CN104889799B - 控制进行工件的供给和排出的机器人的机器人控制装置 - Google Patents
控制进行工件的供给和排出的机器人的机器人控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种控制进行工件的供给和排出的机器人的机器人控制装置。在包括机床和机器人的系统中，机器人控制装置可以根据机床的运转状态使机器人进行恰当的动作。机器人控制装置具有：数据通信部，其在预定的定时取得表示机床的运转状态的数据；动作模式存储部，其存储针对机床的机器人的多个动作模式；以及动作控制部，其在机床发生异常或机床的运转状态满足预先定义的条件时，从存储在动作模式存储部中的多个动作模式中，选择与此时的机床的运转状态关联起来的动作模式，使机器人按照选择出的动作模式动作。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制针对机床进行工件的供给和排出的机器人的机器人控制装置。
背景技术
在针对机床供给原料(工件)，从机床排出通过该机床加工的工件(加工品)的机器人中，根据机床的状况来决定动作，因此对该机器人进行控制的机器人控制装置需要知道机床的状况。
作为与此相关的公知技术，例如在日本特开昭63-318237号公报中记载了如下的加工系统，即具有机器人的车床由于刀具的寿命等而无法继续进行加工时，向机器人发送信号，车床以及机器人返回到加工前的原点。
此外，在日本特公平05-026628号公报中记载了如下的方法，即在NC机床中进行加工时通过机器人安装、取出工件的加工系统中，当检测出工件本身的不良或工件的夹具不良时输出警报，能够控制夹具或机器人自动地进行针对这些不良的措施。
并且，在日本特开平01-205964号公报中记载了通过主机控制/运转由多个机床和附设在这些上的机器人构成的多个单元的工件加工系统，在此，预先将连续加工过程中的刀具寿命、刀具异常、发生其他不良时的处理模式存储在单元、主机双方中，发生不良时自动地执行上述处理模式。
如日本特开昭63-318237号公报的记载那样，以往，通过信号向机器人通知机床的异常，接收到通知的机器人根据输入信号来进行原点复位、工件取出、刀具更换等动作。但是使用信号时，在机床和机器人双方的控制装置中需要用于信号的分配或定义、输入输出的程序设计。在这样的结构中，为了根据异常内容来详细地规定机器人的动作，需要增加信号种类等需要时间的操作。并且，当生产运转开始时，不能容易地进行信号的追加或程序的变更，因此很难追加与状况判断或状况对应的动作。
此外，虽然在日本特公平05-026628号公报中没有明确记载使用信号的方法，但从机器人装置与CPU经由可编程/控制器连接的记载中，可以知道异常状态的通知使用信号。因此，在日本特公平05-026628号公报中也存在与日本特开昭63-318237号公报相同的课题。
另一方面，在日本特开平01-205964号公报中所记载的技术中，在加工单元中发生不良时使单元紧急停止(将加工完成工件以及原料工件分别搬送至完成品托盘以及原料托盘，使车床以及机器人移动至原点位置)后，通过信号与主机进行单元停止的通信，之后进行加工复位是否可能的判断、电源断开指令的确认、其他批加工信息的通信等。也就是说，在日本特开平01-205964号公报中，在加工单元内发生了异常时车床以及机器人进行原点复位为前提，之后，在加工单元与主机之间进行单元整体动作相关的信息的收发。但是，实际的机床的异常种类有多个，不论哪个异常都进行紧急停止(使机床以及机器人返回原点位置)有时未必恰当。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在包括机床和机器人的系统中，可以根据机床的运转状态使机器人进行恰当的动作的机器人控制装置。
为了达成上述目的，本发明提供一种控制针对至少1个机床分别进行工件的供给以及排出的至少一方的机器人的机器人控制装置，该机器人控制装置具备：数据通信部，其通过与所述机床的通信，在预定的定时取得表示所述机床的运转状态的数据；动作模式存储部，其存储针对所述机床的所述机器人的多个动作模式；以及动作控制部，其在所述机床中发生异常时或所述机床的运转状态满足预先定义的条件时，从存储在所述动作模式存储部中的多个动作模式中，选择与所述机床中发生异常时或所述机床的运转状态满足预先定义的条件时的所述机床的运转状态关联起来的动作模式，按照选择出的动作模式来使所述机器人动作。
在优选的实施方式中，所述数据通信部在所述机床的加工运转过程中取得表示所述机床的运转状态的数据，所述动作控制部在所述机床中发生了异常时，从至少包括所述机器人向原点位置的退避、排出在所述机床中正在加工的工件以及所述机床的加工重新开始的准备的多个动作模式中选择1个动作模式，使所述机器人按照选择出的动作模式动作。
在优选的实施方式中，所述数据通信部以预定的周期取得表示所述机床的运转状态的数据，所述动作控制部在所述机床的运转状态满足预先定义的条件时，选择与所述机床的检查或维护相关的动作模式，使所述机器人按照选择出的动作模式动作。
在优选的实施方式中，所述机器人控制装置具有机器人程序，该机器人程序定义所述多个动作模式，并且指定表示所述机床的运转状态的数据作为程序的分歧、等待以及等待解除的至少1个条件，所述动作控制部通过自动更新所述数据通信部取得的表示所述机床的运转状态的数据，根据所述机床的运转状态来变更所述机器人程序的执行序列。
附图说明
参照附图对以下的优选的实施方式进行说明，从而使本发明的上述或其他目的、特征以及优点更加明确。
图1是表示包括本发明的机器人控制装置、该机器人控制装置控制的机器人以及该机器人进行作业的机床的系统的概要结构的图。
具体实施方式
图1是将本发明的优选的实施方式的机器人控制装置10的功能框图与机器人控制装置10控制的机器人12、机器人12进行作业的车床等机床14一起进行表示的图。机器人12例如是6轴的多关节机器人，具有可把持由机床14加工的被加工物(工件)16的机械手18，对机床14进行工件16的供给以及排出的至少一方。此外，机器人12除了具备上述的工件的供给以及排出外，还可以具备更换机床的刀具、或通过压缩空气或液体清洗机床的预定部位的功能。
另外，机床14例如是数值控制机床，在图示例中为1台，但机器人12也可以逐次对多台数值控制机床14分别进行工件的供给以及排出的至少一方。
机器人控制装置10具有：数据通信部20，其通过与机床14的通信，在预定的定时取得表示机床14的运转状态的数据；动作模式存储部22，其存储针对机床14的机器人12的多个动作模式；动作控制部24，其在机床14中发生异常时或机床14的运转状态满足预先定义的条件时，从存储在动作模式存储部22中的多个动作模式中选择与机床14中发生异常时或机床14的运转状态满足预先定义的条件时的机床14的运转状态关联起来的动作模式，使机器人12按照选择出的动作模式来动作。
数据通信部20与控制机床14的数值控制装置(在图示例中内置于机床14内)进行通信，来取得表示机床14的运转状态的数据。在此，表示运转状态的数据包括：在机床14中发生了某个异常时表示该异常内容(例如，向机床的电动机施加了过负载的内容、在机床的夹具等中具有工件的把持错误的内容等)的错误代码等数据，或表示机床14的执行程序的进展状况(产生异常的时刻相当于程序的哪个位置(第几行))的数据。
这样，数据通信部20不仅能够取得仅通知在机床14中发生了异常的警报或仅通知机床14的刀具的使用时间达到了预先决定的寿命时间的信息，还能够取得机床14的加工状态或当前的程序执行状态等多个信息。此外，机器人控制装置10还可以另具备与机床14进行通信的I/O通信部26，此时，使得通过I/O通信部26接收目前还在使用的机床的异常信号等，通过数据通信部20接收机床14的加工状态或当前的程序执行状态等数据的这样区别使用成为可能。
动作模式存储部22存储与机床14的各种运转状态关联起来的、机器人12的典型的多个动作模式。作为这些动作模式的具体例，可以列举机器人12向原点位置的退避(复位)、排出(取出)在机床14中正在加工的工件以及刀具更换或托盘更换等机床加工重新开始的准备等。并且，当构成为机器人12能够进行与机床的检查或维护相关的动作时，上述动作模式包括：机床14的刀具更换(装卸)以及使用了压缩空气或液体的机床14的预定部位(例如，容易堆积切屑的部分)的清洗等。
此外，机器人控制装置10也可以具有定义用用户界面28，此时，作业人员可以经由界面28来进行动作模式的变更或登记、机器人程序30的修正等。
动作控制部24具有按照预定的机器人程序30来控制机器人12的动作的功能，具体而言，对驱动机器人12的各轴的电动机(伺服电动机)进行控制。此外，当I/O通信部26或数据通信部20接收到在机床14中发生了异常时(详细而言，从机床14接收到了表示发生异常的主旨的信号等时)，动作控制部24对数据通信部20在机床14的加工运转过程中取得的、表示机床14的运转状态的数据进行解析，判断发生异常时机床14处于哪个运转状态。然后，动作控制部24选择与机床14发生异常时的运转状态关联起来的动作模式，按照选择出的动作模式来控制机器人12。
例如，当发生异常时为机床14的执行程序的初始时，也就是说，在加工工件前在机床14中发生了异常时，优选暂时使机器人12复位到原点位置，作业人员采取调查/去除异常原因等措施。或者，当发生异常时为机床14的执行程序的终点时，也就是说，在工件16的加工结束之后发生了异常时，优选通过机器人12从机床14取出已加工完的工件后搬送至预定位置，之后作业人员采取调查/去除异常原因等措施。这样，根据机床14中的一连串的加工处理在哪个阶段发生了异常，可以自动地选择并执行机器人12应进行的适当的动作。
此外，动作控制部24以预定的周期取得表示机床14的运转状态的数据，当机床14的刀具的累计使用时间达到了预定的寿命时间时，即成为应当更换刀具的状态时，可以使机器人12进行刀具更换。或者，除此之外，动作控制部24以预定的周期取得关于机床14的累计加工时间或机床14加工的工件的个数的信息，当该累积加工时间或个数达到了预定值时，可以使机器人12进行用空气或洗涤水清洗机床14的预定部位(例如，加工切屑容易堆积的位置)。这样，当机床14的状态满足预先决定的条件时，动作控制部24选择与机床14的检查或维护相关的动作模式，使机器人12按照选择出的动作模式来动作。
如上所述，将机器人12根据机床14的运转状态或执行程序的进展状况应进行的动作模式预先存储在控制装置10(动作模式存储部22)内，动作控制部24可以适当选择后执行。在此，为了使作业人员能够根据每个系统的自定义而更简单地进行，在机器人程序30中，定义多个动作模式，并且可以指定表示机床14的运转状态的数据作为程序的分歧、等待以及等待解除的至少1个条件。此时，动作控制部24通过自动更新表示数据通信部20取得的机床14的运转状态的数据，可以根据机床14的运转状态来变更机器人程序30的执行序列，使机器人12进行与运转状态对应的动作模式。
这样，可以在机器人程序中定义机床14的运转状态的判断或与运转状态对应的动作模式的选择，并且能够指定表示机床的运转状态的数据作为程序的分歧等条件，由此能够使与运转状态对应的机器人的动作的指定变得容易，此外，也可以通过机器人程序的重写来容易地进行系统的自定义。
根据本发明，在对机床进行加工品的供给和排出的机器人中，可以使机器人进行与机床的运转状况对应的各种动作，例如当机床中发生了异常时，机器人可以比以往更详细地进行与机床的状况对应的修复操作等。此外，以预定周期监视机床的状况，由此能够在适当的时期使用机器人来执行机床所需要的检查或维护。
可以在机器人程序中定义机床的运转状态的判断或与运转状态对应的动作模式的选择，并且能够指定表示机床的运转状态的数据作为程序的分支等条件，由此也能够容易地进行包含机器人以及机床的系统的自定义。
Claims (4)
1.一种机器人控制装置，其控制针对至少1个机床分别进行工件的供给以及排出的至少一方的机器人，该机器人控制装置的特征在于，具备：
数据通信部，其通过与所述机床的通信，在预定的定时取得表示所述机床的运转状态的数据；
动作模式存储部，其存储针对所述机床的所述机器人的多个动作模式；以及
动作控制部，其在所述机床中发生异常或所述机床的运转状态满足预先定义的条件时，自动地从存储在所述动作模式存储部中的多个动作模式中选择与所述机床中发生异常时或所述机床的运转状态满足预先定义的条件时的所述机床的运转状态关联起来的动作模式，使所述机器人按照选择出的动作模式动作。
2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，
所述数据通信部在所述机床的加工运转过程中取得表示所述机床的运转状态的数据，
所述动作控制部在所述机床中发生了异常时，从至少包括所述机器人向原点位置的退避、排出在所述机床中正在加工的工件以及所述机床的加工重新开始的准备的多个动作模式中选择1个动作模式，使所述机器人按照选择出的动作模式动作。
3.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置，其特征在于，
所述数据通信部以预定的周期取得表示所述机床的运转状态的数据，
所述动作控制部在所述机床的运转状态满足预先定义的条件时，选择与所述机床的检查或维护相关的动作模式，使所述机器人按照选择出的动作模式动作。
4.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置，其特征在于，
所述机器人控制装置具有机器人程序，该机器人程序定义所述多个动作模式，并且指定表示所述机床的运转状态的数据作为程序的分歧、等待以及等待解除的至少1个条件，所述动作控制部通过自动更新所述数据通信部取得的表示所述机床的运转状态的数据，根据所述机床的运转状态来变更所述机器人程序的执行序列。
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