JP7332822B1 - 数値制御装置及び数値制御システム - Google Patents

Abstract

数値制御プログラムを用いたロボットの運転中に、ロボットと工作機械との衝突を防止することができる数値制御装置及び数値制御システムを提供する。工作機械及びロボットの動作を制御するための数値制御プログラムを実行する数値制御装置は、前記数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部と、前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令が安全動作設定を含む場合、前記ロボット用数値制御指令における前記安全動作設定を選択し、前記安全動作設定に対応する安全動作設定情報を読み出す安全動作設定選択部と、前記ロボット用数値制御指令及び前記安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部と、前記安全動作設定情報に対応する前記ロボット指令信号は、前記ロボットを制御するロボット制御装置へ出力され、前記安全動作設定は、前記ロボット制御装置によって前記ロボットの動作に反映される。

Description

本発明は、数値制御装置及び数値制御システムに関する。

近年、加工現場の自動化を促進するため、ワークを加工する工作機械の動作とこの工作機械の近傍に設けられたロボットの動作とを連動して制御する数値制御システムが望まれている（例えば、特許文献１及び２参照）。

また、数値制御システムにおいて、ロボットが工作機械に衝突することを防ぐために、ロボットの動作範囲、速度等に制限を設ける機能も知られている。

特開２０１６－１４３２７３号公報 特許５７５２１７９号公報

上述したような数値制御システムは、数値制御プログラム上でベースとなる座標系を選択し、ロボットの移動指令を記述することができる。しかし、ロボットの動作範囲、速度等の制限については、数値制御システムは、事前に選択した設定を適用する。

ロボットが、工作機械の外部や内部で作業を行う場合や、複数台の工作機械へ作業を行う場合、数値制御システムは、状況に応じて動作範囲、速度等の制限を変更することができない。このため、数値制御プログラムによるロボットの運転中に誤操作やプログラムミス等により、ロボットが工作機械へ衝突する危険性がある。

数値制御プログラムを用いたロボットの運転中に、ロボットと工作機械との衝突を防止することができる数値制御装置及び数値制御システムが望まれている。

本開示の一態様は、工作機械及びロボットの動作を制御するための数値制御プログラムを実行する数値制御装置であって、前記数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部と、前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令が安全動作設定を含む場合、前記ロボット用数値制御指令における前記安全動作設定を選択し、前記安全動作設定に対応する安全動作設定情報を読み出す安全動作設定選択部と、前記ロボット用数値制御指令及び前記安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部と、前記安全動作設定情報に対応する前記ロボット指令信号は、前記ロボットを制御するロボット制御装置へ出力され、前記安全動作設定は、前記ロボット制御装置によって前記ロボットの動作に反映される。

本開示の一態様は、工作機械及びロボットの動作を制御するための数値制御プログラムを実行する数値制御装置と、前記数値制御プログラムに基づいて前記ロボットを制御するロボット制御装置とを備える数値制御システムであって、前記数値制御装置は、前記数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部と、前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令が安全動作設定を含む場合、前記ロボット用数値制御指令における前記安全動作設定を選択し、前記安全動作設定に対応する安全動作設定情報を読み出す安全動作設定選択部と、前記ロボット用数値制御指令及び前記安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部と、を備え、前記ロボット制御装置は、前記数値制御装置から入力された前記ロボット指令信号を解析する入力解析部と、前記入力解析部によって解析された前記ロボット指令信号が、前記安全動作設定情報に対応する信号を含む場合、前記安全動作設定情報に対応する信号に基づいて、前記ロボットの安全動作設定を更新する安全動作設定更新制御部と、更新された前記安全動作設定を逸脱する前記ロボットの動作を検出すると、前記ロボットのサーボモータを減速又は停止する処理を実行するサーボ制御部と、を備える。

本実施形態に係る数値制御システムの概略図である。 数値制御装置及びロボット制御装置の機能ブロック図である。 安全動作設定情報の例を示す図である。 数値制御プログラムの第１の例を示す図である。 図４に示す数値制御プログラムに基づく信号や情報等の流れを示すシーケンス図である。 数値制御プログラムの第２の例を示す図である。

以下、本開示の実施形態の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る数値制御システム１の概略図である。

数値制御システム１は、図示しないワークを加工する工作機械２と、この工作機械２の動作を制御する数値制御装置（ＣＮＣ）５と、工作機械２の近傍に設けられたロボット３と、ロボット３の動作を制御するロボット制御装置６と、を備える。数値制御システム１は、互いに通信可能に接続された数値制御装置５及びロボット制御装置６を用いることによって、工作機械２及びロボット３の動作を連動して制御する。

工作機械２は、数値制御装置５から送信される工作機械制御信号に応じて図示しないワークを加工する。ここで工作機械２は、例えば、旋盤、ボール盤、フライス盤、研削盤、レーザ加工機、及び射出成形機等であるが、これらに限らない。

ロボット３は、ロボット制御装置６による制御下において動作し、例えば工作機械２によって加工されるワークに対し所定の作業を行う。ロボット３は、例えば多関節ロボットであり、そのアーム先端部３ａにはワークを把持したり、加工したり、検査したりするためのツール３ｂが取り付けられている。以下では、ロボット３は、６軸の多関節ロボットとした場合について説明するが、これに限らない。また以下では、ロボット３は、６軸の多関節ロボットとした場合について説明するが、軸数はこれに限らない。

数値制御装置５及びロボット制御装置６は、それぞれＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理手段、各種コンピュータプログラムを格納したＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の補助記憶手段、演算処理手段がコンピュータプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）といった主記憶手段、オペレータが各種操作を行うキーボードといった操作手段、及びオペレータに各種情報を表示するディスプレイといった表示手段等のハードウェアによって構成されるコンピュータである。これらロボット制御装置６及び数値制御装置５は、例えばイーサネット（登録商標）によって相互に各種信号を送受信することが可能となっている。

図２は、数値制御装置５及びロボット制御装置６の機能ブロック図である。先ず、数値制御装置５の詳細な構成について説明する。図２に示すように数値制御装置５は、上記ハードウェア構成によって、工作機械２の動作を制御する機能、ロボット３の制御軸の動作経路を生成する機能等のような各種機能を実現する。

数値制御装置５は、ロボット用の数値制御プログラムに従って、ロボット３及びツール３ｂの動作を制御するための各種指令を生成し、ロボット制御装置６へ送信する。より具体的には、数値制御装置５は、プログラム入力部５１と、解析部５２と、動作制御部５３と、記憶部５４と、ロボット指令信号生成部５５と、安全動作設定選択部５６と、データ送受信部５７と、を備える。

プログラム入力部５１は、複数のロボット指令ブロックによって構成されるロボット用の数値制御プログラムを記憶部５４から読み出し、これを逐次解析部５２へ入力する。

解析部５２は、プログラム入力部５１から入力される数値制御プログラムに基づく指令種別を指令ブロックごとに解析し、その解析結果を動作制御部５３及びロボット指令信号生成部５５へ出力する。より具体的には、解析部５２は、指令ブロックの指令種別が工作機械２に対する工作機械用数値制御指令である場合、この工作機械用数値制御指令を動作制御部５３へ送信する。解析部５２は、指令ブロックの指令種別がロボット３に対するロボット用数値制御指令である場合、このロボット用数値制御指令をロボット指令信号生成部５５へ出力する。

動作制御部５３は、解析部５２から送信される解析結果に応じて工作機械２の動作を制御するための工作機械制御信号を生成し、工作機械２の各種軸を駆動するアクチュエータへ入力する。工作機械２は、動作制御部５３から入力される工作機械制御信号に応じて動作し、図示しないワークを加工する。

記憶部５４は、例えば、オペレータによる操作に基づいて作成された複数の数値制御プログラムを格納する。より具体的には、記憶部５４は、工作機械２の動作を制御するための工作機械２に対する複数の指令ブロックやロボット３の動作を制御するためのロボット３に対する複数の指令ブロック等によって構成される数値制御プログラムを格納する。記憶部５４に格納されている数値制御プログラムは、ＧコードやＭコード等、工作機械２の動作を制御するため既知のプログラム言語で記述されている。

また、記憶部５４は、例えば、上記数値制御プログラムの下で作動する工作機械２の各種軸の位置（すなわち、工作機械２の刃物台やテーブル等の位置）を示す機械座標値を格納する。なお、これら機械座標値は、工作機械２上又は工作機械２の近傍の任意の位置に定められた基準点を原点とする工作機械座標系の下で定義される。記憶部５４には、数値制御プログラムの下で逐次変化する機械座標値の最新値が格納されるよう、図示しない処理によって逐次更新される。

また、記憶部５４は、例えば、ロボット制御装置６の制御下で作動するロボット３の制御点（例えば、ロボット３のアーム先端部３ａ）の位置及び姿勢、換言すればロボット３の各制御軸の位置を示すロボット座標値が格納されている。なお、これらロボット座標値は、上述したように工作機械座標系とは異なるロボット座標系の下で定義される。記憶部５４には、数値制御プログラムの下で逐次変化するロボット座標値の最新値が格納されるよう、図示しない処理によりロボット制御装置６から取得されたロボット座標値によって逐次更新される。

また、記憶部５４は、例えば、オペレータにより入力されたロボット３の始点及び終点といった教示位置を記憶する。具体的には、記憶部５４は、ティーチペンダント等から入力されたロボット３の教示位置、キーボード等から入力された教示位置等を記憶する。ロボット３の教示位置には、ロボット３の各制御軸の位置を示すロボット座標値が含まれ、これらロボット座標値は、工作機械座標系とは異なるロボット座標系の下で定義される。

更に、記憶部５４は、安全動作設定情報を記憶する安全動作設定情報記憶部５４１を備える。

図３は、安全動作設定情報の例を示す図である。図３に示すように、安全動作設定情報は、安全動作設定と、安全動作設定に対応する指令とが対応付けられて安全動作設定情報記憶部５４１に記憶される。具体的には、安全動作設定Ｎｏ．１～Ｎｏ．１０は、それぞれ、ロボット用数値制御指令Ｇ１００～Ｇ１０９と対応付けて記憶される。

安全動作設定は、例えば、ロボット３の動作範囲、エンドエフェクタを含むロボット３の３Ｄモデル、及びロボット３の最大動作速度のうち少なくとも１つを含んでもよい。また、安全動作設定は、例えば、設定番号、ロボット３の形状モデル、ロボット３の領域情報（例えば、安全柵の内側、外側等）、最大速度制限、移動制限等であってもよいが、これらに限定されない。

また、本実施形態に係る安全動作設定情報は、数値制御装置５に設けられた安全動作設定情報記憶部に記憶されるが、安全動作設定情報は、数値制御装置５、ロボット制御装置６、又は数値制御装置５及びロボット制御装置６の外部のいずれか１つに設けられた安全動作設定情報記憶部に記憶されてもよい。

例えば、安全動作設定情報は、ロボット制御装置６の記憶部６１に記憶されてもよく、数値制御装置５及びロボット制御装置６の外部のコンピュータや、外部記憶装置、外部記憶媒体、クラウドコンピュータ等に記憶されてもよい。

図２に戻り、ロボット指令信号生成部５５は、解析部５２から入力されるロボット指令ブロック毎の解析結果に基づいて、ロボット指令ブロック毎にロボット指令信号を生成し、生成したロボット指令信号をデータ送受信部５９に書き込む。

具体的には、ロボット指令信号生成部５５は、解析部５２から入力される解析結果としてのロボット用数値制御指令に基づいて、ロボット指令ブロック毎にロボット指令信号を生成し、生成したロボット指令信号をデータ送受信部５９に書き込む。

また、ロボット指令信号生成部５５は、安全動作設定情報記憶部５４１から安全動作設定情報が読み出された場合、解析結果としてのロボット用数値制御指令及び安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令ブロック毎にロボット指令信号を生成し、生成したロボット指令信号をデータ送受信部５７に書き込む。

安全動作設定選択部５６は、解析部５２によって解析されたロボット用数値制御指令が安全動作設定を含む場合、ロボット用数値制御指令における安全動作設定を選択する。そして、安全動作設定選択部５６は、安全動作設定情報記憶部５４１から安全動作設定に対応する安全動作設定情報を読み出し、安全動作設定情報をロボット指令信号生成部５５へ出力する。これにより、安全動作設定情報に対応するロボット指令信号は、ロボット３を制御するロボット制御装置６へ出力され、安全動作設定は、ロボット制御装置６によってロボット３の動作に反映される。

データ送受信部５７は、ロボット制御装置６のデータ送受信部６９との間で指令及びロボット座標値等の各種データを送受信する。具体的には、データ送受信部５７は、ロボット指令信号生成部５５によって生成されたロボット指令信号をロボット制御装置６のデータ送受信部６９へ送信する。

次に、ロボット制御装置６の構成について詳細に説明する。図２に示すように、ロボット制御装置６には、上記ハードウェア構成によって、記憶部６１、入力解析部６２、ロボット命令生成部６３、プログラム管理部６４、軌跡制御部６５、キネマティクス制御部６６、サーボ制御部６７、安全動作設定更新制御部６８、及びデータ送受信部６９等の各種機能が実現される。ロボット制御装置６は、これら記憶部６１、入力解析部６２、ロボット命令生成部６３、プログラム管理部６４、軌跡制御部６５、キネマティクス制御部６６、サーボ制御部６７、安全動作設定更新制御部６８、及びデータ送受信部６９を用いることによって、数値制御装置５から送信される指令に基づいてロボット３の動作を制御する。

データ送受信部６９は、数値制御装置５のデータ送受信部５７から送信されるロボット指令信号を受信する。また、データ送受信部６９は、受信したロボット指令信号を逐次、入力解析部６２へ出力する。

入力解析部６２は、データ送受信部６９から入力されるロボット指令信号を解析する。また、入力解析部６２は、その解析結果をロボット命令生成部６３へ出力する。

ロボット命令生成部６３は、入力解析部６２から入力されるロボット指令信号の解析結果に基づいて、ロボット指令信号に応じたロボット命令を生成する。ロボット命令生成部６３は、生成したロボット命令をプログラム管理部６４へ出力する。

プログラム管理部６４は、ロボット命令生成部６３からロボット命令が入力されると、ロボット命令を逐次実行することにより、上記ロボット指令信号に応じたロボット３の動作計画を生成し、軌跡制御部６５へ出力する。

また、プログラム管理部６４は、ロボット命令生成部６３から入力されるロボット命令がブロックロボット命令である場合には、記憶部６１に格納されているロボットプログラムに、入力されたブロックロボット命令を追加する。これにより記憶部６１には、数値制御装置５から送信されるロボット指令信号に応じたロボットプログラムが生成されて記憶される。記憶されたロボットプログラムは、プログラム管理部６４がロボット命令としてロボットプログラム起動指令を受けることにより、起動及び再生される。

軌跡制御部６５は、プログラム管理部６４から動作計画が入力されると、ロボット３の制御点の時系列データを算出し、キネマティクス制御部６６へ出力する。

キネマティクス制御部６６は、入力された時系列データからロボット３の各関節の目標角度を算出し、サーボ制御部６７へ入力する。

サーボ制御部６７は、キネマティクス制御部６６から入力される目標角度が実現するようにロボット３の各サーボモータをフィードバック制御することによってロボット３に対するロボット制御信号を生成し、ロボット３のサーボモータへ入力する。

安全動作設定更新制御部６８は、入力解析部６２によって解析されたロボット指令信号が、安全動作設定情報に対応する信号を含む場合、安全動作設定情報に対応するロボット指令信号に基づいて、ロボット３の安全動作設定を更新し、更新した安全動作設定をサーボ制御部６７へ通知する。この場合、サーボ制御部６７は、安全動作設定を含むロボット制御信号を生成し、ロボット３のサーボモータへ入力する。

サーボ制御部６７は、安全動作設定更新制御部６８によって更新された安全動作設定を逸脱するロボット３の動作を検出すると、ロボット３のサーボモータを減速又は停止する処理を実行する。これにより、ロボット３は、安全動作設定を反映した動作を行うことができる。

図４は、数値制御プログラムの第１の例を示す図である。図４に示す数値制御プログラムは、上述したようなロボット用数値制御指令を含んでいる。数値制御プログラムは、ロボット３の安全動作設定を工作機械２の内部と外部とで切り替える。これにより、工作機械２の内部と外部とでロボット３の安全動作領域が切り替えられる。

具体的には、図４に示す数値制御プログラムにおいて、コード「Ｇ６８．８」からコード「Ｍ６０」は、工作機械２の外部でロボット３を動作するためのロボット用数値制御指令である。そして、コード「Ｇ１００」は、図３に示すように安全動作設定Ｎｏ．１を選択する指令である。

その後、コード「Ｇ０１」から「Ｍ１０１」は、工作機械２の内部でロボット３を動作するためのロボット用数値制御指令である。そして、コード「Ｇ１０１」は、図３に示すように安全動作設定Ｎｏ．２を選択する指令である。

図５は、図４に示す数値制御プログラムに基づいて数値制御装置５を作動させた場合における数値制御装置５とロボット制御装置６との間の信号や情報の流れを示すシーケンス図である。

数値制御装置５において、安全動作設定選択部５６は、安全動作設定Ｎｏ．１を選択すると、ロボット指令信号生成部５５は、安全動作設定情報記憶部５４１から安全動作設定Ｎｏ．１に対応する安全動作設定情報を読み出し、ロボット用数値制御指令及び安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令ブロック毎にロボット指令信号を生成する。データ送受信部５７は、安全動作設定情報に対応するロボット指令信号をロボット制御装置６へ通知（送信）する。

ロボット制御装置６のデータ送受信部６９がロボット指令信号を受信すると、入力解析部６２は、ロボット指令信号を解析する。安全動作設定更新制御部６８は、安全動作設定情報に対応するロボット指令信号に基づいて、ロボット３の安全動作設定を更新し、更新した安全動作設定をサーボ制御部６７へ通知する。これにより、ロボット制御装置６は、工作機械２の外部において、安全動作設定Ｎｏ．１を元にロボット３の移動制限を実施することができる。

同様に、安全動作設定選択部５６は、安全動作設定Ｎｏ．２を選択すると、ロボット指令信号生成部５５は、安全動作設定情報記憶部５４１から安全動作設定Ｎｏ．２に対応する安全動作設定情報を読み出し、ロボット用数値制御指令及び安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令ブロック毎にロボット指令信号を生成する。データ送受信部５７は、安全動作設定情報に対応するロボット指令信号をロボット制御装置６へ通知（送信）する。

ロボット制御装置６のデータ送受信部６９がロボット指令信号を受信すると、入力解析部６２は、ロボット指令信号を解析する。安全動作設定更新制御部６８は、安全動作設定情報に対応するロボット指令信号に基づいて、ロボット３の安全動作設定を更新し、更新した安全動作設定をサーボ制御部６７へ通知する。これにより、ロボット制御装置６は、工作機械２の内部において、安全動作設定Ｎｏ．２を元にロボット３の移動制限を実施することができる。このようにロボット３の安全動作設定は、工作機械２の内部と外部とで切り替えられることができる。

図６は、数値制御プログラムの第２の例を示す図である。図６に示す数値制御プログラムは、上述したようなロボット用数値制御指令を含んでいる。図６に示すロボット用数値制御指令は、複数の工作機械２１、２２及び２３が存在する場合、ロボット３を複数の工作機械２へ移動させ、安全動作設定は、複数の工作機械２１、２２及び２３に応じて切り替えられる。なお、図６の示す例では、ロボット３は、ロボット３の走行軸によって複数の工作機械２１、２２及び２３の間を移動可能である。

具体的には、図６のコード「Ｇ１００」において、安全動作設定選択部５６は、ロボット用数値制御指令において安全動作設定Ｎｏ．１を選択する。ロボット用数値制御指令は、安全動作設定Ｎｏ．１を選択した後、ロボット３の走行軸によって、ロボット３を工作機械２１へアプローチ（移動）させる。そして、コード「Ｇ１０１」において、安全動作設定選択部５６は、ロボット用数値制御指令において安全動作設定Ｎｏ．２を選択する。

また、ロボット用数値制御指令は、安全動作設定Ｎｏ．２を選択した後、ロボット３の走行軸によって、ロボット３を工作機械２２へアプローチ（移動）させる。そして、コード「Ｇ１０２」において、安全動作設定選択部５６は、ロボット用数値制御指令において安全動作設定Ｎｏ．３を選択する。

また、ロボット用数値制御指令は、安全動作設定Ｎｏ．３を選択した後、ロボット３の走行軸によって、ロボット３を工作機械２３へアプローチ（移動）させる。そして、コード「Ｇ１０３」において、安全動作設定選択部５６は、ロボット用数値制御指令において安全動作設定Ｎｏ．４を選択する。

このようにロボット用数値制御指令は、ロボット３を複数の作業対象へ移動させ、安全動作設定は、複数の作業対象に応じて切り替えられてもよい。なお、図６の例は、複数の制御対象として複数の工作機械２１、２２及び２３を用いたが、複数の制御対象は、これらに限定されず、例えば、他のロボット、他の工作機械、他の制御機器等であってもよい。

以上説明したように本実施形態によれば、数値制御装置５は、数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部５２と、解析部５２によって解析されたロボット用数値制御指令が安全動作設定を含む場合、ロボット用数値制御指令における安全動作設定を選択し、安全動作設定に対応する安全動作設定情報を読み出す安全動作設定選択部５６と、ロボット用数値制御指令及び安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部５５と、安全動作設定情報に対応するロボット指令信号は、ロボット３を制御するロボット制御装置６へ出力され、安全動作設定は、ロボット制御装置６によってロボット３の動作に反映される。

本実施形態に係る数値制御装置５は、数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令に基づいてロボット３の安全動作設定を選択することによって、状況に応じてロボット３の動作範囲、速度等の制限設定を変更することができる。したがって、数値制御装置５は、数値制御プログラムによるロボット３の運転中に、誤操作、プログラムミス等によるロボット３と工作機械２との衝突を防止することができる。

また、安全動作設定は、工作機械２の内部と外部とで切り替えられてもよい。したがって、数値制御装置５は、工作機械２の内部と外部とで異なる安全動作設定を用いてロボット３の動作範囲、速度等の制限設定を変更することができる。

また、ロボット用数値制御指令は、ロボット３を複数の作業対象へ移動させ、安全動作設定は、複数の作業対象に応じて切り替えられてもよい。したがって、数値制御装置５は、複数の作業対象に対してロボット３の動作範囲、速度等の制限設定を変更することができる。

また、安全動作設定は、ロボット３の動作範囲、エンドエフェクタを含むロボット３の３Ｄモデル、ロボット３の最大動作速度のうち少なくとも１つを含んでもよい。これにより、数値制御装置５は、ロボット３の状況に応じた安全動作設定を行うことができる。

また、安全動作設定情報は、数値制御装置５、ロボット制御装置６、又は数値制御装置５及びロボット制御装置６の外部のいずれか１つに設けられた安全動作設定情報記憶部５４１に記憶される。これにより、数値制御装置５は、任意の場所に設けられた安全動作設定情報記憶部５４１から安全動作設定情報を読み出し、安全動作設定を行うことができる。

また、本実施形態によれば、数値制御システム１は、工作機械２及びロボット３の動作を制御するための数値制御プログラムを実行する数値制御装置５と、数値制御プログラムに基づいてロボット３を制御するロボット制御装置６とを備え、数値制御装置５は、数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部５２と、解析部５２によって解析されたロボット用数値制御指令が安全動作設定を含む場合、ロボット用数値制御指令における安全動作設定を選択し、安全動作設定に対応する安全動作設定情報を読み出す安全動作設定選択部５６と、ロボット用数値制御指令及び安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部５５と、を備え、ロボット制御装置６は、数値制御装置５から入力されたロボット指令信号を解析する入力解析部６２と、入力解析部６２によって解析されたロボット指令信号が、安全動作設定情報に対応する信号を含む場合、安全動作設定情報に対応する信号に基づいて、ロボットの安全動作設定を更新する安全動作設定更新制御部６８と、更新された安全動作設定を逸脱するロボット３の動作を検出すると、ロボット３のサーボモータを減速又は停止する処理を実行するサーボ制御部６７と、を備える。

本実施形態に係る数値制御システム１は、数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令に基づいてロボット３の安全動作設定を選択することによって、状況に応じてロボット３の動作範囲、速度等の制限設定を変更することができる。したがって、数値制御システム１は、数値制御プログラムによるロボット３の運転中に、誤操作、プログラムミス等によるロボット３と工作機械２との衝突を防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の数値制御システム１は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の数値制御システム１により行なわれる制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））を含む。

本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、または、特許請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。

上記実施形態及び変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
工作機械及びロボットの動作を制御するための数値制御プログラムを実行する数値制御装置であって、前記数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部と、
前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令が安全動作設定を含む場合、前記ロボット用数値制御指令における前記安全動作設定を選択し、前記安全動作設定に対応する安全動作設定情報を読み出す安全動作設定選択部と、
前記ロボット用数値制御指令及び前記安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部と、
前記安全動作設定情報に対応する前記ロボット指令信号は、前記ロボットを制御するロボット制御装置へ出力され、前記安全動作設定は、前記ロボット制御装置によって前記ロボットの動作に反映される、
数値制御装置。
（付記２）
前記安全動作設定は、前記工作機械の内部と外部とで切り替えられる、付記１に記載の数値制御装置。
（付記３）
前記ロボット用数値制御指令は、前記ロボットを複数の作業対象へ移動させ、前記安全動作設定は、前記複数の作業対象に応じて切り替えられる、付記１に記載の数値制御装置。
（付記４）
前記安全動作設定は、前記ロボットの動作範囲、エンドエフェクタを含む前記ロボットの３Ｄモデル、前記ロボットの最大動作速度のうち少なくとも１つを含む、付記１に記載の数値制御装置。
（付記５）
前記安全動作設定情報は、前記数値制御装置、前記ロボット制御装置、又は前記数値制御装置及び前記ロボット制御装置の外部のいずれか１つに設けられた安全動作設定情報記憶部に記憶される、付記１に記載の数値制御装置。
（付記６）
工作機械及びロボットの動作を制御するための数値制御プログラムを実行する数値制御装置と、前記数値制御プログラムに基づいて前記ロボットを制御するロボット制御装置とを備える数値制御システムであって、
前記数値制御装置は、
前記数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部と、
前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令が安全動作設定を含む場合、前記ロボット用数値制御指令における前記安全動作設定を選択し、前記安全動作設定に対応する安全動作設定情報を読み出す安全動作設定選択部と、
前記ロボット用数値制御指令及び前記安全動作設定情報に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部と、
を備え、
前記ロボット制御装置は、
前記数値制御装置から入力された前記ロボット指令信号を解析する入力解析部と、
前記入力解析部によって解析された前記ロボット指令信号が、前記安全動作設定情報に対応する信号を含む場合、前記安全動作設定情報に対応する信号に基づいて、前記ロボットの安全動作設定を更新する安全動作設定更新制御部と、
更新された前記安全動作設定を逸脱する前記ロボットの動作を検出すると、前記ロボットのサーボモータを減速又は停止する処理を実行するサーボ制御部と、
を備える数値制御システム。

１ 数値制御システム
２ 工作機械
３ ロボット
５ 数値制御装置
６ ロボット制御装置
５１ プログラム入力部
５２ 解析部
５３ 動作制御部
５４ 記憶部
５４１ 安全動作設定情報記憶部
５５ ロボット指令信号生成部
５６ 安全動作設定選択部
５７ データ送受信部
６１ 記憶部
６２ 入力解析部
６３ ロボット命令生成部
６４ プログラム管理部
６５ 軌跡制御部
６６ キネマティクス制御部
６７ サーボ制御部
６８ 安全動作設定更新制御部
６９ データ送受信部

Claims (6)

1. 工作機械及びロボットの動作を制御するための数値制御プログラムを実行する数値制御装置であって、
   前記数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部と、
   前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令が安全動作設定の選択を実行する指令を含む場合、安全動作設定情報を読み出し、当該安全動作設定情報が保持する前記安全動作設定の選択を実行する指令に対応する前記安全動作設定を選択する安全動作設定選択部と、
   前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令及び前記安全動作設定選択部によって選択された前記安全動作設定に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部と、
   を備え、
   前記ロボット指令信号生成部によって生成された前記ロボット指令信号は、前記ロボットを制御するロボット制御装置へ出力され、前記安全動作設定選択部によって選択された前記安全動作設定は、前記ロボット制御装置によって前記ロボットの動作に反映される、
   数値制御装置。
2. 前記安全動作設定は、前記工作機械の内部と外部とで切り替えられる、請求項１に記載の数値制御装置。
3. 前記ロボット用数値制御指令は、前記ロボットを複数の作業対象へ移動させ、前記安全動作設定は、前記複数の作業対象に応じて切り替えられる、請求項１に記載の数値制御装置。
4. 前記安全動作設定は、前記ロボットの動作範囲、エンドエフェクタを含む前記ロボットの３Ｄモデル、及び前記ロボットの最大動作速度のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の数値制御装置。
5. 前記安全動作設定情報は、前記数値制御装置、前記ロボット制御装置、又は前記数値制御装置及び前記ロボット制御装置の外部のいずれか１つに設けられた安全動作設定情報記憶部に記憶される、請求項１に記載の数値制御装置。
6. 工作機械及びロボットの動作を制御するための数値制御プログラムを実行する数値制御装置と、前記数値制御プログラムに基づいて前記ロボットを制御するロボット制御装置とを備える数値制御システムであって、
   前記数値制御装置は、
   前記数値制御プログラム中のロボット用数値制御指令を解析する解析部と、
   前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令が安全動作設定の選択を実行する指令を含む場合、安全動作設定情報を読み出し、当該安全動作設定情報が保持する前記安全動作設定の選択を実行する指令に対応する前記安全動作設定を選択する安全動作設定選択部と、
   前記解析部によって解析された前記ロボット用数値制御指令及び前記安全動作設定選択部によって選択された前記安全動作設定に基づいて、ロボット指令信号を生成するロボット指令信号生成部と、
   を備え、
   前記ロボット制御装置は、
   前記数値制御装置から入力された前記ロボット指令信号を解析する入力解析部と、
   前記入力解析部によって解析された前記ロボット指令信号が、前記安全動作設定情報に対応する信号を含む場合、前記安全動作設定情報に対応する信号に基づいて、前記ロボットにおいて、前記安全動作設定選択部によって選択された安全動作設定を更新する安全動作設定更新制御部と、
   更新された前記安全動作設定を逸脱する前記ロボットの動作を検出すると、前記ロボットのサーボモータを減速又は停止する処理を実行するサーボ制御部と、
   を備える数値制御システム。
   

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