提供回馈力的方法与装置以及加工机系统的制作方法_3

文档序号:8430208阅读:来源:国知局
请同时参阅图2所示,夹治具144是设置于基座14上,且与基座14相对固定;而结构件146例如是一刀塔(1462)、一伸缩护罩(图中未不)、一板金护罩(1464)或一自动换刀机(图中未不),是设置于加工机台10上且可与基座14相对运动。
[0092]在步骤S42中,力回馈位移控制器50根据使用者对手摇轮52的操作而产生位移命令和/或使用者对进给率设定单元56的操作而产生进给率,并输出至控制单元20。请同时参阅图3A所示,力回馈位移控制器50还包括一进给率设定单元56,用以选择进给率。
[0093]在步骤S44中,计算单元40接收刀座12与基座14和/或夹治具144与基座14和/或结构件146与基座14的相对位置信息。
[0094]在步骤S45中,计算单元40判断刀座12与基座14和/或刀座12与夹治具144和/或刀座12与结构件146是否接触。
[0095]在此步骤中,计算单元40可判断刀座12与以下元件其中之一:基座14、夹治具144以及结构件146任两者之间是否发生接触。在一实施例中,计算单元40例如是根据刀座12与基座14的相对位置信息、及刀座12与夹治具144的相对位置信息,以及刀座12、基座14与夹治具144的几何信息,以判断刀座12与基座14、或刀座12与夹治具144彼此是否产生干涉,并判断是否接触。若计算单元40判断刀座12与基座14、或刀座12与夹治具144任组一发生接触,则进行步骤S48 ;若皆未发生接触,则进行步骤S46。
[0096]在另一实施例中,计算单元40例如是根据刀座12与基座14的相对位置信息、及基座14与结构件146的相对位置信息,以及刀座12、基座14与结构件146的几何信息,以判断刀座12与基座14、或刀座12与结构件146彼此是否产生干涉,并判断是否接触。若计算单元40判断刀座12与基座14、或刀座12与结构件146任组一发生接触,则进行步骤S48 ;若皆未发生接触,则进行步骤S46。
[0097]在步骤S46中,计算单元40根据刀座12与基座14和/或夹治具144与基座14和/或结构件146与基座14的相对位置信息,与刀座12及基座14和/或夹治具144和/或结构件146的几何信息,和/或进给率,以计算并且输出力回馈值Tf。
[0098]在一实施例中,计算单元40例如是根据刀座12与基座14的相对位置信息、及刀座12与夹治具144的相对位置信息,以及刀座12、基座14及夹治具144的几何信息,以计算刀座12与基座14间的最短距离、及刀座12与夹治具144间的最短距离;计算单元40还取上述两者中较短者作为距离运算值DCmin。
[0099]在另一实施例中,计算单元40例如是根据刀座12与基座14的相对位置信息、及基座14与结构件146的相对位置信息,以及刀座12、基座14及结构件146的几何信息,以计算刀座12与基座14间的最短距离、及刀座12与结构件146间的最短距离;计算单元40还取上述两者中较短者作为距离运算值DCmin。
[0100]当计算单元40判断距离运算值DCmin小于或等于一距离阈值Dh时,计算单元40根据距离运算值DCmin、距离阈值Dh、最大力回馈值Tmax、以及式(I)与式(2),计算出力回馈值Tf,并反应在手摇轮52之上。
[0101]在又一实施例中,计算单元40还根据进给率调整力回馈值Tf,且进给率与调整后的力回馈值Tf为正向关系。例如当进给率设定为1mm,则手摇轮52前进一格代表1mm,此时力回馈值Tf SX;当进给率设定为10mm,则手摇轮52前进一格代表10mm,此时计算单元40因进给率设定值变高而调整力回馈值Tf为10*X;反之,进给率设定值变低,则调整后的力回馈值Tf会变小,以达到提供使用者操作手摇轮52进给时的警示效果。
[0102]而当计算单元40判断距离运算值DCmin大于距离阈值Dh时,可视为刀座12与基座14间的距离仍远,故计算单元40可直接以一固定的第三力回馈值T3作为力回馈值Tf,其中,第三力回馈值T3例如是O或是远小于最大力回馈值Tmax的数值,以减少手摇轮52对使用者操作的影响。
[0103]第五实施例
[0104]请参阅图10所示,图10为本发明第五实施例的流程图。本实施例的步骤S52?S54、S58、S60分别与第二实施例的步骤S22?S24、S27、S28类似,差异为:
[0105]在步骤S51中,计算单元40接收储存单元30储存的刀座12与基座14、刀具122与刀座12及工件142与基座14的相对位置信息,与刀座12、基座14、刀具122及工件142的几何信息。当加工机系统I尚未开始加工时,计算单元40还以工件142的初始几何信息作为142工件的几何信息。
[0106]在步骤S55中,计算单元40还判断加工机系统I是否正进行加工(例如刀座12是否旋转)。若加工机系统I并未进行加工,则进行步骤S56 ;反之,则进行步骤S59。
[0107]在步骤S56中,计算单元40判断刀座12与基座14、刀具122与基座14、及刀具122与工件142是否接触。计算单元40例如是根据刀座12与基座14的相对位置信息、及刀具122与基座14的相对位置信息、及刀具122与工件142的相对位置信息,以及刀座12、基座14、刀具122及工件142的几何信息,以判断刀座12与基座14、刀具122与基座14、及刀具122与工件142彼此是否产生干涉,并判断是否接触。若计算单元40判断刀座12与基座14、刀具122与基座14、及刀具122与工件142任一组发生接触,则进行步骤S60 ;若皆未发生接触,则进行步骤S57。
[0108]在步骤S57中,计算单元40根据刀座12与基座14、及刀具122与基座14及工件142与基座14的相对位置信息,以及刀座12、基座14、刀具122及工件142的几何信息,以计算并且输出力回馈值Tf。上述的刀座12与基座14、及刀具122与基座14及工件142与基座14的相对位置信息也可简化为刀具122与工件142的相对位置信息。计算单元40计算刀具122与基座14间的最短距离、及刀具122与工件142间的最短距离;计算单元40还取上述两者中较短者作为距离运算值DCmin。
[0109]在步骤S59中,计算单元40还判断刀座12与基座14、及刀具122与基座14是否接触。若刀座12与基座14、及刀具122与基座14其中任一发生接触,则进行步骤S60 ;反之,则进行步骤S61。
[0110]在步骤S61中,计算单元40还判断刀具122与工件142是否接触。若刀具122与工件142发生接触,则进行步骤S62 ;反之,则进行步骤S57。
[0111]在步骤S62中,计算单元40根据刀具122与工件142的相对位置信息、刀具122的几何信息、与工件142的几何信息,以计算工件142的几何信息对刀具122的几何信息的差集(也就是是工件142因刀具122加工切除后留下的部分)。
[0112]在步骤S63中,计算单元40以工件142的几何信息对刀具122的几何信息的差集,取代并更新工件142先前的几何信息。
[0113]在步骤S64中,计算单元40以第二力回馈值!^作为力回馈值Tf。第二力回馈值T2可为一固定值。在一实施例中,第一力回馈值T1大于第二力回馈值T2,且第二力回馈值T2可大于或稍大于第三力回馈值T3,以提醒使用者刀具122正在加工工件142。
[0114]第六实施例
[0115]请参阅图11所示,图11为本发明第六实施例的系统架构示意图。本实施例为提供回馈力的装置100,其系统架构与第一实施例类似,差异为以第一物体17取代刀座12、以第二物体18取代基座14、并以移动平台200取代加工机台10。在其他实施例中,第一物体17与第二物体18亦可为下列组合:结构件与基座、结构件与刀座、结构件与结构件、以及刀座与夹治具。更进一步来说,本实施例以第三物体取代夹治具144或结构件146、以第四物体取代刀具、以第五物体取代工件、以位移单元取代力回馈位移控制器50中的手摇轮52、以第一模式取代未进行加工的情境、并以第二模式取代进行加工的情境。因此,第一实施例到第五实施例所述的方法,皆可于依前述说明取代名称后直接适用于本实施例,故本实施例提供回馈力的装置100亦可应用于非加工机的领域,例如是用于虚拟体感的教学或游戏。换言之,第六实施例实质上为第一实施例的上位概念。
[0116]第七实施例
[0117]请参阅图12所示,
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