【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于一种基于机台动态特性的加工路径分析、优化方法及其装置，其指一种可针对个别机台动态特性进行加工路径分析、优化方法及其装置，并进行自适应调整出最佳加工路径的方法及装置。
技术介绍
1、以金属零件加工/制品产业来说，目前中国台湾的业者加工较复杂产品需通过cam软件将cad转出加工程序，cam仅能仰赖可容许误差来控制精度，却无法思考衡量控制器参数与机台特性，因此难以匹配出合适的加工程序。当加工路径与控制器参数不匹配时，容易导致加工效率不佳。此外，未考虑机台动态特性时，还可能会导致误差超出可容许范围，造成需要重工、耗费时间与成本。而工件的3d模型经过cam、控制器路径插补、伺服系统及机台加工的各个阶段都会有误差产生，最终的工件轮廓会是所有误差叠加的结果。
2、并且，一个完整的加工路径通常是以许多个不同的线段组成，各个线段衔接之间具有不同的换向角度，当换向角度过大时，为顺利的完成换向动作，机台要重复的减速变换角度及完成变换角度后再加速的过程。如此一来，当加工路径各线段间若出现有过大的换向角度，就会因为机台重复减速、加速动作，而导致整体加工时间的增加，因此换向角度的优化也是加工路径优化的一大重点。
3、本专利技术通过思考衡量机台动态特性与读取当前控制器参数，在不需要更改控制器参数情况下，以之为基准找出最佳加工路径并将之输出成加工程序，可自动协助业者缩短加工程序时间，并且提高整体加工效率。
技术实现思路
1、为解决上述课题，本专利技术提供一种基于机台动态特性的
2、为达上述目的，本专利技术的一项实施例提供一种基于机台动态特性的加工路径分析方法，其包括以下步骤：步骤一：输入一数控程序语言(nc code)，计算并输出一对应的位置讯号，并将该位置讯号经转加速度处理后输出一对应的加速度讯号；步骤二：通过一通过动态循迹测量建构的工具机动态模型资料，将该加速度讯号得出一加工路径资料，并通过该加工路径资料得出一误差数值，并通过解析该数控程序语言的加工路径、进给率及一机台参数得出一换向角数值；以及步骤三：判断该换向角数值是否大于一换向角阈值及该误差数值是否大于一误差容许值，以进行加工路径分析。
3、于一较佳实施例中，该工具机动态模型资料通过对一目标工具机的机台加工性能诊断而建立，且该机台加工性能诊断针对直线路径测量，取得该机台的动态特性值。
4、于一较佳实施例中，该直线路径测量可为格栅编码器动态测试(kgm)。
5、于一较佳实施例中，该机台参数为该目标工具机的控制器的转角减速参数。
6、本专利技术的另一项实施例提供一种基于机台动态特性的加工路径优化方法，其还包括以下步骤：步骤四：判断当步骤三中所得的该换向角数值大于该换向角阈值及/或该误差数值大于一误差容许值时，选取为一修改路径资料；步骤五：将该修改路径资料利用贝兹曲线公式反推一控制点群，并依此建立一粒子群最佳化(pso)边界条件资料；步骤六：将该修改路径资料利用贝兹曲线公式重新布点后产生一新线段，根据该新线段的角度与该换向角阈值的比较增加或减少布点，并在符合该误差容许值条件下产生加工时间最短的一优化加工路径，再将该优化加工路径回传至该粒子群最佳化(pso)边界条件建立器以产生一插补点资料；以及步骤七：依照该插补点资料产生至少一优化数控程序语言(nc code)。
7、本专利技术的再一项实施例提供一种基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其包括一机台运动路径误差模组，该机台运动路径误差模组包括：一虚拟插补器，该虚拟插补器可供输入一数控程序语言(nc code)，该虚拟插补器可依该数控程序语言(nc code)输出一对应的位置讯号，并将该位置讯号经转加速度处理后输出一对应的加速度讯号；一加工路径分析器，其内存有一通过动态循迹测量建构的工具机动态模型资料，该加工路径分析器可将该加速度讯号基于该工具机动态模型资料计算得出一加工路径资料，且该加工路径分析器包括一换向角计算模组及一误差计算模组，该换向角计算模组通过解析该数控程序语言的加工路径、进给率与机台参数可计算得出一换向角数值，且该误差计算模组可通过该加工路径资料计算得出至少一误差数值，该加工路径分析器可通过判断该换向角数值是否大于一换向角阈值及该误差数值是否大于一误差容许值，以进行加工路径分析。
8、于一较佳实施例中，该工具机动态模型资料通过对一目标工具机的机台加工性能诊断建立，且该机台加工性能诊断针对直线路径测量，取得该机台的动态特性值，该直线路径测量可为格栅编码器动态测试(kgm)。
9、于一较佳实施例中，该机台参数为该目标工具机的控制器的转角减速参数。
10、于一较佳实施例中，该换向角阈值根据该数控程序语言的加工路径、进给率及该目标工具机的控制器的转角减速参数所得。
11、于一较佳实施例中，还包括一耦合于该机台运动路径误差模组的路径优化模组，其包括：一路径修改选取器，其耦合于该加工路径分析器，可接收该换向角数值及该误差数值，当其大于该换向角阈值及/或该误差容许值时，判断进行路径修改，以选取出一修改路径资料；一粒子群最佳化(pso)边界条件建立器，其耦合于该路径修改选取器，可接收该修改路径资料以利用贝兹曲线公式反推一控制点群，并依此建立一粒子群最佳化(pso)边界条件资料；一插补点更新策略器，其耦合于该粒子群最佳化(pso)边界条件建立器，可接收该修改路径资料以利用贝兹曲线公式重新布点后产生一新线段，根据该新线段的角度与该换向角阈值的比较增加或减少布点，并在符合该误差容许值条件下产生加工时间最短的一优化加工路径，再将该优化加工路径回传至该粒子群最佳化(pso)边界条件建立器以产生一插补点资料；以及一数控程序语言(nc code)生成器，其耦合于该粒子群最佳化(pso)边界条件建立器，其可依照该插补点资料产生至少一优化数控程序语言(nc code)。
12、于一较佳实施例中，该插补点更新策略器可以耦合于该机台运动路径误差模组，以将新线段的换向角数值与该换向角阈值进行比较。
13、于一较佳实施例中，该插补点更新策略器可以耦合于该机台运动路径误差模组，以将新线段的误差数值与该误差容许值进行比较。
14、本专利技术考虑机台动态特性与当前控制器参数，在不需更改控制器参数的情况下，依据现有参数设定调整加工路径，在终端使用者可容许误差范围内，提供以最短加工时间为目标的最佳加工程序，协助业者缩短加工程序时间，进而可达到提高加工效率的目的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于机台动态特性的加工路径分析方法，其特征在于，该基于机台动态特性的加工路径分析方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于机台动态特性的加工路径分析方法，其特征在于，该工具机动态模型资料通过对一目标工具机的机台加工性能诊断而建立，且该机台加工性能诊断针对直线路径测量，取得该目标工具机的动态特性值。
3.根据权利要求2所述的基于机台动态特性的加工路径分析方法，其特征在于，该直线路径测量可为格栅编码器动态测试。
4.根据权利要求2所述的基于机台动态特性的加工路径分析方法，其特征在于，该机台参数为该目标工具机的控制器的转角减速参数。
5.一种基于机台动态特性的加工路径优化方法，包括如权利要求1的分析方法，其特征在于，该基于机台动态特性的加工路径优化方法还包括以下步骤：
6.一种基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该基于机台动态特性的加工路径分析优化装置包括一机台运动路径误差模组，该机台运动路径误差模组包括：
7.根据权利要求6所述的基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该
8.根据权利要求7所述的基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该机台参数为该目标工具机的控制器的转角减速参数。
9.根据权利要求7所述的基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该换向角阈值根据该数控程序语言的加工路径、进给率及该目标工具机的控制器的一转角减速参数所得。
10.根据权利要求6所述的基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该基于机台动态特性的加工路径分析优化装置还包括一耦合于该机台运动路径误差模组的路径优化模组，其包括：
11.根据权利要求10所述的基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该插补点更新策略器耦合于该机台运动路径误差模组，以将该新线段的该换向角数值与该换向角阈值进行比较。
12.根据权利要求10所述的基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该插补点更新策略器耦合于该机台运动路径误差模组，以将该新线段的该误差数值与该误差容许值进行比较。
...【技术特征摘要】
1.一种基于机台动态特性的加工路径分析方法，其特征在于，该基于机台动态特性的加工路径分析方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于机台动态特性的加工路径分析方法，其特征在于，该工具机动态模型资料通过对一目标工具机的机台加工性能诊断而建立，且该机台加工性能诊断针对直线路径测量，取得该目标工具机的动态特性值。
3.根据权利要求2所述的基于机台动态特性的加工路径分析方法，其特征在于，该直线路径测量可为格栅编码器动态测试。
4.根据权利要求2所述的基于机台动态特性的加工路径分析方法，其特征在于，该机台参数为该目标工具机的控制器的转角减速参数。
5.一种基于机台动态特性的加工路径优化方法，包括如权利要求1的分析方法，其特征在于，该基于机台动态特性的加工路径优化方法还包括以下步骤：
6.一种基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该基于机台动态特性的加工路径分析优化装置包括一机台运动路径误差模组，该机台运动路径误差模组包括：
7.根据权利要求6所述的基于机台动态特性的加工路径分析优化装置，其特征在于，该工具机动态模型资料通过对一目标工具...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玮壬，夏紫婷，
申请(专利权)人：财团法人精密机械研究发展中心，
类型：发明
国别省市：
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