[发明专利]工具机的加工件负载特性判断及加速度调整方法

说明书

本发明公开一种工具机的加工件负载特性判断及加速度调整方法。根据一加工件的重量设定传动系统的一第一加速度，并以第一加速度驱动工作平台以及加工件。根据加工件的重量计算传动系统以第一加速度传动时的一第一弹性变形量。根据传动系统回授的位置信号计算传动系统以第一加速度传动时的一第一位置误差量。根据第一弹性变形量及第一位置误差量计算一动态误差值。当动态误差值小于或大于目标误差值，设定一第二加速度至传动系统，且重新计算传动系统以第二加速度传动时的一第二弹性变形量以及一第二位置误差量，使动态误差值收敛至目标误差值。

技术领域

本发明涉及一种工具机的加速度调整方法，且特别是涉及一种工具机的加工件负载特性判断及加速度调整方法。

背景技术

目前工具机的主要机能包括高速与高精度的切削，随着控制器发展的日新月异，调整轴向加工参数可使工具机达到高速与高精度的要求。然而，一般工具机厂商于厂内初始调校的参数，在实际运用上会因加工件重量的不同而改变，以至于影响工具机所呈现出来的速度与精度。此外，在得知或估算出加工件重量的前提下，调校人员可通过试误法调校出工具机在某一工作范围内的工作参数，然而上述调校方法耗时且需通过调校人员以人工反复操作多次，影响整体的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于一种工具机的加工件负载特性判断及加速度调整方法，可根据该加工件的重量暂时设定一加速度参数，再启动工具机的操作，以实际计算传动系统的弹性变形量及回授的位置误差量。经过多次回授控制之后，系统可自动得知加速度参数与加工件的重量之间的关系，用于找出最佳化的加速度参数。

根据本发明的一方面，提出一种工具机的加工件负载特性判断及加速度调整方法，适于建立于一工具机中，工具机包括一传动系统以及一工作平台，此方法包括下列步骤。根据一加工件的重量设定传动系统的一第一加速度，并以第一加速度驱动工作平台以及加工件。根据加工件的重量计算传动系统以第一加速度传动时的一第一弹性变形量。根据传动系统回授的位置信号计算传动系统以第一加速度传动时的一第一位置误差量。根据第一弹性变形量及第一位置误差量计算一动态误差值，并判断动态误差值是否等于一目标误差值，当动态误差值小于或大于目标误差值，设定一第二加速度至传动系统，且重新计算传动系统以第二加速度传动时的一第二弹性变形量以及一第二位置误差量，使动态误差值收敛至目标误差值。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图详细说明如下：

附图说明

图1为本发明一实施例的工具机的操作系统的示意图；

图2为本发明一实施例的工具机的加工件负载特性判断及加速度调整方法的示意图；

图3A为工具机的传动系统的轴向加速度与进给速度的示意图；

图3B为工具机的空载电流及负载电流估算加工件的重量的示意图；

图4为重量估算结果的示意图；

图5为重量估算误差百分比的示意图；

图6为工具机经过回授控制找出最佳加速度参数的示意图；

图7为回授的位置信号计算最大位置误差的示意图；

图8为加工件重量与加速度的关系的示意图；

图9为加工件重量、弹性变性量、最大位置误差、最大动态误差以及最佳加速度之间的关系表的示意图。

符号说明

100：工具机

102：控制器

103：上位控制器

110：重量估算模块

111：加工件的重量