整合成型机械与机械手臂的控制装置的制作方法

本发明涉及一种整合成型机械与机械手臂的控制技术领域，具体指一种整合加工机械与机械手臂的控制平台，以提高整个加工效率，且能降低整体设备的成本。

背景技术：

一种加工机械，如成型功能的射出机、压铸机、液压成形机、挤出机、押出机、中空成形机。又或如切削功能的CNC、综合中心切削机等。其能分别完成被加工件的成型、切削、装配、检测等制造过程；而传统上被加工件置入加工机械内时，由操作人员以手直接在机械内部进行夹取、翻转、进退料等动作，由于前述加工机械存在有如合模、加热、旋转等动作、以及具有刀具、零组件等构件，不仅作业的速度慢、效率差，且作业的可靠度低、同时容易发生意外事故；

为此业界开发有配合加工机械的机械手臂，以代替人工动作，提高可靠度及降低危险性。至于现有加工机械的控制单元与机械手臂的控制单元分属两个独立硬件，如此将导致设备成本提高，且在两控制单元间需通过有线或无线传输方式才能运作，若遇到环境干扰信号时，会导致整个系统可靠度下降，且两控制单元可沟通的参数有限，将使整合度与效率减低。

换言之，由于现有加工机械及机械手臂的控制单元分别为独立状，不仅其整合度不佳，而造成低效率及高成本的问题，无法满足实际使用的需求，而有进一步改良的必要。

于是，本发明设计人乃针对前述加工机械与机械手臂的控制问题深入探讨，并利用多年相关产业的经验，积极寻求解决之道，经不断努力的研究与试作，终于成功的开发出一种整合加工机械与机械手臂的控制平台，以克服现有者因控制单元无法有效整合所衍生的不便与困扰。

技术实现要素：

本发明的目的即在于提供一种整合加工机械与机械手臂的控制平台，以能使加工机械与机械手臂有充分的参数可供沟通与整合，减少系统出错机率，并可增加整体的可靠度，同时提高其作业效率。

本发明的目的在于提供一种整合加工机械与机械手臂的控制平台，以整合加工机械与一个以上的机械手臂，使其达到多工的目的，从而降低加工设备的成本。

本发明的另一目的在于提供一种整合加工机械与机械手臂的控制平台，让使用者可通过单一设定来完成所有加工机械与机械手臂的参数，增加使用者操作的方便性。

可达成上述目的，本发明提供一种整合成型机械与机械手臂的控制装置，包括有一控制单元、一个加工机械以及至少一个机械手臂；所述控制单元至少具有一个处理模块、一个加工机械控制模块及一个或多个机械手臂控制模块，其中该加工机械控制模块与该机械手臂控制模块分别连接该处理模块，该处理模块包括人机界面、控制主机、驱动器，该处理模块内建有一个控制程式，该控制单元利用该控制程式产生运算能力及多级处理功能；

该加工机械与该加工机械控制模块连接，供接收该控制单元的驱动信号与提供回馈动作信号至该控制单元；

该机械手臂与该对应的机械手臂控制模块连接，供接收该控制单元的驱动信号与提供机械装置状态的回授信号至该控制单元，又该机械手臂为能接受该控制单元控制的多功能取放机械装置。

实施时，所述的处理模块连接有一存储模块，该存储模块供记录加工机械控制模块与机械手臂控制模块的共用参数，且加工机械控制模块及机械手臂控制模块皆对该存储模块的参数作存取，获得对方所有参数。

实施时，所述的机械手臂选自能进行被加工件夹取、翻转、进料、退料或加工的多功能取放机械装置。

由此，通过本发明前述技术手段的具体实现，让本发明的加工机械与机械手臂具有单一的控制单元，使操作者可将编辑后的指令经由控制单元的处理模块的控制程式传送至各加工机械控制模块与机械手臂控制模块，并将驱动信号传至加工机械以及机械手臂，再由加工机械与机械手臂回授信号至控制单元的控制程式作为整合，使其可有效的整合操作参数，除可通过同一个控制单元的人机界面来增进操作的便利性外，更可大幅提高加工的效率与系统的可靠度，以减少系统出错机率，而能大幅增加其附加价值，并可大幅提升其经济效益。

附图说明

图1为本发明整合成型机械与机械手臂的控制装置的立体示意图；

图2为本发明整合成型机械与机械手臂的控制装置的简要架构示意图；

图3为所述的整合成型机械与机械手臂的控制装置的控制流程示意图。

图中：1、控制单元；11、处理模块；12、加工机械控制模块；13、机械手臂控制模块；14、控制程式；15、存储模块；16、人机界面；2、加工机械；3、机械手臂；4、被加工件。

具体实施方式

如图l与图2所示，本发明所提供的一种整合成型机械与机械手臂的控制装置，包括有一控制单元l、一个加工机械2以及至少一个机械手臂3，其中加工机械2与所述的机械手臂3为各自独立的机构，本发明以单一的机械手臂3为主要实施例；

当操作者欲操作加工机械2进行被加工件4制造程序或机械手臂3、又或操作机械手臂3分别或同步进行被加工件4的夹取、翻转、进料、退料等动作时，可通过控制单元l的处理模块11的控制程式14运动，经由加工机械控制模块12或机械手臂控制模块13对加工机械2或机械手臂3发出驱动参数，且加工机械2与机械手臂3在动作后更可将相关参数以回授信号经加工机械控制模块12与机械手臂控制模块13回馈给处理模块11，使控制单元l可达到多级控制的目的，让加工机械2及机械手臂3能在同一控制单元l上运作；

本发明所提供的一种整合成型机械与机械手臂的控制装置，与前述引证发明及其他习用技术相互比较时，更具有下列的优点：

通过前述的设计，让本发明的控制平台能使加工机械2与机械手臂3有充分的参数可供沟通与整合，减少系统出错机率，并可增加整体的可靠度，同时提高其作业效率，同时可以整合加工机械2与一个以上的机械手臂3，使其达到多工的目的，从而降低加工设备的成本，更进一步可让使用者可通过单一控制单元l的设定来完成所有加工机械2与机械手臂3的参数，增加使用者操作的方便性，除能增进操作的便利性外，更可大幅提高加工的效率与系统的可靠度。

本发明一种整合成型机械与机械手臂的控制装置的运算核心与晶片组电路图，所述的微处理模块(UIA与U88B)负责相关运算及资料处理，主要进行提取、解码、执行和写回功能，并将周边功能交给晶片组(U87B与U89C)去执行，如图形显示、音效处理、各种界面的运作（如USB、PS2、SATA.等），这两个模块的连接，通过SA(位址BUS)、SD(资料BUS)、控制汇流排，配合内部特定的定址模式，达到最佳的运作效能。

本发明一种整合成型机械与机械手臂的控制装置的晶片组与存储体电路图，所述的晶片组(U3D)提供存储体读写界面，用以控制DDR2系列存储模块(DDR2A)，经过SA(位址BUS)、SD(资料BUS)、控制汇流排，提供快速运算所需的硬件资源。

本发明一种整合成型机械与机械手臂的控制装置的并列驱动信号控制及接收电路，所述的ASIC IC(U47)界面提供多个l对1个后端模块的控制端口，指令经微处理模块SA(位址BUS)、SD(资料BUS)写入ASIC后，再由ASIC内部电路依设定格式输出，经差动信号TC (U64)及接头(AXIS6)传送到受控模块，另受控模块所回馈的信号，经接头(AXIS6)及光耦合元件(U39)回传至ASIC，满足隔离及高速的需求。

本发明的一种整合成型机械与机械手臂的控制装置的串列驱动信号控制及接收电路，提供可控制多个受控模块的双向串列控制信号硬件电路，经差动信号TC与后端受控模块连接，送出控制命令；经过光耦合元件，接收受控模块所回传的信号，命令与回传的信号，经过SA、SD、控制PIN等总线，将资讯回传到微处理模块。