JP2017016228A - 工作機械とロボット間の干渉チェックシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】工作機械側の先行時間とロボットの先行時間の同期性を確保した干渉チェック機能を備えた数値制御装置を提供すること。【解決手段】本発明の干渉チェックシステムは、数値制御装置とロボットコントローラとの間で、ロボットの補間周期毎の位置情報をインデックスと関連付けて記録した補間レベル移動データを共有し、数値制御装置が、NCプログラムから先読みブロック指令データを読み出す先読み手段と、次に干渉チェックを行う先行時間を算出する先行時間算出部と、干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における機械が備える軸の先行位置である機械先行位置を算出する機械先行位置算出部と、補間レベル移動データに基づいて、干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記ロボットの先行位置であるロボット先行位置を算出するロボット先行位置算出部とを備えることを特徴とする。【選択図】図2
Description
本発明は、工作機械とロボット間の干渉チェックシステムに関する。
工作機械とロボットを融合させ、加工物の着脱などにロボットを使用する機械が増加している。ロボットは、加工物の着脱時に工作機械内部に侵入するため、工作機械とロボット間の干渉チェックを行いたいという要望がある。
工作機械では、特許文献1および2に記載された技術を用いて数値制御装置が先行位置を出力し、その情報を元に干渉チェックを行うことで、干渉前に機械を停止させることが可能である。またロボット同士では、特許文献3に記載された技術によりロボットの教示プログラムを先読みすることで、干渉チェックを行う技術がある。
これら従来技術を用いて工作機械とロボットの干渉チェックを行うためには、工作機械を制御する数値制御装置で先行位置を出力するための特許文献1および2の技術を使用すると同時に、ロボット側で先行位置を出力し、数値制御装置とロボットコントローラそれぞれから出力された先行位置に基づいて干渉チェックを行う必要がある。
しかしながら、工作機械を1台のロボットと仮定して特許文献3の技術を適用した場合、ロボット側では工作機械を制御する数値制御装置から教示プログラム相当の情報としてNCプログラムを取得できるものの、工作機械を制御するNCプログラムは、数値制御装置上で行われる補間の種類、先読みバッファ内の先読み状態や先読みを抑制する指令など、により先行位置を算出するための先行時間が動的に変動するため、工作機械の先行時間に合わせたロボットの先行位置を算出することが困難であるという問題が発生し、干渉チェックを行うことができない。
また、逆に工作機械を制御する数値制御装置側で、ロボットの教示プログラムを取得したとしても、やはり補間の種類、先読みバッファ内の先読み状態や先読みを抑制する指令など、により先行位置を算出するための先行時間が動的に変動するため、ロボットの先行時間に合わせた工作機械の先行位置を算出することは困難である。
また、逆に工作機械を制御する数値制御装置側で、ロボットの教示プログラムを取得したとしても、やはり補間の種類、先読みバッファ内の先読み状態や先読みを抑制する指令など、により先行位置を算出するための先行時間が動的に変動するため、ロボットの先行時間に合わせた工作機械の先行位置を算出することは困難である。
そこで本発明の目的は、工作機械側の先行時間とロボットの先行時間の同期性を確保した干渉チェック機能を備えた数値制御装置を提供することである。
本発明では、オフラインプログラミング装置などを使用してあらかじめロボット側、または工作機械側のプログラムを解析し、その移動情報をインデックス付きの補間レベル移動データとして作成した上で、当該補間レベル移動データを数値制御装置とロボットコントローラとの間で共有して、ロボットコントローラの移動開始指令を数値制御装置側で、または数値制御装置側の移動開始指令をロボットコントローラ側で行うようにすることにより上記問題を解決する。
そして、本願の請求項1に係る発明は、NCプログラムからの指令に基づいて機械が備える軸を駆動制御する数値制御装置と、教示プログラムからの指令に基づいてロボットを制御するロボットコントローラと、前記機械と前記ロボットとの干渉をチェックする干渉チェック装置と、を備えたシステムにおいて、前記数値制御装置と前記ロボットコントローラとは、前記ロボットの補間周期毎の位置情報をインデックスと関連付けて記録した補間レベル移動データを共有しており、前記数値制御装置は、前記NCプログラムから先読みブロック指令データを読み出す先読み手段と、次の先行位置を算出するための先行時間を算出する先行時間算出部と、前記干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記機械が備える軸の先行位置である機械先行位置を算出する機械先行位置算出部と、前記補間レベル移動データに基づいて、前記干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記ロボットの先行位置であるロボット先行位置を算出するロボット先行位置算出部と、を備え、前記干渉チェック装置は、前記機械先行位置と前記ロボット先行位置とに基づいて前記機械と前記ロボットとの干渉チェックを行う、ことを特徴とする干渉チェックシステムである。
本願の請求項2に係る発明は、前記数値制御装置は、前記NCプログラムに含まれるロボット移動指令に基づいて、前記ロボットに対して移動開始を指令するロボット移動指令手段を備え、前記ロボット先行位置算出部は、前記ロボット移動指令手段による前記ロボットへの移動開始指令時刻と、前記補間レベル移動データと、前記先行時間とに基づいて前記ロボット先行位置を算出する、ことを特徴する請求項1に記載の干渉チェックシステムである。
本願の請求項3に係る発明は、前記数値制御装置は、前記ロボットコントローラから取得または通知された、前記ロボットの現在位置を示すインデックスと、前記ロボットの移動状態を含む前記ロボットの状態情報を記憶し、前記ロボット先行位置算出部は、前記状態情報と、前記補間レベル移動データと、前記先行時間とに基づいて前記ロボット先行位置を算出する、ことを特徴する請求項1または2に記載の干渉チェックシステムである。
本願の請求項4に係る発明は、NCプログラムからの指令に基づいて機械が備える軸を駆動制御する数値制御装置と、教示プログラムからの指令に基づいてロボットを制御するロボットコントローラと、前記機械と前記ロボットとの干渉をチェックする干渉チェック装置と、を備えたシステムにおいて、前記数値制御装置と前記ロボットコントローラとは、前記機械の補間周期毎の位置情報をインデックスと関連付けて記録した補間レベル移動データを共有しており、前記ロボットコントローラは、前記教示プログラムから先読みブロック指令データを読み出す先読み手段と、次の先行位置を算出するための先行時間を算出する先行時間算出部と、前記干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記ロボットが備える軸の先行位置であるロボット先行位置を算出するロボット先行位置算出部と、前記補間レベル移動データに基づいて、前記干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記機械の先行位置である機械先行位置を算出する機械先行位置算出部と、を備え、前記干渉チェック装置は、前記ロボット先行位置と前記機械先行位置とに基づいて前記ロボットと前記機械との干渉チェックを行う、ことを特徴とする干渉チェックシステムである。
本願の請求項5に係る発明は、前記ロボットコントローラは、前記数値制御装置から取得または通知された、前記機械の現在位置を示すインデックスを含む前記機械の状態情報を記憶し、前記機械先行位置算出部は、前記状態情報と、前記補間レベル移動データと、前記先行時間とに基づいて前記機械先行位置を算出する、ことを特徴する請求項4に記載の干渉チェックシステムである。
本発明によれば、数値制御装置またはロボットコントローラにおいて、補間の種類、先読みバッファ内の先読み状態や先読みを抑制する指令ごとに先行位置を算出するための先行時間が動的に変動するような状況であっても、変動した先行時間で相手側の先行位置を算出することが可能になるため、工作機械とロボットとの同期した先行位置を算出することが可能になる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態における干渉チェックシステムの概略図である。
図1に示す干渉チェックシステムでは、工作機械400とロボット360による加工制御を開始する前に、事前にオフラインプログラミング装置600などを使用してロボットコントローラ300上で実行されるプログラムを解析し、該プログラムによるロボット360の移動情報をインデックス付きの補間レベル移動データとして作成しておく。そして、作成した当該補間レベル移動データを数値制御装置100とロボットコントローラ300で共有し、ロボット360の移動開始指令を数値制御装置100側で行うようにする。
図1に示す干渉チェックシステムでは、工作機械400とロボット360による加工制御を開始する前に、事前にオフラインプログラミング装置600などを使用してロボットコントローラ300上で実行されるプログラムを解析し、該プログラムによるロボット360の移動情報をインデックス付きの補間レベル移動データとして作成しておく。そして、作成した当該補間レベル移動データを数値制御装置100とロボットコントローラ300で共有し、ロボット360の移動開始指令を数値制御装置100側で行うようにする。
加工プログラムに基づく加工制御の際には、数値制御装置100は先行位置の算出中に加工プログラム内にロボット360への移動開始指令があることを検出すると、ロボットコントローラ300との間で共有しているロボット360の補間レベル移動データに基づき、工作機械400の先行位置と合わせてロボット360の先行位置を算出する。
一方で、ロボットコントローラ300は数値制御装置100からの移動開始指令を受けたら、数値制御装置100と共有しているロボット360の補間レベル移動データに基づき、アームのたわみを考慮した補正や、重力補正などを加味してロボット360の動作を該補間レベル移動データが示す位置となるよう制御を行う。そのため、数値制御装置100との間で共有しているロボット360の補間レベルの位置と実際のロボット360の位置を一致させることが可能となる。
ここで、数値制御装置100とロボットコントローラ300とは非同期で動作するため、徐々に数値制御装置100で算出したロボット360の先行位置との間に誤差が生じてくる。この誤差を補正するため、ロボットコントローラ300は、ロボット360の現在位置を示す補間レベル移動データに付加されているインデックスと、ロボット360が停止中か動作中かを示す移動状態の情報とを含む状態情報を、数値制御装置100へフィードバックする。ロボットコントローラ300からフィードバックされてきたロボット360の状態情報を受けた数値制御装置100は、状態情報に含まれるロボット360の現在位置を示すインデックスと移動状態の情報に基づいて、現在算出中の先行位置と実際のロボット360の現在位置から誤差を補正する。なお、ロボット360の状態情報は、数値制御装置100がロボットコントローラ300から取得するようにしても良い。
また、上記の説明では、ロボット360の移動開始指令を数値制御装置100側で行うように説明したが、ロボットの移動開始指令を数値制御装置100側で行わず、ロボットコントローラ300側で独立して動作を開始しても良い。
以下では、本発明の一実施形態における干渉チェックシステムの動作を、ブロック図とフローチャートにしたがって説明する。
図2は、本実施形態における干渉チェックシステムの概略的な機能ブロック図である。本実施形態の干渉チェックシステムは、数値制御装置100、ロボットコントローラ300、ロボット360、工作機械400、干渉チェック装置500を備える。
図2は、本実施形態における干渉チェックシステムの概略的な機能ブロック図である。本実施形態の干渉チェックシステムは、数値制御装置100、ロボットコントローラ300、ロボット360、工作機械400、干渉チェック装置500を備える。
数値制御装置100は、NCプログラム110に基づいて工作機械を制御すると共に、NCプログラム110を先読みして得られる先読みブロック指令データ120、事前にオフラインプログラミング装置600等を用いて作成し、ロボットコントローラ300との間で共有したロボット360の補間レベル移動データ130、およびロボットコントローラ300から通知または取得されたロボット360の状態情報140に基づいて工作機械400の各軸の先行位置とロボット360の先行位置とをそれぞれ算出し、干渉チェック装置500へ出力する処理を実行する。
数値制御装置100は、前処理部と実行部とに分けられ、前処理部において制御に実行に必要となる各種データを生成し、該データに基づいて実行部において工作機械などの制御が実行される。
前処理部では、NCプログラム110を先読みして、先読みブロック指令データ120をメモリ(図示せず)に記憶する。また、事前にオフラインプログラミング装置600等を用いて作成し、ロボットコントローラ300との間で共有したロボット360の補間レベル移動データ130をメモリ(図示せず)に記憶するとともに、ロボットコントローラ300から逐次通知または取得されるロボット360の状態情報140を管理する。
実行部が備える分配処理部210は、先読みブロック指令データ120を1ブロック毎読み出し、該ブロックで指令された各軸移動量、各軸速度に基づいて、分配周期毎の各軸可動部(工作機械400が備える各軸のサーボモータ)へ指令する補間レベルの分配データを作成する補間移動指令の分配処理を実行する。
そして作成された補間レベルの分配データは移動指令出力部250に出力され、該移動指令出力部250を介して加減速処理部260に出力される。加減速処理部260は、移動指令出力部250からの移動指令を受けて加減速処理を行い、工作機械が備える各軸のサーボモータを制御するサーボ制御部270に、この加減速処理部により加減速処理された移動量の移動指令を出力する。
そして作成された補間レベルの分配データは移動指令出力部250に出力され、該移動指令出力部250を介して加減速処理部260に出力される。加減速処理部260は、移動指令出力部250からの移動指令を受けて加減速処理を行い、工作機械が備える各軸のサーボモータを制御するサーボ制御部270に、この加減速処理部により加減速処理された移動量の移動指令を出力する。
先行時間算出部220では、先読みブロック指令データ120と分配処理部210で作成した補間レベルの分配データ、およびあらかじめ定められた基準先行時間Tに基づいて、先行時間t1を算出する。先行時間算出部220は、分配処理部210が分配処理を行った指令データの移動距離、速度を用いて、バッファ内に基準先行時間Tまでの指令データが蓄積されていれば基準先行時間Tを先行時間t1とし、蓄積されていない場合にはバッファ内の指令データから求められる最大の時間を先行時間t1として算出する。なお、基準先行時間Tは、干渉チェック装置500が干渉チェック処理に要する時間、数値制御装置100と干渉チェック装置500との間の通信に係る時間、および工作機械400の軸やロボット360が停止指令を受けてから減速停止に係る時間等に基づいてあらかじめ定められる時間であり、詳細は特許文献1などに説明されているので本明細書では省略する。
また、先行時間算出部220は、先行時間t1を算出する際に、先読みブロック指令データ120内に、ロボット360の移動開始指令があった場合には、更に現時刻からロボット360の移動開始指令までの時間t2を算出する。算出されたロボット移動開始時間t2は、先行時間算出部220で、ロボット360の移動開始指令時にt2=0となるように、NCプログラムの処理ブロックが(先行時間を算出するための基準位置が)ロボット360の移動開始指令のブロックになるまで処理周期毎に減算され、その時点でロボット360の状態は移動中状態となる。先読みブロック指令データ120内に、ロボット360の移動開始指令がなく、ロボット360が移動中の場合は、t2=0に設定され、ロボット360が停止中の場合は、t2=t1が設定される。したがって、ロボット移動開始時間t2は、0≦t2≦t1の範囲になる。
更に、先行時間算出部220で、先行時間を算出するための基準位置が、ロボット360の移動開始指令の位置になった時点で、数値制御装置100からロボットコントローラ300に対してロボット360の移動開始が指令される。
工作機械先行位置算出部230は、先行時間算出部220で算出した先行時間t1に基づいて、工作機械400が備える各軸の先行位置を算出する。工作機械400の先行位置の算出方法については、特許文献1等に開示されているため本明細書では詳細は省略する。
ロボット先行位置算出部240は、補間レベル移動データ130と、ロボットコントローラ300から逐次通知または取得されるロボット360の状態情報140とに基づいてロボット360の現在位置を求めた上で、該ロボット360の現在位置と、補間レベル移動データ130とに基づいて先行時間t1後のロボット360の先行位置を算出する。ロボット360の先行位置の算出方法は、たとえば、補間レベル移動データ130の各インデックス(ロボットコントローラ300における1補間周期)を1単位とした場合、数値制御装置100とロボットコントローラ300の補間周期cycle、先行時間t1、ロボット360の移動開始指令までの時間t2、現在位置のインデックスcposから、以下に示す数1式を用いて先行位置を示すインデックスfposを算出し、算出されたfposと補間レベル移動データ130とにより求めることができる。
なお、数値制御装置100とロボットコントローラ300のそれぞれの補間周期が異なる場合に、先行時間に対応する補間レベル移動データ130の適当なインデックスが存在しない場合がある。そのような場合には、補間レベル移動データ130における、先行時間に対応するところの前のインデックスが指し示す位置情報をロボット360の先行位置としてもよいし、後ろのインデックスが指し示す位置情報をロボット360の先行位置としてもよい。また、前のインデックスが指し示す位置情報と後ろのインデックスが指し示す位置情報との中間の位置や、前のインデックスが指し示す位置情報と後ろのインデックスが指し示す位置情報とを先行時間に基づいて線形補間した位置情報をロボット360の先行位置としてもよい。
この時、ロボットコントローラ300から状態情報140が取得される周期(fbcycle)が、数値制御装置100とロボットコントローラ300の補間周期と一致する場合、工作機械400とロボット360の先行位置は、常に同期性が保たれる。
fbcycle>cycleの場合、先行位置の同期性に誤差が発生するが、ロボット360の現在位置を示すインデックスと移動状態を含む状態情報140が取得された時点で誤差が補正される。
fbcycle>cycleの場合、先行位置の同期性に誤差が発生するが、ロボット360の現在位置を示すインデックスと移動状態を含む状態情報140が取得された時点で誤差が補正される。
なお、fposが補間レベル移動データ130の最大インデックス値を超えた場合にロボット360はロボット停止中であると見なす。ロボット停止中は、t2=t1とすることで、先行時間後のロボット360の先行位置を現在位置と一致させることができる。
図3は、図2に示した機能ブロックを備えた数値制御装置100上で実行される処理の概略フローチャートである。
●[ステップSA01]NCプログラム110を先読みし、先読みブロック指令データ120として読み込む。
●[ステップSA02]分配処理部210は、先読みブロック指令データ120に基づいて補間レベルの分配データを作成する。
●[ステップSA03]先行時間算出部220は、先読みブロック指令データ120と分配処理部210で作成した補間レベルの分配データを基に先行時間t1を算出する。
●[ステップSA01]NCプログラム110を先読みし、先読みブロック指令データ120として読み込む。
●[ステップSA02]分配処理部210は、先読みブロック指令データ120に基づいて補間レベルの分配データを作成する。
●[ステップSA03]先行時間算出部220は、先読みブロック指令データ120と分配処理部210で作成した補間レベルの分配データを基に先行時間t1を算出する。
●[ステップSA04]先読みブロック指令データ120内に、ロボット360の移動開始指令があるか否かを判定する。ロボットの移動開始指令があった場合にはステップSA05へ進み、無かった合にはステップSA06へ進む。
●[ステップSA05]現時刻からロボット360の移動開始指令までの時間t2を算出する。
●[ステップSA05]現時刻からロボット360の移動開始指令までの時間t2を算出する。
●[ステップSA06]状態情報140を参照するなどして、現在ロボット360が移動中か否かを判定する。ロボット360が移動中である場合にはステップSA07へ進み、停止中の場合にはステップSA08へ進む。
●[ステップSA07]ロボット360の移動開始指令までの時間t2を0に設定する。
●[ステップSA08]ロボット360の移動開始指令までの時間t2をt1に設定する。
●[ステップSA07]ロボット360の移動開始指令までの時間t2を0に設定する。
●[ステップSA08]ロボット360の移動開始指令までの時間t2をt1に設定する。
●[ステップSA09]先行時間を算出するための基準位置が、ロボット360の移動開始指令の位置になった否かを判定する。移動開始指令の位置になった場合にはステップSA10へ進みそうでない場合にはステップSA07へ進む。
●[ステップSA10]ロボットコントローラ300に対して、ロボット360の移動開始指令を実行する。
●[ステップSA10]ロボットコントローラ300に対して、ロボット360の移動開始指令を実行する。
●[ステップSA11]工作機械400が備える各軸の先行位置を算出する。
●[ステップSA12]ロボット360の先行位置をロボット360の状態情報140に基づいて算出し、ステップSA01へ戻る。
●[ステップSA12]ロボット360の先行位置をロボット360の状態情報140に基づいて算出し、ステップSA01へ戻る。
なお、ロボット360の移動開始指令を数値制御装置100側で行わず、数値制御装置100とロボットコントローラ300とのそれぞれが独立して動作する構成に対しても本発明を適用することができる。
図4は、ロボット360の移動開始指令を数値制御装置100側で行わず、数値制御装置100とロボットコントローラ300とのそれぞれが独立して動作する場合における、数値制御装置100上で実行される処理の概略フローチャートである。
図4は、ロボット360の移動開始指令を数値制御装置100側で行わず、数値制御装置100とロボットコントローラ300とのそれぞれが独立して動作する場合における、数値制御装置100上で実行される処理の概略フローチャートである。
●[ステップSB01]NCプログラム110を先読みし、先読みブロック指令データ120として読み込む。
●[ステップSB02]分配処理部210は、先読みブロック指令データ120に基づいて補間レベルの分配データを作成する。
●[ステップSB03]先行時間算出部220は、先読みブロック指令データ120と分配処理部210で作成した補間レベルの分配データを基に先行時間t1を算出する。
●[ステップSB04]工作機械400が備える各軸の先行位置を算出する。
●[ステップSB02]分配処理部210は、先読みブロック指令データ120に基づいて補間レベルの分配データを作成する。
●[ステップSB03]先行時間算出部220は、先読みブロック指令データ120と分配処理部210で作成した補間レベルの分配データを基に先行時間t1を算出する。
●[ステップSB04]工作機械400が備える各軸の先行位置を算出する。
●[ステップSB05]状態情報140を参照するなどして、ロボット360が停止中か否かを判定する。ロボット360が停止中ではない場合にはステップSB06へ進み、ロボット360が停止中である場合にはステップSB07へ進む。
●[ステップSB06]補間レベル移動データ130と、ロボットコントローラ300から取得した、または通知されたロボット360の状態情報140に基づいて、移動中のロボット360の先行位置を算出して、ステップSB01へ戻る。たとえば、ロボット360の補間レベル移動データ130のインデックスを1単位とした場合、数値制御装置100とロボットコントローラ300の補間周期cycle、先行時間t1、現在位置のインデックスcposから、ロボット360の先行位置を示すインデックスfposは、fpos=cpos+t1/cycleとして算出することができる。
●[ステップSB07]補間レベル移動データ130と、ロボットコントローラ300から取得した、または通知されたロボット360の状態情報140に基づいて、停止中のロボット360の先行位置を算出して、ステップSB01へ戻る。たとえば、ロボット360の補間レベル移動データ130のインデックスを1単位とした場合、数値制御装置100とロボットコントローラ300の補間周期cycle、先行時間t1、現在位置のインデックスcposから、ロボット360の先行位置を示すインデックスfposは、fpos=cposとして算出することができる。
●[ステップSB06]補間レベル移動データ130と、ロボットコントローラ300から取得した、または通知されたロボット360の状態情報140に基づいて、移動中のロボット360の先行位置を算出して、ステップSB01へ戻る。たとえば、ロボット360の補間レベル移動データ130のインデックスを1単位とした場合、数値制御装置100とロボットコントローラ300の補間周期cycle、先行時間t1、現在位置のインデックスcposから、ロボット360の先行位置を示すインデックスfposは、fpos=cpos+t1/cycleとして算出することができる。
●[ステップSB07]補間レベル移動データ130と、ロボットコントローラ300から取得した、または通知されたロボット360の状態情報140に基づいて、停止中のロボット360の先行位置を算出して、ステップSB01へ戻る。たとえば、ロボット360の補間レベル移動データ130のインデックスを1単位とした場合、数値制御装置100とロボットコントローラ300の補間周期cycle、先行時間t1、現在位置のインデックスcposから、ロボット360の先行位置を示すインデックスfposは、fpos=cposとして算出することができる。
上記した構成に依れば、ロボットコントローラは、ロボットの現在位置を示すインデックスと移動状態を示す情報を数値制御装置へ通知または数値制御装置が取得できる機能だけを実装すれば、工作機械とロボットの干渉チェック機能が実現できる。
また、数値制御装置は補間の種類、先読みバッファ内の先読み状態や先読みを抑制する指令ごとに先行位置を算出するための先行時間が動的に変動しても、変動した先行時間でロボットの先行位置を算出することが可能になるため、工作機械とロボットとの同期した先行位置を算出することが可能になる。
更に、ロボットコントローラから、ロボットの現在位置を示すインデックス情報および移動状態を示す情報を取得することで、工作機械とロボットの先行位置の誤差を最小限に補正することが可能になる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例のみに限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
例えば、上記した実施形態では、ロボットコントローラ300上で実行される教示プログラムを、事前にオフラインプログラミング装置600などを使用して解析してロボット360の移動情報をインデックス付きの補間レベル移動データとして作成し、数値制御装置100とロボットコントローラ300との間で共有する例を示したが、逆に、数値制御装置100上で実行されるNCプログラムを、事前にオフラインプログラミング装置600などを使用して解析して工作機械400の移動情報をインデックス付きの補間レベル移動データとして作成し、数値制御装置100とロボットコントローラ300との間でそれぞれ補間レベル移動データ130、補間レベル移動データ310として共有するように構成してもよい。
その場合、図5に示すように、上記実施形態において数値制御装置100上に実装した先行時間算出部220、工作機械先行位置算出部230、ロボット先行位置算出部240に対応する構成である、先行時間算出部370、ロボット先行位置算出部380、工作機械先行位置算出部390などをそれぞれロボットコントローラ300上に実装し、これら機能手段で工作機械400とロボット360の先行位置をそれぞれ算出し、干渉チェック装置500に対して通知するような構成となる。
この時、数値制御装置100は、工作機械の現在位置を示す補間レベル移動データ130に付加されているインデックスを含む状態情報をロボットコントローラ300へフィードバックし、ロボットコントローラ300がフィードバックされてきた状態情報に基づいて、現在算出中の先行位置と実際のロボット360の現在位置から誤差を補正するようにすればよい。
この時、数値制御装置100は、工作機械の現在位置を示す補間レベル移動データ130に付加されているインデックスを含む状態情報をロボットコントローラ300へフィードバックし、ロボットコントローラ300がフィードバックされてきた状態情報に基づいて、現在算出中の先行位置と実際のロボット360の現在位置から誤差を補正するようにすればよい。
100 数値制御装置
110 NCプログラム
120 先読みブロック指令データ
130 補間レベル移動データ
140 状態情報
210 分配処理部
220 先行時間算出部
230 工作機械先行位置算出部
240 ロボット先行位置算出部
250 移動指令出力部
260 加減速処理部
270 サーボ制御部
300 ロボットコントローラ
310 補間レベル移動データ
320 補間移動指令分配処理部
330 移動指令出力部
340 加減速処理部
350 サーボ制御部
360 ロボット
400 工作機械
500 干渉チェック装置
600 オフラインプログラミング装置
110 NCプログラム
120 先読みブロック指令データ
130 補間レベル移動データ
140 状態情報
210 分配処理部
220 先行時間算出部
230 工作機械先行位置算出部
240 ロボット先行位置算出部
250 移動指令出力部
260 加減速処理部
270 サーボ制御部
300 ロボットコントローラ
310 補間レベル移動データ
320 補間移動指令分配処理部
330 移動指令出力部
340 加減速処理部
350 サーボ制御部
360 ロボット
400 工作機械
500 干渉チェック装置
600 オフラインプログラミング装置
Claims (5)
- NCプログラムからの指令に基づいて機械が備える軸を駆動制御する数値制御装置と、教示プログラムからの指令に基づいてロボットを制御するロボットコントローラと、前記機械と前記ロボットとの干渉をチェックする干渉チェック装置と、を備えたシステムにおいて、
前記数値制御装置と前記ロボットコントローラとは、前記ロボットの補間周期毎の位置情報をインデックスと関連付けて記録した補間レベル移動データを共有しており、
前記数値制御装置は、
前記NCプログラムから先読みブロック指令データを読み出す先読み手段と、
次の先行位置を算出するための先行時間を算出する先行時間算出部と、
前記干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記機械が備える軸の先行位置である機械先行位置を算出する機械先行位置算出部と、
前記補間レベル移動データに基づいて、前記干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記ロボットの先行位置であるロボット先行位置を算出するロボット先行位置算出部と、
を備え、
前記干渉チェック装置は、前記機械先行位置と前記ロボット先行位置とに基づいて前記機械と前記ロボットとの干渉チェックを行う、
ことを特徴とする干渉チェックシステム。 - 前記数値制御装置は、前記NCプログラムに含まれるロボット移動指令に基づいて、前記ロボットに対して移動開始を指令するロボット移動指令手段を備え、
前記ロボット先行位置算出部は、前記ロボット移動指令手段による前記ロボットへの移動開始指令時刻と、前記補間レベル移動データと、前記先行時間とに基づいて前記ロボット先行位置を算出する、
ことを特徴する請求項1に記載の干渉チェックシステム。 - 前記数値制御装置は、前記ロボットコントローラから取得または通知された、前記ロボットの現在位置を示すインデックスと、前記ロボットの移動状態を含む前記ロボットの状態情報を記憶し、
前記ロボット先行位置算出部は、前記状態情報と、前記補間レベル移動データと、前記先行時間とに基づいて前記ロボット先行位置を算出する、
ことを特徴する請求項1または2に記載の干渉チェックシステム。 - NCプログラムからの指令に基づいて機械が備える軸を駆動制御する数値制御装置と、教示プログラムからの指令に基づいてロボットを制御するロボットコントローラと、前記機械と前記ロボットとの干渉をチェックする干渉チェック装置と、を備えたシステムにおいて、
前記数値制御装置と前記ロボットコントローラとは、前記機械の補間周期毎の位置情報をインデックスと関連付けて記録した補間レベル移動データを共有しており、
前記ロボットコントローラは、
前記教示プログラムから先読みブロック指令データを読み出す先読み手段と、
次の先行位置を算出するための先行時間を算出する先行時間算出部と、
前記干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記ロボットが備える軸の先行位置であるロボット先行位置を算出するロボット先行位置算出部と、
前記補間レベル移動データに基づいて、前記干渉チェックの基準となる時間から前記先行時間後における前記機械の先行位置である機械先行位置を算出する機械先行位置算出部と、
を備え、
前記干渉チェック装置は、前記ロボット先行位置と前記機械先行位置とに基づいて前記ロボットと前記機械との干渉チェックを行う、
ことを特徴とする干渉チェックシステム。 - 前記ロボットコントローラは、前記数値制御装置から取得または通知された、前記機械の現在位置を示すインデックスを含む前記機械の状態情報を記憶し、
前記機械先行位置算出部は、前記状態情報と、前記補間レベル移動データと、前記先行時間とに基づいて前記機械先行位置を算出する、
ことを特徴する請求項4に記載の干渉チェックシステム。
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