CN116075400A - 数值控制系统以及机器人控制方法 - Google Patents

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CN116075400A CN202180056533.XA CN202180056533A CN116075400A CN 116075400 A CN116075400 A CN 116075400A CN 202180056533 A CN202180056533 A CN 202180056533A CN 116075400 A CN116075400 A CN 116075400A
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Abstract

数值控制系统具有：数值控制装置(5)，其按照数值控制程序生成包含针对机器人(3)的机器人指令信号的上位指令信号；机器人控制装置(6)，其根据上位指令信号生成用于控制机器人(3)的动作的机器人控制信号，并将机器人控制信号输入到机器人(3)。机器人控制装置(6)具有：控制部(60)，其通过选择性地执行根据动态可执行文件制作指令信号和机器人指令信号生成的动态可执行文件和根据静态可执行文件启动指令信号选择出的静态可执行文件中的任一个，由此生成机器人控制信号。

Description

数值控制系统以及机器人控制方法
技术领域
本公开涉及数值控制系统以及机器人控制方法。
背景技术
一般而言，用于控制机床的数值控制程序与用于控制机器人的机器人程序的程序语言不同。因此，为了使机床和机器人并行地运转，操作员需要对数值控制程序和机器人程序双方熟练。
在专利文献1中，示出了通过数值控制程序来控制机床和机器人双方的数值控制装置。更具体而言，在专利文献1所示的数值控制系统中，在数值控制装置中按照数值控制程序生成机器人指令信号，在机器人控制装置中根据上述机器人指令信号生成机器人程序，按照该机器人程序生成用于控制机器人的动作的机器人控制信号。根据专利文献1所示的数值控制系统，如果是熟悉数值控制程序的用户，则也能够在不熟悉机器人程序的情况下控制机器人。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6647472号
发明内容
发明要解决的课题
但是，熟悉机器人程序的用户大多拥有在不具有基于数值控制程序的机器人的控制功能的现有的机器人控制装置中进行动作的机器人程序。
但是，在专利文献1所记载的技术中，对于并用根据数值控制程序生成的机器人程序和在现有的机器人控制装置中进行动作的机器人程序，并未充分地进行研究。因此，在专利文献1所记载的技术中，可能浪费已经拥有的机器人程序。
本公开是鉴于上述课题而完成的，提供除了根据数值控制程序自动生成的机器人程序，还能够有效地利用在已有的机器人控制装置中进行动作的机器人程序的数值控制系统以及机器人控制方法。
用于解决课题的手段
本公开的一方式提供一种数值控制系统，具有：数值控制装置，其按照数值控制程序生成包含针对机器人的机器人指令信号的上位指令信号；机器人控制装置，其能够与所述数值控制装置通信且根据所述上位指令信号生成用于控制所述机器人的动作的机器人控制信号，将该机器人控制信号输入到所述机器人，所述机器人控制装置具有：控制部，其通过选择性地执行根据所述上位指令信号生成的第一可执行文件和根据所述上位指令信号选择出的第二可执行文件中的任一个，由此生成所述机器人控制信号。
本公开的一方式提供一种机器人控制方法，通过数值控制装置和机器人控制装置来控制所述机器人，所述数值控制装置按照数值控制程序生成包含针对机器人的机器人指令信号的上位指令信号，所述机器人控制装置能够与所述数值控制装置通信且根据所述上位指令信号生成用于控制所述机器人的动作的机器人控制信号，将该机器人控制信号输入到所述机器人，所述机器人控制方法具有：将在所述数值控制装置中生成的所述上位指令信号输入到所述机器人控制装置的工序；在所述机器人控制装置中根据所述上位指令信号生成第一可执行文件的工序；在所述机器人控制装置中根据所述上位指令信号选择第二可执行文件的工序；通过在所述机器人控制装置中选择性地执行所述第一可执行文件和所述第二可执行文件中的任一个，由此生成用于控制所述机器人的动作的机器人控制信号，并将该机器人控制信号输入到所述机器人的工序。
发明效果
在本公开的一方式中，数值控制装置按照数值控制程序生成包含针对机器人的机器人指令信号的上位指令信号，机器人控制装置根据由数值控制装置生成的上位指令信号生成用于控制机器人的动作的机器人控制信号，并向机器人输入。在此，机器人控制装置具有：控制部，其选择性地执行根据上位指令信号生成的第一可执行文件和根据上位指令信号选择的第二可执行文件中的任一个，由此生成机器人控制信号。因此，根据本公开的一方式，如果是拥有在已有的机器人控制装置中进行动作的第二可执行文件的用户，则除了根据数值控制程序自动生成的第一可执行文件，还能够有效地利用已有的第二可执行文件来控制机器人的动作。
附图说明
图1是本公开的一实施方式的数值控制系统的概略图。
图2是数值控制装置以及机器人控制装置的功能框图。
图3A是表示坐标形态信息管理处理的过程的流程图(其1)。
图3B是表示坐标形态信息管理处理的过程的流程图(其2)。
图4是机器人用的数值控制程序的一例。
图5A是表示根据图4所例示的机器人用的数值控制程序使数值控制装置工作的情况下的各种信息的流动等的时序图(其1)。
图5B是表示根据图4所例示的机器人用的数值控制程序使数值控制装置工作的情况下的各种信息的流动等的时序图(其2)。
图6是表示机床用的数值控制程序以及机器人用的数值控制程序的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开的一实施方式的数值控制系统1进行说明。
图1是本实施方式的数值控制系统1的概略图。
数值控制系统1具有：机床2；数值控制装置(CNC)5，其控制该机床2；机器人3，其被设置在机床2的附近；以及机器人控制装置6，其以能够通信的方式与数值控制装置5连接。数值控制装置5按照规定的数值控制程序，生成针对机床2的指令即机床指令信号以及包含针对机器人3的指令即机器人指令信号的上位指令信号，将这些机床指令信号以及上位指令信号分别发送到机床2以及机器人控制装置6。机器人控制装置6根据从数值控制装置5发送的上位指令信号来控制机器人3的动作。
机床2根据从数值控制装置5发送的机床指令信号对未图示的工件进行加工。这里，机床2例如是车床、钻床、铣床、磨床、激光加工机以及注射成型机等，但不限于此。
机器人3在机器人控制装置6的控制下进行动作，例如对经过了基于机床2的加工的工件进行规定的作业。机器人3例如是多关节机器人，在其臂前端部31安装有用于把持、或者加工、或者检查工件的工具32。以下，对机器人3在规定的位置把持经过了基于机床2的加工的工件、或者将所把持的工件向规定的位置输送、或者对把持的工件进行加工、或者对所把持的工件进行检查的情况进行说明，但不限于此。另外，以下，对机器人3为6轴的多关节机器人的情况进行说明，但不限于此。另外，以下，对机器人3为6轴的多关节机器人的情况进行说明，但轴数不限于此。
数值控制装置5以及机器人控制装置6分别是由CPU(Central Processing Unit)等运算处理单元、储存各种程序的HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等辅助存储单元、用于储存运算处理单元执行程序时暂时需要的数据的RAM(Random AccessMemory)这样的主存储单元、操作员进行各种操作的键盘这样的操作单元、以及向操作员显示各种信息的显示器这样的显示单元等硬件构成的计算机。这些机器人控制装置6以及数值控制装置5例如能够通过以太网(注册商标)相互收发各种信号。
图2是数值控制装置5以及机器人控制装置6的功能框图。
数值控制装置5按照以下说明的过程，生成包含针对机器人3的指令即机器人指令信号的上位指令信号，将所生成的上位指令信号发送到机器人控制装置6。机器人控制装置6根据从数值控制装置5发送的上位指令信号，按照以下说明的过程生成用于控制机器人3的动作的机器人控制信号，将生成的机器人控制信号输入到机器人3，由此控制机器人3的动作。如以下详细说明的那样，机器人控制装置6通过选择性地执行根据上位指令信号生成的作为第一可执行文件的动态可执行文件、和从由操作员预先制作出的多个作为第二可执行文件的多个静态可执行文件中根据上位指令信号选择出的静态可执行文件中的任一个，来生成机器人控制信号。
首先，对数值控制装置5的详细结构进行说明。如图2所示，在数值控制装置5中，通过上述硬件结构，实现作为机床2的控制系统的机床控制模块51、作为机器人3的控制系统的机器人控制模块52、以及存储部53等的各种功能。
在存储部53中储存有例如根据操作员的操作制作出的多个数值控制程序。更具体而言，在存储部53中主要储存有用于控制机床2的动作的作为第一数值控制程序的机床用的数值控制程序、用于控制机器人3的动作的作为第二数值控制程序的机器人用的数值控制程序等。这些机床用的数值控制程序以及机器人用的数值控制程序用共同的编程语言(例如，G代码、M代码等)记述。
机床用的数值控制程序根据作为以在机床2上或机床2的附近确定的基准点为原点的第一坐标系的机床坐标系来记述。即，在机床用的数值控制程序中，机床2的控制点的位置以及姿势通过机床坐标系中的坐标值来记述。
机器人用的数值控制程序根据与机床坐标系不同的作为第二坐标系的机器人坐标系来记述。即，在机器人用的数值控制程序中，机器人3的控制点(例如，机器人3的臂前端部31)的位置以及姿势通过与机床坐标系不同的机器人坐标系中的坐标值来记述。该机器人坐标系是以在机器人3上或机器人3的附近确定的基准点为原点的坐标系。此外，以下，对机器人坐标系与机床坐标系不同的情况进行说明，但本公开不限于此。机器人坐标系也可以与机床坐标系一致。换言之，也可以使机器人坐标系的原点、坐标轴方向与机床坐标系的原点、坐标轴方向一致。
另外，在该机器人用的数值控制程序中，机器人坐标系能够在控制轴不同的2个以上的坐标形式之间切换。更具体而言，在机器人用的数值控制程序中，机器人3的控制点的位置以及姿势能够通过正交坐标形式或者各轴坐标形式来指定。
在各轴坐标形式中，机器人3的控制点的位置以及姿势通过以机器人3的6个关节的旋转角度值(J1、J2、J3、J4、J5、J6)为成分的共计6个实数的坐标值来指定。
在正交坐标形式中，机器人3的控制点的位置以及姿势通过以沿着3个正交坐标轴的3个坐标值(X，Y，Z)和绕各正交坐标轴的3个旋转角度值(A，B，C)为成分的共计6个实数的坐标值来指定。
在此，在各轴坐标形式下，直接指定机器人3的各关节的旋转角度，因此，机器人3的各臂、手腕的轴配置、能够旋转360度以上的关节的转速(以下，将它们统称为“机器人3的形态”)也被唯一地确定。与之相对地，在正交坐标形式下，通过6个坐标值(X、Y、Z、A、B、C)来指定机器人3的控制点的位置以及姿势，因此，机器人3的形态无法唯一地确定。因此，在机器人用的数值控制程序中，能够通过作为规定位数的整数值的形态值P来指定机器人3的形态。因此，机器人3的控制点的位置和姿势以及机器人3的形态在各轴坐标形式下由6个坐标值(J1、J2、J3、J4、J5、J6)表示，在正交坐标形式下由6个坐标值以及1个形态值(X、Y、Z、A、B、C、P)表示。
在机器人用的数值控制程序中，能够通过G代码“G68.8”以及“G68.9”来设定坐标形式。更具体而言，通过输入G代码“G68.8”，坐标形式设定为各轴坐标形式，通过输入G代码“G68.9”，坐标形式设定为正交坐标形式。用于设定这些坐标形式的G代码“G68.8”以及“G68.9”是模态。因此，关于坐标形式，在通过这些G代码将坐标形式设定为各轴坐标形式或正交坐标形式之后，维持到再次通过这些G代码变更坐标形式为止。此外，在本实施方式中，在机器人用的数值控制程序中没有记载用于设定这些坐标形式的G代码的情况下，坐标形式自动地设定为正交坐标形式，但不限于此。
机床控制模块51按照机床用的数值控制程序，主要生成针对机床2的指令即机床指令信号，输入到机床2的未图示的致动器。更具体而言，机床控制模块51读出储存在存储部53中的机床用的数值控制程序，通过解析基于该数值控制程序的指令类别来生成机床指令信号。机床2根据从机床控制模块51发送的机床指令信号进行动作，对未图示的工件进行加工。此外，如后面参照图6说明的那样，在机床控制模块51中与机器人用的数值控制程序同步地执行机床用的数值控制程序的情况下，也可以在机床控制模块51中按照机床用的数值控制程序生成针对机器人控制装置6的上位指令信号。在机床控制模块51中生成的上位指令信号通过后述的数据收发部528被发送到机器人控制装置6。
机器人控制模块52按照机器人用的数值控制程序，生成包含针对机器人3的指令即机器人指令信号、针对机器人控制装置6的各种信号等的上位指令信号，将这些上位指令信号发送到机器人控制装置6。更具体而言，机器人控制模块52具有：程序输入部521、输入解析部522、坐标形态信息控制部523、静态可执行文件选择启动部524、动态可执行文件启动停止部525、机器人指令信号生成部526、坐标显示部527以及数据收发部528，通过它们生成上位指令信号。如以下说明的那样，在数值控制装置5中生成并向机器人控制装置6发送的上位指令信号包含：机器人指令信号、基准坐标值请求信号、基准形态值请求信号、静态可执行文件启动指令信号、动态可执行文件制作指令信号以及动态可执行文件停止指令信号。
程序输入部521从存储部53读出机器人用的数值控制程序，并将其逐次输入到输入解析部522。
输入解析部522按照每个程序块逐次解析基于从程序输入部521输入的数值控制程序的指令类别，将解析结果发送到坐标形态信息控制部523、静态可执行文件选择启动部524、动态可执行文件启动停止部525以及机器人指令信号生成部526。
坐标形态信息控制部523根据从输入解析部522输入的解析结果，确定根据机器人用的数值控制程序设定的坐标形式即指定坐标形式。如上所述，在机器人用的数值控制程序中，坐标形式能够通过规定的G代码设定或变更为各轴坐标形式或正交坐标形式。坐标形态信息控制部523根据从输入解析部522输入的解析结果来确定指定坐标形式，将与当前的指定坐标形式相关的信息发送至机器人指令信号生成部526。
坐标形态信息控制部523在机器人用的数值控制程序的执行中在规定的定时将用于从机器人控制装置6新取得与所确定的指定坐标形式中的各控制轴的当前的坐标值相当的基准坐标值的基准坐标值请求信号、用于从机器人控制装置6新取得与机器人3的当前的形态值相当的基准形态值的基准形态值请求信号写入到数据收发部528，并将这些基准坐标值请求信号以及基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6。
坐标形态信息控制部523判断在机器人控制模块52中在机器人用的数值控制程序的执行中是否需要取得基准坐标值、基准形态值，在判断为需要取得基准坐标值的情况下，将基准坐标请求信号发送到机器人控制装置6，在判断为需要取得基准形态值的情况下，将基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6。
更具体而言，坐标形态信息控制部523在是机器人用的数值控制程序的执行开始时的情况下、在是因某些理由中断的机器人用的数值控制程序的再次开始时的情况下、在根据机器人用的数值控制程序新设定指定坐标形式的情况下、以及在根据机器人用的数值控制程序变更指定坐标形式的情况下，判断为需要取得基准坐标值，将基准坐标值请求信号写入数据收发部528。由此，从数据收发部528向机器人控制装置6发送基准坐标值请求信号。
另外，坐标形态信息控制部523至少在指定坐标形式为正交坐标形式的情况下判断为需要取得基准形态值，将基准形态值请求信号写入数据收发部528。由此，从数据收发部528向机器人控制装置6发送基准形态值请求信号。更具体而言，坐标形态信息控制部523在将指定坐标形式设为正交坐标形式而开始了机器人用的数值控制程序的执行的情况下、以及在指定坐标形式为正交坐标形式且在数值控制程序中未指定形态值的情况下，判断为需要取得基准形态值，将基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6。另外，坐标形态信息控制部523在指定坐标形式为正交坐标形式且在数值控制程序中指定了形态值的情况下，判断为不需要取得基准形态值，不向机器人控制装置6发送基准形态值请求信号。即，坐标形态信息控制部523在数值控制程序中指定了形态值的情况下，与在机器人控制装置6中取得的基准形态值相比，优先在数值控制程序中指定的形态值来生成机器人指令信号。
另外，坐标形态信息控制部523通过未图示的存储器来管理以上那样确定的指定坐标形式中的以各控制轴的坐标值为成分的坐标信息以及以机器人3的形态值为成分的形态信息。
图3A以及图3B是表示通过坐标形态信息控制部523在指定坐标形式下管理坐标信息、形态信息的处理(以下，称为“坐标形态信息管理处理”)的过程的流程图。图3A以及图3B所示的坐标形态信息管理处理将在机器人控制模块52中在机器人用的数值控制程序的执行中，在坐标形态信息控制部523中以规定的周期反复执行。
首先，在S1中，坐标形态信息控制部523判定指定坐标形式是否是各轴坐标形式。坐标形态信息控制部523在S1的判定结果为是的情况下转移到S2，在S1的判定结果为否的情况下转移到S4。
在S2中，坐标形态信息控制部523判定是否是刚从机器人控制装置6接收到包含最新的基准坐标值的基准坐标值信息之后。如上所述，基准坐标值是指指定坐标形式中的各控制轴的当前的坐标值。如后面说明的那样，机器人控制装置6根据在规定的定时从坐标形态信息控制部523发送的基准坐标值请求信号取得基准坐标值，将包含该基准坐标值的基准坐标值信息返回给数值控制装置5。坐标形态信息控制部523在S2的判定结果为是的情况下转移到S3，在S的判定结果为否的情况下结束图3A和图3B所示的处理。
在S3中，坐标形态信息控制部523根据从机器人控制装置6发送的基准坐标值，更新储存在未图示的存储器中的坐标信息之后，结束图3A以及图3B所示的处理。
在S4中，坐标形态信息控制部523判定是否是刚从机器人控制装置6接收到包含最新的基准坐标值的基准坐标值信息之后。坐标形态信息控制部523在S4的判定结果为是的情况下转移到S5，在S4的判定结果为否的情况下转移到S6。
在S6中，坐标形态信息控制部523判定是否从机器人控制装置6接收到包含最新的基准形态的基准形态值信息。如上所述，基准形态值是指机器人3的当前的形态值。如后面说明的那样，机器人控制装置6根据在规定的定时从坐标形态信息控制部523发送的基准形态值请求信号取得基准形态值，将包含该基准形态值的基准形态值信息返回给数值控制装置5。坐标形态信息控制部523在S6的判定结果为是的情况下转移到S7，在S6的判定结果为否的情况下转移到S8。
在S7中，坐标形态信息控制部523根据从机器人控制装置6发送的基准形态值，更新储存在存储器中的形态信息之后，结束图3A以及图3B所示的处理。更具体而言，坐标形态信息控制部523根据从机器人控制装置6发送的基准形态值来置换储存在存储器中的形态值。
在S8中，坐标形态信息控制部523在根据从输入解析部522输入的在数值控制程序中指定的形态值更新储存在存储器中的形态信息之后，结束图3A以及图3B所示的处理。
如上所述，坐标形态信息控制部523在接收到从机器人控制装置6发送的基准坐标值的定时，更新储存在存储器中的基准坐标值。
另外，坐标形态信息控制部523在指定坐标形式为正交坐标形式的情况下，根据从机器人控制装置6发送的基准形态值或者在数值控制程序中指定的形态值更新储存在存储器中的形态信息。更具体而言，坐标形态信息控制部523在接收到从机器人控制装置6发送的基准形态值的情况下，根据该基准形态值更新储存在存储器中的形态信息，在除此以外的情况下，根据在数值控制程序中指定的形态值更新储存在存储器中的形态信息。
返回到图2，静态可执行文件选择启动部524根据从输入解析部522输入的解析结果，生成用于使机器人控制装置6执行预先制作出的后述的多个静态可执行文件中的任一个的静态可执行文件启动指令信号，并写入数据收发部528。由此，从数据收发部528向机器人控制装置6发送静态可执行文件启动指令信号。
在数值控制装置5中的数值控制程序中，能够通过例如M代码来选择储存在机器人控制装置6中的多个静态可执行文件中的任一个，在机器人控制装置6中执行。因此，静态可执行文件选择启动部524在机器人用的数值控制程序中提取了为了指定静态可执行文件而分配的M代码(例如，如后面参照图4、图6说明的那样，“M90”、“M91”、“M92”、“M93”以及“M60”等)的情况下，生成用于在机器人控制装置6中选择并启动由该M代码指定的静态可执行文件的静态可执行文件启动指令信号，将生成的静态可执行文件启动指令信号经由数据收发部528发送到机器人控制装置6。
动态可执行文件启动停止部525根据从输入解析部522输入的解析结果，生成动态可执行文件制作指令信号或动态可执行文件停止指令信号，将这些指令信号写入数据收发部528。由此，从数据收发部528向机器人控制装置6发送动态可执行文件制作指令信号或动态可执行文件停止指令信号。在此，动态可执行文件制作指令信号是用于在机器人控制装置6中新制作动态可执行文件的指令信号，动态可执行文件停止指令信号是用于使机器人控制装置6中的动态可执行文件的执行停止的指令信号。
如后面说明的那样，机器人指令信号生成部526根据数值控制程序中的G代码生成用于控制机器人3的动作的机器人指令信号，并将该机器人指令信号发送到机器人控制装置6。另外，在机器人控制装置6中，将与从数值控制装置5发送的机器人指令信号对应的指令逐次追加到动态可执行文件中并执行，由此，生成针对机器人3的机器人控制信号。
因此，动态可执行文件启动停止部525在开始基于在数值控制程序中记述的G代码的机器人3的动作的控制时，为了在机器人控制装置6中新制作动态可执行文件，生成动态可执行文件制作指令信号，将生成的动态可执行文件制作指令信号经由数据收发部528发送到机器人控制装置6。更具体而言，动态可执行文件启动停止部525在数值控制程序中首次提取了G代码的情况下，在机器人控制装置6中静态可执行文件的执行结束后，在数值控制程序中首次提取了G代码的情况下，或者在数值控制程序中提取了为了对动态可执行文件的制作进行指令而确定的G代码(例如“G200.1”)的情况下，生成动态可执行文件制作指令信号，将生成的动态可执行文件制作指令信号经由数据收发部528发送到机器人控制装置6。
另外，在机器人控制装置6中，通过选择性地执行动态可执行文件以及静态可执行文件中的任一个来生成机器人控制信号。换言之，在机器人控制装置6中，不同时执行动态可执行文件以及静态可执行文件双方。
因此，动态可执行文件启动停止部525在机器人用的数值控制程序中提取了为了指定静态可执行文件而分配的M代码(例如，如后面参照图4、图6说明的那样，“M90”、“M91”、“M92”、“M93”以及“M60”等)的情况下(即，从静态可执行文件选择启动部524发送静态可执行文件启动指令信号的情况下)、在数值控制程序中提取了宣告结束程序的命令(例如，“M30”)的情况下、或者在数值控制程序中提取了为了指令动态可执行文件的停止而决定的G代码(例如，“G200.0”)的情况下，生成动态可执行文件停止指令信号，将生成的动态可执行文件停止指令信号经由数据收发部528发送到机器人控制装置6。
机器人指令信号生成部526根据储存在坐标形态信息控制部523的存储器中的最新的坐标信息和形态信息、以及从输入解析部522输入的数值控制程序的解析结果，生成与数值控制程序对应的机器人指令信号，将生成的机器人指令信号写入数据收发部528，将该机器人指令信号发送到机器人控制装置6。
在此，对基于数值控制程序的指令类别伴随机器人3的控制点的位置以及姿势、机器人3的形态的变化的情况(具体而言，例如G代码是与定位(快进)相当的“G00”的情况、是与直线插补相当的“G01”的情况等)进行说明。该情况下，机器人指令信号生成部526在指定坐标形式下计算将坐标形式信息控制部523的存储器中储存的坐标值作为机器人3的控制点的起点的情况下的机器人3的控制点的终点以及速度，将包含这些指定坐标形式、终点以及速度相关的信息的机器人指令信号写入数据收发部528。另外，机器人指令信号生成部526在如以上那样计算出机器人3的控制点的终点的坐标值之后，通过计算出的终点坐标值来更新存储在坐标形态信息控制部523的存储器中的起点坐标值。
若通过机器人指令信号生成部526写入机器人指令信号，则数据收发部528将该机器人指令信号发送到机器人控制装置6的数据收发部61。若通过坐标形态信息控制部523写入基准坐标值请求信号、基准形态值请求信号，则数据收发部528将这些基准坐标值请求信号、基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6的数据收发部61。若通过静态可执行文件选择启动部524写入静态可执行文件启动指令信号，则数据收发部528将该静态可执行文件启动指令信号发送到机器人控制装置6的数据收发部61。另外，若通过动态可执行文件启动停止部525写入动态可执行文件制作指令信号、动态可执行文件停止指令信号，则数据收发部528将这些动态可执行文件制作指令信号、动态可执行文件停止指令信号发送到机器人控制装置6的数据收发部61。
数据收发部528若接收到从机器人控制装置6的数据收发部61发送的基准坐标值信息、基准形态值信息，则将这些基准坐标值信息、基准形态值信息发送到坐标形态信息控制部523。
接着，对机器人控制装置6的结构进行详细说明。如图2所示，在机器人控制装置6中，通过上述硬件结构，实现数据收发部61、输入解析部62、机器人位置管理部63、机器人指令生成部64、控制部60、静态可执行文件选择启动部68、动态可执行文件启动停止部69以及存储部70等各种功能。
数据收发部61若接收到从数值控制装置5的数据收发部528发送的机器人指令信号、静态可执行文件启动指令信号、动态可执行文件制作指令信号以及动态可执行文件停止指令信号，则将这些信号发送到输入解析部62。另外，数据收发部61若接收到从数据收发部528发送的基准坐标值请求信号以及基准形态值请求信号，则将这些信号发送到机器人位置管理部63。
数据收发部61根据后面说明的过程，若通过机器人位置管理部63写入基准坐标值信息、基准形态值信息，则将这些基准坐标值信息、基准形态值信息发送到数值控制装置5的数据收发部528。
机器人位置管理部63若接收到从数据收发部61发送的基准坐标值请求信号，则取得设置于机器人3的各种位置传感器(未图示)的检测值，根据这些检测值在指定坐标形式下计算机器人坐标系中的各控制轴的坐标值。机器人位置管理部63将计算出的坐标值作为基准坐标值，将包含这些基准坐标值的基准坐标值信息写入数据收发部61。由此，从数据收发部61向数值控制装置5发送基准坐标值信息。
另外，机器人位置管理部63若接收到从数据收发部61发送的基准形态值请求信号，则取得设置于机器人3的各种位置传感器的检测值，根据这些检测值来计算机器人3的形态值。机器人位置管理部63将计算出的形态值作为基准形态值，将包含该基准形态值的基准形态值信息写入数据收发部61。由此，从数据收发部61向数值控制装置5发送基准形态值信息。
输入解析部62若接收到从数据收发部61发送的机器人指令信号，则将该机器人指令信号发送到机器人指令生成部64。输入解析部62若接收到从数据收发部61发送的静态可执行文件启动指令信号，则将该静态可执行文件启动指令信号发送到静态可执行文件选择启动部68。输入解析部62若接收到从数据收发部61发送的动态可执行文件制作指令信号和动态可执行文件停止指令信号，则将这些动态可执行文件制作指令信号和动态可执行文件停止指令信号发送到动态可执行文件启动停止部69。
控制部60选择性地执行根据从数值控制装置5发送的动态可执行文件制作指令信号以及机器人指令信号生成、逐次追加的动态可执行文件、以及根据从数值控制装置5发送的静态可执行文件启动指令信号选择的静态可执行文件中的任一个，由此生成机器人控制信号，输入到机器人3的各伺服马达。更具体而言，控制部60具有：程序管理部65、轨迹控制部66以及伺服控制部67。
程序管理部65在通过静态可执行文件选择启动部68中的后述的过程选择了静态可执行文件的情况下，通过执行选择出的静态可执行文件来生成机器人3的动作计划，并向轨迹控制部66发送。另外，程序管理部65在通过动态可执行文件启动停止部69中的后述的过程生成了动态可执行文件的情况下，通过执行生成的动态可执行文件来生成机器人3的动作计划，并向轨迹控制部66发送。
轨迹控制部66根据由程序管理部65生成的动作计划来计算机器人3的控制点的轨迹，对与计算出的轨迹对应的机器人3的各关节的角度进行计算来作为目标角度，将这些目标角度发送到伺服控制部67。
伺服控制部67为了实现从轨迹控制部66发送的各关节的目标角度，通过对机器人3的各伺服马达进行反馈控制来生成针对机器人3的机器人控制信号，并向机器人3的伺服马达输入。
在存储部70中储存有在程序管理部65中能够执行的多个静态可执行文件。静态可执行文件是根据机器人程序制作出的二进制文件，使用由操作员预先制作出的文件，所述机器人程序确定用于使机器人3实现规定的动作(例如，基于机器人3的工件的加工动作、基于机器人3的工件的去毛刺动作、基于机器人3的工件的检查动作、基于机器人3的工件的取出动作、以及基于机器人3的工件的更换动作等)的过程。储存在存储部70中的各静态可执行文件与数值控制装置5中的数值控制程序中的M代码关联起来。例如，如后面参照图4和图6说明的那样，用于进行工件的加工动作的静态可执行文件与“M90”关联起来，用于进行工件的去毛刺动作的静态可执行文件与“M91”关联起来，用于进行工件的检查动作的静态可执行文件与“M92”关联起来，用于进行工件的取出动作的静态可执行文件与“M93”关联起来，用于进行工件的更换动作的静态可执行文件与“M60”关联起来。
静态可执行文件选择启动部68若接收到从输入解析部62发送的静态可执行文件启动指令信号，则选择储存在存储部70中的多个静态可执行文件中的与接收到的静态可执行文件启动指令信号关联起来的静态可执行文件，使程序管理部65执行选择出的静态可执行文件。
动态可执行文件启动停止部69若接收到从输入解析部62发送的动态可执行文件制作指令信号，则生成通过机器人指令生成部64中的后述的过程逐次追加指令的动态可执行文件，使程序管理部65执行生成的动态可执行文件。另外，动态可执行文件启动停止部69若接收到从输入解析部62发送的动态可执行文件停止指令信号，则在程序管理部65中停止执行中的动态可执行文件，之后，删除该动态可执行文件。
机器人指令生成部64若接收到从输入解析部62发送的机器人指令信号，则将与接收到的机器人指令信号对应的指令逐次追加到在程序管理部65中执行的动态可执行文件。在程序管理部65中，如以上那样执行通过机器人指令生成部64逐次追加指令的动态可执行文件，由此，能够通过机器人3实现根据数值控制装置5的数值控制程序规定的动作。
接着，对在如以上那样构成的数值控制系统1中控制机器人3的机器人控制方法的具体的过程进行说明。
数值控制装置5根据储存在存储部53中的数值控制程序，生成针对机器人控制装置6的上位指令信号即机器人指令信号、基准坐标值请求信号、基准形态值请求信号、静态可执行文件启动指令信号、动态可执行文件制作指令信号以及动态可执行文件停止指令信号，将这些上位指令信号输入到机器人控制装置6。
机器人控制装置6的动态可执行文件启动停止部69若从数值控制装置5接收到动态可执行文件制作指令信号，则根据该动态可执行文件制作指令信号生成动态可执行文件。另外，机器人控制装置6的机器人指令生成部64若从数值控制装置5接收到机器人指令信号，则将与该机器人指令信号对应的指令逐次追加到通过动态可执行文件启动停止部69生成的动态可执行文件。另外，机器人控制装置6的控制部60执行如以上那样通过动态可执行文件启动停止部69生成且通过机器人指令生成部64逐次追加指令的动态可执行文件，由此，生成机器人控制信号，并向机器人3输入。之后，动态可执行文件启动停止部69若从数值控制装置5接收到动态可执行文件停止指令信号，则停止并删除在控制部60中执行中的动态可执行文件。若执行中的动态可执行文件因动态可执行文件启动停止部69停止，则控制部60以使机器人3减速停止的方式生成机器人控制信号，并向机器人3输入。
另外，机器人控制装置6的静态可执行文件选择启动部68若从数值控制装置5接收到静态可执行文件启动指令信号，则从储存在存储部70中的多个静态可执行文件中选择通过接收到的静态可执行文件启动指令信号指定的静态可执行文件。控制部60若如以上那样通过静态可执行文件选择启动部68选择静态可执行文件，则通过执行选择出的静态可执行文件，生成机器人控制信号，并向机器人3输入。
如上所述，在机器人控制装置6中，根据从数值控制装置5发送的机器人指令信号、静态可执行文件启动指令信号、动态可执行文件制作指令信号、以及动态可执行文件停止指令信号，选择性地执行动态可执行文件以及静态可执行文件中的任一个，由此，生成机器人控制信号，并向机器人3输入。
接下来，参照图4、图5A以及图5B对如以上那样构成的数值控制系统1中的各种信号、信息的流动进行说明。
图4是机器人用的数值控制程序的一例。
图5A以及图5B是表示根据图4所例示的机器人用的数值控制程序使数值控制装置5工作的情况下的数值控制装置5与机器人控制装置6之间的信号和信息的流动、在机器人控制装置6中执行的处理的时序图。
首先，在序列编号“N10”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523以及动态可执行文件启动停止部525输入基于G代码的命令“G68.8”。动态可执行文件启动停止部525根据在数值控制程序中首次提取了G代码这一情况，将动态可执行文件制作指令信号发送到机器人控制装置6的动态可执行文件启动停止部69。另外，动态可执行文件启动停止部69根据接收到动态可执行文件制作指令信号这一情况，新生成动态可执行文件，使控制部60执行所生成的动态可执行文件。
另外，在序列编号“N10”所示的程序块中，坐标形态信息控制部523将各轴坐标形式设定为指定坐标形式，向机器人控制装置6的机器人位置管理部63发送基准坐标值请求信号。机器人位置管理部63根据接收到基准坐标值请求信号这一情况，取得当前的指定坐标形式下的基准坐标值(J1、J2、J3、J4、J5、J6)，将包含该基准坐标值的基准坐标值信息发送给坐标形态信息控制部523。另外，坐标形态信息控制部523根据接收到的基准坐标值来更新储存在存储器中的坐标信息。
接着，在序列编号“N11”所示的程序块中，向数值控制装置5的机器人指令信号生成部526输入基于各轴坐标形式的命令“G0 J1＝_J2＝_J3＝_J4＝_J5＝_J6＝_”。此外，在命令中的下划线的部分输入终点的坐标值。机器人指令信号生成部526根据坐标形态信息控制部523的存储器中储存的坐标信息、输入的命令，生成机器人指令信号，并发送至机器人控制装置6的机器人指令生成部64。机器人指令生成部64将与接收到的机器人指令信号对应的指令追加到在控制部60中处于执行中的动态可执行文件。控制部60生成与追加到动态可执行文件的指令对应的机器人控制信号，并输入至机器人3。
接着，在序列编号“N20”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523输入基于G代码的命令“G68.9”。与之对应地，坐标形态信息控制部523将指定坐标形式从至此为止的各轴坐标形式变更为正交坐标形式。另外，坐标形态信息控制部523根据在该程序块中变更了指定坐标形式这一情况，向机器人控制装置6的机器人位置管理部63发送基准坐标值请求信号。机器人位置管理部63根据接收到基准坐标值请求信号这一情况，取得当前的指定坐标形式下的基准坐标值(X，Y，Z，A，B，C)，将包含该基准坐标值的基准坐标值信息发送到数值控制装置5的坐标方式信息控制部523。另外，坐标形态信息控制部523根据接收到的基准坐标值来更新储存在存储器中的坐标信息。
接着，在序列编号“N21”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523以及机器人指令信号生成部526输入基于正交坐标形式的命令“G1 X_Y_Z_A_B_C_P_”。此外，在该程序块中输入的命令中指定有机器人3的形态值。这样，在命令中指定了形态值的情况下，坐标形态信息控制部523不发送基准形态值请求信号。另外，该情况下，坐标形态信息控制部523根据在输入的命令中指定的形态值来更新储存在存储器中的形态信息。
在如以上那样更新了形态信息之后，数值控制装置5的机器人指令信号生成部526根据坐标形态信息控制部523的存储器中储存的坐标信息和形态信息、以及输入的命令来生成机器人指令信号，并发送至机器人控制装置6的机器人指令生成部64。机器人指令生成部64将与接收到的机器人指令信号对应的指令追加到在控制部60中处于执行中的动态可执行文件。控制部60生成与追加到动态可执行文件的指令对应的机器人控制信号，并输入至机器人3。
接着，在序列编号“N30”所示的程序块中，向数值控制装置5的动态可执行文件启动停止部525以及静态可执行文件选择启动部524输入基于M代码的命令“M90”。动态可执行文件启动停止部525根据在数值控制程序中提取了为了指定静态可执行文件而分配的M代码这一情况，将动态可执行文件停止指令信号发送到机器人控制装置6的动态可执行文件启动停止部69。另外，动态可执行文件启动停止部69根据接收到动态可执行文件停止指令信号这一情况，停止并删除在控制部60中处于执行中的动态可执行文件。控制部60根据停止了执行中的动态可执行文件这一情况，生成机器人控制信号使得机器人3减速停止，并输入值机器人3。
另外，在序列编号“N30”所示的程序块中，静态可执行文件选择启动部524根据在数值控制程序中提取了为了指定静态可执行文件而分配的M代码这一情况，将与提取出的M代码对应的静态可执行文件启动指令信号发送到机器人控制装置6的静态可执行文件选择启动部68。另外，静态可执行文件选择启动部68根据接收到静态可执行文件启动指令信号这一情况，选择储存在存储部70中的多个静态可执行文件中的与接收到的静态可执行文件启动指令信号关联起来的静态可执行文件。控制部60执行通过静态可执行文件选择启动部68选择出的静态可执行文件。此外，在序列编号“N30”所示的程序块中，控制部60执行用于进行与M代码“M90”关联起来的动作，即工件的加工动作的静态可执行文件。另外，若在控制部60中静态可执行文件的执行结束，则静态可执行文件选择启动部68向数值控制装置5通知与M代码关联起来的动作已完成。
此外，在序列编号“N31”、“N32”以及“N33”所示的程序块中，向数值控制装置5的静态可执行文件选择启动部524逐次输入基于为了指定静态可执行文件而分配的M代码的命令“M91”、“M92”以及“M93”。因此，在机器人控制装置6中，通过与序列编号“N30”所示的程序块相同的过程，依次执行用于进行工件的去毛刺动作的静态可执行文件、用于进行工件的检查动作的静态可执行文件、以及用于进行工件的取出动作的静态可执行文件。
接着，在序列编号“N40”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523以及动态可执行文件启动停止部525输入基于G代码的命令“G68.8”。动态可执行文件启动停止部525在机器人控制装置6中静态可执行文件的执行结束后，根据在数值控制程序中首次提取了G代码这一情况，将动态可执行文件制作指令信号发送到机器人控制装置6的动态可执行文件启动停止部69。另外，动态可执行文件启动停止部69根据接收到动态可执行文件制作指令信号这一情况，再次生成动态可执行文件，使控制部60执行生成的动态可执行文件。
另外，在序列编号“N40”所示的程序块中，坐标形态信息控制部523通过与上述序列编号“N10”相同的过程来更新储存在存储器中的坐标信息。
接着，在序列编号“N41”所示的程序块中，向数值控制装置5的机器人指令信号生成部526输入基于各轴坐标形式的命令“G0 J1＝_J2＝_J3＝_J4＝_J5＝_J6＝_”。机器人指令信号生成部526通过与上述的序列编号“N11”相同的过程生成机器人指令信号，并发送至机器人控制装置6的机器人指令生成部64。机器人指令生成部64将与接收到的机器人指令信号对应的指令追加到在控制部60中处于执行中的动态可执行文件。控制部60生成与追加到动态可执行文件的指令对应的机器人控制信号，并输入至机器人3。
之后，在序列编号“N50”所示的程序块中，向数值控制装置5的动态可执行文件启动停止部525输入宣告数值控制程序的结束程序的命令“M30”。与之对应地，动态可执行文件启动停止部525生成动态可执行文件停止指令信号，并发送至机器人控制装置6的动态可执行文件启动停止部69。另外，动态可执行文件启动停止部69根据接收到动态可执行文件停止指令信号这一情况，停止并删除在控制部60中处于执行中的动态可执行文件。控制部60根据停止执行中的动态可执行文件这一情况，以使机器人3减速停止的方式生成机器人控制信号，并输入至机器人3。
图6是机床用的数值控制程序以及机器人用的数值控制程序的一例。在图6中，左侧表示在机床控制模块51中读入的机床用的数值控制程序，右侧表示在机器人控制模块52中读入的机器人用的数值控制程序。
在图6所示的例子中，机床控制模块51以及机器人控制模块52在等候M代码“M100P12”以及“M101P12”之间的程序块中同步地执行各数值控制程序。另外，在图6所示的例子中，在机床用的数值控制程序中的等候M代码“M100P12”以及“M101P12”之间的程序块中，记载有为了对动态可执行文件的停止进行指令而确定的G代码“G200.0”、为了对静态可执行文件进行指令而分配的M代码“M60”、以及为了对动态可执行文件的制作进行指令而确定的G代码“G200.1”。另一方面，在机器人用的数值控制程序中的等候M代码“M100P12”以及“M101P12”之间的程序块中，关于命令什么也没有记载。
因此，在同步期间，机器人控制模块52不向机器人控制装置6发送上位指令信号。另一方面，机床控制模块51根据在机床用的数值控制程序中提取了G代码“G200.0”这一情况，向机器人控制装置6的动态可执行文件启动停止部69发送动态可执行文件停止指令信号。与之对应地，动态可执行文件启动停止部69停止并删除在控制部60中处于执行中的动态可执行文件。
之后，机床控制模块51根据在机床用的数值控制程序中提取了M代码“M60”这一情况，将与提取出的M代码对应的静态可执行文件启动指令信号发送到机器人控制装置6的静态可执行文件选择启动部68。静态可执行文件选择启动部68根据接收到静态可执行文件启动指令信号这一情况，选择储存在存储部70中的多个静态可执行文件中的与接收到的静态可执行文件启动指令信号关联起来的静态可执行文件。控制部60执行通过静态可执行文件选择启动部68选择出的静态可执行文件。
之后，机床控制模块51根据在机床用的数值控制程序中提取出G代码“G200.1”这一情况，向机器人控制装置6的动态可执行文件启动停止部69发送动态可执行文件制作指令信号。另外，动态可执行文件启动停止部69根据接收到动态可执行文件制作指令信号这一情况，新生成动态可执行文件，使控制部60执行生成的动态可执行文件。
根据本实施方式，获得以下的效果。
数值控制装置5按照数值控制程序生成包含针对机器人3的机器人指令信号的上位指令信号，机器人控制装置6根据由数值控制装置5生成的上位指令信号生成用于控制机器人3的动作的机器人控制信号，并输入到机器人3。在此，机器人控制装置6具有：控制部60，其选择性地执行根据动态可执行文件制作指令信号以及机器人指令信号生成、逐次追加的动态可执行文件和根据静态可执行文件启动指令信号选择出的静态可执行文件中的任一个，由此生成机器人控制信号。因此，根据本实施方式，如果是拥有在已有的机器人控制装置中进行动作的静态可执行文件的用户，除了根据数值控制程序自动生成的动态可执行文件，还能够有效地利用已有的静态可执行文件来控制机器人3的动作。
数值控制装置5具有：机床控制模块51，其按照机床用的数值控制程序生成针对机床2的机床指令信号；机器人控制模块52，其按照机器人用的数值控制程序生成针对机器人3的上位指令信号。能够通过以共同的语言记述的数值控制程序来控制机床2和机器人3双方。
机器人控制装置6具有：动态可执行文件启动停止部69，其根据从数值控制装置5发送的动态可执行文件制作指令信号生成动态可执行文件，使控制部60执行所生成的动态可执行文件，且根据从数值控制装置5发送的动态可执行文件停止指令信号停止在控制部60中执行中的动态可执行文件。根据本实施方式，能够在根据数值控制装置5中的数值控制程序确定的定时，在机器人控制装置6中执行或停止动态可执行文件，因此，是便利的。
机器人控制装置6具有：静态可执行文件选择启动部68，其根据静态可执行文件启动指令信号，选择储存在存储部70的多个静态可执行文件中的1个，使控制部60执行选择出的静态可执行文件。根据本实施方式，能够使机器人控制装置6在根据该数值控制程序确定的定时执行根据数值控制装置5中的数值控制程序确定的静态可执行文件，因此，是便利的。
机器人控制装置6的动态可执行文件启动停止部69根据从数值控制装置5发送的动态可执行文件停止指令信号，删除在控制部60中执行中的动态可执行文件。根据本实施方式，删除在控制部60中执行的动态可执行文件，由此，能够可靠地消除控制部60持续专有动态可执行文件的状态，因此，能够继续使控制部60执行静态可执行文件。
本公开并不限定于上述实施方式，能够进行各种变更以及变形。
附图标记说明
1…数值控制系统
2…机床
3…机器人
5…数值控制装置
51…机床控制模块
52…机器人控制模块
521…程序输入部
522…输入解析部
523…坐标形态信息控制部
524…静态可执行文件选择启动部
525…动态可执行文件启动停止部
526…机器人指令信号生成部
528…数据收发部
53…存储部
6…机器人控制装置
60…控制部
61…数据收发部
62…输入解析部
63…机器人位置管理部
64…机器人指令生成部
65…程序管理部
66…轨迹控制部
67…伺服控制部
68…静态可执行文件选择启动部
69…动态可执行文件启动停止部
70…存储部。

Claims (7)

1.一种数值控制系统，具有：
数值控制装置，其按照数值控制程序生成包含针对机器人的机器人指令信号的上位指令信号；
机器人控制装置，其能够与所述数值控制装置通信且根据所述上位指令信号生成用于控制所述机器人的动作的机器人控制信号，将该机器人控制信号输入到所述机器人，
其特征在于，
所述机器人控制装置具有：控制部，其通过选择性地执行根据所述上位指令信号生成的第一可执行文件和根据所述上位指令信号选择出的第二可执行文件中的任一个，由此生成所述机器人控制信号。
2.根据权利要求1所述的数值控制系统，其特征在于，
所述数值控制装置按照数值控制程序生成所述上位指令信号和针对机床的机床指令信号。
3.根据权利要求1或2所述的数值控制系统，其特征在于，
所述第一可执行文件是逐次追加与所述机器人指令信号对应的指令的动态可执行文件，
所述第二可执行文件是储存在存储部中的静态可执行文件。
4.根据权利要求3所述的数值控制系统，其特征在于，
所述机器人控制装置还具有：动态可执行文件启动停止部，其根据所述上位指令信号生成所述动态可执行文件，使所述控制部执行该生成的动态可执行文件，且根据所述上位指令信号停止在所述控制部中执行中的所述动态可执行文件。
5.根据权利要求4所述的数值控制系统，其特征在于，
在所述存储部中储存有多个所述静态可执行文件，
所述机器人控制装置还具有：静态可执行文件选择启动部，其根据所述上位指令信号，选择储存在所述存储部中的多个所述静态可执行文件中的1个，使所述控制部执行该选择出的静态可执行文件。
6.根据权利要求4或5所述的数值控制系统，其特征在于，
所述动态可执行文件启动停止部根据所述上位指令信号删除在所述控制部中执行中的所述动态可执行文件。
7.一种机器人控制方法，通过数值控制装置和机器人控制装置来控制所述机器人，所述数值控制装置按照数值控制程序生成包含针对机器人的机器人指令信号的上位指令信号，所述机器人控制装置能够与所述数值控制装置通信且根据所述上位指令信号生成用于控制所述机器人的动作的机器人控制信号，将该机器人控制信号输入到所述机器人，其特征在于，
所述机器人控制方法具有：
将在所述数值控制装置中生成的所述上位指令信号输入到所述机器人控制装置的工序；
在所述机器人控制装置中根据所述上位指令信号生成第一可执行文件的工序；
在所述机器人控制装置中根据所述上位指令信号选择第二可执行文件的工序；
通过在所述机器人控制装置中选择性地执行所述第一可执行文件和所述第二可执行文件中的任一个，由此生成用于控制所述机器人的动作的机器人控制信号，并将该机器人控制信号输入到所述机器人的工序。
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