CN1109942C - 工具机人机对话系统 - Google Patents

Abstract

一种工具机人机对话系统，包含一控制器，控制器包含一中央处理器单元，一控制面板连接中央处理单元；人机对话系统包含有一储存单元连接中央处理单元，包含一公共资料区，一程序资料区；一轮廓路径编辑装置，设置于中央处理单元中并连接储存单元；一图形界面单元；连接中央处理单元及储存单元，使用者将加工条件载入至储存单元；可依图形界面单元所传送的图形要求选择工作选项并输入所需的加工条件，使工具机执行预定的加工动作。

Description

工具机人机对话系统

技术领域

本发明是与工具机有关，更详而言之是指一种工具机人机对话系统。背景技术

按，早期的工具机是由操作者以手控方式控制机械的进给来完成加工。惟，该种以人力操控的方式不仅耗费人力，且效率不佳，是以，始有数控工具机(CNC)的延生。操作CNC数控工具机时，是先由操作者撰写加工程序，并将该加工程序存入CNC控制器的存储器中，再由操作者输入命令，以启动该加工程序，促使工具机自动完成操作者所欲执行的动作。

虽然藉由加工程序驱动的CNC工具机其制造效率远较传统工具机为高，惟，由于撰写该等加工程序需花费时间，且欲撰写加工程序不仅需有丰富的加工经验，亦须懂得程序的逻辑，并非任何操作者皆可撰写完成。

发明内容

本发明的主要目的即在提供一种工具机人机对话系统，其可藉由图形对话的方式引导操作者设定加工条件，促使工具机执行预先存档的加工程序；再者，操作者仅需要输入工件轮廓座标，系统即可自动编辑出工件的实际轮廓路径，而进行加工的动作，以便省略操作者自行撰写程序的繁复、耗时的动作者。

缘是，为达成前述的目的，本发明是提供一种工具机人机对话系统，该工具机包含有一控制器，该控制器包含一中央处理器单元，一控制面板，连接该中央处理单元；其特征在于该人机对话系统包含有一储存单元，连接该中央处理单元，包含一公共资料区，用以可暂时储存自该控制面板输入的加工条件资料，一程序资料区，用以储存若干加工程序及一特殊加工程序，该特殊加工程序是用以控制刀具的进刀动作；一轮廓路径编辑装置，设置于该中央处理单元中并连接该储存单元，用以将输入该控制器的工件轮廓座标转换为实际的轮廓路径图形及其路径程序，并将该路径程序储存至该储存单元；一图形界面单元；连接该中央处理单元及储存单元，用以将该中央处理单元所产生的讯号以图形方式传送给使用者，进而引导使用者将所需的加工条件经由控制面板载入至该储存单元；藉此，使用者可依该图形界面单元所传送的图形要求选择工作选项并输入所需的加工条件，促使该控制器产生控制信号，用以启动预定的加工程序及该特殊加工程序，使工具机执行预定的加工动作者。

其中该储存单元是一可变存储器。

其中该程序资料区内是储存有一砂轮修整加工程序及一工件研磨加工程序。

其中该砂轮修整加工程序包含以平面修整、成型辊轮修整、轮头辊轮修整及轮廓修整的方式将砂轮修整的指令。

其中该工件研磨程序包含以平面研磨、交叉研磨、等距等深沟槽研磨及轮廓研磨的方式研磨工件的指令。

其中该砂轮修整加工程序受到工件研磨加工程序呼叫时，是为副程序，用以当砂轮修整加工程序执行完成后，可返回工件研磨加工程序。

其中该特殊加工程序，是执行工具机刀具诸基本动作的巨集指令组合。

附图说明

以下，兹举本发明一较佳实施例，并配合图式做进一步的详细说明如后，其中：

图1是本发明一较佳实施例的基本架构图。

图2是本发明一较佳实施例中特殊的加工程序的程序内容。

图3是本发明一较佳实施例中图形界面的架构图。

图4是本发明一较佳实施例的工作选项画面，显示砂轮修整及工件研磨的工作选项。

图5是本发明一较佳实施例中砂轮修整的功能选项画面。

图6及图7是本发明一较佳实施例中轮廓修整功能的设定内容画面。

图8是本发明一较佳实施例的砂轮修整图形对话操作流程图。

图9是本发明一较佳实施例中工件研磨功能的设定内容画面。

图10及第图11是本发明一较佳实施例中工件研磨功能的设定内容画面。

图12是本发明一较佳实施例的工件研磨图形对话操作流程图。

图13是本发明一较佳实施例中砂轮修整工作的轮廓修整功能的路径设定画面。

图14是本发明一较佳实施例中工件研磨工作的轮廓修整功能的路径设定画面。

图15是本发明一较佳实施例中路径编辑的画面。

图16是本发明一较佳实施例的砂轮修整程序执行流程。

图17是本发明一较佳实施例的工件研磨程序执行流程。

具体实施方式

首先，请参阅图1所示，本发明一较佳实施例的人机对话系统10是设置于一磨床的控制器中，由一储存单元12、一轮廓路径编辑装置(图中未示)及一图形界面单元14所组成。

该储存单元12，是一可变存储器，连接该控制器的中央处理单元，包含有一公共资料区22及一程序资料区24，该公共资料区22主要是暂时储存自该控制器的控制面板(图中未示)传送来的加工条件资料；该程序资料区24，是包含可单独执行的一砂轮修整程序、一工件研磨程序及一特殊加工程序26，该特殊加工程序26是一路径加工程序(Prifile canned cycle)，包含执行磨床刀具(砂轮)诸基本动作的巨集指令组合，可受该储存装置14内的砂轮修整程序或工件研磨程序呼叫，而执行控制刀具的动作，该路径加工程序(Prifile canned cycle)的程序内容是如图2所示，其中各指令的参数符号所代表意义是如下：

第一指令O：程序代号。

第二指令：

B：进刀增量

C：两次进刀间的无火花切削次数(Free Pass Tines)

D：将传回给呼叫程序本次加工的实际进刀量的全部改变数(GlobalVariable Number)

F：加工进给速度

H：加工模式选择(1：已加工过的工件，0：未加工过的工件)

I：无火花切削状态的运转次数(Spark-out times)

第三指令：

P：路径描述程序(副程序)号码

Y：Y轴路径起点座标

Z：Z轴路径起点座标

K：刀具量测起始点

E：路径起始点是否等于刀具量测起始点(1：是，0：否)

D：刀具半径。

第四指令M30：

程序终了。

该轮廓路径编辑装置，是一轮廓路径编辑器，建置于该控制器的中央处理单元中，并连接该储存单元12，用以供操作者藉由该控制器的控制面板输入工件轮廓座标时，可藉其转换为工件的实际轮廓图形及其路径程序，并将该路径程序储存至该储存单元12的程序资料区24中。

该图形界面单元14，是该控制器萤幕，用以将该中央处理单元所产生的讯号以图形的方式传送给使用者，进而引导使用者将所需的加工条件经由该控制面板载入至该储存单元12；如图3所示，该图形界面单元14藉由萤幕所显示的资料内容是包含一砂轮修整工作选项28及一工件研磨工作选择30，该砂轮修整工作选项28是具有平面修整32、成型辊轮修整34、轮头辊轮修整36及轮廓修整38的功能选项；该工件研磨工作选项30是具有平面研磨40、交叉研磨42、等距等深沟槽研磨44及轮廓研磨46的功能选项；实务上，该砂轮修整工作选项28及工作研磨工作选项30的功能选项是可视需要再加以扩充。

藉此，使用该人机对话系统10时，如图4所示，操作者按下磨床控制面板上的功能快速键GRAPH47，即可于控制器上显示一画面48，该画面48上具有一砂轮修整图形50及一工件研磨图形52，下方具有一修整54及一研磨56选择键，以便供操作者依其所需的加工工序进行选择。

当操作者按下该修整54选择键后，如图5所示，该控制器即可显示另一画面58，该画面58具有一平面修整图形60、一成型辊轮修整图形62、一轮头辊轮修整图形64及一轮廓修整图形66，该画面58下方具有一平面修整68、一成型辊轮修整70、一轮头辊轮修整72、一轮廓修整74及一退出76选择键；如图6所示，当操作者按下该轮廓修整74选择键后，该控制器上即显示关于轮廓修整功能的第一画面78，该画面78左方显示有一轮廓修整图形80、右方具有一参数设定区82、下方具有一执行84、一删除86及一退出88选择键，该参数设定区82是具有砂轮编号、砂轮表面速度、砂轮外径、砂轮宽度、零研磨次数及Y轴安全高度座标，可供操作者依指示输入资料；如图7所示，是轮廓修整功能的第二画面90，该第二画面90左方具有一轮廓修整图形92，右方具有一参数设定区94、下方具有一执行96及一退出98选择键，该参数设定区94是包含新砂轮修整及已修整过砂轮修整二状态设定，各该状态设定的内容是具有修整总量、修整增量、修整速度及空跑次数；简言之，砂轮修整图形对话操作流程是如图8所示。

请参阅图9所示，当操作者按下研磨56按键后，该控制器上即显示一画面100，该画面100上具有一平面研磨图形102、一交叉研磨图形104、一等距等深沟槽研磨图形106及一轮廓研磨图形108，而画面100下方具有一平面研磨110、一交叉研磨112、一等距等深沟槽研磨114、一轮廓研磨116及一退出118选择键；如图10及图11所示，当操作者按下轮廓研磨116选择键后，控制器萤幕上即显示开关工件轮廓研磨的各项设定内容，可供操作者选择；工件研磨图形对话操作流程是如图12所示。

此外，该砂轮修整工作选项28及工件研磨工作选项30中更具有可编辑修整或研磨路径的功能，其方式如下：如图13及图14所示，欲编辑路径时，分别进入轮廓修整74及轮廓研磨116的画面，按下“路径一编辑”或“路径二编辑”功能选项下方的执行120、122选择键即可进入路径编辑的画面，藉此，操作者于该二画面下输入工件轮廓座标后，工件实际的轮廓即可显示于画面上，如图15所示，以便可自定砂轮修整或平面研磨的路径，并予以存档；而执行砂轮修整或工件研磨加工时，该人机对话系统10的执行流程分别如图16及图17所示。

综上所陈，本发明所提供的一种工具机人机对话系统，其可藉由该图形界面单元将加工资讯以图形方式传送给操作者，以便引导操作者依需求选择工作选项或设定加工条件，促使工具机执行预定的加工程序；再者，操作者仅需将工件轮廓座标输入其中，其即可自动编辑出工件的实际轮廓路径，而进行加工的动作，以便省略操作者自行撰写程序的繁复、耗时的动作，以增加工件更换的机动性者。

Claims (7)

1.一种工具机人机对话系统，该工具机包含有一控制器，该控制器包含一中央处理器单元，一控制面板，连接该中央处理单元；

其特征在于：该人机对话系统包含有：

一储存单元，连接该中央处理单元，包含一公共资料区，用以可暂时储存自该控制面板输入的加工条件资料，一程序资料区，用以储存若干加工程序及一特殊加工程序，该特殊加工程序是用以控制刀具的进刀动作；

一轮廓路径编辑装置，设置于该中央处理单元中并连接该储存单元，用以将输入该控制器的工件轮廓座标转换为实际的轮廓路径图形及其路径程序，并将该路径程序储存至该储存单元；

一图形界面单元；连接该中央处理单元及储存单元，用以将该中央处理单元所产生的讯号以图形方式传送给使用者，进而引导使用者将所需的加工条件经由控制面板载入至该储存单元；

藉此，使用者可依该图形界面单元所传送的图形要求选择工作选项并输入所需的加工条件，促使该控制器产生控制信号，用以启动预定的加工程序及该特殊加工程序，使工具机执行预定的加工动作。

2.根据权利要求1所述的工具机人机对话系统，其特征在于，其中该储存单元是一可变存储器。

3.根据权利要求2所述的工具机人机对话系统，其特征在于，其中该程序资料区内是储存有一砂轮修整加工程序及一工件研磨加工程序。

4.根据权利要求3所述的工具机人机对话系统，其特征在于，其中该砂轮修整加工程序包含以平面修整、成型辊轮修整、轮头辊轮修整及轮廓修整的方式将砂轮修整的指令。

5.根据权利要求3所述的工具机人机对话系统，其特征在于，其中该工件研磨程序包含以平面研磨、交叉研磨、等距等深沟槽研磨及轮廓研磨的方式研磨工件的指令。

6.根据权利要求3所述的工具机人机对话系统，其特征在于，其中该砂轮修整加工程序受到工件研磨加工程序呼叫时，是为副程序，用以当砂轮修整加工程序执行完成后，可返回工件研磨加工程序。

7.根据权利要求1所述的工具机人机对话系统，其特征在于，其中该特殊加工程序，是执行工具机刀具诸基本动作的巨集指令组合。

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