一種虛擬數(shù)控機(jī)床的制作方法
【專利摘要】一種虛擬數(shù)控機(jī)床，包括控制系統(tǒng)和機(jī)械本體；用戶通過控制系統(tǒng)中的控制面板輸入指令，控制系統(tǒng)通過接口向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，并使機(jī)械本體做出相應(yīng)的動作，完成相應(yīng)的加工；控制系統(tǒng)包括控制面板和根據(jù)控制指令控制機(jī)械本體動作的控制模塊；顯示器包括呈現(xiàn)機(jī)械本體的第一顯示屏和呈現(xiàn)控制面板及操作手柄的第二顯示屏，第一顯示屏連接控制模塊，第二顯示屏與能將數(shù)控面板的按鍵信號轉(zhuǎn)換為控制信號的操控模塊連接，操控模塊與控制模塊通過無線通訊模塊連接。本發(fā)明具有控制面板和機(jī)械本體分別獨(dú)立顯示，控制面板不會占用機(jī)械本體的顯示空間，使得機(jī)械本體能夠清楚、完整的呈現(xiàn)，不會被控制面板遮擋的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種虛擬數(shù)控機(jī)床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種虛擬數(shù)控機(jī)床。
技術(shù)背景
[0002]虛擬數(shù)控機(jī)床是利用數(shù)字化方法和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建各類數(shù)控機(jī)床的三維仿真模型，并模擬真實(shí)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行和操作。
[0003]中國專利ZL200620104322.1披露了一種基于虛擬操作界面的數(shù)控機(jī)床，包括控制系統(tǒng)、接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和機(jī)械本體，控制系統(tǒng)通過接口向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，將電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械或力學(xué)量，并由機(jī)械本體做出規(guī)定的運(yùn)動，完成相應(yīng)的加工；而傳感器將數(shù)控機(jī)床內(nèi)部狀態(tài)信息及外部環(huán)境信息反饋到控制系統(tǒng)，以備控制系統(tǒng)做出正確的反應(yīng)；控制系統(tǒng)包括顯示器、界面交互模塊、輸入界面和控制模塊，界面交互模塊將預(yù)先設(shè)定的一種或多種操作界面呈現(xiàn)在顯示器上，用戶通過輸入界面對數(shù)控機(jī)床發(fā)出控制指令；界面交互模塊實(shí)時(shí)接收用戶的輸入操作信息，并將其過濾、轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)發(fā)到控制模塊；控制模塊通過總線和高性能DSP運(yùn)動控制卡通訊，發(fā)送出運(yùn)動指令，由運(yùn)動控制卡控制機(jī)床做出響應(yīng)，同時(shí)將機(jī)床上的傳感器系統(tǒng)的信息進(jìn)行收集并反饋回控制模塊。
[0004]這種虛擬數(shù)控機(jī)床的缺點(diǎn)在于:操作界面和機(jī)械本體均顯示于同一個(gè)顯示器上，而操作界面往往需要由數(shù)十個(gè)操作按鍵及信息顯示區(qū)組成，也就是說，操作界面占用的顯示面積大，留給機(jī)械本體的顯示區(qū)域不足，不便于展示機(jī)械本體的細(xì)節(jié)。雖然可以采用疊放模式來顯示控制界面，但是疊放模式下機(jī)械本體經(jīng)常被控制界面遮擋，大大降低了機(jī)械本體的展示效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有的虛擬數(shù)控機(jī)床存在操作界面和機(jī)械本體由一個(gè)顯示屏顯示造成機(jī)械本體的展示效果差的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種機(jī)械本體能夠完整、清楚、無遮擋地展示于顯示屏的虛擬數(shù)控機(jī)床。
[0006]一種虛擬數(shù)控機(jī)床，包括控制系統(tǒng)和機(jī)械本體；
用戶通過控制系統(tǒng)中的控制面板輸入指令，控制系統(tǒng)通過接口向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，并使機(jī)械本體做出相應(yīng)的動作，完成相應(yīng)的加工；控制系統(tǒng)包括控制面板和根據(jù)控制指令控制機(jī)械本體動作的控制模塊；
其特征在于:顯示器包括呈現(xiàn)機(jī)械本體的第一顯示屏和呈現(xiàn)控制面板及操作手柄的第二顯示屏，第一顯示屏連接控制模塊，第二顯示屏與能將數(shù)控面板的按鍵信號轉(zhuǎn)換為控制信號的操控模塊連接，操控模塊與控制模塊通過無線通訊模塊連接。
[0007]進(jìn)一步，控制模塊與第一壓縮-解壓模塊連接，操控模塊與第二壓縮-解壓模塊連接，第一壓縮-解壓模塊包括將虛擬數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果轉(zhuǎn)換為壓縮數(shù)據(jù)的第一壓縮單元和將控制信號的壓縮數(shù)據(jù)解壓縮的第一解壓縮單元；第二壓縮-解壓模塊包括將控制信號和操控狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為壓縮數(shù)據(jù)的第二壓縮單元將來自控制模塊的虛擬數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果的壓縮數(shù)據(jù)解壓縮的第二解壓縮單元；第一壓縮單元通過無線通訊模塊與第二解壓縮單元連接，第二壓縮單元通過無線通訊模塊與第一解壓縮單元連接。
[0008]進(jìn)一步，第二顯示屏可以是平板電腦或手機(jī)；控制模塊和操控模塊之間的交互方法包括以下步驟:
1)、計(jì)算機(jī)終端啟動，以自身作為本地服務(wù)器運(yùn)行藍(lán)牙模塊或者以自身作為無線熱點(diǎn)建立無線連接模式，或者借助一個(gè)已有的局域網(wǎng)；
2)、平板電腦或手機(jī)根據(jù)計(jì)算機(jī)終端的模式設(shè)置相應(yīng)選擇藍(lán)牙模塊、無線連接模式，與計(jì)算機(jī)建立通訊；或者通過已有的局域網(wǎng)，與計(jì)算機(jī)建立通訊；
3)、計(jì)算機(jī)終端運(yùn)行虛擬數(shù)控機(jī)床模塊，平板電腦端啟動虛擬加工中心操控端并向計(jì)算機(jī)虛擬加工中心模塊端發(fā)送請求連接信號；
4)、計(jì)算機(jī)終端通過藍(lán)牙或WIFI接受傳輸信號并傳遞給虛擬加工中心無線控制模塊控制和處理，平板電腦端連接請求信號被虛擬加工中心模塊識別后，正式建立計(jì)算機(jī)端與平板電腦端的連接，同時(shí)平板電腦端發(fā)送確認(rèn)信號；
5)、平板電腦端接受到確認(rèn)信號后，將壓縮后的控制信號發(fā)送至計(jì)算機(jī)端，計(jì)算機(jī)接收到控制信號的壓縮數(shù)據(jù)后，第一解壓縮單元解壓后輸入控制模塊，同時(shí)將反饋的應(yīng)答信息發(fā)送至平板電腦端，通知其已完成此次控制信號的傳達(dá)，等待下一次操作；
6)、平板電腦的第二壓縮-解壓模塊接受反饋信息后，將反饋信息解壓處理后，更新本地存儲數(shù)據(jù)。
[0009]進(jìn)一步，第二顯示屏上的數(shù)控面板包含按鍵陣列，每個(gè)按鍵是一個(gè)圖標(biāo)，按鍵內(nèi)具有觸發(fā)放大區(qū)域，當(dāng)?shù)诙@示屏的坐標(biāo)定位在觸發(fā)放大區(qū)域內(nèi)時(shí)該按鍵的圖標(biāo)放大；坐標(biāo)定位離開觸發(fā)放大區(qū)域后按鍵的圖標(biāo)恢復(fù)原始大小。
[0010]進(jìn)一步，觸發(fā)放大區(qū)域位于圖標(biāo)的中央，防止坐標(biāo)定位在按鍵邊緣時(shí)按鍵放大而遮擋了周邊按鍵。
[0011]為了使按鍵排列整齊，圖標(biāo)的形狀優(yōu)選為矩形。
[0012]坐標(biāo)定位可以是使用鼠標(biāo)，也可以是手指。坐標(biāo)定位在觸發(fā)放大區(qū)域內(nèi)時(shí)，該按鍵自動放大，使用戶能看清按鍵上的文字和圖形。而當(dāng)鼠標(biāo)或手指移出該按鍵上的中間區(qū)域時(shí)，該按鍵恢復(fù)原始尺寸，以免持續(xù)遮擋周邊按鍵。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:1)控制面板和機(jī)械本體分別獨(dú)立顯示，控制面板不會占用機(jī)械本體的顯示空間，使得機(jī)械本體能夠清楚、完整的呈現(xiàn)，不會被控制面板遮擋；2)控制面板上的按鍵在鼠標(biāo)或手指移動到其中間區(qū)域時(shí)，會自動放大，可以更清楚地觀察按鍵上的文字和圖形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明中平板電腦與計(jì)算機(jī)終端交互的系統(tǒng)框圖。
[0015]圖2是坐標(biāo)定位于觸發(fā)放大區(qū)域外時(shí)按鍵的示意圖。
[0016]圖3是坐標(biāo)定位于觸發(fā)放大區(qū)域內(nèi)時(shí)按鍵的示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0017]一種虛擬數(shù)控機(jī)床，包括控制系統(tǒng)和機(jī)械本體；
用戶通過控制系統(tǒng)中的控制面板輸入指令，控制系統(tǒng)通過接口向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，并使機(jī)械本體做出相應(yīng)的動作，完成相應(yīng)的加工；控制系統(tǒng)包括控制面板和根據(jù)控制指令控制機(jī)械本體動作的控制模塊；
顯示器包括呈現(xiàn)機(jī)械本體的第一顯示屏和呈現(xiàn)控制面板及操作手柄的第二顯示屏，第一顯示屏連接控制模塊，第二顯示屏與能將數(shù)控面板的按鍵信號轉(zhuǎn)換為控制信號的操控模塊連接，操控模塊與控制模塊通過無線通訊模塊連接。無線通訊模塊可以采用WIFI通訊，也可以是藍(lán)牙通訊，還可以是低功耗藍(lán)牙通訊。
[0018]控制模塊與第一壓縮-解壓模塊連接，操控模塊與第二壓縮-解壓模塊連接，第一壓縮-解壓模塊包括將虛擬數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果轉(zhuǎn)換為壓縮數(shù)據(jù)的第一壓縮單元和將控制信號的壓縮數(shù)據(jù)解壓縮的第一解壓縮單元；第二壓縮-解壓模塊包括將控制信號和操控狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為壓縮數(shù)據(jù)的第二壓縮單元將來自控制模塊的虛擬數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果的壓縮數(shù)據(jù)解壓縮的第二解壓縮單元；第一壓縮單元通過無線通訊模塊與第二解壓縮單元連接，第二壓縮單元通過無線通訊模塊與第一解壓縮單元連接。將數(shù)據(jù)壓縮后再傳輸，可以縮短數(shù)據(jù)的傳送時(shí)間，提高交互效率。
[0019]處理器為計(jì)算機(jī)終端，第二顯示屏可以是平板電腦或手機(jī)；控制模塊和操控模塊之間的交互方法包括以下步驟:
1)、計(jì)算機(jī)終端啟動，以自身作為本地服務(wù)器運(yùn)行藍(lán)牙模塊或者以自身作為無線熱點(diǎn)建立無線連接模式，或者借助一個(gè)已有的局域網(wǎng)；
2)、平板電腦或手機(jī)根據(jù)計(jì)算機(jī)終端的模式設(shè)置相應(yīng)選擇藍(lán)牙模塊、無線連接模式，與計(jì)算機(jī)建立通訊；或者通過已有的局域網(wǎng)，與計(jì)算機(jī)建立通訊；
3)、計(jì)算機(jī)終端運(yùn)行虛擬數(shù)控機(jī)床模塊，平板電腦端啟動虛擬加工中心操控端并向計(jì)算機(jī)虛擬加工中心模塊端發(fā)送請求連接信號；
4)、計(jì)算機(jī)終端通過藍(lán)牙或WIFI接受傳輸信號并傳遞給虛擬加工中心無線控制模塊控制和處理，平板電腦端連接請求信號被虛擬加工中心模塊識別后，正式建立計(jì)算機(jī)端與平板電腦端的連接，同時(shí)平板電腦端發(fā)送確認(rèn)信號；
5)、平板電腦端接受到確認(rèn)信號后，將壓縮后的控制信號發(fā)送至計(jì)算機(jī)端，計(jì)算機(jī)接收到控制信號的壓縮數(shù)據(jù)后，第一解壓縮單元解壓后輸入控制模塊，同時(shí)將反饋的應(yīng)答信息發(fā)送至平板電腦端，通知其已完成此次控制信號的傳達(dá)，等待下一次操作；
6 )、平板電腦的第二壓縮-解壓模塊接受反饋信息后，將反饋信息解壓處理后，更新本地存儲數(shù)據(jù)。
[0020]第二顯示屏上的數(shù)控面板包含按鍵陣列，每個(gè)按鍵是一個(gè)圖標(biāo)，按鍵內(nèi)具有觸發(fā)放大區(qū)域，當(dāng)?shù)诙@示屏的坐標(biāo)定位在觸發(fā)放大區(qū)域內(nèi)時(shí)該按鍵的圖標(biāo)放大；坐標(biāo)定位離開觸發(fā)放大區(qū)域后按鍵的圖標(biāo)恢復(fù)原始大小。觸發(fā)放大區(qū)域位于圖標(biāo)的中央，只有當(dāng)坐標(biāo)定位于按鍵內(nèi)部時(shí)，該按鍵才會放大，防止坐標(biāo)定位在按鍵邊緣時(shí)按鍵放大而遮擋了周邊按鍵。如圖2所示，坐標(biāo)定位于觸發(fā)放大區(qū)域外時(shí)按鍵為原始大小，其中I表示按鍵，2表示坐標(biāo),3表示觸發(fā)放大區(qū)域。圖3表示坐標(biāo)定位于觸發(fā)放大區(qū)域內(nèi)時(shí)，當(dāng)前按鍵的圖標(biāo)變大。
[0021]觸發(fā)放大區(qū)域是第二顯示屏的程序中設(shè)定的一個(gè)坐標(biāo)區(qū)域，在按鍵圖標(biāo)中不可見，但是當(dāng)坐標(biāo)定位于該觸發(fā)放大區(qū)域內(nèi)時(shí)，第二顯示屏的控制程序能夠識別該信號，并將當(dāng)前按鍵的圖標(biāo)放大。
[0022]圖標(biāo)的形狀可以是矩形、梯形、六邊形或平行四邊形等。只要圖標(biāo)能夠清楚的顯示按鍵的功能信息即可，圖標(biāo)的形狀不受限制。為了使按鍵排列整齊，圖標(biāo)的形狀優(yōu)選為矩形。
[0023]坐標(biāo)定位可以是使用鼠標(biāo)，也可以是手指。坐標(biāo)定位在觸發(fā)放大區(qū)域內(nèi)時(shí)，該按鍵自動放大，使用戶能看清按鍵上的文字和圖形。而當(dāng)鼠標(biāo)或手指移出該按鍵上的中間區(qū)域時(shí)，該按鍵恢復(fù)原始尺寸，以免持續(xù)遮擋周邊按鍵。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:1)控制面板和機(jī)械本體分別獨(dú)立顯示，控制面板不會占用機(jī)械本體的顯示空間，使得機(jī)械本體能夠清楚、完整的呈現(xiàn)，不會被控制面板遮擋；2)控制面板上的按鍵在鼠標(biāo)或手指移動到其中間區(qū)域時(shí)，會自動放大，可以更清楚地觀察按鍵上的文字和圖形。3)本發(fā)明中采用藍(lán)牙或WIFI進(jìn)行數(shù)據(jù)信號通訊，且通訊數(shù)據(jù)為壓縮數(shù)據(jù)，具有無線通訊模塊啟動速度快，建立連接快，傳輸數(shù)據(jù)迅速，操作簡單的優(yōu)點(diǎn)。
[0025]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種虛擬數(shù)控機(jī)床，包括控制系統(tǒng)和機(jī)械本體；用戶通過控制系統(tǒng)中的控制面板輸入指令，控制系統(tǒng)通過接口向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，并使機(jī)械本體做出相應(yīng)的動作，完成相應(yīng)的加工；控制系統(tǒng)包括控制面板和根據(jù)控制指令控制機(jī)械本體動作的控制模塊；其特征在于:顯示器包括呈現(xiàn)機(jī)械本體的第一顯示屏和呈現(xiàn)控制面板及操作手柄的第二顯示屏，第一顯示屏連接控制模塊，第二顯示屏與能將數(shù)控面板的按鍵信號轉(zhuǎn)換為控制信號的操控模塊連接，操控模塊與控制模塊通過無線通訊模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的虛擬數(shù)控機(jī)床，其特征在于:控制模塊與第一壓縮-解壓模塊連接，操控模塊與第二壓縮-解壓模塊連接，第一壓縮-解壓模塊包括將虛擬數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果轉(zhuǎn)換為壓縮數(shù)據(jù)的第一壓縮單元和將控制信號的壓縮數(shù)據(jù)解壓縮的第一解壓縮單元；第二壓縮-解壓模塊包括將控制信號和操控狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為壓縮數(shù)據(jù)的第二壓縮單元將來自控制模塊的虛擬數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果的壓縮數(shù)據(jù)解壓縮的第二解壓縮單元；第一壓縮單元通過無線通訊模塊與第二解壓縮單元連接，第二壓縮單元通過無線通訊模塊與第一解壓縮單元連接。
3.如權(quán)利要求2所述的虛擬數(shù)控機(jī)床，其特征在于:第二顯示屏可以是平板電腦或手機(jī)；控制模塊和操控模塊之間的交互方法包括以下步驟: 1)、計(jì)算機(jī)終端啟動，以自身作為本地服務(wù)器運(yùn)行藍(lán)牙模塊或者以自身作為無線熱點(diǎn)建立無線連接模式，或者借助一個(gè)已有的局域網(wǎng)； 2)、平板電腦或手機(jī)根據(jù)計(jì)算機(jī)終端的模式設(shè)置相應(yīng)選擇藍(lán)牙模塊、無線連接模式，與計(jì)算機(jī)建立通訊；或者通過已有的局域網(wǎng)，與計(jì)算機(jī)建立通訊； 3)、計(jì)算機(jī)終端運(yùn)行虛擬數(shù)控機(jī)床模塊，平板電腦端啟動虛擬加工中心操控端并向計(jì)算機(jī)虛擬加工中心模塊端發(fā)送請求連接信號； 4)、計(jì)算機(jī)終端通過藍(lán)牙或WIFI接受傳輸信號并傳遞給虛擬加工中心無線控制模塊控制和處理，平板電腦端連接請求信號被虛擬加工中心模塊識別后，正式建立計(jì)算機(jī)端與平板電腦端的連接，同時(shí)平板電腦端發(fā)送確認(rèn)信號； 5)、平板電腦端接受到確認(rèn)信號后，將壓縮后的控制信號發(fā)送至計(jì)算機(jī)端，計(jì)算機(jī)接收到控制信號的壓縮數(shù)據(jù)后，第一解壓縮單元解壓后輸入控制模塊，同時(shí)將反饋的應(yīng)答信息發(fā)送至平板電腦端，通知其已完成此次控制信號的傳達(dá)，等待下一次操作； 6)、平板電腦的第二壓縮-解壓模塊接受反饋信息后，將反饋信息解壓處理后，更新本地存儲數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的虛擬數(shù)控機(jī)床，其特征在于:第二顯示屏上的數(shù)控面板包含按鍵陣列，每個(gè)按鍵是一個(gè)圖標(biāo)，按鍵內(nèi)具有觸發(fā)放大區(qū)域，當(dāng)?shù)诙@示屏的坐標(biāo)定位在觸發(fā)放大區(qū)域內(nèi)時(shí)該按鍵的圖標(biāo)放大；坐標(biāo)定位離開觸發(fā)放大區(qū)域后按鍵的圖標(biāo)恢復(fù)原始大小。
5.如權(quán)利要求4所述的虛擬數(shù)控機(jī)床，其特征在于:觸發(fā)放大區(qū)域位于圖標(biāo)的中央。
【文檔編號】G06F3/14GK103513953SQ201310353408
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】單巖, 江笑龍 申請人:杭州浙大旭日科技開發(fā)有限公司