[發明專利]工具機無線溫度感測熱誤差補償系統

在審

• 申請號: 201711144861.7
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN109799782A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 陳冠宏;陳柏豪;徐瑋陽
• 申請（專利權）人: 友嘉實業股份有限公司
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;許志影

本發明是一種工具機無線溫度感測熱誤差補償系統，設置于一工具機上且與一控制器相連接，其設有至少一溫度感測模塊及一運算模塊，該溫度感測模塊設有一溫度測量單元及一數據傳輸單元，該溫度測量單元設置于該工具機上且包含有一感測器及一溫度微處理器，該數據傳輸單元與該溫度測量單元相連接且設有一數據微處理器及一無線發送器，該運算模塊與該溫度感測模塊及該工具機的控制器相連接，對于該溫度感測模塊所測量到的溫度數據進行運算，該運算模塊設有一無線接收器、一信號微處理器及一核心運算單元，該核心運算單元與該信號微處理器相電性連接，將該信號微處理器處理后的溫度數據進行運算，提供一能減少熱誤差而提高加工精度的熱誤差補償系統。

技術領域

本發明涉及一種熱誤差補償系統，尤指一種能減少熱誤差而提高加工精度的工具機無線溫度感測熱誤差補償系統。

背景技術

隨著科技的日新月異及蓬勃發展，使產品零組件趨向精密化及微小化，促使機械制造業對于加工精度極為重視；現有工具機在加工過程中，受到不同熱源所產生不同熱量的影響下，使得工具機結構的溫度變化產生了非均勻性的變形，工具機各組件發生熱變形后，會改變工具機原始加工路徑的設定，進而產生加工誤差，相對會降低產品的精度品質；所以如何降低溫度變化造成的影響，進而提高產品精度，目前有關工具機溫升熱變形的研究已成為重要議題。

關于影響工具機加工精度的主要誤差來源，在于切削期間因主軸溫度上升，使得結構變形而產生熱誤差，進一步，在高溫、寒冷環境或無空調室溫的影響下，也會讓工具機產生熱誤差；因此，現有工具機產生熱誤差大致可分為內部熱源以及外部熱源兩大類，內部熱源主要包含有切削熱及摩擦熱，而外部熱源主要包含有環境溫度和輻射熱；現有電腦化數值控制(Computer Numerical Control；CNC)工具機的熱補償技術大多是采用有線的溫度感測器擷取機臺溫度，并通過補償卡計算補償量進行熱補償，但此種方式不僅會相對增加工具機的成本，且會因機臺的結構、材料、加工條件等因素所影響，不容易控制降低由熱溫升變形所引起的加工誤差，加上線路的設置及調整，相對增加使用上的不便及干涉情形，因此，如何改善工具機因熱誤差所產生的影響，實為目前業界亟需改進之處。

發明內容

因此，本發明人有鑒于現有工具機經由檢測內部熱源所產生的熱誤差進行熱補償，藉以減少由熱溫升變形所引起的加工誤差，但此種方式不僅會相對增加工具機的成本，且會因機臺結構、材料、加工條件等因素所影響，且因線路的設置及調整，相對增加使用上的不便及干涉情形等的缺點及不足，特經過不斷的研究與試驗，終于發展出一種能改進現有缺失的本發明。

本發明是一種無線溫度感測熱誤差補償系統，其主要于工具機的外部安裝至少一無線溫度感測模塊，對于工具機的溫度進行即時監控，并在溫度產生變化時，藉以對此熱誤差進行補償，藉以提供一能減少熱誤差而提高加工精度的工具機環境溫度影響的熱補償系統，有效解決前述的問題。

為達上述目的，本發明提供一種工具機無線溫度感測熱誤差補償系統，設置于一工具機上，用以對于該工具機的溫度變化進行熱誤差補償，該工具機設有一控制器，該工具機無線溫度感測熱誤差補償系統設有至少一溫度感測模塊及一運算模塊，其中：

該至少一溫度感測模塊與該工具機相連接且設有一溫度測量單元及一數據傳輸單元，該溫度測量單元設置于該工具機上且包含有一感測器及一溫度微處理器，該溫度微處理器而與該感測器相電性連接，該數據傳輸單元與該溫度測量單元相連接且設有一數據微處理器及一無線發送器，該數據微處理器與該溫度微處理器相電性連接，該無線發送器與該數據微處理器相電性連接；以及

該運算模塊與該至少一溫度感測模塊及該工具機的控制器相連接，對于該至少一溫度感測模塊所測量到的溫度數據進行運算，該運算模塊設有一無線接收器、一信號微處理器及一核心運算單元，該無線接收器用以接收該至少一溫度感測模塊所發送出的溫度信號，該信號微處理器與該無線接收器相電性連接，該核心運算單元與該信號微處理器相電性連接，藉以將該信號微處理器處理后的溫度數據進行運算。