專利名稱：一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，特別是指 一種精密加工機械以及機械手臂(夾取裝置)共用一個控制單元的裝置。
背景技術：
如圖3所示，切削加工中心的數值控制加工的精密加工機械為通過電腦編 輯程序后進行自動控制的機床，其操作者將程序指令輸入數控系統(tǒng)的記憶單元 并經由電腦編輯計算，使程序指令最后傳送至驅動裝置如伺服馬達來切削加工 所:沒計的^皮加工件。
機械手臂是接受操作者輸入指令而自動執(zhí)行工作的機器裝置，其指令也可 以執(zhí)行預先編排的程序，機械手臂執(zhí)行的是取代或是協(xié)助工廠操作員操作精密 加工機械的工作，例如電子制造業(yè)、模具制造業(yè)、半導體業(yè)等，或是危險的工 作。
因此才幾械手臂在精密加工^/L械的運用已日漸普遍，但現有精密加工^L械控 制單元與機械手臂控制單元，因屬兩獨立硬件，如此將導致成本昂貴，且在兩 控制器間需通過有線或無線傳輸方式才能運作，若遇環(huán)境干擾信號時，會導致 整個系統(tǒng)可靠度下降，且兩系統(tǒng)可溝通的數據有限，將使整合度與效率減低。
本案創(chuàng)作人乃針對精密加工機械控制器與機械手臂控制器整合的問題，積 極尋求解決之道。
發(fā)明內容
本實用新型的目的即在于提供一種整合精密加工機械與機械手臂的控制 裝置，其共用的控制單元，能將兩種獨立且復雜的控制單元整合成單一控制單 元，并精確的依據使用者編輯指令執(zhí)行任何精密加工機械與機械手臂的動作。 可包括同動、非同動、交錯動作、同步等待等各項復雜的運動。
本實用新型的次一目的是在于提升精密加工機械與一個以上機械手臂的
3整合性，達成一控制器多工的目的，降低加工設備的成本。
本實用新型的另一目的為使用單一控制單元來設定所有機密加工機械與
機械手臂的參數，增加使用者方便性。
可達成上述實用新型目的的一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝
置，包括有
一精密加工機械，其提供接收驅動信號與回饋動作信號；
一機械手臂，提供接收驅動信號與回饋動作信號，并依所述驅動信號進行
-陂加工件夾取與加工；
一控制單元，其內設置有具運算能力并可對精密加工機械的加工平臺與機
械手臂同時進行控制的硬件及軟件，其接收操作者編輯指令并能對驅動裝置下
達控制指令。
本實用新型的有益效果在于本實用新型由于共用一個控制單元，有明顯 降低成本的功效，更可大幅提高加工的效率，并因兩種控制單元整合可減少系 統(tǒng)出錯機率，增加可靠度。


圖1為本實用新型一種整合精密加工機械與機械手臂的傳輸接口整合示意
圖2為所述一種整合精密加工機械與機械手臂共用控制單元平臺的示意
圖3為現有精密加工機械與機械手臂系統(tǒng)使用流程圖。
具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術特征和優(yōu)點作更詳細的 說明。
請參閱圖l與圖2,本實用新型所提供的一種整合精密加工機械與機械手 臂的控制裝置，能控制的圖1與圖2的系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要包括有 一精密加工 機械3、至少一機械手臂4以及一控制單元(control unit) 2所構成。其中所 述精密加工機械3與機械手臂4為各自獨立的機構。
所述精密加工機械3,可接收控制單元2的驅動信號與提供回饋動作信號 至控制單元2;其中，所述精密加工機械3為各種型態(tài)的數值控制機床和設備，其能自動完成產品的加工、裝配、檢測等制造過程；且其中所述控制裝置可再 包括1/0接點、伺服馬達控制接點、AD/DA接點、對外通訊功能。
所述機械手臂4為可接受電腦控制的多功能取放機械裝置，為接收控制單 元2的驅動信號與提供機械裝置狀態(tài)的回饋動作信號至控制單元2,并依驅動 信號進行被加工件5夾取、翻轉、進料、退料或加工；
操作者編輯指令1,其提供操作者指令的編輯，以及作為將操作者編輯設 定后的程序以連接輸入至后述的控制單元2中；
如圖l所示，所述控制單元2其內設置有具運算能力并可對精密加工機械 3與機械手臂4同時進行控制的控制硬件21,其接收操作者編輯指令1并能對 控制硬件21下達控制指令的驅動信號；所述控制單元2更包括多個程序解譯 裝置，對精密加工機械控制與機械手臂的操作者編輯指令同時解譯。此控制單 元2包含控制精密加工機械3與機械手臂4各軸的驅動裝置、控制硬件以及控 制軟件，編輯后的指令經由控制軟件傳送至各控制硬件，再傳送到驅動裝置， 對受控機械做各種命令，由機密加工機械與機械手臂回饋狀態(tài)信號給控制單 元。其中所述控制硬件可包括人機接口、控制器主機、驅動器、電腦微處理器 等控制硬件單元。其中所述控制軟件可包括精密加工機械控制器運動控制軟 件、機械手臂控制器運動控制軟件與一種可多工處理參數、并整合運算控制器 各組件間運算排程的程序軟件。
精密加工機械控制單元22的軟件與機械手臂控制單元2 3的軟件間的運 作，可經由多工控制技術達成，能使精密加工機械2及機械手臂3的控制于同 一套硬件平臺上運作，所迷精密加工機械3與機械手臂4的運動控制，是由一 共同的控制單元2來加以完成，而操作者編輯指令1為提供操作者指令的編輯 以及將操作者編輯設定后的程序以有線或無線的方式傳送輸入至控制單元2 中，此控制單元2進而包含控制精密加工機械3與機械手臂4其中
控制單元2中，提供操作者同時精密加工機械的編輯指令與機械手臂的編 輯指令1于同一人機接口上，進而將數據傳入控制軟件，在即時作業(yè)系統(tǒng)核心 層將數據經控制硬件計算后送出控制及驅動命令至驅動裝置，進而控制精密加 工機械3與機械手臂4;精密加工機械3與機械手臂4的狀態(tài)數據周期性回饋 進入單一控制單元。
所述控制單元2能具有多工控制技術，所述多工控制技術能使控制軟件具 有多工處理能力，以達到同時多個控制渠道的目的。所述渠道包括控制一精密加工初4戒與 一個以上初4成手臂。
控制單元中包括一記憶單元，可記錄精密加工機械控制單元22與機械手
臂控制單元23的共用數據，精密加工機械控制單元22及機械手臂控制單元23 皆可對此記憶單元的數據作存取，獲得對方所有數據。
如圖2所示，當所述精密加工機械3與所述機械手臂4接收控制單元2的 驅動信號則同步進行被加工件5夾取、翻轉、進料、退料或加工；同時，所述 精密加工機械3與所述機械手臂4也回饋動作信號至控制單元2,讓控制單元 知道目前控制的所有數據以利控制單元做任何必要指令的修正與更新。
本實用新型所提供的一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，與前 述？ 1證案及其他現有技術相互比較時，更具有下列的優(yōu)點
本實用新型的精密加工機械以及機械手臂共用一個控制單元，以共同操作 前置參數設定、共同設定加工排程規(guī)劃、共同啟動加工排程以及共同數據處理 與運算動作等優(yōu)點。
相對于前案或現有技術中，若遇同時使用精密加工機械與 一個以上的機械 手臂共同運作，須在不同控制器上先行編輯指令并通過有線或無線的連接始能 產生機具間的溝通，容易造成在溝通時造成錯誤，影響工作的精準度與時程且 共用 一個控制硬件與軟件時，也同時可在同 一人機畫面中操控與即時校正。
綜上所述，本案不但在空間型態(tài)上確屬創(chuàng)新，并能較現有物品增進上述多 項功效，應已充分符合新穎性及進步性的法定新型專利要件，依法提出申請。
以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技 術人員理解，在不脫離以下所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做 出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，其特征在于，其包括一精密加工機械，其提供接收驅動信號與回饋動作信號；一機械手臂，提供接收驅動信號與回饋動作信號，并依驅動信號進行被加工件夾取與加工；一控制單元，其內設置有所述精密加工機械與所述機械手臂同時進行控制硬件、控制軟件，可接收操作者編輯指令并對所述控制硬件下達控制指令的驅動信號。
2. 根據權利要求1所述的一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，其特征在于，所述操作者編輯指令為一指令可提供操作者編輯，以及作為將操作者編輯設定后的程序以連接輸入控制單元中。
3. 根據權利要求1所述的一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，其特征在于，所述精密加工機械與機械手臂的運動控制，是由一共同的控制單元來加以完成，此控制單元包含控制精密加工機械與機械手臂的驅動裝置。
4. 根據權利要求1所述的一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，其特征在于，所述控制硬件進而包括有一記憶單元，所述記憶單元記錄精密加工機械與機械手臂的共用數據，精密加工機械及機械手臂皆對此記憶單元的數據作存取。
5. 根據權利要求1所述的一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，其特征在于，所述控制單元包括多個程序解譯裝置，對精密加工機械控制與機械手臂的操作者編輯指令同時解譯。
6. 根據權利要求1所述的一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，其特征在于，所述控制硬件，包括人機接口、控制器主機、驅動器、電腦微處理器控制硬件單元。
7. 根據權利要求1所述的一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，其特征在于，還包括I/0接點、祠服馬達控制接點、AD/DA接點、對外通訊功妙月匕。
專利摘要本實用新型是一種整合精密加工機械與機械手臂的控制裝置，主要為精密加工機械控制單元以及機械手臂共用一個控制單元，此控制單元包含精密加工機械控制單元與機械手臂各軸的馬達驅動器、控制硬件、控制軟件、驅動裝置如伺服馬達以及包含執(zhí)行驅動信號的微處理器；編輯后的指令經由控制軟件傳送至各控制硬件，在由控制硬件回饋至軟件做為整合傳送信號傳至精密加工機械控制單元以及機械手臂，本實用新型共用一個控制單元，有明顯降低成本的功效，更可大幅提高加工的效率，并因兩種控制單元整合可減少系統(tǒng)出錯幾率，增加可靠度。
文檔編號G05B19/18GK201408354SQ20092000440
公開日2010年2月17日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權日2009年2月6日
發(fā)明者郭倫毓 申請人:寶元數控精密股份有限公司