CN109782691A - 伺服调整装置与伺服调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种伺服调整装置与伺服调整方法,该伺服调整装置适用于至少具有二线性轴及一旋转轴的多轴工具机,以供该多轴工具机的移动座及工作平台可沿该二线性轴及该旋转轴相对运动。伺服调整装置包含反射件、光电传感器及处理器。所述反射件用于固设在移动座及工作平台之一且具有反射表面。光电传感器具有光发射端与接收端,均朝向反射件的反射表面。光电传感器用于固设在移动座及工作平台的另一。处理器电连接光电传感器,处理器记录光电传感器与反射表面的相对移动信息,据以计算环路增益值以调整所述二线性轴或旋转轴的伺服设定。
Description
技术领域
本发明涉及一种伺服调整装置与伺服调整方法,特别是涉及一种针对多轴工具机的伺服调整装置与伺服调整方法。
背景技术
针对既有的三轴工具机在伺服匹配上,通常通过循圆测试来调整伺服回路增益,以使三轴的伺服达到匹配。而目前五轴工具机的伺服匹配与否,一般的做法是三个线性轴经由接触式双球杆(Double Ball Bar,DBB)调整伺服增益,而两个旋转轴则根据各厂的经验而调整至最佳状态。其验证的方式则是执行R-Test来测量其K1/K2/K4的动态误差,或是直接切削验证的工件,如涡轮叶片、NAS979等。然而,前述的验证方式并无法明确指出所述的五轴的机动态误差不佳的原因是哪些轴伺服匹配不佳所造成,且验证的过程繁杂且冗长。
另外,随着五轴工具机的普及化,五个轴向的伺服系统难免会有混合搭配的情况,该伺服系统的三个线性轴可经由仪器产生报表以佐证其伺服匹配的精度,但另二个旋转轴的伺服增益调整却无明确的报表加以验证。再者,伺服端至加工的工件之间必会存在机构因素,而潜在的机构因素会直接影响工件的品质,但却无法通过仪器设备分析或验证其问题点。因此,于多轴工具机的领域中,验证旋转轴的伺服设定且使其与线性轴达到匹配状态为一重要的课题。
发明内容
本发明提出一种伺服调整装置与伺服调整方法,旨在于有效分析与验证多轴中的旋转轴的伺服设定是否为最佳设定状态,必要时调整伺服设定使旋转轴与线性轴达到最佳匹配状态。
依据本发明的一实施例公开一种伺服调整装置,适用于至少具有二线性轴及一旋转轴的多轴工具机,以供该多轴工具机的一移动座及一工作平台可沿该二线性轴及该旋转轴相对运动。伺服调整装置包含反射件、光电传感器及处理器。所述反射件用于固设在移动座及工作平台之一且具有反射表面。光电传感器具有光发射端与接收端,均朝向反射件的反射表面。光电传感器用于固设在移动座及工作平台的另一。处理器电连接光电传感器,处理器记录光电传感器与反射表面的相对移动信息,据以计算环路增益值以调整所述二线性轴或旋转轴的伺服设定。
依据本发明的一实施例公开一种伺服调整方法,其适用于至少具有二线性轴及一旋转轴的多轴工具机,所述的二线性轴及旋转轴用以供多轴工具机的移动座及工作平台可沿二线性轴及旋转轴相对运动,伺服调整方法包含:将反射件固设于移动座及工作平台之一,且将光电传感器固设于移动座及工作平台的另一;致动移动座及工作平台,使光电传感器朝反射件投射的光影像在反射件的反射表面上沿路径往返移动;依据路径的往返移动记录光电传感器与反射表面的相对移动信息,据以计算环路增益值以调整所述的二线性轴或旋转轴的伺服设定。
综上所述,在本发明的伺服调整装置与伺服调整方法中,通过将反射件与光电传感器设置于移动座及工作平台,并搭配移动座及工作平台循着二线性轴及旋转轴的移动/转动,而使得光电传感器可测量得往返移动的路径所产生的位移信息,进而推算出环路增益值,用于调整二线性轴或旋转轴的伺服设定,最终使得二线性轴及旋转轴达到匹配。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
附图说明
图1为本发明的一实施例所绘示的伺服调整装置与多轴工具机的立体视图;
图2A与图2B为本发明的一实施例所绘示的第一路径的测量示意图;
图3为本发明的一实施例所绘示的往返误差图表的示意图;
图4A与图4B为本发明的另一实施例所绘示的第一路径的测量示意图;
图5为本发明的另一实施例所绘示的往返误差图表的示意图;
图6为本发明的另一实施例所绘示的伺服调整装置与多轴工具机的立体视图;
图7A与图7B为本发明的一实施例所绘示的第二路径的测量示意图;
图8为本发明的一实施例所绘示的往返误差图表的示意图;
图9A与图9B为本发明的另一实施例所绘示的第二路径的测量示意图;
图10为本发明的另一实施例所绘示的往返误差图表的示意图;
图11为本发明的一实施例所绘示的回归分析示意图;
图12至图15,其分别为本发明的实施例所绘示的不同伺服调整装置与多轴工具机的立体视图;
图16为本发明的一实施例所绘示的伺服调整方法的方法流程图;
图17为本发明的另一实施例所绘示的伺服调整方法的方法流程图
符号说明
11 移动座
12 工作平台
15 主轴端
17 工作底座
20 反射件
22 光电传感器
221 光发射端
222 光接收端
24 处理器
PS 支撑表面
R2、R3 线性轴
R3 旋转轴
S1、S2 反射表面
ST1~ST14、ST1’~ST14’ 状态
St1~St5 跟随误差值
KPS 最佳的环路增益值
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何熟悉相关技术者了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所公开的内容、权利要求及附图,任何熟悉相关技术者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
请参照图1,图1是依据本发明的一实施例所绘示的伺服调整装置与多轴工具机的立体视图。如图1所示,多轴工具机具有二线性轴R1与R2以及旋转轴R3,且所述二线性轴R1与R2以及旋转轴R3用以供多轴工具机的移动座11及工作平台12分别沿着二线性轴R1与R2以及旋转轴R3相对移动。而适用于所述多轴工具机的伺服调整装置包含反射件20、光电传感器22及处理器24。在针对多轴工具机进行伺服调整之前,需先将反射件20固设在移动座11且将光电传感器22固设在工作平台12。反射件20具有反射表面S1,而光电传感器22具有光发射端221与光接收端222,所述的光发射端221与光接收端222均朝向反射件20的反射表面S1。处理器24电连接光电传感器22,且用于记录光电传感器22与反射表面S1的相对移动信息,据以计算环路增益值以调整二线性轴R1、R2或旋转轴R3的伺服设定。举例来说,所述的伺服设定可以为位移速度,但本发明不以此为限。
在一实施例中,所述的光电传感器22与反射表面S1的相对移动信息,包含光电传感器22于反射表面S1所投射的光影像沿一路径移动所产生的一组跟随误差值。在实务上,当光影像沿该路径往返移动时,会先产生一组光影像的往返位移量,接着处理器运算该组往返位移量而获得所述的跟随误差值。更具体来说,所述的跟随误差值关联于所述光影像在沿该路径往返移动时,光电传感器22与反射表面S1往与返所积分累加的位移量的差值。在实际实施时,所述路径可以为ISO规范的K1、K2等路径,亦或是TCP、TCPM等同动路径。
以此实施例来说,在检测二线性轴R1、R2与旋转轴R3的匹配状态的过程中,光电传感器22与反射件20会循着一路径移动。在移动过程中,光电传感器22可通过光发射端221向反射表面S1发设一光影像的信号,且通过光接收端222接收反射表面S1所反射的光影像的信号。若是多轴工具机的线性轴及旋转轴之间存在不匹配的情形,则光电传感器22会获得光影像沿所述路径所产生的一组往返位移量。处理器24可依据该组往返位移量计算出一组跟随误差值,通过多笔的跟随误差值进而分析出较佳的环路增益值,以利调整二线性轴R1、R2或旋转轴R3的伺服设定使其达匹配状态。
更进一步来说,在一实施例中,该组跟随误差值包含第一跟随误差值及第二跟随误差值。所述的第一跟随误差值由所述的路径在第一环路增益值所产生,而所述的第二跟随误差值由所述的路径在第二环路增益值所产生。换言之,在检测二线性轴R1、R2与旋转轴R3的匹配状态的过程中,会先以一个环路增益致动移动座11及工作平台12,以分别使反射件20与光电传感器22沿所述路径移动而产生一组往返位移量,进而运算出第一跟随误差值。接着,再以另一个环路增益致动移动座11及工作平台12,以分别使反射件20与光电传感器22沿所述路径移动而产生另一组往返位移量,进而运算出第二跟随误差值。在实务上,所述的环路增益可以为致动移动座11及工作平台12所对应的伺服位置环增益、速度环增益、速度积分时间常数等伺服增益设定值。
以一个实际的例子来说明,当完成图1所示的伺服调整装置与多轴工具机的前置作业后,便可开始进行检测二线性轴R1、R2与旋转轴R3的匹配状态。请进一步参照图2A及图2B,图2A与图2B是依据本发明的一实施例所绘示的第一路径的测量示意图。当开始检测时,首先,光电传感器22及反射件20会先由图2A所示的状态ST1的位置起始,接着以往程路径FW依序移动至状态ST2及状态ST3。更具体来说,由状态ST1的位置依序移动至状态ST3的位置的过程中,第一环路增益被施加于多轴工具机,使工作平台12沿着旋转轴R3转动以带动光电传感器22,且使移动座11沿着二线性轴R1与R2的移动合向量的方向移动以带动反射件20。当完成状态ST1的位置依序移动至状态ST3的位置的程序后,紧接着光电传感器22及反射件20再由图2B所示的状态ST4的位置以返程路径BW依序移动至状态ST5及状态ST6。
于此实施例中,如图1所示,旋转轴R3与工作平台12的支撑表面PS平行,所述二线性轴之一的线性轴R1与支撑表面PS平行且所述二线性轴的另一的线性轴R2与支撑表面PS垂直。具体来说,由状态ST4的位置依序移动至状态ST6的位置的过程中,同样以第一环路增益使工作平台12沿着旋转轴R3转动以带动光电传感器22,且使移动座11沿着二线性轴R1与R2的移动合向量的方向移动以带动反射件20,此处的二线性轴R1与R2的移动合向量方向与前述的由状态ST1的位置依序移动至状态ST3的位置的过程的二线性轴R1与R2的移动合向量方向不同。在一实施例中,反射件20的反射表面S1为弧曲面,其可使光电传感器22及反射件20沿前述第一路径移动时,光电传感器22以大致相同的间距朝向反射件20的反射表面S1,从而达成往返路径的检测。
若图1的多轴工具机具有二线性轴R1与R2以及旋转轴R3存在不匹配的情形,则在进行上述的往返路径过程之中,光电传感器22朝反射件20所投射的光影像沿着所述的往返路径产生第一跟随误差值。更详细来说,如图2A与图2B所示,由状态ST1的位置依序移动至状态ST3的位置的过程以及由状态ST4的位置依序移动至状态ST6的位置的过程中,实际与二线性轴R1与R2连动的反射件20(实线处)在移动方向上的位置落后于与旋转轴R3连动的光电传感器22所对齐的预定的反射件20的位置(虚线处)。换言之,旋转轴R3的致动可能伺服领先于二线性轴R1与R2。于此实施例中,所述的第一跟随误差值为实际的反射件20(实线处)与预定的反射件20(虚线处)之间的位置误差。
请进一步参照图3,图3是依据本发明的一实施例所绘示的往返位移变化图。当光电传感器22通过发射及接收光影像而感测到上述的往返过程的位移信息(亦即光电传感器与反射表面的相对位移信息)时,处理器24便可依据该位移信息产生一对应的往返位移变化图,如图3所示。图2A、图2B与图3以致动旋转轴R3的伺服领先于二线性轴R1与R2作为举例说明。反之,在另一情况中,二线性轴R1与R2的致动可能伺服领先于旋转轴R3。请一并参照图4A与图4B,图4A与图4B是依据本发明的另一实施例所绘示的第一路径的测量示意图。类似地,于此实施例中,光电传感器22及反射件20会先由图4A所示的状态ST1’的位置起始,接着以往程路径FW依序移动至状态ST2’及状态ST3’,接着再以返程路径BW自状态ST4’的位置依序移动至状态ST5’及状态ST6’的位置。
在此实施例中,多轴工具机受到第二环路增益的施加,而使工作平台12沿着旋转轴R3转动且使移动座11沿着二线性轴R1与R2的移动合向量的方向移动,以分别带动光电传感器22及反射件20,进而完成往返路径的测量。关于图4A与图4B实施例的旋转轴R3的转动及二线性轴R1与R2的移动合向量相仿于图2A与2B,故细节不予赘述。图4A与图4B实施例与图2A与图2B实施例相异之处在于实际与二线性轴R1与R2连动的反射件20(实线处)在移动方向上的位置领先于与旋转轴R3连动的光电传感器22所对齐的预定的反射件20的位置(虚线处),也就是说致动旋转轴R3的伺服落后于二线性轴R1与R2。请进一步参照图5,图5是依据本发明的另一实施例所绘示的往返位移变化图。当光电传感器22通过发射及接收光影像而感测到上述的往返过程的位移信息(光电传感器与反射表面的相对移动信息)时,处理器24便可依据该位移信息产生一对应的往返位移变化图,如图5所示。
在此实施例的往返位移变化图中,处理器24将往与返的位移变化量分别积分累加后,可得往与返总位移变化量,此总位移变化量的差量即处理器24算得的往返路径的跟随误差值。
在实际的操作上,可以施加多个不同的环路增益于多轴工具机以使工作平台12沿着旋转轴转动R3且使移动座11沿着二线性轴R1与R2的移动合向量的方向移动,以分别以带动光电传感器22及反射件20。如此一来,处理器24便可得到多个跟随误差值,并根据该些跟随误差值与其对应所施加的环路增益进行回归分析法,以决定最佳的环路增益值。最终,处理器24再依据此最佳的环路增益值调整二线性轴或旋转轴的伺服设定,进而使二线性轴及旋转轴可以达到匹配状态,意即多轴工具机的跟随误差最小化。
前述所列举的实施例以图1的多轴工具机的设置架构下所进行的第一路径的检测。然而,在其他实施例中,多轴工具机的设置架构可以被重新设计以进行不同于第一路径的一第二路径的检测。请参照图6,图6是依据本发明的另一实施例所绘示的伺服调整装置与多轴工具机的立体视图。与图1的实施例相仿,图6的多轴工具机具有二线性轴R1与R2以及旋转轴R3,且所述二线性轴R1与R2以及旋转轴R3用以供多轴工具机的移动座11及工作平台12分别沿着二线性轴R1与R2以及旋转轴R3相对移动。与图1的实施例相异的是,图6的多轴工具机的旋转轴R3与工作平台12的支撑表面PS垂直,且二线性轴R1与R2与支撑表面PS平行。工作平台12及移动座通过旋转轴R3的转动及二线性轴R1与R2的移动合向量形成第二路径以做为检测路径。
更具体来说,请进一步参照图7A及图7B,图7A与图7B是依据本发明的一实施例所绘示的第二路径的测量示意图。当开始检测时,首先,光电传感器22及反射件20会先由图7A所示的状态ST7的位置起始,接着以往程路径FW依序移动至状态ST8、状态ST9及状态ST10。换言之,由状态ST7的位置依序移动至状态ST9的位置的过程中,第一环路增益被施加于多轴工具机,使工作平台12沿着旋转轴R3转动以带动光电传感器22,且使移动座11沿着二线性轴R1与R2的移动合向量的方向移动以带动反射件20。当完成状态ST7的位置依序移动至状态ST9的位置的程序后,紧接着光电传感器22及反射件20再由图7B所示的状态ST11的位置以返程路径BW依序移动至状态ST12、状态ST13及状态ST14。在一实施例中,反射件20的反射表面S2为平面,其可使光电传感器22及反射件20沿前述第二路径移动时,光电传感器22以大致相同的间距朝向反射件20的反射表面S2,从而达成往返路径的检测。值得注意的是,由于图1与图6的多轴工具机的二线性轴R1与R2以及旋转轴R3的设置方式不同,因此图2A及图2B的第一路径沿着垂直面进行移动,而图7A及图7B沿着水平面进行移动。前述图1及图6的反射件的反射表面分别为弧曲面及平面。然而,在实务上,依据路径的不同态样,反射件的反射表面可为曲面、平面、弧面或锥面等。
若图6的多轴工具机具有二线性轴R1与R2以及旋转轴R3存在不匹配的情形,则在进行上述的往返路径过程之中,光电传感器22朝反射件20所投射的光影像沿着所述的往返路径产生第一跟随误差值。更详细来说,如图7A与图7B所示,由状态ST7的位置依序移动至状态ST10的位置的过程以及由状态ST11的位置依序移动至状态ST14的位置的过程中,实际与二线性轴R1与R2连动的反射件20(实线处)在移动方向上的位置落后于与旋转轴R3连动的光电传感器22所对齐的预定的反射件20的位置(虚线处)。换言之,旋转轴R3的移动领先于二线性轴R1与R2的移动。于此实施例中,所述的第一跟随误差值为实际的反射件20(实线处)与预定的反射件20(虚线处)之间的位置误差。请进一步参照图8,图8是依据本发明的一实施例所绘示的往返位移变化图。当光电传感器22通过发射及接收光影像而感测到上述的往返过程的位移信息(光电传感器与反射表面的相对移动信息)时,处理器24便可依据该位移信息产生一对应的往返位移变化图,如图8所示。在此实施例的往返位移变化图中,处理器24将往与返的位移变化量分别积分累加后,可得往与返总位移变化量,此总位移变化量的差值即处理器24算得的往返路径的跟随误差值。
图7A、图7B与图8以致动旋转轴R3的伺服领先于二线性轴R1与R2作为举例说明。反之,在另一情况中,二线性轴R1与R2的致动可能伺服领先于旋转轴R3的移动。请一并参照图9A与图9B,图9A与图9B是依据本发明的另一实施例所绘示的第二路径的测量示意图。类似地,于此实施例中,光电传感器22及反射件20会先由图9A所示的状态ST7’的位置起始,接着以往程路径FW依序移动至状态ST8’、状态ST9’及状态ST10’,接着再以返程路径BW从由图9B所示的状态ST11’的位置依序移动至状态ST12’、状态ST13’及状态ST14’的位置。
在此实施例中,多轴工具机受到第二环路增益的施加,而使工作平台12沿着旋转轴R3转动且使移动座11沿着二线性轴R1与R2的移动合向量的方向移动,以分别带动光电传感器22及反射件20,进而完成往返路径的测量。关于图9A与图9B实施例的旋转轴R3的转动及二线性轴R1与R2的移动合向量相仿于图7A与7B,故细节不予赘述。图9A与图9B实施例与图7A与图7B实施例相异之处在于实际与二线性轴R1与R2连动的反射件20(实线处)在移动方向上的位置领先于与旋转轴R3连动的光电传感器22所对齐的预定的反射件20的位置(虚线处),也就是说旋转轴R3的致动伺服落后于二线性轴R1与R2。
请进一步参照图10,图10是依据本发明的另一实施例所绘示的往返位移变化图。类似地,当光电传感器22通过发射及接收光影像而感测到上述的往返过程的位移信息(光电传感器与反射表面的相对移动信息)时,处理器24便可依据该位移信息产生一对应的往返位移变化图,如图10所示。处理器24再依据位移变化图中所示的往与返的位移变化量分别积分累加后而得到往与返总位移变化量,此总位移变化量的差值即为运算所得的往返路径的跟随误差值。在一个实际的例子中,当通过上述方式搜集到不同的环路增益值所对应的跟随误差值时,可进一步将该些信息以回归分析法获得最佳的环路增益值。举例来说,请参照图11,图11是依据本发明的一实施例所绘示的回归分析示意图。如图11所示,在所述的回归分析中,每一组跟随误差值St1至St5会在图式中行形成一线性趋势。而该线性趋势与X轴交汇处(跟随误差值为0)所对应的环路增益值便为最佳的环路增益值KPS。在实务上,施加更多不同环路增益时,所形成的线性趋势更准确而可获得更佳理想的环路增益值。相关工程人员可根据最佳的环路增益值对二线性轴R1与R2及/或旋转轴R3的伺服设定进行调整,如此便可以使二线性轴R1与R2及旋转轴R3达到匹配,以提升多轴工具机的加工精度。
前述图1及图6的多轴工具机结构设置仅用于举例说明。实际上,多轴工具机可以有各种不同结构设置来进行前述不同路径的误差测量,而使达到二线性轴R1与R2及旋转轴R3的匹配。请参照图12至图15,其分别依据本发明的实施例所绘示的不同伺服调整装置与多轴工具机的立体视图。如图12所示,旋转轴R3与工作平12的支撑表面PS平行且使结合于移动座11上方的主轴端15转动,另二轴线性轴R1与R2使主轴端15及移动座11作合向量移动,以进行二轴线性轴R1与R2及旋转轴R3的误差测量。又如图13所示,旋转轴R3与工作平台12的支撑表面PS垂直且使结合于移动座11上方的主轴端15转动,另二轴线性轴R1与R2使主轴端15及移动座11作合向量移动,以进行二轴线性轴R1与R2及旋转轴R3的误差测量。图14及图15所示的伺服调整装置与多轴工具机类似于图12及图13,但是差异在于图14及图15所示的伺服调整装置与多轴工具机更配置有工作底座17,且图15的旋转轴R3设置使工作底座17连动。
请参照图16,图16是依据本发明的一实施例所绘示的伺服调整方法的方法流程图,其可适用于至少具有二线性轴及一旋转轴的多轴工具机,所述的二线性轴及旋转轴用以供多轴工具机的移动座及工作平台可沿二线性轴及旋转轴相对运动,例如前述图1与图6所示的多轴工具机。所述的伺服调整方法包含于步骤S201中,可通过人工或是机具(例如机器手臂)的方式将反射件固设于移动座及工作平台之一,且将光电传感器固设于移动座及工作平台的另一。接着,在步骤S203中,处理器致动移动座及工作平台,使得光电传感器朝反射件投射的光影像在反射件的反射表面上沿一个路径往返移动。接着,在步骤S205中,处理器依据路径的往返移动记录光电传感器与反射表面的相对移动信息,据以计算一环路增益值以调整所述的二线性轴或旋转轴的伺服设定。伺服设定可例如为位移速度,但本发明不以此为限。
请进一步参照图17,图17是依据本发明的另一实施例所绘示的伺服调整方法的方法流程图。图17大致与图16相仿,但是差异在于图17的实施例中,步骤S205包含步骤S2051及步骤S2053。在步骤S2051中,处理器计算所述路径在第一环路增益的第一跟随误差值及所述路径在第二环路增益的第二跟随误差值,接着在步骤S2053中,处理器以回归分析法处理第一跟随误差值与第二跟随误差值,以取得环路增益值,其中所述的第一跟随误差值与第二跟随误差值关联于光影像在沿所述路径往返移动时,光电传感器与反射表面的总位移变化量的差值。在一个例子中,前述的致动移动座及工作平台,使得光电传感器朝反射件投射的光影像在反射件的反射表面上沿一个路径往返移动的步骤包含致动使工作平台依据与工作平台的一支撑表面平行的旋转轴转动且使移动座依据二线性轴的移动合向量方向移动,其中所述的二线性轴之一与该支撑表面平行且所述的二线性轴的另一与支撑表面垂直。而于另一个例子中,致动移动座及工作平台,使得光电传感器朝反射件投射的光影像在反射件的反射表面上沿一个路径往返移动的步骤包含致动使工作平台依据与工作平台的一支撑表面垂直的旋转轴转动且使移动座依据与支撑表面平行的二线性轴的移动合向量方向移动,其中所述二线性轴相互垂直。
综合以上所述,在本发明的伺服调整装置与伺服调整方法中,通过将反射件与光电传感器设置于移动座及工作平台,并搭配不同的环路增益以致动移动座及工作平台循着二线性轴及旋转轴的移动/转动,而使得光电传感器可测量得往返移动的路径所产生的位移信息,进而推算出最佳的环路增益值,用于调整二线性轴或旋转轴的伺服设定(例如位移速度),最终使得二线性轴及旋转轴达到匹配。
Claims (10)
1.一种伺服调整装置,其特征在于,适用于至少具有二线性轴及一旋转轴的多轴工具机,以供该多轴工具机的移动座及工作平台可沿该二线性轴及该旋转轴相对运动,该伺服调整装置包含:
反射件,具有反射表面,该反射件用于固设在该移动座及该工作平台之一;
光电传感器,具有光发射端与光接收端,该光发射端与该光接收端均朝向该反射件的该反射表面,该光电传感器用于固设在该移动座及该工作平台的另一;以及
处理器,电连接该光电传感器,该处理器记录该光电传感器与该反射表面的相对移动信息,据以计算一环路增益值以调整该二线性轴或该旋转轴的伺服设定。
2.如权利要求1所述的伺服调整装置,其中该光电传感器与该反射表面的相对移动信息包含该光电传感器于该反射表面所投射的光影像沿一路径所产生的一组跟随误差值,该组跟随误差值关联于该光影像在沿该路径往返移动时,该光电传感器与该反射表面的总位移变化量的差值。
3.如权利要求2所述的伺服调整装置,其中该旋转轴与该工作平台的支撑表面平行,该二线性轴之一与该支撑表面平行且该二线性轴的另一与该支撑表面垂直,且该工作平台及该移动座通过该旋转轴的转动及该二线性轴的移动合向量形成第一路径做为该路径。
4.如权利要求3所述的伺服调整装置,其中该反射件的该反射表面包含弧曲面。
5.如权利要求2所述的伺服调整装置,其中该旋转轴与该工作平台的支撑表面垂直,该二线性轴与该支撑表面平行,且该工作平台及该移动座通过该旋转轴的转动及该二线性轴的移动合向量形成第二路径做为该路径。
6.如权利要求5所述的伺服调整装置,其中该反射件的该反射表面包含平面。
7.一种伺服调整方法,其特征在于,适用于至少具有二线性轴及一旋转轴的多轴工具机,该二线性轴及该旋转轴用以供该多轴工具机的移动座及工作平台可沿该二线性轴及该旋转轴相对运动,该伺服调整方法包含:
将反射件固设于该移动座及与该工作平台之一,且将一光电传感器固设于该移动座及该工作平台的另一;
致动该移动座及该工作平台,使该光电传感器朝该反射件投射的光影像在该反射件的反射表面上沿一路径往返移动;以及
依据该路径的往返移动记录该光电传感器与该反射表面的相对移动信息,据以计算环路增益值以调整该二线性轴或该旋转轴的伺服设定。
8.如权利要求7所述的伺服调整方法,其中依据该路径的往返移动记录该光电传感器与该反射表面的相对移动信息,据以计算该环路增益值包含:
计算该路径在第一环路增益的第一跟随误差值及该路径在第二环路增益的第二跟随误差值;以及
以回归分析法处理该第一跟随误差值与该第二跟随误差值,以取得该环路增益值;
其中该第一跟随误差值与该第二跟随误差值关联于该光影像在沿该路径往返移动时,该光电传感器与该反射表面的总位移变化量的差值。
9.如权利要求7所述的伺服调整方法,其中致动该移动座及该工作平台的步骤包含:
致动使该工作平台依据与该工作平台的支撑表面平行的该旋转轴转动且使该移动座依据该二线性轴的移动合向量方向移动;
其中该二线性轴之一与该支撑表面平行且该二线性轴的另一与该支撑表面垂直。
10.如权利要求7所述的伺服调整方法,其中致动该移动座及该工作平台的步骤包含:
致动使该工作平台依据与该工作平台的支撑表面垂直的该旋转轴转动且使该移动座依据与该支撑表面平行的该二线性轴的移动合向量方向移动,其中该二线性轴相互垂直。
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