[發明專利]機床控制指令與參數的自動生成裝置及其方法

有效

• 申請號: 201610987373.1
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN107065779B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 邊平遠
• 申請（專利權）人: 捷準科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/4093
• 分類號: G05B19/4093
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

本發明指令與參數的生成裝置包含：解譯模塊、規劃模塊、仿真分析模塊及優化演算模塊，而本發明指令與參數生成方法是由解譯模塊將工件程序解譯產生出加工件的軌跡坐標；再以規劃模塊對軌跡坐標進行插值演算，產生刀具加工的路徑訊息與速度訊息；隨后仿真分析模塊由路徑訊息與速度訊息分析出刀具的運動軌跡特性，并同時給出切削仿真訊息；最后，優化演算模塊依據加工件不同區塊的運動軌跡特性與切削仿真質量，生成對應區塊的優化控制參數。本發明所介紹的裝置是可以配置在機床控制系統之外獨立運行的輔助裝置，也可以當作機床控制系統的子單元，運作于機床控制系統中。

技術領域

本發明有關于一種機床中控制指令與參數的自動生成裝置以及自動生成方法，特別是指將加工件通過事先的模擬分析演算，針對各區塊不同的運動軌跡特性與仿真切削質量來產生優化控制參數的生成裝置及生成方法。

背景技術

請參閱圖1A所示公知的一種機床的數控方法，主要是在實際進行加工時，對于刀具的軌跡規劃與運動控制是在調機階段就已經調整決定的加工參數，因此，在在面對多樣性的加工工件所包含的各種不同特性的刀具軌跡時，僅能將加工質量與效率限制在一組固定參數。

請參閱圖1B所示公知的另一種機床的數控方法，可依據特定的刀具路徑條件，或依據事先設定工件加工的類型條件，切換所使用的參數來解決固定參數所造成加工質量與效率的限制。然而，此種切換使用加工參數條件的方式，也只是另一個在調機階段就已決定，或者，甚至是內部不可變動固定參數的方式。

為解決單一參數或固定條件下所決定選用的參數條件，造成加工質量與效率有所限制，請參閱圖1C所示公知的另一種機床的數控方法，此種方式提供一組高速高精控制指令讓用戶可視需求改變預設的加工參數，自行將加工參數插入于工件程序中，讓用戶在實際加工過程中，依據公知經驗或經過反復測試修改，從而得到優化的加工結果。

然而前述三種公知的機床的數控方法，就算能部份解決固定參數與實際加工質量與效率之間的限制，但仍無法避免經過反復實際測試加工修改所帶來時間與資源上的浪費。

發明內容

本發明的提供了機床中控制指令與參數的自動生成裝置及方法，其目的提供一種采用新型演算技術的控制指令與參數生裝置及方法，協助用戶快速地依據不同工件程序或是工件中不同區塊的加工軌跡特性與加工幾何精度、表面精度的要求，在相對應不同區塊的工件程序中，優化對應區塊中的相關加工參數。讓傳統機床數控中能夠對加工參數進行調整，同時具備彈性、優化與效率。

本發明的次要目的在于讓使用者快速完成調整之后，提供精確的實時刀具加工路徑與切削仿真，并以立即預覽方式驗證高速高精控制指令所進行加工參數優化的結果。

為達前述目的，本發明機床控制指令與參數的自動生成裝置包含：解譯模塊、規劃模塊、參數模塊、仿真分析模塊以及優化演算模塊。上述解譯模塊讀入工件程序，并解譯上述工件程序產生加工件的軌跡坐標。上述規劃模塊電性連接于上述解譯模塊，用以取得上述軌跡坐標，并依據上述軌跡坐標插值演算產生刀具加工的路徑訊息與速度訊息。上述參數模塊內建有多個加工參數的設定值；上述仿真分析模塊電性連接于上述規劃模塊以及參數模塊，用以取得上述路徑訊息、速度訊息以及加工參數，并依據上述路徑訊息與速度訊息分析出刀具的運動軌跡特性，并進行切削仿真。上述優化演算模塊電性連接于上述仿真分析模塊以及解譯模塊，用以取得上述運動軌跡特性以及切削仿真訊息，并依上述加工件不同區塊所采用的運動軌跡特性與切削仿真質量，生成對應區塊的優化控制參數。

其中，上述優化控制參數是由內建于上述優化演算模塊中的數據庫自動選取或是由用戶手動微調所生成。

此外，上述優化控制參數后續將傳送至上述解譯模塊，由上述解譯模塊將上述工件程序與優化控制參數共同解譯，得出上述加工件的優化軌跡坐標。后續，上述解譯模塊可進一步將上述優化軌跡坐標傳輸給上述規劃模塊進行第二次插值演算與速度規劃。亦或是將上述優化軌跡坐標傳輸給伺服執行單元進行實際產品加工。