｜工具機嵌入式發展平台

摘要：本研究主要目的乃利用嵌入式系統（Embedded System）硬體平台進行工具機自主技術開發的測試與驗證，藉由此嵌入式系統、「內藏式阿貝誤差補償系統」與「CNC控制器」等整合之綜效，達到產出工具機控制器與嵌入式開發平台之整合驗證。在本研究中，將以目前日趨成熟的嵌入式系統平台結合上述兩項研究成果與技術進行:（1）嵌入式技術導入CNC控制器與後端管理規劃；（2）嵌入式阿貝補償器與工具機平台進行驗證測試等之研究。同時經由本計畫的研究施作，亦將可獲得後端監控管理平台之初步規劃與雛形驗證。本計畫之具體完成目標計有：（1）整合測試環境建立、（2）嵌入式阿貝補償器測試與驗證、與（3）完成普及型高精度控制器整合驗證測試。

Abstract: This project aims to utilize Embedded System hardware platform for conducting test and verification developed by machine tool automation, through the integral performance of other projects including “Internal Abbe Erros Compensation Unit: Encoder design and implementation, micro machine tool design and research, Controller platform development and research and machine tool trajectory accuracy enhancement,” to achieve a result of integral verification report of machine tool controller and embedded developing platform. This project will conduct researches of embedded technique implemented in CNC controller and combining Soc platform of Industrial Technology Research Institute (ITRI) via existing mature embedded system platform and other research results and techniques. Moreover, this project’s research and implementation will acquire conceptual design and model verification of back-end control and management platform. Finally, the goals of this project are establishment of integration testing environment, integration testing and related tasks of outsource enterprise and related tasks of integration testing of new generation controller.

關鍵詞：嵌入式系統、Soc平台、阿貝誤差補償

Keywords：Embedded System, Soc Platform, Abbe' Error Compensation

前言
本計畫主要研究目標為利用嵌入式系統的獨立性與高整合能力，將控制器的原點座標與X、Y、Z軸之偏移誤差值利用嵌入式主版的ADC功能將偏移量讀入，再結合“阿貝誤差補償演算法”進行即時運算以獲得補償值，然後再將此補償值以即時通訊方式與“CNC控制器”進行命令與參數交換，如此控制器才得以即時補償工作原點因位移與加工過程所產生的偏誤。如此整合多方技術預期可以將控制器精度大幅提升。傳統工具機廠商雖有自產控制器與工具機但對於較高精度或是功能較複雜工具機均以國內自產工具機平台搭配國外控制器的組合產品，目前國內學界中，研究工具機技術的教授與資訊工程的專長教授結合案例不多，故藉由本計畫之實施機制將個別技術整合成一個可以量產的較高精度之工具機產品。本計畫的目的即在綜合蒐集學術界已有技術，並協助整合Embedded技術結合控制器與工具機進行自主式商品開發，期能建立學界合作自主技術開發的典範，達到我國工具機技術提升的目標。