机床与机器人的实时干扰确认系统技术方案

本发明专利技术提供一种机床与机器人的实时干扰确认系统，在包括机床以及机器人在内的系统中即使在没有确保数据通信的实时性的情况下，也能够实时地适当地确认出机床与机器人的干扰。干扰确认系统具有：机床控制装置，其控制机床；机器人控制装置，其控制机器人；以及干扰确认执行部，其保持机床的机构部以及机器人的机构部的形状模型数据。干扰确认执行部根据机床和机器人的形状模型数据、以及整合了机床和机器人各自的控制轴的位置的时间序列数据，来确认机床机构部与机器人机构部有无干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及实时确认机床与机器人的干扰的干扰确认系统。
技术介绍
现在用于制作机床的加工程序的CAD/CAM系统正在广泛普及。例如在日本特公平07-050407号公报中记载了如下技术：在线(online)连接CAD/CAM系统与机床，将在机床侧检测的时钟信号为基础的控制对象相关的位置、速度的检测数据反馈给CAD/CAM，与NC数据进行比较运算处理，来修正该NC数据，通过这样的闭环来进行修正控制。在日本特开2012-060207号公报中记载了如下系统：经由网络来连接通信控制装置和具有制动器来操作控制对象的多个控制装置的通信和控制系统。在国际公开第2010/095713号公报中记载了：用于使多个装置以固定周期协作动作的无线通信系统以及无线通信方法。在日本特开2009-020547号公报中记载了如下分散型运动控制系统：以非同步通信方式从控制器发送不赋予绝对时间的控制指令，使多个电动机同步控制。更进一步，在日本特开2010-218036号公报中记载了具有如下部分的离线编程装置：第二通信模块，其通过通信电路与NC模拟器的第一通信模块连接，与第一通信模块进行信息通信；机器人模拟器，其根据该信息进行机器人的模拟；以及程序制作装置，其使用该机器人模拟器的模拟结果离线制作教示程序。在使用机床的CNC的多轴控制功能来控制机器人时，能够使用日本特公平07-050407号公报所记载的那样的CAD/CAM系统来实施机器人与机床的实时干扰确认。但是以往是构成为：在不通过机床的CNC直接控制机器人的情况下，在使机床与机器人协作来进行运用时，通过I/O信号取得作业单位的同步，而不产生干扰。对于机器人来说，已知有如下功能：在控制装置内部具有进行实时干扰确认的处理部，在机器人与其他的物体要发生干扰时立即进行应对。除了使用机床的CNC的多轴控制功能来控制机器人的情况之外，在使机床与机器人协作的情况下，存在了如下问题：不能将与机床连接的实时干扰确认CAD/CAM系统和机器人相连接而通过CAD/CAM系统来确认干扰。关于机床以及机器人的各通信部的接口，存在如下情况：即便存在适合与实时干扰确认CAD/CAM系统连接的物理连接接口，将实时干扰确认CAD/CAM系统与一个装置连接，即使想要再与其他装置连接而实际上该连接口也会不足。即使通信用连接口有剩余，有时也会是该通信为实时性差的架构。此时有如下问题：针对从一方发送到实时干扰确认CAD/CAM系统的数据，来修正从另一方发送到实时干扰确认CAD/CAM系统的数据，需要对时刻进行修正，但是不具有这样的手段。此外，还存在如下问题：即使机器人自身具有实时干扰确认的功能，但是实时地取入机床的机构部的动作，将其与机器人和周边机器进行干扰确认的手段也是不存在的。上述专利文献所记载的专利技术都不是解决上述课题的专利技术。例如，日本特开2012-060207号公报所记载的专利技术被理解为是用于通过一个通信控制装置来控制多个机构部(控制装置)的面向运动控制通信系统相关的专利技术，但是该专利技术以确保通信控制装置与各控制装置的通信实时性为前提，在没有确保实时性的情况下不能进行适当的对应处理。国际公开第2010/095713号公开了从主站针对机器人或伺服电动机等副站通过无线通信实现运动控制(motioncontrol)这样的技术，但是没有提及在通信系统中混合存在不同种类通信协议的情况。在日本特开2009-020547号公报中记载了能够使用搭载非实时OS并具有IEEE1394接口的广泛使用的个人电脑来同步控制伺服电动机的内容。但是，日本特开2009-020547号公报所记载的专利技术目的是运动控制，不同于像本专利技术那样干扰确认。此外，在日本特开2010-218036号公报中记载了将用于干扰确认的信息显示到监视器的内容，但是实际上进行干扰确认的是作业员，没有记载实时进行干扰确认的内容。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种干扰确认系统，在包括机床以及机器人在内的系统中即使没有确保数据通信的实时性的情况下，也能够实时地适当地确认出机床与机器人的干扰。为了达成上述目的，本专利技术提供一种干扰确认系统，具有：机床控制装置，其控制机床；机器人控制装置，其控制机器人；以及干扰确认执行部，其保持所述机床的机构部以及所述机器人的机构部的形状模型数据，并且进行所述机床的机构部与所述机器人的机构部之间的干扰确认，其中，所述机床控制装置或者所述机器人控制装置在所述机器人与所述机床的运转过程中，整合由所述机器人控制装置生成的所述机器人的动作时刻和对应于该机器人的动作时刻的所述机器人的控制轴的位置的组、以及由所述机床控制装置依次生成的机床的动作时刻和对应于该机床的动作时刻的所述机床的控制轴的位置的组，并依次生成作为干扰确认对象的时刻和对应于该作为干扰确认对象的时刻的所述机器人以及所述机床的控制轴的位置的组，所述干扰确认执行部根据所述机床和所述机器人的机构部的形状模型、以及依次生成的作为干扰确认对象的时刻和对应于该作为干扰确认对象的时刻的机器人以及机床的控制轴的位置的组，来实时确认所述机床的机构部与所述机器人的机构部之间的干扰。在某实施方式中，所述作为干扰确认对象的时刻与所述机床的动作时刻相同。此外，在其他实施方式中，所述作为干扰确认对象的时刻与所述机器人的动作时刻相同。所述干扰确认执行部可以是CAD/CAM系统，也可以内置于所述机床控制装置中，还可以内置于所述机器人控制装置中。附图说明通过参照附图对以下的最佳的实施方式进行说明，可以明确本专利技术的上述或者其它目的、特征以及优点。图1是表示本专利技术的第一实施方式涉及的干扰确认系统的概要结构的图。图2是主要表示在第一实施方式中机床控制装置的处理流程的流程图。图3是主要表示在第一实施方式中干扰确认执行部的处理流程的流程图。图4是对确保了从机器人向机床的数据通信的实时性的状态进行说明的图。图5是对没有确保从机器人向机床的数据通信的实时性的状态进行说明的图。图6是以时序图形式来对机器人、机床以及干扰确认执行部间的，时间序列数据的收发的示例进行说明的图。图7是表示本专利技术的第二实施方式涉及的干扰确认系统的概要结构的图。图8是主要表示在第二实施方式中机器人控制装置的处理流程的流程图。图9是主表示在第二实施方式中干扰确认执行部的处理流程的流程图。图10是表示本专利技术的第三实施方式涉及的干扰确认系统的概要结构的图。图11是表示第三实施方式中的处理流程的流程图。具体实施方式图1是表示本专利技术的第一实施方式涉及的干扰确认系统10的概要结构的图。干扰确认系统10具有：机床控制装置14，其控制机床12；机器人控制装置18，其控制机器人16；以及干扰确认执行部24，其保持机床12的机构部20以及机器人16的机构部22的形状模型数据和他们的布局信息。机床12以及机器人16构成为进行如下协作作业：例如通过机床12来对机器人16供给的未加工工件进行加工，机器人16将加工完成工件从机床12取出等。干扰确认执行部24构成为进行机床的机构部20与机器人的机构部22间的干扰确认，例如可以是实时CAD/CAM系统，或者也可以内置于机床控制装置14中。机床控制装置14具有：控制轴位置数据输出部26，其以预定周期输出机床12的控制轴的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干扰确认系统，具有：机床控制装置，其控制机床；机器人控制装置，其控制机器人；以及干扰确认执行部，其保持所述机床的机构部以及所述机器人的机构部的形状模型数据，并且进行所述机床的机构部与所述机器人的机构部之间的干扰确认，其特征在于，所述机床控制装置或者所述机器人控制装置在所述机器人与所述机床的运转过程中，整合由所述机器人控制装置生成的所述机器人的动作时刻和对应于该机器人的动作时刻的所述机器人的控制轴的位置的组、以及由所述机床控制装置依次生成的机床的动作时刻和对应于该机床的动作时刻的所述机床的控制轴的位置的组，并依次生成作为干扰确认对象的时刻和对应于该作为干扰确认对象的时刻的所述机器人以及所述机床的控制轴的位置的组，所述干扰确认执行部根据所述机床和所述机器人的机构部的形状模型、以及依次生成的作为干扰确认对象的时刻和对应于该作为干扰确认对象的时刻的机器人以及机床的控制轴的位置的组，来实时确认所述机床的机构部与所述机器人的机构部之间的干扰。

【技术特征摘要】
2015.07.27 JP 2015-1477391.一种干扰确认系统，具有：机床控制装置，其控制机床；机器人控制装置，其控制机器人；以及干扰确认执行部，其保持所述机床的机构部以及所述机器人的机构部的形状模型数据，并且进行所述机床的机构部与所述机器人的机构部之间的干扰确认，其特征在于，所述机床控制装置或者所述机器人控制装置在所述机器人与所述机床的运转过程中，整合由所述机器人控制装置生成的所述机器人的动作时刻和对应于该机器人的动作时刻的所述机器人的控制轴的位置的组、以及由所述机床控制装置依次生成的机床的动作时刻和对应于该机床的动作时刻的所述机床的控制轴的位置的组，并依次生成作为干扰确认对象的时刻和对应于该作为干扰确认对象的时刻的所述机器人以及所述机床的控制轴的位置的组，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：西浩次，小山田匡宏，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP