。其中机构移动件的防碰撞问题，对于加工机来说是很重要的议题。当机构及加工曲面的复杂性增加，又因为程序规划的问题，容易造成过切，甚至是刀具、工件的损坏，再加上如果撞机后，机构件的精准度容易发散，很难调回出机前的情况。

因此，发展防碰撞的装置是势在必行，其中防碰撞装置分为硬件监控防碰撞与3D防碰撞软件，硬件监控防碰撞是使用传感器装设在主要的位置，并且把信号送回控制器，进行防碰撞应对措施。3D防碰撞软件是采用阶层式边界体积运算来设计防碰撞机制，通过机台相关数据，再依据加工情况，调整3D包络体积的大小，来预知碰撞的可能性，进而发出警报，中止加工进行。

以往在3D防碰撞软件上，需由使用端设定刀具长度及相对于刀座基准点的偏移量，3D防碰撞软件才能精确绘出刀具及机台间的几何关系，并依加工程序进行干涉检查，对于使用者而言，极为不便。另外，传统的工具机刀具系统中，通常会有一夹爪及一刀具基台。夹爪能够夹置一工件，以对工件进行加工。刀具机台具有多个刀座，于使用工具机刀具系统时，刀具装设于刀座之中。并选择其中一刀座中的一刀具对工件进行加工。

进行加工前，一仿真单元会对此刀具对工件加工的情形进行仿真。之后，再依据仿真结果使用刀具对工件加工。然而，在刀具装设于刀座时，可能会产生装配上的偏移误差。因此，在仿真过程中，可能会出现不精准的仿真结果。依据此仿真结果使用刀具对工件加工，可能会出现更不精准的加工结果。而每个刀座上的刀具可能都具有不一样的偏移误差。再以多种不同的刀具加工后，工件的误差会更加放大，而容易造成失败的加工成品。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供一种工具机刀具的补偿测量方法及其系统，通过测量装配补偿长度及装配刀具长度，并将二者输入仿真单元及运动控制单元，以提升刀具加工中仿真及加工的准确度，并简化测量作业流程。

本发明提供一种工具机刀具的补偿测量方法，包含下列步骤。选择至少一刀座，以刀座的第一基准点设定一第一坐标，刀座的第一基准点至刀座端面之间具有一刀座装配总长。选择至少一刀具，以刀具装配在刀座，刀具包括一刀具总长。提供一测量单元，以测量单元的第二基准点设定一第二坐标。沿着至少一轴向移动刀座，使刀具的加工端接触到第二坐标，以取得第一坐标与第二坐标于轴向之间的相对总长。以相对总长与刀具总长相减得到一装配补偿长度，以相对总长与刀座装配总长相减得到一装配刀具长度。

本发明还提供一种工具机刀具的补偿测量系统，是将至少一刀具装配在一至少刀座上，系统包含一运动控制单元、一仿真单元、一机台储存单元、一刀具储存单元及一测量单元。运动控制单元用以控制刀座的位移运动。仿真单元用以显示刀具与刀座的仿真运动。机台储存单元用以储存刀座的一刀座装配总长。刀具储存单元用以储存刀具的一刀具总长。测量单元用以测量刀具与刀座的实际位置，依据刀座装配总长得到一装配刀具长度，并输入至仿真单元，依据刀具总长得到一装配补偿长度，并输入至运动控制单元及仿真单元。

根据本发明的工具机刀具的补偿测量方法及其系统，能够在测量一次相对总长时，一并得到装配刀具长度及装配补偿长度。仿真单元能通过装配刀具长度及装配补偿长度描绘3D仿真的加工过程及结果，运动控制单元能通过装配补偿长度校正数值控制(Numerical Control)加工的补偿量，进而提升刀具加工中仿真及加工的准确度。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。

附图说明

图1绘示本发明的实施例的工具机刀具的补偿测量系统的架构图。

图2绘示图1的刀具于理想状态装设于刀座的示意图。

图3绘示应用于图1的工具机刀具的补偿测量系统执行Z轴向的工具机刀具的补偿测量方法的示意图。

图4绘示应用于图1的工具机刀具的补偿测量系统执行Y轴向的工具机刀具的补偿测量方法的示意图。

图5绘示应用于本发明的另一实施例的工具机刀具的补偿测量系统执行Z轴向的工具机刀具的补偿测量方法的示意图。

图6绘示应用于图5的工具机刀具的补偿测量系统执行Y轴向的工具机刀具的补偿测量方法的示意图。

[主要元件标号说明]