CN105751221A - 通用运动控制平台 - Google Patents

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刘曜轩
李明
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Suzhou Weidazhi Electronic Technology Co Ltd
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161—Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39198—Manipulator used as workpiece handler and for machining operation

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Abstract

本发明公开了一种通用运动控制平台，包括用户界面与平台框架，所述用户界面与所述平台框架信号连接，用于显示信息数据和与客户进行交互操作；所述平台框架用于协调各个模块进行数据交互与工作，包括平台内核、平台接口、平台数据模型及平台外接单元；所述平台外接单元的各设备按照统一的所述平台接口进行封装，且通过所述平台数据模型与所述平台内核进行数据交互。本平台通过整合工业自动化控制市场上不同品牌的运动控制卡、机械手臂、机器人、视觉系统，使得工业设备更加智能、高效。

Description

通用运动控制平台
技术领域
本发明涉及一种软件平台，尤其涉及一种用于工业自动化设备上的通用运动控制平台。
背景技术
紧密围绕重点制造领域关键环节、开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用、开发智能产品和自主可控的智能装置并实现产业化，是新环境下制造业的发展方向。因此，紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化，建设重点领域智能工厂/数字化车间成为重中之重。
然而，当下制造业自主创新能力弱、信息化水平不高、与工业化融合深度不够都是亟需改善的问题。因此，不断优化工业自动化设备的设计也是势之所趋。
在工业自动化领域，运动控制卡发挥越来越大的作用,并在很多行业有着广泛的应用,但运动控制卡对应用开发人员有一定的技术要求,需要有软件开发技能,对于新的设备或行业应用需要重复编写设备控制流程代码,并重新测试稳定性和正确性,影响设备的开发周期和成本,也提高了运动控制卡的应用开发门槛。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通用运动控制平台，具有整合市场上不同品牌运动控制卡，不同品牌机械手臂与机器人，不同品牌的视觉系统的优势，使得工业设备更加智能、高效。
为此，本发明提供了一种通用运动控制平台，包括用户界面与平台框架。
所述用户界面与所述平台框架信号连接，用于显示信息数据和与客户进行交互操作；
所述平台框架用于协调各个模块进行数据交互与工作，包括平台内核、平台接口、平台数据模型及平台外接单元；
所述平台外接单元的各设备按照统一的所述平台接口进行封装，且通过所述平台数据模型与所述平台内核进行数据交互。
进一步地，所述平台外接单元包括控制卡模块、Robot模块、CCD模块、特殊工艺模块、通讯模块和管理模块；所述Robot模块用于与机械手臂与机器人进行数据交互；所述CCD模块用于与工业相机、机器视觉进行配合与数据交互。
本发明提供的所述通用运动控制平台适用于运动控制卡的系统，支持不同品牌运动控制卡和Robot，为工业自动化设备的控制系统的软件开发提供了一种新颖的思路；可以整合视觉系统,实现视觉精准定位和引导运动控制系统，使工业自动化设备更加智能与高精度；用户只需要简单配置或拖拽图标或下拉选项框就可以完成动作流程设计,无编程能力但懂工艺流程也可以设计出高效的设备运动控制程序，大大降低了人力成本,提高了非标设备制造的效率，缩短了设备开发的周期,降低了自动化普及门槛；相同设备使用同一配置工程配置档案即可,实现快速安装部署；对于使用运动控制卡的非标设备，可快速开发，缩短开发周期；针对特殊的工艺需求，可以定制开发专用的工艺模块，更加应用广泛与人性化；管理模块实现生产统计，设备寿命分析和维护管理以及OEE分析，实现安全、低成本生产。
附图说明
图1为本发明的整体结构框架图；
图2为运动控制卡模块的介绍图；
图3为Robot模块的介绍图；
图4为CCD模块的介绍图；
图5为特殊工艺模块的介绍图；
图6为通讯模块的介绍图；
图7为管理模块的介绍图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详述。
请参照图1，本发明提供了一种通用运动控制平台，包括用户界面与平台框架。
所述用户界面与所述平台框架信号连接，用于显示信息数据和与客户进行交互操作；
所述平台框架用于协调各个模块进行数据交互与工作，包括平台内核、平台接口、平台数据模型及平台外接单元；
所述平台外接单元的各设备按照统一的所述平台接口进行封装，且通过所述平台数据模型与所述平台内核进行数据交互。
所述平台外接单元包括控制卡模块、Robot模块、CCD模块、特殊工艺模块、通讯模块和管理模块；所述平台接口为所述控制卡模块、Robot模块、CCD模块、特殊工艺模块、通讯模块和管理模块提供可以继承的接口；所述平台数据模型实现控制卡模块、Robot模块、CCD模块、特殊工艺模块、通讯模块和管理模块与所述平台内核之间的数据交互。
所述Robot模块用于与市场上主流品牌机械手臂与机器人进行数据交互，让工业自动化设备更加智能，提高设备的自动化，智能化程度，以及生产效率；所述CCD模块用于与市场上主流品牌的工业相机、机器视觉进行配合与数据交互，让工业自动化设备更加智能与高精密。
请参阅附图2，所述运动控制卡模块可以支持多家品牌的运动控制卡(USB或PCI)，导入该模块后，该模块可支持不同厂家驱动(包括但不限于台达、固高、研华、凌华、雷赛)，就可以配置运动控制卡参数，并配置工作流程。运动控制卡模块需要继承平台接口，并通过平台数据模型与平台内核进行数据交互。
请参阅附图3，所述Robot模块可以支持多家品牌Robot(包括但不限于Yamah、KUKA、EPSON、安川、新松)，导入该模块后，就可以配置Robot通讯参数，并配置工作流程。Robot模块需要继承平台接口，并通过平台数据模型与平台内核进行数据交互。
请参阅附图4，所述CCD模块可以支持多家品牌视觉系统(包括但不限于Cogne、Halcon、基恩士或UserDefined)，导入该模块后，就可以配置CCD参数，配置工作流程。CCD模块需要继承平台接口，并通过平台数据模型与平台内核进行数据交互。
请参阅附图5，所述特殊工艺模块针对客户特殊设备的特殊工艺定制，更具人性化，多样化。特殊工艺模块需要继承平台接口，并通过平台数据模型与平台内核进行数据交互。
请参阅附图6，所述通讯模块提供标准的API(RESTFUL)，便于与第三方系统如MES,Shopfloor集成协作。同时提供开放的通讯接口如RS232，或TCP/IP、UDP方式与第三方设备进行通讯进行数据交互，协同作业，通讯模块需要继承平台接口，并通过平台数据模型与平台内核进行数据交互。
请参阅附图7，所述管理模块包含生产统计、维护计划、OEE管理和寿命设计，可延长设备使用的寿命，提高产品的生产效率，降低生产成本。管理模块需要继承平台接口，并通过平台数据模型与平台内核进行数据交互。
本发明提供的所述通用运动控制平台适用于运动控制卡的系统，支持不同品牌运动控制卡和Robot，为工业自动化设备的控制系统的软件开发提供了一种新颖的思路；可以整合视觉系统,实现视觉精准定位和引导运动控制系统，使工业自动化设备更加智能与高精度；用户只需要简单配置或拖拽图标或下拉选项框就可以完成动作流程设计,无编程能力但懂工艺流程也可以设计出高效的设备运动控制程序，大大降低了人力成本,提高了非标设备制造的效率，缩短了设备开发的周期,降低了自动化普及门槛；相同设备使用同一配置工程配置档案即可,实现快速安装部署；对于使用运动控制卡的非标设备，可快速开发，缩短开发周期；针对特殊的工艺需求，可以定制开发专用的工艺模块，更加应用广泛与人性化；管理模块实现生产统计，设备寿命分析和维护管理以及OEE分析，实现安全、低成本生产。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种通用运动控制平台，其特征在于，包括用户界面与平台框架，其中：
所述用户界面与所述平台框架信号连接，用于显示信息数据和与客户进行交互操作；
所述平台框架用于协调各个模块进行数据交互与工作，包括平台内核、平台接口、平台数据模型及平台外接单元；
所述平台外接单元的各设备按照统一的所述平台接口进行封装，且通过所述平台数据模型与所述平台内核进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的一种通用运动控制平台，其特征在于，所述平台外接单元包括控制卡模块、Robot模块、CCD模块、特殊工艺模块、通讯模块和管理模块；所述Robot模块用于与机械手臂与机器人进行数据交互；所述CCD模块用于与工业相机、机器视觉进行配合与数据交互。
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