JPS5822412A - 工業用ロボツト制御方式 - Google Patents

工業用ロボツト制御方式

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JPS5822412A
JPS5822412A JP56122016A JP12201681A JPS5822412A JP S5822412 A JPS5822412 A JP S5822412A JP 56122016 A JP56122016 A JP 56122016A JP 12201681 A JP12201681 A JP 12201681A JP S5822412 A JPS5822412 A JP S5822412A
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data
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work
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JP56122016A
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Hajime Inaba
稲葉　肇
Shinsuke Sakakibara
伸介 榊原
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Fujitsu Fanuc Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
    • G05B19/41825—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell machine tools and manipulators only, machining centre
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36511—Select by a detector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用四ボット制御方式に係り、特に工作機械
と、咳工作機械を制御する数値制御装置と、工業用ロボ
ットと、該工業用ロボットを制御するロボット制御装置
とを備なえたシステムに適用して好適な工業用ロボット
制御方式に関する。
ワークに所定の加工を施す工作機械と、該工作機械に対
しワークの搬入／搬出、工具交換、切粉清掃等のサービ
スを行なう工業用はポットを有するシステムにおいては
、第１図に示すように工作機械ＭＡＣを制御する数値制
御装置ＮＣＵと、工業用鑓ボッ）ＲＢＴを制御するりポ
ット制御装置ＲＣＵとが別設されており、これら数値制
御装置ＮＣＵ及びロボット制御装置ＲＣＵは共に内部に
記憶装置ＭＭＮ。
ＭＭＲを有し、それぞれの記憶装置には工作機械をして
ワークに所定の加工を施す加ニブログラムと、ロボット
指令データを含むロボット指令プログラムの一方が記憶
されている。そして、数値制御装置ＮＣＵ及びロボット
制御装置ＲＣＵ内部の各処理装置ＰＲＮ、　ＰＲＲはそ
れぞれ、対志する記憶装置ＭＭＮ。
ＭＭＲから順次加工データ、ロボット指令データを読み
出し、訪加エデータ、ロボット指令データに基いて工作
機械ＭＡＣ，工業用工業クロボッＢＴを制御し、指令通
りの加工及び−ボットサービスを実行させる。尚、第１
図においてＴＰは加ニブログラムが穿孔され、図示しな
いテープリーダにより記憶装置ＭＭＮに読み込まれる紙
テープ、１は教示操作盤、ＭＸ、ＭＺは工作機械を駆動
するモータ、ＣＰＮ、　ＣＰＲはそれぞれ制御ブ菅グラ
ムが配憶されたＲＯＭ　（リードオンリメモリ）である
。
ところで、従来のシステムにおいては連続して同一の加
工を相当数行なうものでありた。このため従来の方法で
は、ワークにいかなる加工を施すかに応じて予め加ニブ
ｐグラムを記憶装置ＭＭＮ　Ｋ記憶させると共に、ロボ
ット制御装置にロボット指令データを教示しておき、こ
れら加工プログラ↓ ム及び教示データに基い所望のＮＣ加工及びロボットサ
ービスを行なっていた。そして、所定数の加工が終了し
て、別の加工を行なう場合にはその都度、一旦運転を停
止して、上記所望の加ニブログラムの記憶操作及び教示
操作を行なっていた。
しかし、このような従来の方法は長時間、たとえば−日
中連続して同一加工を行なう場合に適しているが、次か
ら次へと異なる加工及びロボットサービスが要求される
場合には不向きであった。
即ち、従来の方法では加工及びサービスが変る毎にオペ
レータが介在して記憶操作、教示操作を行なわなくては
ならず、能率が著しく低下し、又無人化工場などＫは適
用することができない。
以上から、本発明は加工或いはロボットサービスが変わ
っても、その都度記憶、教示操作のためにオペレータが
介在する必要がないロボット制御方式を提供することを
目的とする。
以下、本発明の実施例を図面に従りて詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図において、ＮＣＵは数値制御装置、ＲＣＵはロボット
制御装置である。数値制御装置において、ＤＭＮは不揮
撥性のデータメ！　１Ｊで、数値制御装置ＮＣＵ　Ｋ内
蔵され、工作機械を制御する多数の加ニブログラムを記
憶している。　ＷＭＮは高速、　／Ｊ＼容量で揮撥性の
ＲＡＭからなる作業用メモリで、不揮撥性のデータメモ
リＤＭＮから読出した加工データを一時的に記憶する。
ＰＭＮはコン）ａ−ル・プログラムを記憶するコントロ
ール・プログラム・メモリ、ＭＰｔＪＮはマイク四プ四
セッサ等の処理装置で、コント目−ル・プログラムと加
ニブ四グラムとに基いて数値制御処理、編集処理、デー
タ送受信処理等の種々の処理を実行する。ＰＤＮは／＜
ルス分配器で、位置指令Ｘ、ｚを入力され、公知のパル
ス分配演算を実行してパルスＸｐ、Ｚｐを分配する。
５ＶＮＸ、　５ＶＮＺはそれぞれサーボ回路で、分配パ
ルスＸｐｅ　Ｚｐと、モータが所定量回転する毎に発生
するフィードバックパルスＸｆ、Ｚｆとを入力され１Ｘ
ｐ−Ｘｆ　１．　ｌ　Ｚｐ−Ｚｆ　Ｉ　Ｋ比９’ｌした
７すａグミ圧を発生する。ＤＭＸ、　ＤＭＺはそれぞれ
Ｘ軸、２軸駆動用の直流モータ、ＰＣＮＸ、　ＰＣＮＺ
はそれぞれ直流モータＤＭＸ、　ＤＭＺＯ軸に取付けら
れ、咳モータが所定量回転する毎にフィードバックパル
スＸｆ、Ｚｆを発生するパルスコーダである。尚、サー
ボ回路５ＶＮＸ、　５ＶＮＺと、直流％　−ｆｉ　ＤＭ
Ｘ、　ＤＭＺと、バルスコー／　ＰＣＮＸ、　ＰＣＮＺ
　トでサーボユニットが構成サレ、ＩＸｐ−ＸｆｌとＩ
Ｚｐ−Ｚｆｌが共に零となるようにサーボ制御する。Ｐ
ＴＲは紙テープリーグで、紙テープに穿孔された数値制
御情報（加工データ）を読取り、該加工データをデータ
メモリＤＭＮＫ格納する。　ＦＴＰは紙テープパンチャ
でアシ、外部記憶媒体としての紙テープにデータメモリ
ＤＭＮ　Ｋ格納されている加工データを穿孔記碌する。
ＯＦは操作盤、ＤＴＮはデータ送受信器で処理装置ＭＰ
ＵＮの制御１に基匹てロボット制御装置ＲＣとデータの
送受信を行ない、バッファレジスタ等を内蔵している。
　ＰＣＮは強電回路で工作機械と信号の授受を行なう。
即ち、補助機能（Ｍ機能）命令、主軸回転（Ｓ機能）命
令等の信号ＤＯＮを接点信号として機械側に出力し、又
、機械側が補助機能命令、主軸回転命令に対する作業を
終了すれば完了信号ＤＩＮｔ接点信号でパス線に出力す
る。ＢＵＳＮは共通パス線で、このパス線を介して処理
装置ＭＰＵＮと各ユニット間でデータの授受が行われる
。　ＤＴＬはデータ転送ラインで数値制御装置ＮＣＵと
四ボット制御装置ＲＣＵ間を結び、該データ転送ライン
を介して相互にデータが転送される。
ロボット制御装置においてＤＭＲは不揮微性のデータメ
モリで、ロボット制御装置ＲＣＵ　Ｋ内蔵され、工業用
ロボットを制御する多数のロボット指令データを記憶し
ている。ＷＭＲは作業用メモリで、ロボット制御装置Ｒ
ＣＵＫ内蔵され、高速、挿接性、小容量のＲＡＭにより
構成されている。ＰＭＲはコントルール・プログラムを
配憶するコントロールプログラムメモリ、ＭＰＵＲはロ
ボット指令プログラムとコントロールプログラムとに基
いてｐボット制御処理、データ送受信処理等を実行する
マイクロプロセッサ等の処理装置である。ＰＤＲはパル
ス分配器、ＳＶＲはサーボ回路、ＤＣＲははボットの腕
を移動させる直流モータ、　ＰＣＲはパルスコーダであ
り、それぞれ前述のパルス分配器ＰＤＮ　、サーボ回路
５ＶＮＸ、　５ＶＮＺ　、直流モー　Ｉ　ＤＭＸ、　Ｄ
ＭＺ、パルスコーダＰＣＮＸ、　ＰＣＮＺ　＆Ｃ対応し
、分配パルス数とフィードバックパルス数が零となるよ
うにサーボ制御するサーボユニットを構成する。ＤＴＲ
はデータ送受信器でデータ転送ラインＤＴＬを介して数
値制御装置ＮＣＵのデータ送受信器ＤＴＮと接続され、
相互にデータの送受信を行ない、バッファレジスタ等を
内蔵している。ＴＢはティーヂボックスであり、四ボッ
ト動作を教示し、誼ボット指令データをデータメモリＤ
ＭＲＫ格納する。尚、ロボット指令データの教示はたと
えば以下の順序で行われる。
まず、ティーチボックスＴＢ上のジ璽グ釦によりロボッ
トを目標位置迄でジ冒グ送りすると共にシーケンス番号
、動作速度を設定する。ついで、上記目標位置で行うべ
きハンドや機械側の動作をロボットサービスコードで指
示し、教示釦を操作すれば、データメモリＤＭＲの所定
の領域にシーケンス番号、目標位置、動作速度、ロボッ
トサービスコードが記憶される。以彼、同様々作業を繰
返えせば一連のロボット指令データが胃ボット指令プロ
グラムとなりてデータメモリＤＭＲに格納されることに
なる。ＰＣＲは強電回路であり、処理装置ＭＰＵＲから
の胃ボット各軸制御、ハンドのオン／オフ制御信号ＤＯ
Ｒを接点信号としてｐボット機械に出力し、又、ロボッ
ト各軸、ハンド等の動作終了を指示するリミットスイッ
チ等の信号ＤＩＲを処理装置ＭＰＵＲＫ送出する。
ＷＫＤは対象ワーク判別ユニットである。この対象ワー
ク判別ユニットは図示しないベルトなどのワーク搬送手
段により送られてくるワークの形状、大きさなどを判別
しワーク判別信号ＷＤＳを出力する。そして、このワー
ク判別信号ＷＤＳによシ、処理装置ＭＰＵＲは複数のロ
ボット指令プログラムのうち所望のロボット指令プログ
ラムをデータメモリＤＭＲから選択する。又、各費ボッ
ト指令プログラム中には対応する加ニブ四グラム識別記
号が挿入されているから、ロボット指令プログラムが選
択され−ばワークに対応する加ニブログラム識別記号（
たとえばプクグラム番号）がデータ送受信器ＤＴＲ→デ
ータ転送うインＤＴＬ→データ送受信器ＤＴＮを介して
数値制御装置ＮＣＵの処理装置ＭＰＵＮＫ送られ、複数
の加ニブ冒グラムの中から所望の加ニブｐグラムが選択
される。尚、■ボット指令データ中に加ニブログラム識
別番号を挿入せず、予め各ロボット指令データと各加ニ
ブ四グラムにそれぞれ識別記号を付しておき該識別記号
を用いてロボット指令データと加ニブログラムの対応関
係を記憶させ、該対応関係を用いて所定の加工プログツ
ム識別記号を得、これをＮＣ装置ＮＣＵ　ｉｃ送出する
ようにしてもよい。第３図は上記対応関係を記憶する対
応テーブルＣＴＬをロボット制御装置ＲＣＵ内に設けた
例である。
次に本発明の詳細な説明する。
予め、複数の加ニブログラムを紙テープ及びテープリー
ダＰＴＲを介してデータメモリＤＭＮに格納すると共に
、複数のロボット指令データをティーチボックスＴＢよ
り前述の手順で教示し、データメモリＤＭＲＫ格納する
。尚、ロボット指令データ中に、たとえば先１１に対応
する加ニブログラムの職別記号（プログラム番号）を挿
入しておく。
この状態で、ワークが送られてくるとワーク判別ユニツ
）　ＷＫＤはワークの形状、大きさなどを検知し、ワー
ク判別信号ＷＤＳを出力する。ワーク判別信号ＷＤＳが
処理装置ＭＰＵＲＫ読み取られると、骸処理装置はワー
ク判別信号ＷＤＳＫ応じたロボット指令データの先頭ア
ドレスを作業用メモリＷＭＲ内のポインタ（レジスタ）
Ｋ配憶する。ついで、ロボット指令データ中の加ニブロ
グラム識別記号（プログラム番号）がポインタの指示す
るデー−メモリＤＭＲの先頭番地から読みとられ、該プ
ログラム番号はデータ転送ラインＤＴＬを介して数値制
御装置ＮＣＵの処理装置ＭＰＵＮに読みとられる。処理
装置ＭＰＵＮは送出されてきたプログラム番号に応じた
加ニブログラムが記憶されているデータメモ’）　ＤＭ
Ｎの先頭アドレスを作業用メモリＷＭＮのポインタに記
憶する。以上によりワークに応じた加ニブログラム及び
ロボット指令データが選択され、以後ポインタの指示す
るアドレスから加ニブログラムデータ、ロボット指令デ
ータが１ブロツクづつ順次読みとられて所望の加工並び
にロボットサービスが実行される。
尚、以上はランダムに異なる形状のワークが到来した場
合であるが、あるワークＷ１がＮ１個、ついでワークＷ
３がＮ２個、以後ワークＷｉがＮ１個（ｋ＝５，４・・
・）到来することがわかりていれば、換言すればスケジ
ュールがわかっていれば予めＮｉ　（−＄　１．２・・
・）を設定しておきＮ１個の完了毎に次の覧ポット指令
データ（既知）を選択するようにしてもよい。そして、
この場合四ボット指令データ中に加ニブログラム識別記
号を付しておいてもよく、又対応テーブルを設けでおい
てもよい。
以上、本発明によればＮＣ装置に多数の加ニブログラム
を、又ロボット制御装置に多数のＵポット指令データを
それぞれ記憶するようにしため為ら、−々教示及び記憶
操作が不用であ妙システムの効率を高めることができた
。又、ワークの形状、大きさなどを検出して自動的にワ
ークを判ＮＩ　Ｌ　ｓ該ワークに応じた加ニブログラム
及びロボット指令データを選択できるようにしたＡ−ら
オペレータの介在は不用で、無人化工場の実現値監でき
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のロボットシステム図、第２図及び第３図
は共に本発明の一実施例を示すブロック図である。 ＮＣＵ・・・数値制御装置、　ＲＣＵ・・・ロボット匍
制御装置、ＭＰＵＮ、　ＭＰＵＲ・・・処理装置、ＰＭ
Ｎ、　ＰＭＲ・・・コントロールプロ・グラム・メモり
、ＤＭＮ、　ＤＭＲ・・・データメモリ、ＷＭＮ、　Ｗ
ＭＲ・・・作業用メモＩＪ、ＤＴＮ、　ＤＴＲ・・・デ
ータ送受信器、ＤＴＬ・・・データ転送ライン、ＷＫＤ
・・・対象ワーク判別ユニット。 特許出願人　富士通ファナック株式会社代理人弁理士辻
　　實 外２名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）工作機械と、該工作機械を制御する数値制御装置
    と、工業−用ロボットとＳ核工業用ロボットを制御する
    ロボット制御装置を備なえたシステムにおける工業用ロ
    ボット制御方式において、数値制御装置に複数の加ニブ
    ログラムを記憶させると共に１前記ロボツト制御装置よ
    し加ニブログラム選択信号を発生し、数値制御装置をし
    て該選択信号に応じた加ニブログラムに基いた数値制御
    処理を実行させることを特徴とする工業用四ボット制御
    方式。 （２）　　ｏボット指令データ中に加ニブログラム識別
    記号を入れておくととくより、該ロボット指令データに
    対応する加ニブログラムの選択信号を数値制御装置に送
    出することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
    の工業用胃ボット制御方式。 （５）　　ロボット指令データと加ニブ四グラムとの対
    応表を記憶させておき、該対応表を参照することによシ
    所望の加エプワグラムの選択信号を数値制御装置に送出
    することを特徴とする特許請求の範囲第（１１項記載の
    工業用ロボット制御方式。 （４）工作機械に着脱すべきワークの大きさ、形状など
    を判別し、該判別結果に基いて所望の四ポット指令デー
    タを選択することを特徴とする特許が 請求の範囲第（２）項第（５）項記載の工業用ロボット
    制御方式。 （５）工作機械に着脱すべきワークの大きさ・形状など
    を判別し、該判別結果に基いて所定の加工
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