CN201408354Y - 一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，主要为精密加工机械控制单元以及机械手臂共用一个控制单元，此控制单元包含精密加工机械控制单元与机械手臂各轴的马达驱动器、控制硬件、控制软件、驱动装置如伺服马达以及包含执行驱动信号的微处理器；编辑后的指令经由控制软件传送至各控制硬件，在由控制硬件回馈至软件做为整合传送信号传至精密加工机械控制单元以及机械手臂，本实用新型共用一个控制单元，有明显降低成本的功效，更可大幅提高加工的效率，并因两种控制单元整合可减少系统出错几率，增加可靠度。

Description

一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，特别是指一种精密加工机械以及机械手臂(夹取装置)共用一个控制单元的装置。

背景技术

如图3所示，切削加工中心的数值控制加工的精密加工机械为通过电脑编辑程序后进行自动控制的机床，其操作者将程序指令输入数控系统的记忆单元并经由电脑编辑计算，使程序指令最后传送至驱动装置如伺服马达来切削加工所设计的被加工件。

机械手臂是接受操作者输入指令而自动执行工作的机器装置，其指令也可以执行预先编排的程序，机械手臂执行的是取代或是协助工厂操作员操作精密加工机械的工作，例如电子制造业、模具制造业、半导体业等，或是危险的工作。

因此机械手臂在精密加工机械的运用已日渐普遍，但现有精密加工机械控制单元与机械手臂控制单元，因属两独立硬件，如此将导致成本昂贵，且在两控制器间需通过有线或无线传输方式才能运作，若遇环境干扰信号时，会导致整个系统可靠度下降，且两系统可沟通的数据有限，将使整合度与效率减低。

本案创作人乃针对精密加工机械控制器与机械手臂控制器整合的问题，积极寻求解决之道。

发明内容

本实用新型的目的即在于提供一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，其共用的控制单元，能将两种独立且复杂的控制单元整合成单一控制单元，并精确的依据使用者编辑指令执行任何精密加工机械与机械手臂的动作。可包括同动、非同动、交错动作、同步等待等各项复杂的运动。

本实用新型的次一目的是在于提升精密加工机械与一个以上机械手臂的整合性，达成一控制器多工的目的，降低加工设备的成本。

本实用新型的另一目的为使用单一控制单元来设定所有机密加工机械与机械手臂的参数，增加使用者方便性。

可达成上述实用新型目的的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，包括有：

一精密加工机械，其提供接收驱动信号与回馈动作信号；

一机械手臂，提供接收驱动信号与回馈动作信号，并依所述驱动信号进行被加工件夹取与加工；

一控制单元，其内设置有具运算能力并可对精密加工机械的加工平台与机械手臂同时进行控制的硬件及软件，其接收操作者编辑指令并能对驱动装置下达控制指令。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型由于共用一个控制单元，有明显降低成本的功效，更可大幅提高加工的效率，并因两种控制单元整合可减少系统出错机率，增加可靠度。

附图说明

图1为本实用新型一种整合精密加工机械与机械手臂的传输接口整合示意图；

图2为所述一种整合精密加工机械与机械手臂共用控制单元平台的示意图；

图3为现有精密加工机械与机械手臂系统使用流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1与图2，本实用新型所提供的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，能控制的图1与图2的系统，此系统主要包括有：一精密加工机械3、至少一机械手臂4以及一控制单元(control unit)2所构成。其中所述精密加工机械3与机械手臂4为各自独立的机构。

所述精密加工机械3，可接收控制单元2的驱动信号与提供回馈动作信号至控制单元2；其中，所述精密加工机械3为各种型态的数值控制机床和设备，其能自动完成产品的加工、装配、检测等制造过程；且其中所述控制装置可再包括I/O接点、伺服马达控制接点、AD/DA接点、对外通讯功能。

所述机械手臂4为可接受电脑控制的多功能取放机械装置，为接收控制单元2的驱动信号与提供机械装置状态的回馈动作信号至控制单元2，并依驱动信号进行被加工件5夹取、翻转、进料、退料或加工；

操作者编辑指令1，其提供操作者指令的编辑，以及作为将操作者编辑设定后的程序以连接输入至后述的控制单元2中；

如图1所示，所述控制单元2其内设置有具运算能力并可对精密加工机械3与机械手臂4同时进行控制的控制硬件21，其接收操作者编辑指令1并能对控制硬件21下达控制指令的驱动信号；所述控制单元2更包括多个程序解译装置，对精密加工机械控制与机械手臂的操作者编辑指令同时解译。此控制单元2包含控制精密加工机械3与机械手臂4各轴的驱动装置、控制硬件以及控制软件，编辑后的指令经由控制软件传送至各控制硬件，再传送到驱动装置，对受控机械做各种命令，由机密加工机械与机械手臂回馈状态信号给控制单元。其中所述控制硬件可包括人机接口、控制器主机、驱动器、电脑微处理器等控制硬件单元。其中所述控制软件可包括精密加工机械控制器运动控制软件、机械手臂控制器运动控制软件与一种可多工处理参数、并整合运算控制器各组件间运算排程的程序软件。

精密加工机械控制单元22的软件与机械手臂控制单元23的软件间的运作，可经由多工控制技术达成，能使精密加工机械2及机械手臂3的控制于同一套硬件平台上运作，所述精密加工机械3与机械手臂4的运动控制，是由一共同的控制单元2来加以完成，而操作者编辑指令1为提供操作者指令的编辑以及将操作者编辑设定后的程序以有线或无线的方式传送输入至控制单元2中，此控制单元2进而包含控制精密加工机械3与机械手臂4其中：

控制单元2中，提供操作者同时精密加工机械的编辑指令与机械手臂的编辑指令1于同一人机接口上，进而将数据传入控制软件，在即时作业系统核心层将数据经控制硬件计算后送出控制及驱动命令至驱动装置，进而控制精密加工机械3与机械手臂4；精密加工机械3与机械手臂4的状态数据周期性回馈进入单一控制单元。

所述控制单元2能具有多工控制技术，所述多工控制技术能使控制软件具有多工处理能力，以达到同时多个控制渠道的目的。所述渠道包括控制一精密加工机械与一个以上机械手臂。

控制单元中包括一记忆单元，可记录精密加工机械控制单元22与机械手臂控制单元23的共用数据，精密加工机械控制单元22及机械手臂控制单元23皆可对此记忆单元的数据作存取，获得对方所有数据。

如图2所示，当所述精密加工机械3与所述机械手臂4接收控制单元2的驱动信号则同步进行被加工件5夹取、翻转、进料、退料或加工；同时，所述精密加工机械3与所述机械手臂4也回馈动作信号至控制单元2，让控制单元知道目前控制的所有数据以利控制单元做任何必要指令的修正与更新。

本实用新型所提供的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，与前述引证案及其他现有技术相互比较时，更具有下列的优点：

本实用新型的精密加工机械以及机械手臂共用一个控制单元，以共同操作前置参数设定、共同设定加工排程规划、共同启动加工排程以及共同数据处理与运算动作等优点。

相对于前案或现有技术中，若遇同时使用精密加工机械与一个以上的机械手臂共同运作，须在不同控制器上先行编辑指令并通过有线或无线的连接始能产生机具间的沟通，容易造成在沟通时造成错误，影响工作的精准度与时程且共用一个控制硬件与软件时，也同时可在同一人机画面中操控与即时校正。

综上所述，本案不但在空间型态上确属创新，并能较现有物品增进上述多项功效，应已充分符合新颖性及进步性的法定新型专利要件，依法提出申请。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，其特征在于，其包括：

一精密加工机械，其提供接收驱动信号与回馈动作信号；

一机械手臂，提供接收驱动信号与回馈动作信号，并依驱动信号进行被加工件夹取与加工；

一控制单元，其内设置有所述精密加工机械与所述机械手臂同时进行控制硬件、控制软件，可接收操作者编辑指令并对所述控制硬件下达控制指令的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，其特征在于，所述操作者编辑指令为一指令可提供操作者编辑，以及作为将操作者编辑设定后的程序以连接输入控制单元中。

3.根据权利要求1所述的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，其特征在于，所述精密加工机械与机械手臂的运动控制，是由一共同的控制单元来加以完成，此控制单元包含控制精密加工机械与机械手臂的驱动装置。

4.根据权利要求1所述的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，其特征在于，所述控制硬件进而包括有一记忆单元，所述记忆单元记录精密加工机械与机械手臂的共用数据，精密加工机械及机械手臂皆对此记忆单元的数据作存取。

5.根据权利要求1所述的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，其特征在于，所述控制单元包括多个程序解译装置，对精密加工机械控制与机械手臂的操作者编辑指令同时解译。

6.根据权利要求1所述的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，其特征在于，所述控制硬件，包括人机接口、控制器主机、驱动器、电脑微处理器控制硬件单元。

7.根据权利要求1所述的一种整合精密加工机械与机械手臂的控制装置，其特征在于，还包括I/O接点、伺服马达控制接点、AD/DA接点、对外通讯功能。

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