TWI401553B - 數位控制裝置之控制方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種數位控制裝置之控制方法,特別是有關於一種具有動程規畫之數位控制裝置,用於機械設備的數位控制裝置,例如CNC車床的數位控制裝置、CNC銑床的數位控制裝置、攻牙機的數位控制裝置或是鑽孔機的數位控制等。
對於需要在同一直線路徑做來回做往複運動之機械裝置而言,例如攻牙機或鑽孔機,傳統之數位控制裝置在對機械裝置進行控制時,均會對機械裝置的運動衝量(JERK)進行控制,以期減少機械的震動,進而可提高被加工物的精準度以及可增加機械使用壽命。因此,為達到上述之控制方式,通常需要產生一個時間-速度的動程規畫,第1圖所示。例如:美國公開專利號第20080032604即揭露一種以凸輪(CAM)來產生動程規畫。此種動程規畫會在折返點處,會使用非零衝量減少加速度(ACCELERATION)及速度(VELOCITY)至靜止,如第1圖中第7及第8步驟處,同時,也會在靜止時用非零衝量增加加速度以及速度。然而,這樣的控制方式會有下列兩項缺點:1.在折返點用非零等衝量減速或加速浪費加工時間;2.在折返運動時不為零之衝量還是會造成機械多餘的震動而減少機械使用壽命。
為解決先前技術中的問題及缺點,本發明之一主要目的在提供一種可以依據機械裝置直線路徑長短來產生適當動程規
畫之數位控制裝置,使得當機械裝置運動至接近折返點時,維持零衝量之減速方式減速至零,然後再往回做零衝量之加速運動,使得在經過折返點之衝量恆為零,因此可以降低機械多餘的震動,使得加工之精確度提高。
本發明之另一主要目的在提供一種可以依據機械裝置之加工程式、衝量最大值以及加速度最大值等,以便在數位控制裝置中產生一相應加工程式之動程規畫;由於,數位控制裝置均使用最大值來產生動程規畫,故可以最短之時間完成動程。
本發明之再一主要目的在提供一種可以依據機械裝置之加工程式、衝量最大值以及加速度最大值,以產生適當動程規畫之數位控制裝置,其中此動程規畫執行之過程中,在衝量不為零處均以最大衝量運動,而衝量為零之處均以最大加速度運動、最大減速度運動、或者是以最大速度等速度運動,故可以大幅減少機械裝置運動時之震動現象,以保護並延長機械裝置之壽命。
依據上述目的,本發明提供一種數位控制裝置之控制方法,用以控制一機械裝置於同一路徑之起始點與折返點間作往復運動,其中控制方法包括下列步驟:提供一加工程式;提供一待控制機械裝置之衝量值;提供一馬達之加速度值,用以驅動該機械裝置;產生一速度與時間之動程規畫,該動程規畫係依據加工程式、衝量值及加速度值所產生,其中數位控制裝置於執行其控制過程中至少使得該機械裝置在經過折返點之速度與衝量為零且其加速度不為零;當速度與時間之動程規畫中,其速度之絕對值可達到最大值時,其控制流程如下:a.提供一機械裝置,在起始點準備開始動作;b.控制該機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返
點作加加速運動至加速度絕對值達到Amax;c.控制該機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;d.當速度絕對值快達到Vmax時控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;e.控制該機械裝置速度絕對值等於Vmax朝折返點作等速度運動;f.當需要開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;g.控制該機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等減速度運動至折返點且使得該機械裝置運動至折返點時速度剛好為零;h.控制該機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;i.當速度絕對值快達到Vmax時控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;j.控制該機械裝置至速度絕對值等於Vmax朝折返點作等速度運動;k.當需要開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至加速度絕對值等於Amax;l.將至起始點時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速度運動;
m.當該機械裝置運動至起始點時,使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零。
本發明接著再提供一種數位控制裝置之控制方法,用以控制一機械裝置於同一路徑之起始點與折返點間作往復運動,其中控制方法包括下列步驟:提供一加工程式;提供一待控制機械裝置之衝量值;提供一馬達之加速度值,用以驅動該機械裝置;產生一速度與時間之動程規畫,該動程規畫係依據加工程式、衝量值及加速度值所產生,其中數位控制裝置於執行其控制過程中至少使得該機械裝置在經過折返點之速度與衝量為零且其加速度不為零;當速度與時間之動程規畫中,其加速度絕對值可達到最大值,而速度之絕對值未達到最大值時,其控制流程如下:a.提供一機械裝置,在起始點準備開始動作;b.控制該機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動至加速度絕對值達到Amax;c.控制該機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;d.當需要準備開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至加速度等於零;e.控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;f.控制該機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等減速度運動至折返點,使得該機械裝置運動至折返點時速度剛好為零;g.控制該機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作
等加速度運動;h.當需要準備開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至加速度等於零;i.控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;j.將至起始點時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速度運動;k.當該機械裝置運動至起始點,使得起始點之速度、加速度、以及衝量均為零,流程結束。
本發明接著再提供一種數位控制裝置之控制方法,用以控制一機械裝置於同一路徑之起始點與折返點間作往復運動,其中控制方法包括下列步驟:提供一加工程式;提供一待控制機械裝置之衝量值;提供一馬達之加速度值,用以驅動該機械裝置;產生一速度與時間之動程規畫,該動程規畫係依據加工程式、衝量值及加速度值所產生,其中數位控制裝置於執行其控制過程中至少使得該機械裝置在經過折返點之速度與衝量為零且其加速度不為零;當速度與時間之動程規畫中,其加速度絕對值未達到最大值,而速度之絕對值未達到最大值時,其控制流程如下:a.提供一機械裝置,在起始點準備開始動作;b.控制該機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動;c.當需要準備開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至加速度等於零;
d.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax;e.判斷該機械裝置至折返點前之加速度絕對值是否達到最大值Amax,當加速度絕對值達到最大值時,流程跳至f,否則流程跳至g;f.控制該機械裝置,以使加速度絕對值Amax減速運動至折返點,且當該機械裝置在折返點時速度恰為零時,跳至流程h;g.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動直至折返點,且當該機械裝置之速度為零時,流程跳至i;h.控制該機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動時,流程跳至j;i.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動直至至加速度等於零時,流程跳至k;j.當需要準備開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至加速度等於零時,流程跳至l;k.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零;l.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動,流程跳至m;m.當將至起始點時,控制該機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零,流程結束。
本發明接著再提供一種數位控制裝置之控制方法,用以控制一機械裝置於同一路徑之起始點與折返點間作往復運動,其中控制方法包括下列步驟:提供一加工程式;提供一待控制機械裝置之衝量值;提供一馬達之加速度值,用以驅動該機械裝置;產生一速度與時間之動程規畫,該動程規畫係依據加工程式、衝量值及加速度值所產生,其中數位控制裝置於執行其控制過程中至少使得該機械裝置在經過折返點之速度與衝量為零且其加速度不為零;當速度與時間之動程規畫中,其加速度絕對值未達到最大值,而速度之絕對值有達到最大值時,其控制流程如下:a.機械在行程起點準備開始動作;b.控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動;c.當速度絕對值快達到Vmax時,控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝轉折點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;d.控制機械速度絕對值等於Vmax朝轉折點作等速度運動;e.當需要開始減速時,控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax;f.判斷機械裝置至折返點前之加速度絕對值是否達到最大值Amax,當加速度絕對值達到最大值時,流程跳至步驟g,否則流程跳至步驟h;g.控制機械裝置,以使加速度絕對值Amax減速運動至折返點,且當機械裝置在折返點時速度恰為零時,加速度不為零,跳至流程步驟i;
h.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動直至折返點,且當機械裝置之速度為零時,流程跳至步驟j;i.控制機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動時,流程跳至步驟k;j.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動直至至加速度等於零時,流程跳至步驟k;k.當速度絕對值快達到Vmax時控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;l.控制機械速度絕對值等於Vmax朝起始點作等速度運動;m.當需要開始減速時,控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax;n.當將至起始點時,控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零,流程結束。
由於本發明係揭露一種具有動程規畫之數位控制裝置及其控制方法,使得數位控制裝置可以控制機械裝置,因此,在以下的說明中,將詳細說明數位控制裝置產生動程規畫之複數種方法,而對於被數位控制裝置控制的機械裝置(例如CNC車床的數位控制裝置、攻牙機的數位控制裝置或是鑽孔機的數位控制等),則不作完整描述。此外,本發明中所提及之動程規畫之圖式,亦並未依據實際之相關尺寸完整繪製,其作用僅
在表達與本創作特徵有關之示意圖。特別要說明,在下述說明中之各種說明係為本發明之實施例,並非用以限制本發明。
本發明是一種使用數位控制裝置來控制機械裝置運動之控制方法,是針對在同一直線運動路徑上做往返運動之機械所做之控制方法。由於,機械裝置每次所要執行加工之路程並不相同,因此,數位控制裝置必須針對不同行程長短之路徑以最快的速度完成所要執行加工之路程。為了方便說明在此我們使用下列幾個符號:Vmax代表預設之速度絕對值之最大值;Amax代表預設之加速度絕對值之最大值;Jmax代表預設之衝量絕對值之最大值。
使用數位控制裝置來控制機械裝置運動時,機械裝置之衝量最大值已知;而驅動機械裝置運動的馬達所能提供之加速度最大值也是已知。當機械裝置為一攻牙機時,可以將所要加工之程式(例如要攻5 millimeter深度的孔)輸入至數位控制裝置,然後再將已知機械裝置之衝量最大值設定為預設之衝量絕對值之最大值Jmax,以及已知的馬達加速度最大值設定為預設之加速度絕對值之最大值Amax也一併輸入至數位控制裝置中,以產生一相應之速度與時間之動程規畫。很明顯地,機械裝置之衝量最大值以及馬達所能提供之加速度最大值均是已知並且固定的,因此,數位控制裝置所產生之動程規畫會依據所要加工之行程而有不同的速度與時間之動程規畫。然而,本發明之數位控制裝置除了可以依據不同行程長短之路徑,使得機械裝置均能以最短的時間走完全部行程之外;還有另一優點為「機械裝置運動之起始點與折返點之距離等於機械裝置往復運動路徑之長度」。此一優點可以確保攻牙機攻孔之深度的維
持同一深度。
首先,說明本發明之第一較佳實施例。當機械裝置之加工行程足夠使速度絕對值達到預設之最大值時,數位控制裝置執行控制所對應之速度-時間圖、加速度-時間圖以及衝量-時間圖分別示於第2圖、第3圖以及第4圖;以下為控制步驟:1.機械在行程起點準備開始動作;2.控制機械以使得其衝量絕對值等於Jmax朝轉折點作加加速運動至加速度絕對值達到Amax;3.控制機械朝轉折點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;4.當速度絕對值快達到Vmax時控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝轉折點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;5.控制機械速度絕對值等於Vmax朝轉折點作等速度運動;6.當需要開始減速時,控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝轉折點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;7.控制機械朝轉折點以加速度絕對值等於Amax作等減速度運動至轉折點且使得機械運動至轉折點時速度剛好為零;8.控制機械朝起點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;9.當速度絕對值快達到Vmax時控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝起點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;
10.控制機械速度絕對值等於Vmax朝轉折點作等速度運動;11.當需要開始減速時,控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝轉折點以減加速度運動至加速度絕對值等於Amax;12.將至起點時,控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝起點作減減速度運動使得當機械運動至起點,且使得起點之速度、加速度、以及衝量均為零;13.最後,機械裝置運動至起始點,流程結束。
很明顯地,在本實施例中,當數位控制裝置控制機械裝置經過折返點時,此時機械裝置的速度及衝量剛好為零,在此同時,數位控制裝置控制機械裝置經過折返點時的加速度絕對值不為零,因此可以降低機械多餘的震動,使得加工之精確度提高;此外,在本實施例的動程規畫執行之過程中,機械裝置在衝量不為零處均以最大衝量運動,而衝量為零之處均以最大加速度運動、最大減速度運動、或者是以最大速度等速度運動,故可以大幅減少機械裝置運動時之震動現象,以保護並延長機械裝置之壽命。
接著,說明本發明之第二較佳實施例。當機械裝置之加工行程不足以使得機械裝置之速度絕對值達到Vmax,而加速度絕對值之最大達到Amax時,則此實施例之數位控制裝置執行控制所對應之速度-時間圖、加速度-時間圖、以及衝量時間圖分別示於第5圖、第6圖以及第7圖;以下為控制步驟:1.提供一機械裝置,在起始點準備開始動作;2.控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動至加速度絕對值達到Amax;
3.控制機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;4.當需要準備開始減速時,控制機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至加速度等於零;5.控制機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;6.控制機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等減速度運動至折返點,使得機械裝置運動至折返點時速度剛好為零;7.控制機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;8.當需要準備開始減速時,控制機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至加速度等於零;9.控制機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;10.將至起始點時,控制機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速度運動;當機械裝置運動至起始點,使得起始點之速度、加速度、以及衝量均為零;11.最後,機械裝置運動至起始點,流程結束。
很明顯地,在本實施例中,當數位控制裝置控制機械裝置經過折返點時,此時機械裝置的速度及衝量剛好為零,在此同時,數位控制裝置控制機械裝置經過折返點時的加速度絕對值不為零,因此可以降低機械多餘的震動,使得加工之精確度提高;此外,在本實施例的動程規畫執行之過程中,機械裝置在衝量不為零處均以最大衝量運動,而衝量為零之處均以最大加速度運動、最大減速度運動、或者是以最大速度等速度運動,
故可以大幅減少機械裝置運動時之震動現象,以保護並延長機械裝置之壽命。
再接著,說明本發明之第三較佳實施例。當機械裝置之加工行程不足以使得機械裝置之運動速度絕對值達到Vmax且行程還不足以使得行程中速度絕對值第一次達到最大前使得加速度絕對值之最大達到Amax時,則此實施例之數位控制裝置執行控制所對應之速度-時間圖、加速度-時間圖、以及衝量時間圖分別示於第8圖、第9圖以及第10圖;以下為控制步驟:1.提供一機械裝置,在起始點準備開始動作;2.控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動;3.當需要準備開始減速時,控制機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至加速度等於零;4.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax;5.判斷機械裝置至折返點前之加速度絕對值是否達到最大值Amax,當加速度絕對值達到最大值時,流程跳至步驟6,否則流程跳至步驟7;6.控制機械裝置,以使加速度絕對值Amax減速運動至折返點,且當機械裝置在折返點時速度恰為零時,跳至流程步驟8;7.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動直至折返點,且當機械裝置之速度為零時,流程跳至步驟9(未顯示於圖中);8.控制機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動時,流程跳至步驟10;
9.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動直至至加速度等於零時,流程跳至步驟11(未顯示於圖中);10.當需要準備開始減速時,控制機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至加速度等於零時,流程跳至步驟12;11.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零,流程結束(未顯示於圖中);12.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動,流程跳至步驟13;13.當將至起始點時,控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零;14.最後,機械裝置運動至起始點,流程結束。
很明顯地,在本實施例中,當數位控制裝置控制機械裝置經過折返點時,此時機械裝置的速度及衝量剛好為零,在此同時,數位控制裝置控制機械裝置經過折返點時的加速度絕對值不為零,因此可以降低機械多餘的震動,使得加工之精確度提高;此外,在本實施例的動程規畫執行之過程中,機械裝置在衝量不為零處均以最大衝量運動,而衝量為零之處均以最大加速度運動、最大減速度運動、或者是以最大速度等速度運動,故可以大幅減少機械裝置運動時之震動現象,以保護並延長機械裝置之壽命。
再接著,說明本發明之第四較佳實施例。當機械裝置之加工行程足夠使速度絕對值達到Vmax,但Vmax設定太小使得
加速度之絕對值不足以達到Amax時,數位控制裝置執行控制所對應之速度-時間圖、加速度-時間圖以及衝量-時間圖分別示於第11圖、第12圖以及第13圖;以下為控制步驟:1.機械在行程起點準備開始動作;2.控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動;3.當速度絕對值快達到Vmax時,控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝轉折點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;4.控制機械速度絕對值等於Vmax朝轉折點作等速度運動;5.當需要開始減速時,控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax;6.判斷機械裝置至折返點前之加速度絕對值是否達到最大值Amax,當加速度絕對值達到最大值時,流程跳至步驟7,否則流程跳至步驟8;7.控制機械裝置,以使加速度絕對值Amax減速運動至折返點,且當機械裝置在折返點時速度恰為零時,加速度不為零,跳至流程步驟9;8.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動直至折返點,且當機械裝置之速度為零時,流程跳至步驟10(未顯示於圖中);9.控制機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動時,流程跳至步驟11;10.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動直至至加速度等於零時,流程跳至步驟
11(未顯示於圖中);11.當速度絕對值快達到Vmax時控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;12.控制機械速度絕對值等於Vmax朝起始點作等速度運動;13.當需要開始減速時,控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax;14.當將至起始點時,控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零,流程結束。
很明顯地,在本實施例中,當數位控制裝置控制機械裝置經過折返點時,此時機械裝置的速度及衝量剛好為零,在此同時,數位控制裝置控制機械裝置經過折返點時的加速度絕對值不為零,因此可以降低機械多餘的震動,使得加工之精確度提高;此外,在本實施例的動程規畫執行之過程中,機械裝置在衝量不為零處均以最大衝量運動,而衝量為零之處均以最大加速度運動、最大減速度運動、或者是以最大速度等速度運動,故可以大幅減少機械裝置運動時之震動現象,以保護並延長機械裝置之壽命。
經由實際之測試比較,以本發明之控制裝置與先前技術之控制方法進行測試後;若對0.2秒加速至6000轉、主軸轉速6000轉、R點距離2 mm、進給深度9 mm、M3的牙作測試,其結果顯示,先前技術之控制方法在單孔攻牙時間需要0.8503秒,而用本發明之控制裝置需0.7982秒;若對0.2秒加速至
6000轉、主軸轉速6000轉、R點距離2 mm、進給深度18 mm、M6的牙作測試,其結果顯示,先前技術之控制方法在單孔攻牙時間需要0.8100秒,而用本發明之控制裝置需0.7569秒;本發明之控制裝置比先前技術節省了超過百分之六之時間。
以上針對本發明較佳實施例之說明係為闡明之目的,而無意限定本發明之精確應用形式,由以上之教導或由本發明的實施例學習而作某種程度修改是可能的。因此,本發明的技術思想將由以下的申請專利範圍及其均等來決定之。
Vmax‧‧‧預設之速度絕對值之最大值
Amax‧‧‧預設之加速度絕對值之最大值
Jmax‧‧‧預設之衝量絕對值之最大值
S‧‧‧起始點
X‧‧‧折返點
第1圖 係為先前動程規畫技術之速度-時間圖。
第2圖 係本發明之動程規畫之一較佳實施例之速度-時間圖。
第3圖 係本發明相應第2圖之加速度-時間圖。
第4圖 係本發明相應第2圖之衝量-時間圖。
第5圖 係本發明之動程規畫之另一較佳實施例之速度-時間圖。
第6圖 係本發明相應第5圖之加速度-時間圖。
第7圖 係本發明相應第5圖之衝量-時間圖。
第8圖 係本發明之動程規畫之再一較佳實施例之速度-時間圖。
第9圖 係本發明相應第8圖之加速度-時間圖。
第10圖 係本發明相應第8圖之衝量-時間圖。
第11圖 係本發明之動程規畫之再一較佳實施例之速度-時間圖。
第12圖 係本發明相應第11圖之加速度-時間圖。
第13圖 係本發明相應第11圖之衝量-時間圖。
Vmax‧‧‧預設之速度絕對值之最大值
Amax‧‧‧預設之加速度絕對值之最大值
Jmax‧‧‧預設之衝量絕對值之最大值
S‧‧‧起始點
X‧‧‧折返點
Claims (5)
- 一種數位控制裝置之控制方法,用以控制一機械裝置於同一路徑之起始點與折返點間作往復運動,並使得該機械裝置在經過折返點之速度與衝量為零且其加速度不為零,其中該控制方法包括下列步驟:提供一加工程式;提供一待控制機械裝置之衝量值;提供一馬達之加速度值,該馬達用以驅動該機械裝置;產生一速度與時間之動程規畫,該動程規畫係依據該加工程式、該衝量值及該加速度值所產生,當該速度之絕對值可達到最大值(Vmax)時執行以下步驟:a.提供一機械裝置,在起始點準備開始動作;b.控制該機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動至加速度絕對值達到Amax;c.控制該機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;d.當速度絕對值快達到Vmax時控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;e.控制該機械裝置速度絕對值等於Vmax朝折返點作等速度運動;f.當需要開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;g.控制該機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等減速度運動至折返點且使得該機械裝置運動至折返點時速度剛好為零; h.控制該機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;i.當速度絕對值快達到Vmax時控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;j.控制該機械裝置至速度絕對值等於Vmax朝折返點作等速度運動;k.當需要開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至加速度絕對值等於Amax;l.將至起始點時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速度運動;m.當該機械裝置運動至起始點時,使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零,流程結束。
- 一種數位控制裝置之控制方法,用以控制一機械裝置於同一路徑之起始點與折返點間作往復運動,並使得該機械裝置在經過折返點之速度與衝量為零且其加速度不為零,其中該控制方法包括下列步驟:提供一加工程式;提供一待控制機械裝置之衝量值;提供一馬達之加速度值,該馬達用以驅動該機械裝置;產生一速度與時間之動程規畫,該動程規畫係依據該加工程式、該衝量值及該加速度值所產生,當該加速度絕對值可達到最大值(Amax),而該速度之絕對值未達到最大值(Vmax)時執行以下步驟:a.提供一機械裝置,在起始點準備開始動作; b.控制該機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動至加速度絕對值達到Amax;c.控制該機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;d.當需要準備開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至加速度等於零;e.控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;f.控制該機械裝置朝折返點以加速度絕對值等於Amax作等減速度運動至折返點,使得該機械裝置運動至折返點時速度剛好為零;g.控制該機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動;h.當需要準備開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至加速度等於零;i.控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動至加速度絕對值等於Amax;j.將至起始點時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速度運動;k.當該機械裝置運動至起始點,使得起始點之速度、加速度、以及衝量均為零,流程結束。
- 一種數位控制裝置之控制方法,用以控制一機械裝置於同一路徑之起始點與折返點間作往復運動,並使得該機械裝置在經過折返點之速度與衝量為零且其加速度不為零,其中該控制方法包括下列步驟:提供一加工程式; 提供一待控制機械裝置之衝量值;提供一馬達之加速度值,該馬達用以驅動該機械裝置;產生一速度與時間之動程規畫,該動程規畫係依據該加工程式、該衝量值及該加速度值所產生,當該加速度絕對值未達到最大值(Amax),而該速度之絕對值未達到最大值(Vmax)時執行以下步驟:a.提供一機械裝置,在起始點準備開始動作;b.控制該機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動;c.當需要準備開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以減加速度運動至加速度等於零;d.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax;e.判斷該機械裝置至折返點前之加速度絕對值是否達到最大值Amax,當加速度絕對值達到最大值時,流程跳至f,否則流程跳至g;f.控制該機械裝置,以使加速度絕對值Amax減速運動至折返點,且當該機械裝置在折返點時速度恰為零時,跳至流程h;g.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動直至折返點,且當該機械裝置之速度為零時,流程跳至i;h.控制該機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動時,流程跳至j;i.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動直至至加速度等於零時,流程跳至k; j.當需要準備開始減速時,控制該機械裝置使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至加速度等於零時,流程跳至l;k.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零;l.控制該機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動,流程跳至m;m.當將至起始點時,控制該機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零,流程結束。
- 一種數位控制裝置之控制方法,用以控制一機械裝置於同一路徑之起始點與折返點間作往復運動,並使得該機械裝置在經過折返點之速度與衝量為零且其加速度不為零,其中該控制方法包括下列步驟:提供一加工程式;提供一待控制機械裝置之衝量值;提供一馬達之加速度值,該馬達用以驅動該機械裝置;產生一速度與時間之動程規畫,該動程規畫係依據該加工程式、該衝量值及該加速度值所產生,當該加速度絕對值未達到最大值(Amax),而該速度之絕對值有達到最大值(Vmax)時執行以下步驟:a.機械在行程起點準備開始動作;b.控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點作加加速運動;c.當速度絕對值快達到Vmax時,控制機械使得其衝量絕對 值等於Jmax朝轉折點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;d.控制機械速度絕對值等於Vmax朝轉折點作等速度運動;e.當需要開始減速時,控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax;f.判斷機械裝置至折返點前之加速度絕對值是否達到最大值Amax,當加速度絕對值達到最大值時,流程跳至步驟g,否則流程跳至步驟h;g.控制機械裝置,以使加速度絕對值Amax減速運動至折返點,且當機械裝置在折返點時速度恰為零時,加速度不為零,跳至流程步驟i;h.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝折返點以加減速度運動直至折返點,且當機械裝置之速度為零時,流程跳至步驟j;i.控制機械裝置朝起始點以加速度絕對值等於Amax作等加速度運動時,流程跳至步驟k;j.控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動直至至加速度等於零時,流程跳至步驟k;k.當速度絕對值快達到Vmax時控制機械使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以減加速度運動至速度絕對值等於Vmax;l.控制機械速度絕對值等於Vmax朝起始點作等速度運動;m.當需要開始減速時,控制機械裝置,使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點以加減速度運動使得加速度絕對值不超過Amax; n.當將至起始點時,控制機械裝置以使得其衝量絕對值等於Jmax朝起始點作減減速運動直至起始點,且使得起始點之速度、加速度以及衝量均為零,流程結束。
- 如申請專利範圍第1項、第2項、第3項或第4項所述之控制方法,其中該衝量值為該機械裝置之最大衝量值(Jmax)且該加速度值為該馬達之最大加速度值(Amax)。
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