雙球桿量測分析與軟體發展

Abstract

摘要 在一切要求高品質、高效率的今天，高科技零組件的製造，通常須仰整具有高精密度 的工具機來加工完成。而在現今量測工具機精度的方法中，不論是靜態或動態的測量 ，利用雙球桿(Double Ball Bar) 來評估其各項精度誤差是目前最方便、最有效率的 方法之一。雙球桿量具主要藉由工具機作循圓運動時，利用一支可伸縮之連桿，依照 正轉、反轉等不同操作條件下，在三軸方向分別繪製不同的輪廓軌跡圖，再由各軌跡 圖中，解析與診斷工具機之各種運動誤差。 在本文中，依據量測結果所得到的輪廓軌跡圖，有系統的分析、設計發展了一套較為 便捷可靠的方法，用來診斷工具機之各種運動誤差；並建立了一般化的工具機精度誤 差模型，其中包括了工具機台之幾何誤差及伺服系統匹配不良所造成之精度問題。對 於此循圓誤差之數學模型，利用參數估計的方法，精確計算而加以分辨出工具機各種 不同之運動誤差源。 同時，亦利用物件導向(Object-Oriented Programming) 觀念，發展了一套在 Microsoft Windows環境下執行的套裝軟體。由於其容易操作，且對於控制器參數有 提供調整補償建議之功能，因此可以經常使用以隨時保持工具機的精度在容許範圍之 內，減少工具機之維修保養費用，降低產品成本。