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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung und ein Herstellungssystem.
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Verwandte Technik
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In den letzten Jahren wurden, um die Zykluszeit bei der maschinellen Bearbeitung unter Verwendung einer Werkzeugmaschine zu verkürzen, für Vorgänge der Montage/Demontage von Werkstücken Industrieroboter eingesetzt. Die für die maschinelle Bearbeitung verwendeten Werkzeugmaschinen und Roboter werden jeweils von Steuervorrichtungen gesteuert. Hier wird eine allgemeine Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine, wie einer Drehmaschine oder eines Bearbeitungszentrums, als Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung bezeichnet. Dann wird im Fall einer Sonderwerkzeugmaschine, die für eine spezielle Anwendung ausgelegt ist, von der Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung eine SPS-Software (speicherprogrammierbare Steuerung) ausgeführt.
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Die Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung umfasst im Allgemeinen eine Anzeige und/oder ein Bedienfeld zur Bedienung der Werkzeugmaschine. Die Anzeige und/oder das Bedienfeld werden meist sicher an einer Position vorne an der Werkzeugmaschine installiert, so dass der Bearbeitungsstatus durch einen Blick geprüft werden kann. Andererseits wird die Steuervorrichtung eines Roboters als Roboter-Steuervorrichtung bezeichnet. Die Roboter-Steuervorrichtung umfasst ein Lehr-Steuerpult, welches von dem Benutzer getragen werden kann und zum Bedienen des Roboters dient.
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Außerdem ist selbst bei der Steuervorrichtung entweder der Werkzeugmaschine oder des Roboters das Ziel des Anzeigens und/oder der Bedienung durch die Anzeige und/oder das Bedienfeld, die/das an der Steuervorrichtung vorgesehen ist, im Allgemeinen auf die Werkzeugmaschine oder den Roboter beschränkt, die/der von der Steuervorrichtung gesteuert wird. Um ein System zu errichten, welches aus einer solchen Werkzeugmaschine und einem solchen Roboter besteht, muss, zusätzlich zur Erstellung eines Bearbeitungsprogramms für die Werkzeugmaschine, eine roboterseitige Einstellung vorgenommen werden. Der roboterseitige Einstellvorgang muss jedoch am Lehr-Steuerpult des Roboters erfolgen. Für einen Benutzer der Werkzeugmaschine, der bezüglich der Handhabung des Lehr-Bedienfelds des Roboters unerfahren ist, ist es schwierig, die Einstellung selbst vorzunehmen. Diesbezüglich wurde zum Beispiel eine Roboter-Steuervorrichtung offenbart, welche einen Roboter steuert, der die Beladung und Entladung eines Werkstücks vornimmt (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2015-168038
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im Patentdokument 1 veranlasst die Roboter-Steuervorrichtung den Roboter, gemäß einem vorbestimmten Muster zu arbeiten, und zwar gemäß den Daten, die einen Betriebszustand der Werkzeugmaschine anzeigen und die unter einer vorbestimmten zeitlichen Steuerung von der Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung übernommen wurden. Folglich wurden andere Daten als diejenigen zum Betriebszustand nicht berücksichtigt.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung und ein Herstellungssystem zur Verfügung, die einen Arbeitsablauf eines Roboters bestimmen und die im Betrieb erforderlichen numerischen Daten einstellen durch Einstellen einer Auswahl des Betriebsprogramms des Roboters und/oder Einstellen von Operationen des Betriebsprogramms, und zwar gemäß einer werkzeugmaschinenseitigen Anweisung vom Benutzer.
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Eine Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „numerische Steuervorrichtung 100, 100-2, 100-3“) gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist an einer Roboter-Steuervorrichtung (zum Beispiel der später beschriebenen „Roboter-Steuervorrichtung 400“) zum Steuern eines Roboters (zum Beispiel des später beschriebenen „Roboters 300“) angeschlossen und steuert eine Werkzeugmaschine (zum Beispiel die später beschriebene „Werkzeugmaschine 200“), die in Kombination mit dem Roboter verwendet wird, wobei die Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung umfasst: eine Empfangseinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Empfangseinheit 120“) zum Annehmen von Einstellinformationen für den Roboter; und eine Sendeeinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Signalzuordnungseinheit 140“) zum Senden eines Parameters, der, basierend auf den von der Empfangseinheit angenommenen Einstellinformationen, eine Auswahl eines Betriebsprogramms (zum Beispiel der später beschriebenen „Betriebsprogramme 503, 513, 523, 543a“) des Roboters und/oder einen Betrieb des Betriebsprogramms einstellt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung, wie im ersten Aspekt beschrieben, der Parameter das Betriebsprogramm aus mehreren Betriebsprogrammen auswählen, die von der Roboter-Steuervorrichtung ausführbar sind.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel der später beschriebenen „numerischen Steuervorrichtung 100“), wie in dem ersten oder zweiten Aspekt beschrieben, der Parameter einen numerischen Wert in eine Variable des Betriebsprogramms eingeben.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel der später beschriebenen „numerischen Steuervorrichtung 100, 100-2“), wie in einem von dem ersten bis zum dritten Aspekt beschrieben, der Parameter einer Verzweigungsverarbeitung des Betriebsprogramms entsprechen.
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Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel der später beschriebenen „numerischen Steuervorrichtung 100“), wie in einem von dem ersten bis zum vierten Aspekt beschrieben, der Parameter einer Greiferart, einer Anordnung eines unbearbeiteten Werkstücks und einer Anordnung eines bearbeiteten Werkstücks entsprechen.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel der später beschriebenen „numerischen Steuervorrichtung 100, 100-2, 100-3“), wie in einem von dem ersten bis zum fünften Aspekt beschrieben, die Sendeeinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Signalzuordnungseinheit 140“) den Parameter als Eingangssignal in die Roboter-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „Roboter-Steuervorrichtung 400“) zuordnen.
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Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „numerische Steuervorrichtung 100, 100-3“), wie in einem von dem ersten bis zum sechsten Aspekt beschrieben, ferner umfassen: eine Anzeige (zum Beispiel die später beschriebene „Anzeige-/MDI-Einheit 70“ (MDI: Manual Data Input, manuelle Dateneingabe), die einen Bildschirm anzeigt; eine Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit 110“) zur Ausgabe eines Bezeichnungsbildschirms (zum Beispiel des später beschriebenen „Bezeichnungsbildschirms 502, 512, 522a, 522b“) zum Bezeichnen der Einstellinformationen in der Anzeige, wobei die Empfangseinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Empfangseinheit 120“) die Einstellinformationen gemäß einer Anweisungseingabe entsprechend der Anzeige auf dem Bezeichnungsbildschirm annehmen kann.
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Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „numerische Steuervorrichtung 100-2“), wie in einem von dem ersten bis zum sechsten Aspekt beschrieben, ferner umfassen: einen Schalter (zum Beispiel den später beschriebenen „Schalter S1“) zum Bezeichnen der Einstellinformationen, wobei die Empfangseinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Empfangseinheit 120“) ein Bedienergebnis des Schalters als Einstellinformationen annehmen kann und die Sendeeinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Signalzuordnungseinheit 140“) kann, basierend auf einem Bedienergebnis des Schalters, ein Eingangssignal relativ zur Roboter-Steuervorrichtung (zum Beispiel der später beschriebenen „Roboter-Steuervorrichtung 400“) zuweisen, das dem Parameter entspricht.
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Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „numerische Steuervorrichtung 100-3“), wie in einem von dem ersten bis zum achten Aspekt beschrieben, ferner umfassen: eine Programmerfassungseinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Programmerfassungseinheit 130“) zum Erfassen des Betriebsprogramms (zum Beispiel des später beschriebenen „Betriebsprogramms 543a“), welches den von der Empfangseinheit (zum Beispiel der später beschriebenen „Empfangseinheit 120“) angenommenen Einstellinformationen entspricht, die an die Roboter-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „Roboter-Steuervorrichtung 400“) gesendet wurden, und dann zum Senden des somit erfassten Betriebsprogramms an die Roboter-Steuervorrichtung.
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Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei der Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel der später beschriebenen „numerischen Steuervorrichtung 100, 100-2“), wie in einem von dem ersten bis zum fünften Aspekt beschrieben, die Sendeeinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Signalzuordnungseinheit 140“) an die Roboter-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „Roboter-Steuervorrichtung 400“) den Parameter senden, der die Auswahl des Betriebsprogramms (zum Beispiel des später beschriebenen „Betriebsprogramms 503, 513, 523“), das in der Roboter-Steuervorrichtung (zum Beispiel der später beschriebenen „Roboter-Steuervorrichtung 400“) gespeichert ist, und/oder einen Betrieb des Betriebsprogramms einstellt.
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Ein Herstellungssystem (zum Beispiel das später beschriebene „Herstellungssystem 1000“) gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Roboter-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „Roboter-Steuervorrichtung 400“), die einen Roboter (zum Beispiel den später beschriebenen „Roboter 300“) steuert; und eine Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung (zum Beispiel die später beschriebene „Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung 100, 100-2, 100-3“), die an die Roboter-Steuervorrichtung angeschlossen ist und eine Werkzeugmaschine (zum Beispiel die später beschriebene „Werkzeugmaschine 200“) steuert, die in Kombination mit dem Roboter verwendet wird, wobei die Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung umfasst: eine Empfangseinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Empfangseinheit 120“) zum Annehmen von Einstellinformationen für den Roboter; und eine Sendeeinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Signalzuordnungseinheit 140“) zum Senden, an die Roboter-Steuervorrichtung, eines Parameters, der, basierend auf den von der Empfangseinheit angenommenen Einstellinformationen, eine Auswahl eines Betriebsprogramms (zum Beispiel des später beschriebenen „Betriebsprogramms 503, 513, 523, 543a“) des Roboters einstellt und/oder einen Betrieb des Betriebsprogramms einstellt, und wobei die Roboter-Steuervorrichtung umfasst: eine Empfangseinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Empfangseinheit 410“) zum Empfangen des Parameters; und eine Programmeinstelleinheit (zum Beispiel die später beschriebene „Programmeinstelleinheit 430“) zum Einstellen des Betriebsprogramms des Roboters basierend auf dem von der Empfangseinheit empfangenen Parameter.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung und ein Herstellungssystem zur Verfügung zu stellen, die einen Arbeitsablauf eines Roboters bestimmen und die im Betrieb erforderlichen numerischen Daten einstellen, und zwar durch Einstellen einer Auswahl des Betriebsprogramms des Roboters und/oder Einstellen von Operationen des Betriebsprogramms gemäß einer werkzeugmaschinenseitigen Anweisung vom Benutzer.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Grundkonfiguration der vorliegenden Ausführungsform und ein Wirkungsplanen einer numerischen Steuervorrichtung und einer Roboter-Steuervorrichtung;
- 2 ist ein Blockschaltbild von Hauptteilen der numerischen Steuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform;
- 3A ist ein Kontaktplan einer ersten Verarbeitung, die von einer numerischen Steuervorrichtung ausgeführt wird, die im Spezifischen Beispiel 1 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht ist;
- 3B ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Bezeichnungsbildschirm entsprechend der ersten Verarbeitung zeigt;
- 3C ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Betriebsprogramm entsprechend der ersten Verarbeitung zeigt;
- 4A ist eine Ansicht zur Erläuterung einer Prämisse einer zweiten Verarbeitung, die von einer numerischen Steuervorrichtung ausgeführt wird, die im Spezifischen Beispiel 2 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht ist;
- 4B ist ein Kontaktplan, der die zweite Verarbeitung zeigt;
- 4C ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Bezeichnungsbildschirm entsprechend der zweiten Verarbeitung zeigt;
- 4D ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Betriebsprogramm entsprechend der zweiten Verarbeitung zeigt;
- 5A ist ein Kontaktplan, der eine dritte Verarbeitung zeigt, die von einer numerischen Steuervorrichtung ausgeführt wird, die in dem Spezifischen Beispiel 3 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht ist;
- 5B ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine Zuordnungstabelle gemäß einer dritten Verarbeitung zeigt;
- 6A ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Bezeichnungsbildschirm entsprechend der dritten Verarbeitung zeigt;
- 6B ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Bezeichnungsbildschirm entsprechend der dritten Verarbeitung zeigt;
- 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Betriebsprogramm gemäß der dritten Verarbeitung zeigt;
- 8A ist ein Wirkungsplan einer numerischen Steuervorrichtung, die im Spezifischen Beispiel 4 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht ist;
- 8B ist ein Schaltplan, der die erste Verarbeitung zeigt, die im Spezifischen Beispiel 4 veranschaulicht ist;
- 8C ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Schalter entsprechend der ersten Verarbeitung zeigt, die in dem Spezifischen Beispiel 4 veranschaulicht ist;
- 9A ist ein Wirkungsplan einer numerischen Steuervorrichtung, die im Spezifischen Beispiel 5 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht ist;
- 9B ist eine Ansicht, die ein Beispiel für Betriebsprogramme zeigt, die in einer numerischen Steuervorrichtung gespeichert sind, die im Spezifischen Beispiel 5 veranschaulicht sind; und
- 9C ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Betriebsprogramm zeigt, das in einer Programm-Steuervorrichtung gespeichert ist, die im Spezifischen Beispiel 5 veranschaulicht ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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(Ausführungsformen)
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Die Konfiguration eines Herstellungssystems 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird erläutert. 1 ist eine schematische Zeichnung der Grundkonfiguration der vorliegenden Ausführungsform und ein Wirkungsplan einer numerischen Steuervorrichtung 100 und einer Roboter-Steuervorrichtung 400. 2 ist ein Blockschaltbild von Hauptteilen der numerischen Steuervorrichtung 100 in der vorliegenden Ausführungsform. Das in 1 gezeigte Herstellungssystem 1000 umfasst eine numerische Steuervorrichtung (CNC: Computerized Numerical Control) 100 (Werkzeugmaschinen-Steuervorrichtung), eine Werkzeugmaschine 200, einen Roboter 300 und eine Roboter-Steuervorrichtung 400. Wenn der Benutzer unter Verwendung der numerischen Steuervorrichtung 100 eine Anweisung gibt, kann dieses Herstellungssystem 1000 den Roboter 300 über die Roboter-Steuervorrichtung 400 steuern, die ein Betriebsprogramm zur Steuerung des Roboters 300 gemäß der Anweisung ausführt.
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Die numerische Steuervorrichtung 100 und die Werkzeugmaschine 200 werden in Eins-zu-Eins-Gruppen errichtet und so verbunden, dass sie kommunizieren können. Es ist anzumerken, dass die numerische Steuervorrichtung 100 und die Werkzeugmaschine 200 direkt über eine Anschlussschnittstelle verbunden werden können und dass sie über ein Netz, wie ein LAN (Local Area Network), verbunden werden können. Außerdem werden der Roboter 300 und die Roboter-Steuervorrichtung 400 in Eins-zu-Eins-Gruppen errichtet und so verbunden, dass sie kommunizieren können. Auch die Verbindung zwischen dem Roboter 300 und der Roboter-Steuervorrichtung 400 kann direkt über eine Anschlussschnittstelle und über ein Netz, wie ein LAN, verbunden werden.
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Die numerische Steuervorrichtung 100 und die Roboter-Steuervorrichtung 400 werden zum Beispiel über ein Netz N angeschlossen und können miteinander eine Kommunikation ausführen. Es ist anzumerken, dass das Netz N ein innerhalb einer Fabrik eingerichtetes LAN, das Internet, ein öffentliches Telefonnetz oder eine Kombination von diesen sein kann, und dass es direkt über eine Anschlussschnittstelle angeschlossen sein kann. Das spezielle Kommunikationsverfahren des Netzes N, und die Frage, ob es drahtgebunden oder drahtlos oder dergleichen ist, ist nicht besonders begrenzt.
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Die numerische Steuervorrichtung 100 ist eine Vorrichtung zum Veranlassen vorbestimmter Operationen, die von der Werkzeugmaschine 200 durch Steuerung der Werkzeugmaschine 200 auszuführen sind. Hier wird die allgemeine Konfiguration der numerischen Steuervorrichtung 100 durch Bezugnahme auf 2 erläutert. Eine CPU 11 ist ein Prozessor, der die Gesamtheit der numerischen Steuervorrichtung 100 steuert. Die CPU 11 liest ein im ROM 12 gespeichertes Systemprogramm über einen Bus 20 aus und steuert, dem Systemprogramm folgend, die Gesamtheit der numerischen Steuervorrichtung 100. Vorübergehende Berechnungsdaten, Anzeigedaten, verschiedene Arten von Daten, die von einem Bediener über eine Anzeige-/MDI-Einheit 70 eingegeben werden, usw., sind im RAM 13 gespeichert.
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Der CMOS-Speicher 14 ist als nichtflüchtiger Speicher konfiguriert, der von einer (nicht gezeigten) Batterie gestützt wird und in dem der Speicherzustand auch dann erhalten bleibt, wenn die Stromquelle der numerischen Steuervorrichtung 100 ausgeschaltet wird. Er kann so konfiguriert sein, dass Maschinenprogramme, die über eine Schnittstelle 15 gelesen oder über die Anzeige-/MDI-Einheit 70 eingegeben werden und die Ausführung vorbestimmter Operationen durch die Werkzeugmaschine 200 veranlassen, später beschriebene Betriebsprogramme, die von der Roboter-Steuervorrichtung 400 ausgeführt werden und die Ausführung vorbestimmter Operationen durch den Roboter 300 veranlassen, usw., in dem CMOS-Speicher 14 gespeichert werden. Verschiedene Systemprogramme zur Ausführung der Verarbeitung des Editiermodus, die zur Erstellung und zum Editieren von Bearbeitungsprogrammen und Betriebsprogrammen und zur Verarbeitung für einen automatisierten Betrieb erforderlich sind, werden im Voraus in den ROM 12 geschrieben. Die verschiedenen Programme, wie Bearbeitungsprogramme und Betriebsprogramme, die die vorliegende Erfindung ausführen, können über die Schnittstelle 15 und/oder die Anzeige-/MDI-Einheit 70 eingegeben und in dem CMOS-Speicher 14 gespeichert werden.
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Die Schnittstelle 15 ermöglicht eine Verbindung mit der numerischen Steuervorrichtung 100 und externer Ausrüstung 72, wie einem Adapter. Bearbeitungsprogramme und Betriebsprogramme, verschiedene Parameter usw. werden aus der externen Ausrüstung 72 ausgelesen. Außerdem können die Bearbeitungsprogramme und Betriebsprogramme, die innerhalb der numerischen Steuervorrichtung 100 editiert werden, über die externe Ausrüstung 72 in einer externen Speichereinheit gespeichert werden. Eine PMC (Programmable Machine Controller, programmierbare Maschinensteuereinheit) 16 wird üblicherweise als PLC (Programmable Logic Controller, programmierbare Logiksteuereinheit) bezeichnet. Die PMC 16 gibt über eine E/A-Einheit 17 Signale an zusätzliche Vorrichtungen (z. B. Stellglieder, wie Robotergreifer für einen Werkzeugaustausch) der Werkzeugmaschine 200 zur Steuerung durch ein Ablaufprogramm (PLC-Software) aus, das in der numerischen Steuervorrichtung 100 eingebaut ist. Außerdem überträgt die PMC 16, nachdem Signale von verschiedenen Schaltern usw. auf einem Bedienungsfeld, mit dem der Hauptkörper der Werkzeugmaschine 200 ausgerüstet ist, empfangen wurden und die notwendige Signalverarbeitung erfolgt ist, an die CPU 11.
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Die Anzeige-/MDI-Einheit 70 ist eine manuelle Dateneingabevorrichtung, die mit einer Anzeige, einer Tastatur usw. ausgerüstet ist, und die Schnittstelle 18 empfängt Befehle und/oder Daten von der Tastatur der Anzeige-/MDI-Einheit 70 und überträgt sie an die CPU 11. Die Schnittstelle 19 ist mit dem Bedienungsfeld 71 verbunden, das mit einem manuellen Impulsgenerator usw. versehen ist.
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Die Achssteuerungsschaltungen 30 bis 34 jeder Achse empfangen den Bewegungsbefehlsbetrag jeder Achse von der CPU 11 und geben Befehle für jede Achse an die Servoverstärker 40 bis 44 aus. Die Servoverstärker 40 bis 44 empfangen diese Befehle und treiben die Servomotoren 50 bis 54 jeder Achse an. Die Servomotoren 50 bis 54 jeder Achse sind mit Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren ausgerüstet, geben die Positions-/Geschwindigkeits-Rückkopplungssignale von diesen Positions-/Geschwindigkeitsdetektoren an die Achssteuerungsschaltungen 30 bis 34 zurück und führen eine Regelung der Position/Geschwindigkeit aus. Es ist anzumerken, dass die Positions-/Geschwindigkeits-Rückkopplung in dieser Zeichnung weggelassen wurde.
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Eine Spindel-Steuerungsschaltung 60 empfängt einen Spindeldrehbefehl für die Werkzeugmaschine 200 und gibt ein Spindelgeschwindigkeitssignal an einen Spindelverstärker 61 aus. Der Spindelverstärker 61 empfängt dieses Spindelgeschwindigkeitssignal und veranlasst den Spindelmotor 62 der Werkzeugmaschine 200, sich mit der befohlenen Drehgeschwindigkeit zu drehen, um das Werkzeug anzutreiben. Ein Pulsgeber 63 ist durch Zahnräder, einen Gurt oder dergleichen an den Spindelmotor 62 gekoppelt, wodurch der Pulsgeber 63 einen Rückimpuls ausgibt, der mit der Drehung der Spindel synchronisiert ist, und dieser Rückimpuls geht über einen Bus 20 und wird von der CPU 11 ausgelesen.
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Nun wieder mit Bezug auf 1 sendet die numerische Steuervorrichtung 100 Parameter an die Roboter-Steuervorrichtung 400. Die Parameter entsprechen einer Auswahl eines Betriebsprogramms, das von der Roboter-Steuervorrichtung 400 ausgeführt werden soll, und/oder einer Verzweigungsverarbeitung des ausgewählten Betriebsprogramms, oder numerischen Daten, wie Variablen, die für den Arbeitsablauf und den Betrieb erforderlich sind. Die numerische Steuervorrichtung 100 umfasst eine Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit 110 und eine Empfangseinheit 120 sowie eine Signalzuordnungseinheit 140 (als Sendeeinheit).
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Die Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit 110 gibt einen später beschriebenen Bezeichnungsbildschirm an die Anzeige-/MDI-Einheit 70 aus, wobei es sich um einen Bildschirm zur Bezeichnung der Auswahl eines Betriebsprogramms für den Roboter 300 und/oder Parameter, die die Operationen des Betriebsprogramms einstellen, handelt. Hier sind die Parameter Informationen, die eine Auswahl eines Betriebsprogramms zum Steuern des Roboters 300 und/oder Operationen des Betriebsprogramms (Arbeitsablauf, numerische Daten, die beim Betrieb erforderlich sind, usw.) einstellen, wobei es sich zum Beispiel um Informationen, die die Greiferart des Roboters 300 (Einzelgreifer oder Doppelgreifer) einstellen, oder um Informationen handelt, die die Zahl und/oder Anordnungsposition eines Werkstücks einstellen, das von dem Roboter 300 behandelt werden soll.
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Die Empfangseinheit 120 nimmt die Einstellinformationen über eine Anweisungseingabe durch den Benutzer unter Verwendung der Anzeige-/MDI-Einheit 70 entsprechend der Anzeige des Bezeichnungsbildschirms an. Die Signalzuordnungseinheit 140 ordnet, basierend auf den Einstellinformationen, die von der Empfangseinheit 120 angenommen wurden, einen Parameter zu, der eine Auswahl eines Betriebsprogramms und/oder Operationen des Betriebsprogramms einstellt, und zwar als Signal, das von der Roboter-Steuervorrichtung 400 verwendet wird.
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Die Werkzeugmaschine 200 ist eine Werkzeugmaschine, die, basierend auf einem Betriebsbefehl, der von der numerischen Steuervorrichtung 100 ausgegeben wurde, eine vorbestimmte Bearbeitung vornimmt, wie das Schneiden an einem Werkstück, wie einem Bauteil. In der vorliegenden Ausführungsform führen die Werkzeugmaschine 200 und der Roboter 300 Arbeit in Kombination aus und arbeiten zusammen innerhalb des gleichen Arbeitsraums.
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Der Roboter 300 ist zum Beispiel ein 6-Achsen-Gelenkroboter und hat einen Greifer, der ein von der Werkzeugmaschine 200 bearbeitetes Werkstück oder ein Werkstück, an dem danach eine Bearbeitung vorzunehmen ist, greifen kann. Der Roboter 300 transportiert das Werkstück, zum Beispiel gemäß einem Betriebsbefehl, der von dem in der Roboter-Steuervorrichtung 400 eingestellten Betriebsprogramm erzeugt wird.
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Die Roboter-Steuervorrichtung 400 ist eine Vorrichtung, die eine vorbestimmte Operation, die von dem Roboter 300 auszuführen ist, durch Steuerung des Roboters 300 veranlasst. Die allgemeine Konfiguration der Roboter-Steuervorrichtung 400 ist im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie diejenige, die für die numerische Steuervorrichtung 100 in 2 erläutert wurde, mit Ausnahme der Verwendung eines Lehr-Steuerpults an Stelle der Anzeige-/MDI-Einheit 70; daher wird hier aufeine ausführliche Erläuterung verzichtet. Die Roboter-Steuervorrichtung 400 umfasst eine Empfangseinheit 410, eine Programmspeichereinheit 420 und eine Programmeinstelleinheit 430.
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Die Empfangseinheit 410 empfängt Parameter von der numerischen Steuervorrichtung 100. Die Programmspeichereinheit 420 ist ein Speicherbereich, der verschiedene Programme speichert, um die Roboter-Steuervorrichtung 400 dazu zu veranlassen, zu arbeiten. Die Programmspeichereinheit 420 speichert Betriebsprogramme entsprechend den Parametern, die von der Empfangseinheit 410 empfangen werden. Die Programmspeichereinheit 420 kann Betriebsprogramme im Voraus speichern, oder sie kann Betriebsprogramme über ein Netz von einem Server oder einer Cloud (nicht veranschaulicht) empfangen und speichern. Außerdem ist die Programmspeichereinheit 420 nicht auf das Speichern eines Betriebsprogramms begrenzt, sie kann vielmehr mehrere Betriebsprogramme speichern. Die Programmeinstelleinheit 430 stellt ein Betriebsprogramm basierend auf den empfangenen Parameter ein. Insbesondere verwendet die Programmeinstelleinheit 430 die empfangenen Parameter bei der Auswahl eines Betriebsprogramms, und sie verwendet sie bei Variablen-Einstelloperationen des Betriebsprogramms und in der Verzweigungsverarbeitung.
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Eine Zusammenfassung der jeweiligen Vorrichtungen des Herstellungssystems 1000 und die funktionellen Blöcke, die in der numerischen Steuervorrichtung 100 und der Roboter-Steuervorrichtung 400 enthalten sind, wurden vorstehend erläutert. Es ist anzumerken, dass jede der jeweiligen, in dem vorstehend erwähnten Herstellungssystem 100 enthaltenen Vorrichtungen durch Hardware, Software oder eine Kombination von diesen realisiert werden kann. Hier zeigt die Tatsache, dass sie durch eine Software realisiert ist, dass sie durch Computerauslesung und die Ausführung von Programmen realisiert ist. Als spezifisches Beispiel kann die numerische Steuervorrichtung 100 durch Aufnehmen einer Anwendungssoftware in eine allgemeine numerische Steuervorrichtung realisiert sein, um die vorliegende Ausführungsform zu realisieren. Außerdem kann die Roboter-Steuervorrichtung 400 durch Aufnehmen einer Anwendungssoftware in die allgemeine Steuervorrichtung des Roboters 300 realisiert sein, um die vorliegende Ausführungsform zu realisieren.
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Als nächstes werden spezifische Beispiele für die Ausführung einer Steuerung der Roboter-Steuervorrichtung 400 unter Verwendung der numerischen Steuervorrichtung 100 erläutert.
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(Spezifisches Beispiel 1)
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Das Spezifische Beispiel 1 ist ein Beispiel für die Bezeichnung der Art von Robotergreifer des Roboters 300 in der Roboter-Steuervorrichtung 400 von der numerischen Steuervorrichtung 100 aus. 3A zeigt einen Kontaktplan 501, der eine erste Verarbeitung zeigt, die von der PMC 16 der numerischen Steuervorrichtung 100 ausgeführt wird. Die in dem Kontaktplan 501 gezeigte Verarbeitung wird von der PLC-Software in der vorgenannten PMC 16 ausgeführt. Gemäß diesem Kontaktplan 501 werden ein Signal M1 der numerischen Steuervorrichtung 100 und ein Signal R1, das an die Roboter-Steuervorrichtung 400 gesendet wurde, als erste Verarbeitung zugeordnet. Hier sind das Signal M1 und das Signal R1 jeweils 1 Bit.
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3B zeigt einen Bezeichnungsbildschirm 502 zum Auswählen der Greiferart des Roboters 300. Der Bezeichnungsbildschirm 502 ist ein Bildschirm zum Bezeichnen der Greiferart als „einzeln“ oder „doppelt“. Die Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit 110 gibt den Bezeichnungsbildschirm 502 an die Anzeige-/MDI-Einheit 70 aus. Durch eine derartige Konfiguration nimmt die Empfangseinheit 120, da der Benutzer durch Bedienen der Anzeige-/MDI-Einheit 70 „einzeln“ oder „doppelt“ angibt, die bezeichneten Einstellinformationen („einzeln“ oder „doppelt“) an. Dann bestimmt die Signalzuordnungseinheit 140 das Signal M1 auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 anhand der Einstellinformationen gemäß der in dem Kontaktplan 501 gezeigten Verarbeitung und ordnet das Signal R1 (Parameter) auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 zu. Die Signalzuordnungseinheit 140 ordnet in dem Fall, dass die Einstellinformationen in diesem Fall „einzeln“ lauten, das Signal R1=0 zu. Außerdem ordnet die Signalzuordnungseinheit 140 in dem Fall, dass die Einstellinformationen „doppelt“ lauten, das Signal R1=1 zu.
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3C zeigt ein Betriebsprogramm 503, das in der Programmspeichereinheit 420 der Roboter-Steuervorrichtung 400 gespeichert ist. Hier soll das Herstellungssystem 1000 eine Konfiguration sein, in der das Betriebsprogramm 503 entsprechend dem Bezeichnungsbildschirm 502 im Voraus in der Programmspeichereinheit 420 gespeichert wird. Das Betriebsprogramm 503 inkorporiert als Verzweigungsverarbeitung im Voraus, ob ein Betrieb mit Einzelgreifer oder ein Betrieb mit Doppelgreifer ausgeführt werden soll, und zwar je nach Wert des Signals R1.
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Durch eine derartige Konfiguration wird die Roboter-Steuervorrichtung 400 so eingestellt, dass die Operationen des Roboters 300 basierend auf dem Signal R1 gesteuert werden, indem das Signal R1 während der Ausführung des Betriebsprogramms 503 in die Roboter-Steuervorrichtung 400 eingegeben wird. In diesem Beispiel wird sie gemäß der bedingten Verzweigungsverarbeitung des Betriebsprogramms 503, wenn das Signal R1=0, so eingestellt, dass ein Betrieb mit Einzelgreifer im Roboter 300 ausgeführt wird. Außerdem wird sie gemäß der bedingten Verzweigungsverarbeitung des Betriebsprogramms 503, wenn das Signal R1=1, so eingestellt, dass ein Betrieb mit Doppelgreifer im Roboter 300 ausgeführt wird.
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Basierend auf den Einstellinformationen, die über den Bezeichnungsbildschirm 502, der auf der Anzeige-/MDI-Einheit 70 der numerischen Steuervorrichtung 100 angezeigt wird, vom Benutzer auf diese Weise angenommen werden, bestimmt die numerische Steuervorrichtung 100 (Signalzuordnungseinheit 140) das Signal M1 auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 und führt die im Voraus eingestellte PLC-Software aus, wodurch das Signal R1 (Parameter) auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 zugeordnet wird. Dann wird während der Ausführung des Betriebsprogramms 503 das Signal R1 in die Roboter-Steuervorrichtung 400 eingegeben, und infolgedessen kann die numerische Steuervorrichtung 100 den Arbeitsablauf des Roboters 300 bestimmen.
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(Spezifisches Beispiel 2)
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Das Spezifische Beispiel 2 ist ein Beispiel für die Mitteilung der Zahl der unbearbeiteten Werkstücke in der Querrichtung an die Roboter-Steuervorrichtung 400 von der numerischen Steuervorrichtung 100 aus. Die Roboter-Steuervorrichtung 400 führt dadurch einen Transfer und dergleichen von Werkstücken nur anhand der Zahl der unbearbeiteten Werkstücke relativ zum Roboter 300 aus. 4A zeigt einen Zustand 510, in dem unbearbeitete Werkstücke in einem Rastermuster innerhalb eines Arbeitsraums platziert sind. 4B zeigt einen Kontaktplan 511, der eine zweite Verarbeitung zeigt, die von der PMC 16 der numerischen Steuervorrichtung 100 ausgeführt wird. Gemäß diesem Kontaktplan 511 werden das Signal Mi der numerischen Steuervorrichtung 100 und das Signal Ri, das an die Roboter-Steuervorrichtung 400 zu senden ist, als zweite Verarbeitung zugeordnet. Hier ist i eine ganze Zahl von 0 bis 7.
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4C zeigt einen Bezeichnungsbildschirm 512 zur Eingabe der Zahl von unbearbeiteten Werkstücken in Querrichtung. Die Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit 110 gibt den Bezeichnungsbildschirm 512 an die Anzeige-/MDI-Einheit 70 aus. Durch eine derartige Konfiguration bedient der Benutzer die Anzeige-/MDI-Einheit 70, um die Zahl durch ein numerisches Zeichen zu bezeichnen; daher nimmt die Empfangseinheit 120 die bezeichneten Einstellinformationen (Zahl von unbearbeiteten Werkstücken in Querrichtung) an. Dann bestimmt die Signalzuordnungseinheit 140 das Signal Mi auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 anhand der Einstellinformationen (Zahl von unbearbeiteten Werkstücken in Querrichtung) gemäß der in dem Kontaktplan 511 gezeigten Verarbeitung und ordnet das Signal Ri auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 zu. Die Signalzuordnungseinheit 140 erstellt in diesem Beispiel die Einstellinformationen (Zahl von unbearbeiteten Werkstücken in Querrichtung) in Binärziffern und ordnet sie als Signal Mi (0≤i≤7) von 1 Byte (= 8 Bit) zu. Zum Beispiel lauten in dem Fall, in dem „5“ als Einstellinformationen (Zahl von unbearbeiteten Werkstücken in Querrichtung) bezeichnet ist, wie in dem in 4C gezeigten Beispiel, die Binärziffern 00000101. Aus diesem Grund kann die Signalzuordnungseinheit 140 dem Signal R5 und dem Signal R7 die 1 zuordnen, und vom Signal R0 bis zum Signal R4 und dem Signal R6 auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 jeweils die 0 zuordnen, und zwar durch Zuordnung der 1 zum Signal M5 und zum Signal M7, und der 0 vom Signal M0 bis zum Signal M4 und dem Signal M6.
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4D zeigt ein Betriebsprogramm 513, das in der Programmspeichereinheit 420 der Roboter-Steuervorrichtung 400 gespeichert ist. Dieses Betriebsprogramm 513 dient zur Einstellung des Dezimalziffernwertes in der R[2] durch den Wert eines Signals Ri, das durch die Eingabe von Binärziffern angezeigt wird. Die Verarbeitung unter Verwendung dieser Variablen wird im Voraus in das Betriebsprogramm 513 eingebracht. Durch eine derartige Konfiguration wird die Roboter-Steuervorrichtung 400 so eingestellt, dass die Operationen des Roboters 300 basierend auf dem Signal Ri gesteuert werden, indem das Signal Ri in das Betriebsprogramm 513 in die Roboter-Steuervorrichtung 400 eingegeben wird. In diesem Beispiel wird in der Roboter-Steuervorrichtung 400 dadurch, dass Binärziffern, die durch das Signal Ri angezeigt werden, in die Variable des Betriebsprogramms 513 eingegeben werden, die Zahl der unbearbeiteten Werkstücke in Querrichtung, die auf dem Bezeichnungsbildschirm bezeichnet ist, in der R[2] eingestellt. Die Roboter-Steuervorrichtung 400 wird dadurch, dass das von den Einstellinformationen zugeordnete Signal während der Ausführung des Betriebsprogramms 513 eingegeben wird, so eingestellt, dass die Verarbeitung der unbearbeiteten Werkstücke proportional zur Zahl der unbearbeiteten Werkstücke relativ zu den Robotern 300 ausgeführt wird.
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Auf diese Weise bestimmt die numerische Steuervorrichtung 100 (Signalzuordnungseinheit 140), basierend auf den Einstellinformationen, die über den auf der Anzeige-/MDI-Einheit 70 der numerischen Steuervorrichtung 100 angezeigten Bezeichnungsbildschirm 512 vom Benutzer angenommen werden, das Signal Mi auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 und führt die im Voraus eingestellte PLC-Software aus, wodurch das Signal Ri (Parameter) auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 von dem Signal Mi auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 zugeordnet wird. Dann wird während der Ausführung des Betriebsprogramms 513 das Signal Ri (Parameter) von der Roboter-Steuervorrichtung 400 eingegeben, und infolgedessen kann die numerische Steuervorrichtung 100 das Einstellen der numerischen Werte ausführen, was die Eingabe in die Roboter-Steuervorrichtung 400 erfordert.
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(Spezifisches Beispiel 3)
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Das Spezifische Beispiel 3 ist ein Beispiel, zu dem man durch Kombinieren des Spezifischen Beispiels 1 mit dem Spezifischen Beispiel 2 gelangt und welches bei der tatsächlichen Arbeit vom Roboter 300 verwendet werden kann. Im Spezifischen Beispiel 2 wird durch Bezeichnen der Zahl von unbearbeiteten Werkstücken in Querrichtung von der numerischen Steuervorrichtung 100 aus die Zahl von unbearbeiteten Werkstücken in Querrichtung im Betriebsprogramm 513 der Roboter-Steuervorrichtung 400 eingestellt. In dem Fall, in dem der Roboter 300 tatsächlich die Verarbeitung an unbearbeiteten Werkstücken ausführt, sind jedoch die Informationen einfach der Zahl in Querrichtung nicht ausreichend, und Informationen, wie die Anordnungsform von Werkstücken und der Anordnungsintervall zwischen Werkstücken usw., sind auch erforderlich.
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5A zeigt einen Kontaktplan 521, der eine dritte Verarbeitung zeigt, die von der PMC 16 der numerischen Steuervorrichtung 100 auszuführen ist. Gemäß diesem Kontaktplan 521 werden das Signal Mji der numerischen Steuervorrichtung 100 und das Signal Rji, das an die Roboter-Steuervorrichtung 400 zu senden ist, als dritte Verarbeitung zugeordnet. Hier sind i und j jeweils ganze Zahlen von 0 bis 7. 5B zeigt eine Zuordnungstabelle 525, in der das Signal Mji auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 und das Signal Rji auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 für jeden Einstellpunkt zugeordnet sind. Da ein Teil der Einstellinformationen in Dezimalziffern ausgedrückt wird, wandelt die Signalzuordnungseinheit 140 die Dezimalziffern der Einstellinformationen in Binärziffern um und ordnet das Signal Mji als Signal Rji zu.
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6A und 6B zeigen den Bezeichnungsbildschirm 522a und den Bezeichnungsbildschirm 522b entsprechend den Einstellpunkten von 5B. Die Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit 110 gibt den Bezeichnungsbildschirm 522a und den Bezeichnungsbildschirm 522b an die Anzeige-/MDI-Einheit 70 aus. Durch eine derartige Konfiguration bezeichnet der Benutzer Informationen entsprechend verschiedenen Einstellpunkten an Stellen entsprechend dem Bezeichnungsbildschirm 522a und dem Bezeichnungsbildschirm 522b über die Anzeige-/MDI-Einheit 70. Wenn dies erledigt ist, nimmt die Empfangseinheit 120 die bezeichneten Einstellinformationen (Informationen entsprechend den verschiedenen Einstellpunkten) an. Dann bestimmt die Signalzuordnungseinheit 140 das Signal Mji auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 von den Einstellinformationen (Informationen entsprechend den verschiedenen Einstellpunkten) gemäß der Verarbeitung, die in dem Kontaktplan 521 (siehe 5A) gezeigt ist, und ordnet das Signal Rji auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 zu (siehe 5B).
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Durch eine derartige Konfiguration wird das Signal Rji während der Ausführung des Betriebsprogramms 523 aus 7 in die Roboter-Steuervorrichtung 400 eingegeben, wodurch die Roboter-Steuervorrichtung 400 so eingestellt wird, dass sie den Betrieb des Roboters 300 basierend auf dem Signal Rji steuert.
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Die Roboter-Steuervorrichtung 400 führt, wenn das Betriebsprogramm 523 gestartet wird, zunächst ein Hauptprogramm 523a aus. Wenn dies erfolgt ist, ruft die Roboter-Steuervorrichtung 400 ein SETUP-Programm 523b auf (Schritt ST1). Die Roboter-Steuervorrichtung 400 führt, wenn eine einfache Roboter-Einstellung in dem SETUP-Programm 523b AN ist (siehe 6A), die Verarbeitung der Bestimmung von Werten einer R[1] und R[2] aus, wobei es sich um Registervariablen handelt (Schritt ST2), und sie führt die Verarbeitung der Umwandlung von Binärziffern zu Dezimalziffern aus, die die Werte der R[3] bis R[4] bestimmen, wobei es sich um Registervariablen handelt (Schritt ST3).
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Hier wird dadurch, dass der Wert des Signals R2i (0≤i≤7), der in Binärziffern angezeigt ist, in die R[3] eingegeben wird, in ähnlicher Weise wie im Spezifischen Beispiel 2, die uframe_num, die in dem Bezeichnungsbildschirm 522a bezeichnet ist, eingestellt. In ähnlicher Weise wird dadurch, dass die Werte der Signale R3i, R4i, R5i, R6i und R7i (0≤i≤7), die in Binärziffern angezeigt sind, in die R[4], R[5], R[6], R[7] bzw. R[8] eingegeben werden, die utool_num, die Längs-Werkstückzahl, die Quer-Werkstückzahl, der vertikale Rasterabstand und der horizontale Rasterabstand, die auf den Bezeichnungsbildschirmen 522a bzw. 522b angegeben sind, eingestellt.
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Danach kehrt die Roboter-Steuervorrichtung 400 zum Hauptprogramm 523a zurück und wählt das Aufrufen eines JOBs aus der Greiferart und der Art des Platzierens des unbearbeiteten Werkstücks aus, wobei es sich um Werte handelt, die vom SETUP-Programm 523b im Hauptprogramm 523a bestimmt werden (Schritt ST4). In dem in 7 gezeigten Beispiel wird das JOB-Programm 523c von JOB4 ausgewählt. Die Roboter-Steuervorrichtung 400 kann den Betrieb des Roboters 300 basierend auf der Längs-Werkstückzahl, der Quer-Werkstückzahl, dem vertikalen Rasterabstand und dem horizontalen Rasterabstand bestimmen, welche in die R[5], R[6], R[7] und R[8] in dem so ausgewählten JOB-Programm 523c eingestellt werden (Schritte ST5 und ST6). Bei dieser Verarbeitung wird die Roboter-Steuervorrichtung 400 dadurch, dass das Signal Rji, das durch die Einstellinformationen zugeordnet wird, während der Ausführung des Betriebsprogramms 523 eingegeben wird, so eingestellt, dass sie eine Verarbeitung an den unbearbeiteten Werkstücken gemäß der Greiferart und der Art der Platzierung der unbearbeiteten Werkstücke relativ zum Roboter 300 ausführt.
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Basierend auf den Einstellinformationen (Informationen entsprechend verschiedenen Einstellpunkten), die über die auf der Anzeige-/MDI-Einheit 70 der numerischen Steuervorrichtung 100 angezeigten Bezeichnungsbildschirme 522a und 522b auf diese Weise vom Benutzer angenommen werden, bestimmt die numerische Steuervorrichtung 100 (Signalzuordnungseinheit 140) das Signal Mji auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 und führt die im Voraus eingestellte PLC-Software aus, wodurch das Signal Rji (Parameter) auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 von dem Signal Mji auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 zugeordnet wird. Dann wird das Signal Rji (Parameter) durch die Roboter-Steuervorrichtung 400 während der Ausführung des Betriebsprogramms 523 eingegeben, und infolgedessen kann die numerische Steuervorrichtung 100 eine Auswahl der Verzweigungsverarbeitung innerhalb des Betriebsprogramms 523 vornehmen und/oder numerische Werte, die in Variablen zum Einstellen der Operationen des Betriebsprogramms 523 notwendig sind, in die Roboter-Steuervorrichtung 400 eingeben. Es ist anzumerken, dass das Spezifische Beispiel 3 auch die Art der Platzierung der bearbeiteten Werkstücke, zusätzlich zu der Greiferart und der Art der Platzierung der unbearbeiteten Werkstücke, einschließen kann.
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(Spezifisches Beispiel 4)
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Das Spezifische Beispiel 4 ist ein Beispiel, das die Greiferart des Roboters 300 in der Roboter-Steuervorrichtung 400 von einer numerischen Steuervorrichtung 100-2 bezeichnet. Im Spezifischen Beispiel 4 wird die erste Verarbeitung in ähnlicher Weise wie im Spezifischen Beispiel 1 ausgeführt, und die Roboter-Steuervorrichtung 400 führt das Betriebsprogramm 503 (siehe 3C) aus, das im Spezifischen Beispiel 1 veranschaulicht ist. Hier unterscheidet es sich vom Spezifischen Beispiel 1 darin, dass die numerische Steuervorrichtung 100-2 einen Schalter S1 an Stelle eines Bezeichnungsbildschirms verwendet.
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8A ist ein Wirkungsplan der numerischen Steuervorrichtung 100-2. Die numerische Steuervorrichtung 100-2 ist, im Vergleich zur numerischen Steuervorrichtung 100 (siehe 1), ähnlich der numerischen Steuervorrichtung 100, außer dass sie den Schalter S1 und nicht die Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit 110 einschließt. Der Schalter S1 ist eine Hardware zur Bezeichnung der Greiferart des Roboters 300. 8B zeigt einen Schaltplan 531, der die Logikschaltung der numerischen Steuervorrichtung 100-2 darstellt. Gemäß diesem Schaltplan 531 werden als erste Verarbeitung der in 8C gezeigte Schalter S1, der in der numerischen Steuervorrichtung 100-2 enthalten ist, und das Signal R1, das an die Roboter-Steuervorrichtung 400 zu senden ist, zugeordnet.
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Der in 8C gezeigte Schalter S1 ist eine Gliedschaltung zwischen AN und AUS. Die Empfangseinheit 120 empfängt, basierend auf dem AN/AUS-Betrieb des Schalters S1, die Information, dass der Strom AN oder AUS ist. Die Signalzuordnungseinheit 140 ordnet das AN/AUS von Strom basierend auf dem Betrieb des Schalters S1 auf AN/AUS als Signal R1 zu.
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In diesem Beispiel ist als Greiferart des Roboters 300 durch AN des Schalters S1 „doppelt“ bezeichnet, und durch AUS des Schalters S1 „einzeln“ bezeichnet.
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Wie vorstehend erwähnt wurde, ist das Betriebsprogramm 503 in der Programmspeichereinheit 420 der Roboter-Steuervorrichtung 400 gespeichert. Ob das Betriebsprogramm 503 einen Betrieb mit Einzelgreifer oder einen Betrieb mit Doppelgreifer gemäß dem Wert des Signals R1 ausführt, wird im Voraus als Verzweigungsverarbeitung inkorporiert. Durch eine derartige Konfiguration wird dadurch, dass das Signal R1 während der Ausführung dieses Betriebsprogramms 503 (siehe 3C) in die Roboter-Steuervorrichtung 3 eingegeben wird, die Roboter-Steuervorrichtung 400 so eingestellt, dass sie den Betrieb des Roboters 300 basierend auf dem Signal R1 steuert. Die Verarbeitung danach ist ähnlich derjenigen, die im Spezifischen Beispiel 1 erläutert wurde.
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Auf diese Weise ordnet die numerische Steuervorrichtung 100-2 das Signal R1 (Parameter) auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 gemäß dem AN/AUS des Stroms gemäß der Bedienung durch den Benutzer des Schalters S1 der numerischen Steuervorrichtung 100-2 zu. Dann wird das Signal R1 durch die Roboter-Steuervorrichtung 400 eingegeben, und infolgedessen kann die numerische Steuervorrichtung 100-2 den Arbeitsablauf des Roboters 300 bestimmen.
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(Spezifisches Beispiel 5)
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Das Spezifische Beispiel 5 ist ein Beispiel für das Bezeichnen der Greiferart des Roboters 300 in der Roboter-Steuervorrichtung 400 von einer numerischen Steuervorrichtung 100-3 aus. Im Spezifischen Beispiel 5 sendet die numerische Steuervorrichtung 100-3 ein in dem Speicher enthaltenes Betriebsprogramm 543a an die Roboter-Steuervorrichtung 400 und führt das Betriebsprogramm 543a mit der Roboter-Steuervorrichtung 400 aus. 9A ist ein Wirkungsplan der numerischen Steuervorrichtung 100-3. Im Vergleich zur numerischen Steuervorrichtung 100 (siehe 1) weist die numerische Steuervorrichtung 100-3 ferner eine Programmerfassungseinheit 130 auf.
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Die Programmerfassungseinheit 130 erfasst das Betriebsprogramm 543a entsprechend Einstellinformationen, die von der Empfangseinheit 120 angenommen wurden, und sendet das Betriebsprogramm 543a an die Roboter-Steuervorrichtung 400. Das Betriebsprogramm 543a, das von der Roboter-Steuervorrichtung 400 verwendet wird, wird in der Speichereinheit (zum Beispiel dem CMOS-Speicher 14 usw.) der numerischen Steuervorrichtung 100 gespeichert. Wie in 9B gezeigt ist, sind in der Speichereinheit der numerischen Steuervorrichtung 100 mehrere verschiedene Betriebsprogramme 543 gespeichert. Es ist anzumerken, dass das Betriebsprogramm 543 in einem Dateiserver, einer Cloud oder dergleichen gespeichert werden kann, die über das Netz N zugänglich sind.
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In diesem Beispiel ist die Verarbeitung, die von der PMC 16 der numerischen Steuervorrichtung 100 ausgeführt wird, ähnlich der ersten Verarbeitung (Verarbeitung gemäß Kontaktplan 501, der in 3A gezeigt ist). Außerdem ist der Bezeichnungsbildschirm ähnlich dem Bezeichnungsbildschirm 502, der in 3B gezeigt und im Spezifischen Beispiel 1 erläutert ist. Wenn der Benutzer zum Beispiel auf dem Bezeichnungsbildschirm „doppelt“ bezeichnet, nimmt die Empfangseinheit 120 die bezeichneten Einstellinformationen an.
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Als nächstes erfasst die Programmerfassungseinheit 130 von der Speichereinheit in der numerischen Steuervorrichtung 100 das Betriebsprogramm 543a entsprechend als „doppelt“, welches die Einstellinformationen sind, die von der Empfangseinheit 120 angenommen wurden, und sendet das Betriebsprogramm 543a an die Roboter-Steuervorrichtung 400. Die Empfangseinheit 410 der Roboter-Steuervorrichtung 400 empfängt das Betriebsprogramm 543a. Dann speichert die Programmeinstelleinheit 430 das Betriebsprogramm 543a in der Speichereinheit der Roboter-Steuervorrichtung 400. Die anschließende Verarbeitung der Signalzuordnungseinheit 140 ist ähnlich wie im Spezifischen Beispiel 1, und somit wird auf eine Erläuterung von dieser verzichtet. Es ist anzumerken, dass Vorgenanntes die Verarbeitung des Sendens des Signals R1 als Verarbeitung gemäß demselben Kontaktplan wie im Spezifischen Beispiel 1 zeigt. Wenn jedoch keine Verzweigungsverarbeitung, keine Variablen usw. gemäß den Parametern im Betriebsprogramm vorliegen, kann einfach das Betriebsprogramm 543a an die Roboter-Steuervorrichtung 400 gesendet werden.
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Auf diese Weise erfasst die numerische Steuervorrichtung 100-3 das Betriebsprogramm 543a, das von der Roboter-Steuervorrichtung 400 ausgeführt werden soll, gemäß der Bedienung der Anzeige-/MDI-Einheit 70. Dann wird das Betriebsprogramm 543a von der numerischen Steuervorrichtung 100-3 an die Roboter-Steuervorrichtung 400 gesendet.
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Gemäß dem Vorstehenden wählt die Roboter-Steuervorrichtung 400 in dem Herstellungssystem 1000 dadurch, dass die numerische Steuervorrichtung 100 einen Parameter an die Roboter-Steuervorrichtung 400 als Signal sendet, ein Betriebsprogramm basierend auf dem empfangenen Signal aus und/oder gibt numerische Werte in Variablen des Betriebsprogramms ein, um den Roboter 300 zum Arbeiten zu veranlassen. Mit anderen Worten kann der Benutzer das Einstellen in der Roboter-Steuervorrichtung 400 von der numerischen Steuervorrichtung 100 aus ausführen. Folglich ist es, selbst wenn der Benutzer in der Bedienung der Roboter-Steuervorrichtung 400 unerfahren ist, nützlich, da die Bedienung von der numerischen Steuervorrichtung 100 aus ausgeführt werden kann. Außerdem kann die Einstellung dieser einfach vom Benutzer eingegeben werden, da sie vom Bezeichnungsbildschirm oder durch Eingabe von Zahlen ausgewählt wird.
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Ferner erfolgt in der vorliegenden Ausführungsform durch Zuordnen von Signalen zwischen der Werkzeugmaschinenseite (numerische Steuervorrichtung 100) und der Roboterseite (Roboter-Steuervorrichtung 400) unter Verwendung von PLC-Software oder einer Logikschaltung eine Konfiguration, die eine Auswahl eines Betriebsprogramms des Roboters 300 und/oder Parameter sendet, die den Betrieb des Betriebsprogramms einstellen. Durch eine derartige Konfiguration ist es möglich, die vorliegende Erfindung mit einer bestehenden Konfiguration zu realisieren, ohne dass die Zugabe oder Modifikation einer besonderen Konfiguration an der Werkzeugmaschine (numerischen Steuervorrichtung 100) und am Roboter (Roboter-Steuervorrichtung 400) erforderlich ist. Außerdem ist es durch Einsetzen der Zuordnung eines Signals gemäß der PLC-Software oder einer Logikschaltung, mit deren Handhabung die Fachleute auf dem Gebiet vertraut sind, einem Fachmann, der an die Handhabung einer Werkzeugmaschine (numerische Steuervorrichtung 100) gewöhnt ist, möglich, die vorliegende Erfindung einfach umzusetzen. Durch Einstellen, oder Einstellen und Ändern, der PLC-Software oder der Logikschaltung ist es möglich, jegliche Parameter auf der Roboterseite (Roboter-Steuervorrichtung 400) von der Werkzeugmaschinenseite (numerische Steuervorrichtung 100) aus einzustellen, und somit sind eine Systemänderung und -erweiterung sehr einfach, und außerdem kann eine Systemänderung kostengünstig vorgenommen werden.
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Das Programm, einschließlich des Betriebsprogramms, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann unter Verwendung von verschiedenen Arten von nicht vorübergehenden, computerlesbaren Medien gespeichert und Computern zugeführt werden. Die nicht vorübergehenden, computerlesbaren Medien umfassen verschiedene Arten von fassbaren Speichermedien. Beispiele für nicht vorübergehende, computerlesbare Medien umfassen magnetische Medien (zum Beispiel Floppy-Disks, Magnetbänder, ein Festplattenlaufwerk), magnetooptische Aufzeichnungsmedien (zum Beispiel eine magnetooptische Diskette), CD-ROM (Read Only Memory), CD-R, CD-R/W und einen Halbleiterspeicher (zum Beispiel Masken-ROM, PROM (programmierbarer ROM), EPROM (löschbarer PROM), Flash-ROM, RAM (Direktzugriffspeicher). Außerdem können die Programme einem Computer über verschiedene Arten von vorübergehenden, computerlesbaren Medien zugeführt werden. Beispiele für vorübergehende, computerlesbare Medien umfassen elektrische Signale, optische Signale und elektromagnetische Wellen. Die vorübergehenden, computerlesbaren Medien können einem Computer Programme über drahtgebundene Kommunikationswege zuführen, wie elektrische Drähte und Lichtleiter, oder über einen drahtlosen Kommunikationsweg.
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Außerdem ist die vorgenannte Ausführungsform eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; sie soll jedoch nicht den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nur auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform beschränken, und eine Implementierung in Formen, zu denen man durch Ausführen verschiedener Modifikationen eines Schutzbereichs gelangt, der nicht vom Wesen der vorliegenden Erfindung abweicht, ist möglich.
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(Modifiziertes Beispiel 1)
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In der vorgenannten Ausführungsform wird eine Konfiguration, in der die numerische Steuervorrichtung eine Werkzeugmaschine steuert, erläutert; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die numerische Steuervorrichtung kann eine Vorrichtung sein, die mehrere Werkzeugmaschinen steuert. Außerdem kann die Roboter-Steuervorrichtung auch eine Vorrichtung sein, die mehrere Roboter steuert. Ferner können mehrere der numerischen Steuervorrichtungen und mehrere Roboter-Steuervorrichtungen über ein Netz verbunden sein.
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(Modifiziertes Beispiel 2)
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In der vorgenannten Ausführungsform ist diese als eine Konfiguration erläutert, in der die numerische Steuervorrichtung und die Werkzeugmaschine separate Vorrichtungen sind, und sie wird als eine Konfiguration erläutert, in der der Roboter und die Roboter-Steuervorrichtung separate Vorrichtungen sind; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es kann sich um eine Konfiguration handeln, in der die Werkzeugmaschine mit der numerischen Steuervorrichtung ausgestattet wird, und um eine Konfiguration, bei der der Roboter mit der Roboter-Steuervorrichtung ausgestattet wird.
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(Modifiziertes Beispiel 3)
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In der vorgenannten Ausführungsform wird eine Konfiguration, in der ein Betriebsprogramm im Voraus in der Roboter-Steuervorrichtung gespeichert wird, als Beispiel erläutert; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es können mehrere Betriebsprogramme in der Roboter-Steuervorrichtung gespeichert werden, und sie kann dafür ausgelegt sein, in der Lage zu sein, ein Betriebsprogramm gemäß einem Parameter auszuwählen. In diesem Fall kann sie zum Beispiel dafür ausgelegt sein, das Betriebsprogramm gemäß der Anzahl der Parameter auszuwählen.
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(Modifiziertes Beispiel 4)
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In den vorgenannten Spezifischen Beispielen der Ausführungsform wird zunächst ein Parameter zur Einstellung der Auswahl des Betriebsprogramms des Roboters und/oder von Operationen des Betriebsprogramms in das Signal M auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 umgewandelt, danach wird das Signal M auf der Seite der numerischen Steuervorrichtung 100 dem Signal R auf der Seite der Roboter-Steuervorrichtung 400 gemäß einer PLC-Software oder einer Logikschaltung, wie einem Schalter, zugeordnet, wodurch dieser Parameter von der numerischen Steuervorrichtung 100 an die Roboter-Steuervorrichtung 400 gesendet wird; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann sie dafür ausgelegt sein, diesen Parameter über ein Netz an die Roboter-Steuervorrichtung zu senden, zum Beispiel als Sendeeinheit der numerischen Steuervorrichtung. In diesem Fall kann die Roboter-Steuervorrichtung dafür ausgelegt sein, diesen Parameter zu empfangen, und dann fügt eine Programmeinstelleinheit diesen somit empfangenen Parameter in das Betriebsprogramm ein. Durch eine derartige Konfiguration ist es möglich, ähnliche Wirkungen wie bei den Spezifischen Beispielen der Ausführungsformen auszuüben.
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Bezugszeichenliste
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- 100, 100-2, 100-3
- numerische Steuervorrichtung
- 110
- Bezeichnungsbildschirm-Ausgabeeinheit
- 120
- Empfangseinheit
- 130
- Programmerfassungseinheit
- 140
- Signalzuordnungseinheit
- 200
- Werkzeugmaschine
- 300
- Roboter
- 400
- Roboter-Steuervorrichtung
- 410
- Empfangseinheit
- 420
- Programmspeichereinheit
- 430
- Programmeinstelleinheit
- 1000
- Herstellungssystem
