JPS5822411A - 工業用ロボツト制御方式 - Google Patents

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】 本発明は工業用ロボット制御方式に係り、特に工作機械
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、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ロボ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、工業用ロボツ）ＲＢＴを制御するロ
ボット制御装置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ＲＣ
Ｕ内部の各処理装置ＰＲＮ、ＰＲＲはそれぞれ、対応す
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、骸加エデータ、ロボット指令
データに基いて工作機械ＭＡＣ，工業用ロボット）ＬＢ
Ｔを制御し、指令通りの加工及びロボットサービスを実
行させる。

同、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、ＴＢは教示操作盤、ｙｘ、　ＭＺは工
作機械を駆動するモータ、ＣＰＮ、　ＣＰＲはそれぞれ
制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（９−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
工を相渦数行なうものであった。このため従来の方法で
はいかなるワークにいがなる加工を施すかに応じて予め
加ニブログラムを記憶装置ＭＭＮに記憶させると共に、
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
びロボット指令データの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、同一ロボットサービスを行なう場
合に適しているが、次から次へと異なる加工及びロボッ
トサービスが豐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、又無人化工場などには適用す
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動作が
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って評細に説明する。

第２図は本発明の一実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、ｌ（、ＣＬＩはロ
ボット制御装置である。数値制御装置において、ＤＭＮ
は不揮損性のデータメモリで、数値制御装［ＮＣＵに内
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℃いる。ＷＭＮは高速、小容量で揮撥性のＲＡＭか
らなる作業用メモリで、不揮損性のデータメモリＤＭＮ
から読出した加工データを一時的に配憶する。ＰＭＮは
コントロール・プログラムを記憶するコントロール・プ
ログラム拳メそり、ＭＰＵＮはマイクロプロセッサ醇の
処理装置で、コントロール拳プログラムと加ニブログラ
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はパルス分配器で
、位置指令Ｘ、Ｚを入力され、公知ノパルス分配演算を
実行してパルスＸｐ、Ｚｐヲ分配する。８ＶＮＸ、８Ｖ
ＮＺはそれぞれサーボ回路で、分配パルスｘｐ、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トヲ入力’ｔｊｌＸｐ−Ｘｆｌ、　Ｉ
Ｚｐ−Ｚｆｌ　　ニ比例しタアナログ電圧を発生する。

ＤＮＸ、ＤＭＺはそれぞれｘ軸、Ｚ軸［動用）直流モー
タ、ＰＣＮＸ、ＰＣＮＺはそれぞれ直流モータＤＭＸ、
ＤＭＺの軸に取付けられ、該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を発生するパルス分
配器である。

同、＋　−＋ｔｌｌ路８ＶＮＸ、　５ＶＮＺ　ト、＆　
８モ一９ＤＭＸ、ＤＭＺと、／（／ｌ／　ヌ＝ｒ−ｆＰ
ＣＮＸ、ＰＣＮＺ　とでサーボユニ’、／）が構成サレ
、１Ｘｐ−ＸｆＩ　と１Ｚｐ−Ｚｆｌが共に零となるよ
うにサーボ制御する。Ｐ　’Ｉ”　Ｒ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９ＤＭＮに格納す
る。ＦＴＰは紙テープパンチャであり、外部記憶媒体と
しての紙テーフニテータメモリＤＭＮに格納されている
加工データを穿孔記録する。ＯＰは操作盤、ＤＴＮはデ
ータ送受信器で処理装置ＭＰＵＮの制御ｌこ基いてロボ
ット制御装置ＲＣとデータの送受信を行ない、パンファ
レジスタ郷を内蔵している。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（８機能）命令勢の信号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Ｄ　Ｔ　
Ｎ、を接点信号でパス線に出力する。ＢＵＲＮは共通バ
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とロボット制御装置ＲＣＵ
間を結び、骸データ転送ラインを介して相互にデータが
転送される。

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ＷＤ８を出力する。そして、このワー
ク判別信号ＷＤ８により、処理装置ＭＰＵＮは複数の加
ニブログラムのうち所望の加ニブログラムをデータメモ
リＤＭＮから選択する。又、各加ニブログラム中番こは
対応するロボット指令データ識別記号が挿入されている
から、加ニブログラムが選択され＼ばワークに対応する
ロボット指令データ識別記号（たとえばプログラム番号
）がデータ送受信器ＤＴＮ→データ転送うインＤＴＬ→
データ送受信器ＤＴＲを介してロボット制御装置ＲＣＵ
の処理装置ＭＰＵＲに送られ、複数のロボット指令デー
タの中から所望のロボット指令データが選択される　！
、加ニブログラム中にロボット指令データ識別記号を挿
入せず、予め各ロボット指令データと各加ニブログラム
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ロボット指令データ識
別記号を得、これをロボット制御装置ＲＣＵに送出する
よう化してもよい。

第５図は上記対応関係を記憶する対応テーブルＣＴＬを
数値制御装置ＮＣＵ内に設けた例である。

ロボット制御装置においてＤＭＲは不揮液性のデータメ
モリで、ロボット制御装置ＲＣＵに内蔵され、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ＲＣＵ
に内蔵され、高速、揮撥性、小容量のＲＡＭにより構成
されている。ＰＭＲはコン）０−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、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
ロボット制御処理、データ送受信処理等を実行するマイ
クロプロセッサ叫の処理装置である。ＰＤＲはパルス分
配器、８ＶＲはサーボ回路、ＤＣＲはロボットの腕を移
動させる直流モータ、ＰＣＲはパルス分配器であり、そ
れぞれ前述のパルス分配器ＰＤＮ、　サーボ回路８ＶＮ
Ｘ、８ＶＮＺ、　直ｆｉモー９ＤＭＸ、ＤＭＺ、　バ＃
スコー！ＰＣＮＸ、ＰＣＮＺ番こ対応し、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ＮＣ
Ｕのデータ送受信器ＤＴＮと接続され、相互１こデータ
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はティーチボックスであり、ロボット動作を教示
し、ロボット指令データをデータメモ！ＩＤＭＲに格納
する。伺、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上のジョグ釦によりロボッ
トを目標位置迄でジョ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
の領域薯こシーケンス番号、目標位置、動作速度、ロボ
ットサ−ビスコードが記憶される。以後、同様な作業を
繰返えせば一連のロボット指令データがロボット指令プ
ログラムとなってデータメモリＤＭＲに格納されること
になる。ＰＣＢは強電回路であり、処理装置ＭＰＵＲか
らのロボット各軸制御、ハンドのオン／オフ制御信号Ｄ
ＯＲを接点信号としてロボット機械に出力し、又、ロボ
ット各軸、ハンド岬の動作終了を指示するリミットスイ
ッチ醇の信号ＤＴ凡を処理装置ＭＰＵＲに送出する。

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ＩＪＤＭＮに格納すると共
に、被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ＤＭＲに格納す
る。尚、加ニブログラムの適所に、たとえば先頭に対応
するロボット指令データの識別記号（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ＷＤ８が処理
装置ＭＰＵＮに読み取られると、該処理装置はワーク判
別信号ＷＤ８に応じた加ニブログラムの先頭アドレスを
作業用　メモリＷＭＮ内ポインタ（レジスタ）に記憶す
る。ついで、加エブログフム中のロボット指令データ識
別記号（プログラム番号）がポインタの指示するデータ
モモ９ＤＭＮの先頭番地から読みとられ、骸プログラム
番号はデータ転送ラインＤＴＬを介してロボット制御装
置ＲＣＵの処理袋＠ＭＰＵＲに読みとられる。処理装置
ＭＰｔＪＲは送出されてきたプログラム番号に応じたロ
ボット指令データが記憶されているデータメモリＤＭＲ
の先頭アドレスを作業用メモリＷＭＲ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
アドレスから加工プログラム番号ダ、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
ロボットサービス処理が実行される。

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
雪がＮ、個、以後ワークＷｉがＮｉ個（１−五４・・・
）・・・到来することがわかっていれば、換言すればス
ケジュールがわかっていれば予めＮ１（＝１．２・・・
・・・）を設定しておきＮｉ個の完了毎に次の加ニブロ
グラム及びロボット指令データ（共に既知）を選択する
ようｌこしてもよい。そして、この場合加ニブログラム
中にロボット指令データ識別記号を付しておいてもよく
、又対応テーブルを設けておいてもよい。

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ロボット指令データを
それぞれ記憶するようにしたから、−々教示及び記憶操
作が不用であり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
クを判別し、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からオペレータ
の介在は不用で、無人化工場の実現ができる。

【図面の簡単な説明】

第へ図は従来のロボットシステム図、第２図及び第５図
は共に本発明の一実施例を示すブロック図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （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、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、ロボット制御装置に複数のロボ
   ット指令データを記憶させると共に、前記数値制御装置
   よりロボット指令データ選択信号を発生し、ロボット制
   御装置をして該選択信号に応じたロボット指令データに
   基いたロボットサービス処理を実行させることを特徴と
   する工業用ロボット制御方式。
2. （２）加ニブログラム中にロボット指令データ識別記号
   を入れておくことにより、該加ニブログラムに対応する
   ロボット指令データの選択信号をロボット制御装置に送
   出することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の工業用ロボット制御方式。
3. （３）　　ロボット指令データと加ニブログラムとの対
   応表を記憶させておき、紋対応表を参照することにより
   所望のロボット指令データの選択信号をロボット制御装
   置に送出することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の工業用ロボット制御方式。
4. （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、該判別結果番こ基いて所望のロボット指令デ
   ータ選択信号を出力することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の工業用ロボット制御方式。
5. （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