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TWI717985B - 工具機調整方法與其調整系統 - Google Patents

工具機調整方法與其調整系統 Download PDF

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TWI717985B
TWI717985B TW109102735A TW109102735A TWI717985B TW I717985 B TWI717985 B TW I717985B TW 109102735 A TW109102735 A TW 109102735A TW 109102735 A TW109102735 A TW 109102735A TW I717985 B TWI717985 B TW I717985B
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郭晨暉
侯天祐
孫嘉呈
蓋震宇
林勇志
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財團法人工業技術研究院
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Abstract

本揭露提出一種工具機調整方法與其調整系統。本揭露之工具機調整方法包括以下步驟:使一工具機開始一循圓測試;由一量測儀器取得一量測誤差量E m,且該量測誤差量E m是由該工具機執行該循圓測試時實際循圓軌跡與預設循圓軌跡之差異所決定;由該量測誤差量E m,判斷該工具機的誤差狀況;判斷該誤差狀況是否小於一設定目標,若否則依該誤差狀況決定一補償參數,以及使該工具機依所設定之該補償參數開始另一次循圓測試並重複上述步驟,直到判斷該誤差狀況小於一設定目標;以及若判斷該誤差狀況小於該設定目標,結束該循圓測試,並完成調整該工具機。

Description

工具機調整方法與其調整系統
本揭露是有關於一種工具機調整方法與其調整系統,且特別是有關於一種針對工具機循圓誤差補償的調整方法與其調整系統。
工具機出廠前通常會經過循圓測試,確認各軸軸向伺服及機構匹配的結果合乎要求。循圓測試通常是以雙軸球桿儀(Double Ball Bar, DBB)或其他圓軌跡的量測儀器來得知工具機伺服軸最末端的移動誤差。然而,經過終端用戶長時間使用、以及受工作環境惡劣等影響,實際加工時的循圓誤差會逐漸增加,甚至超出允許公差;換言之,出廠時的初始循圓控制參數設定已不合需求,必須重新測試調整。
目前,雖工具機的控制器廠皆有針對背隙與摩擦力等誤差進行自動補償的功能,但其誤差來源是來自控制迴路內(例如由編碼器、光學尺等從工作台取得),並未考慮實際工具機機構末端(例如主軸的刀尖點)之誤差狀況,所以習知的調整流程皆係以量測儀器得到工具機的循圓軌跡後,再以人為手動的方式調整工具機的控制器參數,反覆修正以達到最終結果。有鑑於此,以下將提出幾個實施例的解決方案。
本揭露的一種工具機調整方法包括以下步驟:使一工具機開始一循圓測試;由一量測儀器取得一量測誤差量E m,且該量測誤差量E m是由該工具機執行該循圓測試時實際循圓軌跡與預設循圓軌跡之差異所決定;由該量測誤差量E m,判斷該工具機的誤差狀況;判斷該誤差狀況是否小於一設定目標,若否則依該誤差狀況決定一補償參數,以及使該工具機依所設定之該補償參數開始另一次循圓測試並重複上述步驟,直到判斷該誤差狀況小於一設定目標;以及若判斷該誤差狀況小於該設定目標,結束該循圓測試,並完成調整該工具機。
本揭露的一種工具機調整系統包括記憶體以及處理器。記憶體,用以儲存誤差分析模組與誤差補償模組。處理器耦接記憶體。處理器耦接記憶體,並用以執行該誤差分析模組與該誤差補償模組。處理器執行該誤差分析模組以執行以下步驟:由一量測儀器取得一量測誤差量E m,且該量測誤差量E m是由該工具機執行一循圓測試時實際循圓軌跡與預設循圓軌跡之差異所決定;以及由該量測誤差量E m,判斷該工具機的誤差狀況。該處理器執行該誤差補償模組以執行以下步驟:判斷該誤差狀況是否小於一設定目標,若否則依該誤差狀況決定一補償參數,以及提供該補償參數給該工具機的一控制器來設定該補償參數,以使該工具機依所設定之該補償參數開始另一循圓測試並重複上述步驟,直到判斷該誤差狀況小於一設定目標;以及若判斷該誤差狀況小於該設定目標,通知該工具機的該控制器結束該循圓測試並完成調整該工具機。
基於上述,本揭露的工具機調整方法及其系統可針對實際工具機機構的末端,自動判斷工具機的誤差狀況、依誤差狀況自動補償、並可優化補償參數,因而減少調整工具機之時間,更可提高工具機整體性能以確保加工精度。
為讓本揭露的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
為了使本揭露之內容可以被更容易明瞭,以下特舉實施例做為本揭露確實能夠據以實施的範例。另外,凡可能之處,在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟,係代表相同或類似部件。
圖1是依照本揭露一實施例的工具機調整系統的方塊示意圖。參考圖1,工具機調整系統1包括處理器11以及記憶體13。記憶體13可包括誤差分析模組131以及誤差補償模組133。在本實施例中,處理器11耦接記憶體13,並且用以執行誤差分析模組131以及誤差補償模組133,以進行工具機調整。需說明的是,本揭露並不特別限制工具機調整系統1的實施態樣。本實施例的工具機調整系統1可例如是應用在個人電腦(Personal Computer, PC)、筆記型電腦(Notebook Computer)、工業電腦(Industrial PC, IPC)或雲端伺服器(Cloud Server)等諸如此類的數位系統或雲端平台,或以軟體程式形式來安裝在上述各電腦設備中,以供使用者操作電腦設備而自動執行調整,進而實現本揭露的用於工具機的誤差補償之調整。
在本實施例中,處理器11可例如是中央處理單元(Central Processing Unit, CPU),或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits, ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device, PLD)、其他類似處理裝置或這些裝置的組合。
在本實施例中,記憶體13可例如是動態隨機存取記憶體(Dynamic Random Access Memory,DRAM)、快閃記憶體(Flash memory)或非揮發性隨機存取記憶體(Non-Volatile Random Access Memory,NVRAM)等。在本實施例中,誤差分析模組131以及誤差補償模組133可例如是一種軟體應用程式。因此,記憶體13可預先儲存有誤差分析模組131以及誤差補償模組133,以供處理器11存取並執行之。值得注意的是,在另一實施例中,誤差分析模組131以及誤差補償模組133亦可儲存在一個非暫時性電腦可讀儲存媒體(Non-transitory Computer-readable Storage Medium)當中,以透過將誤差分析模組131以及誤差補償模組133載入電腦設備來實現本揭露各實施例所述的工具機調整方法。
請繼續參考圖1,在本實施例中,工具機調整系統1與工具機2及量測儀器3電性連接。工具機2包括工具機機構21與控制器23。工具機機構21包括工作台、主軸等,控制器23與工具機機構21電性連接並發送指令使工作機機構21作動。量測儀器3(例如雙軸球桿儀)可移動地設置在工具機機構21上,用以量測工具機機構21。工具機調整系統1由量測儀器3取得量測資料,由該量測資料判斷該工具機2的誤差狀況,依該誤差狀況決定補償參數,並將此補償參數提供給控制器23以進行工具機機構21補償。對於各階段的詳細實施方式,以下將由幾個步驟流程圖的實施例來詳細說明之。
圖2是依照本揭露另一實施例的工具機調整方法的步驟流程圖。參考圖1與圖2,在本實施例中,當量測儀器3已設置在工具機2的工具機機構21上之後,操作員可透過工具機調整系統1的人機介面(圖未示)設定循圓測試預設條件,包含測試平面、循圓方向(順時針或逆時針)、預設循圓軌跡的預設半徑、循圓速度等;接著,工具機調整系統1就會自動發送訊號,讓控制器23依所設定之循圓測試預設條件下達循圓測試指令給工具機機構21,使工具機2開始循圓測試(步驟S210)。
在另一實施例中,當工具機2完成首次循圓測試後,若循圓測試的結果顯示循圓伺服不同步而各軸參數不一致時,操作員可經由工具機調整系統1的人機介面檢查並調整控制器23所設定之參數,確認影響伺服不同步的參數,例如包含位置增益、速度增益、位置前饋、加減速時間等,並可先調整該等參數、確認伺服同步後再重新開始循圓測試(步驟S210)。
接著,在步驟S230中,工具機調整系統1可由設置在工具機機構21上的量測儀器3取得量測誤差量E m,此量測誤差量E m是由工具機2執行當次循圓測試時實際循圓軌跡與預設循圓軌跡(於執行步驟S210前已設定)之差異所決定。而當經過預設的循圓時間T(例如可為循圓二圈的時間,即T = 4π * 預設半徑 / 循圓速度)後,工具機調整系統1會自動發送訊號通知工具機2的控制器23該次循圓測試已完成,並同時由工具機調整系統1的處理器11執行可預先儲存在記憶體13中的誤差分析模組131以執行步驟S240:由量測誤差量E m,判斷工具機2的誤差狀況。
請參考圖3、圖4A、圖4B、與圖5,藉此說明如何由量測誤差量E m判斷工具機2的誤差狀況(步驟S240)。圖3是圖2步驟S240一實施例的細部步驟流程圖。圖4A是依照本揭露一實施例的量測誤差量與時間關係圖,圖4B是對應本揭露圖4A的修正誤差量與時間關係圖。圖5是對應本揭露圖4B中一段時間內修正誤差量與時間關係圖。
如圖3所示,在本實施例中,首先,工具機調整系統1的處理器11執行可預先儲存在記憶體13中的誤差分析模組131以執行步驟S341:由量測儀器3取得之量測誤差量E m,計算半徑偏差量R d與軸偏置量A d
更具體而言,在本實施例中,於步驟S341中,量測誤差量E m可由工具機2執行該次循圓測試時的該實際循圓軌跡的實際半徑r a與在開始該次循圓測時前所設定之預設循圓軌跡的預設半徑r d二者之差值所決定(即該量測誤差量E m= 實際半徑r a-預設半徑r d)。量測誤差量E m會隨循圓測試的進行而跟著時間有所變化,如圖4A所示,於不同時間點由量測儀器3所得之誤差數值(對應量測誤差量E m)皆不相同,而透過將該誤差數值微分,可更清楚呈現發生誤差(數值偏離0)的時間點。
並且,在步驟S341中,可進一步透過下列公式計算半徑偏差量R d與軸偏置量A d: R d
Figure 02_image001
n為取得量測誤差量E m的次數;以及 A d
Figure 02_image003
E m 為量測誤差量E m的各軸分量。
接著,工具機調整系統1的處理器11執行可預先儲存在記憶體13中的誤差分析模組131以執行步驟S343:由半徑偏差量R d與軸偏置量A d,計算修正後軸座標值。此處請留意,工具機2執行該次循圓測試時,透過量測儀器3可取得每個時間點對應之量測誤差量E m,再經計算即可取得量測誤差量E m各軸分量,即第1軸(例如在直角座標系中的X軸)的第1軸座標值
Figure 02_image005
與第2軸(例如在直角座標系中的Y軸)的第2軸座標值
Figure 02_image007
,藉此得知工具機2(更具體來說,工具機機構21末端)的誤差狀況。對應量測誤差量E m之第1軸座標值
Figure 02_image005
與第2軸座標值
Figure 02_image007
可透過下列公式計算: 第1軸座標值
Figure 02_image005
Figure 02_image009
(預設半徑r d+量測誤差量E m)
Figure 02_image011
cosθ;及 第2軸座標值
Figure 02_image007
= (預設半徑r d+量測誤差量E m)
Figure 02_image011
sinθ,且θ介於0~360度之間。
然而,若未經過修正,透過量測儀器3直接取得之量測誤差量E m及其各軸分量(第1軸座標值與第2軸座標值)所對應產生之循圓軌跡可能呈現為偏斜或非圓,因此,在本實施例中,會透過本步驟S343計算取得修正後軸座標值,以利後續較佳地判斷工具機2的誤差狀況。
更具體而言,在本實施例中,在步驟S343中,修正後軸座標值可透過下列公式計算: 修正後第1軸座標值
Figure 02_image013
-第1軸偏置量A d1 + (預設半徑r d+量測誤差量E m–半徑偏差量R d)
Figure 02_image011
cosθ;以及 修正後第2軸座標值
Figure 02_image015
= -第2軸偏置量A d2 + (預設半徑r d+量測誤差量E m–半徑偏差量R d)
Figure 02_image017
sinθ
接著,工具機調整系統1的處理器11執行可預先儲存在記憶體13中的誤差分析模組131以執行步驟S345:由修正後軸座標值,計算修正誤差量E c。修正誤差量E c對應測量測誤差量E m,亦會隨循圓測試的進行而跟著時間有所變化,如圖4B所示。在圖4B中,經修正後的誤差數值(對應修正誤差量E c)以虛線表示,並且,實線表示將圖4B中的誤差數值微分,以可更清楚呈現發生誤差(數值偏離0)的時間點。
更具體而言,在本實施例中,透過前一步驟S343所得之修正後第1軸座標值
Figure 02_image019
與修正後第2軸座標值
Figure 02_image015
,與下列公式即可計算修正誤差量E c
Figure 02_image023
該預設半徑r d
完成步驟S345後,由圖4B中取得一段時間內修正誤差量,即為圖5所呈現之一段時間內修正誤差量E c與時間關係圖。在圖5中,將修正誤差量E c(對應圖5中以虛線表示之誤差數值以及以實線表示之誤差微分數值)開始有明顯變化之時間點定義為工具機2執行該次循圓測試時的過象限起始時點A,將誤差微分數值回歸穩定之時間點定義為工具機2執行該次循圓測試時的尖角結束時點B,以及將位於過象限起始時點A時之修正誤差量E c定義為A點誤差量E cA,將位於尖角結束時點B時之修正誤差量E c定義為B點誤差量E cB,與將修正誤差量E c的最大值定義為最大誤差量E cM。接著,計算A點誤差量E cA與B點誤差量E cB之差值以得到工具機2執行該次循圓測試的背隙量Bl,以及計算最大誤差量E cM與B點誤差量E cB之差值以得到工具機2執行該次循圓測試的尖角突起量Pr。
前述背隙與尖角請參考圖6A、圖6B。圖6A是依照本揭露一實施例的循圓測試軌跡圖。圖6B是依照本揭露另一實施例的循圓測試軌跡圖。
在圖6A中,圓形虛線代表工具機2在開始該次循圓測試前所設定之預設循圓軌跡,而實線代表工具機2執行該次循圓測試時實際循圓軌跡。對比實線與虛線可之,在本實施例中,工具機2的實際循圓軌跡(實線)在象限轉換時於Y軸上會有反向偏移預設循圓軌跡(虛線)的情況,而在圖6A中所標示之-14.2μm即為工具機2在此次循圓測試時在Y軸的反向背隙量為-14.2μm。此一反向背隙量反應工具機2的誤差狀況。
在圖6B中,實線代表工具機2執行該次循圓測試時實際循圓軌跡,由圖可知,在本實施例中,工具機2的實際循圓軌跡(實線)在象限轉換時於X軸以及Y軸上會偏移原有圓形的預設循圓軌跡、形成尖角,而在圖6B中所標示之+10.3μm與+11.6μm即為工具機2在此次循圓測試時在Y軸的尖角突起量為10.3μm、在X軸的尖角突起量11.6μm。該等尖角突起量反應工具機2的誤差狀況。
請回頭參考圖2,現將繼續說明依照本揭露之工具機調整方法的步驟流程。當工具機調整系統1的處理器11已執行完前述步驟S240(由量測誤差量E m,判斷誤差狀況)之後,處理器11將執行誤差補償模組133以執行步驟S250~S270。
如圖2所示,在本實施例中,工具機調整系統1的處理器11執行可預先儲存在記憶體13中的誤差補償模組133以執行步驟S250:判斷誤差狀況是否小於設定目標。更具體而言,在本實施例中,於步驟S250,工具機調整系統1的處理器11由先前步驟S240中可得知工具機2的誤差狀況,例如背隙量或尖角突起量,而藉由比較由量測誤差量E m所判斷之誤差狀況以及操作者或系統預設可容許之誤差狀況(即本步驟S250所謂的設定目標),就可得知工具機2的誤差狀況是否小於設定目標。
若判斷誤差狀況小於設定目標,例如計算取得之背隙量小於背隙量之設定目標,依照本揭露一實施例,工具機調整方法進入步驟S260:結束循圓測試,完成調整。更具體而言,在步驟S260中,工具機調整系統1的處理器11執行可預先儲存在記憶體13中的誤差補償模組133,通知工具機2的控制器23結束該次循圓測試,完成調整工具機2。
若在步驟S250中,工具機調整系統1的處理器11執行誤差補償模組133且判斷工具機2的誤差狀況未小於設定目標,例如計算取得之尖角突起量大於尖角突起量之設定目標,則進入步驟S270:依誤差狀況決定補償參數。
接著,請參考圖7與圖8,藉此說明如何依誤差狀況決定補償參數(步驟S270)。圖7是依照本揭露一實施例的補償參數決定的步驟流程圖。圖8是依照本揭露另一實施例的補償參數決定的步驟流程圖。
如圖7所示,在本實施例中,於決定補償參數之前,首先,工具機調整系統1的處理器11執行誤差補償模組133以進行步驟S771:判斷誤差狀況為象限相關。更具體而言,在本實施例中,透過工具機調整系統1的處理器11執行誤差分析模組131,可得知工具機2執行該次循圓測試的誤差狀況,而透過工具機調整系統1的處理器11執行誤差補償模組133,可分析並判斷工具機2的誤差狀況是否為象限相關。
若在步驟S771中已判斷誤差狀況為象限相關,且經判斷工具機2的誤差狀況為象限內凹,則決定對應的補償參數為補償時間,且後續工具機調整系統1將通知工具機2的控制器將設定補償參數為縮短補償時間(步驟S773)。另一方面,若經判斷工具機2的誤差狀況為象限突起,則決定對應的補償參數為補償量,且後續工具機調整系統1將通知工具機2的控制器設定補償參數為增加補償量(步驟S775)。
此外,請參考圖8,依照本揭露另一實施例,補償參數可依執行多次不同測試預設條條件下的多次循圓測試的多個誤差狀況加以決定。
具體而言,如圖8所示,在本實施例中,工具機調整系統1會自動發送訊號,讓工具機2的控制器23依所設定之循圓測試預設條件下達循圓測試指令給工具機機構21,使工具機2以第一速度或第二速度開始循圓測試(步驟S811或步驟S812);接著,工具機調整系統1由量測儀器3取得第一量測誤差量E m1或第二量測誤差量E m2(步驟S831或步驟S832),而第一量測誤差量E m1或第二量測誤差量E m2是由工具機2以第一速度或第二速度分別執行循圓測試時個別產生之實際循圓軌跡與預設循圓軌跡的差異所決定;接著,工具機調整系統1可執行誤差分析模組131,依第一量測誤差量E m1或第二量測誤差量E m2,判斷工具機2執行該次循圓測試的誤差狀況(步驟S851或步驟S852),詳細判斷方法可參照先前搭配圖3所述內容,在此不再贅述;接著,工具機調整系統1可執行誤差補償模組133,依誤差狀況決定第一補償參數或第二補償參數(步驟S871或步驟S872),第一補償參數與第二補償參數分別對應工具機2執行循圓測試時的第一速度與第二速度,補償參數之決定可參照先前搭配圖7所述內容,在此不再贅述;最後,工具機調整系統1可執行誤差補償模組133,依第一補償參數與第二補償參數,決定最終補償參數(步驟S870),藉此取得在不同速度下皆可適用之補償參數,最終補償參數的計算方法可透過一般統計方法、或各控制器廠商所採用的特定計算式,在此不加以限定。後續並可將該最終補償參數提供給工具機2的控制器23,使該控制器23依此最終補償參數完成調整工具機。
此處請留意,圖8所示的第一速度與第二速度並非僅為二個數值不同的速度,而是可代表在實際使用工具機2時,可能會選用之明顯有差異的二種速度範圍區間,例如第一速度可代表高速區間、第二速度可代表低速區間。此外,雖圖8僅示意性呈現分別以第一速度或第二速度這二種速度開始循圓測試,但就實際使用需求,亦可能以多種不同速度(或速度區間,如高速、中速、低速等)開始多組循圓測試,並依類似的步驟取得多個量測誤差量來決定多個補償參數,最終再依多個補償參數決定最終補償參數,在此並不針對執行循圓測試與所取得之補償參數的數量加以限定。
請回頭參考圖2,現將繼續說明依照本揭露之工具機調整方法的步驟流程。當步驟S270(依誤差狀況決定補償參數)已如先前所述執行完成後,依照本揭露之工具機調整方法進入步驟S220:設定補償參數。
此處請留意,如圖2所示,步驟S220以虛線框示意,代表其為一選擇性步驟,舉例而言,當在同一速度下首次執行循圓測試時,為得知工具機2的初始狀況,可無需先設定一補償參數,換言之,依照本揭露之工具機調整方法,步驟S220並非必要。
具體而言,在本實施例中,於步驟S220中,工具機調整系統1的處理器11可透過預先儲存在記憶體13中的誤差補償模組133,將先前步驟所得之補償參數提供給工具機2的控制器23來設定補償參數,以使工具機2依所設定之補償參數開始執行下一次的循圓測試;接著,重複先前所述步驟S230、S240、S250、與S270,直到於步驟S250中,工具機調整系統1判斷工具機2的誤差狀況小於設定目標,此時才進入步驟S260,工具機調整系統1通知工具機2的控制器結束循圓測試,至此,工具機2已依照本揭露之工具機調整方法完成調整。
藉此,本揭露之工具機調整方法與系統可自動量測並自動判斷工具機2的誤差狀況,例如背隙量、尖角突起量等;並且,透過本揭露方法重複自動量測並進行對應補償以調整工具機2,工具機調整系統1可找出在固定速度下較佳的補償參數,更可以找出多種速度下皆適用的補償參數。
綜上所述,本揭露之工具機調整方法及其系統可針對實際工具機機構21的末端,自動判斷工具機2循圓的誤差狀況、依誤差狀況自動補償、並可優化補償參數,因而減少調整工具機2之時間,更可提高工具機2整體性能以確保加工精度。
雖然本揭露已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本揭露的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1:工具機調整系統 11:處理器 13:記憶體 131:誤差分析模組 133:誤差補償模組 2:工具機 21:工具機機構 23:控制器 3:量測儀器 A:起始時點 A d:軸偏置量 B:結束時點 Bl:背隙量 E c:修正誤差量 E cA:A點誤差量 E cB:B點誤差量 E cM:最大誤差量 E m:量測誤差量 E m1:第一量測誤差量 E m2:第二量測誤差量 Pr:尖角突起量 R d:半徑偏差量 S210~S270、S341、S343、S345、S771、S773、S775、S811、S831、S851、S871、S812、S832、S852、S872、S870:步驟
圖1是依照本揭露一實施例的工具機調整系統的方塊示意圖。 圖2是依照本揭露另一實施例的工具機調整方法的步驟流程圖。 圖3是圖2步驟S240一實施例的細部步驟流程圖。 圖4A是依照本揭露一實施例的量測誤差量與時間關係圖。 圖4B是對應本揭露圖4A的修正誤差量與時間關係圖。 圖5是對應本揭露圖4B中一段時間內修正誤差量與時間關係圖。 圖6A是依照本揭露一實施例的循圓測試軌跡圖。 圖6B是依照本揭露另一實施例的循圓測試軌跡圖。 圖7是依照本揭露一實施例的補償參數決定的步驟流程圖。 圖8是依照本揭露另一實施例的補償參數決定的步驟流程圖。
S210~S270:步驟

Claims (10)

  1. 一種工具機調整方法,用以調整一工具機,包括:使該工具機開始一循圓測試;由一量測儀器取得一量測誤差量Em,且該量測誤差量Em是由該工具機執行該循圓測試時實際循圓軌跡與預設循圓軌跡之差異所決定;由該量測誤差量Em,判斷該工具機的誤差狀況;判斷該誤差狀況是否小於一設定目標,若否則依該誤差狀況決定一補償參數,以及設定該補償參數以使該工具機依所設定之該補償參數開始另一循圓測試並重複上述步驟,直到判斷該誤差狀況小於該設定目標;以及若判斷該誤差狀況小於該設定目標,結束該循圓測試,並完成調整該工具機,其中,依該誤差狀況決定該補償參數的步驟包括:判斷該誤差狀況為象限相關,若該誤差狀況為象限內凹,則依該誤差狀況決定該補償參數為補償時間,且設定該補償參數為縮短補償時間,若該誤差狀況為象限突起,則依該誤差狀況決定該補償參數為補償量,且設定該補償參數為增加補償量。
  2. 如請求項1所述的工具機調整方法,其中由該量測誤差量Em判斷該工具機的誤差狀況的步驟包括:由該量測誤差量Em,計算半徑偏差量Rd與軸偏置量Ad;由該半徑偏差量Rd與該軸偏置量Ad,計算修正後軸座標值; 以及由修正後軸座標值,計算修正誤差量Ec,其中,量測誤差量Em由該工具機執行該次循圓測試時的該實際循圓軌跡的實際半徑ra與在開始該次循圓測時前所設定之預設循圓軌跡的預設半徑rd二者之差值所決定; 該半徑偏差量
    Figure 109102735-A0305-02-0021-3
    n為取得該量測誤差量的次數; 該軸偏置量
    Figure 109102735-A0305-02-0021-4
    E m’ 為該量測誤差量Em的單軸分量; 該修正後軸座標值可透過下列公式計算:修正後第1軸座標值
    Figure 109102735-A0305-02-0021-9
    =-第1軸偏置量Ad1+(該預設半徑rd+該量測誤差量Em-該半徑偏差量Rd)×cos θ,修正後第2軸座標值
    Figure 109102735-A0305-02-0021-10
    =-第2軸偏置量Ad2+(該預設半徑rd+該量測誤差量Em-該半徑偏差量Rd)×sin θ,且θ介於0~360度之間;以及該修正誤差量Ec可透過下列公式計算:
    Figure 109102735-A0305-02-0021-2
  3. 如請求項2所述的工具機調整方法,其中由該量測誤差量Em判斷該工具機的誤差狀況的步驟更包括: 由該修正誤差量Ec隨時間變化之一關係圖,找出該工具機執行該循圓測試時的過象限起始時點A與尖角結束時點B;以及取得該修正誤差量Ec於過象限起始時點A時之A點誤差量EcA、該修正誤差量Ec於該尖角結束時點B時之B點誤差量EcB,並計算該A點誤差量EcA與該B點誤差量EcB之差值以得到該工具機執行該循圓測試的背隙量,其中該背隙量反應該工具機的該誤差狀況。
  4. 如請求項3所述的工具機調整方法,其中由該量測誤差量Em判斷該工具機的誤差狀況的步驟更包括:取得該修正誤差量Ec最大值之最大誤差量EcM;以及計算該最大誤差量EcM與該B點誤差量EcB之差值以得到該工具機執行該循圓測試的尖角突起量,其中該尖角突起量反應該工具機的該誤差狀況。
  5. 一種工具機調整系統,用以調整一工具機,包括:記憶體,用以儲存誤差分析模組與誤差補償模組;以及處理器,耦接記憶體,並用以執行該誤差分析模組與該誤差補償模組,其中,該處理器執行該誤差分析模組以執行以下步驟:由一量測儀器取得一量測誤差量Em,且該量測誤差量Em是由該工具機執行一循圓測試時實際循圓軌跡與預設循圓軌跡之差異所決定;以及由該量測誤差量Em,判斷該工具機的誤差狀況;以及該處理器執行該誤差補償模組以執行以下步驟: 判斷該誤差狀況是否小於一設定目標,若否則依該誤差狀況決定一補償參數,以及提供該補償參數給該工具機的一控制器來設定該補償參數,以使該工具機依所設定之該補償參數開始另一循圓測試並重複上述步驟,直到判斷該誤差狀況小於該設定目標;以及若判斷該誤差狀況小於該設定目標,通知該工具機的該控制器結束該循圓測試並完成調整該工具機。
  6. 如請求項5所述的工具機調整系統,其中該處理器執行該誤差分析模組更用以執行以下步驟:由該量測誤差量Em,計算半徑偏差量Rd與軸偏置量Ad;由該半徑偏差量Rd與該軸偏置量Ad,計算修正後軸座標值;以及由修正後軸座標值,計算修正誤差量Ec,其中,量測誤差量Em由該工具機執行該次循圓測試時的該實際循圓軌跡的實際半徑ra與在開始該次循圓測時前所設定之預設循圓軌跡的預設半徑rd二者之差值所決定; 該半徑偏差量
    Figure 109102735-A0305-02-0023-5
    n為取得該量測誤差量的次數; 該軸偏置量
    Figure 109102735-A0305-02-0023-6
    E m’ 為該量測誤差量Em的單軸分量; 該修正後軸座標值可透過下列公式計算:修正後第1軸座標值
    Figure 109102735-A0305-02-0023-8
    =-第1軸偏置量Ad1+(該預設半徑rd+該量測誤差量Em-該半徑偏差量Rd)×cos θ, 修正後第2軸座標值
    Figure 109102735-A0305-02-0024-11
    =-第2軸偏置量Ad2+(該預設半徑rd+該量測誤差量Em-該半徑偏差量Rd)×sin θ,且θ介於0~360度之間;以及該修正誤差量Ec可透過下列公式計算:
    Figure 109102735-A0305-02-0024-7
  7. 如請求項6所述的工具機調整系統,其中該處理器執行該誤差分析模組更用以執行以下步驟:由該修正誤差量Ec隨時間變化之一關係圖,找出該工具機執行該循圓測試時的過象限起始時點A與尖角結束時點B;以及取得該修正誤差量Ec於過象限起始時點A時之A點誤差量EcA、該修正誤差量Ec於該尖角結束時點B時之B點誤差量EcB,並計算該A點誤差量EcA與該B點誤差量EcB之差值以得出該工具機執行該循圓測試的背隙量,其中該背隙量反應該工具機的該誤差狀況。
  8. 如請求項6所述的工具機調整系統,其中該處理器執行該誤差分析模組更用以執行以下步驟:取得該修正誤差量Ec最大值之最大誤差量EcM;以及 由該最大誤差量EcM與該B點誤差量EcB之差值計算該工具機執行該循圓測試的尖角突起量,其中該尖角突起量反應該工具機的該誤差狀況。
  9. 如請求項5所述的工具機調整系統,其中該處理器執行該誤差補償模組更用以執行以下步驟:判斷該誤差狀況非小於該設定目標且判斷該誤差狀況為象限相關,若該誤差狀況為象限內凹,則依該誤差狀況決定該補償參數為補償時間,且設定該補償參數為縮短補償時間;若該誤差狀況為象限突起,則依該誤差狀況決定該補償參數為補償量,且設定該補償參數為增加補償量。
  10. 如請求項5所述的工具機調整系統,其中該處理器執行該誤差補償模組更用以執行以下步驟:依對應多個速度分別執行之該循圓測試所取得之多個量測誤差量,決定多個補償參數;依該等補償參數,決定最終補償參數;以及提供該最終補償參數該工具機的該控制器,以完成調整該工具機。
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