CN103970087A - 动作程序生成装置 - Google Patents

Abstract

本发明的动作程序生成装置（10）具备：程序块存储部（11），其存储作为动作程序的工作单位的多个程序块；选择部（12），其从多个程序块中选择构成动作程序的任意个数的程序块；显示部（13），其显示由选择出的任意个数的程序块和包含在该程序块中的自变量构成的路径图；选择输入部（14），其在显示部中选择至少一个程序块，并且输入该至少一个程序块的自变量；执行部（15），其在显示部上对任意个数的程序块分别配置执行按键，并且通过选择输入部操作执行按键，从而执行与执行按键对应的上述程序块；生成部（16），其根据通过上述选择部选择出的任意个数的程序块和通过选择输入部选择出的至少一个程序块所输入的自变量，生成动作程序。

Description

动作程序生成装置

技术领域

本发明涉及一种生成组合了外围设备和机器人的系统的动作程序的动作程序生成装置。

背景技术

具备把持工件的机械手的工业用机器人大多与机床等外围设备协作地对工件进行加工。另外，控制装置依照预定的动作程序控制由机器人和外围设备构成的系统。在外围设备和工件等进行变更的情况下，必须适当地变更这样的动作程序。

在专利第3905075号公报中，定义了与动作程序的指示位置对应的自变量，根据工作内容对自变量输入位置信息。另外，在日本专利第5058063号公报中，对每个工作单位将动作程序分割为多个程序块，适当地将程序块进行组合。进而，在日本特开平8-249026号公报中，提出了一种在计算机的画面上使用图标来组装工作时序的编程方法。这样，在现有技术中，根据工作内容编辑新的动作程序。

但是，在现有技术中，即使在完成了新的动作程序的情况下，为了判断该动作程序的有效性，需要实际执行动作程序。即，在现有技术中，到实际执行动作程序为止，无法判断其有效性。因此，如果实际执行动作程序，则例如有时会证实通过机器人的机械手而把持的工件与外围设备有冲突等的故障。另外，在这样的情况下，需要再修改动作程序，再次执行修改后的动作程序，确认是否有故障。这样的工作是繁杂的，另外还需要很多时间。

另外，在现有技术中，实际执行动作程序而判断其有效性，因此难以在机器人的日常运转的维护中利用编辑动作程序的装置。

进而，根据工作内容将现有的动作程序分割为多个程序块的工作需要很多时间。因此，对于使用现有的动作程序的机器人来说，很难导入这种将动作程序分割为多个程序块的系统。

本发明就是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于：提供一种在完成新的动作程序之前能够简单地判断其有效性的动作程序生成装置。

发明内容

为了达到上述目的，根据第一个方式，提供一种动作程序生成装置，在生成组合了外围设备和机器人的系统的动作程序的动作程序生成装置中，具备：程序块存储部，其存储作为上述动作程序的工作单位的多个程序块；选择部，其从上述多个程序块中选择构成上述动作程序的任意个数的程序块；显示部，其显示由该选择部所选择出的任意个数的程序块和包含在该程序块中的自变量构成的路径图；选择输入部，其在该显示部中选择上述任意个数的程序块中的至少一个程序块，并且输入该至少一个程序块的自变量；执行部，其在上述显示部上对上述任意个数的程序块分别配置执行按键，并且通过上述选择输入部操作上述执行按键，从而执行与上述执行按键对应的上述程序块；生成部，其根据通过上述选择部选择出的任意个数的程序块和通过上述选择输入部选择出的上述至少一个程序块所输入的自变量，生成上述动作程序。

根据第二个方式，在第一个方式中，上述显示部显示上述路径图内的上述程序块的执行状态。

根据第三个方式，在第一个方式中，还具备设定部，其分析现有的动作程序，根据上述现有的动作程序设定多个程序块和包含在该程序块中的自变量。

根据附图所示的本发明典型的实施方式的详细说明，能够进一步了解本发明的这些目的、特征、以及优点、其他的目的、特征、以及优点。

附图说明

图1是表示包含基于本发明的动作程序生成装置的系统的图。

图2是表示图1所示的动作程序生成装置的一个动作的流程图。

图3是图1所示的显示部的放大图。

图4是表示图3所示的路径图的一个程序块的图。

图5是表示图3所示的路径图的另一个程序块的图。

图6是表示图3所示的执行按键的图。

图7是表示动作程序生成装置的另一个动作的流程图。

图8是显示部的另一个放大图。

图9是表示动作程序生成装置的又一个动作的流程图。

图10是表示通过图9得到的路径图的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对相同的构件附加相同的参照符号。为了容易理解，这些附图适当地变更了比例尺。

图1是表示包含基于本发明的动作程序生成装置的系统的图。图1所示的系统1主要包括机器人2、机床5、与机器人2和机床5连接的控制装置10。如图示那样，机器人2是多关节机器人，在其前端具备臂3。臂3依照来自控制装置10的指示进行开闭，把持、放开工件W。

机床5具备进行下降而将工件W把持在机床5的基座上的夹钳6、可开闭的门7。如果通过夹钳6把持工件W，则门7关闭，并且加工工具（未图示）对工件W进行加工。

控制装置10是数字计算机，控制机器人2和机床5的动作，并且起到作为生成系统1的动作程序的动作程序生成装置的作用。此外，在附图中虽然没有表示，但动作程序生成装置10也可以是能够在屏幕上进行模拟动作的离线编程装置。另外，机器人2和机床5也可以是与上述的形式不同的形式。进而，系统1只包含机器人2和机床5的任意一个的情况、以及机器人2与其他外围设备组合的系统的情况也包含在本发明的范围内。

如图1所示那样，控制装置10具备存储作为动作程序的工作单位的多个程序块的程序块存储部11。另外，控制装置10连接有：选择部12，其从多个程序块中选择构成动作程序的任意个数的程序块；显示部13，其显示由通过该选择部12选择出的任意个数的程序块和包含在该程序块中的自变量构成的路径图；选择输入部14，其在其在该显示部13中选择任意个数的程序块中的至少一个程序块，并且输入该至少一个程序块的自变量。选择部12是鼠标、键盘等，显示部13例如是液晶显示器、CRT等。进而，选择输入部14例如是鼠标、键盘等，也可以与选择部12共通。

进而，控制装置10包括：执行部15，其在显示部13上对多个程序块分别配置执行按键，并且通过由选择输入部14操作执行按键，从而执行与执行按键对应的程序块；生成部16，其根据通过选择部12选择出的任意个数的程序块和通过选择输入部14选择出的至少一个程序块所输入的自变量，生成动作程序。控制装置10还包括：设定部17，其分析现有的动作程序，根据现有的动作程序设定多个程序块和包含在该程序块中的自变量。

图2是表示图1所示的动作程序生成装置的一个动作的流程图。以下，参照图1和图2，说明本发明的动作程序生成装置的动作。首先，在步骤S11中，操作者从程序块存储部11中选择构成动作程序所需要的任意个数的程序块。

图3是图1所示的显示部的放大图，在步骤S11中选择出的多个程序块被显示在显示部13中。如从图3可知，在步骤S11中选择出“选择用户坐标系”L1、“选择工具坐标系”L2、“机械前方（进入）”P1、“打开门”L3、“未加工工件配置”P2、“工件放开”L4、“工件把持”L5、“机械前方（退出）”P3、“关闭门”L6、“待机”P4的程序块。在附图中没有表示，但在程序块存储部11中还存储有表示其他工作的程序块。

这些程序块分别是构成动作程序的一个要素，通过适当地组合它们而形成一个动作程序。存储在程序块存储部11中的多个程序块分别是表示工作单位的一种模板。另外，从图3可知，选择出的多个程序块按照成为动作程序那样的顺序进行配置，形成路径图。可以由操作者适当地决定多个程序块的顺序，另外，也可以依照预定的顺序自动地配置选择出的多个程序块。

在此，图4是表示图3所示的路径图的一个程序块P4的图。图5是表示图3所示的路径图的其他程序块L6的图。图4所示的程序块P4和图3所示的程序块P1～P3是圆角的程序块，图4所示的程序块L6和图3所示的程序块L1～L5是有角的矩形程序块。

程序块P1～P4是位置程序块，是指示机器人2向哪个位置移动的程序块。与此相对，程序块L1～L6是逻辑程序块，是指示进行怎样的动作的程序块。

再次参照图2，在步骤S12中设定位置程序块P1～P4的各个位置。具体地说，操作者使用选择输入部14选择一个位置程序块、例如位置程序块P1，输入作为自变量的希望的位置信息。然后，对其他位置程序块P2～P4也同样地输入位置信息。

接着，在步骤S13中设定逻辑程序块L1～L6的控制信号的种类和编号。具体地说，操作者使用选择输入部14选择一个逻辑程序块、例如逻辑程序块L1，输入所要求的控制信号的种类和编号作为自变量。

例如，在使用机器人2的机械手3的情况下，选择机器人信号作为控制信号的种类。同样，在使用外围设备、例如机床5的情况下，选择数字信号作为控制信号的种类。另外，例如作为控制信号编号，设定打开机器人2的机械手3的No.1信号、关闭机械手3的NO.2信号。同样，设定打开机床5的门7的No.1信号、关闭门7的NO.2信号。预先将这样的控制信号的种类和编号设定为表。因此，操作者使用选择输入部14从表中选择各逻辑程序块L1～L6的控制信号的种类和编号即可。

接着，如果位置程序块P1～P4和逻辑程序块L1～L6的设定结束，则在步骤S14中，执行部15对各程序块P1～P4和L1～L6分别配置图6所示的执行按键A（在图3中，已经对全部程序块配置了执行按键A）。

然后，操作者使用选择输入部14按压对希望的程序块配置的执行按键A。或者，在操作者希望的情况下，也可以按压全部的程序块P1～P4和程序块L1～L6的执行按键A。

由此，只实际执行与按压的执行按键A对应的程序块。例如，在按压了位置程序块P2的执行按键A的情况下，机器人2使未加工工件W实际移动到预定位置。或者，在按压了逻辑程序块L3的执行按键A的情况下，实际打开机床5的门7。

这样，在本发明中，能够对每个程序块确认动作程序的实际的动作。因此，在变更了工件的种类的情况下，或将机床5变更为其他机床的情况下，能够容易地确认机器人2等是否干扰了外围设备。这在只变更动作程序的一部分的情况下特别有利，只通过最小限的动作确认就足够了。

最终，如果对希望的程序块的动作确认结束，则在步骤S15中，生成部16根据动作确认后的程序块来生成系统1的动作程序。具体地说，生成部16根据预定的规则按照适当的顺序排列所选择出的程序块P1～P4、L1～L6，生成新的动作程序。

这样，在本发明中，在新生成动作程序之前，能够通过执行按键A执行各程序块P1～P4、L1～L6，从而对该程序块的内容进行动作确认。因此，在新的动作程序完成之前能够简单地判断其有效性。另外，对多个程序块P1～P4、L1～L6分别配置执行按键A，因此还能够省略使光标移动、或选择程序块的操作。其结果是能够缩短编辑动作程序所需要的时间。

另外，对于产生了故障的程序块P1～P4、L1～L6，输入其他的位置信息或控制信号的信息等并再次执行即可。因此，还能够在系统1的日常运转的维护中利用本发明的动作程序编辑装置。

图7是表示动作程序生成装置的另一个动作的流程图。在图2的步骤S14中同时执行图7所示的动作。或者，也可以在图2的步骤S15中生成了系统1的动作程序后执行图7所示的动作。

在图7的步骤S21中，检测与生成的动作程序的行编号对应的程序块。然后，在显示部13的路径图上强调显示检测出的程序块。在显示部的另一个放大图的图8中，强调显示出“打开门”程序块L3。因此，操作者能够在显示部13上所显示的路径图上目视地确认各程序块的执行状态。

此外，在图2的步骤S14中按压了多个程序块的执行按键A的情况下，按照预定的顺序执行对应的程序块的内容。在该情况下，只顺序地强调显示现在正在执行的程序块。另外，在强调显示出程序块时，正在执行该程序块的内容。因此，在发生了故障的情况下，能够容易地确定与该故障有关的程序块而进行再变更。

但是，存在现有的系统1的动作程序的情况也很多。另外，在变更系统1的例如机床5的情况下，必须变更现有的动作程序。在这样的情况下，为了生成现有的动作程序的路径图，控制装置10的设定部17进行以下的动作。

图9是表示动作程序生成装置的又一个动作的流程图。设定部17在读入现有的动作程序后，进行图9所示的处理。在此，现有的动作程序例如是以下的内容。

1，用户框架=1；

2，工具框架=1；

3，直线一[1：机械前方（进入）]2000mm/sec定位；

4，DO[1]=开；

5，待机DI[1]=开；

6，直线一[2：未加工工件配置]2000mm/sec定位；

7，RO[2]=开；

8，待机RI[2]=开；

9，DO[3]=开；

10，待机DI[3]=开；

11，直线一[3：机械前方（退出）]2000mm/sec定位；

12，DO[2]=开；

13，待机DI[2]=开；

14，直线一[4：待机]2000mm/sec

在各行中，最左侧的数字表示动作程序的行编号。

在图9所示的步骤S31中，设定动作程序的行编号I=1，并且设定程序块编号J=0。然后，在步骤S32中，着眼于动作程序的第I行的内容（行），判定行是否与动作有关（步骤S33）。

在行与动作有关的情况下，例如在与机器人2的移动有关的情况下，在步骤S35中，判定该行的属性是位置。例如行编号I=3、6、11、14具有位置的属性。

与此相对，在行与动作无关的情况下，在步骤S34中，判定行是否与控制信号有关。在这样的情况下，在步骤S36中判定行的属性是信号，如果不是的情况下，在步骤S37中判定行的属性是逻辑。

接着，前进到步骤S38，设定部17根据各个属性设定程序块编号J。附加了程序块编号J的动作程序如下。

1，1，用户框架=1；

2，2，工具框架=1；

3，3，直线一[1：机械前方（进入）]2000mm/sec定位；

4，4，DO[1]=开；

5，4，待机DI[1]=开；

6，5，直线一[2：未加工工件配置]2000mm/sec定位；

7，6，RO[2]=开；

8，6，待机RI[2]=开；

9，7，DO[3]=开；

10，7，待机DI[3]=开；

11，8，直线一[3：机械前方（退出）]2000mm/sec定位；

12，9，DO[2]=开；

13，9，待机DI[2]=开；

14，10，直线一[4：待机]2000mm/sec

从左数第2个数字表示动作程序的程序块编号。

根据附加了程序块编号J的动作程序可知，作为单独的程序块生成位置属性的行和逻辑属性的行。另外，例如行编号I=4的“Do[1]]=开”具有控制信号的属性。另外，该行编号的行与程序块编号J=4的“待机DI[1]=开”（逻辑属性）连续。这样，在控制信号属性的行与逻辑属性的行连续的情况下，控制信号属性的行与关联的逻辑属性的行成为同一程序块。其他的程序块编号J=6、7、9也大致进行同样的处理。

接着，前进到步骤S39，顺序地在显示部13配置与全部程序块编号J对应的个数的程序块，并且在程序块内添加行和属性数据。然后，在步骤S40中，分析各行后提取自变量部分。进而，在步骤S41中，将行数据的注释设定为自变量。最终，在步骤S42中向行编号I追加1，重复进行从步骤S32到步骤S42的动作直到最后的行为止。

图10是表示通过图9得到的路径图的图，与图3等所示的路径图大致相同。但是，应该注意在图10中的各程序块P1～P4、L1～L6中带括号地表示出程序块编号J。此外，也可以在生成路径图后由操作者变更各程序块的名称。

这样，在本发明中，设定部17将现有的动作程序的各行分离为位置属性的程序块和逻辑属性的程序块，对各程序块设定自变量。因此，操作者使用选择输入部14选择希望的程序块而适当地变更其自变量即可。由此，在变更系统1例如机床5的情况下，也能够容易地变更现有的动作程序。

这样，在本发明中，能够根据现有的动作程序自动地生成路径图，能够谋求现有的动作程序的再利用。因此，与从最初开始生成路径图的情况相比，能够减轻操作者的负担。此外，在图9和图10中，将现有的动作程序分离为动作指令的行、信号指令的行、除此以外的行（逻辑属性）而生成路径图。但是，也可以根据动作程序的条件句和标签句来生成路径图，这样的情况也包含在本发明的范围内。

发明的效果

在第一个方式中，在新的动作程序完成之前，能够通过执行按键执行各程序块而对该程序块的内容进行动作确认。因此，能够在新的动作程序完成之前简单地判断其有效性。另外，对多个程序块分别配置执行按键，因此能够省略操作者移动光标、或选择程序块的操作，从而能够缩短编辑动作程序所需要的时间。另外，对于发生了故障的程序块，通过输入其他自变量而再次执行，也能够容易地进行日常运转的维护。

在第二个方式中，能够在显示部所显示的路径图上确认各程序块的执行状态。另外，能够容易地确定发生了故障的程序块。

在第三个方式中，能够谋求现有的动作程序的再利用。

使用典型的实施方式说明了本发明，但只要是本技术领域的技术人员，应该能够理解能够不脱离本发明的范围而进行上述的变更、以及各种其他变更、省略、追加。

Claims (3)

1.一种动作程序生成装置（10），其生成组合了外围设备和机器人（2）的系统（1）的动作程序，该动作程序生成装置的特征在于，具备：

程序块存储部（11），其存储作为上述动作程序的工作单位的多个程序块；

选择部（12），其从上述多个程序块中选择构成上述动作程序的任意个数的程序块；

显示部（13），其显示由该选择部所选择出的任意个数的程序块和包含在该程序块中的自变量所构成的路径图；

选择输入部（14），其在该显示部中选择上述任意个数的程序块中的至少一个程序块，并且输入该至少一个程序块的自变量；

执行部（15），其在上述显示部上对上述任意个数的程序块分别配置执行按键，并且通过上述选择输入部操作上述执行按键，从而执行与上述执行按键对应的上述程序块；

生成部（16），其根据通过上述选择部选择出的任意个数的程序块和通过上述选择输入部选择出的上述至少一个程序块所输入的自变量，生成上述动作程序。

2.根据权利要求1所述的动作程序生成装置，其特征在于，

上述显示部显示上述路径图内的上述程序块的执行状态。

3.根据权利要求1所述的动作程序生成装置，其特征在于，还具备：

设定部（17），其分析现有的动作程序，根据上述现有的动作程序设定多个程序块和包含在该程序块中的自变量。