用于机械控制系统的图标式编程控制方法与流程

文档序号:15616400发布日期:2018-10-09 21:29阅读:162来源:国知局

本发明涉及一种图标式编程控制方法,特别是涉及一种用于机械控制系统的图标式编程控制方法。



背景技术:

机器人与机械手臂被广泛应用于自动化生产工业,其主要功能为模拟人手而执行高精密度、重复性的工作,可有效提升产能、增加产品良率以及节省人力成本。

工业用的机器人或机械手臂主要是由机体、马达、机械手臂、前端元件、可编程逻辑控制器(plc)、使用者控制界面等部分所组成。其中,前端元件被安装于机械手臂前端,其可为吸盘、焊枪、夹爪、喷枪等加工装置,可编程逻辑控制器可通过接收及发送数位或类比式信号而控制机械手臂。

随着科技的发展,机械手臂在工业上的应用已趋于常态。然而,现有技术中,机械手臂的设定以及操控涉及复杂的程序撰写以及整合,因此机械手臂操作者往往需要熟悉程序语言并事先接受特定操作训练,因而提高了人力成本。此外,在机械手臂上装设摄影机以监视机械手臂的操作情形是自动工业上常见的需求,然而若欲远端操控摄影机执行自动摄影或摄像亦须撰写复杂的程序码,提高了时间及人力成本。故,现有的工业用机器人以及机械手臂操作系统仍有改善的空间。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种用于机械控制系统的图标式编程控制方法,其能简化机械控制系统的编程控制方法。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的其中一技术方案提供一种用于机械控制系统的图标式编程控制方法,所述机械控制系统包括一电子装置、一机械装置以及一影像撷取装置,其中,所述图标式编程控制方法包括:通过所述电子装置启动一编程控制界面,其中,所述编程控制界面显示于所述电子装置的一显示器上,所述编程控制界面具有一功能图标列表区以及一预备执行操作区域,所述功能图标列表区内显示有多个不同的功能图标,每一个所述功能图标对应于一储存于所述电子装置的一控制模组内的一预定操作程序,且所述预定操作程序对应于所述机械装置以及所述影像撷取装置的其中之一的一预定操作动作;在所述显示器上将所述功能图标列表区中的至少一所述功能图标移动至所述预备执行操作区域;在所述显示器上启动一执行操作图标,以使所述控制模组执行被移至所述预备执行操作区域的至少一所述功能图标所对应的所述预定操作程序,并使所述机械装置以及所述影像撷取装置的其中之一依据所述预定操作程序的指令以执行相对应至少一所述功能图标的所述预定操作动作。

更进一步地,所述机械装置包括至少一机械手臂,所述影像撷取装置包括至少一设置在所述机械手臂上的一工业镜头,其中所述机械装置的所述预定操作动作为所述机械手臂的一手臂操作动作,且所述影像撷取装置的所述预定操作动作为至少一所述工业镜头的一影像撷取动作。

更进一步地,所述抵接件包括一第一抵接面以及一相对于所述第一抵接面的第二抵接面,其中,在所述第一承载模块由所述第一中间位置移动至所述第一终止位置的过程中,所述驱动杆件的所述第一抵接部能抵靠在所述抵接件的所述第一抵接面上,且在所述第一承载模块由所述第二中间位置移动至所述第一起始位置的过程中,所述驱动杆件的所述第二抵接部能抵靠在所述抵接件的所述第二抵接面上。

更进一步地,所述图标式编程控制方法还进一步包括:通过所述电子装置启动一显示于所述显示器上的图标式机械控制界面,其中,所述图标式机械控制界面包括一移动控制子界面以及至少一转动控制子界面,所述移动控制子界面包括一连续移动图标、至少一移动目标位置输入区、至少一连续移动执行图标、至少一移动单位图标以及至少一不连续单方向移动执行图标,且所述转动控制子界面包括一连续转动图标、一转动目标位置输入区、一连续转动执行图标、至少一转动单位图标以及至少一不连续单方向转动执行图标。

更进一步地,所述图标式编程控制方法还进一步包括:通过所述电子装置启动一显示于所述显示器上的图标式配置界面,其中,所述图标式配置界面包括一装置配置子界面以及一任务定义子界面,所述装置配置子界面对应于所述图标式配置界面的一装置配置图标,且所述任务定义子界面对应于所述图标式配置界面的一任务定义图标,其中,所述装置配置子界面包括至少一输入定义列表以及至少一输出定义列表,至少一所述输入定义列表包括多个对应于所述机械装置的预设输入动作选项,且至少一所述输出定义列表包括多个对应于所述机械装置的预设输出动作选项,其中,所述任务定义子界面包括一新增任务图标、一任务定义区域以及一应用任务图标;在所述显示器上点击所述装置配置图标,以启动所述装置配置子界面;在所述显示器上选取至少一所述输入定义列表的多个所述预设输入动作选项的其中之一以定义为一输入动作,以及选取至少一所述输出定义列表的多个所述预设输出动作选项的其中之一以定义为一输出动作;在所述显示器上点击所述任务定义图标,以启动所述任务定义子界面;在所述显示器上点击所述新增任务图标,以启动对应于一预定任务的一任务编辑区域;在所述显示器上将所述输入动作移至所述任务编辑区域以定义为一任务触发输入信号;在所述任务编辑区域选取所述输出动作以定义为对应于所述任务触发输入信号的一任务指令;以及在所述显示器上点击所述应用任务图标,以启动所述预定任务的配置,其中,所述预定任务对应于所述功能图标列表区的一任务图标。

为了解决上述的技术问题,本发明所采用的另外一技术方案是,提供一种用于机械控制系统的图标式编程控制方法,所述机械控制系统包括一电子装置,一机械装置以及一影像撷取装置,其中,所述图标式编程控制方法包括:通过所述电子装置启动一编程控制界面,其中,所述编程控制界面显示于所述电子装置的一显示器上,所述编程控制界面具有一功能图标列表区以及一预备执行操作区域,所述功能图标列表区内显示有多个不同的功能图标,每一个所述功能图标对应于一储存于所述电子装置的一控制模组内的一预定操作程序,且所述预定操作程序对应于所述机械装置以及所述影像撷取装置的其中之一的一预定操作动作;在所述显示器上将所述功能图标列表区中的至少两个所述功能图标依序移动至所述预备执行操作区域;以及在所述显示器上启动一执行操作图标,以使所述控制模组执行被移至所述预备执行操作区域的至少两个所述功能图标所对应的至少两个所述预定操作程序,并使所述机械装置以及所述影像撷取装置的至少其中之一依据所述预定操作程序的指令以执行相对应至少一所述功能图标的所述预定操作动作。

更进一步地,所述机械装置包括至少一机械手臂,所述影像撷取装置包括至少一设置在所述机械手臂上的一工业镜头,其中所述机械装置的所述预定操作动作为至少一所述机械手臂的手臂操作动作,且所述影像撷取装置的所述预定操作动作为至少一所述工业镜头的一影像撷取动作。

更进一步地,在所述显示器上将所述功能图标列表区中的至少两个所述功能图标依序移动至所述预备执行操作区域的步骤之后,更进一步包括一操作顺序指令编辑步骤:在所述显示器上编辑被移动至所述预备执行操作区域中的至少两个所述功能图标的操作顺序,以定义出一操作顺序指令。

更进一步地,所述控制模块依据所述操作顺序指令依序执行被移动至所述预备执行操作区域中的至少两个所述功能图标所对应的至少两个所述预定操作程序。

更进一步地,所述图标式编程控制方法还进一步包括:通过所述电子装置启动一显示于所述显示器上的图标式机械控制界面,其中,所述图标式机械控制界面包括一移动控制子界面以及至少一转动控制子界面,所述移动控制子界面包括一连续移动图标、一移动目标位置输入区、一连续移动执行图标、至少一移动单位图标以及至少一不连续单方向移动执行图标,且所述转动控制子界面包括一连续转动图标、一转动目标位置输入区、一连续转动执行图标、至少一转动单位图标以及至少一不连续单方向转动执行图标。

更进一步地,所述图标式编程控制方法还进一步包括:通过所述电子装置启动一显示于所述显示器上的图标式配置界面,其中,所述图标式配置界面包括一装置配置子界面以及一任务定义子界面,所述装置配置子界面对应于所述图标式配置界面的一装置配置图标,且所述任务定义子界面对应于所述图标式配置界面的一任务定义图标,其中,所述装置配置子界面包括至少一输入定义列表以及至少一输出定义列表,至少一所述输入定义列表包括多个对应于所述机械装置的预设输入动作选项,且至少一所述输出定义列表包括对应于所述机械装置的预设输出动作选项,其中,所述任务定义子界面包括一新增任务图标、一任务定义区域以及一应用任务图标;在所述显示器上点击所述装置配置图标以启动所述装置配置子界面;在所述显示器上选取至少一所述输入定义列表的多个所述预设输入动作选项的其中之一以定义为一第一输入动作,以及选取至少一所述输出定义列表的多个所述预设输出动作选项的其中之一以定义为一第一输出动作;在所述显示器上点击所述任务定义图标,以启动所述任务定义子界面;在所述显示器上点击所述新增任务图标,以启动对应于一预定任务的一新的任务编辑区域;在所述显示器上将所述第一输入动作移至所述任务编辑区域以定义为一任务触发输入信号;在所述任务编辑区域选取所述第一输出动作以定义为对应于所述任务触发输入信号的一任务指令;以及在所述显示器上点击所述应用任务图标,以启动所述预定任务的配置,其中,所述预定任务对应于所述功能图标列表区的一任务图标。

本发明的有益效果在于,本发明技术方案所提供的图标式编程控制方法能通过“在所述显示器上将所述功能图标列表区中的至少一所述功能图标移动至所述预备执行操作区域”以及“在所述显示器上启动一执行操作图标,以使所述控制模组执行被移至所述预备执行操作区域的至少一所述功能图标所对应的所述预定操作程序”的技术手段,让本发明能通过所述预定操作程序的执行,以控制所述机械装置以及所述影像撷取装置的其中之一执行相对应至少一所述功能图标的所述预定操作动作。因此,所述机械控制系统的所述预定操作动作能够通过移动所述显示器上的所述功能图标至所述预备执行操作区域,而在所述预备执行操作区域进行简易的编程化控制,借此以简化所述机械控制系统的编程控制方法。并且,本发明通过“机械控制系统包括一电子装置、一机械装置以及一影像撷取装置”以及“每一个功能图标对应于一储存于电子装置的一控制模组内的一预定操作程序,且所述预定操作程序对应于所述机械装置以及所述影像撷取装置的其中之一的一预定操作动作”的技术手段而将摄像系统整合于机器人系统。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为依据本发明第一实施例的图标式编程控制方法的流程图。

图2为依据本发明第一实施例的编程控制界面的示意图。

图3为依据本发明第二实施例的图标式编程控制方法的流程图。

图4为依据本发明第二实施例的移动控制子界面的示意图。

图5为依据本发明第二实施例的转动控制子界面的示意图。

图6为依据本发明第三实施例的图标式编程控制方法的流程图。

图7为依据本发明第三实施例的装置配置子界面的示意图。

图8为依据本发明第三实施例的任务定义子界面的示意图。

图9为依据本发明第四实施例的图标式编程控制方法的流程图。

图10为依据本发明第四实施例的编程控制界面的示意图。

图11为本发明的图标式编程控制方法的功能方块图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开有关“等间距调整装置”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,予以声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的技术范围。

请参阅图1以及图2所示,本发明第一实施例提供一种用于机械控制系统s的图标式编程控制方法,机械控制系统s包括一电子装置e、一机械装置m以及一影像撷取装置v,其中,图标式编程控制方法包括一步骤s100:通过电子装置e启动一编程控制界面1,其中,编程控制界面1显示于电子装置e的一显示器d上,编程控制界面1具有一功能图标列表区11以及一预备执行操作区域12,功能图标列表区11内显示有多个不同的功能图标111,每一个功能图标111对应于一储存于电子装置e的一控制模组c内的一预定操作程序,且预定操作程序对应于机械装置m或影像撷取装置v的一预定操作动作。举例来说,功能图标列表区11可以包括分别代表夹爪、喷枪、真空吸盘、机械手臂前往目标位置、机械手臂回到起始位置等等对应于机械装置m的多个预定操作动作的功能图标111,以及分别代表拍摄已加工处理的工件、拍摄未加工处理的工件等等对应于影像撷取装置v的多个预定操作动作的功能图标111。机械装置m以及影像撷取装置v的多个预定操作动作系由控制模组c执行各个相对应预定操作程序来执行。

接着,依据本发明第一实施例的图标式编程控制方法还进一步包括一步骤s102:在显示器d上将功能图标列表区11中的至少一功能图标111移动至预备执行操作区域12。明确地说,在本实施例中上将功能图标列表区11中的至少一功能图标111移动至预备执行操作区域12的方式为选取并拖曳功能图标列表区11中的至少一功能图标111至预备执行操作区域12。

进一步地,依据本发明第一实施例的图标式编程控制方法还包括一步骤s104:在显示器d上启动一执行操作图标13,以使控制模组c执行被移至预备执行操作区域12的至少一功能图标111所对应的预定操作程序,并使所述机械装置m以及所述影像撷取装置v的其中之一依据所述预定操作程序的指令以执行相对应至少一所述功能图标111的所述预定操作动作。具体来说,若一使用者执行步骤s102而将一对应于机械装置m的一预定操作动作的功能图标111移至预备执行操作区域12,则控制模组c执行一对应于上述机械装置m的预定操作动作的一预定操作程序;若一使用者执行步骤s102而将一对应于影像撷取装置v的一预定操作动作的功能图标111移至预备执行操作区域12,则控制模组c执行一对应上述于影像撷取装置v的预定操作动作的一预定操作程序。

借此,本发明的图标式编程控制方法让使用者能够通过选取及拖曳编程控制界面1上的至少一功能图标111,以及启动一执行操作图标13而控制机械装置m以及影像撷取装置v的其中之一执行一预定操作动作,无须通过撰写复杂的程序码来操作机械装置,简化了机械装置的编程控制方法。

进一步来说,机械装置m包括至少一机械手臂r,且影像撷取装置v包括至少一设置在机械手臂r上的工业镜头。机械装置m的预定操作动作为至少一机械手臂r的手臂操作动作,且影像撷取装置v的预定操作动作为至少一工业镜头的影像撷取动作。详细而言,机械手臂r的手臂操作动作可为机械手臂r的移动或转动,或机械手臂r之前端元件f(例如:夹爪、焊枪、真空吸盘等等)的抓取、焊接、吸取等动作;影像撷取动作可为照相机拍摄工件、照相机执行录影功能而记录前端元件f的操作动作、观看以拍摄的照片等等。借由上述技术手段,本发明能够将静态或动态的影像撷取功能整合至机器人系统。换句话说,当本发明的图标式编程控制方法应用于机械控制系统s,机械装置m以及影像撷取装置v可在同一个系统中(即机械控制系统s)中被操作。

请参考图3至图5所示。图3至图5说明依据本发明第二实施例的图标式编程控制方法,其可进一步包括一步骤s200:通过电子装置e启动一显示于显示器d上的图标式机械控制界面2,其中,图标式机械控制界面2包括一移动控制子界面21以及至少一转动控制子界面22,移动控制子界面21包括一连续移动图标211、至少一移动目标位置输入区212、至少一连续移动执行图标213、至少一移动单位图标214以及至少一不连续单方向移动执行图标215,且转动控制子界面22包括一连续转动图标221、一转动目标位置输入区222、一连续转动执行图标223、至少一转动单位图标224以及至少一不连续单方向转动执行图标225。

通过图标式机械控制界面2,机械控制系统s的操作者可对机械装置m进行手动操作,其中,在移动控制子界面21于启动状态下,使用者可选择在移动目标位置输入区212输入目标位置后,点击连续移动执行图标213而控制机械装置m的机械手臂r进行连续移动,或点击移动单位图标214以选择单次移动单位后,点击不连续单方向移动执行图标215而操控机械装置m的机械手臂r进行不连续移动。

转动控制子界面22与移动控制子界面21的功能与操作方式类似,差异仅在转动控制子界面22用以控制机械手臂r进行转动,而移动控制子界面21用以控制机械手臂r进行移动。此外,在本实施例中,转动控制子界面22共有六个,各个转动控制子界面22各自对应于六轴的机械手臂r的六轴,本实施例以对应于机械手臂r的转轴1的转动控制子界面22为例。然而,本发明不以此为限,在其他实施例中,转动控制子界面22的数目可视机械手臂r的转轴数目而定。

请参考图6至图8所示,图6至图8说明本发明第三实施例的图标式编程控制方法。本发明的图标式编程控制方法还可进一步包括一步骤s300:通过电子装置e启动一显示于显示器d上的图标式配置界面3,其中,图标式配置界面3包括一装置配置子界面31以及一任务定义子界面32,装置配置子界面31对应于图标式配置界面3的一装置配置图标310,且任务定义子界面32对应于图标式配置界面3的一任务定义图标320,其中,装置配置子界面31包括至少一输入定义列表311以及至少一输出定义列表312,至少一输入定义列表311包括多个对应于机械装置m的预设输入动作选项,且至少一输出定义列表312包括多个对应于机械装置m的预设输出动作选项(图中未显示),其中,任务定义子界面32包括一新增任务图标321、一任务定义区域322以及一应用任务图标323;一步骤s302:在显示器d上点击装置配置图标310,以启动装置配置子界面31。请参考图5所示。图标式配置界面3可应用于配置机械手臂r的任一前端元件f。本实施例系以夹爪为例,说明以图标式配置界面3的装置配置子界面31而将夹爪配置于机械控制系统s中的方法。如图7所示,在本实施例中,前端元件f的操作可利用数位输入与输出信号或类比输入与输出信号两种方式。然而,本发明不以此为限。

接着,步骤s302之后还包括一步骤s304:在显示器d上选取至少一输入定义列表311的多个预设输入动作选项(图中未显示)的其中之一以定义为一输入动作,以及选取至少一输出定义列表312的多个预设输出动作选项(图中未显示)的其中之一以定义为一输出动作。详细而言,输入动作以及输出动作可为所安装的机械手臂r的前端元件f的操作动作,例如在本实施例中,输入动作可为启动或关闭夹爪,输出动作可为夹爪的夹取或释放。

接着,在步骤s304之后,本发明还包括一步骤s306:在显示器d上点击任务定义图标320,以启动任务定义子界面32;步骤s308:在显示器d上点击新增任务图标321,以启动对应于一预定任务的一任务编辑区域322;步骤s310:在显示器d上将输入动作移至任务编辑区域322以定义为一任务触发输入信号。如图8所示,在本实施例中,是以勾选的方式将一输入1以及一输入2为真时作为任务触发输入信号。接着,步骤s310之后还包括一步骤s312:在任务编辑区域322选取输出动作以定义为对应于任务触发输入信号的一任务指令。如图8所示,任务指令可为触发或不触发第一输出,或触发或不触发第二输出。最后,步骤s312之后还包括一步骤s314:在显示器d上点击应用任务图标323,以启动预定任务的配置,其中,预定任务对应于功能图标列表区11的一任务图标111a。

上述的说明为图标式配置界面3应用于机械手臂r的前端元件f的配置之实施方式,然而,本发明不限于此。请参考图9所示,本发明的图标式配置界面3也可应用于机械装置m的其他组件的配置,例如:led、灯泡、马达、开关、感应器等等。

请参考图9以及图11所示。本发明第四实施例提供一种用于机械控制系统s的图标式编程控制方法,机械控制系统s包括一电子装置e、一机械装置m以及一影像撷取装置v,其中,图标式编程控制方法包括一步骤s400:通过电子装置e启动一编程控制界面1,其中,编程控制界面1显示于电子装置e的一显示器d上,编程控制界面1具有一功能图标列表区11以及一预备执行操作区域12,功能图标列表区11内显示有多个不同的功能图标111,每一个功能图标111对应于一储存于电子装置e的一控制模组c内的一预定操作程序,且预定操作程序对应于机械装置m或影像撷取装置v的一预定操作动作;步骤s402:在显示器d上将功能图标列表区11中的至少两个功能图标111依序移动至预备执行操作区域12;步骤s404:在显示器d上启动一执行操作图标13,以使控制模组c执行被移至预备执行操作区域的至少两个功能图标111所对应的至少两个预定操作程序,并使所述机械装置以及所述影像撷取装置的至少其中之一依据所述预定操作程序的指令以执行相对应至少一所述功能图标的所述预定操作动作。

本实施例的图标式编程控制方法与第一实施例的图标式编程控制方法大致相同,其中差异仅在于:在本实施例中,系将至少两个功能图标111依序移动至预备执行操作区域12。

进一步地,本实施例的图标式编成控制方法在步骤s402之后还包括一步骤s403:在显示器d上编辑被移动至预备执行操作区域12中的至少两个功能图标111的操作顺序,以定义出一操作顺序指令。请参阅图10,在本实施例中,操作顺序指令为:机械手臂移动至作业位置、摄像机侦测、夹爪运作、机械手臂回到起始位置。明确地说,控制模组c系依据上述操作顺序指令而执行操作顺序指令当中各个功能图标111所对应的各个预定操作程序。

实施例的有益效果

本发明的有益效果在于,本发明技术方案所提供的图标式编程控制方法能通过“在显示器d上将功能图标列表区11中的至少一功能图标111移动至预备执行操作区域12”以及“在显示器d上启动一执行操作图标13,以使控制模组c执行被移至预备执行操作区域12的至少一功能图标111所对应的预定操作程序”的技术手段,让本发明能通过预定操作程序的执行,以控制机械装置m执行相对应至少一功能图标111的预定操作动作。因此,机械控制系统s的预定操作动作能够通过移动显示器d上的功能图标111至预备执行操作区域12,而在预备执行操作区域12进行简易的编程化控制,借此以简化机械控制系统s的编程控制方法。并且,本发明通过“机械控制系统包括一电子装置、一机械装置以及一影像撷取装置”以及“每一个功能图标对应于一储存于电子装置的一控制模组内的一预定操作程序,且所述预定操作程序对应于所述机械装置以及所述影像撷取装置的其中之一的一预定操作动作”的技术手段而将摄像系统整合于机器人系统。

此外,本发明的图标式控制方法整合了影像撷取装置v与机械手臂r,使作为做为机械装置m的其中一构件的影像撷取装置v也能够通过简易的图标操作而被应用于机械手臂r的操作,解决现有技术当中为了同时操作机械手臂r与影像撷取装置v所涉及的复杂的程序整合。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

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