機床與機器人的實時干擾確認(rèn)系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種機床與機器人的實時干擾確認(rèn)系統(tǒng)，在包括機床以及機器人在內(nèi)的系統(tǒng)中即使在沒有確保數(shù)據(jù)通信的實時性的情況下，也能夠?qū)崟r地適當(dāng)?shù)卮_認(rèn)出機床與機器人的干擾。干擾確認(rèn)系統(tǒng)具有：機床控制裝置，其控制機床；機器人控制裝置，其控制機器人；以及干擾確認(rèn)執(zhí)行部，其保持機床的機構(gòu)部以及機器人的機構(gòu)部的形狀模型數(shù)據(jù)。干擾確認(rèn)執(zhí)行部根據(jù)機床和機器人的形狀模型數(shù)據(jù)、以及整合了機床和機器人各自的控制軸的位置的時間序列數(shù)據(jù)，來確認(rèn)機床機構(gòu)部與機器人機構(gòu)部有無干擾。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及實時確認(rèn)機床與機器人的干擾的干擾確認(rèn)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
現(xiàn)在用于制作機床的加工程序的CAD/CAM系統(tǒng)正在廣泛普及。例如在日本特公平07-050407號公報中記載了如下技術(shù)：在線(online)連接CAD/CAM系統(tǒng)與機床，將在機床側(cè)檢測的時鐘信號為基礎(chǔ)的控制對象相關(guān)的位置、速度的檢測數(shù)據(jù)反饋給CAD/CAM，與NC數(shù)據(jù)進(jìn)行比較運算處理，來修正該NC數(shù)據(jù)，通過這樣的閉環(huán)來進(jìn)行修正控制。在日本特開2012-060207號公報中記載了如下系統(tǒng)：經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)來連接通信控制裝置和具有制動器來操作控制對象的多個控制裝置的通信和控制系統(tǒng)。在國際公開第2010/095713號公報中記載了：用于使多個裝置以固定周期協(xié)作動作的無線通信系統(tǒng)以及無線通信方法。在日本特開2009-020547號公報中記載了如下分散型運動控制系統(tǒng)：以非同步通信方式從控制器發(fā)送不賦予絕對時間的控制指令，使多個電動機同步控制。更進(jìn)一步，在日本特開2010-218036號公報中記載了具有如下部分的離線編程裝置：第二通信模塊，其通過通信電路與NC模擬器的第一通信模塊連接，與第一通信模塊進(jìn)行信息通信；機器人模擬器，其根據(jù)該信息進(jìn)行機器人的模擬；以及程序制作裝置，其使用該機器人模擬器的模擬結(jié)果離線制作教示程序。在使用機床的CNC的多軸控制功能來控制機器人時，能夠使用日本特公平07-050407號公報所記載的那樣的CAD/CAM系統(tǒng)來實施機器人與機床的實時干擾確認(rèn)。但是以往是構(gòu)成為：在不通過機床的CNC直接控制機器人的情況下，在使機床與機器人協(xié)作來進(jìn)行運用時，通過I/O信號取得作業(yè)單位的同步，而不產(chǎn)生干擾。對于機器人來說，已知有如下功能：在控制裝置內(nèi)部具有進(jìn)行實時干擾確認(rèn)的處理部，在機器人與其他的物體要發(fā)生干擾時立即進(jìn)行應(yīng)對。除了使用機床的CNC的多軸控制功能來控制機器人的情況之外，在使機床與機器人協(xié)作的情況下，存在了如下問題：不能將與機床連接的實時干擾確認(rèn)CAD/CAM系統(tǒng)和機器人相連接而通過CAD/CAM系統(tǒng)來確認(rèn)干擾。關(guān)于機床以及機器人的各通信部的接口，存在如下情況：即便存在適合與實時干擾確認(rèn)CAD/CAM系統(tǒng)連接的物理連接接口，將實時干擾確認(rèn)CAD/CAM系統(tǒng)與一個裝置連接，即使想要再與其他裝置連接而實際上該連接口也會不足。即使通信用連接口有剩余，有時也會是該通信為實時性差的架構(gòu)。此時有如下問題：針對從一方發(fā)送到實時干擾確認(rèn)CAD/CAM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，來修正從另一方發(fā)送到實時干擾確認(rèn)CAD/CAM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，需要對時刻進(jìn)行修正，但是不具有這樣的手段。此外，還存在如下問題：即使機器人自身具有實時干擾確認(rèn)的功能，但是實時地取入機床的機構(gòu)部的動作，將其與機器人和周邊機器進(jìn)行干擾確認(rèn)的手段也是不存在的。上述專利文獻(xiàn)所記載的專利技術(shù)都不是解決上述課題的專利技術(shù)。例如，日本特開2012-060207號公報所記載的專利技術(shù)被理解為是用于通過一個通信控制裝置來控制多個機構(gòu)部(控制裝置)的面向運動控制通信系統(tǒng)相關(guān)的專利技術(shù)，但是該專利技術(shù)以確保通信控制裝置與各控制裝置的通信實時性為前提，在沒有確保實時性的情況下不能進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?yīng)處理。國際公開第2010/095713號公開了從主站針對機器人或伺服電動機等副站通過無線通信實現(xiàn)運動控制(motioncontrol)這樣的技術(shù)，但是沒有提及在通信系統(tǒng)中混合存在不同種類通信協(xié)議的情況。在日本特開2009-020547號公報中記載了能夠使用搭載非實時OS并具有IEEE1394接口的廣泛使用的個人電腦來同步控制伺服電動機的內(nèi)容。但是，日本特開2009-020547號公報所記載的專利技術(shù)目的是運動控制，不同于像本專利技術(shù)那樣干擾確認(rèn)。此外，在日本特開2010-218036號公報中記載了將用于干擾確認(rèn)的信息顯示到監(jiān)視器的內(nèi)容，但是實際上進(jìn)行干擾確認(rèn)的是作業(yè)員，沒有記載實時進(jìn)行干擾確認(rèn)的內(nèi)容。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種干擾確認(rèn)系統(tǒng)，在包括機床以及機器人在內(nèi)的系統(tǒng)中即使沒有確保數(shù)據(jù)通信的實時性的情況下，也能夠?qū)崟r地適當(dāng)?shù)卮_認(rèn)出機床與機器人的干擾。為了達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)提供一種干擾確認(rèn)系統(tǒng)，具有：機床控制裝置，其控制機床；機器人控制裝置，其控制機器人；以及干擾確認(rèn)執(zhí)行部，其保持所述機床的機構(gòu)部以及所述機器人的機構(gòu)部的形狀模型數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行所述機床的機構(gòu)部與所述機器人的機構(gòu)部之間的干擾確認(rèn)，其中，所述機床控制裝置或者所述機器人控制裝置在所述機器人與所述機床的運轉(zhuǎn)過程中，整合由所述機器人控制裝置生成的所述機器人的動作時刻和對應(yīng)于該機器人的動作時刻的所述機器人的控制軸的位置的組、以及由所述機床控制裝置依次生成的機床的動作時刻和對應(yīng)于該機床的動作時刻的所述機床的控制軸的位置的組，并依次生成作為干擾確認(rèn)對象的時刻和對應(yīng)于該作為干擾確認(rèn)對象的時刻的所述機器人以及所述機床的控制軸的位置的組，所述干擾確認(rèn)執(zhí)行部根據(jù)所述機床和所述機器人的機構(gòu)部的形狀模型、以及依次生成的作為干擾確認(rèn)對象的時刻和對應(yīng)于該作為干擾確認(rèn)對象的時刻的機器人以及機床的控制軸的位置的組，來實時確認(rèn)所述機床的機構(gòu)部與所述機器人的機構(gòu)部之間的干擾。在某實施方式中，所述作為干擾確認(rèn)對象的時刻與所述機床的動作時刻相同。此外，在其他實施方式中，所述作為干擾確認(rèn)對象的時刻與所述機器人的動作時刻相同。所述干擾確認(rèn)執(zhí)行部可以是CAD/CAM系統(tǒng)，也可以內(nèi)置于所述機床控制裝置中，還可以內(nèi)置于所述機器人控制裝置中。附圖說明通過參照附圖對以下的最佳的實施方式進(jìn)行說明，可以明確本專利技術(shù)的上述或者其它目的、特征以及優(yōu)點。圖1是表示本專利技術(shù)的第一實施方式涉及的干擾確認(rèn)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖2是主要表示在第一實施方式中機床控制裝置的處理流程的流程圖。圖3是主要表示在第一實施方式中干擾確認(rèn)執(zhí)行部的處理流程的流程圖。圖4是對確保了從機器人向機床的數(shù)據(jù)通信的實時性的狀態(tài)進(jìn)行說明的圖。圖5是對沒有確保從機器人向機床的數(shù)據(jù)通信的實時性的狀態(tài)進(jìn)行說明的圖。圖6是以時序圖形式來對機器人、機床以及干擾確認(rèn)執(zhí)行部間的，時間序列數(shù)據(jù)的收發(fā)的示例進(jìn)行說明的圖。圖7是表示本專利技術(shù)的第二實施方式涉及的干擾確認(rèn)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖8是主要表示在第二實施方式中機器人控制裝置的處理流程的流程圖。圖9是主表示在第二實施方式中干擾確認(rèn)執(zhí)行部的處理流程的流程圖。圖10是表示本專利技術(shù)的第三實施方式涉及的干擾確認(rèn)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖11是表示第三實施方式中的處理流程的流程圖。具體實施方式圖1是表示本專利技術(shù)的第一實施方式涉及的干擾確認(rèn)系統(tǒng)10的概要結(jié)構(gòu)的圖。干擾確認(rèn)系統(tǒng)10具有：機床控制裝置14，其控制機床12；機器人控制裝置18，其控制機器人16；以及干擾確認(rèn)執(zhí)行部24，其保持機床12的機構(gòu)部20以及機器人16的機構(gòu)部22的形狀模型數(shù)據(jù)和他們的布局信息。機床12以及機器人16構(gòu)成為進(jìn)行如下協(xié)作作業(yè)：例如通過機床12來對機器人16供給的未加工工件進(jìn)行加工，機器人16將加工完成工件從機床12取出等。干擾確認(rèn)執(zhí)行部24構(gòu)成為進(jìn)行機床的機構(gòu)部20與機器人的機構(gòu)部22間的干擾確認(rèn)，例如可以是實時CAD/CAM系統(tǒng)，或者也可以內(nèi)置于機床控制裝置14中。機床控制裝置14具有：控制軸位置數(shù)據(jù)輸出部26，其以預(yù)定周期輸出機床12的控制軸的位置本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種干擾確認(rèn)系統(tǒng)，具有：機床控制裝置，其控制機床；機器人控制裝置，其控制機器人；以及干擾確認(rèn)執(zhí)行部，其保持所述機床的機構(gòu)部以及所述機器人的機構(gòu)部的形狀模型數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行所述機床的機構(gòu)部與所述機器人的機構(gòu)部之間的干擾確認(rèn)，其特征在于，所述機床控制裝置或者所述機器人控制裝置在所述機器人與所述機床的運轉(zhuǎn)過程中，整合由所述機器人控制裝置生成的所述機器人的動作時刻和對應(yīng)于該機器人的動作時刻的所述機器人的控制軸的位置的組、以及由所述機床控制裝置依次生成的機床的動作時刻和對應(yīng)于該機床的動作時刻的所述機床的控制軸的位置的組，并依次生成作為干擾確認(rèn)對象的時刻和對應(yīng)于該作為干擾確認(rèn)對象的時刻的所述機器人以及所述機床的控制軸的位置的組，所述干擾確認(rèn)執(zhí)行部根據(jù)所述機床和所述機器人的機構(gòu)部的形狀模型、以及依次生成的作為干擾確認(rèn)對象的時刻和對應(yīng)于該作為干擾確認(rèn)對象的時刻的機器人以及機床的控制軸的位置的組，來實時確認(rèn)所述機床的機構(gòu)部與所述機器人的機構(gòu)部之間的干擾。

【技術(shù)特征摘要】
2015.07.27 JP 2015-1477391.一種干擾確認(rèn)系統(tǒng)，具有：機床控制裝置，其控制機床；機器人控制裝置，其控制機器人；以及干擾確認(rèn)執(zhí)行部，其保持所述機床的機構(gòu)部以及所述機器人的機構(gòu)部的形狀模型數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行所述機床的機構(gòu)部與所述機器人的機構(gòu)部之間的干擾確認(rèn)，其特征在于，所述機床控制裝置或者所述機器人控制裝置在所述機器人與所述機床的運轉(zhuǎn)過程中，整合由所述機器人控制裝置生成的所述機器人的動作時刻和對應(yīng)于該機器人的動作時刻的所述機器人的控制軸的位置的組、以及由所述機床控制裝置依次生成的機床的動作時刻和對應(yīng)于該機床的動作時刻的所述機床的控制軸的位置的組，并依次生成作為干擾確認(rèn)對象的時刻和對應(yīng)于該作為干擾確認(rèn)對象的時刻的所述機器人以及所述機床的控制軸的位置的組，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：西浩次，小山田匡宏，
申請(專利權(quán))人：發(fā)那科株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP