动态的位移误差补偿系统的制作方法

1.本发明是与马达的定位校正技术有关，特别是关于一种动态的位移误差补偿系统。


背景技术：

2.在应用马达作为移位驱动元件的技术领域中，有限的加工精度影响了位移位置的准确性，而在精密度愈发重要的现代工业中，位置的些许误差即可能导致重大的产品瑕疵，为了确保位移位置的准确性，在现有技术中已有若干的先前技术被揭露，例如在中国第104076739a号专利公开案件中即公开了以雷射干涉仪对线性马达的位移行程进行量测，以得知线性马达在其位移行程中各个特定位置的偏移程度，并以的建立该线性马达的误差补偿表，再以该误差补偿表作为该线性马达在使用时的位置校正基础，从而提高了位移位置的准确性。
3.惟上开104076739a号专利公开案所公开的技术仅能就单轴移动下的位置进行补偿校正，并无法对于平面上的两轴运动之位置耦合误差进行补偿校正，其应用仍属有限，因此，遂另有如中国第109709892a号专利公开案件提供了多轴联动下的空间位置补偿技术，其在收集各轴移动之位置讯息后，进一步地通过电脑内的空间位置补偿程式进行运算后，修改位置感测元件之反馈位置信号，再将修改后的反馈位置信号反馈至驱动系统中，以基于修改后的反馈位置资讯进行补偿，109709892a上开’892号专利虽可进行动态补偿，其需借由额外具有高运算能力之外部电脑装置始得以进行运算与修正补偿，所费亦不赀。


技术实现要素：

4.因此，本发明的主要目的即是在提供一种动态的位移误差补偿系统，其无需在驱动架构中设置额外的装置，即可实现对于二维度或二维度以上运动的误差补偿，兼及经济性与准确性。
5.于是，为达成上述目的，本发明所提供动态的位移误差补偿系统，其主要的技术特征是使基于对于一第一轴与第二轴的校正检测所获得的检测误差资讯，是以第一轴与第二轴的位置资讯为变数，分别被制成对在该第一轴的位移进行补偿的第一补偿表，以及对在该第二轴的位移进行补偿的第二补偿表，并将该第一补偿表储存于用以驱动一第一移动元件在该第一轴上进行直线运动的一第一马达装置的第一驱动器中，以及将该第二补偿表储存在用以驱动一第二移动元件在该第二轴上进行直线运动的一第二马达装置的第二驱动器中，并使该第一驱动器与该第二驱动器同时或先后地取得该第一移动元件在该第一轴上的第一动态位置资讯以及该第二移动元件在该第二轴上的第二动态位置资讯后，再依据该第一补偿表及该第二补偿表，对该第一移动元件与该第二移动元件分别进行位移的补偿。
6.借此，该动态的位移误差补偿系统是可借由该第一驱动器与该第二驱动器进行动态的位移误差补偿，而无需设置额外的运算装置进行运算补偿，除可降低成本外，亦可对两个或以上的不同轴向进行位移误差的补偿。
7.作为上述技术方案的优选，较佳的，该第一轴与该第二轴彼此是非同轴。
8.作为上述技术方案的优选，较佳的，更包含有一通讯单元，是电性连接该第一驱动器与该第二驱动器。
9.作为上述技术方案的优选，较佳的，该第一动态位置资讯是被先传送至该第一驱动器后，再由该第一驱动器经由该通讯单元传送至该第二驱动器；而该第二动态位置资讯则是被先传送至该第二驱动器后，再由该第二驱动器经由该通讯单元传送至该第一驱动器。
10.作为上述技术方案的优选，较佳的，该通讯单元是于该第一驱动器与该第二驱动间以线路传送讯号。
11.更进一步地，为使该动态的位移误差补偿系统得以无碍地被应用到既有技术中，是可使该动态的位移误差补偿系统更包含有一通讯单元。该通讯单元是电性地连接该第一驱动器与该第二驱动器，从而使该第一驱动器所获得的该第一动态位置资讯可以经由该通讯单元传送至该第二驱动器中，同样地，该第二驱动器所获得的该第二动态位置资讯，亦可经由该通讯单元传送至该第一驱动器中，从而使该第一驱动器与该第二驱动均可取得该第一动态位置资讯与该第二动态位置资讯，再分别依据该第一补偿表与该第二补偿表，分别就该第一轴与该第二轴上的运动位移进行补偿。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本发明一较佳实施例的示意图。
14.图2为本发明一较佳实施例中建立一检测误差补偿表的流程图。
15.图3为本发明一较佳实施例中进行动态误差补偿的流程图。
16.图4为本发明一较佳实施例进行动态误差补偿后的循圆测试结果。
17.图5为作为本发明对照组的未进行动态误差补偿后的循圆测试结果。
18.其中，(10)动态的位移误差补偿系统(20)第一马达装置(21)第一驱动器(22)第一动态误差处理单元(23)位置资讯(24)控制讯号(30)第二马达装置(31)第二驱动器(32)第二动态误差处理单元(33)位置资讯(34)控制讯号(40)通讯单元(x)第一轴(y)第二轴(w)工作平面。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.首先，请参阅图1所示，在本发明一较佳实施例中所提供动态的位移误差补偿系统(10)，其主要乃是包含了一第一马达装置(20)与一第二马达装置(30)、受该第一马达装置
(20)所驱动地沿着一第一轴(x)方向进行直线往复位移的第一移动元件、以及受该第二马达装置(30)所驱动地沿着一第二轴(y)方向进行直线往复位移的第二移动元件，如图1所示者，该第一轴(x)与该第二轴(y)的方向是为彼此垂直，并以该第一移动元件与该第二移动元件的工作行程定义出一工作平面(w)，惟，上开技术并非本发明所欲改进的技术标的，且对本发明所属技术领域的通常知识者而言，亦均为其所既已知悉的先前技术，故本案将仅就与本案技术特征有关的部分，基于了解本发明技术特征必要的部分加以说明。
21.其中，该第一马达装置(20)是为一直线马达，而具有一沿着该第一轴(x)方向延伸的定子，以及作为该第一移动元件在该第一轴(x)方向上移动的动子。相同地，该第二马达装置(30)亦为一直线马达，而具有一沿着该第二轴(y)方向延伸的定子，以及作为该第二移动元件在该第二轴(y)方向上移动的动子，除此之外，用以取得该第一移动元件与该第二移动元件动态位置资讯的位置感测技术，例如光学尺、磁性尺或其他的位置感测技术等，亦均为公知的技术内容，而为本发明所属技术领域的通常知识者所既已知晓者。
22.该动态的位移误差补偿系统(10)有别于上述公知技术的特征是存在于物品及方法两部分上，其中，在物品部分，是使该第一马达装置(20)的一第一驱动器(21)是具有一第一动态误差处理单元(22)，该第二马达装置(30)的一第二驱动器(31)则是具有一第二动态误差处理单元(32)，同时以一通讯单元(40)电性地连接该第一驱动器(21)与该第二驱动器(31)，从而使该第一驱动器(21)与该第二驱动器(31)彼此间可以经由该通讯单元(40)进行通讯。
23.在方法部分，则如图2所示，对于该第一移动元件与该第二移动元件在该第一轴与该第二轴上的位移，进行检测以取得误差值，并依据误差值来决定补偿平面的点数后，建立以该第一轴的位置资讯与该第二轴的位置资讯为变数且适用于如表1所示对该第一轴进行补偿的第一补偿表，以及如表2所示适用于对该第二轴进行补偿的第二补偿表，再将该第一补偿表储存于该第一驱动器(21)中，将该第二补偿表储存于该第二驱动器(31)中，并启动该第一驱动器(21)与该第二驱动器(31)的补偿功能。
24.表一：第一补偿表
[0025][0026]
表二：第二补偿表
[0027][0028]
续请参阅图1与图3所示，在系统初始化后，以习知位置感测技术将该第一移动元件在该第一轴上移动的第一动态位置资讯(23)反馈给该第一驱动器(21)，以及将该第二移动元件在该第二轴上移动的第二动态位置资讯(33)反馈给该第二驱动器(31)，同时，使该第一驱动器(21)经由该通讯单元(40)由该第二驱动器(31)获得该第二动态位置资讯，以及使该第二驱动器(31)经由该通讯单元(40)由该第一驱动器(21)获得该第一动态位置资讯，借此，第一动态误差处理单元(22)与该第二动态误差处理单元(32)即得基于所获得的该第一动态位置资讯与第二动态位置资讯，分别依据该第一补偿表与该第二补偿表，个别计算后以所获得的对应补偿值，透过控制讯号(24)(34)对该第一移动元件与该第二移动元件进行位移的动态补偿，举例而言：当该第一动态位置资讯对应于第一轴位置120mm、该第二动态位置资讯对应于第二轴位置90mm时；依据该第一补偿表，该第一驱动器(21)应给予该第一移动元件的动态位移的补偿值为-0.85mm；依据该第二补偿表，该第二驱动器(31)应给予该第二移动元件的动态位移的补偿值为-0.82mm。
[0029]
在进行上述的动态位移误差补偿后，经循圆测试所获得如图4所示的测试结果，其圆度为11.0μm，相较于图5未经补偿的对照循圆测试结果仅有23.5μm圆度而言，本发明确可达成对于动态的位移误差补偿，提高加工的精密程度，加以其并无需增加额外的补偿装置，仅需利用马达既以周驱动器即可达成，在经济效益上有其优势，并可适用于二轴或二轴以上的动态位置补偿，相较于传统单轴补偿而言，本发明的补偿精度亦可大幅提升。
[0030]
除此之外，申请人需再加以提出说明者是，虽上开实施例中是举该第一轴与该第二轴为彼此垂直的相对状态，惟并不以的为限，其彼此间亦得以为相互平行或垂直相交的状态。另外，该通讯单元除可为有线传输外亦得以为无线传输。以及，重要的是，该第一驱动器获取该第二动态位置资讯的来源，并不以从该第二驱动器为限，亦可使位置感测机构将该第一动态位置资讯与该第二动态位置资讯，两者均反馈至该第一驱动器与该第二驱动器中，而不需经由该通讯单元的传输，亦得使本发明的目的功效得以达成。
[0031]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。