提供回馈力的方法与装置以及加工机系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提供回馈力的方法与装置以及加工机系统，特别是涉及一种根据物体间距离差异而提供不同强度的回馈力的方法与装置以及加工机系统。
【背景技术】
[0002]智能化工具机技术近几年已经在业界实用化，而以自动化的过程进行工件加工的自动模式虽然日渐普及，但在校正刀具、校正工件及进行测试时，手动模式仍是必须的。在手动模式中，操作手摇轮是常见且方便的做法。但在复杂的多轴机台，不易直觉辨识空间中运动的轴向，或是因视角遮避而无法看清运动空间全貌的情况下，操作手摇轮造成移动组件在进行移动时发生碰撞的风险也相对增加。
【发明内容】
[0003]本发明的目的为提出一种提供回馈力的方法与装置以及加工机系统，藉由物体间距离差异而提供不同强度的回馈力，以提高使用者操作手摇轮时的警觉性以降低碰撞的风险。
[0004]于一实施例中，本发明提出一种加工机系统，其包括一刀座、一基座、一控制单兀、一储存单元、一计算单元以及一力回馈位移控制器。刀座适于连接一刀具、且基座适于承载一工件。控制单元根据一位移命令以控制刀座与基座相对移动，并产生刀座与基座的相对位置信息并输出。储存单元储存刀座与基座的几何信息并输出。计算单元电性连接控制单元与储存单元，以接收刀座与基座的相对位置信息以及刀座与基座的几何信息。当刀座与基座未接触时，计算单元根据刀座与基座的相对位置信息以及刀座与基座的几何信息，以计算一力回馈值并且输出。力回馈位移控制器电性连接控制单元与计算单元，以分别输出位移命令以及输入力回馈值。力回馈位移控制器包括一手摇轮与一力回馈单元。手摇轮适于根据一使用者的操作而产生位移命令。力回馈单元耦接于手摇轮，并根据力回馈值提供一回馈力至手摇轮。
[0005]于另一实施例中，本发明提出一种提供回馈力的装置，其包括一计算单元与一力回馈位移控制器。计算单元适于接收一第一物体与一第二物体的相对位置信息以及第一物体与第二物体的几何信息。当第一物体与第二物体未接触时，计算单元根据第一物体与第二物体的相对位置信息以及第一物体与第二物体的几何信息，以计算一力回馈值并且输出。力回馈位移控制器电性连接计算单元，以分别输出一位移命令以及输入力回馈值。位移命令适于使第一物体与第二物体相对移动。力回馈位移控制器包括一位移单元与一力回馈单元。位移单元适于根据一使用者的操作而产生位移命令。力回馈单元耦接于位移单元，并根据力回馈值提供一回馈力至位移单元。
[0006]于又一实施例中，本发明提出一种提供回馈力的方法，包括以下步骤:一计算单元接收一第一物体与一第二物体的相对位置信息以及第一物体与该第二物体的几何信息。一力回馈位移控制器的一位移单元根据一使用者的操作而输出一位移命令使第一物体与该第二物体相对移动。当第一物体与第二物体未接触时，计算单元根据第一物体与第二物体的相对位置信息以及第一物体与第二物体的几何信息，以计算一力回馈值至力回馈位移控制器。耦接于位移单元的一力回馈单元根据力回馈值提供一回馈力至位移单元。
【附图说明】
[0007]图1为本发明第一实施例的系统架构示意图。
[0008]图2为本发明加工机台立体示意图。
[0009]图3A为本发明力回馈位移控制器的立体示意图。
[0010]图3B为本发明力回馈位移控制器的侧面示意图。
[0011]图4A为本发明第一实施例的流程图。
[0012]图4B为本发明计算并且输出力回馈值Tf的细部流程图。
[0013]图5为本发明一实施例中正规化的距离差值D与正规化的力回馈值T的关系图。
[0014]图6为本发明第二实施例的流程图。
[0015]图7为本发明第三实施例的流程图。
[0016]图8A为本发明另一实施例中正规化的速度V与正规化的力回馈值T的关系图。
[0017]图8B为本发明又一实施例中正规化的距离差值D、正规化的速度V与正规化的力回馈值T的关系图。
[0018]图9为本发明第四实施例的流程图。
[0019]图10为本发明第五实施例的流程图。
[0020]图11为本发明第六实施例的系统架构示意图。
[0021]图12为本发明第七实施例的系统架构示意图。
[0022]图13为本发明第七实施例的流程图。
[0023]附图符号说明
[0024]I加工机系统
[0025]10加工机台
[0026]12 刀座
[0027]122 刀具
[0028]14 基座
[0029]142 工件
[0030]144 夹治具
[0031]146 结构件
[0032]1462 刀塔
[0033]1464 板金护罩
[0034]16驱动单元
[0035]17第一物体
[0036]18第二物体
[0037]20控制单元
[0038]30储存单元
[0039]40计算单元
[0040]50 力回馈位移控制器
[0041]52手摇轮
[0042]54 力回馈单元
[0043]56进给率设定单元
[0044]58运动轴设定单元
[0045]100 提供回馈力的装置
[0046]200 移动平台
[0047]Sll ?S16、S151 ?S154、S21 ?S28、S31 ?S38、S41 ?S48、S51 ?64、S71 ?S75
[0048]步骤。
【具体实施方式】
[0049]以下将参照附图来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下附图所列举的实施例仅为辅助说明，但本发明的技术手段并不限于所列举附图。
[0050]第一实施例
[0051]请参阅图1至图3所示，图1为本发明第一实施例的系统架构示意图，图2为本发明加工机台立体示意图，图3A与图3B为本发明力回馈位移控制器的立体示意图与侧面示意图。加工机系统I包括一刀座12、一基座14、一控制单元20、一储存单元30、一计算单元40以及一力回馈位移控制器50。计算单元40电性连接控制单元20、储存单元30与力回馈位移控制器50，且控制单元20电性连接力回馈位移控制器50。刀座12与基座14例如是设置于加工机台10上，加工机台10上还可包括一驱动单元16，以驱动刀座12与基座14彼此相对移动，驱动单元16例如是一马达,且刀座12适于连接刀具122，且基座14适于承载工件142。控制单元20例如是一控制器，根据一位移命令以控制刀座12与基座14相对移动，并产生刀座12与基座14的相对位置信息以输出至计算单元40。此外，控制单元20例如是电性连接驱动单元16，并藉由控制驱动单元16以驱动刀座12与基座14彼此相对移动。再者，控制单元20例如是藉由读取刀座12与基座14的编码器的数值，以产生刀座12与基座14的相对位置信息。储存单元30例如是存储器、光盘片、或是储存于远端或网络的储存媒体，储存刀座12与基座14的几何信息并输出至计算单元40，其中，几何信息例如是3D外形文档。计算单元40例如是中央处理器或芯片，接收刀座12与基座14的相对位置信息以及刀座12与基座14的几何信息。力回馈位移控制器50包括一手摇轮52与一力回馈单元54，其中，手摇轮52适于根据一使用者的操作(例如是旋转手摇轮52)而产生位移命令，又，力回馈单元54耦接于手摇轮52，并根据力回馈值提供一回馈力至手摇轮52，以让使用者于操作手摇轮52时感受到相应的回馈力。
[0052]请参阅图4A所示，图4A为本发明第一实施例的流程图。
[0053]在步骤Sll中，计算单元40接收刀座12与基座14的相对位置信息以及刀座12与基座14的几何信息。
[0054]在步骤S12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，并输出至控制单兀20。
[0055]在步骤S13中，控制单元20根据上述的位移命令以控制刀座12与基座14相对移动。
[0056]在步骤S14中，计算单元40接收刀座12与基座14的相对位置信息。
[0057]在步骤S15中，当刀座12与基座14未接触时，计算单元40根据刀座12与基座14的相对位置信息，以及刀座12与基座14的几何信息，计算并且输出力回馈值Tf至力回馈位移控制