CN101231163A - 真圆度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真圆度测量方法，其主要是在机械厂的电控人员于机台轴向组立完毕后，仅需于各轴各架设一组光学尺，于CNC控制器内启动此真圆度测量功能，系统便会移动床台并于读取光学尺的反馈值，并自动计算出真圆度误差量及显示真圆度误差图，机械厂人员便可根据真圆度误差图在第一时间测量床台循圆移动是否正常，同时依照显示的误差值输入控制器的各种补偿值进行机台的调整，此功能不仅提供一个量化、可遵循的误差补偿依据，且可提升产品的稳定性及性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种真圆度测量方法，其主要运用于CNC控制器整合性的软件上，通过软件整合控制器硬件功能及光学尺或马达反馈(回授)位置的信号，进而协助使用者在床台轴向移动真圆度的调整使用。
背景技术
已知的机械床台轴向真圆度测量方法，大都采用昂贵的棒形循圆仪；此类型测量器目前售价昂贵，且应用上有很多的不便，例如需要固定在机台上设定可以固定测量脚架的钣金，而且测量脚架的基座需非常平稳，否则测量结果反而造成机台真圆度不正确；另外操作上需注意多项细节，不然容易造成测量器损坏。
已知的机械床台真圆度测量都是使用硬件循圆仪，此仪器不仅价格昂贵，且在操作上亦遭受到多项的不便。例如：
此仪器是一支具有测量功能的伸缩棒，一端固定在主轴头上，一端固定在床台，使用前必须先确认真圆度测试程序的圆心点位置并试行多次，不然会造成伸缩棒损坏。
测量过程中仪器不可受到震动或者是移动，不然会造成测量结果不准确。
碍于伸缩棒工作原理，测量时仅限制X-Y平面可执行全圆测试，其余平面均只可执行半圆测试，测试时还必须设计不同装置，装置精密度也同时影响到测量精度。
操作上，不同的测量半径需另采购不同的设备，且伸缩棒需定期作长度校正。
一般机械生产流程钣金安装大多为最后一道工艺，可是此类测量器常需在机台完成后才能进行测量，若有测量结果异常，机械厂需重新拆除所有钣金才可进行修正。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：
本发明的技术解决方案是：一种真圆度测量方法，其包括下列步骤：
a.设定两轴向移动装置的移动速度；
b.送出一连串第一移动信号，以指示两轴向移动装置产生需要的位移；
c.记录轴向移动装置实际位移；
d.检测该第一移动信号是否已全部送出，若未送完则重复步骤b；
e.送出一连串第二移动信号，以指示两轴向移动装置产生需要的位移；
f.检测移动信号是否以全部送出，若未送完则重复步骤e；
g.停止反馈位置测量记录功能；
h.计算圆上每一点实际位移和需要位移间的误差值，以计算真圆度误差资料；以及
i.显示真圆度误差图。
如上所述的真圆度测量方法，其中，采用一光学尺来记录轴向移动装置实际位移。
如上所述的真圆度测量方法，其中，该轴向移动装置为一马达。
如上所述的真圆度测量方法，其中，于步骤e后仍有一步骤来记录轴向移动装置于该第二移动信号发出后所产生的实际位移。
如上所述的真圆度测量方法，其中，于步骤e后仍有一步骤来记录轴向移动装置于该第二移动信号发出后所产生的实际位移。
本发明的特点和优点是：本发明是利用CNC控制器硬件及软件，由提供真圆度测量与读取测量电子档做真圆度误差图显示的功能出发，开发一软件程序，使用者仅需执行此程序，并指定测量的平面及半径与马达进给率，系统便会下运动指令去移动床台，移动过程中记录每个固定位置控制器送出的位置命令、光学尺实际位置坐标，通过此程序计算出圆上每个点的误差量，将真圆度误差图显示在屏幕上，并可输出成电子资料文件，并提供载入电子文件功能让操作者作为尔后之用。
此发明不仅能在机台新组装时提供简单快速的真圆度误差测量，而机台在使用一段时间后会因床台运动造成传动机构磨损而影响床台的准确性，此时只需将光学尺再次锁上，执行真圆度测量功能，使用者就可以根据真圆度误差图进行机构修正或调机检测，让CNC控制器的加工精度回到高精密度。
附图说明
图1为真圆度测量程序流程图。
图2为整体架构流程图。
图3为真圆度测量误差图(BallBar图)。
具体实施方式
根据本发明所述，要完成真圆度测量功能，所需的装置为：在机台上至少有两个轴向(例如：X轴与Y轴)移动装置，在机台上安装轴向移动测量仪器，如马达编码器反馈或光学尺，及有一CNC控制器，而整个功能的执行步骤以流程图示于图1：
在有轴向移动装置的机台上，安装轴向位置测量器，如光学尺。
执行CNC控制器真圆度测量的程序，程序流程图见图2。
将程序产生的真圆度误差资料电子档输出。
将程序产生的真圆度误差资料数据计算真圆度误差图资料。
将真圆度误差图计算结果显示成真圆度误差图。
由于轴向移动装置在组装时，会因为垂直度不够，造成自控制台所送出的一全圆的移动指令，使得床台移动不是一真圆；或者是自控制台所送出的移动指令在由马达来执行时，不论该马达是由皮带或是由齿轮来负责传动，其在作动过程中均会因为齿轮的磨损或是皮带的磨耗而在移动时产生误差，以致于常常在指令的移动数值上和实际产生的位移测量距离上均会有或多或少的误差值；而这种误差的产生对于需要高度精密性的高科技而言实是不可容忍的错误。以往使用棒形测量器时，需在床台安装完钣金后才可测量，测量若有异常需拆掉再进行修正的困扰。所以为了能够弥补上述举例于业界中所产生的问题，本发明即在提供一种真圆度测量方法。由图1配合图2可知，本发明真圆度测量方法所使用的各步骤包括了下列部分：
1.设定两轴向移动装置的移动速度，判断该移动速度是否已超出轴向移动装置所内定的最高移动速度限制；若超出，则警告使用者重新设定床台移动速度并结束；该轴向移动装置较佳为一马达、一伺服马达或是类似可受控制的移动装置；
2.启动反馈位置测量记录功能，记录轴向移动装置实际位移直到停止记录功能；
3.送出顺时针全圆移动信号，以指示两轴向移动装置产生需要的位移；
4.检测移动信号是否已经全部送出，判断该床台全圆移动是否已经全部记录；若未送完则重复步骤3；
5.送出逆时针全圆移动信号以指示两轴向移动装置产生需要的位移；
6.检测移动信号是否已经全部送出，判断该床台全圆移动是否已经全部记录；若未送完则重复步骤5；
7.停止反馈位置测量记录功能；
8.计算圆上每一点实际位移和需要位移间的误差值，以计算真圆度误差资料；
9.显示真圆度误差图(如图3)；
步骤8中，在X轴上的轴向移动装置所产生的移动误差值以及在Y轴上的移动装置所产生的误差值均会在加以记录后，再行套入极坐标中加以计算所形成圆的半径，尔后，再以所形成的圆和实际欲形成的圆相比较，以求得其间的误差。
值得注意的是，本发明所使用测量轴向移动装置的元件为一光学尺；因此轴向移动装置在移动范围内的任一位置均会因为光学尺而产生一反馈信号，由此则可记录该轴向移动装置的实际位置。
在移动范围内将所有的误差值均记录下来后，则可经由对需要位移和实际位移间的误差值而计算画出真圆度误差图；尔后，则可根据真圆度误差图判断机构问题来进行调整。
由上述可知，本发明的真圆度测量方法，其主要是在机械厂的电控人员于机台轴向组立完毕后，仅需于各轴各架设一组光学尺，于CNC控制器内启动此真圆度测量功能，系统便会移动床台并于读取光学尺的反馈值，并自动计算出真圆度误差量及显示真圆度误差图，机械厂人员便可根据真圆度误差图在第一时间测量床台循圆移动是否正常，同时依照显示的误差值输入控制器的各种补偿值进行机台的调整，此功能不仅提供一个量化、可遵循的误差补偿依据，且可提升产品的稳定性及性能。
虽然本发明已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范畴。
Claims (5)
1.一种真圆度测量方法，其包括下列步骤：
a.设定两轴向移动装置的移动速度；
b.送出一连串第一移动信号，以指示两轴向移动装置产生需要的位移；
c.记录轴向移动装置实际位移；
d.检测该第一移动信号是否已全部送出，若未送完则重复步骤b；
e.送出一连串第二移动信号，以指示两轴向移动装置产生需要的位移；
f.检测移动信号是否以全部送出，若未送完则重复步骤e；
g.停止反馈位置测量记录功能；
h.计算圆上每一点实际位移和需要位移间的误差值，以计算真圆度误差资料；以及
i.显示真圆度误差图。
2.如权利要求1所述的真圆度测量方法，其特征在于，采用一光学尺来记录轴向移动装置实际位移。
3.如权利要求1或2所述的真圆度测量方法，其特征在于，该轴向移动装置为一马达。
4.如权利要求1或2所述的真圆度测量方法，其特征在于，于步骤e后仍有一步骤来记录轴向移动装置于该第二移动信号发出后所产生的实际位移。
5.如权利要求3所述的真圆度测量方法，其特征在于，于步骤e后仍有一步骤来记录轴向移动装置于该第二移动信号发出后所产生的实际位移。
Priority Applications (1)
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| CNA2007100082482A CN101231163A (zh) | 2007-01-26 | 2007-01-26 | 真圆度测量方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNA2007100082482A CN101231163A (zh) | 2007-01-26 | 2007-01-26 | 真圆度测量方法 |
Publications (1)
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| CN101231163A true CN101231163A (zh) | 2008-07-30 |
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ID=39897819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CNA2007100082482A Pending CN101231163A (zh) | 2007-01-26 | 2007-01-26 | 真圆度测量方法 |
Country Status (1)
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2007
- 2007-01-26 CN CNA2007100082482A patent/CN101231163A/zh active Pending
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