[發明專利]伺服落后補償方法及其裝置

有效

• 申請號: 200910166020.5
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN101989081A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 呂心宇;林昀暐;黃煒生
• 申請（專利權）人: 新代科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是關于一種伺服落后補償方法，特別是關于快速來回運動的加工設備的伺服落后補償，例如：CNC車床加工的伺服落后補償、CNC銑床加工的伺服落后補償、攻牙加工的伺服落后補償、鉆孔加工的伺服落后補償以及磨床加工的伺服落后補償等。

背景技術

對于需快速來回加工的機械裝置，如車床、磨床、攻牙機及鉆孔機等，其數值控制一大問題來自于伺服落后，此現象會造成加工路徑精度的嚴重不足。已知的一種伺服落后補償方式，是利用前回饋控制方式(Feedforward?control)，是提供一增益值至伺服馬達，使伺服馬達能補償所落后的誤差。然而，這樣的補償方式有兩項缺點：1)會造成機臺震動而影響機臺的使用壽命；2)由于機臺有多余的震動，造成加工品有不必要的紋路產生。如圖1所示，是在鉆孔動作中，使用前回饋補償的速度-時間圖標意圖；如圖可知，利用前回饋容易造成加工路徑的不平順，會使加工品有不必要的紋路產生。

而除了上述前回饋補償之外，在磨床動作中，也有提出另一種補償方式，其步驟包括：1)檢查上一單節加工精度是否超出預設，如果超出則進入以下步驟，若未超出，則結束；2)本動單節增加速度，若速度超出默認值，則進入下一步驟；3)不增加速度，改增加行走的距離，回到步驟1)。但是，這個補償方式也是有缺點，其必須經過多個移動單節才能使加工精度收斂到預期的目標，會造成加工時間延長或加工精度不足。

發明內容

為解決已知的補償方式容易造成機臺震動、加工時間延長及加工精度不足的問題，本發明的主要目的在提供一種伺服落后補償方式，是以數值方法得到預估的行程長度，并以此預估行程取代原來設定的行程條件做行程規劃；因此，最后送出的命令會抵消伺服落后的影響，使機臺能準確到達原本預期的位置。

本發明的另一主要目的在提供一種伺服落后補償方式，此補償方式是從源頭更改行程長度，并以此修改后的行程長度條件做行程規劃，所以不會像前回饋補償一樣造成機臺抖動；且，由于每次的動作都是有效且能達到精度的要求，所以不會造成加工時間延長及加工精度不足。

依據上述的目的，本發明首先提供一種伺服落后補償方式，包括步驟如下：

a.提供一行程規劃，是依據一原始行程條件來產生行程規劃；

b.提供一預測行程，是將行程規劃結果輸入至一伺服落后仿真器，以產生預測行程；

c.判斷原始行程條件與預測行程相減的差值是否小于一預設的精度誤差，當差值小于預設的精度誤差時，流程結束，否則流程跳至步驟d；

d.提供一新的行程條件，是將步驟a的原始行程條件加上步驟c的差值作為新的行程條件；

e.執行另一行程規劃，是依據新的行程條件執行行程規劃，并進入步驟b及步驟c，直到產生一符合預期的行程條件。

此外，本發明也提供一種具有上述補償方式的數值控制裝置，包括：一解碼器，是用以接收一數值控制程序并輸出一原始行程條件；一伺服落后補償單元，是接收原始行程條件且以原始行程條件預測一伺服落后量，并輸出一新行程條件，其中，新行程條件是原始行程條件與伺服落后量之和；一插值-加減速規劃單元，是接收新行程條件并輸出一指令，以控制一機械設備。

附圖說明

為能更清楚地說明本發明，以下列舉較佳實施例并配合附圖詳細說明如后，其中：

圖1是于鉆孔動作中，使用已知的補償方式的速度-時間示意圖；

圖2是本發明的一種數值控制裝置的方塊圖；

圖3是本發明的一種伺服落后補償的流程圖；

圖4是利用的補償方式其使用的伺服落后仿真器的等效模型；

圖5是于鉆孔動作中，使用本發明的補償方式的速度-時間示意圖；及

圖6是本發明的另一種伺服落后補償的流程圖。

具體實施方式