TWI493305B - Machining Curve Setting and Displaying Method of Graphic Interface of Servo Punch - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，特別是有關於一種透過直覺的圖形化介面設定所需要的沖床加工曲線並使伺服沖床依該加工曲線進行作動。
日本專利特開2004-058113號揭示一種伺服沖床的作動程序控制裝置，其係可安裝多組模具，並通過預先設定好的資料與程序，由使用者選定所需模具類型後，由控制器自動計算該模具加工所需要的運動指令。
日本專利特開2004-058152號公開一種伺服沖床的滑塊控制系統與方法，其係當使用者設定伺服器沖床的滑塊位置時，控制器自動轉換成虛擬曲軸角度，如圖1、圖1A所示。
日本專利特開2008-279460號公開一種伺服沖床的滑塊行程控制方法，透過設定伺服沖床之曲軸角度與時間比例，如圖2、圖2A所示。
前述所揭示的技術係需要自行設定加工曲線各段落之滑塊位置、作動速度、時間等參數，方能透過這些參數計算出加工曲線之形狀，因此整個加工曲線之設定過程較複雜且不直覺，且前述技術的加工曲線均僅以數條直線模擬，並非完整的平滑曲線，故其滑塊運轉會較為不順暢。
本發明的目的在於提供一種直覺化設定伺服沖床的滑塊作
動行程的方法。
為達成上述提供的目的，本發明的技術手段係提供一伺服沖
床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，其步驟包含：提供伺服沖床的圖形化輸出入介面，用以取得並顯示一以數學模式(例如B樣條曲線或貝茲曲線)定義的一加工曲線，該加工曲線具有兩端點及該兩端點之間的至少一可以改變該加工曲線的走勢與形狀的控制點；轉換該加工曲線之該些端點及該或該些控制點的位置為數個相對應的曲軸角度；根據曲線擬合理論，將該數個相對應的曲軸角度再轉換為由多增量個曲軸角度定義的一擬合曲線；以一伺服沖床的滑塊作動速度為基礎，依序計算該多增量個的曲軸角度各自的移動速度，藉以獲得一序列的伺服馬達的轉速命令；以及以該曲軸角度檢知裝置判別目前的曲軸角度，並根據該多增量個的曲軸角度與轉速命令關係控制該伺服馬達轉動，以使該滑塊依循該加工曲線的走勢而作動。
在一實施例中，該數學模式為B樣條曲線或貝茲曲線。
在一實施例中，更包含由該圖形化輸出入介面顯示該多倍數的曲軸角度及其對應的伺服馬達的轉速命令。
在一實施例中，使用者可由該圖形化輸出入介面自行編修該加工曲線的端點及控制點而成為一自行定義的加工曲線。該圖形化輸出入介面可具有按鈕式或觸控式的輸入介面，以直接在顯示器畫面上移動並即時顯示該些端點、該或該些控制點，並可即時顯示出其描述的加工曲線。
在一實施例中，該自行定義加工曲線可儲存於該伺服沖床之內部或外部的一存儲媒體中，如內部記憶體或USB隨身碟。
在一實施例中，該伺服沖床之圖形化輸出入介面，取得的該加工曲線包含預設的加工曲線或自行定義加工曲線。所述的伺服沖床之圖
形化介面的加工曲線設定與顯示方法，其中，該伺服沖床之圖形化輸出入介面，取得的該加工曲線包含預設的加工曲線或自行定義加工曲線。
在一實施例中，所述的伺服沖床之圖形化輸出入介面的加工
曲線設定與顯示方法，其中，該伺服沖床之圖形化輸出入介面，取得的該加工曲線包含預設的加工曲線或自行定義加工曲線。
如上所述，本發明的特點包含有：本發明可透過圖形化的人
機介面，在設定加工曲線時，僅需視覺化設定加工曲線的大致形狀，即可讓控制器完成其他運動參數的計算，簡化操作。另外本發明利用曲線擬合理論計算出來的加工曲線較先前技術平滑，故伺服馬達運轉較順暢。
10‧‧‧圖形化輸出入介面
11‧‧‧功能表
111‧‧‧次功能選單
20‧‧‧加工曲線
21‧‧‧端點
22‧‧‧控制點
30‧‧‧儲存位置
步驟S10~步驟S50‧‧‧加工曲線設定與顯示方法的步驟流程
圖1A先前技術之滑塊行程設定確畫面示意圖；圖1B為圖1A的滑塊行程曲線座圖；圖2A為另一先前技術之滑塊行程設定確畫面示意圖；圖2B為圖2A的滑塊行程曲線座圖；圖3為本發明一實施例之伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法的流程圖；圖4為本發明一實施例之伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法之圖形化介面的顯示畫面的示意圖；圖5為本發明一實施例之伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法之曲線調整功能的圖形化介面示意圖；圖6為本發明一實施例之伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法之曲軸速度分析功能的圖形化介面示意圖；圖7為本發明一實施例之伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方
法之滑塊位置分佈功能的圖形化介面示意圖；圖8為本發明一實施例之伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法之曲線載入功能的圖形化介面示意圖。
茲配合圖式說明本發明之實施例如下。
如圖3、圖4及圖5所示，在本實施例中，伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法適用於一曲軸式伺服沖床，該曲軸式伺服沖床以一伺服馬達帶動一曲軸，再由該曲軸驅動一滑塊依該加工曲線的走勢作動以進行沖壓，該曲軸式伺服沖床具有可偵測目前的曲軸角度的一曲軸角度檢知裝置，該加工曲線設定與顯示方法步驟包括：步驟S10，提供該伺服沖床之圖形化輸出入介面10，用以取得並顯示一以數學模式定義的一加工曲線20，該加工曲線20具有兩端點21及該兩端點之間、該加工曲線20線段上的至少一可以改變該加工曲線20的走勢與形狀的控制點22。
在一實施例中，定義該加工曲線20的該數學模式為B樣條曲線(B-spline curve)或貝茲曲線(Bezier curve)，如圖5所示。
步驟S20，轉換該數學模式定義的加工曲線20的該些端點21及該(或該些)控制點22的位置為數個相對應的曲軸角度。此步驟，用以將伺服沖床滑塊位置，根據機構之設計與尺寸，轉換成相對應的帶動伺服沖床滑塊的曲軸角度。
步驟S30，根據曲線擬合理論，將該數個相對應的曲軸角度再轉換為由多增量個曲軸角度定義的一擬合曲線，例如，將由該數個相對應的曲軸角度的該加工曲線20，轉變成由數百個曲軸角度構成之擬合曲線，以便後續步驟將加工曲線更平滑化之運算基礎。
步驟S40，以伺服沖床的滑塊作動速度為基礎，依序計算該
多增量個的曲軸角度各自的移動速度，藉以獲得一序列的伺服馬達的轉速命令。
步驟S50，應用前述的曲軸角度檢知裝置判別伺服沖床目前
的曲軸角度，並根據該多增量個的曲軸角度與轉速命令關係控制該伺服馬達轉動，以使該滑塊依循該加工曲線20的走勢而作動。
如圖4所示實施例為伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定
與顯示方法之圖形化介面的顯示畫面。本實施例之伺服沖床之圖形化輸出入介面10中，具有同時顯示數種即時數據，如加工曲線20、曲軸轉速、功能表11等等，當使用者選擇該功能表11後，可進一步切換相關的次功能選單111，例如選取圖4中的「自由曲線」之後，可進入如圖5之下階的次功能選單111及功能畫面。
在一實施例中，該圖形化輸出入介面10具有按鈕式或觸控式
的輸入介面，以直接在顯示器畫面上移動並即時顯示該些端點、該或該些控制點，並可即時顯示其描述的加工曲線。例如，在圖5中顯示出，在選取「曲線功能」的選項之下，該次功能選單111功能的畫面顯示出在上死點及下死點之間的一滑塊位置(公厘mm)的座標軸，其係包含上下箭頭，使用者可直覺地壓按該上下箭頭或以另一螢幕虛擬或實體按鈕(圖中未示出)移動該加工曲線20的控制點22或端點21，以改變該加工曲線20的走勢及形狀。
如圖6所示，該次功能選單111功能的畫面顯示出一最高速度
的百分比的座標軸，在一實施例中，更包含由該圖形化輸出入介面10顯示該多倍數的曲軸角度及其對應的伺服馬達的轉速命令。
如圖7所示，該次功能選單111功能的畫面顯示出一曲軸位置
的角度(單位為度)的座標軸，在一實施例中，使用者可由該圖形化輸出
入介面自行編修該加工曲線的端點及控制點而成為一自行定義的加工曲線20。該圖形化輸出入介面10可具有按鈕式或觸控式的輸入介面，以直接在顯示器畫面上移動並即時顯示該些端點21、該或該些控制點22，並可即時顯示出其描述的加工曲線20。
如圖8所示，值得一提的是，使用者可由該圖形化輸出入介
面自行編修該加工曲線的端點及控制點而成為一自行定義加工曲線，當然，該自行定義加工曲線可儲存如圖8所示的1~5的儲存位置30，以利隨時載入。
承上所述，本發明的優點至少有：本發明可透過圖形化的人
機介面，在設定加工曲線時，僅需視覺化設定加工曲線的大致形狀，即可讓控制器完成其他運動參數的計算，簡化操作。另外本發明利用曲線擬合理論計算出來的加工曲線較先前技術平滑，故伺服馬達運轉較順暢。
前述本發明所採用的技術手段之實施方式或實施例，並非用
來限定本創作專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
步驟S10~步驟S50‧‧‧加工曲線設定與顯示方法的步驟流程
Claims (8)
- 一種伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，係適用於一曲軸式伺服沖床，該曲軸式伺服沖床以一伺服馬達帶動一曲軸，再由該曲軸驅動一滑塊依該加工曲線的走勢作動以進行沖壓，該曲軸式伺服沖床具有可偵測目前的曲軸角度的一曲軸角度檢知裝置，該加工曲線設定與顯示方法步驟包括：提供該伺服沖床之圖形化輸出入介面，用以取得並顯示一以數學模式定義的加工曲線，該加工曲線具有兩端點及該兩端點之間的至少一可以改變該加工曲線的走勢與形狀的控制點；轉換該加工曲線之該些端點及該或該些控制點的位置為數個相對應的曲軸角度；根據曲線擬合理論，將該數個相對應的曲軸角度再轉換為由多增量個曲軸角度定義的一擬合曲線；以一伺服沖床的滑塊作動速度為基礎，依序計算該多增量個的曲軸角度各自的移動速度，藉以獲得一序列的伺服馬達的轉速命令；以及以該曲軸角度檢知裝置判別目前的曲軸角度，並根據該多增量個的曲軸角度與轉速命令關係控制該伺服馬達轉動，以使該滑塊依循該加工曲線的走勢而作動。
- 如申請專利範圍第1項所述的伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，其中，定義該加工曲線的該數學模式為B樣條曲線。
- 如申請專利範圍第1項所述的伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，其中，定義該加工曲線的該數學模式為貝茲曲線。
- 如申請專利範圍第1項所述的伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與 顯示方法，其中，更包含由該圖形化輸出入介面顯示該多倍數的曲軸角度及其對應的伺服馬達的轉速命令。
- 如申請專利範圍第1項所述的伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，更包含：使用者可由該圖形化輸出入介面自行編修該加工曲線的端點及控制點而成為一自行定義加工曲線。
- 如申請專利範圍第4項所述的伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，其中，該圖形化輸出入介面具有按鈕式或觸控式的輸入介面，以直接在顯示器畫面上移動並即時顯示該些端點、該或該些控制點，並可即時顯示其描述的加工曲線。
- 如申請專利範圍第4項所述的伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，其中，該自行定義加工曲線可儲存於該伺服沖床之內部或外部的一存儲媒體中。
- 如申請專利範圍第6項所述的伺服沖床之圖形化介面的加工曲線設定與顯示方法，其中，該伺服沖床之圖形化輸出入介面，取得的該加工曲線包含預設的加工曲線或自行定義加工曲線。
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| TW102148673A TWI493305B (zh) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | Machining Curve Setting and Displaying Method of Graphic Interface of Servo Punch |
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Country Status (1)
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2013
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