本发明是关于一种参数调整系统及参数调整方法，特别是关于一种适用于工具机的一种加工参数调整系统及加工参数调整方法。
背景技术：
一般而言，在计算机数值控制(computernumericalcontrol，cnc)工具机的加工过程中，计算机数值控制工具机是依据预设的加工参数进行切削材料。更具体而言，计算机数值控制工具机的控制器驱使计算机数值控制工具机的马达依据加工参数作动，加工参数影响计算机数值控制工具机切削的加速度、精度、表面光滑度等等加工因素。
传统计算机数值控制工具机在出厂前就已经将加工参数完成设置，在加工时是用同一组加工参数一直做加工，然而，生产线上常有不同的需求，例如有些工序需要精度优先、速度优先或光滑度优先，传统的计算机数值控制工具机无法随意更改加工参数，故生产线毫无弹性可言。
因此，如何提供一种加工参数调整系统及加工参数调整方法，已成为本领域须解决的挑战之一。
技术实现要素：
本发明的实施例提出一种加工参数调整系统。加工参数调整建立于控制器中。控制器用以接收加工程序，分析出加工程序中所包含至少一工序，控制器设定工序对应到的调机程序，将调机程序插入至工序的程序代码的之前或之后，以产生整合程序，并将整合程序上传至机台。
本发明的实施例提出一种加工参数调整方法，建立于控制器中，至少包含以下步骤：接收加工程序，分析出该加工程序中所包含的至少一工序；设定工序对应到的调机程序；将调机程序插入至工序的程序代码的之前或之后，以产生整合程序；以及将整合程序上传至机台。
综上，本发明实施例的加工参数调整系统及加工参数调整方法，可将至少一个调机程序与加工程序结合，以自动调整加工参数，满足生产线上的不同需求。
附图说明
图1是依照本发明实施例示出加工参数调整系统的方块图。
图2a、2b是依照本发明实施例示出加工参数调整方法中的程序整合方法的用户接口的示意图。
图3是依照本发明实施例示出加工参数调整方法中的程序整合方法的流程图。
图4是依照本发明实施例示出加工参数调整方法中的路径分析方法的流程图。
图5是依照本发明实施例示出加工参数调整方法中的自动调机方法的流程图。
具体实施方式
以下说明是为完成发明的较佳实现方式，其目的在于描述本发明的基本精神，但并不用以限定本发明。实际的发明内容必须参考之后的权利要求范围。
必须了解的是，使用于本说明书中的“包含”、“包括”等词，是用以表示存在特定的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、组件以及/或组件，但并不排除可加上更多的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、组件、组件，或以上的任意组合。
于权利要求中使用如“第一”、“第二”、“第三”等词是用来修饰权利要求中的组件，并非用来表示之间具有优先权顺序，先行关系，或者是一个组件先于另一个组件，或者是执行方法步骤时的时间先后顺序，仅用来区别具有相同名字的组件。
于一实施例中，请参照图1，图1是依照本发明实施例示出加工参数调整系统100的方块图。加工参数调整系统100是建立于控制器12中实施。其中，机台10与控制器12通常以有线方式与机台10建立通信连接lk1。于一实施例中，控制器12可挂载于机台10上。于另一实施例中，控制器12设置于机台10之外。
于一实施例中，控制器12可以由集成电路如微控制器(microcontroller)、微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)或逻辑电路来实施。
于一实施例中，机台10可以是计算机数值控制(computernumericalcontrol，cnc)工具机或其它加工用的设备。于一实施例中，机台10用以制作(例如切削)物体obj。
于一实施例中，控制器12可以由有线/无线方式与电子装置14建立通信连接lk2。加工参数调整系统100可改为建立于电子装置14中以替代控制器12，此时控制器12则转为电子装置14与机台10之间的转换装置，电子装置14可以是台式机、笔记本电脑、平板电脑或其他具有处理功能及存储功能的装置。
于一实施例中，加工参数调整方法包含路径分析方法、自动调机方法及/或程序整合方法。以下叙述这些方法的详细技术特征。
于一实施例中，请一并参照图1、2a、2b、3，图2a、2b图是依照本发明一实施例示出加工参数调整方法中的程序整合方法的用户接口200的示意图。图3是依照本发明一实施例示出加工参数调整方法中的程序整合方法300的流程图。
于步骤310中，控制器12用以接收加工程序，再由内装于控制器12中的加工参数调整系统100分析出加工程序中所包含多个工序op。于一实施例中，加工程序亦可只包含一个工序op。
于一实施例中，控制器12从计算机辅助制造(computeraidedmanufacture，cam)软件取得加工程序。于一实施例中，利用计算机控制机械的生产方法称为计算机辅助制造，计算机辅助制造与计算机辅助设计(computeraideddesign，cad)有密切的关系，因为由计算机辅助设计所输出的产品数据可以用来辅助编写生产程序，然后便可以立刻进行测试和生产，所以能够简化从产品设计到制造的过程。
于一实施例中，在机台10制作产品时，例如，机台10在制作一个圆柱体(例如为物体obj)的过程中，一开始先进行粗加工工序，以初步移除一些材料，再进行半精加工工序，将圆柱的初始形状做出来，最后进行精加工工序，使圆柱体的表面精细，此这三者的工序程序都写在加工程序中，当内装加工参数调整系统100的控制器12(下述控制器12均同)以本身的存储装置或由其它电子装置取得加工程序时，控制器12将会拆解此加工程序，以得到对应各个工序op的相关信息。例如，图2a的块s1所示，控制器12分析出加工程序中所包含多个工序op，每个工序op对应到一个刀号。为使方便说明，后续将块s1中工序字段内容为1的工序op称为工序op1、将工序字段内容为2的工序op称为工序op2、将工序字段内容为3的工序op称为工序op3，以及将工序字段内容为4的工序op称为工序op4。
于步骤320中，控制器12设定每个工序op各自对应到的调机程序，例如图2a的块s2所示，工序op1对应到编号为o0001的控制参数文件nc。
于一实施例中，控制参数文件nc包含调机程序p2的程序代码cd。于一实施例中，程序代码cd中包含执行指令及针对加工需求所设置的精度、表面粗糙度、速度指针、自动优化运动控制、服务器控制…等参数。
于一实施例中，编号为o0001的控制参数文件nc的内容可以例如为图2b所示，编号为o0001的控制参数文件nc可以由记事本的方式实现，于此例中，控制参数文件o0001包含标题栏tl及调机程序p2的程序代码cd；换言之，工序op1对应到编号为o0001的控制参数文件nc，控制器12可通过控制参数文件nc读取或执行对应此工序op1的调机程序p2的程序代码cd。
于一实施例中，工序op1～op4可以自动或手动选择控制参数文件，例如为图2b所示，工序op3的控制参数文件字段可以通过点选，展开下拉式选单，以选择对应工序op3的控制参数文件(例如选择控制参数文件o0003)。
于一实施例中，调机程序可以视为加工程序的子程序(或称副程序)。然而，本领域具通常知识者应能理解，本发明关于调机程序的实现方式不限于此。
于步骤330中，控制器12将调机程序(例如调机程序p2)插入至对应的工序(例如工序op1)其中之一者的程序代码(例如程序代码p1)的之前或之后，以产生整合程序(如整合程序itg)。
举例而言，于整合程序块s3中，控制器12依序读取程序代码，当控制器12读到工序op1的某一行程序代码p1时(工序op1例如代表执行精加工工序，程序代码p1例如为工序op1的起始执行指令)，控制器12将对应工序op1的调机程序p2插入工序p1的程序代码p1之前，此举代表在执行工序op1的精加工之前，先执行调机程序p2(例如为执行粗加工工序)。
更具体而言，在此例中，调机程序p2的内容为“op1”，其对应到块s2中的工序op1，而由块s2中可得知工序op1对应到编号为o0001的控制参数文件nc，因此，控制器12可通过控制参数文件nc读取或执行对应此工序op1的调机程序p2的程序代码cd。
藉此，控制器12读取到特定的工序(例如为工序op1)时，可以在此工序的之前或之后自动插入对应此工序的调机程序(例如为调机程序p2)的程序代码(例如为程序代码cd)。
因此，藉由插入调机程序(可以视为子程序或副程序)，可微调加工程序(视为主程序)以符合特定的工序考虑。
于一实施例中，调机程序(例如为调机程序p2)的程序代码cd可以与其它的调机程序的程序代码分别或各自写于控制参数文件(例如为控制参数文件nc)中，无须插入加工程序，当控制器12读取到特定的工序(例如为工序op1)的特定程序代码(例如为程序代码p1)时，先不执行工序op1，而直接执行控制参数文件nc中调机程序p2的程序代码cd，藉此可以在进入工序op1之前，先进行执行调机程序p2以进行调机，待执行调机程序p2后，再回到加工程序执行工序op1。在此例子中，无须将调机程序p2自动插入加工程序，藉此，可不更改到原始的加工程序。
于一实施例中，加工程序经由插入调机程序后，称为整合程序itg。
于步骤340中，控制器12将整合程序itg上传到机台10。于一实施例中，整合程序itg自动上传到机台10，或是通过使用者点选块s4中的按键bt以上传至机台10。
于一实施例中，整合程序itg用以控制机台10中的马达使用刀具执行切削加工的工序。
于一实施例中，请一并参照图4，图4是依照本发明一实施例示出加工参数调整方法中的路径分析方法400的流程图。
于步骤410中，控制器12从计算机辅助制造软件取得加工程序。
于步骤420中，控制器12分析加工程序，以取得切削路径。于一实施例中，控制器12分析切削路径以取得零件余量信息。于一实施例中，零件余量信息可为某一工序切削工件后，此半成品距离目标物体obj所保留的误差量，例如，在余量较大，工艺系统刚性较差或机台10动力不足时，可分多次进给完成。又例如，在粗加工工序后，留0.5mm～1.0mm余量，在半精加工工序时再切除。
于步骤430中，控制器12分析切削路径，以产生路径分析结果。藉由路径分析结果(包含下刀路径、坐标信息、裁切深度)，可微调下刀的落点，以尽可能使切削深度等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。
于一实施例中，请一并参照图5，图5是依照本发明一实施例示出加工参数调整方法中的自动调机方法500的流程图。
于步骤510中，控制器12由计算机辅助制造软件取得加工程序及几何轮廓参数。于一实施例中，控制器12由加工程序可得知执行工序的顺序，由几何轮廓参数可得知公差值。于一实施例中，在机台10进行加工时，机台10会受到机器性能、材质、刀具的磨耗、温度变化，操作方法与技术等影响，不易加工出一致尺寸的工件，再加上考虑零件的互换性与降低成本，在不影响组装功能的情况，工件尺寸允许有一定范围偏差量，此偏差量称为公差。
于一实施例中，控制器12可依据公差藉由查表或计算(例如比例调整)，以决定调机参数的范围。
于步骤520中，控制器12依据加工程序以取得路径分析结果。于一实施例中，路径分析结果包含下刀路径、坐标信息、裁切深度、运动路径、规划运动加减速、路径插值及产生位置脉冲命令…等信息。于一实施例中，控制器12可以依据产生位置脉冲命令产生扭矩命令以驱动马达。
于步骤530中，控制器12依据路径分析结果决定加工需求。于一实施例中，加工需求包含加速度优先、精度优先及/或表面光滑度优先。
于步骤540中，控制器12依据加工需求及几何轮廓参数以产生至少一调机参数。
于一实施例中，控制器12依据控制指针(例如为位置误差、几何误差及/或转角误差)自动取得控制参数，并依据控制参数控制机台10进行切削，再依据切削结果自动重新微调控制参数，直到切削结果的精准度达到符合加工需求的预设阈值，例如，在光滑度优先的情形下，加速度跟随误差要低于5微米(μm)，转角误差要低于20微米，几何误差要低于45微米，当这些标准都达到时，控制器12记录此时所采用的控制参数作为调机参数。
于一实施例中，调机参数包含运动控制的加速度、控制增益、前馈补偿等参数，除了对应加工需求(例如精度、表面粗糙度、速度)，还必须考虑马达特性、共振频率、机台结构的动刚性、阻尼比等动态特性，以及传动系统引起的背隙与摩擦等非线性因素。
于步骤550中，控制器12依据至少一调机参数产生控制参数文件，其中调机参数例如包含于图2b所示的程序代码cd中。于一实施例中，控制器12可以将调机参数写为控制参数文件(例如为图2b所示)，此控制参数文件可以在前述程序整合方法300中被直接应用，其应用方法已叙述于程序整合方法300中，故此处不再赘述。
综上，本发明的加工参数调整系统及加工参数调整方法，可将至少一个调机程序与加工程序结合，以自动调整加工参数，满足生产线上的不同需求。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更改与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
【符号说明】
100：加工参数调整系统
10：机台
12：控制器
14：电子装置
obj：物体
lk1、lk2：通信连接
200：用户接口
s1～s4：块
nc：控制参数文件
itg：整合程序
p1：程序代码
p2：调机程序
bt：按键
300：程序整合方法
400：路径分析方法
500：自动调机方法
310～340、410～430、510～550：步骤
1.一种加工参数调整系统，建立于控制器中，该控制器连接机台，其中
该控制器，用以接收加工程序，分析出该加工程序中所包含的至少一工序，该控制器设定该工序所对应到的调机程序，将该调机程序插入至该工序的程序代码的之前或之后，以产生整合程序，并将该整合程序上传至该机台。
2.如权利要求1所述的加工参数调整系统，其中该控制器还用以从计算机辅助制造软件取得该加工程序。
3.如权利要求2所述的加工参数调整系统，其中该控制器分析该加工程序，以取得切削路径，并分析该切削路径，以产生路径分析结果；
其中，该控制器分析该切削路径以取得零件余量信息。
4.如权利要求1所述的加工参数调整系统，其中该控制器由计算机辅助制造软件取得该加工程序及几何轮廓参数，依据该加工程序以取得路径分析结果，依据该路径分析结果决定加工需求，依据该加工需求及该几何轮廓参数产生至少一调机参数，并依据该至少一调机参数产生控制参数文件。
5.如权利要求4所述的加工参数调整系统，其中该控制参数文件包含该调机程序的程序代码。
6.如权利要求1所述的加工参数调整系统，其中该加工参数调整系统是建立于电子装置中，该电子装置用以替代该控制器。
7.一种加工参数调整方法，建立于控制器中，包含以下步骤：
接收加工程序，分析出该加工程序中所包含的至少一工序；
设定该工序所对应到的调机程序；
将该调机程序插入至该工序的程序代码的之前或之后，以产生整合程序；以及
将该整合程序上传至机台。
8.如权利要求7所述的加工参数调整方法，还包含：
从计算机辅助制造软件取得该加工程序。
9.如权利要求7所述的加工参数调整方法，还包含：
分析该加工程序，以取得切削路径；以及
分析该切削路径，以产生路径分析结果；
其中，于分析该切削路径的步骤中还包含：取得零件余量信息。
10.如权利要求7所述的加工参数调整方法，还包含：
由计算机辅助制造软件取得该加工程序及几何轮廓参数；
依据该加工程序以取得路径分析结果；
依据该路径分析结果决定加工需求；
依据该加工需求及该几何轮廓参数以产生至少一调机参数；以及
依据该至少一调机参数产生控制参数文件。
11.如权利要求10所述的加工参数调整方法，其中该控制参数文件包含该调机程序的程序代码。
12.如权利要求7所述的加工参数调整方法，其中该加工参数调整方法是建立于电子装置中。
技术总结