专利名称：计算机数值控制的辅助系统及其辅助方法
技术领域：
本揭示内容是有关于一种计算机数值控制加工机的辅助设备，且特别是有关于一种计算机数值控制的辅助系统及其辅助方法。
背景技术：
随着科技进步而不断增加工具机零件的加工复杂度，现今的零件加工进入了计算机数值控制加工机(CNC)的时代。由于每一个工件的生产加工都会耗费时间及材料，目前业界多采用计算机辅助设计与制造软件(CAD/CAM)，进行加工前的仿真。前述加工仿真软件可预先仿真加工过程，预先仿真材料或结构进行加工的操作以便除错与改善，防止实际加工作业中的错误产生，更能避免造成机台与工件的损害。前述仿真软件功能虽然充足，但是仍存在若干实用上的问题其一，仿真软件程序指令操作复杂，仿真人员需先熟悉软件操作后，才能熟悉仿真加工情况。目前市场上存在不同厂牌的应用软件及机型，对于实务上需要同时熟悉各种厂牌机型及软件操作是很困难的；因此，如何能够让每一位操作者皆能适应不同软件的指令与厂牌变化的指令核校，已是实务最需要解决的问题。其二，以仿真软件仿真加工软件的操作着重于CNC (computer numerical control)程序代码的练习，若是使用者一时操作错误或设定失当，很容易发生严重的毁损； 因此，以往业界在新进人员(或学员)实际上机加工作业前，往往仍需再另外安排时间施以衔接教育，直接操作实际的CNC工具机操作面盘以熟悉适应CNC工具机操作，以降低加工操作疏失。此种习知训练方式不但会拉长训练时间，也提高了人事训练成本。其三，由于CNC工具机的控制盒必须进行加工过程控制，所以，习用CNC工具机难以另外同步配合ERP (Enterprise Resource Planning)进行所有机具的资源整合规划操作。如前述问题，如何研发出一种可兼具工具机操作辅助及操作训练的系统，并让操作者可以随时适应不同软件或厂牌的机具，更能让新进操作人员在安全无虞的操作下直接且快速的熟悉CNC工具机操作接口设计，实为仍待业界再加以思索突破的目标及方向。
发明内容
因此，本揭示内容的一方面是在提供一种计算机数值控制的辅助系统，其能协助操作者适应不同厂牌机型的操作、降低设备故障率及提升操作训练的效果，且能同步配合 ERP资源整合。依据本揭示内容的一实施方式，是指一种计算机数值控制的辅助系统，且可拆卸式连接于一般计算机数值控制加工机的计算机数值控制加工机上，包含一仿真台座、一仿真影像装置及一控制连接模块。前述仿真台座可以安装定位在一般计算机数值控制加工机上，让仿真影像装置位置一致于真实工作台座的窗口位置。经由控制连接模块连接于一计算机数值控制加工机上，且依据计算机数值控制加工机的控制指令，在仿真影像装置上预先显示仿真真实工作台座窗口所观察到的影像，而控制连接模块则会将仿真台座的指令转换为真实工作台座的指令。藉前述结构设计，当控制连接模块连接于一计算机数值控制加工机上，控制连接模块能依据计算机数值控制加工机的控制指令，在仿真影像装置预先显示仿真真实工作台座窗口所观察到的影像，并可提供操作者预先确认指令效果，防止因指令下达与真实机具数据有差异而发生错误动作，降低机台受损的潜在危险，有效降低故障率。同时，辅助系统前述控制连接模块包含一连接件，连接件采用常用的连接结构设计，连接件也可以同时具备多种连接标准结构，藉此能适用各种厂牌或型号的设备。而控制连接模块内更包含一控制计算机，以控制计算机供该控制连接模块读取控制指令之后转换为引导操作的影像信号，并让辅助工作台的仿真台座的指令与各种厂牌或型号的设备同步化；更可以提供该仿真影像装置上显示仿真影像。值得一提的是，利用控制连接模块可以随时连接于一计算机数值控制加工机上， 且能同步配合ERP资源整合；此外，不论原本真实的工作是否进行，都可以利用控制连接模块另行外接各种型号的计算机数值控制加工机，藉此，本揭示内容不仅能配合ERP资源整合，并可作为真实工作辅助导引的功能与训练操作的功能可以轻易交替切换，方便生产厂商切换训练及辅助工作状况。辅助系统另一方面，前述计算机数值控制的辅助系统内可另装设有一声音模块， 利用声音模块将控制连接模块传递的控制指令转变为仿真音效后，再向外播放输出。依据本发明之前述方面实施方式，本揭示内容的另一方面是在提供一种计算机数值控制的辅助方法，其能引导操作者依循标准作业程序、适应不同厂牌的工具机，更进一步提升仿真仿真及训练的效果。本揭示内容的辅助方法至少包含以下步骤将一辅助系统的控制连接模块连接于计算机数值控制加工机；控制连接模块依据计算机数值控制加工机的不同厂牌的控制指令及内部数据，在辅助系统的仿真影像装置上显示前导的操作导引影像，进而引导操作者依循标准作业程序；以及计算机数值控制加工机开始进行加工。值得一提的是，本发明另可以随后进行以下步骤控制连接模块依据计算机数值控制加工机的控制指令及计算机数值控制加工机的各项数据，在辅助系统的仿真影像装置上显示真实窗口内即将产生的仿真影像；以及窗口内的真实运作与仿真影像装置显示的仿真影像间具有一时间差，且仿真影像早于计算机数值控制加工机的真实运作。利用前述步骤，本发明能利用仿真影像装置显示的仿真影像引导操作者依循标准作业程序，不但可以避免习惯单一厂牌机型的操作者适应不同的厂牌机型；且将提供真实且具临场感的操作前时间差仿真，不仅操作者能在操作接口时预先观察被仿真的加工状态，不仅避免故障意外发生，更能增加真实操作前的预估安全性机制。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，所附图式的说明如下为让本揭示内容的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下图1是绘示依照本揭示内容一实施方式的计算机数值控制的辅助系统的外观透视图。图2是绘示依照本揭示内容一实施方式的辅助系统运作流程图。图3是绘示依照本揭示内容的辅助方法的步骤流程图。图4是绘示依照本揭示内容另一实施方式的辅助系统的外观透视图。图5是绘示依照本揭示内容再一实施方式的辅助系统的动作示意图。主要组件符号说明100 辅助系统110:仿真台座120:仿真影像装置130 控制连接模块131 控制计算机132 连接件140 滑轨200 计算机数值控制加工机210 控制系统220:窗口300 轮具400 声音模块T:时间差
具体实施例方式请参照图1及图2，其分别绘示依照本发明一实施方式的计算机数值控制的辅助系统的结构示意图及本实施方式的辅助系统运作流程图。本实施方式为一种计算机数值控制的辅助系统100，连接于一般计算机数值控制加工机200上，包含一仿真台座110、一仿真影像装置120及一控制连接模块130。其中结构包含仿真台座110，供使用者输入控制指令，且可拆卸地安装在一计算机数值控制加工机200上。仿真影像装置120，实施方式可采用一液晶显示器或一立体显影装置，仿真影像装置120安装在该仿真台座110上。控制连接模块130，安装在该仿真台座110上，且控制连接模块130 —端向内连接仿真影像装置120，且控制连接模块130向外连接一般计算机数值控制加工机200的控制系统210，并且经由控制连接模块130读取控制系统210的控制指令及相关数据，且藉控制连接模块130的信息在该仿真影像装置120上显示仿真计算机数值控制加工机200的真实工作台座窗口 220处即将发生的影像。另前述控制连接模块130更包含一控制计算机131及一连接件132，控制计算机 131供控制连接模块130读取仿真台座110的控制指令，且以控制计算机131转换为引导使用者操作实际计算机数值控制加工机200的影像信号，另控制计算机131也会将仿真台座110的控制指令转为适应计算机数值控制加工机200的指令，且回传给计算机数值控制加工机200 ；故本实施例的操作者可以在仿真台座110的引导下进行实际计算机数值控制加工机200的操作，无论实际计算机数值控制加工机200的型号及厂牌为何，前述仿真影像装置120会仿真操作者惯用的指令，并且呈现正确的操作引导，避免使用者操作不熟悉型号及厂牌时产生操作错误。而连接件132则采用符合多种厂牌及型号的常用标准结构，可供不同型号及厂牌的计算机数值控制加工机200连接控制连接模块130。而此控制连接模块130利用控制计算机131及连接件132的搭配，能够在计算机数值控制加工机200开始进行加工前，依据连接件132连接不同厂牌计算机数值控制加工机200的信号，在仿真影像装置120上显示前导的操作导引影像(符合目前连接的厂牌的控制指令及内部数据)，进而引导操作者依循标准作业程序。经由前述控制连接模块130向外连接一般计算机数值控制加工机200的控制系统210，控制计算机131供控制连接模块130读取控制指令之后转换为影像信号；且配合前述控制连接模块130在仿真影像装置120上显示仿真真实工作台座窗口 220处预估会观察到的影像。本实施方式运用电路逻辑设计或软件程序的控制手段，特别将仿真影像装置120 的影像预先于真实工作之前显示，而使真实工作台座窗口 220内的运作状况会晚于仿真影像装置120上显示仿真影像，两者之间产生一时间差T，操作者利用此时间差T可以在不停止原本操作的情况之下，保持在下达指令与真实运作之间有一影像审核机制，确保操作指令与计算机数值控制加工机200上不断变动的各项数据能完成预估的结果。前述计算机数值控制的辅助系统100可以是独立分隔于计算机数值控制加工机 200之外，也可以是与计算机数值控制加工机200可拆卸式组装，且控制连接模块130的控制计算机131能同步配合ERP(Enterprise Resource Planning)进行所有机具的资源整合规划操作。请一并参阅图3的本发明方法步骤图，本揭示内容的方法应用于前述计算机数值控制的辅助系统100时，可以包含以下步骤1.将一辅助系统100的控制连接模块130连接于计算机数值控制加工机200 ；2.控制连接模块130依据计算机数值控制加工机200的不同厂牌的控制指令及内部数据，在辅助系统100的仿真影像装置120上显示前导的操作导引影像，进而引导操作者依循标准作业程序；有效设定配合不同厂牌的指令及数据，不会因操作者经验不足而产生不同厂牌操作设定的困扰；3.计算机数值控制加工机200开始进行加工；4.控制连接模块130依据计算机数值控制加工机的不同厂牌的控制指令及计算机数值控制加工机200的各项数据，在辅助系统100的仿真影像装置120上显示真实窗口 220内即将产生的仿真影像；以及5.窗口 220内的真实运作与仿真影像装置120显示的仿真影像间具有一时间差 T，且仿真影像早于计算机数值控制加工机200的真实运作。利用前述步骤，不仅操作者可以在操作前获得充份的正确设定引导，且操作者能在真实加工之前观察被仿真的加工状态，利用前述步骤提供真实且具临场感的操作前时间差T仿真；而操作者能在操作接口时预先观察被仿真的加工状态，且利用仿真影像装置显示的仿真影像可一并引导操作者依循标准作业程序，更能增加真实操作前的预估安全性机制。本揭示内容另二种实施方式请分别参阅第4及5图，本发明二种计算机数值控制的辅助系统说明如下图4为计算机数值控制的辅助系统100下方具备可位移的轮具300，并将仿真台座 110独立于计算机数值控制加工机200之外，仿真台座110能在平时推移到计算机数值控制加工机200旁进行引导操作。另一方面，若是推动仿真台座110的仿真影像装置120取代操作者视觉上真实计算机数值控制加工机200的窗口 220位置(用仿真影像装置120挡住窗口 220)，则可以让操作者仅仅在仿真台座110仿真真实计算机数值控制加工机200的窗口 220的影像，并不进行真正的运作，进而发挥更佳的训练效果。另可以在该仿真台座110内安装一声音模块400。声音模块400安装在该仿真台座110上，且声音模块400连接该控制连接模块130，让该仿真影像装置120配合声音模块 400将控制指令转变为仿真音效后，一同向外播放输出，例如机具位移声、原料加工切割音或喷洒切削液声。图5为计算机数值控制的辅助系统100将仿真台座110与窗口 220本体合并，且另包含滑轨140，且滑轨140同时可供原本计算机数值控制加工机200的窗口 220定位及位移导引；仿真台座110能在平时配合滑轨140随着窗口 220推移操作者正前方进行引导操作，完全不会挡到操作者观察窗口 220实际工作状况。另一方面，若是推动仿真台座110的仿真影像装置120到操作者正前方，能让操作者同时比对真实计算机数值控制加工机200 的窗口 220位置与仿真影像装置120影像。本发明也可以让操作者仅仅在仿真台座110仿真真实计算机数值控制加工机200的窗口 220的影像，或是先行观看自己操作指令引导，并不会立即进行真正的运作，进而发挥更佳的训练效果及引导效果。此实施方式让操作者能在操作真实计算机数值控制加工机200的控制系统210同时，从仿真台座110及仿真影像装置120上获得拟真的操作感。更可以利用仿真影像装置 120显示的仿真影像一并引导操作者依循标准作业程序，节省因训练操作所产生的消耗性成本，并先行预知意外及下一步标准操作程序，提供受训者在一个安全的环境下训练，防止因训练时的误动作所产生对于人员或机台的潜在危险因子，同时可以提高学习的效果。也让受训者能尽量熟悉控制系统210面盘的操作。提高受训学员(新进操作人员)对于控制面盘的操作熟练度。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种计算机数值控制的辅助系统，连接于一计算机数值控制加工机，包含一仿真台座，供使用者输入控制指令，且该仿真台座连接一计算机数值控制加工机；一仿真影像装置，安装在该仿真台座上；以及一控制连接模块，内具一控制计算机，其一端连接仿真影像装置，且控制连接模块另连接该计算机数值控制加工机，该控制连接模块读取计算机数值控制加工机的控制指令及相关数据，该控制计算机将该控制连接模块读取的控制指令之后转换为影像信号，并将仿真台座的控制指令转换回传给该计算机数值控制加工机，并在该仿真影像装置上预先显示仿真该计算机数值控制加工机窗口内的真实影像或操作导引影像。
2.如权利要求1所述的计算机数值控制的辅助系统，其中该控制连接模块更包含一连接件；该连接件符合至少二种计算机数值控制加工机型号；该控制计算机可分析转换至少二种计算机数值控制加工机型号的指令；藉此，在计算机数值控制加工机开始进行加工前，依据该连接件连接的计算机数值控制加工机型号，在该仿真影像装置上显示前导的操作导引影像。
3.如权利要求1所述的计算机数值控制的辅助系统，其中该仿真台座可拆卸地安装于计算机数值控制加工机。
4.如权利要求1所述的计算机数值控制的辅助系统，其中，另包含一滑轨，固定在计算机数值控制加工机上，且仿真台座滑设于该滑轨上。
5.如权利要求1所述的计算机数值控制的辅助系统，其中，另包含一声音模块，安装在该仿真台座上，且声音模块连接该控制连接模块，让该仿真影像装置配合声音模块将控制指令转变为仿真音效后向外播放。
6.如权利要求1所述的计算机数值控制的辅助系统，其中，另包含有一轮具，安装在仿真台座下方。
7.如权利要求1所述的计算机数值控制的辅助系统，其中，该控制连接模块的控制计算机，同步配合ERP(Enterprise Resource Planning)进行资源整合操作。
8.一种应用权利要求1的计算机数值控制的辅助系统的辅助方法，包含以下步骤将一辅助系统的控制连接模块连接于计算机数值控制加工机；控制连接模块依据计算机数值控制加工机的型号，在辅助系统的仿真影像装置上显示前导的操作导弓I影像，进而引导操作者依循标准作业程序；以及计算机数值控制加工机开始进行加工。
9.如权利要求8所述的辅助方法，其中，计算机数值控制加工机开始进行加工之前，另包含以下步骤控制连接模块依据计算机数值控制加工机的控制指令及计算机数值控制加工机的各项数据，在辅助系统的仿真影像装置上显示真实窗口内即将产生的仿真影像。
10.如权利要求9所述的辅助方法，其中，真实窗口内的运作与仿真影像装置显示的仿真影像间具有一时间差，且仿真影像早于计算机数值控制加工机的真实运作。
全文摘要
一种计算机数值控制的辅助系统，包含一仿真台座、一仿真影像装置及一控制连接模块。前述仿真台座上安装有一仿真影像装置，以仿真不同厂牌的控制流程或影像呈现下一步操作会出现的状况，提供操作者流程引导或预知将出现的状况。另经由控制连接模块连接于各种型号、厂牌的计算机数值控制加工机上，且于操作设定时能呈现操作导引影像。故本发明不仅能快速让操作者适应不同型号、厂牌加工机，且能依据计算机数值控制加工机的控制指令，在仿真影像装置提前显示仿真真实工作台座窗口所观察到的影像。
文档编号G05B19/4097GK102169336SQ20101012719
公开日2011年8月31日 申请日期2010年2月25日 优先权日2010年2月25日
发明者陈清安 申请人:仁安资讯科技股份有限公司