复合式操作面板系统的制作方法

本实用新型涉及一种工具机控制装置的操作系统，特别是涉及一种复合式操作面板系统。

背景技术：

目前工具机控制装置能使用电脑数值控制工具机(computernumericalcontrol，缩写为cnc)或是可程式控制器(programmablecontroller，缩写为plc)等实施，然而，由于无论是电脑数值控制工具机或是可程式控制器，其操作接口都是使用偏向机器语言的指令进行控制，对于不熟悉机器指令者，要进行复杂动作时，不仅不易操作，且容易产生操作失误。

因此，目前工具机控制装置多会通过一个i/o装置联机至一个操作面板进行使用，所述操作面板通常具有多个按键，能供使用者通过按下单一个按键即可进行预先设定好的成组动作，例如紧急停止、自动运行、归零、快速进给等，其操作接口较为人性化，方便使用者较直觉地进行操作或编辑程式。

然而，目前各厂商的工具机控制装置都有自己配合的i/o装置，因此，为了在硬体上能与i/o装置进行搭配，几乎每一款操作面板都只能适用于单一款或单一系列的工具机控制装置，难以根据客户需求而进行变化调整。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种便于客制化的复合式操作面板系统。

本实用新型复合式操作面板系统，适用于信号连接至少一个工具机控制装置，包含虚拟控制单元及实体控制单元。

所述虚拟控制单元包括适用于信号连接所述至少一个工具机控制装置的虚拟序列通讯模块、具有多个虚拟按键且于所述虚拟按键接受操作时输出虚拟操作信号的触控屏幕，及电连接所述虚拟序列通讯模块与所述触控屏幕的虚拟控制模块，所述虚拟控制模块接收所述虚拟操作信号并根据所述虚拟操作信号经所述虚拟序列通讯模块输出虚拟控制信号至所述至少一个工具机控制装置。

所述实体控制单元包括适用于信号连接所述至少一个工具机控制装置与所述虚拟序列通讯模块其中至少一个的实体序列通讯模块、具有多个实体按键且于所述实体按键接受操作时输出实体操作信号的实体操作接口，及电连接所述实体序列通讯模块与所述实体操作接口的实体控制模块，所述实体控制模块接收所述实体操作信号并根据所述实体操作信号经所述实体序列通讯模块输出实体控制信号并传输至所述至少一个工具机控制装置。

本实用新型的复合式操作面板系统，所述虚拟序列通讯模块与所述实体序列通讯模块的接口各自选用rs-232、rs-485与rj45其中一个。

本实用新型的复合式操作面板系统，所述虚拟控制单元还包括电连接所述虚拟控制模块的影像输入模块，所述影像输入模块适用于接收影像输入并将所述影像输入传输至所述虚拟控制模块。

本实用新型的复合式操作面板系统，至少部分所述虚拟按键分别对应于所述实体按键。

本实用新型的复合式操作面板系统，所述实体操作接口还具有多个电连接所述实体控制模块且受所述实体控制模块控制而亮暗的显示灯。

本实用新型的复合式操作面板系统，所述触控屏幕还具有多个分别对应所述显示灯且受所述虚拟控制模块控制而亮暗的显示灯区。

本实用新型的复合式操作面板系统，于所述虚拟序列通讯模块信号连接多个工具机控制装置时，所述触控屏幕还具有受所述虚拟控制模块控制而切换输出对应的虚拟控制信号至各自的工具机控制装置的切换按键。

本实用新型的复合式操作面板系统，所述触控屏幕还具有至少一个受所述虚拟控制模块控制且须经输入密码解锁才能操作的权限按键。

本实用新型的复合式操作面板系统，所述触控屏幕还具有至少一个受所述虚拟控制模块控制而亮暗的警示灯区。

本实用新型的有益效果在于：通过设置所述实体序列通讯模块，可以不需通过i/o装置即可与所述工具机控制装置进行沟通，因此，可以不受限于硬体搭配，并且，通过设置所述虚拟控制单元，能根据不同的客户需求而设计不同的虚拟按键，且不会因为变更所述虚拟按键而导致硬体架构需要随之更动，因此，可以不受硬体架构及空间大小的限制，具有极佳的扩充性及变化灵活度。

附图说明

图1是本实用新型复合式操作面板系统的一个实施例的示意图；

图2、3是方块示意图，说明所述实施例的不同接线设置方式；及

图4、5是方块示意图，说明所述实施例的另一种应用的不同接线设置方式。

具体实施方式

参阅图1与图2，本实用新型复合式操作面板系统的一个实施例，适用于信号连接一个工具机控制装置91及一个摄像元件92，并通过所述工具机控制装置91控制一个工具机(图未示)运作。其中，所述工具机控制装置91能使用电脑数值控制工具机(computernumericalcontrol，缩写为cnc)或是可程式控制器(programmablecontroller，缩写为plc)实施，所述摄像元件92能使用ccd(chargecoupleddevice，感光耦合元件)摄影机、cmos(complementarymetal-oxide-semiconductor，互补式金属氧化物半导体)摄影机或其他能撷取影像资讯的摄影装置实施。

所述复合式操作面板系统包含一个实体控制单元2及一个虚拟控制单元3。

所述实体控制单元2包括一个适用于信号连接所述工具机控制装置91的实体序列通讯模块21、一个具有多个实体按键221且于所述实体按键221接受操作时输出一个实体操作信号的实体操作接口22，及一个电连接所述实体序列通讯模块21与所述实体操作接口22的实体控制模块23，所述实体控制模块23接收所述实体操作信号并根据所述实体操作信号经所述实体序列通讯模块21输出一个实体控制信号并传输至所述工具机控制装置91。

其中，所述实体操作接口22较佳是还具有多个对应于所述实体按键221设置的显示灯222，所述实体控制模块23能经所述实体序列通讯模块21由所述工具机控制装置91接收一个实体回馈信号，并根据所述实体回馈信号控制对应的所述显示灯222发光。

其中，所述实体控制模块23较佳是使用微处理器(microprocessor)实施。

所述虚拟控制单元3包括一个适用于信号连接所述工具机控制装置91的虚拟序列通讯模块31、一个具有多个虚拟按键321且于所述虚拟按键321接受操作时输出一个虚拟操作信号的触控屏幕32，及一个电连接所述虚拟序列通讯模块31与所述触控屏幕32的虚拟控制模块33，所述虚拟控制模块33接收所述虚拟操作信号并根据所述虚拟操作信号经所述虚拟序列通讯模块31输出一个虚拟控制信号至所述工具机控制装置91。

其中，所述虚拟序列通讯模块31与所述实体序列通讯模块21使用序列通讯技术(serialcommunication)，其能包含目前常见的rs-232、rs-485、ieee、以太网络、rj45等。所述虚拟序列通讯模块31的接口较佳是选用rs-232、rs-485与rj45其中一个，所述实体序列通讯模块21能搭配所述工具机控制装置91而选用于rs-232与rj45其中一个。

其中，所述虚拟序列通讯模块31较佳是存储有对应的所述工具机控制装置91的ip位址(internetprotocoladdress，网际网络协定位址)，所述虚拟控制模块33判断所信号连接的所述工具机控制装置91的ip位址是否符合所存储的ip位址，并将判断结果显示于所述触控屏幕32，如此，能告知使用者目前所连接的所述工具机控制装置91是否正确，以避免使用者设置错误。

所述触控屏幕32(touchscreen)能使用能接收触头(包括手指或者胶笔头等)输入讯号的感应式液晶显示器、或平板屏幕等实施，所述感应方式能为电容式、电阻式、红外线式或声波式等方式。

其中，所述触控屏幕32较佳是还具有多个分别对应所述显示灯222的显示灯区322，所述虚拟控制模块33经所述虚拟序列通讯模块31由所述工具机控制装置91接收一个虚拟回馈信号，并根据所述虚拟回馈信号控制对应的所述显示灯区322而亮暗。

其中，所述触控屏幕32还可以设计为具有至少一个权限按键323(图1未示)，所述至少一个权限按键323需经由输入密码解锁才能操作其对应的功能。例如，能设置一个或多个权限按键323供维修人员或特定人员使用，当使用者按压其中一个权限按键323时，所述触控屏幕32即显示「需要输入密码」等讯息，待所述虚拟控制模块33比对使用者输入密码并判断正确后，才能执行所述权限按键323所对应的功能。

其中，所述触控屏幕32较佳是还具有至少一个警示灯区324，例如，具有三警示灯区324，所述虚拟控制模块33经所述虚拟序列通讯模块31接收由所述工具机控制装置91传送的一个警示信号时，控制对应的所述警示灯区324发光。例如，所述警示灯区324可以是由上而下分别显示红、黄、绿光，于所述虚拟控制模块33接收到相关于运作加工中的所述警示信号时，显示绿光的所述警示灯区324恒亮，于所述虚拟控制模块33接收到相关于紧急停止的所述警示信号时，显示黄光的所述警示灯区324闪烁，于所述虚拟控制模块33接收到相关于异常状况的所述警示信号时，显示红光的所述警示灯区324闪烁，如此，能一目了然地告知使用者目前所述工具机的运作状态。

除了上述用于告知所述工具机的运作状态的警示灯区324外，所述触控屏幕32还可以具有六个座标警示灯区325与三个架构警示灯区326。

所述座标警示灯区325分别用于表示所述工具机的动作是否回到座标原点，其分别代表三个线性轴(x、y、z)、两个旋转轴(c、a)及一个换刀点座标(z2)，当所对应的所述座标警示灯区325亮绿光时，即表示对应的所述线性轴、所述旋转轴或所述换刀点座标的动作已回到原点。

所述架构警示灯区326由左至右分别表示主轴运作状态、工具机控制装置91运作状态，与润滑油机制运作状态，当显示红光时，即表示异常，例如，当最右方对应润滑油机制运作状态的所述架构警示灯区326亮红光时，即表示目前润滑油机制异常(例如：润滑油已用完)。

其中，所述触控屏幕32还可以设计为具有一个语言切换按键(图未示)，使用者能操作所述语言切换按键而切换所述触控屏幕32上所显示的语言。

其中，所述虚拟按键321的数量可以是设计为相同于所述实体按键221的数量，且所述虚拟按键321的功能分别对应于所述实体按键221的功能，但也可以是设计所述实体按键221是对应于业界大多数机型通用的功能按键，而所述虚拟按键321除了分别对应于上述通用的实体按键221的部分外，还另外具有能根据不同机型、不同客户的需求而增加设置的额外功能的虚拟功能按键。也就是说，所述虚拟按键321的数量及对应的功能皆可以根据所适用的机型及客户需求而进行调整，而当所述虚拟按键321的数量较多时，所述触控屏幕32也能还具有一个换页按键(图未示)，以切换显示页面而显示不同功能的所述虚拟按键321。

其中，所述虚拟控制模块33还可以通过所述虚拟序列通讯模块31由所述工具机控制装置91接收相关于所述工具机的运作状态的所述警示信号，例如，相关于松刀检知、抓刀检知、加工吹气、出水过载、马达过载、开门检知等运作状态，并将上述运作状态于所述触控屏幕32上进行显示，以利使用者监控所述工具机目前的运作状态。

值得一提的是，所述虚拟控制模块33也能内置使用手册、操作说明书、m-code列表等资讯，使用者能通过操作所述触控屏幕32而使上述资讯显示于所述触控屏幕32上，以供使用者检视。

其中，所述虚拟控制模块33较佳是使用微处理器实施。

所述虚拟控制单元3较佳是还包括一个电连接所述虚拟控制模块33的影像输入模块34，所述影像输入模块34适用于接收一个影像输入并将所述影像输入传输至所述虚拟控制模块33，所述虚拟控制模块33能将所述影像输入显示于所述触控屏幕32上或是传输至另外的显示屏幕(图未示)以供使用者监控所述工具机的运作状态。其中，所述影像输入模块34较佳是使用onvif协议(opennetworkvideointerfaceforum，开放式网络视讯接口论坛)实施。

实际应用说明，当使用所述复合式操作面板系统进行操作时，使用者能任意选择是要使用所述实体操作接口22或所述触控屏幕32进行控制，当选择所述实体操作接口22时，例如，使用者按压所述实体操作接口22对应开灯功能的所述实体按键221(图1中右侧方的灯泡图示按键)时，所述实体操作接口22根据使用者的按压而输出所述实体操作信号，所述实体控制模块23接收所述实体操作信号并根据所述实体操作信号经所述实体序列通讯模块21输出所述实体控制信号至所述工具机控制装置91，所述工具机控制装置91接收开灯要求后，即控制所述工具机开灯，并输出相关于已开灯讯息的所述实体回馈信号经所述实体序列通讯模块21传送至所述实体控制模块23，所述实体控制模块23接着控制对应于所述开灯功能的所述实体按键221的所述显示灯222亮起，以告知使用者所述工具机已开灯。此时，较佳是设计所述工具机控制装置91同时也会回传相关于已开灯讯息的所述虚拟回馈信号经所述虚拟序列通讯模块31传送至所述虚拟控制模块33，使所述虚拟控制模块33同时控制对应所述开灯功能的所述虚拟按键321(图1中所述触控屏幕32右侧方的灯泡图示按键)的显示灯区322亮起，以使所述触控屏幕32与所述实体操作接口22上的显示一致。

当使用者选择操作所述触控屏幕32时，例如，使用者按压所述触控屏幕32对应开灯功能的所述虚拟按键321(图1中所述触控屏幕32右侧方的灯泡图示按键)，所述触控屏幕32根据使用者的按压而输出所述虚拟操作信号，所述虚拟控制模块33接收所述虚拟操作信号并根据所述虚拟操作信号经所述虚拟序列通讯模块31输出所述虚拟控制信号至所述工具机控制装置91，所述工具机控制装置91控制所述工具机开灯，并输出相关于已开灯讯息的所述虚拟回馈信号经所述虚拟序列通讯模块31传送至所述虚拟控制模块33，所述虚拟控制模块33接着控制对应于所述开灯功能的所述虚拟按键321的显示灯区322亮起，以告知使用者所述工具机已开灯。此时，较佳同样是设计所述工具机控制装置91同时也会回传相关于已开灯讯息的所述实体回馈信号经所述实体序列通讯模块21传送至所述实体控制模块23，使所述实体控制模块23同时控制对应所述开灯功能的所述实体按键221(图1中右侧方的灯泡图示按键)的显示灯222亮起，以使所述实体操作接口22与所述触控屏幕32上的显示一致。

参阅图2及图3，值得一提的是，所述实体序列通讯模块21可以是如图2只信号连接至所述工具机控制装置91，但也能如图3所示是只信号连接至所述虚拟序列通讯模块31，或是同时信号连接所述工具机控制装置91且信号连接所述虚拟序列通讯模块31。当所述实体序列通讯模块21如图2所示只信号连接至所述工具机控制装置91时，所述实体序列通讯模块21与所述虚拟序列通讯模块31间的沟通是经由所述工具机控制装置91进行，于所述实体序列通讯模块21如图3所示只信号连接至所述虚拟序列通讯模块31时，所述实体序列通讯模块21与所述工具机控制装置91间的沟通是经由所述虚拟序列通讯模块31进行。

其中，所述虚拟序列通讯模块31与所述实体序列通讯模块21的接口能选用rs-232、rs-485与rj45其中一个。

参阅图1及图3，实际应用时，当使用者操作所述实体操作接口22时，所述实体控制模块23接收所述实体操作接口22输出的所述实体操作信号，并根据所述实体操作信号经所述实体序列通讯模块21、所述虚拟序列通讯模块31传输所述实体控制信号至所述工具机控制装置91，接着所述工具机控制装置91回传相关于已开灯讯息的实体回馈信号经所述虚拟序列通讯模块31、所述实体序列通讯模块21至所述实体控制模块23，如此，能达到相同于上述说明的运作效果，且较佳是设计当所述实体控制模块23操控所述工具机开灯后，还会输出相关于已开灯讯息的信号经所述实体序列通讯模块21、所述虚拟序列通讯模块31传送至所述虚拟控制模块33，使所述触控屏幕32与所述实体操作接口22上的显示一致。

同样地，当使用者选择操作所述触控屏幕32时，会依相同于上述说明方式运作，并较佳是设计当所述虚拟控制模块33操控所述工具机开灯后，还会输出相关于已开灯讯息的信号经所述虚拟序列通讯模块31、所述实体序列通讯模块21传送至所述实体控制模块23，使所述触控屏幕32与所述实体操作接口22上的显示一致。

参阅图1及图4，为本实用新型复合式操作面板系统的另一种应用方式，于此应用方式中，所述虚拟序列通讯模块31适用于信号连接多个工具机控制装置91a、91b。

所述触控屏幕32还具有一个切换按键327(图1未示)，所述切换按键327能受操作而使所述虚拟控制模块33经所述虚拟序列通讯模块31切换输出各自的虚拟控制信号至各自的工具机控制装置91a、91b。

实际应用说明，所述实体控制单元2受限于面板实体架构，通常只能用于固定操控单一个工具机控制装置，例如，所述工具机控制装置91a，而所述虚拟控制单元3则可以通过多条连接线与所述工具机控制装置91a、91b信号连接，因此，当使用者操作所述虚拟控制单元3时，可以通过操作所述切换按键327而切换目前要控制的是所述工具机控制装置91a还是所述工具机控制装置91b。由于实际操作方式相同于上述说明，因此不再赘述。

值得一提的是，所述虚拟序列通讯模块31还能通过上述接口或以太网络与一个电脑93信号连接，借此，可以通过所述电脑93下载编程及进行所述虚拟控制单元3的操作设定。例如，可以通过所述电脑93下载编程而更新所述触控屏幕32所具有的所述虚拟按键321。

参阅图1及图5，为所述应用方式相同于图3的接线方式，由于其实际应用方式相同于上述说明，在此不再赘述。

经由以上的说明，能将本实施例的优点归纳如下：

一、通过于所述实体控制单元2设置所述实体序列通讯模块21，可以不需通过i/o装置即可与所述工具机控制装置91进行沟通，因此，可以不受限于硬体搭配，并且，通过设置所述虚拟控制单元3，能根据不同的客户需求而设计不同的虚拟按键321，且不会因为变更所述虚拟按键321而导致硬体架构需要随之更动，因此，可以不受硬体架构及空间大小的限制，而能根据客户需求自由进行变化调整，具有极佳的扩充性及变化灵活度。

二、通过搭配所述实体控制单元2设置所述虚拟控制单元3，且使至少部分虚拟按键321的功能分别对应于所述实体按键221的功能，可以同时提供所述实体操作接口22与所述触控屏幕32两组操作接口，当有实体按键221或是虚拟按键321的位置故障时，还有另一组对应的操作接口可以使用。

三、通过设置所述显示灯222及所述显示灯区322，可以回馈显示所述工具机是否执行使用者的操作指令，方便使用者掌控状况。

综上所述，本实用新型复合式操作面板系统，所以确实能达成本实用新型的目的。

以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的范围。