[發明專利]具有坐標同步功能的數值控制系統及其數值控制方法

有效

• 申請號: 201410080486.4
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103809507A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 嚴舉樓;楊勝安
• 申請（專利權）人: 蘇州新代數控設備有限公司
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

1.具有坐標同步功能的數值控制系統，包括至少一加工機、至少一機械手臂、一手持輸入裝置及一數值控制器，加工機與機械手臂分別沿著一加工機位置坐標系與一機械手臂位置坐標系進行定位，加工機位置坐標系與機械手臂位置坐標系設于數值控制器中，手持輸入裝置、加工機及機械手臂電性連接于數值控制器，其特征在于：所述數值控制器包含：

一使用者接口，其與手持輸入裝置電性連接，用以接收自手持輸入裝置所輸入的加工機的定位指令及機械手臂的定位指令，并用以紀錄經選取的至少三個非共線的不同位置點分別以加工機的位置坐標系及機械手臂的位置坐標系觀察所得到的坐標值；及

一核心處理器，其與使用者接口電性連接，并與加工機及機械手臂電性連接，用以經由使用者接口接收的加工機的定位指令、機械手臂的定位指令以及至少三個非共線的不同位置點分別以加工機的位置坐標系及機械手臂的位置坐標系觀察所得到的坐標值，并根據加工機位置坐標系、機械手臂位置坐標系及至少三個非共線的不同位置點分別以加工機的位置坐標系及機械手臂的位置坐標系觀察所得到的坐標值，計算加工機的位置坐標系與機械手臂的位置坐標系的一旋轉關系方程式，并根據旋轉關系方程式計算加工機的位置坐標系與機械手臂的位置坐標系之一位移關系方程式，核心處理器儲存旋轉關系方程式及位移關系方程式，并根據加工機位置坐標系及加工機的定位指令控制加工機，以及根據機械手臂位置坐標系、機械手臂的定位指令、旋轉關系方程式及位移關系方程式控制機械手臂；

其中，至少三個非共線的不同位置點位于加工機與機械手臂的作業重迭區域。

2.根據權利要求1所述的具有坐標同步功能的數值控制系統?，其特征在于：所述核心處理器包含：

一運算單元，其設有加工機位置坐標系與機械手臂位置坐標系，用以接收至少三個非共線的不同位置點分別以加工機的位置坐標系與機械手臂的位置坐標系觀察所得到的坐標值，并計算加工機位置坐標系與機械手臂位置坐標系的旋轉關系方程式與位移關系方程式；

一共享內存，其與運算單元電性連接，其接收并儲存加工機位置坐標系、機械手臂位置坐標系、旋轉關系方程式及位移關系方程式；

一加工機控制模塊，其與手持輸入裝置及共享內存電性連接，其接收加工機的定位指令、加工機的位置坐標系、旋轉關系方程式及位移關系方程式，并用以控制加工機；以及

一機械手臂控制模塊，其與手持輸入裝置及共享內存電性連接，其接收機械手臂的定位指令、機械手臂的位置坐標系、旋轉關系方程式及位移關系方程式，控制機械手臂。

3.權利要求1所述具有坐標同步功能的數值控制系統實現數值控制方法，其特征在于包括以下步驟：

移動第一機臺的工具中心點至第一位置點，并紀錄第一位置點以第一機臺的位置坐標系觀察所得到的坐標值；

移動第二機臺的工具中心點至第一位置點，并紀錄第一位置點以第二機臺的位置坐標系觀察所得到的坐標值；

移動第一機臺的工具中心點至第二位置點，并紀錄第二位置點以第一機臺的位置坐標系觀察所得到的坐標值；

移動第二機臺的工具中心點至第二位置點，并紀錄第二位置點以第二機臺的位置坐標系觀察所得到的坐標值；

移動第一機臺的工具中心點至第三位置點，并紀錄第三位置點以第一機臺的位置坐標系觀察所得到的坐標值；

移動第二機臺的工具中心點至第三位置點，并記錄第三位置點以第二機臺的位置坐標系觀察所得到的坐標值；

根據第一位置點、第二位置點及第三位置點分別以第一機臺的位置坐標系及第二機臺的位置坐標系觀察所得到的坐標值計算第一機臺的位置坐標系與第二機臺的位置坐標系的旋轉關系方程式；

根據旋轉關系方程式，計算第一機臺的位置坐標系與第二機臺的位置坐標系的位移關系方程式；儲存旋轉關系方程式與位移關系方程式；以及

根據第一機臺的位置坐標系、第二機臺的位置坐標系、旋轉關系方程式與位移關系方程式，控制第一機臺與第二機臺。

4.根據權利要求3所述的具有坐標同步功能的數值控制方法?，其特征在于：移動第一機臺的工具中心點至第一位置點的步驟包含：第一機臺的工具中心點處設置一淺圓盤，淺圓盤的一圓心對準第一機臺的工具中心點，移動第一機臺使圓心對準第一位置點。

5.根據權利要求3所述的具有坐標同步功能的數值控制方法?，其特征在于：移動第二機臺的工具中心點至第一位置點的步驟包含：于第二機臺的工具中心點設置一圓球，圓球與淺圓盤直徑相同，圓球的球心對準第二機臺的工具中心點，移動第二機臺使圓球與淺圓盤接合且球心對準第一位置點。