整合成型機械與機械手臂的控制裝置的制作方法

本發明涉及一種整合成型機械與機械手臂的控制技術領域，具體指一種整合加工機械與機械手臂的控制平臺，以提高整個加工效率，且能降低整體設備的成本。

背景技術：

一種加工機械，如成型功能的射出機、壓鑄機、液壓成形機、擠出機、押出機、中空成形機。又或如切削功能的CNC、綜合中心切削機等。其能分別完成被加工件的成型、切削、裝配、檢測等制造過程；而傳統上被加工件置入加工機械內時，由操作人員以手直接在機械內部進行夾取、翻轉、進退料等動作，由于前述加工機械存在有如合模、加熱、旋轉等動作、以及具有刀具、零組件等構件，不僅作業的速度慢、效率差，且作業的可靠度低、同時容易發生意外事故；

為此業界開發有配合加工機械的機械手臂，以代替人工動作，提高可靠度及降低危險性。至于現有加工機械的控制單元與機械手臂的控制單元分屬兩個獨立硬件，如此將導致設備成本提高，且在兩控制單元間需通過有線或無線傳輸方式才能運作，若遇到環境干擾信號時，會導致整個系統可靠度下降，且兩控制單元可溝通的參數有限，將使整合度與效率減低。

換言之，由于現有加工機械及機械手臂的控制單元分別為獨立狀，不僅其整合度不佳，而造成低效率及高成本的問題，無法滿足實際使用的需求，而有進一步改良的必要。

于是，本發明設計人乃針對前述加工機械與機械手臂的控制問題深入探討，并利用多年相關產業的經驗，積極尋求解決之道，經不斷努力的研究與試作，終于成功的開發出一種整合加工機械與機械手臂的控制平臺，以克服現有者因控制單元無法有效整合所衍生的不便與困擾。

技術實現要素：

本發明的目的即在于提供一種整合加工機械與機械手臂的控制平臺，以能使加工機械與機械手臂有充分的參數可供溝通與整合，減少系統出錯機率，并可增加整體的可靠度，同時提高其作業效率。

本發明的目的在于提供一種整合加工機械與機械手臂的控制平臺，以整合加工機械與一個以上的機械手臂，使其達到多工的目的，從而降低加工設備的成本。

本發明的另一目的在于提供一種整合加工機械與機械手臂的控制平臺，讓使用者可通過單一設定來完成所有加工機械與機械手臂的參數，增加使用者操作的方便性。

可達成上述目的，本發明提供一種整合成型機械與機械手臂的控制裝置，包括有一控制單元、一個加工機械以及至少一個機械手臂；所述控制單元至少具有一個處理模塊、一個加工機械控制模塊及一個或多個機械手臂控制模塊，其中該加工機械控制模塊與該機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界面、控制主機、驅動器，該處理模塊內建有一個控制程式，該控制單元利用該控制程式產生運算能力及多級處理功能；

該加工機械與該加工機械控制模塊連接，供接收該控制單元的驅動信號與提供回饋動作信號至該控制單元；

該機械手臂與該對應的機械手臂控制模塊連接，供接收該控制單元的驅動信號與提供機械裝置狀態的回授信號至該控制單元，又該機械手臂為能接受該控制單元控制的多功能取放機械裝置。

實施時，所述的處理模塊連接有一存儲模塊，該存儲模塊供記錄加工機械控制模塊與機械手臂控制模塊的共用參數，且加工機械控制模塊及機械手臂控制模塊皆對該存儲模塊的參數作存取，獲得對方所有參數。

實施時，所述的機械手臂選自能進行被加工件夾取、翻轉、進料、退料或加工的多功能取放機械裝置。

由此，通過本發明前述技術手段的具體實現，讓本發明的加工機械與機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由控制單元的處理模塊的控制程式傳送至各加工機械控制模塊與機械手臂控制模塊，并將驅動信號傳至加工機械以及機械手臂，再由加工機械與機械手臂回授信號至控制單元的控制程式作為整合，使其可有效的整合操作參數，除可通過同一個控制單元的人機界面來增進操作的便利性外，更可大幅提高加工的效率與系統的可靠度，以減少系統出錯機率，而能大幅增加其附加價值，并可大幅提升其經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明整合成型機械與機械手臂的控制裝置的立體示意圖；

圖2為本發明整合成型機械與機械手臂的控制裝置的簡要架構示意圖；

圖3為所述的整合成型機械與機械手臂的控制裝置的控制流程示意圖。

圖中：1、控制單元；11、處理模塊；12、加工機械控制模塊；13、機械手臂控制模塊；14、控制程式；15、存儲模塊；16、人機界面；2、加工機械；3、機械手臂；4、被加工件。

具體實施方式

如圖l與圖2所示，本發明所提供的一種整合成型機械與機械手臂的控制裝置，包括有一控制單元l、一個加工機械2以及至少一個機械手臂3，其中加工機械2與所述的機械手臂3為各自獨立的機構，本發明以單一的機械手臂3為主要實施例；

當操作者欲操作加工機械2進行被加工件4制造程序或機械手臂3、又或操作機械手臂3分別或同步進行被加工件4的夾取、翻轉、進料、退料等動作時，可通過控制單元l的處理模塊11的控制程式14運動，經由加工機械控制模塊12或機械手臂控制模塊13對加工機械2或機械手臂3發出驅動參數，且加工機械2與機械手臂3在動作后更可將相關參數以回授信號經加工機械控制模塊12與機械手臂控制模塊13回饋給處理模塊11，使控制單元l可達到多級控制的目的，讓加工機械2及機械手臂3能在同一控制單元l上運作；

本發明所提供的一種整合成型機械與機械手臂的控制裝置，與前述引證發明及其他習用技術相互比較時，更具有下列的優點：

通過前述的設計，讓本發明的控制平臺能使加工機械2與機械手臂3有充分的參數可供溝通與整合，減少系統出錯機率，并可增加整體的可靠度，同時提高其作業效率，同時可以整合加工機械2與一個以上的機械手臂3，使其達到多工的目的，從而降低加工設備的成本，更進一步可讓使用者可通過單一控制單元l的設定來完成所有加工機械2與機械手臂3的參數，增加使用者操作的方便性，除能增進操作的便利性外，更可大幅提高加工的效率與系統的可靠度。

本發明一種整合成型機械與機械手臂的控制裝置的運算核心與晶片組電路圖，所述的微處理模塊(UIA與U88B)負責相關運算及資料處理，主要進行提取、解碼、執行和寫回功能，并將周邊功能交給晶片組(U87B與U89C)去執行，如圖形顯示、音效處理、各種界面的運作（如USB、PS2、SATA.等），這兩個模塊的連接，通過SA(位址BUS)、SD(資料BUS)、控制匯流排，配合內部特定的定址模式，達到最佳的運作效能。

本發明一種整合成型機械與機械手臂的控制裝置的晶片組與存儲體電路圖，所述的晶片組(U3D)提供存儲體讀寫界面，用以控制DDR2系列存儲模塊(DDR2A)，經過SA(位址BUS)、SD(資料BUS)、控制匯流排，提供快速運算所需的硬件資源。

本發明一種整合成型機械與機械手臂的控制裝置的并列驅動信號控制及接收電路，所述的ASIC IC(U47)界面提供多個l對1個后端模塊的控制端口，指令經微處理模塊SA(位址BUS)、SD(資料BUS)寫入ASIC后，再由ASIC內部電路依設定格式輸出，經差動信號TC (U64)及接頭(AXIS6)傳送到受控模塊，另受控模塊所回饋的信號，經接頭(AXIS6)及光耦合元件(U39)回傳至ASIC，滿足隔離及高速的需求。

本發明的一種整合成型機械與機械手臂的控制裝置的串列驅動信號控制及接收電路，提供可控制多個受控模塊的雙向串列控制信號硬件電路，經差動信號TC與后端受控模塊連接，送出控制命令；經過光耦合元件，接收受控模塊所回傳的信號，命令與回傳的信號，經過SA、SD、控制PIN等總線，將資訊回傳到微處理模塊。