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整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的制作方法

文檔序號(hào):6298319閱讀:142來源:國知局
專利名稱:整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制技術(shù)領(lǐng)域,具體而言指一種整合加工機(jī)械與機(jī)械手臂的控制平臺(tái),以提高整個(gè)加工效率,且能降低整體設(shè)備的成本。
背景技術(shù)
一種加工機(jī)械,如成型功能的射出機(jī)、壓鑄機(jī)、液壓成形機(jī)、擠出機(jī)、押出機(jī)、中空成形機(jī)。又或如切削功能的CNC、綜合中心切削機(jī)等。其能分別完成被加工件的成型、切削、 裝配、檢測(cè)等制造過程;而傳統(tǒng)上被加工件置入加工機(jī)械內(nèi)時(shí),由操作人員以手直接在機(jī)械內(nèi)部進(jìn)行夾取、翻轉(zhuǎn)、進(jìn)退料等動(dòng)作,由于前述加工機(jī)械存在有如合模、加熱、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作、 以及具有刀具、零組件等構(gòu)件,不僅作業(yè)的速度慢、效率差,且作業(yè)的可靠度低、同時(shí)容易發(fā)生意外事故;為此業(yè)界開發(fā)有配合加工機(jī)械的機(jī)械手臂,以代替人工動(dòng)作,提高可靠度及降低危險(xiǎn)性。至于現(xiàn)有加工機(jī)械的控制單元與機(jī)械手臂的控制單元分屬兩個(gè)獨(dú)立硬件,如此將導(dǎo)致設(shè)備成本提高,且在兩控制單元間需通過有線或無線傳輸方式才能運(yùn)作,若遇環(huán)境干擾信號(hào)時(shí),會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)可靠度下降,且兩控制單元可溝通的參數(shù)有限,將使整合度與效率減低。換言之,由于現(xiàn)有加工機(jī)械及機(jī)械手臂的控制單元分別呈獨(dú)立狀,不僅其整合度不佳,而造成低效率及高成本的問題,無法滿足實(shí)際使用的需求,而有進(jìn)一步改良的必要。于是,本實(shí)用新型設(shè)計(jì)人乃針對(duì)前述加工機(jī)械與機(jī)械手臂的控制問題深入探討, 并利用多年相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn),積極尋求解決之道,經(jīng)不斷努力的研究與試作,終于成功的開發(fā)出一種整合加工機(jī)械與機(jī)械手臂的控制平臺(tái),以克服現(xiàn)有者因控制單元無法有效整合所衍生的不便與困擾。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的即在于提供一種整合加工機(jī)械與機(jī)械手臂的控制平臺(tái),以能使加工機(jī)械與機(jī)械手臂有充分的參數(shù)可供溝通與整合,減少系統(tǒng)出錯(cuò)機(jī)率,并可增加整體的可靠度,同時(shí)提高其作業(yè)效率。本實(shí)用新型的次一目的在于提供一種整合加工機(jī)械與機(jī)械手臂的控制平臺(tái),以整合加工機(jī)械與一個(gè)以上的機(jī)械手臂,使其達(dá)到多工的目的,從而降低加工設(shè)備的成本。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種整合加工機(jī)械與機(jī)械手臂的控制平臺(tái),讓使用者可通過單一設(shè)定來完成所有加工機(jī)械與機(jī)械手臂的參數(shù),增加使用者操作的方便性??蛇_(dá)成上述目的,本實(shí)用新型提供一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置,包括有一控制單元、一加工機(jī)械以及至少一機(jī)械手臂所述控制單元至少具有一處理模塊、一加工機(jī)械控制模塊及一或多多個(gè)機(jī)械手臂控制模塊,其中該加工機(jī)械控制模塊與該機(jī)械手臂控制模塊分別連接該處理模塊,該處理模塊包括人機(jī)界面、控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)器,該處理模塊內(nèi)建有一控制程式,該控制單元利用該控制程式產(chǎn)生運(yùn)算能力及多工處理功能;該加工機(jī)械與該加工機(jī)械控制模塊連接,供接收該控制單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與提供回饋動(dòng)作信號(hào)至該控制單元;該機(jī)械手臂與該對(duì)應(yīng)的機(jī)械手臂控制模塊連接,供接收該控制單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與提供機(jī)械裝置狀態(tài)的回授信號(hào)至該控制單元,又該機(jī)械手臂為能接受該控制單元控制的多功能取放機(jī)械裝置。實(shí)施時(shí),所述的處理模塊連接有一存儲(chǔ)模塊,該存儲(chǔ)模塊供記錄加工機(jī)械控制模塊與機(jī)械手臂控制模塊的共用參數(shù),且加工機(jī)械控制模塊及機(jī)械手臂控制模塊皆對(duì)該存儲(chǔ)模塊的參數(shù)作存取,獲得對(duì)方所有參數(shù)。實(shí)施時(shí),所述的機(jī)械手臂選自能進(jìn)行被加工件夾取、翻轉(zhuǎn)、進(jìn)料、退料或加工的多功能取放機(jī)械裝置。由此,通過本實(shí)用新型前述技術(shù)手段的具體實(shí)現(xiàn),讓本實(shí)用新型的加工機(jī)械與機(jī)械手臂具有單一的控制單元,使操作者可將編輯后的指令經(jīng)由控制單元的處理模塊的控制程式傳送至各加工機(jī)械控制模塊與機(jī)械手臂控制模塊,并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳至加工機(jī)械以及機(jī)械手臂,再由加工機(jī)械與機(jī)械手臂回授信號(hào)至控制單元的控制程式做為整合,使其可有效的整合操作參數(shù),除可通過同一個(gè)控制單元的人機(jī)界面來增進(jìn)操作的便利性外,更可大幅提高加工的效率與系統(tǒng)的可靠度,以減少系統(tǒng)出錯(cuò)機(jī)率,而能大幅增加其附加價(jià)值,并可大幅提升其經(jīng)濟(jì)效益。

圖1為本實(shí)用新型整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的立體示意圖;圖2為本實(shí)用新型整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的簡要架構(gòu)示意圖;圖3為所述的整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的控制流程示意圖;附圖標(biāo)記說明1-控制單元;11-處理模塊;12-加工機(jī)械控制模塊;13-機(jī)械手臂控制模塊;14-控制程式;15-存儲(chǔ)模塊;16-人機(jī)界面;2-加工機(jī)械;3-機(jī)械手臂;4-被加工件。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1與圖2,本實(shí)用新型所提供的一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置,包括有一控制單元1、一加工機(jī)械2以及至少一機(jī)械手臂3,其中加工機(jī)械2與所述的機(jī)械手臂3為各自獨(dú)立的機(jī)構(gòu),本實(shí)用新型以單一的機(jī)械手臂3為主要實(shí)施例;所述的控制單元1至少具有一處理模塊11、一加工機(jī)械控制模塊12及一或多個(gè)機(jī)械手臂控制模塊13。其中加工機(jī)械控制模塊12對(duì)應(yīng)連接前述的處理模塊11與加工機(jī)械 2 ;而所述的機(jī)械手臂控制模塊13對(duì)應(yīng)連接前述的處理模塊11與所述的機(jī)械手臂3。又控制單元1的處理模塊11包括人機(jī)界面、控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)器等控制硬件單元,所述的使用者通過人機(jī)界面與處理模塊11交流,并進(jìn)行操作使用者指令,而所述的處理模塊11進(jìn)一步內(nèi)建有一控制程式14,控制單元1利用控制程式14產(chǎn)生運(yùn)算能力及多工處理功能,再者控制單元1的處理模塊11并連接有一存儲(chǔ)模塊15,所述的存儲(chǔ)模塊15可供記錄加工機(jī)械控制模塊12與機(jī)械手臂控制模塊13的共用參數(shù),且加工機(jī)械控制模塊12及機(jī)械手臂控制模塊13皆可對(duì)此存儲(chǔ)模塊15的參數(shù)作存取,獲得對(duì)方所有參數(shù);所述的加工機(jī)械2可與控制單元1的加工機(jī)械控制模塊12連接,供接收控制單元 1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與提供回饋動(dòng)作信號(hào)至控制單元1,又所述的加工機(jī)械2可選自各種型態(tài)的成型設(shè)備或切削設(shè)備,如射出機(jī)、壓鑄機(jī)、液壓成形機(jī)、擠出機(jī)、押出機(jī)、中空成形機(jī)、CNC、綜合中心切削機(jī)等,其能進(jìn)行被加工件4的成型、切削、裝配、檢測(cè)等制造過程;所述機(jī)械手臂3可與控制單元1的對(duì)應(yīng)機(jī)械手臂控制模塊13連接,供接收控制單元1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與提供加工機(jī)械2狀態(tài)的回授信號(hào)至控制單元1,又所述的機(jī)械手臂3為可接受控制單元1控制的多功能取放機(jī)械裝置,其能依驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行被加工件4夾取、翻轉(zhuǎn)、 進(jìn)料、退料或加工;由此,讓所述的控制單元1可整合所述的加工機(jī)械2或所述的機(jī)械手臂3的參數(shù), 以同步或分別操控加工機(jī)械2與機(jī)械手臂3,而組構(gòu)成一種兼具可靠度與效率的整合加工機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置者。而關(guān)于本實(shí)用新型的實(shí)際運(yùn)用,則仍請(qǐng)參看圖2、圖3所示,當(dāng)操作者欲操作加工機(jī)械2進(jìn)行被加工件4制造程序或機(jī)械手臂3、又或操作機(jī)械手臂3分別或同步進(jìn)行被加工件4的夾取、翻轉(zhuǎn)、進(jìn)料、退料等動(dòng)作時(shí),可通過控制單元1的處理模塊11的控制程式14 運(yùn)動(dòng),經(jīng)由加工機(jī)械控制模塊12或機(jī)械手臂控制模塊13對(duì)加工機(jī)械2或機(jī)械手臂3發(fā)出驅(qū)動(dòng)參數(shù),且加工機(jī)械2與機(jī)械手臂3在動(dòng)作后更可將相關(guān)參數(shù)以回授信號(hào)經(jīng)加工機(jī)械控制模塊12與機(jī)械手臂控制模塊13回饋給處理模塊11,使控制單元1可達(dá)到多工控制的目的,讓加工機(jī)械2及機(jī)械手臂3能在同一控制單元1上運(yùn)作;本實(shí)用新型所提供的一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置,與前述引證實(shí)用新型及其他習(xí)用技術(shù)相互比較時(shí),更具有下列的優(yōu)點(diǎn)通過前述的設(shè)計(jì),讓本實(shí)用新型的控制平臺(tái)能使加工機(jī)械2與機(jī)械手臂3有充分的參數(shù)可供溝通與整合,減少系統(tǒng)出錯(cuò)機(jī)率,并可增加整體的可靠度,同時(shí)提高其作業(yè)效率,同時(shí)可以整合加工機(jī)械2與一個(gè)以上的機(jī)械手臂3,使其達(dá)到多工的目的,從而降低加工設(shè)備的成本,更進(jìn)一步可讓使用者可通過單一控制單元1的設(shè)定來完成所有加工機(jī)械2 與機(jī)械手臂3的參數(shù),增加使用者操作的方便性,除能增進(jìn)操作的便利性外,更可大幅提高加工的效率與系統(tǒng)的可靠度。本實(shí)用新型一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的運(yùn)算核心與晶片組電路圖,所述的微處理模塊(UlA與U88B)負(fù)責(zé)相關(guān)運(yùn)算及資料處理,主要進(jìn)行提取、解碼、執(zhí)行和寫回功能,并將周邊功能交給晶片組(U87B與U89C)去執(zhí)行,如圖形顯示、音效處理、各種界面的運(yùn)作(如USB、PS2、SATA...等),這兩個(gè)模塊的連接,通過SA (位址BUS)、SD (資料 BUS)、控制匯流排,配合內(nèi)部特定的定址模式,達(dá)到最佳的運(yùn)作效能。本實(shí)用新型一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的晶片組與存儲(chǔ)體電路圖, 所述的晶片組(U3D)提供存儲(chǔ)體讀寫界面,用以控制DDR2系列存儲(chǔ)模塊(DDR2A),經(jīng)過 SA(位址BUS)、SD (資料BUS)、控制匯流排,提供快速運(yùn)算所需的硬件資源。本實(shí)用新型一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的并列驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制及接收電路,所述的ASIC IC(U47)界面提供多個(gè)1對(duì)1個(gè)后端模塊的控制端口,命令經(jīng)微處理模塊SA (位址BUQ、SD (資料BUQ寫入ASIC后,再由ASIC內(nèi)部電路依設(shè)定格式輸出,經(jīng)差動(dòng)信號(hào)IC⑴64)及接頭(AXIS6)傳送到受控模塊,另受控模塊所回饋的信號(hào),經(jīng)接頭(AXIS6)及光耦合元件(U39)回傳至ASIC,滿足隔離及高速的需求。 本實(shí)用新型一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置的串列列驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制及接收電路,提供可控制多個(gè)受控模塊的雙向串列控制信號(hào)硬件電路,經(jīng)差動(dòng)信號(hào)IC與后端受控模塊連接,送出控制命令;另經(jīng)過光耦合元件,接收受控模塊所回傳的信號(hào),命令與回傳的信號(hào),經(jīng)過SA、SD、控制PIN等總線,將資訊回傳到微處理模塊。
權(quán)利要求1.一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置,其特征在于,包括有一控制單元、一加工機(jī)械以及至少一機(jī)械手臂;該控制單元至少具有一處理模塊、一加工機(jī)械控制模塊及一或多個(gè)機(jī)械手臂控制模塊,其中該加工機(jī)械控制模塊與該機(jī)械手臂控制模塊分別連接該處理模塊,又該處理模塊包括人機(jī)界面、控制主機(jī)、驅(qū)動(dòng)器;該加工機(jī)械與該加工機(jī)械控制模塊連接,供接收該控制單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與提供回饋動(dòng)作信號(hào)至該控制單元;該機(jī)械手臂與該對(duì)應(yīng)的機(jī)械手臂控制模塊連接,供接收該控制單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與提供機(jī)械裝置狀態(tài)的回授信號(hào)至該控制單元,該機(jī)械手臂為能接受該控制單元控制的多功能取放機(jī)械裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置,其特征在于,所述的處理模塊連接有一存儲(chǔ)模塊,該存儲(chǔ)模塊供記錄加工機(jī)械控制模塊與機(jī)械手臂控制模塊的共用參數(shù),且加工機(jī)械控制模塊及機(jī)械手臂控制模塊皆對(duì)該存儲(chǔ)模塊的參數(shù)作存取,獲得對(duì)方所有參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置,其特征在于,所述的加工機(jī)械是成型設(shè)備或切削設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置,其特征在于,所述的機(jī)械手臂是能進(jìn)行被加工件夾取、翻轉(zhuǎn)、進(jìn)料、退料或加工的多功能取放機(jī)械裝置。
專利摘要一種整合成型機(jī)械與機(jī)械手臂的控制裝置,其包括有加工機(jī)械、機(jī)械手臂以及控制單元所構(gòu)成,所述的控制單元接收操作者將編輯后的指令經(jīng)由處理模塊的控制程式傳送至各加工機(jī)械控制模塊與機(jī)械手臂控制模塊,再由加工機(jī)械與機(jī)械手臂回授信號(hào)至控制單元的控制程式作為整合,并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳至加工機(jī)械以及機(jī)械手臂,由此,使加工機(jī)械以及機(jī)械手臂因?yàn)楣灿靡粋€(gè)控制單元,而具有明顯降低成本的功效,且通過同一個(gè)控制單元的人機(jī)界面可方便操作人員使用,進(jìn)而更可大幅提高加工的效率,再者因加工機(jī)械與機(jī)械手臂的控制單元整合在一起,可減少系統(tǒng)出錯(cuò)機(jī)率,并增加整體加工流程的可靠度。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202331137SQ20112040088
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者蕭人賓 申請(qǐng)人:寶元數(shù)控精密股份有限公司
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