[发明专利]多轴驱动断屑控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种多轴驱动断屑控制系统及其控制方法，该系统包括：驱动器及多个摆动轴，其中驱动器包括：命令接收单元、断屑单元及路径规划单元。命令接收单元用以接收加工命令、加工条件及机台性能，且命令接收单元根据加工命令与加工条件计算移动命令；断屑单元接收由命令接收单元所传送的加工条件及机台性能，且断屑单元根据加工条件及机台性能计算摆动振幅和摆动频率；路径规划单元接收由命令接收单元计算得到的移动命令，及接收由断屑单元计算得到的摆动振幅及摆动频率，且路径规划单元根据移动命令、摆动振幅与摆动频率计算摆动移动命令。多个摆动轴与驱动器连接，且驱动器根据摆动移动命令同时控制各个摆动轴以对工件进行断屑加工制程。

技术领域

本发明涉及数字控制技术领域，特别是关于一种多轴驱动断屑控制系统及其控制方法。

背景技术

在机床的切削加工制程中，其切屑会缠绕在刀具或工件上，导致刮伤工件或是损坏刀具。因此使用者会根据实际加工情况开启机床的断屑加工功能，如此一来可避免产生过长的切屑影响加工质量。一般而言，使用者可藉由机床的数字控制装置来调整加工制程中的相关参数。数字控制装置与多合一驱动器连接，多合一驱动器根据数字控制装置传来的控制命令用以驱动马达以控制刀具或工件的动作。其中，多合一驱动器会根据马达编码器得知加工过程中刀具或工件的位置，并将位置数据传给数字控制装置。当用户开启断屑功能时，数字控制装置通过多合一驱动器控制刀具或工件用以断屑，然而由于数字控制装置无法实时得知刀具或工件的位置，因此无法精确地控制断屑的质量。

发明内容

为了改善上述问题，本发明主要的目的在于提供一种多轴驱动断屑控制系统及其控制方法，驱动器接收上位机命令后，驱动器可直接根据当下的加工命令、加工条件与机台性能自动计算出摆动振幅与摆动频率。如此一来，使用者无须于断屑加工制程中自行设定摆动振幅与摆动频率，以提升操作便利性。另一方面，本发明的多合一驱动器自动计算出移动命令后，会根据移动命令、摆动振幅与摆动频率计算出摆动移动命令，并将摆动移动命令输出给马达用以控制多个摆动轴以进行断屑加工制程。

本发明的另一目的在于提供一种多轴驱动断屑控制系统及其控制方法，驱动器藉由马达编码器的回授值实时得知多个摆动轴的位置，并根据回授值进行该断屑加工制程补偿，以缩短一般断屑加工制程中利用数字控制装置进行补偿的反应时间并可更有效地提升断屑加工精度。

根据上述目的，本发明揭露一种多轴驱动断屑控制系统，其包括：驱动器及多个摆动轴，其中驱动器包括：命令接收单元、断屑单元及路径规划单元。命令接收单元用以接收加工命令、至少一个加工条件及至少一个机台性能，且命令接收单元根据加工命令与加工条件计算移动命令；断屑单元接收由命令接收单元所传送的至少一个加工条件及至少一个机台性能，且断屑单元根据加工条件及机台性能计算摆动振幅和摆动频率；路径规划单元接收由命令接收单元计算得到的移动命令，及接收由断屑单元计算得到的摆动振幅及摆动频率，且路径规划单元根据移动命令、摆动振幅与摆动频率计算摆动移动命令。多个摆动轴与驱动器连接，且驱动器根据摆动移动命令同时控制各个摆动轴以对工件进行断屑加工制程。

在本发明的较佳实施例中，断屑单元根据机台性能设定摆动频率参考区间，且断屑单元将摆动频率参考区间与摆动频率进行比较，当摆动频率未包含在摆动频率参考区间内，断屑单元根据加工条件及机台性能重新计算以得到另一摆动频率。

在本发明的较佳实施例中，断屑单元根据机台性能设定摆动振幅参考区间，且断屑单元将摆动振幅与摆动振幅参考区间进行比较，当摆动振幅未包含于摆动振幅参考区间内，断屑单元根据加工条件及机台性能重新计算以得到另一摆动振幅。

在本发明的较佳实施例中，驱动器更包含记忆单元，用以接收并储存由使用者所输入的加工条件与机台性能。

在本发明的较佳实施例中，将共振频率区间储存于记忆单元中，当摆动频率包含于共振频率区间内，断屑单元根据加工条件及机台性能重新计算摆动频率以得到又一摆动频率。