專利名稱：：數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置及其計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)一種數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置及其計算方法，尤指一種具有一隊列緩沖器的一數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置及其計算方法。
背景技術(shù)：
：運(yùn)動控制是精密加工機(jī)械上關(guān)鍵的核心技術(shù)，其應(yīng)用范圍包涵了從定位控制或速度控制的產(chǎn)業(yè)機(jī)械到高精密度的各類計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)(CNCmachinetools)。運(yùn)動控制系統(tǒng)的建立是必須整合各種軟硬件的技術(shù)而成的，對于使用者而言，除了對系統(tǒng)的基本功能要求外，成本高低、系統(tǒng)穩(wěn)定性、使用頻率、保固服務(wù)、與其它軟硬件的擴(kuò)充性和兼容性…等等，也都是評估運(yùn)動控制系統(tǒng)的因素。另外在實際運(yùn)動控制系統(tǒng)的考量上不僅要控制各軸位置，同時也要控制各軸的速度。因此，當(dāng)各軸位置或速度控制不好，將直接影響機(jī)械定位的不精準(zhǔn)而使產(chǎn)品的良率下降。計算機(jī)數(shù)值控制CNC(ComputerNumericalControl)利用計算機(jī)輔助制造(Computer-aidedmanufacturing,CAM)軟件產(chǎn)生數(shù)值控制的G-Code文件，再將該G-Code文件程序傳入CNC控制系統(tǒng)，由計算機(jī)通過數(shù)值信號，控制機(jī)器的自動位移工作，達(dá)到對象的切削加工作業(yè)。數(shù)值控制工具機(jī)就是在工具機(jī)裝上一套計算機(jī)數(shù)值控制系統(tǒng)(computerizednumericalcontrolsystem)，借著輸入數(shù)值數(shù)據(jù)到計算機(jī)數(shù)值控制系統(tǒng)，計算機(jī)數(shù)值控制系統(tǒng)經(jīng)計算后發(fā)出命令，對工具機(jī)進(jìn)行主軸運(yùn)轉(zhuǎn)、刀具更換、刀具移動、冷卻劑開關(guān)----等加以控制，以完成程序設(shè)計者所預(yù)期的動作。美國專利US6，772，020B2揭露一種利用移動式濾波器(movingfilter)和延遲器來建立回算器，如此，可獲得較平滑的同相位的位置、速度和加速度命令，并且對服務(wù)延遲現(xiàn)象會有很大改善。由于該方法是采用二階段濾波器架構(gòu)，實現(xiàn)控制回路的命令重建，并且，在濾波器的設(shè)計上必須同時考慮機(jī)臺的特性。惟，雖然增加了命令回算器在設(shè)計上的復(fù)雜程度，卻也降低此一方法的實用性，使得該方法并無法保證更高次曲線的連續(xù)性。因此，如何設(shè)計出一種數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置及其計算方法，能以降低串行通訊的數(shù)據(jù)量，并解決軌跡誤差產(chǎn)生的問題，乃為本案發(fā)明所欲行克服并加以解決的一大課題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置，應(yīng)用于一計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡點(diǎn)計算，以計算機(jī)輔助制造(CAM)軟件產(chǎn)生的一G-code文件以定義該加工路徑軌跡。該路徑軌跡點(diǎn)計算裝置包含一上位控制器及一服務(wù)驅(qū)動器。該上位控制器包含一解譯器(interpreter)及一第一高速串行通訊接口。該解譯器(interpreter)讀取該G-code文件，并解譯該G-code文件以產(chǎn)生多個執(zhí)行指令(executableinstructions)。該第一高速串行通訊接口連接該解譯器，用以提供傳送該些執(zhí)行指令的通訊接口。該服務(wù)驅(qū)動器包含一第二高速串行通訊接口、一隊列緩沖器(queuebuffer)及一路徑軌跡點(diǎn)計算器。該第二高速串行通訊接口是連接該上位控制器的該第一高速串行通訊接口，用以電性連接該服務(wù)驅(qū)動器與該上位控制器，并提供接收該些執(zhí)行指令的通訊接口。該隊列緩沖器(queuebuffer)連接該第二高速串行通訊接口，用以提供儲存空間以儲存該上位控制器傳送至該服務(wù)驅(qū)動器的該些執(zhí)行指令。該路徑軌跡點(diǎn)計算器連接該隊列緩沖器，用以接收并計算該隊列緩沖器所傳送出的該些執(zhí)行指令，以產(chǎn)生多個路徑軌跡點(diǎn)。為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，該數(shù)值控制系統(tǒng)應(yīng)用于一上位控制器，提供多個執(zhí)行指令至一服務(wù)驅(qū)動器，用以計算一計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡。該路徑軌跡點(diǎn)計算方法的步驟包含首先，讀取一G-code文件；然后，通過一解譯器解譯該G-code文件以產(chǎn)生該些執(zhí)行指令；然后，依序傳送該些執(zhí)行指令至一隊列緩沖器，以儲存該些執(zhí)行指令；然后，依序傳送該些執(zhí)行指令至一路徑軌跡點(diǎn)計算器；最后，通過該路徑軌跡點(diǎn)計算器直接計算該些執(zhí)行指令為多個路徑軌跡點(diǎn)o為此，該數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置及其計算方法，可大幅降低該上位控制器傳給該服務(wù)驅(qū)動器的數(shù)據(jù)量，而不用提高串行通訊速度。并且，可直接以基本執(zhí)行指令(單節(jié)指令)來計算路徑軌跡，而不會有產(chǎn)生軌跡誤差的問題，同時能達(dá)到路徑軌跡位置、角速度及角加速度的計算與位置回路同步計算，大幅提升系統(tǒng)的追隨性能。并且，若執(zhí)行指令傳送錯誤，即可要求重傳，增加系統(tǒng)的穩(wěn)健度。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。圖1為本發(fā)明一上位控制器與一服務(wù)驅(qū)動器的通訊示意圖；圖2為本發(fā)明路徑軌跡點(diǎn)計算方法的流程圖；圖3為本發(fā)明一隊列緩沖器儲存多個執(zhí)行指令的流程圖；圖4為本發(fā)明該隊列緩沖器儲存該些執(zhí)行指令的示意圖；圖5A為本發(fā)明一計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡的范例圖；及圖5B為對應(yīng)于圖5A該加工路徑軌跡的G-code程序指令。其中，附圖標(biāo)記〔本發(fā)明〕10上位控制器20服務(wù)驅(qū)動器102解譯器104第一高速串行通訊接口202第二高速串行通訊接口204隊列緩沖器(queuebuffer)206路徑軌跡點(diǎn)計算器S100S500步驟IelIeN執(zhí)行指令具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述請參見圖1，為本發(fā)明數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置的一上位控制器與一服務(wù)驅(qū)動器的通訊示意圖。該數(shù)值控制系統(tǒng)的該路徑軌跡點(diǎn)計算裝置，應(yīng)用于一計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡點(diǎn)計算，以計算機(jī)輔助制造(CAM)軟件產(chǎn)生的一G-code文件以定義該加工路徑軌跡。該路徑軌跡點(diǎn)計算裝置主要包含一上位控制器10及一服務(wù)驅(qū)動器20。該上位控制器10包含一解譯器(interpreter)102及一第一高速串行通訊接口104。此外，該服務(wù)驅(qū)動器20包含一第二高速串行通訊接口202、一隊列緩沖器(queuebuffer)204及一路徑軌跡點(diǎn)計算器206。該解譯器102讀取該G-code文件，并解譯該G-code文件用以產(chǎn)生多個執(zhí)行指令(executableinstructions)。該第一高速串行通訊接口104連接該解譯器102，用以提供傳送該些執(zhí)行指令的通訊接口。該第二高速串行通訊接口202連接該上位控制器10的該第一高速串行通訊接口104，用以電性連接該服務(wù)驅(qū)動器20與該上位控制器10，并提供接收該些執(zhí)行指令的通訊接口。該隊列緩沖器(queuebuffer)204連接該第二高速串行通訊接口202，用以提供儲存空間以儲存該上位控制器10傳送至該服務(wù)驅(qū)動器20的該些執(zhí)行指令。該路徑軌跡點(diǎn)計算器206連接該隊列緩沖器204，用以接收并計算該隊列緩沖器204所傳送出的該些執(zhí)行指令，以產(chǎn)生多個路徑軌跡點(diǎn)。該G-code文件的內(nèi)容為加工圖形碼，又稱為準(zhǔn)備機(jī)能碼(pr印aratoryfunctioncodes)。該些加工圖形碼包含從G00至G99共一百多個程序指令，然而主要直接影響加工路徑軌跡的指令為G00指令、G01指令、G02指令、G03指令。其中該G00指令為快速定位(rapidpositioning)指令、該G01指令為直線切削(linearinterpolation)指令、該G02指令為順時針方向圓弧切削(CWcircularinterpolation)指令、以及該G03指令為逆時針方向圓弧切削(CCWcircularinterpolation)指令。其它的G-code指令大多是工具機(jī)機(jī)臺的控制指令。請參見圖2，為本發(fā)明路徑軌跡點(diǎn)計算方法的流程圖。該路徑軌跡點(diǎn)計算方法的步驟如下詳述。首先，一解譯器(interpreter)讀取一G-code文件(S100)。該G-code文件通過該解譯器解譯，以產(chǎn)生多個執(zhí)行指令(S200)。亦即，當(dāng)該G-code文件依序讀入該解譯器時，該解譯器會進(jìn)行最佳化策略來決定進(jìn)給速率、轉(zhuǎn)角、單節(jié)擬合，而輸出最適合的該些執(zhí)行指令。然后，一上位控制器依序傳送該些執(zhí)行指令至一服務(wù)驅(qū)動器的一隊列緩沖器，以儲存該些執(zhí)行指令(S300)。當(dāng)該服務(wù)驅(qū)動器接收到由該上位控制器所傳送的該些執(zhí)行指令后，就會將該些執(zhí)行指令依序儲存在該隊列緩沖器內(nèi)。(詳見后續(xù)配合圖3的說明)。然后，當(dāng)該服務(wù)驅(qū)動器的一路徑軌跡點(diǎn)計算器讀取儲存在該隊列緩沖器的該些執(zhí)行指令，就會依序傳送該些執(zhí)行指令至該路徑軌跡點(diǎn)計算器(S400)。然后，該些執(zhí)行指令通過該路徑軌跡點(diǎn)計算器直接計算，以產(chǎn)生多個路徑軌跡點(diǎn)(S500)。因此，該G-code文件經(jīng)由該解譯器解譯成為該些執(zhí)行指令，并該些執(zhí)行指令用以當(dāng)作串行通訊的內(nèi)容，并直接通過該服務(wù)驅(qū)動器計算，而達(dá)到該數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算。請參見圖3為本發(fā)明該隊列緩沖器儲存多個執(zhí)行指令的流程圖。當(dāng)該解譯器產(chǎn)生多個執(zhí)行指令(S200)之后，先判斷該上位控制器是否發(fā)送一停止傳送指令(S310)，以確認(rèn)該上位控制器進(jìn)行該些執(zhí)行指令的傳送或停止該些執(zhí)行指令的傳送。若該上位控制器發(fā)送該停止傳送指令，即表示該上位控制器停止該些執(zhí)行指令的傳送，則停止傳送該些執(zhí)行指令至一隊列緩沖器(S312)，以確保當(dāng)該上位控制器發(fā)出緊急停止要求，能夠立即停止將該些執(zhí)行指令傳送該服務(wù)驅(qū)動器，以中斷該服務(wù)驅(qū)動器的操作。若該上位控制器無發(fā)送該停止傳送指令，即表示該上位控制器允許進(jìn)行該些執(zhí)行指令的傳送，則該上位控制器判斷該些執(zhí)行指令是否全部傳送結(jié)束(S320)。若該上位控制器判斷該些執(zhí)行指令已經(jīng)全部傳送結(jié)束，則結(jié)束傳送該些執(zhí)行指令(S322)。若該上位控制器判斷該些執(zhí)行指令尚未全部傳送結(jié)束，則該服務(wù)驅(qū)動器判斷該隊列緩沖器的儲存空間是否已經(jīng)存滿(S330)。若該服務(wù)驅(qū)動器判斷該隊列緩沖器的儲存空間已經(jīng)存滿，則停止傳送該些執(zhí)行指令至該隊列緩沖器(S312)。亦即，當(dāng)該隊列緩沖器的儲存空間已滿，則該服務(wù)驅(qū)動器通知該上位控制器停止再傳送該些執(zhí)行指令。若該服務(wù)驅(qū)動器判斷該隊列緩沖器的儲存空間尚未存滿，則傳送該些執(zhí)行指令至該隊列緩沖器儲存(S332)。亦即，當(dāng)該隊列緩沖器的儲存空間未滿，則該服務(wù)驅(qū)動器系通知該上位控制器繼續(xù)傳送該些執(zhí)行指令。然后，在該步驟(S332)之后，該服務(wù)驅(qū)動器判斷已接收該些執(zhí)行指令是否正確(S340)，以確認(rèn)該上位控制器傳送正確的該些執(zhí)行指令給該服務(wù)驅(qū)動器。若該服務(wù)驅(qū)動器接收該些執(zhí)行指令為非正確，則該服務(wù)驅(qū)動器刪除已接收該些執(zhí)行指令并要求該上位控制器重新傳送該些執(zhí)行指令(S342)。若該服務(wù)驅(qū)動器接收該些執(zhí)行指令正確，則執(zhí)行步驟(S400)，也就是依序?qū)⒃撽犃芯彌_器內(nèi)的該些執(zhí)行指令傳送至該路徑軌跡點(diǎn)計算器。此外，在該步驟(S312)之后，也就是停止傳送該些執(zhí)行指令至該隊列緩沖器之后，則重新執(zhí)行步驟(S310)，也就是判斷該上位控制器是否發(fā)送該停止傳送指令。另外，在該步驟(S342)之后，也就是該服務(wù)驅(qū)動器刪除已接收該些執(zhí)行指令并要求該上位控制器重新傳送該些執(zhí)行指令，則重新執(zhí)行步驟(S310)，也就是判斷該上位控制器是否發(fā)送該停止傳送指令。并且，在該步驟(S310)之后，則反復(fù)前述的各步驟動作流程，在此不再贅述。請參見圖4為本發(fā)明該隊列緩沖器儲存該些執(zhí)行指令的示意圖。隊列(queue)是一種數(shù)據(jù)處理機(jī)制，主要在于保持輸入的串行數(shù)據(jù)的順序性，也就是說，先存進(jìn)隊列的元素，也會先被取出來，這種方式為先進(jìn)先出(First-In-First-Out，F(xiàn)IFO)。故此，在本發(fā)明中，該服務(wù)驅(qū)動器20提供一隊列緩沖器(queuebuffer)204，用以提供儲存空間以儲存該上位控制器10傳送至該服務(wù)驅(qū)動器20的該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2，Ie3,...,IeN。該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,...，IeN依該上位控制器10所傳送至該服務(wù)驅(qū)動器20的順序，依序被儲存至該服務(wù)驅(qū)動器20的該隊列緩沖器204的儲存空間。圖中箭頭符號方向代表該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3,...,IeN的存取方向。如圖所示，一G-code文件是由計算機(jī)輔助制造(CAM)軟件產(chǎn)生，以定義計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡。該G-code文件是經(jīng)由該上位控制器10的一解譯器(未圖示，請參見圖1)讀取，并且該G-code文件是經(jīng)由該解譯器解譯以產(chǎn)生多個執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3,...,IeN。該上位控制器10具有一第一高速串行通訊接口(未圖標(biāo)，請參見圖1)，而該服務(wù)驅(qū)動器20具有一第二高速串行通訊接口(未圖標(biāo)，請參見圖1)，用以提供傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3,...，IeN的通訊接口。針對本實施例，假若該隊列緩沖器204的儲存空間尚未存滿，則該服務(wù)驅(qū)動器20通知該上位控制器繼續(xù)傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,...,IeN,因此，該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,...,IeN依序被儲存至該隊列緩沖器204的儲存空間。此外，當(dāng)該服務(wù)驅(qū)動器20的一路徑軌跡點(diǎn)計算器(未圖示，請參見圖1)從該隊列緩沖器204的儲存空間讀取該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3,...,IeN時，則該服務(wù)驅(qū)動器20以先進(jìn)先出方式，依序?qū)⒃撽犃芯彌_器204內(nèi)的該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3,...,IeN傳送至該路徑軌跡點(diǎn)計算器，以產(chǎn)生多個路徑軌跡點(diǎn)。請參見圖5A及圖5B，分別為本發(fā)明一計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡的范例圖及對應(yīng)于圖5A該加工路徑軌跡的G-code程序指令。在本實施例中，重點(diǎn)在于說明該G-code程序指令對應(yīng)于該加工路徑軌跡如何應(yīng)用在該計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工程序上，故此，省略了在實際加工過程中所需要的刀具半徑補(bǔ)正指令及其它工具機(jī)機(jī)臺的控制指令。該些刀具半徑補(bǔ)正指令分別為G40指令(取消刀徑補(bǔ)正)、G41指令(刀徑左向補(bǔ)正)及G42指令(刀徑右向補(bǔ)正)。所謂刀具半徑補(bǔ)正是因為刀具本身具有一定的半徑，因此，在實際加工過程中，被加工的工件外形尺寸會減少一刀具直徑值，而相對地，該工件內(nèi)形尺寸會增加一刀具直徑值。該G-code文件的主要直接影響加工路徑軌跡的指令為G00指令、G01指令、G02指令及G03指令。其中該G00指令為快速定位(rapidpositioning)指令、該G01指令為直線切削(linearinterpolation)指令、該G02指令為順時針方向圓弧切削(CWcircularinterpolation)指令、該G03為指令逆時針方向圓弧切削(CCWcircularinterpolation)指令。因此，在圖5B中，第(1)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具快速定位至A(-20，-20)點(diǎn)的位置。第(2)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由A(-20，-20)點(diǎn)加工至B(0，0)點(diǎn)。第(3)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由B(0，0)點(diǎn)加工至C(0，35)點(diǎn)。第(4)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由C(0，35)點(diǎn)加工至D(20，35)點(diǎn)。第(5)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具以65單位長為半徑長度逆時針方向圓弧切削，且路徑軌跡是由D(20，35)點(diǎn)加工至E(25，60)點(diǎn)。第(6)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具以25單位長為半徑長度順時針方向圓弧切削，且路徑軌跡是由E(25，60)點(diǎn)加工至F(65，60)點(diǎn)。第(7)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具以65單位長為半徑長度逆時針方向圓弧切削，且路徑軌跡是由F(65，60)點(diǎn)加工至G(70，35)點(diǎn)。第(8)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由G(70，35)點(diǎn)加工至H(90，35)點(diǎn)。第(9)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡系由H(90，35)點(diǎn)加工至1(90，0)點(diǎn)。第(10)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由1(90，0)點(diǎn)加工至J(45，10)點(diǎn)。第(11)行G-code執(zhí)行指令系控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由J(45，10)點(diǎn)加工至B(0，0)點(diǎn)。第(12)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由B(0，0)點(diǎn)加工至A(-20，-20)點(diǎn)。配合圖4的說明，在本實施例中，該第(1)行至第(12)行指令是為G-code文件的內(nèi)容，該G-code文件是經(jīng)由該解譯器讀取，并且該解譯器解譯該G-code文件以產(chǎn)生對應(yīng)于第(1)行至第(12)行指令的多個執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,，Iel2。當(dāng)該上位控制器10無發(fā)送該停止傳送指令，即該上位控制器10允許傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3,Iel2。然后，當(dāng)該服務(wù)驅(qū)動器20判斷該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,...,Iel2尚未全部傳送結(jié)束，以本實施例為例，目前該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3,Iel2尚未全部傳送結(jié)束。然后，當(dāng)該服務(wù)驅(qū)動器20判斷該隊列緩沖器的204儲存空間尚未存滿，則該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3,Iel2依序傳送至該隊列緩沖器204儲存。假設(shè)該上位控制器10允許傳送前三個執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3至該隊列緩沖器204儲存，則前三個執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3被以先進(jìn)先出(first-in-first-out)方式依序存入該隊列緩沖器204，即第(1)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具快速定位至A(-20，-20)點(diǎn)的位置。第⑵行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由A(-20，-20)點(diǎn)加工至B(0，0)點(diǎn)。第(3)行G-code執(zhí)行指令是控制該刀具直線切削，且路徑軌跡是由B(0，0)點(diǎn)加工至C(0，35)點(diǎn)。然后，當(dāng)該服務(wù)驅(qū)動器20接收該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3正確，則依序?qū)⒃撽犃芯彌_器204內(nèi)的前三個執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2，Ie3傳送至該路徑軌跡點(diǎn)計算器206，并且，通過該路徑軌跡點(diǎn)計算器206計算，以產(chǎn)生多個路徑軌跡點(diǎn)。然而，假若在傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3至該隊列緩沖器204的過程中，該服務(wù)驅(qū)動器20接收該些執(zhí)行指令I(lǐng)e1，Ie2,Ie3”有錯誤(第三個執(zhí)行指令I(lǐng)e3”有誤)時，即該些接收的執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3”為非該上位控制器10所要傳送的該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,則該服務(wù)驅(qū)動器10刪除已接收的該錯誤執(zhí)行指令I(lǐng)e3”并要求該上位控制器10重新傳送正確的該執(zhí)行指令I(lǐng)e3。此外，假若在傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3至該隊列緩沖器204的過程中，該服務(wù)驅(qū)動器20判斷該隊列緩沖器204的儲存空間已經(jīng)存滿，則該上位控制器10停止傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2，Ie3至該隊列緩沖器204。此外，假若在傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el，Ie2,Ie3至該隊列緩沖器204的過程中，假若該上位控制器10判斷該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,，Iel2已全部傳送結(jié)束，則結(jié)束傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,...,Iel2的操作。此外，假若在傳送該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3至該隊列緩沖器204的過程中，該上位控制器10發(fā)送該停止傳送指令，則該服務(wù)驅(qū)動器會停止在目前單節(jié)的目的點(diǎn)，以確保當(dāng)該上位控制器10發(fā)出緊急停止要求，能夠立即停止將該些執(zhí)行指令I(lǐng)el,Ie2,Ie3,...,Iel2傳送該服務(wù)驅(qū)動器20，以中斷該服務(wù)驅(qū)動器20的操作。本發(fā)明的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置及其計算方法主要是直接以利用該上位控制器10的該解譯器102讀取該G-code文件并解譯該G-code文件以產(chǎn)生該些執(zhí)行指令，而非在上位控制器10利用插補(bǔ)方式，將離散位置命令轉(zhuǎn)換為平滑位置曲線的處理過程，將會產(chǎn)生許多的運(yùn)算數(shù)據(jù)，而增加數(shù)據(jù)量的傳送，因此降低串行通訊速度。在本發(fā)明的實施例中，由于僅傳送該些經(jīng)解譯的該些執(zhí)行指令，而可大大降低數(shù)據(jù)量的傳送，因此可提高串行通訊速度。故此，該第一高速串行通訊接口102與該第二高速串行通訊接口202是可用于處理更多軸的計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡點(diǎn)計算。綜上所述，本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)1、大幅降低上位控制器傳給服務(wù)驅(qū)動器的數(shù)據(jù)量。2、不用提高串行通訊速度。3、不需要傳統(tǒng)使用的命令還原器，可直接以單節(jié)指令(基本執(zhí)行指令)來計算路徑軌跡，而不會有產(chǎn)生軌跡誤差的問題。4、路徑軌跡位置、角速度及角加速度的計算與位置回路同步計算，大幅提升系統(tǒng)的追隨性能。5.由于上位控制器傳給服務(wù)驅(qū)動器所需的數(shù)據(jù)量降低，因此若執(zhí)行指令傳送錯誤，即可要求重傳，增加系統(tǒng)的穩(wěn)健度。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置，應(yīng)用于一計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡點(diǎn)計算，以計算機(jī)輔助制造軟件產(chǎn)生的一G-code文件以定義該加工路徑軌跡，其特征在于，該路徑軌跡點(diǎn)計算裝置包含一上位控制器，包含一解譯器讀取該G-code文件，并解譯該G-code文件以產(chǎn)生多個執(zhí)行指令；及一第一高速串行通訊接口連接該解譯器，用以提供傳送該些執(zhí)行指令的通訊接口；及一服務(wù)驅(qū)動器，包含一第二高速串行通訊接口連接該上位控制器的該第一高速串行通訊接口，用以電性連接該服務(wù)驅(qū)動器與該上位控制器，并提供接收該些執(zhí)行指令的通訊接口；一隊列緩沖器連接該第二高速串行通訊接口，用以提供儲存空間以儲存該上位控制器傳送至該服務(wù)驅(qū)動器的該些執(zhí)行指令；及一路徑軌跡點(diǎn)計算器連接該隊列緩沖器，用以接收并計算該隊列緩沖器所傳送出的該些執(zhí)行指令，以產(chǎn)生多個路徑軌跡點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置，其特征在于，該解譯器為解譯該G-code文件為GOl指令、G02指令、G03指令或其它G-code的基本指令。3.一種數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，該數(shù)值控制系統(tǒng)應(yīng)用于一上位控制器提供多個執(zhí)行指令至一服務(wù)驅(qū)動器，用以計算一計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡，其特征在于，該路徑軌跡點(diǎn)計算方法的步驟包含(a)讀取一G-code文件；(b)通過一解譯器解譯該G-code文件以產(chǎn)生該些執(zhí)行指令；(c)依序傳送該些執(zhí)行指令至一隊列緩沖器，以儲存該些執(zhí)行指令；(d)依序傳送該些執(zhí)行指令至一路徑軌跡點(diǎn)計算器；(e)通過該路徑軌跡點(diǎn)計算器直接計算該些執(zhí)行指令為多個路徑軌跡點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，其特征在于，該步驟(C)還包含(cl)若一上位控制器無發(fā)送一停止傳送指令，并且該些執(zhí)行指令尚未全部傳送結(jié)束，同時該隊列緩沖器的儲存空間尚未存滿，則依序傳送該些執(zhí)行指令至該隊列緩沖器儲存。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，其特征在于，該步驟(C)還包含(c2)若該上位控制器無發(fā)送該停止傳送指令，并且該些執(zhí)行指令尚未全部傳送結(jié)束，同時該隊列緩沖器的儲存空間已經(jīng)存滿，則停止傳送該些執(zhí)行指令至該隊列緩沖器。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，其特征在于，該步驟(C)還包含(c3)若該上位控制器無發(fā)送該停止傳送指令，并且該些執(zhí)行指令已經(jīng)全部傳送結(jié)束，則結(jié)束傳送該些執(zhí)行指令傳送至該隊列緩沖器。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，其特征在于，該步驟(C)還包含(c4)若該上位控制器發(fā)送該停止傳送指令，則停止傳送該些執(zhí)行指令至該隊列緩沖器。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，其特征在于，該步驟(cl)之后還包含(c5)若該服務(wù)驅(qū)動器接收該些執(zhí)行指令為非正確，則該服務(wù)驅(qū)動器刪除已接收該些執(zhí)行指令并要求該上位控制器重新傳送該些執(zhí)行指令。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，其特征在于，該步驟(cl)之后還包含(c6)若該服務(wù)驅(qū)動器接收該些執(zhí)行指令正確，則執(zhí)行步驟(d)。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，其特征在于，該步驟(c2)之后還包含(c7)重新判斷該上位控制器是否發(fā)送該停止傳送指令。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算方法，其特征在于，該步驟(c5)之后還包含(c7)重新判斷該上位控制器是否發(fā)送該停止傳送指令。全文摘要一種數(shù)值控制系統(tǒng)的路徑軌跡點(diǎn)計算裝置及其計算方法，是應(yīng)用于一計算機(jī)數(shù)值控制工具機(jī)的加工路徑軌跡點(diǎn)計算。該路徑軌跡點(diǎn)計算裝置主要包含一上位控制器及一服務(wù)驅(qū)動器。該上位控制器是提供一解譯器用以解譯該加工路徑軌跡以產(chǎn)生多個執(zhí)行指令。該些執(zhí)行指令是通過串行通訊接口，由該上位控制器傳送至該服務(wù)驅(qū)動器的一隊列緩沖器儲存，再由一路徑軌跡點(diǎn)計算器接收并計算該隊列緩沖器所傳送出的該些執(zhí)行指令，以產(chǎn)生多個路徑軌跡點(diǎn)。文檔編號G05B19/4097GK101995849SQ200910166350公開日2011年3月30日申請日期2009年8月24日優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日發(fā)明者蔡清雄申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司