CN109434560A - 刀具的智能校正系统及其校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及刀具的智能校正系统及校正方法，控制器，通过参数设定及储存数据库单元设定一控制指令，发送控制指令；驱动器，接收控制器所发送的控制指令并根据控制指令产生马达控制指令；马达，接收驱动器所发送的马达控制指令；钻包，具有多把刀具，单一或复数把刀具对一板材进行加工，以取得板材的加工信息，利用参数设定及储存数据库单元将加工信息汇入于控制器，控制器根据加工信息与控制指令进行计算，获得误差信息，依据误差信息计算出其中的单一或复数把刀具的刀具位置，马达根据马达控制指令驱动钻包内的其中的单一或复数把刀具开始移动，驱动其中的刀具移动至符合单一或复数把刀具位置的一指定位置为止。有效简化校刀流程，减少校刀时间。

Description

刀具的智能校正系统及其校正方法

技术领域

本发明涉及一种刀具的智能校正系统及其校正方法。

背景技术

目前，在加工成品的加工流程中，常见钻孔时是利用带钻包之加工设备，在加工流程中为了要制作钻包的刀具数据表，使用者必须先量测加工成品的孔位后，计算量测值与定义值之误差，并手动对钻包内的刀具之偏移量进行微调之工作，进而获得钻包的刀具资料表。

在传统钻包之加工设备之建立刀表数据流为：首先使用者输入钻包内刀具相对基准刀之偏移量，接着使用者制作试加工档案并将此档汇入于加工设备，在接着带钻包之加工设备根据所汇入的试加工档案对加工成品进行试加工，加工完成后进行加工成品量测，依量测到的信息比对汇入的试加工档案定义后，对钻包内的刀具之偏移量进行修正，并再次对加工成品进行试加工，加工完成后并再次进行加工成品量测以及再次修正偏移量，最后则完成刀表建立流程；其中输入钻包其它刀具相对基准刀偏移量的偏移量会依照机构数据进行输入，输入后进行试加工，若孔洞没有出现在预期位置，需要对钻包机构偏移量做微调；然而加工成品需求渐增，以及带钻包之加工设备种类日新月异，每台钻包之加工设备的坐标系的差异，往往造成使用者制作刀具数据表上困扰。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种刀具的智能校正系统及其校正方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

刀具的智能校正系统，特点是：包括：

一控制器，通过参数设定及储存数据库单元设定一控制指令，控制器用以发送控制指令；

一驱动器，用以接收控制器所发送的控制指令并根据控制指令产生一马达控制指令；

一马达，用以接收驱动器所发送的马达控制指令；

一钻包，具有多把刀具，其中，单一或复数把刀具对一板材进行加工，以取得板材的加工信息，并利用参数设定及储存数据库单元将加工信息汇入于控制器，控制器根据加工信息与控制指令进行计算，获得一误差信息，并依据误差信息计算出其中的单一或复数把刀具的刀具位置，使得马达根据马达控制指令驱动钻包内的其中的单一或复数把刀具开始移动，并驱动其中的刀具移动至符合单一或复数把刀具位置的一指定位置为止。

进一步地，上述的刀具的智能校正系统，其中，所述马达包含用于侦测钻包轴向位置的编码器。

进一步地，上述的刀具的智能校正系统，其中，控制器生成一刀具数据表，利用刀具数据表进行另一板材的加工。

进一步地，上述的刀具的智能校正系统，其中，所述控制指令包含一板材尺寸、一校正模式、一板材加工档与一钻包的状态信息。

进一步地，上述的刀具的智能校正系统，其中，误差信息包含一加工孔位深度与一加工位置的信息。

进一步地，上述的刀具的智能校正系统，其中，还包括一异常警报单元和一监视画面单元。

本发明刀具的智能校正方法，特点是：

由参数设定及储存数据库单元设定一控制指令，并通过控制器用以发送控制指令；

由驱动器接收控制器所发送的控制指令并根据控制指令发送一马达控制指令；

由马达接收由驱动器所发送的马达控制指令，并根据马达控制指令来驱动一钻包内的多把刀具；

由单一或复数把刀具对一板材进行加工以取得板材的一加工信息，并利用参数设定及储存数据库单元将加工信息汇入于控制器，控制器根据加工信息与控制指令进行计算以得到一误差信息，并依据误差信息计算出其中的单一或复数把刀具的刀具位置，利用马达根据马达控制指令驱动钻包内的其中的单一或复数把刀具开始移动，并驱动其中的刀具移动至符合单一或复数把刀具位置的一指定位置为止。

更进一步地，上述的刀具的智能校正方法，其中，控制器生成一刀具数据表，并利用刀具数据表进行另一板材的加工。

更进一步地，上述的刀具的智能校正方法，其中，马达包含一编码器，编码器侦测钻包的一轴向位置，并利用驱动器将轴向位置回传于控制器。

更进一步地，上述的刀具的智能校正方法，其中，误差信息包含一加工孔位深度与一加工位置的信息。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

本发明提供一种刀具的智能校正系统与方法，控制器自动生成板材加工档，使用者仅需要输入板材加工后所量测的加工信息，控制器即自动完成校刀，且产生新的刀具数据表，省去繁琐的操作流程和坐标系转换的困扰，因而能有效简化校刀流程，并减少错误机会和校刀耗费的时间。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1：本发明刀具的智能校正系统的框图；

图2：本发明刀具的智能校正方法流程示意图；

图3：本发明刀具的智能校正系统偏移量校正流程示意图；

图4：本发明的板材加工示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，刀具的智能校正系统，包含控制器1、驱动器2、马达3以及钻包5，马达3还包括编码器4，编码器4用于侦测钻包5的轴向位置；控制器1通过串行格式(Mechatrolink)与驱动器2进行连接。

控制器1具有发送控制指令并通过串行格式传输控制指令于驱动器2；而驱动器2用以接收控制器1所发送出的控制指令，并根据控制指令发送马达控制指令传输于马达3；而具有编码器4的马达3，用以接收由驱动器2所发送的马达控制指令，控制钻包5的移动以及钻包5的刀具6进行加工。

刀具的智能校正系统还包含参数设定及储存数据库单元7、监视画面单元8与异常警报单元9；参数设定及储存数据库单元7设定控制指令，并利用控制器1将控制指令传输于驱动器2，控制指令的设定包含板材尺寸、校正模式、板材加工文件与钻包的状态进行的设定；板材尺寸的设定是根据在不同板材的大小进行设定其板材的长度与宽度，另外在校正模式的设定包含了全部刀具与指定刀具进行设定，当校正模式为指定刀具时是针对钻包5的某一把刀具6进行设定，而当校正模式为全部刀具时是针对钻包5的所有刀具6进行设定；当板材尺寸与校正模式设定后控制器1会根据所设定的信息进行仿真并生成板材加工档，而板材加工档包含了对板材进行加工的加工位置与加工孔位深度。

参数设定及储存数据库单元7中的钻包的状态设定其包含钻包5的刀具数量、刀具种类、刀具相对基准刀位置、刀具转动速度进行设定，其中刀具数量会根据钻包5的刀具数量不等，进行刀具6的设定例如刀具数量为例如十八把刀具或二十把刀具，以及刀具转动速度可设定为例如约3000rpm，但刀具转动速度会随刀具直径以及进刀速度做改变。

异常警报单元9包含轴向位置误差过大、刀具转动速度设定错误、驱动器2异常这些异常回馈方式；其中轴向位置误差过大是根据当控制器1发送控制指令，驱动器2根据控制指令发送马达控制指令传输于马达3，而具有编码器4的马达3用以接收由驱动器2所发送的马达控制指令，来控制钻包5移动的轴向位置，因此可经由参数设定及储存数据库单元7设定其容许误差值，其中容许误差值为马达控制指令的轴向位置与编码器4侦测到钻包5移动的轴向位置，即X、Y、Z的轴向位置之间的误差值，其设定的容许误差值为0.1。当容许误差值超过0.1时，则会发生警报，并让加工装置停止动作，若容许误差值为0.1以内或小于0.1，则会对轴向位置进行修正。当马达控制指令的轴向位置例如为X:100、Y:100、Z:100，而马达3内部的编码器4若侦测到钻包5移动的轴向位置例如为X:99、Y:99、Z:99时，此时编码器4侦测到的钻包5移动的轴向位置回传于驱动器2，而驱动器2根据由编码器4侦测到钻包5移动的轴向位置为X:99、Y:99、Z:99与马达控制指令的轴向位置为X:100、Y:100、Z:100计算其X、Y、Z的容许误差值则分别为1，而计算后的容许误差值超出前述所记载X、Y、Z的容许误差值为0.1时，驱动器2将超出前述所记载X、Y、Z的容许误差值为0.1的信息回传于控制器1，而控制器1通过异常警报单元9发出警报并让加工装置停止动作；当马达控制指令的轴向位置例如为X:100、Y:100、Z:100，而马达3内部的编码器4若侦测到钻包5移动的轴向位置例如为X:99.95、Y:99.95、Z:99.95时，此时编码器4侦测到的钻包5移动的轴向位置回传于驱动器2，而驱动器2会根据由编码器4侦测到钻包5移动的轴向位置为X:99.95、Y:99.95、Z:99.95与马达控制指令的轴向位置为X:100、Y:100、Z:100计算其X、Y、Z的容许误差值则分别为0.05，而计算后的容许误差值相较于所设定的容许误差值X、Y、Z为0.05，则是在容许误差内，而驱动器2根据计算后的容许误差值X、Y、Z为0.05时产生修正控制指令于马达3，如此循环值至所需要的钻包5移动的正确的轴向位置。

异常警报单元9包含刀具的智能校正系统的开启/关闭(Servo on/off)、工作中、暂停中、异常警告、马达负载、位置回授、转动速度等，通过串行格式传送至控制器1，并且整合在监视画面单元8内，当异常状态发生时，异常警报单元9于诊断后发出对应的警报，以通知使用者对于异常状态做出适当的排除动作；马达3通常会与减速机结合，由减速机的齿轮比进行调整马达3的旋转速度，并进一步达到马达的轴向控制，使钻包5移动的轴向位置移动正确的轴向位置。

如图2所示，刀具的智能校正方法的流程，首先步骤S01～S02，使用者通过参数设定及储存数据库单元7设定板材的信息包含了板材的尺寸与校正模式的设定，其中校正模式是选择全部刀具进行校正，当设定完成后控制器1会根据所设定的信息进行仿真并生成板材加工档，并对板材进行加工；校正模式若是选择指定刀具进行校正，例如指定刀具选择第五把刀具6进行校正，当设定完成后控制器1会根据所设定的信息进行仿真并生成板材加工档，此板材加工档只针对第五把刀具对于板材的其中一个位置进行板材的加工。

步骤S03，当板材被加工完成之后，使用者可以通过皮尺或光标卡尺或是其它方式进行量测被加工后板材的加工位置与加工孔位深度的加工信息。在接着步骤S04，使用者将所量测到的加工位置与加工孔位深度之加工信息汇入于参数设定及储存数据库单元7，而控制器1会根据加工位置与加工孔位深度的加工信息与板材加工文件进行比对并进行自动修正，并产生新的刀具数据表，进而达到刀具的智能校正的功效。

如图3与图4所示，刀具的智能校正系统的偏移量校正步骤流程示意图与板材加工示意图，首先，步骤S11，使用者通过参数设定及储存数据库单元7进行钻包5的刀具6的设定，使用者将板材放入于加工装置，并通过监视画面单元8观看初始刀具资料表，其中刀具资料表包含了:钻包5内部刀具每一把刀的编号、刀具偏移量与工作坐标等参数；首先设定钻包5的刀具6的基准刀，例如:钻包5内部具有十八把刀具，系统将第一把刀具碰触板材并将第一把刀具设定为基准刀，其设定方式是通过机械坐标(0,0,0)＝绝对坐标(0,0,0)+工作坐标(0,0,0)+刀具偏移量(0,0,0)，其中机械坐标(0,0,0)为钻包5相对于加工装置的机械位置，绝对坐标(0,0,0)为钻包相对于板材上的加工基准点的位置，而工作坐标(0,0,0)为板材上的加工基准点和机械坐标(0,0,0)的关系；首先钻包的轴向位置例如:机械坐标(100,100,100)＝绝对坐标(100,100,100)+工作坐标(0,0,0)+刀具偏移量(0,0,0)时，当第一把刀具碰触板材上的加工基准点时进行设定工作坐标，设定后的工作坐标(0,0,0)变化为工作坐标(100,100,100)，而绝对坐标(100,100,100)则变化为绝对坐标(0,0,0)，因此当需使用第一把刀具时，其钻包的轴向位置为机械坐标(100,100,100)＝绝对坐标(0,0,0)+工作坐标(100,100,100)+刀具偏移量(0,0,0)。

步骤S12，设定钻包5内其它刀相对于基准刀之偏移量，例如:将钻包5的第二把刀具相对于基准刀的偏移量设定为刀具偏移量(200,200,200)，当需使用第二把刀具时，其钻包的轴向位置为机械坐标(300,300,300)＝绝对坐标(0,0,0)+工作坐标(100,100,100)+刀具偏移量(200,200,200)，而第三把刀具至第十八把刀具相对于基准刀也接着设定其偏移量。

步骤S13～步骤S14，使用者于通过参数设定及储存数据库单元7设定板材的尺寸，以及在校正模式中选择全部刀具，当设定完成后控制器1会根据所设定的信息进行仿真并生成板材加工档，而此板材加工档包含了钻包5的十八把刀所要钻孔在板材的加工位置与加工孔位深度的控制指令，控制器1发送控制控制指令并由串行格式传输控制指令于驱动器2，而驱动器2并根据控制指令发送马达控制指令传输于马达3，马达3接收由驱动器2所发送的马达控制指令，来控制钻包5的移动与钻包5的刀具6进行加工。

步骤S15，当执行加工完成后，使用者量测被加工后板材的加工位置与加工孔位深度的加工信息，例如:如图4所示，使用者可以量测板材的第N孔位的加工位置与加工孔位深度，其量测方式通过光标卡尺、皮尺或是其它方式进行量测，进而获得第N孔位的X方向的长度、Y方向的长度以及第14孔位的加工孔位深度，其X方向长度是根据板材的左边框至第N孔位的长度，Y方向长度是根据板材的下边框至第N孔位的长度。

步骤S16～步骤S20，使用者将所量测到的加工位置与加工孔位深度的加工信息汇入于参数设定及储存数据库单元7，而控制器1会根据加工位置与加工孔位深度的加工信息与板材加工文件进行比对与计算进而获得误差信息，此误差信息包含了自动修正工作坐标与刀具偏移量，并依据该误差信息计算出其中之钻包5的刀具6的刀具位置，使得马达3根据马达控制指令驱动钻包5的其中之刀具6开始移动，并驱动其中刀具6移动至符合刀具位置的指定位置为止，并再次进行板材修正后加工，加工完成之后并再次进行量测被加工后板材的加工位置与加工孔位深度之加工信息，若是加工有误则再次进行步骤S16～S19，反之则加工完成；误差信息包含了自动修正工作坐标参数与刀具偏移量，此修正方式例如:当原始设定某一把刀具的轴向位置为机械坐标(300,300,300)＝绝对坐标(0,0,0)+工作坐标(100,100,100)+刀具偏移量(200,200,200)时，根据加工后板材的加工位置与加工孔位深度之加工信息进而调整工作坐标与偏移量之参数，并计算出其中的钻包5的刀具6的刀具位置，而控制器1会重新设置原始刀具数据表内钻包5内部刀具每一把刀的偏移量与工作坐标参数，进而产生修改后的刀具数据表，并通过修改后的刀具数据表进行另一板材的加工。

综上所述，本发明提供一种刀具的智能校正系统与方法，控制器自动生成板材加工档，使用者仅需要输入板材加工后所量测的加工信息，控制器即自动完成校刀，且产生新的刀具数据表，省去繁琐的操作流程和坐标系转换的困扰，因而能有效简化校刀流程，并减少错误机会和校刀耗费的时间。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.刀具的智能校正系统，其特征在于：包括：

一控制器，通过参数设定及储存数据库单元设定一控制指令，控制器用以发送控制指令；

一驱动器，用以接收控制器所发送的控制指令并根据控制指令产生一马达控制指令；

一马达，用以接收驱动器所发送的马达控制指令；

一钻包，具有多把刀具，其中，单一或复数把刀具对一板材进行加工，以取得板材的加工信息，并利用参数设定及储存数据库单元将加工信息汇入于控制器，控制器根据加工信息与控制指令进行计算，获得一误差信息，并依据误差信息计算出其中的单一或复数把刀具的刀具位置，使得马达根据马达控制指令驱动钻包内的其中的单一或复数把刀具开始移动，并驱动其中的刀具移动至符合单一或复数把刀具位置的一指定位置为止。

2.根据权利要求1所述的刀具的智能校正系统，其特征在于：所述马达包含用于侦测钻包轴向位置的编码器。

3.根据权利要求1所述的刀具的智能校正系统，其特征在于：所述控制器生成一刀具数据表，利用刀具数据表进行另一板材的加工。

4.根据权利要求1所述的刀具的智能校正系统，其特征在于：所述控制指令包含一板材尺寸、一校正模式、一板材加工档与一钻包的状态信息。

5.根据权利要求1所述的刀具的智能校正系统，其特征在于：误差信息包含一加工孔位深度与一加工位置的信息。

6.根据权利要求1所述的刀具的智能校正系统，其特征在于：还包括一异常警报单元和一监视画面单元。

7.权利要求1所述的系统实现刀具的智能校正方法，其特征在于：

由参数设定及储存数据库单元设定一控制指令，并通过控制器用以发送控制指令；

由驱动器接收控制器所发送的控制指令并根据控制指令发送一马达控制指令；

由马达接收由驱动器所发送的马达控制指令，并根据马达控制指令来驱动一钻包内的多把刀具；

由单一或复数把刀具对一板材进行加工以取得板材的一加工信息，并利用参数设定及储存数据库单元将加工信息汇入于控制器，控制器根据加工信息与控制指令进行计算以得到一误差信息，并依据误差信息计算出其中的单一或复数把刀具的刀具位置，利用马达根据马达控制指令驱动钻包内的其中的单一或复数把刀具开始移动，并驱动其中的刀具移动至符合单一或复数把刀具位置的一指定位置为止。

8.根据权利要求7所述的刀具的智能校正方法，其特征在于：控制器生成一刀具数据表，并利用刀具数据表进行另一板材的加工。

9.根据权利要求7所述的刀具的智能校正方法，其特征在于：马达包含一编码器，编码器侦测钻包的一轴向位置，并利用驱动器将轴向位置回传于控制器。

10.根据权利要求7所述的刀具的智能校正方法，其特征在于：误差信息包含一加工孔位深度与一加工位置的信息。