[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

技術領域

本發明涉及一種具有坐標同步功能的數值控制系統及其數值控制方法。

背景技術

目前，業內不進行加工機與機械手臂同時運作時，利用個別獨立的操作系統進行操作，而加工機與機械手臂的坐標并不相同，如需要將加工機與機械手臂的工具中心點（Tool?Center?Point，?TCP）移動至同一位置點時，則必須分別撰寫屬于特定坐標系的加工程序，并且加工機或是機械手臂的每個動作都需要使用教導功能逐一進行，而由于坐標系的不同，每個教導功能的位置點在不同坐標系下均不相同，在進行相互位置坐標確認時，必須在個別的操作系統操作。再者，若加工條件稍微修改，則必須重新進行坐標確認的動作以及編修程序語言與教導點位置。此外，加工機與機械手臂的操作系統的程序語言并不相同，在整體加工過程中，需架設兩種操作系統，并且操作人員必須熟知兩種程序語言撰寫，如此一來，不僅增加加工、人力成本，同時也使得整體操作流程更加復雜。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種具有坐標同步功能的數值控制系統及其數值控制方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

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，特點：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。

進一步地，上述的具有坐標同步功能的數值控制系統，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。

本發明具有坐標同步功能的數值控制方法，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；