[發明專利]機械裝置的具有參數學習的控制器及其參數學習方法

有效

• 申請號: 201010546078.5
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN102467113A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 楊勝安;王芝峰;陳弘真
• 申請（專利權）人: 新代科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/41
• 分類號: G05B19/41
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明是有關于一種CNC機械裝置中的數值控制器，特別是有關于一種具有參數學習功能的CNC機械裝置的控制器及其參數學習的控制方法；可依使用者對于加工特性的偏好，經過參數學習方法，調變機械裝置的參數，達到縮短加工時間、提升加工精度、改善機械裝置加工穩度的成效。

背景技術

首先，請參考圖1，是一種公知的CNC機械裝置的數值控制器方塊示意圖。如圖1所示，數字控制模塊10由路徑規劃單元12、動程規劃單元13與插值單元14等所組成；其中路徑規劃單元12，是將使用者編輯的加工程序11解譯并規劃出一個加工路徑；接著，動程規劃單元13是依據數字控制模塊10所提供的參數18，進一步規劃加工路徑的運動特性，如速度、加速度等；之后，由插值單元14將完成動程規劃的具有運動特性的單節數據做插值運算后，再將命令發送至驅動器15；然后，驅動器15于接收插值后的命令后，再發出控制信號以驅動并控制馬達16；此外，由各軸向的位置感測組件17，如馬達編碼器或光學尺，將感測的馬達16位置反饋數據并傳回驅動器15。

在上述CNC機械裝置操作過程中，于設定數字控制模塊10的各項參數18時，常因機臺剛性、馬達特性與各部機構的不同，需要憑經驗反復測試，才能設定出一組較適當的參數18。如此會產生諸多不便，例如：設定參數需要有經驗的調機人員、需要花不少時間反復測試與驗證。

由于公知技術在CNC機械裝置的使用，是使用一組參數來適用于所有的加工過程，由于使用者對參數了解不深，而且加工狀況常因不同情況而改變，故使用者往往不能確定目前參數是否適合正準備要處理的加工檔，會不會有加工時間過長、機臺抖動等問題；面對這些問題，使用者通常無法自行調整參數來解決，而需機械廠人員協助才有辦法，造成使用者相當大的困擾與不便。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在CNC機械裝置中配置具有參數學習功能的數值控制器，由數值控制器的具參數學習功能，使得CNC機械裝置在調機與參數設定上能更方便。

本發明的另一目的在于提供一種在CNC機械裝置中配置具有參數學習功能的數值控制器，使得機械廠人員在對CNC機械裝置進行調機時，能夠開啟參數學習功能并執行標準測試程序，使得數字控制器記錄快準穩等表現指標，并經由參數學習算法自動更新機械裝置的參數，使得CNC機械裝置在調機與參數設定能夠更準確的達到加工效果。

本發明的又一目的在于提供一種在CNC機械裝置中配置具有參數學習功能的數值控制器，使得機械廠人員在對CNC機械裝置進行調機時，能夠開啟參數學習功能并執行標準測試程序，使得數字控制器記錄快準穩等表現指標，并經由參數學習算法自動更新機械裝置的參數，故可依使用者對于加工特性的偏好，經過參數學習方法，調變機械裝置的參數，達到縮短加工時間、提升加工精度、改善機械裝置加工穩度的成效。

為實現上述目的，本發明提供的具有參數學習功能的控制器，包括：

一路徑規劃單元，用以接收一加工程序并依據該加工程序規劃一加工路徑信息；

一動程規劃單元，其一輸入端與該路徑規劃單元連接并接收該加工路徑信息，其另一輸入端與一數字控制參數連接，依據該加工路徑信息及該數字控制參數規劃該加工路徑信息并輸出運動信息；

一插值單元，與該動程規劃單元連接，并將該動程規劃單元所輸出的運動信息執行插值運算后，再將一控制命令輸出至一馬達驅動器，用以驅動一馬達；

一快準穩指針計算單元，其一輸入端與一位置感測組件連接，并接收該位置感測組件輸入的反饋信號，并依據該反饋信號分別計算一快表現指標、一準表現指標及一穩表現指標，以輸出一快準穩指針信息；

一學習功能單元，其一第一輸入端接收由使用者設定的快準穩權重信息，其一第二輸入端與該快準穩指針計算單元連接并接收該快準穩指針信息，重新計算新的數字控制參數，并輸出至該動程規劃單元。

所述的控制器，其中該加工路徑信息輸出運動信息包括：速度及加速度。

所述的控制器，其中該反饋信號包括馬達的位置、速度與加速度。

所述的控制器，其中該快準穩指針計算單元包括：一快指針計算次單元、一準指針計算次單元與一穩指針計算次單元，并依據該反饋信號，分別計算出以數字衡量的該快表現指標、該準表現指標與該穩表現指標。