数字控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数字控制装置及其控制方法。数字控制装置其可执行一动程规划的路径，用以在此动程规划的路径上做往返运动，其会依照既定的行程长短，以及预设的速度（ＶＥＬＯＣＩＴＹ）绝对值最大值、预设的加速度（ＡＣＣＥＬＥＲＡＴＩＯＮ）绝对值最大值以及预设的冲量（ＪＥＲＫ）绝对值最大值等边界条件做出动程最佳化设计，进而达到在被控制物振动极少且走完行程所花时间最少的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种，特别是有关于一种具有动程规划的数字控制装置，用于机械设备的数字控制装置，例如CNC车床的数字控制装置、CNC铣床的数字控制装置、攻牙机的数字控制装置或是钻孔机的数字控制等。
技术介绍
对于需要在同一直线路径做来回做往复运动的机械装置而言，例如攻牙机或钻孔机，传统的数字控制装置在对机械装置进行控制时，均会对机械装置的运动冲量(JERK)进行控制，以期减少机械的震动，进而可提高被加工物的精确度以及可增加机械使用寿命。因此，为达到上述的控制方式，通常需要产生一个时间-速度的动程规划，图l所示。例如美国公开专利号第20080032604即揭露一种以凸轮(CAM)来产生动程规划。此种动程规划会在折返点处，会使用非零冲量减少加速度(ACCELERATION)及速度(VELOCITY)至静止，如图1中第7及第8步骤处，同时，也会在静止时用非零冲量增加加速度以及速度。然而，这样的控制方式会有下列两项缺点 1.在折返点用非零等冲量减速或加速浪费加工时间； 2.在折返运动时不为零的冲量还是会造成机械多余的震动而减少机械使用寿命。
技术实现思路
为解决现有技术中的问题及缺点，本专利技术的一主要目的在提供一种可以依据机械装置直线路径长短来产生适当动程规划的数字控制装置，使得当机械装置运动至接近折返点时，维持零冲量的减速方式减速至零，然后再往回做零冲量的加速运动，使得在经过折返点的冲量恒为零，因此可以降低机械多余的震动，使得加工的精确度提高。 本专利技术的另一主要目的在提供一种可以依据机械装置的加工程序、冲量最大值以及加速度最大值等，以便在数字控制装置中产生一相应加工程序的动程规划；由于，数字控制装置均使用最大值来产生动程规划，故可以最短的时间完成动程。 本专利技术的再一主要目的在提供一种可以依据机械装置的加工程序、冲量最大值以及加速度最大值，以产生适当动程规划的数字控制装置，其中此动程规划执行的过程中，在冲量不为零处均以最大冲量运动，而冲量为零之处均以最大加速度运动、最大减速度运动、或者是以最大速度等速度运动，故可以大幅减少机械装置运动时的震动现象，以保护并延长机械装置的寿命。 依据上述的目的，本专利技术首先提供一种数字控制装置，用以控制一机械装置于同一直线路径的起始点与折返点间作往复运动，其中数字控制装置的特征在于控制机械装置运动的过程中，使得机械装置在经过折返点的速度与冲量为零且其加速度不为零。 本专利技术接着提供一种数字控制系统，包括一可控制的机械装置及一数字控制装置，数字控制装置用以控制一机械装置于同一路径的起始点与折返点间作往复运动，其中数字控制装置的特征在于控制机械装置运动的过程中，使得机械装置在经过折返点的速度与冲量为零且其加速度不为零。 本专利技术接着再提供一种数字控制装置的动程规划方法，包括提供一加工程序； 提供一待控制机械装置的冲量值；提供一马达的加速度值，用以驱动该机械装置；产生一 速度与时间的动程规划，其中动程规划是依据加工程序、冲量值及加速度值所产生。 本专利技术接着再提供一种数字控制装置的动程规划方法，包括提供一加工程序； 提供一待控制机械装置的冲量值；提供一马达的加速度值，用以驱动该机械装置；产生一 速度与时间的动程规划，其中动程规划是依据加工程序、冲量值及加速度值所产生；当速度 与时间的动程规划中，其速度的绝对值可达到最大值时，其控制流程如下 a、提供一机械装置，在启始点准备开始动作； b、控制该机械装置以使得其冲量绝对值等于Jmax朝折返点作加加速运动至加速 度绝对值达到Amax ; c、控制该机械装置朝折返点以加速度绝对值等于Amax作等加速度运动； d、当速度绝对值快达到Vmax时控制该机械装置使得其冲量绝对值等于Jmax朝折返点以减加速度运动至速度绝对值等于Vmax ; e、控制该机械装置速度绝对值等于Vmax朝折返点作等速度运动； f 、当需要开始减速时，控制该机械装置使得其冲量绝对值等于Jmax朝折返点以加减速度运动至加速度绝对值等于Amax ; g、控制该机械装置朝折返点以加速度绝对值等于Amax作等减速度运动至折返点 且使得该机械装置运动至折返点时速度刚好为零； h、控制该机械装置朝启始点以加速度绝对值等于Amax作等加速度运动； i 、当速度绝对值快达到Vmax时控制该机械装置使得其冲量绝对值等于Jmax朝启始点以减加速度运动至速度绝对值等于Vmax ; j、控制该机械装置至速度绝对值等于Vmax朝折返点作等速度运动； k、当需要开始减速时，控制该机械装置使得其冲量绝对值等于Jmax朝折返点以减加速度运动至加速度绝对值等于Amax ; 1、将至启始点时，控制该机械装置使得其冲量绝对值等于Jmax朝启始点作减减 速度运动； m、当该机械装置运动至启始点时，使得启始点的速度、加速度以及冲量均为零。 附图说明 图1是现有动程规划技术的速度_时间图。 图2是本专利技术的动程规划的一较佳实施例的速度_时间图。 图3是本专利技术相应图2的加速度_时间图。 图4是本专利技术相应图2的冲量_时间图。 图5是本专利技术的动程规划的另一较佳实施例的速度_时间图。 图6是本专利技术相应图5的加速度_时间图。 图7是本专利技术相应图5的冲量-时间图。 图8是本专利技术的动程规划的再一较佳实施例的速度_时间图。 图9是本专利技术相应图8的加速度_时间图。 图10是本专利技术相应图8的冲量_时间图。 图11是本专利技术的动程规划的再一较佳实施例的速度_时间图。 图12是本专利技术相应图11的加速度_时间图。 图13是本专利技术相应图11的冲量-时间图。 主要元件符号说明Vmax预设的速度绝对值的最大值；Amax预设的加速度绝对值的最大值Jmax预设的冲量绝对值的最大值。S起始点X折返点具体实施例方式由于本专利技术提供了一种具有动程规划的，使得数字控 制装置可以控制机械装置，因此，在以下的说明中，将详细说明数字控制装置产生动程规划 的多种方法，而对于被数字控制装置控制的机械装置(例如CNC车床的数字控制装置、攻牙 机的数字控制装置或是钻孔机的数字控制等)，则不作完整描述。此外，本专利技术中所提及的 动程规划的图式，亦并未依据实际的相关尺寸完整绘制，其作用仅在表达与本创作特征有 关的示意图。特别要说明，在下述说明中的各种说明是本专利技术的实施例，并非用以限制本发 明。 本专利技术是一种使用数字控制装置来控制机械装置运动的控制方法，是针对在同一直线运动路径上做往返运动的机械所做的控制方法。由于，机械装置每次所要执行加工的路程并不相同，因此，数字控制装置必须针对不同行程长短的路径以最快的速度完成所要执行加工的路程。为了方便说明在此我们使用下列几个符号 Vmax代表预设的速度绝对值的最大值； Amax代表预设的加速度绝对值的最大值； Jmax代表预设的冲量绝对值的最大值。 使用数字控制装置来控制机械装置运动时，机械装置的冲量最大值已知；而驱动 机械装置运动的马达所能提供的加速度最大值也是已知。当机械装置为一攻牙机时，可以 将所要加工的程序(例如要攻5minimeter深度的孔)输入至数字控制装置，然后再将已知 机械装置的冲量最大值设定为预设的冲量绝对值的最大值Jmax，以及已知的马达加速度最 大值设定为预设的加速度绝对值的最大值Amax也一并输入至数字控制装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字控制装置，用以控制一机械装置于同一路径的起始点与折返点间作往复运动，其中该数字控制装置的特征在于：其控制过程中至少使得该机械装置在经过折返点的速度与冲量为零且其加速度不为零。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕心宇，林昀暐，黄炜生，
申请(专利权)人：新代科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]