專利名稱：工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)及其補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是與工具機(jī)有關(guān)，更詳而言之是指一種工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)及其補(bǔ)償方法。
按，為獲致符合一定尺寸規(guī)格的零件，用來加工的工具機(jī)其組成構(gòu)件必須具有極佳的穩(wěn)定性，始可依設(shè)定的動(dòng)作加工出預(yù)定尺寸的零件。惟，傳統(tǒng)工具母機(jī)對待加工物件加工時(shí)，其與該待加工物件接觸的構(gòu)件或者與該構(gòu)件相關(guān)連的其余零組件常會由于溫度變化的因素(零件加工時(shí)所產(chǎn)生的熱量變化)而產(chǎn)生膨脹或收縮，進(jìn)而造成該等構(gòu)件尺寸的變化，而導(dǎo)致其定位產(chǎn)生誤差，如此一來，將造成待加工物件無法依據(jù)所需的精密度予以加工，而獲得符合尺寸精密度要求的容件。
本發(fā)明的主要目的即在提供一種工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)及其補(bǔ)償方法，其可補(bǔ)償工具機(jī)預(yù)定構(gòu)件因溫度變化所造成的位置變化量，以便使工具機(jī)可精確地加工，而獲致精密度佳的產(chǎn)品。
緣是，為達(dá)成前述的目的，本發(fā)明是提供一種工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)及其補(bǔ)償方法，該溫度補(bǔ)償系統(tǒng)包含有一溫度感測裝置，設(shè)置于工具機(jī)的預(yù)定構(gòu)件表面，用以感測該構(gòu)件表面的溫度變化，并予以轉(zhuǎn)化為電氣訊號；一訊號處理裝置，連接于該溫度感測裝置輸出端，用以放大自該溫度感測裝置傳送至的電氣訊號，并過濾雜訊、轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號；一驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置于工具機(jī)的數(shù)值控制器內(nèi)并連接該訊號處理裝置，用以將該訊號處理裝置輸出的數(shù)字訊號轉(zhuǎn)換為模擬訊號及對應(yīng)的溫度讀數(shù)，并依據(jù)該溫度讀數(shù)與構(gòu)件伸長量的關(guān)系演算出構(gòu)件伸長量的變化值，進(jìn)而更新該控制器的參數(shù)表，促使該控制器修正該構(gòu)件的加工位置。
其中該溫度感測裝置是包含感測器、信號線及感測頭等構(gòu)件，該感測器是用以將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電氣訊號，該溫度感測裝置的溫度量測范圍是介于0℃至1000℃之間。
其中該訊號處理裝置包含訊號放大模組、RS-485線路、信號轉(zhuǎn)換器、RS-232線路等構(gòu)件，該信號轉(zhuǎn)換器是用以將RS-485信號轉(zhuǎn)換為RS-232信號。
其中該數(shù)值控制器是開放式控制器。
其中該數(shù)值控制器是封閉式控制器。
該溫度補(bǔ)償方法是包含以下步驟a)將一溫度感測裝置的感測頭設(shè)置于一工具機(jī)構(gòu)件上；b)使用該溫度感測裝置檢測出該構(gòu)件的溫度值，并將該溫度值轉(zhuǎn)換為模擬訊號；c)使用一訊號處理裝置將該類比訊號轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號；d)使用一驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行將該數(shù)字訊號轉(zhuǎn)換為模擬訊號及對應(yīng)的溫度讀數(shù)，以及依據(jù)該溫度讀數(shù)與構(gòu)件伸長量的關(guān)系演算出構(gòu)件伸長量的變化值的動(dòng)作，并更新該工具機(jī)的數(shù)值控制器內(nèi)原設(shè)定的參數(shù)表，用以改變構(gòu)件的加工位置。
以下，茲舉本發(fā)明一較佳實(shí)施例，并配合圖式做進(jìn)一步的詳細(xì)說明如后，其中

圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電路示意圖。
圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中信號處理及資料擷取模組的電路示意圖。
圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中A/D轉(zhuǎn)換器的電路圖。
圖4是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換器的電路圖。
圖5是本發(fā)明溫度補(bǔ)償方法的流程圖。
請參閱圖1至圖4所示，本發(fā)明一較佳實(shí)施例的溫度補(bǔ)償系統(tǒng)是設(shè)置于一工具機(jī)上，其是由一溫度感測裝置、一訊號處理裝置及一驅(qū)動(dòng)軟件所組成。
該溫度感測裝置，包含有感測器、信號線及感測頭等習(xí)知構(gòu)件，該信號線是連接該感測器，該感測頭是設(shè)置于信號線未端，該感測器是可將該感測頭探知的溫度值轉(zhuǎn)化為模擬訊號；此外，本發(fā)明該溫度感測裝置的溫度量測范圍是設(shè)定為介于0℃至1000℃之間。
該訊號處理裝置，是連接該感測器，包含訊號放大模組、RS-485線路、信號轉(zhuǎn)換器、RS-232線路等構(gòu)件；該訊號放大模組、信號轉(zhuǎn)換器(RS-485/RS-232 Converter)是習(xí)知構(gòu)件，該訊號放大模組是用以將自該感測器輸出的微弱模擬訊號放大，并過濾雜訊，該信號轉(zhuǎn)換器(RS-485/RS-232Converter)是用以將RS-485訊號轉(zhuǎn)換為RS-232訊號；其中，RS-485及RS-232是習(xí)知美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)所發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)介面規(guī)格，此處不予詳述。
該驅(qū)動(dòng)裝置，是一驅(qū)動(dòng)軟件，設(shè)置于工具機(jī)的數(shù)值控制器內(nèi)，其具有可根據(jù)電氣訊號與溫度的關(guān)系及溫度與構(gòu)件伸長量的關(guān)系而計(jì)算出構(gòu)件伸長量的程序，該程序并可更新該數(shù)值控制器的參數(shù)表，藉以使該數(shù)值控制器改變該構(gòu)件的加工位置；其中，該數(shù)值控制器是PC-Based開放式控制器。
請參閱圖5所示，本發(fā)明的溫度補(bǔ)償方法是包含以下主要步驟本發(fā)明方法的第一步驟是將該感測頭設(shè)置于欲觀察的工具機(jī)構(gòu)件上，如磨床的主軸。
本發(fā)明方法的第二步驟是藉由該感測頭檢測該構(gòu)件的溫度值，并藉由該感測器將溫度值轉(zhuǎn)換為模擬訊號。
本發(fā)明方法的第三步驟是使用該訊號處理裝置執(zhí)行將該模擬訊號轉(zhuǎn)換為RS-232訊號的動(dòng)作，其轉(zhuǎn)換過程如下該模擬訊號是傳送至該訊號處理裝置的訊號放大模組，藉由該模組將訊號放大，并執(zhí)行過濾雜質(zhì)的動(dòng)作，再經(jīng)RS-485/RS-232信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為RS-232訊號。
本發(fā)明方法的最后步驟是藉由輸送至數(shù)值控制器的訊號驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)裝置，使該驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行依據(jù)電氣訊號與溫度的關(guān)系及溫度值與構(gòu)件伸長量的變化關(guān)系計(jì)算出構(gòu)件伸長量的變化值的動(dòng)作，再更新該數(shù)值控制器內(nèi)原定的參數(shù)表，以便修正該構(gòu)件的加工位置。
藉此，本發(fā)明可有效地促使工具機(jī)的加工動(dòng)作更為確實(shí)、精準(zhǔn)，而獲致尺寸精度佳的制品。
值得一提的是，本發(fā)明的溫度補(bǔ)償系統(tǒng)及其補(bǔ)償方法是可使用于各型工具母機(jī)上，如磨床、銑床及車床…等，以便可藉由增進(jìn)各型工具母機(jī)的加工精度而全面提升業(yè)界的制造技術(shù)。
綜上所陳，本發(fā)明所提供的一種工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)及其補(bǔ)償方法，其可補(bǔ)償工具機(jī)零組件因溫度變化所造成的變形量，以便使工具機(jī)精確地加工；緣是，本發(fā)明確實(shí)符合發(fā)明專利的要件，爰依法提出申請，祈請貴審查委員詳為審視，并早日賜準(zhǔn)專利為禱。
權(quán)利要求
1.一種工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，包含有一溫度感測裝置，設(shè)置于工具機(jī)的預(yù)定構(gòu)件表面，用以感測該構(gòu)件表面的溫度變化，并予以轉(zhuǎn)化為電氣訊號；一訊號處理裝置，連接于該溫度感測裝置輸出端，用以放大自該溫度感測裝置傳送至的電氣訊號，并過濾雜訊、轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號；一驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)置于工具機(jī)的數(shù)值控制器內(nèi)并連接該訊號處理裝置，用以依據(jù)溫度讀數(shù)與構(gòu)件伸長量的關(guān)系演算出構(gòu)件伸長量的變化值，進(jìn)而更新該控制器的參數(shù)表，促使該控制器修正該構(gòu)件的加工位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，其中該溫度感測裝置是包含感測器、信號線及感測頭等構(gòu)件，該感測器是用以將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電氣訊號，該溫度感測裝置的溫度量測范圍是介于0℃至1000℃之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，其中該訊號處理裝置包含訊號放大模組、RS-485線路、信號轉(zhuǎn)換器、RS-232線路等構(gòu)件，該信號轉(zhuǎn)換器是用以將RS-485信號轉(zhuǎn)換為RS-232信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，其中該數(shù)值控制器是開放式控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，其中該數(shù)值控制器是封閉式控制器。
6.一種工具機(jī)溫度補(bǔ)償方法，其主要步驟是包含有a)將一溫度感測裝置的感測頭設(shè)置于一工具機(jī)構(gòu)件上；b)使用該溫度感測裝置檢測出該構(gòu)件的溫度值，該溫度感測裝置可將該溫度值轉(zhuǎn)換為模擬訊號；c)使用一訊號處理裝置將該模擬訊號轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號；d)使用一驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行將該數(shù)字訊號依據(jù)該溫度值與構(gòu)件伸長量的關(guān)系演算出構(gòu)件伸長量的動(dòng)作，并更新該工具機(jī)的數(shù)值控制器內(nèi)原設(shè)定的參數(shù)表，用以改變構(gòu)件的加工位置。
全文摘要
一種工具機(jī)溫度補(bǔ)償系統(tǒng)及其補(bǔ)償方法,溫度補(bǔ)償系統(tǒng)包含有一溫度感測裝置,設(shè)置于工具機(jī)的預(yù)定構(gòu)件表面,將溫度轉(zhuǎn)化為電氣訊號;一訊號處理裝置,連接于溫度感測裝置輸出端,過濾雜訊、轉(zhuǎn)換為數(shù)字訊號;一驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于工具機(jī)的數(shù)值控制器內(nèi)并連接訊號處理裝置,用以將訊號處理裝置輸出的數(shù)字訊號依據(jù)溫度讀數(shù)與構(gòu)件伸長量的關(guān)系演算出構(gòu)件伸長量的變化值,進(jìn)而更新控制器的參數(shù)表,促使控制器修正該構(gòu)件的加工位置。
文檔編號B23Q15/00GK1277908SQ9910906
公開日2000年12月27日 申請日期1999年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月16日
發(fā)明者鄭謙穎 申請人:福裕事業(yè)股份有限公司