【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)關(guān)于一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析、優(yōu)化方法及其裝置，其指一種可針對個別機(jī)臺動態(tài)特性進(jìn)行加工路徑分析、優(yōu)化方法及其裝置，并進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整出最佳加工路徑的方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、以金屬零件加工/制品產(chǎn)業(yè)來說，目前中國臺灣的業(yè)者加工較復(fù)雜產(chǎn)品需通過cam軟件將cad轉(zhuǎn)出加工程序，cam僅能仰賴可容許誤差來控制精度，卻無法思考衡量控制器參數(shù)與機(jī)臺特性，因此難以匹配出合適的加工程序。當(dāng)加工路徑與控制器參數(shù)不匹配時，容易導(dǎo)致加工效率不佳。此外，未考慮機(jī)臺動態(tài)特性時，還可能會導(dǎo)致誤差超出可容許范圍，造成需要重工、耗費(fèi)時間與成本。而工件的3d模型經(jīng)過cam、控制器路徑插補(bǔ)、伺服系統(tǒng)及機(jī)臺加工的各個階段都會有誤差產(chǎn)生，最終的工件輪廓會是所有誤差疊加的結(jié)果。
2、并且，一個完整的加工路徑通常是以許多個不同的線段組成，各個線段銜接之間具有不同的換向角度，當(dāng)換向角度過大時，為順利的完成換向動作，機(jī)臺要重復(fù)的減速變換角度及完成變換角度后再加速的過程。如此一來，當(dāng)加工路徑各線段間若出現(xiàn)有過大的換向角度，就會因?yàn)闄C(jī)臺重復(fù)減速、加速動作，而導(dǎo)致整體加工時間的增加，因此換向角度的優(yōu)化也是加工路徑優(yōu)化的一大重點(diǎn)。
3、本專利技術(shù)通過思考衡量機(jī)臺動態(tài)特性與讀取當(dāng)前控制器參數(shù)，在不需要更改控制器參數(shù)情況下，以之為基準(zhǔn)找出最佳加工路徑并將之輸出成加工程序，可自動協(xié)助業(yè)者縮短加工程序時間，并且提高整體加工效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述課題，本專利技術(shù)提供一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的
2、為達(dá)上述目的，本專利技術(shù)的一項(xiàng)實(shí)施例提供一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其包括以下步驟：步驟一：輸入一數(shù)控程序語言(nc?code)，計(jì)算并輸出一對應(yīng)的位置訊號，并將該位置訊號經(jīng)轉(zhuǎn)加速度處理后輸出一對應(yīng)的加速度訊號；步驟二：通過一通過動態(tài)循跡測量建構(gòu)的工具機(jī)動態(tài)模型資料，將該加速度訊號得出一加工路徑資料，并通過該加工路徑資料得出一誤差數(shù)值，并通過解析該數(shù)控程序語言的加工路徑、進(jìn)給率及一機(jī)臺參數(shù)得出一換向角數(shù)值；以及步驟三：判斷該換向角數(shù)值是否大于一換向角閾值及該誤差數(shù)值是否大于一誤差容許值，以進(jìn)行加工路徑分析。
3、于一較佳實(shí)施例中，該工具機(jī)動態(tài)模型資料通過對一目標(biāo)工具機(jī)的機(jī)臺加工性能診斷而建立，且該機(jī)臺加工性能診斷針對直線路徑測量，取得該機(jī)臺的動態(tài)特性值。
4、于一較佳實(shí)施例中，該直線路徑測量可為格柵編碼器動態(tài)測試(kgm)。
5、于一較佳實(shí)施例中，該機(jī)臺參數(shù)為該目標(biāo)工具機(jī)的控制器的轉(zhuǎn)角減速參數(shù)。
6、本專利技術(shù)的另一項(xiàng)實(shí)施例提供一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑優(yōu)化方法，其還包括以下步驟：步驟四：判斷當(dāng)步驟三中所得的該換向角數(shù)值大于該換向角閾值及/或該誤差數(shù)值大于一誤差容許值時，選取為一修改路徑資料；步驟五：將該修改路徑資料利用貝茲曲線公式反推一控制點(diǎn)群，并依此建立一粒子群最佳化(pso)邊界條件資料；步驟六：將該修改路徑資料利用貝茲曲線公式重新布點(diǎn)后產(chǎn)生一新線段，根據(jù)該新線段的角度與該換向角閾值的比較增加或減少布點(diǎn)，并在符合該誤差容許值條件下產(chǎn)生加工時間最短的一優(yōu)化加工路徑，再將該優(yōu)化加工路徑回傳至該粒子群最佳化(pso)邊界條件建立器以產(chǎn)生一插補(bǔ)點(diǎn)資料；以及步驟七：依照該插補(bǔ)點(diǎn)資料產(chǎn)生至少一優(yōu)化數(shù)控程序語言(nc?code)。
7、本專利技術(shù)的再一項(xiàng)實(shí)施例提供一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其包括一機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組，該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組包括：一虛擬插補(bǔ)器，該虛擬插補(bǔ)器可供輸入一數(shù)控程序語言(nc?code)，該虛擬插補(bǔ)器可依該數(shù)控程序語言(nc?code)輸出一對應(yīng)的位置訊號，并將該位置訊號經(jīng)轉(zhuǎn)加速度處理后輸出一對應(yīng)的加速度訊號；一加工路徑分析器，其內(nèi)存有一通過動態(tài)循跡測量建構(gòu)的工具機(jī)動態(tài)模型資料，該加工路徑分析器可將該加速度訊號基于該工具機(jī)動態(tài)模型資料計(jì)算得出一加工路徑資料，且該加工路徑分析器包括一換向角計(jì)算模組及一誤差計(jì)算模組，該換向角計(jì)算模組通過解析該數(shù)控程序語言的加工路徑、進(jìn)給率與機(jī)臺參數(shù)可計(jì)算得出一換向角數(shù)值，且該誤差計(jì)算模組可通過該加工路徑資料計(jì)算得出至少一誤差數(shù)值，該加工路徑分析器可通過判斷該換向角數(shù)值是否大于一換向角閾值及該誤差數(shù)值是否大于一誤差容許值，以進(jìn)行加工路徑分析。
8、于一較佳實(shí)施例中，該工具機(jī)動態(tài)模型資料通過對一目標(biāo)工具機(jī)的機(jī)臺加工性能診斷建立，且該機(jī)臺加工性能診斷針對直線路徑測量，取得該機(jī)臺的動態(tài)特性值，該直線路徑測量可為格柵編碼器動態(tài)測試(kgm)。
9、于一較佳實(shí)施例中，該機(jī)臺參數(shù)為該目標(biāo)工具機(jī)的控制器的轉(zhuǎn)角減速參數(shù)。
10、于一較佳實(shí)施例中，該換向角閾值根據(jù)該數(shù)控程序語言的加工路徑、進(jìn)給率及該目標(biāo)工具機(jī)的控制器的轉(zhuǎn)角減速參數(shù)所得。
11、于一較佳實(shí)施例中，還包括一耦合于該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組的路徑優(yōu)化模組，其包括：一路徑修改選取器，其耦合于該加工路徑分析器，可接收該換向角數(shù)值及該誤差數(shù)值，當(dāng)其大于該換向角閾值及/或該誤差容許值時，判斷進(jìn)行路徑修改，以選取出一修改路徑資料；一粒子群最佳化(pso)邊界條件建立器，其耦合于該路徑修改選取器，可接收該修改路徑資料以利用貝茲曲線公式反推一控制點(diǎn)群，并依此建立一粒子群最佳化(pso)邊界條件資料；一插補(bǔ)點(diǎn)更新策略器，其耦合于該粒子群最佳化(pso)邊界條件建立器，可接收該修改路徑資料以利用貝茲曲線公式重新布點(diǎn)后產(chǎn)生一新線段，根據(jù)該新線段的角度與該換向角閾值的比較增加或減少布點(diǎn)，并在符合該誤差容許值條件下產(chǎn)生加工時間最短的一優(yōu)化加工路徑，再將該優(yōu)化加工路徑回傳至該粒子群最佳化(pso)邊界條件建立器以產(chǎn)生一插補(bǔ)點(diǎn)資料；以及一數(shù)控程序語言(nc?code)生成器，其耦合于該粒子群最佳化(pso)邊界條件建立器，其可依照該插補(bǔ)點(diǎn)資料產(chǎn)生至少一優(yōu)化數(shù)控程序語言(nc?code)。
12、于一較佳實(shí)施例中，該插補(bǔ)點(diǎn)更新策略器可以耦合于該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組，以將新線段的換向角數(shù)值與該換向角閾值進(jìn)行比較。
13、于一較佳實(shí)施例中，該插補(bǔ)點(diǎn)更新策略器可以耦合于該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組，以將新線段的誤差數(shù)值與該誤差容許值進(jìn)行比較。
14、本專利技術(shù)考慮機(jī)臺動態(tài)特性與當(dāng)前控制器參數(shù)，在不需更改控制器參數(shù)的情況下，依據(jù)現(xiàn)有參數(shù)設(shè)定調(diào)整加工路徑，在終端使用者可容許誤差范圍內(nèi)，提供以最短加工時間為目標(biāo)的最佳加工程序，協(xié)助業(yè)者縮短加工程序時間，進(jìn)而可達(dá)到提高加工效率的目的。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其特征在于，該基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其特征在于，該工具機(jī)動態(tài)模型資料通過對一目標(biāo)工具機(jī)的機(jī)臺加工性能診斷而建立，且該機(jī)臺加工性能診斷針對直線路徑測量，取得該目標(biāo)工具機(jī)的動態(tài)特性值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其特征在于，該直線路徑測量可為格柵編碼器動態(tài)測試。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其特征在于，該機(jī)臺參數(shù)為該目標(biāo)工具機(jī)的控制器的轉(zhuǎn)角減速參數(shù)。
5.一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑優(yōu)化方法，包括如權(quán)利要求1的分析方法，其特征在于，該基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑優(yōu)化方法還包括以下步驟：
6.一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置包括一機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組，該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該機(jī)臺參數(shù)為該目標(biāo)工具機(jī)的控制器的轉(zhuǎn)角減速參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該換向角閾值根據(jù)該數(shù)控程序語言的加工路徑、進(jìn)給率及該目標(biāo)工具機(jī)的控制器的一轉(zhuǎn)角減速參數(shù)所得。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置還包括一耦合于該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組的路徑優(yōu)化模組，其包括：
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該插補(bǔ)點(diǎn)更新策略器耦合于該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組，以將該新線段的該換向角數(shù)值與該換向角閾值進(jìn)行比較。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該插補(bǔ)點(diǎn)更新策略器耦合于該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組，以將該新線段的該誤差數(shù)值與該誤差容許值進(jìn)行比較。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其特征在于，該基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其特征在于，該工具機(jī)動態(tài)模型資料通過對一目標(biāo)工具機(jī)的機(jī)臺加工性能診斷而建立，且該機(jī)臺加工性能診斷針對直線路徑測量，取得該目標(biāo)工具機(jī)的動態(tài)特性值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其特征在于，該直線路徑測量可為格柵編碼器動態(tài)測試。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析方法，其特征在于，該機(jī)臺參數(shù)為該目標(biāo)工具機(jī)的控制器的轉(zhuǎn)角減速參數(shù)。
5.一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑優(yōu)化方法，包括如權(quán)利要求1的分析方法，其特征在于，該基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑優(yōu)化方法還包括以下步驟：
6.一種基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置包括一機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組，該機(jī)臺運(yùn)動路徑誤差模組包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于機(jī)臺動態(tài)特性的加工路徑分析優(yōu)化裝置，其特征在于，該工具機(jī)動態(tài)模型資料通過對一目標(biāo)工具...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張瑋壬，夏紫婷，
申請(專利權(quán))人：財團(tuán)法人精密機(jī)械研究發(fā)展中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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