專利名稱：計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)及其加減速度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工具機(jī)及其加減速規(guī)劃方法，特別是涉及一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)及 其加減速方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，就工具機(jī)械而言，已經(jīng)由數(shù)值控制(Numerical Control)技術(shù)轉(zhuǎn) 變?yōu)橛?jì)算機(jī)數(shù)值控制(Computerized Numerical Control)技術(shù)，就計(jì)算機(jī)數(shù)值工具機(jī)而言， 即是利用計(jì)算機(jī)數(shù)值控制系統(tǒng)(Computerized Numerical Control System)結(jié)合工具機(jī)機(jī) 械動(dòng)作，并借著輸入數(shù)據(jù)編碼以控制工具機(jī)對(duì)加工件的動(dòng)作控制，而由于目前對(duì)于工具機(jī)系 統(tǒng)的功能性要求越來(lái)越高，除了要求計(jì)算機(jī)體積及驅(qū)動(dòng)設(shè)備更加縮小，亦希望能越來(lái)越精密 ，故對(duì)于提升加減速速度的規(guī)劃的技術(shù)，即為計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的要項(xiàng)之一。
請(qǐng)參照?qǐng)Dl所示，現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)l包括一輸入單元ll、 一移動(dòng)單元 12及一驅(qū)動(dòng)單元13;移動(dòng)單元12耦接于輸入單元11及驅(qū)動(dòng)單元13之間，輸入單元ll依序接收 一數(shù)據(jù)信號(hào)D1并轉(zhuǎn)換為一編碼信號(hào)D2，且編碼信號(hào)D2為一速度信號(hào)(如圖2A所示)。移動(dòng)單元 12包括依次串聯(lián)耦接的第一濾波器121、第二濾波器122及第三濾波器123，濾波器121、 122 、123具有若干權(quán)重值K0至K3n-l及若干緩存器Rl至R9(如圖2B所示)，而各權(quán)重值K0至K3n-l 皆為固定值，緩存器Rl至R9的個(gè)數(shù)與權(quán)重值K0至K3n-l的總和及計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)l此次 加工的一加減速度時(shí)間T1相對(duì)應(yīng)。
移動(dòng)單元12藉由第一濾波器121、第二濾波器122及第三濾波器123將編碼信號(hào)D2轉(zhuǎn)換為 若干加減速度信號(hào)D3(如圖2C所示)。驅(qū)動(dòng)單元13則依據(jù)各加減速度信號(hào)D3以驅(qū)動(dòng)工具機(jī)1的 馬達(dá)14的轉(zhuǎn)速及方向。
上述計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)l的作動(dòng)舉例如下編碼信號(hào)D2的值為30單位(如圖2A所示) ，各權(quán)重值K0至K3n-l均為l單位(如圖2B所示)，而各濾波器121、 122、 123分別以具有3個(gè)緩 存器為例，即各濾波器121、 122、 123分別具有加減速度時(shí)間T1為3單位。
對(duì)于加減速規(guī)劃而言，通常藉由移動(dòng)平均法的方式，即第一濾波器121接收編碼信號(hào)D2 后，于每隔一個(gè)加減速度時(shí)間T1內(nèi)將編碼信號(hào)D2分別與權(quán)重值K0至Kn-l中的對(duì)應(yīng)一個(gè)經(jīng)由計(jì) 算及加總后，算出1個(gè)加減速度時(shí)間單位的速度為一第一速度信號(hào)V1，并送至第二濾波器 122，而第二濾波器122及第三濾波器123亦分別使用移動(dòng)平均法以分別得到一第二速度信號(hào)V2及加減速度D3，即總共使用三次移動(dòng)平均法，使編碼信號(hào)D2轉(zhuǎn)換為加減速度信號(hào)D3(如圖 2C所示)。
然而，對(duì)于使用移動(dòng)平均法而言，每使用一次時(shí)，便會(huì)使整體落后一倍的加減速度時(shí)間 Tl(如圖3所示)，而曲線A、 B及C分別為經(jīng)過(guò)第一次、第二次及第三次移動(dòng)平均法后的速度曲 線，亦即工具機(jī)經(jīng)過(guò)3倍的加減速度時(shí)間T1才會(huì)到達(dá)穩(wěn)定作動(dòng)，且無(wú)法依加工情況改變速度 曲線的形狀，即使用三次后的速度曲線必為鐘形曲線(如圖2C及圖3所示)，故除了設(shè)定加減 速度時(shí)間T1，并無(wú)其它使用彈性，此外，此種方法會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差，且使急沖度(jerk)的 曲線的E部分較為尖銳(圖4所示)，甚至因加速距離過(guò)短，導(dǎo)致無(wú)法加速至最高速度而產(chǎn)生軌 跡誤差。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種僅使用一次加減速速度規(guī)劃，可得到不同加減速度性能 ，以符合不同加工需求的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)。
一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加減速度方法，包含下列步驟接收一加減速時(shí)間信號(hào)及 一速度信號(hào)，加減速時(shí)間信號(hào)被分為若干個(gè)取樣時(shí)間；加減速時(shí)間信號(hào)在若干個(gè)取樣時(shí)間中 分別經(jīng)由一第一函數(shù)式及一第二函數(shù)式計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的若干個(gè)相異的第一權(quán)重值及若干個(gè)相 異的第二權(quán)重值；判斷速度信號(hào)的一速度變化量為零值、正值或負(fù)值；當(dāng)速度變化量為零值 時(shí)，則將速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為一控制工具機(jī)馬達(dá)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；當(dāng)速度變化量為正值時(shí)，則將 速度信號(hào)與若干個(gè)第一權(quán)重值相乘積以得到若干個(gè)加速度信號(hào)，并將所述若干個(gè)加速度信號(hào) 轉(zhuǎn)換為控制工具機(jī)馬達(dá)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及當(dāng)速度變化量為負(fù)值時(shí)，則將速度信號(hào)與若干 個(gè)第二權(quán)重值相乘積以得到若干個(gè)減速度信號(hào)，并將所述若干個(gè)減速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制工具 機(jī)馬達(dá)的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)，包含一輸入單元、 一控制單元、以及一驅(qū)動(dòng)單元。其中， 輸入單元用于接收一加減速時(shí)間信號(hào)及一速度信號(hào)，加減速時(shí)間信號(hào)被分為若干個(gè)取樣時(shí)間 ?？刂茊卧糜谠诩訙p速時(shí)間信號(hào)的若干個(gè)取樣時(shí)間中分別經(jīng)由一第一函數(shù)及一第二函數(shù)得 到若干個(gè)對(duì)應(yīng)的第一權(quán)重值及第二權(quán)重值，并將速度信號(hào)分別與若干個(gè)第一權(quán)重值及所述的 第二權(quán)重值相乘積以分別得到若干個(gè)加速度信號(hào)及若干個(gè)減速度信號(hào)。驅(qū)動(dòng)單元用于將速度 信號(hào)、所述的加速度信號(hào)及所述的減速度信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)、 一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào) 及一第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)，馬達(dá)與驅(qū)動(dòng)單元耦接，驅(qū)動(dòng)單元依據(jù)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)或第 三驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)及控制工具機(jī)的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速及方向。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)及其加減速度方法，藉由控制單元透過(guò)第一函數(shù)及第二函數(shù)配合加減速時(shí)間計(jì)算以得到若干個(gè)相異的第一權(quán)重值及若干個(gè)相異第 二權(quán)重值，并判斷速度信號(hào)的速度變化量以選擇輸出速度信號(hào)、加速度信號(hào)或減速度信號(hào)至 驅(qū)動(dòng)單元以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。亦即本發(fā)明僅使用第一函數(shù)及第二函數(shù)得到若干個(gè)相異的第一權(quán)重值 及第二權(quán)重值，不需像現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)需使用三個(gè)濾波器作三次移動(dòng)平均 法，且其權(quán)重值皆為相同固定值。此種方式，不僅只需進(jìn)行一次加減速度規(guī)劃即可達(dá)到三次 移動(dòng)平均法的效果，更因第一函數(shù)及第二函數(shù)皆為正弦函數(shù)式，故計(jì)算后亦得到弦波曲線， 而可有效控制急沖量(jerk)，此外，更能有效控制加減速時(shí)間信號(hào)，避免造成大量的時(shí)間延 遲，進(jìn)而達(dá)到加工精密度及產(chǎn)品質(zhì)量的提升。
下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述
圖l現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A為圖1所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的速度信號(hào)的波形圖。
圖2B為圖1所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的第一濾波器、第二濾波器及第三濾波器的示意圖。
圖2C為圖1所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加減速度信號(hào)的波形圖。
圖3為圖1所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加減速度信號(hào)的曲線圖。
圖4為圖1所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的急沖度的曲線圖。
圖5為本發(fā)明計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的速度信號(hào)的波形圖。
圖7為圖5所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的第一權(quán)重值的波形圖。
圖8為圖5所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的第二權(quán)重值的波形圖。
圖9為圖5所示計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)經(jīng)由加減速度規(guī)劃后的加速度信號(hào)、減速度信號(hào)及 速度信號(hào)的波形圖。
圖10為本發(fā)明計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加減速度方法的較佳實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，本實(shí)施方式中的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2包含一輸入單元21、 一控制單 元22、 一儲(chǔ)存單元23、 一驅(qū)動(dòng)單元24、 一馬達(dá)25及一加工平臺(tái)26。
輸入單元21接收一加減速時(shí)間信號(hào)D4及一速度信號(hào)D5，速度信號(hào)D5在本實(shí)施方式中為一 切線速度信號(hào)(如圖6所示)，加減速時(shí)間信號(hào)D4被分為若干個(gè)取樣時(shí)間(如圖7與圖8所示)； 此外，加減速時(shí)間信號(hào)D4及速度信號(hào)D5可由使用者設(shè)定、外部輸入或于計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2內(nèi)部預(yù)先設(shè)定。
請(qǐng)?jiān)偻瑫r(shí)參照?qǐng)D5、圖7與圖8所示，控制單元22與輸入單元21耦接，其具有一第一函數(shù) F1及一第二函數(shù)F2，控制單元22通過(guò)輸入單元21接收加減速時(shí)間信號(hào)D4及速度信號(hào)D5后，將 加減速時(shí)間信號(hào)D4經(jīng)由第一函數(shù)F1計(jì)算而得到若干個(gè)相異的第一權(quán)重值WA(如圖7所示)，第 一函數(shù)F1的公式
,1)= 0.5[sin(別+爭(zhēng)+l]
其中f(wl)為各第一權(quán)重值WA， ei范圍為0至i:/2，意即于加減速時(shí)間信號(hào)D4中每間隔
一個(gè)取樣時(shí)間Ts在e i的范圍中取一個(gè)e i值計(jì)算對(duì)應(yīng)所述的e i值的第一權(quán)重值WA。
而加減速時(shí)間信號(hào)D4亦經(jīng)由第二函數(shù)F2計(jì)算而得到若干個(gè)相異的第二權(quán)重值WS(如圖8所
示)，且第二函數(shù)F2的公式
/(w2) = O.X 52+ ，) + 1]
其中f(w2)為各第二權(quán)重值WS， e2范圍為0至i:/2，意即于加減速時(shí)間信號(hào)D4中每間隔
一個(gè)取樣時(shí)間Ts在e 2的范圍中取一個(gè)e 2值計(jì)算對(duì)應(yīng)所述的e 2值的第二權(quán)重值ws。
此外，控制單元22還判斷速度信號(hào)D5的速度變化量AV為零值、正值或負(fù)值，速度變化 量A V為本次的速度信號(hào)D5與前次的速度信號(hào)D5的差值。
當(dāng)速度變化量AV為零值時(shí)，控制單元22輸出本次的速度信號(hào)D5;當(dāng)速度變化量AV為正 值時(shí)，控制單元22使本次的速度信號(hào)D5分別與各第一權(quán)重值WA相乘積以得到并輸出若干個(gè)加 速度信號(hào)D6;當(dāng)速度變化量AV為負(fù)值時(shí)，控制單元22使本次的速度信號(hào)D5分別與各第二權(quán) 重值WS相乘積以得到并輸出若干個(gè)減速度信號(hào)D7。本實(shí)施方式中控制單元22為可編程的控制 單元22，且可為一控制器、 一處理器、 一微處理器或一微處理芯片，而加速度信號(hào)D6及減速 度信號(hào)D7分別為一速度信號(hào)。
儲(chǔ)存單元23與控制單元22耦接，儲(chǔ)存單元23用以儲(chǔ)存各第一權(quán)重值WA及各第二權(quán)重值 WS，其可為一內(nèi)存或一緩存器。
驅(qū)動(dòng)單元24與控制單元22耦接，用以接收速度信號(hào)D5、加速度信號(hào)D6及減速度信號(hào)D7并 分別將其轉(zhuǎn)換為一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、 一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2及一第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR3。驅(qū)動(dòng)單元 24可為一運(yùn)動(dòng)控制器(exquisite position control and inputs/outputs， EPCIO)或一運(yùn)動(dòng) 軸卡，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2及第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR3為一脈波值或一電壓值。
馬達(dá)25分別與加工平臺(tái)26及驅(qū)動(dòng)單元24耦接，驅(qū)動(dòng)單元24依據(jù)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、第二 驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2或第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR3驅(qū)動(dòng)馬達(dá)25的轉(zhuǎn)速及方向，以使馬達(dá)25移動(dòng)加工平臺(tái)26。
為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚，以下將列舉一實(shí)例以說(shuō)明依本發(fā)明較佳實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2的作動(dòng)(如圖5所示)，且藉由一使用者自外部設(shè)定及輸入速度信號(hào)D5及加減 速時(shí)間信號(hào)D4。
當(dāng)計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2開(kāi)始運(yùn)作時(shí)，先藉由輸入單元21接收加減速時(shí)間信號(hào)D4并送 至控制單元22，加減速時(shí)間信號(hào)D4被分為5個(gè)取樣時(shí)間Ts(如圖7及圖8所示)，而控制單元22 則使加減速時(shí)間信號(hào)D4在5個(gè)取樣時(shí)間Ts中經(jīng)由第一函數(shù)Fl得到對(duì)應(yīng)的5個(gè)第一權(quán)重值WAl、 WA2、 WA3、 WA4、 WA5，分別為O. 095、 0.345、 0.654、 0. 904及1 (如圖7所示)，另外，控制單 元22亦使加減速時(shí)間信號(hào)D4在5個(gè)取樣時(shí)間Ts中經(jīng)由第二函數(shù)F2得到對(duì)應(yīng)的5個(gè)第二權(quán)重值 WS1、 WS2、 WS3、 WS4、 WS5，分別為l、 0.904、 0.654、 0. 345及0. 095 (如圖8所示)，并將各 第一權(quán)重值WA1、 WA2、 WA3、 WA4、 WA5及各第二權(quán)重值WS1、 WS2、 WS3、 WS4、 WS5儲(chǔ)存至儲(chǔ)存 單元23中。
請(qǐng)參照?qǐng)D6所示，同時(shí)，計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2亦開(kāi)始進(jìn)行加減速規(guī)劃，且控制單元 22即持續(xù)監(jiān)測(cè)速度信號(hào)D5是否有變化，即監(jiān)測(cè)速度變化量AV;當(dāng)時(shí)間值為l時(shí)，輸入單元21 開(kāi)始接收速度信號(hào)D5，故速度信號(hào)D5由0急升至10單位，即速度變化量AV為正值，控制單元 22將速度信號(hào)D5分別與各第一權(quán)重值WA1、 WA2、 WA3、 WA4、 WA5相乘積以得到并輸出加速度 信號(hào)D6分別為0.9、 3.4、 6.5、 9及10 (如圖9所示)至驅(qū)動(dòng)單元24，而驅(qū)動(dòng)單元24則將加速度 信號(hào)D6轉(zhuǎn)換為第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)25來(lái)移動(dòng)加工平臺(tái)26。
接著，因輸入單元21繼續(xù)接收速度信號(hào)D5，故當(dāng)時(shí)間值為l后至?xí)r間值為ll之前，此段 時(shí)間速度信號(hào)D5皆為10單位(如圖6所示)，而速度變化量AV皆為零值，控制單元22直接輸出 速度信號(hào)D5至驅(qū)動(dòng)單元24，以轉(zhuǎn)換為第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)25。
最后，當(dāng)時(shí)間值為ll時(shí)，速度信號(hào)D5停止送入輸入單元21，則速度信號(hào)D5由10單位急降 至0單位(如圖6所示)，即速度變化量AV為負(fù)值，控制單元22將速度信號(hào)D5分別與各第二權(quán) 重值WS1、 WS2、 WS3、 WS4、 WS5相乘積以得到并輸出減速度信號(hào)D7分別為10、 9、 6.5、 3. 4及 0. 9 (如圖9所示)至驅(qū)動(dòng)單元24，而驅(qū)動(dòng)單元24則將減速度信號(hào)D7轉(zhuǎn)換為第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR3以 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)25來(lái)移動(dòng)加工平臺(tái)26。
此外，控制單元22在計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2中斷運(yùn)作前，亦會(huì)持續(xù)監(jiān)測(cè)速度變化量A V，直至計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2運(yùn)作停止為止。
故本實(shí)施方式僅需藉由一次加減速度規(guī)劃，即藉由第一函數(shù)F1及第二函數(shù)F2就可得到與 現(xiàn)有技術(shù)相同的效果。
另外，請(qǐng)參照?qǐng)D10所示，依本發(fā)明較佳實(shí)施方式的加減速度方法應(yīng)用在上述(如圖5所示 )計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2，包括如下的步驟
8步驟SOl，工具機(jī)2的輸入單元21接收加減速時(shí)間信號(hào)D4及速度信號(hào)D5，所述加減速時(shí)間 信號(hào)D4被分為5個(gè)取樣時(shí)間Ts。
步驟S02，工具機(jī)2的控制單元21將加減速時(shí)間信號(hào)D4在5個(gè)取樣時(shí)間Ts中分別經(jīng)由 第一函數(shù)及第二函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的5個(gè)相異的第一權(quán)重值及5個(gè)相異的第二權(quán)重值。其中第一函 數(shù)的公式
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中f(wl)為第一權(quán)重值，9 l的范圍為0至i:/2，第二函數(shù)的公式
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中f(w2)為第二權(quán)重值，e2的范圍為0至i:/2。
步驟S03，工具機(jī)2的控制單元21判斷速度信號(hào)D5的速度變化量為零值、正值或負(fù)值，其 中速度變化量為本次的速度信號(hào)與前次的速度信號(hào)的差值。 步驟S04，當(dāng)速度變化量為零值，則直接輸出速度信號(hào)D5。
步驟S05，當(dāng)速度變化量為正值，則將本次的速度信號(hào)與每一個(gè)第一權(quán)重值相乘積以得 到并輸出若干個(gè)加速度信號(hào)D6 。
步驟S06，當(dāng)速度變化量為負(fù)值，則將本次的速度信號(hào)與每一個(gè)第二權(quán)重值相乘積以得 到并輸出若干個(gè)減速度信號(hào)D7。
當(dāng)步驟S07，工具機(jī)2的驅(qū)動(dòng)單元24將所述的速度信號(hào)D5、加速度信號(hào)D6及減速度信號(hào) D7分別轉(zhuǎn)換并輸出為一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR1、 一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR2及一第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)DR3以驅(qū)動(dòng) 并控制加工平臺(tái)26的馬達(dá)25。
當(dāng)計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2繼續(xù)運(yùn)作時(shí)，則返回步驟S03繼續(xù)進(jìn)行，直至計(jì)算機(jī)數(shù) 值控制工具機(jī)2停止運(yùn)作。
由于依本發(fā)明較佳實(shí)施方式的加減速度方法可應(yīng)用于前述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2， 而且上述加減速度方法的可能實(shí)施方式與功效已于前述實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)2 中討論過(guò)，故于此不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加減速度方法，包含下列步驟接收一加減速時(shí)間信號(hào)及一速度信號(hào)，所述的加減速時(shí)間信號(hào)被分為若干個(gè)取樣時(shí)間；所述的加減速時(shí)間信號(hào)在所述若干個(gè)取樣時(shí)間中分別經(jīng)由一第一函數(shù)及一第二函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的若干個(gè)相異的第一權(quán)重值及若干個(gè)相異的第二權(quán)重值，其中所述的第一函數(shù)的公式<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>f</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>w</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.5</mn><mo>[</mo><mi>sin</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>θ</mi> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mfrac><mrow> <mn>3</mn> <mi>π</mi></mrow><mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>]</mo> </mrow>]]></math></maths>其中f(w1)為所述的第一權(quán)重值，θ1的范圍為0至π/2，所述的第二函數(shù)的公式<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>f</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>w</mi> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.5</mn><mo>[</mo><mi>sin</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>θ</mi> <mn>2</mn> <mo>+</mo> <mfrac><mi>π</mi><mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>]</mo> </mrow>]]></math></maths>其中f(w2)為所述的第二權(quán)重值，θ2的范圍為0至π/2；判斷所述的速度信號(hào)的速度變化量為零值、正值或負(fù)值；當(dāng)所述的速度變化量為零值時(shí)，則將所述的速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為一控制工具機(jī)馬達(dá)的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)；當(dāng)所述的速度變化量為正值時(shí)，則將所述的速度信號(hào)與所述若干個(gè)第一權(quán)重值相乘積以得到若干個(gè)加速度信號(hào)，并將所述若干個(gè)加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述的控制工具機(jī)馬達(dá)的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及當(dāng)所述的速度變化量為負(fù)值時(shí)，則將所述的速度信號(hào)與所述若干個(gè)第二權(quán)重值相乘積以得到若干個(gè)減速度信號(hào)，并將所述若干個(gè)減速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述的控制工具機(jī)馬達(dá)的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求l所述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加減速度方法，其 特征在于所述的速度信號(hào)為一切線速度信號(hào)。
3.如權(quán)利要求l所述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加減速度方法，其 特征在于所述的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)、所述的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)及所述的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)為脈波值或電壓值。
4.一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)，包含 一輸入單元，用于接收一加減速時(shí)間信號(hào)及一速度信號(hào)，所述的加減速時(shí)間信號(hào)被分 為若干個(gè)取樣時(shí)間；一控制單元，用于在所述的加減速時(shí)間信號(hào)的若干個(gè)取樣時(shí)間中分別經(jīng)由一第一函數(shù)及一第二函數(shù)得到若干個(gè)對(duì)應(yīng)的第一權(quán)重值及第二權(quán)重值，并將所述的速度信號(hào)分別與所述若干個(gè)第一權(quán)重值及第二權(quán)重值相乘積以分別得到若干個(gè)加速度信號(hào)及若干個(gè)減速度信號(hào)，其中所述的第一函數(shù)的公式<formula>formula see original document page 3</formula>其中f(wl)為所述的第一權(quán)重值，9 l的范圍為0至i:/2，所述的第二函數(shù)的公式 <formula>formula see original document page 3</formula>其中f(w2)為所述的第二權(quán)重值，e2的范圍為0至i:/2;及一驅(qū)動(dòng)單元，用于將所述的速度信號(hào)、加速度信號(hào)及減速度信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為一第一驅(qū) 動(dòng)信號(hào)、 一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)及一第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)及控制工具機(jī)的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速及方向。
5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)，其特征在于所述 的速度信號(hào)為一切線速度信號(hào)。
6.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)，其特征在于所述 的控制單元為一控制器、 一處理器、 一微處理器或一微處理芯片。
7.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)，其特征在于所述 的第一權(quán)重值及所述的第二權(quán)重值儲(chǔ)存于一儲(chǔ)存單元，所述的儲(chǔ)存單元與所述的控制單元耦 接。
8.如權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)，其特征在于所述的儲(chǔ)存單元為一內(nèi)存或一緩存器。
9.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)，其特征在于所述的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)、所述的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)及所述的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)為脈波值或電壓值。
10.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)單元為一運(yùn)動(dòng)控制器或一運(yùn)動(dòng)軸卡。
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加減速度方法包含步驟接收一加減速時(shí)間信號(hào)及一速度信號(hào)；將加減速時(shí)間信號(hào)經(jīng)一第一函數(shù)及一第二函數(shù)得到相異第一權(quán)重值及第二權(quán)重值；判斷速度信號(hào)的一速度變化量為零值、正值或負(fù)值；當(dāng)速度變化量為零值，輸出速度信號(hào)；當(dāng)速度變化量為正值，將速度信號(hào)與第一權(quán)重值相乘積得到加速度信號(hào)；當(dāng)速度變化量為負(fù)值，將速度信號(hào)與第二權(quán)重值相乘積得到減速度信號(hào)；以及將速度信號(hào)、加速度信號(hào)及減速度信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為一第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)、一第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)及一第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本發(fā)明僅進(jìn)行一次加減速度規(guī)劃可達(dá)到三次移動(dòng)平均法的效果，可有效控制急沖量及控制加減速時(shí)間信號(hào)，并達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量的提升。
文檔編號(hào)G05B19/416GK101581927SQ20081030158
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者徐偉明, 邱志豪 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;賜?？萍脊煞萦邢薰?