[发明专利]具有坐标同步功能的数值控制系统及其数值控制方法

权利要求书

1.具有坐标同步功能的数值控制系统，包括至少一加工机、至少一机械手臂、一手持输入装置及一数值控制器，加工机与机械手臂分别沿着一加工机位置坐标系与一机械手臂位置坐标系进行定位，加工机位置坐标系与机械手臂位置坐标系设于数值控制器中，手持输入装置、加工机及机械手臂电性连接于数值控制器，其特征在于：所述数值控制器包含：

一使用者接口，其与手持输入装置电性连接，用以接收自手持输入装置所输入的加工机的定位指令及机械手臂的定位指令，并用以纪录经选取的至少三个非共线的不同位置点分别以加工机的位置坐标系及机械手臂的位置坐标系观察所得到的坐标值；及

一核心处理器，其与使用者接口电性连接，并与加工机及机械手臂电性连接，用以经由使用者接口接收的加工机的定位指令、机械手臂的定位指令以及至少三个非共线的不同位置点分别以加工机的位置坐标系及机械手臂的位置坐标系观察所得到的坐标值，并根据加工机位置坐标系、机械手臂位置坐标系及至少三个非共线的不同位置点分别以加工机的位置坐标系及机械手臂的位置坐标系观察所得到的坐标值，计算加工机的位置坐标系与机械手臂的位置坐标系的一旋转关系方程式，并根据旋转关系方程式计算加工机的位置坐标系与机械手臂的位置坐标系之一位移关系方程式，核心处理器储存旋转关系方程式及位移关系方程式，并根据加工机位置坐标系及加工机的定位指令控制加工机，以及根据机械手臂位置坐标系、机械手臂的定位指令、旋转关系方程式及位移关系方程式控制机械手臂；

其中，至少三个非共线的不同位置点位于加工机与机械手臂的作业重迭区域。

2.根据权利要求1所述的具有坐标同步功能的数值控制系统 ，其特征在于：所述核心处理器包含：

一运算单元，其设有加工机位置坐标系与机械手臂位置坐标系，用以接收至少三个非共线的不同位置点分别以加工机的位置坐标系与机械手臂的位置坐标系观察所得到的坐标值，并计算加工机位置坐标系与机械手臂位置坐标系的旋转关系方程式与位移关系方程式；

一共享内存，其与运算单元电性连接，其接收并储存加工机位置坐标系、机械手臂位置坐标系、旋转关系方程式及位移关系方程式；

一加工机控制模块，其与手持输入装置及共享内存电性连接，其接收加工机的定位指令、加工机的位置坐标系、旋转关系方程式及位移关系方程式，并用以控制加工机；以及

一机械手臂控制模块，其与手持输入装置及共享内存电性连接，其接收机械手臂的定位指令、机械手臂的位置坐标系、旋转关系方程式及位移关系方程式，控制机械手臂。

3.权利要求1所述具有坐标同步功能的数值控制系统实现数值控制方法，其特征在于包括以下步骤：

移动第一机台的工具中心点至第一位置点，并纪录第一位置点以第一机台的位置坐标系观察所得到的坐标值；

移动第二机台的工具中心点至第一位置点，并纪录第一位置点以第二机台的位置坐标系观察所得到的坐标值；

移动第一机台的工具中心点至第二位置点，并纪录第二位置点以第一机台的位置坐标系观察所得到的坐标值；

移动第二机台的工具中心点至第二位置点，并纪录第二位置点以第二机台的位置坐标系观察所得到的坐标值；

移动第一机台的工具中心点至第三位置点，并纪录第三位置点以第一机台的位置坐标系观察所得到的坐标值；

移动第二机台的工具中心点至第三位置点，并记录第三位置点以第二机台的位置坐标系观察所得到的坐标值；

根据第一位置点、第二位置点及第三位置点分别以第一机台的位置坐标系及第二机台的位置坐标系观察所得到的坐标值计算第一机台的位置坐标系与第二机台的位置坐标系的旋转关系方程式；

根据旋转关系方程式，计算第一机台的位置坐标系与第二机台的位置坐标系的位移关系方程式；储存旋转关系方程式与位移关系方程式；以及

根据第一机台的位置坐标系、第二机台的位置坐标系、旋转关系方程式与位移关系方程式，控制第一机台与第二机台。

4.根据权利要求3所述的具有坐标同步功能的数值控制方法 ，其特征在于：移动第一机台的工具中心点至第一位置点的步骤包含：第一机台的工具中心点处设置一浅圆盘，浅圆盘的一圆心对准第一机台的工具中心点，移动第一机台使圆心对准第一位置点。

5.根据权利要求3所述的具有坐标同步功能的数值控制方法 ，其特征在于：移动第二机台的工具中心点至第一位置点的步骤包含：于第二机台的工具中心点设置一圆球，圆球与浅圆盘直径相同，圆球的球心对准第二机台的工具中心点，移动第二机台使圆球与浅圆盘接合且球心对准第一位置点。