CN117425862A - 控制装置、干扰检查装置以及控制系统 - Google Patents

控制装置、干扰检查装置以及控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN117425862A
CN117425862A CN202180099143.0A CN202180099143A CN117425862A CN 117425862 A CN117425862 A CN 117425862A CN 202180099143 A CN202180099143 A CN 202180099143A CN 117425862 A CN117425862 A CN 117425862A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
interference
movement
moving
movement amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180099143.0A
Other languages
English (en)
Inventor
大西庸士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN117425862A publication Critical patent/CN117425862A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4061Avoiding collision or forbidden zones
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49141Detect near collision and slow, stop, inhibit movement tool

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本公开的控制装置具备:指令解析部,其解析加工程序的程序块;分配处理部,其根据指令解析部的解析结果来生成每个分配周期的分配移动量,并且计算根据该分配移动量更新后的移动部的位置;以及干扰判定部,其根据禁止移动量来判定移动部与干扰物有无干扰,该禁止移动量是由干扰检查装置根据位置计算出的、因从移动部的位置移动而有可能产生干扰的距离,在判定为产生干扰的情况下,停止移动部的移动。

Description

控制装置、干扰检查装置以及控制系统
技术领域
本发明涉及控制装置、干扰检查装置以及控制系统。
背景技术
由控制装置控制的机床等工业用机械在移动部沿着预定的移动轴移动时,有时会与位于其移动范围内的干扰物产生干扰。图10是表示安装有作为移动部的工具303的主轴301、作为干扰物的工作台305、工件309、固定工件309的夹具307的图。若主轴301以及工具303沿图中的箭头方向继续移动,则主轴301均与夹具307产生干扰。若产生干扰,则移动部、干扰物破损,或者机械的轴、电动机发生故障。因此,在控制装置中具备如下干扰检查功能:事先检查在移动部与干扰物之间产生干扰的可能性,在产生干扰的情况下停止移动部的移动。
干扰检查功能有在控制装置侧进行干扰检查的技术和在与控制装置连接的PC侧进行干扰检查的技术。控制装置将计算资源的大部分分配给工业用机械的控制。在控制装置侧进行干扰检查的情况下,大多情况下只能进行简单的处理。因此,在干扰物的形状定义复杂的情况等在控制装置侧的计算资源中无法进行干扰检查的情况下,使用在与控制装置连接的PC侧进行干扰检查的功能(例如,专利文献1等)。
图11是表示控制装置与PC协作进行干扰检查时的处理流程的时序图。在控制装置和PC协作进行干扰检查的情况下,控制装置计算进行干扰检查的位置的坐标值,在时刻tA向PC发送计算出的坐标值。在时刻tB接收到坐标值的PC使用预先存储的移动部和干扰物的模型(例如,三维模型),检查使移动部移动到发送来的坐标值的位置时是否产生干扰。然后,在时刻tC向控制装置发送干扰检查的结果。在时刻tD接收到干扰检查的结果的控制装置基于干扰检查的结果来判定是否停止移动部的移动。在需要停止移动部的情况下,在时刻tE开始移动部的停止处理。然后,在时刻tF,移动部停止。
通常,在基于干扰检查的结果使移动部停止的情况下,如图11所示,需要对干扰检查处理所涉及的时间(tC﹣tB)、干扰的判定所涉及的时间(tE﹣tD)以及移动部的停止所涉及的时间(tF﹣tE)进一步考虑预定的余量,对将来移动部移动的目的地的坐标值先行进行干扰检查。除此之外,在控制装置与PC协作地进行干扰检查时,需要考虑在控制装置与PC之间产生的通信时间(tB﹣tA)以及(tE﹣tD)。因此,在控制装置侧,将经过这些时间后的移动部的移动目的地即先行位置(预测位置)计算为作为干扰检查的对象的坐标值,在PC侧进行该先行位置处的干扰检查。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-027376号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在使用先行位置的PC协作型的干扰检查的情况下,控制装置需要管理当前位置和先行位置这两种数据。这存在管理数据的处理变得复杂的问题。另外,在根据加工的状况、周边装置的状况而分支的加工程序中,有时根据状况将先行位置的预测候选分为两个以上。在这样的情况下,在先行位置的预测偏离的情况下,存在无法正确地进行干扰检查的课题。并且,即使在如手动运转等那样无法预先预测先行位置的情况下,有时也想要进行PC协作型的干扰检查。
因此,在PC协作型的干扰检查中,期望能够不将先行位置发送到PC而进行干扰检查的技术。
用于解决课题的手段
本公开的控制装置新引入禁止移动量这样的概念,基于由干扰检查装置计算出的禁止移动量在控制装置侧进行干扰的判定,由此解决上述课题。
并且,本公开的一个方式是一种控制装置,其根据加工程序对工业用机械的移动部沿着轴进行移动控制,该控制装置与进行所述移动部与干扰物之间的干扰检查的干扰检查装置协作来进行干扰检查,其中,所述控制装置具备:指令解析部,其解析所述加工程序的程序块;分配处理部,其根据所述指令解析部的解析结果来生成每个分配周期的分配移动量,并且计算根据该分配移动量更新后的所述移动部的位置并通知给所述干扰检查装置;以及干扰判定部,其根据禁止移动量来判定所述移动部与所述干扰物有无干扰,该禁止移动量是由所述干扰检查装置根据所通知的所述位置计算出的、因从所述移动部的位置移动而有可能产生干扰的距离,在所述干扰判定部判定为产生所述移动部与所述干扰物的干扰的情况下,停止所述移动部的移动。
本公开的另一方式是一种干扰检查装置,其进行工业用机械的沿着轴移动的移动部与干扰物之间的干扰检查,其中,所述干扰检查装置具备:模型数据存储部,其存储所述移动部以及所述干扰物的模型;以及禁止移动量计算部,其基于从控制所述工业用机械的控制装置通知的所述移动部的位置、存储于所述模型数据存储部的所述移动部以及所述干扰物的模型,来计算因从所述移动部的位置移动而有可能产生干扰的禁止移动量,并将计算出的禁止移动量发送给所述控制装置。
本公开的另一方式是一种控制系统,由控制装置与干扰检查装置协作来进行干扰检查,所述控制装置根据加工程序对工业用机械的移动部沿着轴进行移动控制,所述干扰检查装置进行所述移动部和干扰物之间的干扰检查,其中,所述干扰检查装置具备:模型数据存储部,其存储所述移动部以及所述干扰物的模型;以及禁止移动量计算部,其基于从所述控制装置通知的所述移动部的位置和存储于所述模型数据存储部的所述移动部以及所述干扰物的模型,计算因从所述移动部的位置移动而有可能产生干扰的禁止移动量,所述控制装置具备:指令解析部,其解析所述加工程序的程序块;分配处理部,其根据所述指令解析部的解析结果来生成每个分配周期的分配移动量,并且计算根据该分配移动量更新后的所述移动部的位置并通知给所述干扰检查装置;以及干扰判定部,其基于由所述禁止移动量计算部计算出的禁止移动量,判定所述移动部与所述干扰物有无干扰,在所述干扰判定部判定为产生所述移动部与所述干扰物的干扰的情况下,停止所述移动部的移动。
发明效果
根据本公开的一个方式,能够不对PC发送先行位置而进行与PC协作的干扰检查。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的控制装置和干扰检查装置的概要性的硬件结构图。
图2是表示本发明的一实施方式的控制装置和干扰检查装置的概要性的功能的框图。
图3是表示移动部和干扰物的例子的图。
图4是表示使移动部向Y轴方向移动的例子的图。
图5是表示使移动部向X轴方向移动的例子的图。
图6是表示使移动部向B轴方向移动的例子的图。
图7是表示本发明的一实施方式的干扰检查的流程的时序图。
图8A是例示当前位置计算时的移动部的实际位置、当前位置的关系的图。
图8B是例示禁止移动量计算时的移动部的实际位置、当前位置、检查位置的关系的图。
图8C是例示干扰判定时的移动部的实际位置、当前位置、检查位置、干扰位置的关系的图。
图8D是例示移动部停止时的移动部的实际位置、当前位置、检查位置、干扰位置的关系的图。
图9是表示本发明的一实施方式的控制装置和干扰检查装置的变形例的框图。
图10是对移动部与干扰物的干扰进行说明的图。
图11是表示PC联动型的干扰检查的流程的时序图。
具体实施方式
以下,结合附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式的控制装置的主要部分的概要性的硬件结构图。本发明的控制装置1与在并列设置的个人计算机上构建的干扰检查装置2一起构成控制系统4。控制装置1例如控制机床、加工中心等工业用机械3。
本实施方式的控制装置1所具备的CPU11是整体地控制控制装置1的处理器。CPU11经由总线22读出存储在ROM12中的系统程序,按照该系统程序对控制装置1整体进行控制。在RAM13中临时存储临时的计算数据、显示数据以及从外部输入的各种数据等。
非易失性存储器14例如由通过未图示的电池备份的存储器、SSD(Solid StateDrive:固态驱动器)等构成,即使控制装置1的电源被断开也保持存储状态。在非易失性存储器14中存储经由接口15从外部设备72读入的控制用程序、数据、经由接口18从输入装置71输入的控制用程序、数据、经由网络5从雾计算机6、云服务器7等其他装置取得的控制用程序、数据等。存储于非易失性存储器14的数据例如可以包括与工业用机械3的机械结构有关的数据、与工件、夹具等干扰物有关的数据、与移动部沿着各轴的移动有关的数据、与由安装于其他工业用机械3的未图示的传感器检测出的各物理量有关的数据等。存储于非易失性存储器14的控制用程序、数据也可以在执行时/利用时在RAM13中展开。另外,在ROM12中预先写入有公知的解析程序等各种系统程序。
接口15是用于将控制装置1的CPU11与外部存储介质等外部设备72连接的接口。从外部设备72侧读入例如工业用机械3的控制所使用的控制用程序、设定数据等。另外,在控制装置1内编辑的控制用程序、设定数据等能够经由外部设备72存储于未图示的CF卡、USB存储器等外部存储介质。PLC(可编程逻辑控制器)16执行梯形图程序,经由I/O单元19对工业用机械3以及该工业用机械3的周边装置(例如,工具更换装置、机器人等致动器、安装于工业用机械3的传感器等)输入输出信号来进行控制。另外,接受配备于工业用机械3的主体的操作盘的各种开关、周边装置等的信号,在进行了必要的信号处理之后,传递给CPU11。
接口20是用于通过有线或无线方式将控制装置1的CPU与干扰检查装置2之间连接的接口。控制装置1与干扰检查装置2之间的连接例如可以使用RS-485等串行通信、Ethernet(注册商标)通信、光通信、无线LAN、Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)等技术来进行通信。控制装置1经由接口20与干扰检查装置2之间相互进行数据的交换。
在显示装置70中,经由接口17输出并显示读入到存储器上的各数据、作为执行程序等的结果而得到的数据等。另外,由键盘、指示设备等构成的输入装置71经由接口18将基于作业者的操作的指令、数据等传递给CPU11。
用于使工业用机械3所具备的移动部移动的轴控制电路30接受来自CPU11的移动指令量,将移动指令分别输出到伺服放大器40。伺服放大器40接受该指令,分别驱动工业用机械3所具备的伺服电动机50。伺服电动机50内置有位置/速度检测器,将来自该位置/速度检测器的位置/速度反馈信号分别反馈给轴控制电路30,进行位置/速度的反馈控制。此外,在图1的硬件结构图中,轴控制电路30、伺服放大器40、伺服电动机50分别仅示出了一个,但实际上准备与成为控制对象的工业用机械3所具备的移动部的数量对应的量。
主轴控制电路60接受主轴旋转指令,向主轴放大器61输出主轴速度信号。主轴放大器61接收该主轴速度信号,使工业机械的主轴电动机62以所指示的旋转速度旋转,驱动工具。主轴电动机62与位置编码器63耦合,位置编码器63与主轴的旋转同步地输出反馈脉冲,该反馈脉冲被CPU11读取。
另一方面,本实施方式的干扰检查装置2构建在与控制装置1并列设置的PC上。干扰检查装置2所具备的CPU211是整体地控制干扰检查装置2的处理器。CPU211经由总线222读出存储在ROM212中的系统程序,按照该系统程序控制干扰检查装置2整体。RAM213临时存储临时的计算数据、显示数据以及从外部输入的各种数据等。
非易失性存储器214例如由通过未图示的电池备份的存储器、SSD(Solid StateDrive:固态驱动器)等构成,即使干扰检查装置2的电源被断开也保持存储状态。在非易失性存储器214中存储经由接口220从控制装置1取得的数据、经由接口215从外部设备272读入的数据或程序、经由输入装置271输入的数据或程序等。存储于非易失性存储器214的数据、程序也可以在执行时/利用时在RAM213中展开。另外,在ROM212中预先写入有公知的处理程序、解析程序、3D模拟程序等各种系统程序。
接口215是用于连接干扰检查装置2的CPU211和USB装置等外部设备272的接口。能够从外部设备272侧读入例如用于解析的程序、各参数等。另外,在干扰检查装置2内编辑的程序、各参数等能够经由外部设备272存储于外部存储单元。
接口220是用于通过有线或无线方式将干扰检查装置2的CPU211与控制装置1之间连接的接口。干扰检查装置2经由接口220与控制装置1之间相互进行数据的交换。
在显示装置270中,经由接口217输出并显示读入到存储器上的各数据、作为执行加工程序或系统程序等的结果而得到的数据等。另外,由键盘、指示设备等构成的输入装置271经由接口218将基于作业者的操作的指令、数据等传递给CPU211。
图2是表示本发明的第一实施方式的控制装置1所具备的功能的概略性的框图。本实施方式的控制装置1所具备的各功能通过图1所示的控制装置1所具备的CPU11执行系统程序并控制控制装置1的各部的动作来实现。
本实施方式的控制装置1具备指令解析部110、分配处理部115、移动指令输出部120、加减速处理部125、伺服控制部130、干扰判定部135。另外,干扰检查装置2具备禁止移动量计算部210。并且,在控制装置1的RAM13或非易失性存储器14上预先存储有用于控制工业用机械3的加工程序180。
指令解析部110从加工程序180按每个程序块读出指令,解析该指令来制作执行形式的数据。指令解析部110将执行形式的数据输出到分配处理部115。
分配处理部115根据从指令解析部110输入的执行形式的数据,计算用于使各轴按照所指示的移动量、速度移动的每个分配周期的分配移动量。分配处理部115将计算出的分配移动量输出到移动指令输出部120以及干扰检查装置2所具备的禁止移动量计算部210。
另外,分配处理部115通过加上计算出的分配移动量来更新存储在未图示的当前位置寄存器上的工业用机械3的各轴的当前位置的信息。然后,将更新后的当前位置的信息作为检查位置输出到干扰判定部135以及干扰检查装置2所具备的禁止移动量计算部210。
移动指令输出部120向加减速处理部125输出分配处理部115计算出的分配移动量。另外,在干扰判定部135判定为产生干扰的情况下,移动指令输出部120停止向加减速处理部125输出分配移动量。
加减速处理部125对从移动指令输出部120输入的分配移动量进行预定的加减速处理。然后,针对加减速处理后的移动指令,对伺服控制部130输出该加减速处理后的分配移动量。
并且,伺服控制部130基于所输入的分配移动量来驱动控制安装于工业用机械3的伺服电动机50。
干扰判定部135基于从分配处理部115输入的检查位置以及从干扰检查装置2输入的各轴的禁止移动量,判定工业用机械3的移动部的移动中有无干扰。更具体而言,干扰判定部135对从分配处理部115输入的从检查位置起向前的各轴的分配移动量(分配处理部115计算出的分配移动量)与从干扰检查装置2输入的检查位置起的各轴的禁止移动量进行比较。而且,在分配移动量为禁止移动量以上的情况下,判定为产生干扰。干扰判定部135在判定为产生干扰的情况下,将该情况输出到移动指令输出部120。
另一方面,本实施方式的干扰检查装置2所具备的各功能通过图1所示的干扰检查装置2所具备的CPU211执行系统程序并控制干扰检查装置2的各部的动作来实现。本实施方式的干扰检查装置2具备禁止移动量计算部210。另外,在干扰检查装置2的RAM213或非易失性存储器214上准备有模型数据存储部280,其预先存储有表示工业用机械3的移动部以及工件、工作台、夹具等干扰物的形状的模型。
禁止移动量计算部210基于存储于模型数据存储部280的移动部以及干扰物的模型进行简易的模拟处理。然后,计算禁止移动量,该禁止移动量表示使移动部从检查位置沿着各个轴移动何种程度的距离后,移动部与干扰物有可能干扰。禁止移动量计算部210对控制装置1发送计算出的各轴的禁止移动量。
使用图3~图6,对禁止移动量计算部210的禁止移动量的计算方法进行说明。图3是配置了安装有作为移动部的工具303的主轴301、作为干扰物的工作台305、工件309、固定工件309的夹具307的图。禁止移动量计算部210进行模拟处理,计算位于检查位置的移动部与干扰物的位置关系。在图3中,示出了在分配处理部115对禁止移动量计算部210输出的当前位置存在移动部的情况。
接下来,禁止移动量计算部210针对每个轴计算移动部能够从检查位置在预先决定的预定的检查时间宽度TW的期间移动的距离。例如,预先设定为移动部能够在Y轴方向上以允许速度vymax移动。在该情况下,移动部能够在Y轴方向上在检查时间宽度TW期间移动vymax×TW的距离。因此,如图4所例示的那样,禁止移动量计算部210模拟在从检查位置沿着Y轴移动到离开±vymax×TW的距离的位置时与干扰物之间是否产生干扰。更具体而言,例如使移动部在vymax×TW的距离的范围内以预先决定的预定的Δdy刻度移动,进行各个位置处的模拟。然后,判定在各个情况下是否产生干扰,求出不产生干扰的距离的范围。计算不产生该干扰的距离作为禁止移动量即可。在图4的例子中,即使使移动部沿着Y轴移动±vymax×TW的距离,在移动部与干扰物之间也不会产生干扰,因此不计算Y轴方向的禁止移动量(Y轴在正负两个方向上没有限制)。
另一方面,在移动部能够沿X轴方向以允许速度vxmax移动的情况下,移动部能够沿X轴方向在检查时间宽度TW的期间移动vxmax×TW的距离。因此,如图5所例示的那样,禁止移动量计算部210模拟在从检查位置沿着X轴移动到离开±vxmax×TW的距离的位置时与干扰物之间是否产生干扰。在图5的例子中,在使移动部沿着X轴移动了±vxmax×TW的距离的情况下,在向X轴的负方向移动了-dxcol的时间点产生干扰。在这样的情况下,禁止移动量计算部210将X轴负方向的禁止移动量计算为dxcol(X轴正方向无限制)。
禁止移动量计算部210不仅能够针对直线轴,还能够针对旋转轴计算禁止移动量。例如,如图6所例示的那样,考虑在具备B轴的工业用机械3中计算B轴的禁止移动量的情况。此时,在B轴能够以允许角速度ωamax旋转的情况下,移动部能够在B轴方向上在检查时间宽度TW的期间旋转ωamax×TW的角度。如图6所例示的那样,禁止移动量计算部210模拟在从检查位置沿着B轴旋转了±ωamax×TW的角度时与干扰物之间是否产生干扰。在图6的例子中,在使移动部沿着B轴旋转了±ωamax×TW的角度的情况下,在向B轴的负方向旋转了-dacol的时间点产生干扰。在这样的情况下,禁止移动量计算部210将B轴负方向的禁止移动量计算为dacol(B轴正方向无限制)。
此外,在上述的禁止移动量的计算方法中,没有考虑将工业用机械3的各轴的移动合成后的范围。因此,无法检查严格意义上的干扰。然而,通过将作为干扰检查的时间范围而设定的TW设定得较小,能够以足够的精度进行干扰检查。例如,通过将TW收敛在数百毫秒以下,能够以能够避免在通常的机床的加工中可能产生的干扰的程度的精度进行干扰检查。在该方法中,与考虑合成了各轴的移动的范围来进行干扰检查的情况相比,干扰检查所花费的计算量格外小。因此,通过采用上述的禁止移动量的计算方法,能够使用于干扰检查装置2的PC比较廉价,能够抑制整体的导入成本。
当然,在轴数少的工业用机械3为对象的情况下,干扰检查装置2中的计算量足够小,因此也可以进行考虑了各轴的合成移动量的严格的干扰检查。另外,通过在高性能的PC上构建干扰检查装置2,即使在轴数多的情况下,也能够进行考虑了各轴的合成移动量的更严格的禁止移动量的计算,作为本申请发明来使用。在这样构成的情况下,也可以以值根据其他轴的移动量的范围而变化的函数的形式制作各轴的禁止移动量,并输出至控制装置1。
优选禁止移动量计算部210考虑安全而将小预先决定的预定的余量的值计算为禁止移动量。例如,在上述的例子中,禁止移动量计算部210将X轴负方向的禁止移动量设为dxcol﹣Mx(Mx为X轴的余量),将B轴负方向的禁止移动量设为dacol﹣Ma(Ma为B轴的余量)等即可。
图7是表示由上述的控制装置1和干扰检查装置2协作的控制系统4中的干扰检查处理的流程的时序图。在控制装置1和干扰检查装置2协作进行干扰检查的情况下,控制装置1计算进行干扰检查的位置的坐标值,在时刻tA向干扰检查装置2发送计算出的坐标值。在时刻tB接收到检查位置的坐标值的干扰检查装置2使用预先存储的移动部和干扰物的模型,检查在从发送来的检查位置的坐标值到预定的检查时间宽度TW的期间移动部能够沿着各轴移动的范围内是否产生干扰。然后,根据该检查结果计算各轴的禁止移动量。计算出的各轴的禁止移动量在时刻tC被发送至控制装置。在时刻tD接收到各轴的禁止移动量的控制装置1对当前输出的各轴的分配移动量和禁止移动量进行比较,判定是否产生干扰。而且,在判定为产生干扰的情况下,在时刻tE开始移动部的停止处理。然后,在时刻tF,移动部停止。
接着,使用图8A~图8D来说明进行干扰检查时的各时间点的工业用机械3中的移动部的实际位置、设定于控制装置1的当前位置寄存器的移动部的当前位置以及由干扰检查装置2检查的检查位置的关系。此外,在图8A~图8D中,箭头表示由加工程序180指示的移动部的移动路径405。另外,黑圆点表示移动部的实际位置410,白圆点表示设定于寄存器的移动部的当前位置415,白三角表示检查位置420,黑四边形表示干扰位置425。
图8A是表示图7所示的时刻tA的实际位置410、当前位置415的位置关系的图。如上所述,在时刻tA,基于分配移动量更新在当前位置寄存器中设定的移动部的当前位置。然后,将更新后的当前位置作为检查位置输出到干扰检查装置2。如图8A所例示的那样,在移动部移动的过程中,工业用机械3的移动部的实际位置410相对于控制装置1内的更新后的当前位置415始终延迟。
图8B是表示时刻tB的实际位置410、当前位置415、检查位置420的位置关系的图。在将从分配处理部115输出的当前位置作为检查位置输入到干扰检查装置2之前的期间,进行控制装置1中的加工程序180的解析、分配的各处理以及工业用机械3中的移动部的移动。因此,如图8B所示,实际位置410以及当前位置415与时刻tA的时间点相比沿着移动路径405前进。另一方面,检查位置420成为与时刻tA的时间点的当前位置415相同的位置。之后,在禁止移动量计算部210计算禁止移动量的期间,实际位置410和当前位置415也沿着移动路径405前进。
图8C是表示时刻tD的实际位置410、当前位置415、检查位置420以及干扰位置425的位置关系的图。在由禁止移动量计算部210计算各轴的禁止移动量并输出到控制装置1之前的期间,实际位置410和当前位置415进一步沿着移动路径405前进。之后,在干扰判定部135判定为产生干扰的时间点(时刻tE),移动部的实际位置410必须位于检查位置+禁止移动量的位置、即距离干扰位置425至少移动部的停止所涉及的距离以上的近前的位置。若位于停止的距离以上的跟前,则如图8D所示,在时刻tF的时间点,移动部的移动在干扰位置425的跟前停止。
在上述的说明中也能够理解,在从控制装置1对干扰检查装置2发送检查位置起到干扰检查装置2计算禁止移动量、控制装置1接收计算出的禁止移动量为止的期间,控制装置1解析加工程序180的指令来继续当前位置的更新,工业用机械3的移动部继续移动。因此,从控制装置1来看,在输出到干扰检查装置2的检查位置处的判定结果返回为止的期间,干扰判定部135需要使用上次的检查位置和禁止移动量来进行干扰的判定。假设,将干扰检查装置2中的检查周期设为TPC,将检查位置通知时间设为T1=(tB﹣tA),将禁止移动量计算处理时间设为TC=(tC﹣tB),将禁止移动量通知时间设为T2=(tD﹣tC),将干扰判定处理时间设为T3=(tE﹣tD),将减速停止所花费的时间设为TS=(tF﹣tE),则例如以满足以下的数学式1的方式设定检查时间宽度TW即可。由此,各个禁止移动量的计算中的干扰检查的范围一部分重叠。因此,在向干扰检查装置2委托了禁止移动量的计算的期间,能够在使用了上次的检查位置以及禁止移动量的干扰判定的范围内充分地提供。
[数学式1]
Tw>TPC+T1+TC+T2+T3
具备上述结构的控制装置1能够不对干扰检查装置2发送先行位置,而进行与干扰检查装置2(PC)协作的干扰检查。在控制装置1中,不需要管理当前位置和先行位置这两个位置坐标,因此能够通过简单的处理进行移动部的移动位置的管理。另外,能够使用控制装置1当前掌握的位置来进行干扰检查,因此也能够应对根据状况将先行位置的预测候选分为2个以上的情况。同样地,也能够应用于如手动运转等那样无法预先预测先行位置的情况。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不仅限定于上述的实施方式的例子,能够通过施加适当的变更而以各种方式实施。
例如,在控制装置1所具备的分配处理部115发送检查位置时,也可以构成为将为了确定在检查时间宽度TW移动部能够移动的范围而有用的信息与该检查位置一起发送到干扰检查装置。作为为了确定在该检查时间宽度TW移动部能够移动的范围而有用的信息,例示允许速度、允许加速度、允许加加速度、当前的速度、轴是否移动等这样的信息。禁止移动量计算部210能够使用这些信息更严格地计算在检查时间宽度TW中移动部能够移动的范围。例如,能够根据当前的速度和允许加速度计算出能够在检查时间宽度TW的期间到达的速度,因此能够将其作为最大的速度来限定移动部的移动范围。另外,在某个轴不移动的情况下,能够省略与该轴相关的计算。这些信息有助于干扰检查装置2中的计算成本的削减。
另外,在上述的实施方式中,干扰判定部135对禁止移动量与分配处理部115计算出的分配移动量进行比较,在分配移动量为禁止移动量以上的情况下判定为产生干扰。然而,干扰判定部135也可以将禁止移动量的比较对象设为加减速处理部125进行了预定的加减速处理后的分配移动量。
图9是将基于由加减速处理部125进行加减速处理后的分配移动量而计算出的位置用作检查位置的情况下的、控制装置1所具备的功能作为概略性的框图而示出的图。在本变形例的控制装置1中,干扰判定部135对从加减速处理部125输入的从检查位置起向前的分配移动量与从干扰检查装置2输入的检查位置起的各轴的禁止移动量进行比较。然后,在从加减速处理部125输入的从检查位置起向前的分配移动量为禁止移动量以上的情况下,判定为产生干扰。干扰判定部135在判定为产生干扰的情况下,将该情况输出到移动指令输出部128。然后,在干扰判定部135判定为产生干扰的情况下,移动指令输出部128停止向伺服控制部130输出移动指令。
加减速处理部125进行加减速处理后的分配移动量作为移动指令输出到伺服控制部130。因此,本变形例的控制装置1与根据分配处理部115计算出的分配移动量进行干扰判定的情况相比,能够进行更严格的干扰检查。
符号说明
1控制装置;
2干扰检查装置;
3工业用机械;
4控制系统;
5网络;
6雾计算机;
7云服务器;
11CPU;
12ROM;
13RAM;
14非易失性存储器;
15、17、18、20接口;
19I/O单元;
22总线;
30轴控制电路;
40伺服放大器;
50伺服电动机;
60主轴控制电路;
61主轴放大器;
62主轴电动机;
63位置编码器;
70显示装置;
71输入装置;
72外部设备;
110指令解析部;
115分配处理部;
120移动指令输出部;
125加减速处理部;
130伺服控制部;
135干扰判定部;
180加工程序;
210禁止移动量计算部;
211CPU;
212ROM;
213RAM;
214非易失性存储器;
215、217、218、220接口;
222总线;
270显示装置;
271输入装置;
272外部设备;
280模型数据存储部;
301主轴;
302工具;
305工作台;
307夹具;
309工件;
405移动路径;
410实际位置;
415当前位置;
420检查位置;
425干扰位置。

Claims (6)

1.一种控制装置,其根据加工程序对工业用机械的移动部沿着轴进行移动控制,该控制装置与进行所述移动部与干扰物之间的干扰检查的干扰检查装置协作来进行干扰检查,其特征在于,
所述控制装置具备:
指令解析部,其解析所述加工程序的程序块;
分配处理部,其根据所述指令解析部的解析结果来生成每个分配周期的分配移动量,并且计算根据该分配移动量更新后的所述移动部的位置并通知给所述干扰检查装置;以及
干扰判定部,其根据禁止移动量来判定所述移动部与所述干扰物有无干扰,该禁止移动量是由所述干扰检查装置根据所通知的所述位置计算出的、因从所述移动部的位置移动而有可能产生干扰的距离,
在所述干扰判定部判定为产生所述移动部与所述干扰物的干扰的情况下,停止所述移动部的移动。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述控制装置还具备:加减速处理部,其对所述分配处理部生成的每个分配周期的分配移动量进行预定的加减速处理,
所述干扰判定部通过将基于由所述加减速处理部进行了预定的加减速处理的分配移动量计算出的、从所述位置起向前的移动量与所述禁止移动量进行比较,来判定所述移动部与所述干扰物有无干扰。
3.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述分配处理部对所述干扰检查装置除了通知所述移动部的位置以外,还通知对确定所述移动部能够移动的范围有用的信息。
4.一种干扰检查装置,其进行工业用机械的沿着轴移动的移动部与干扰物之间的干扰检查,其特征在于,
所述干扰检查装置具备:
模型数据存储部,其存储所述移动部以及所述干扰物的模型;以及
禁止移动量计算部,其基于从控制所述工业用机械的控制装置通知的所述移动部的位置、存储于所述模型数据存储部的所述移动部以及所述干扰物的模型,来计算因从所述移动部的位置移动而有可能产生干扰的禁止移动量,
所述干扰检查装置将计算出的禁止移动量发送给所述控制装置。
5.根据权利要求4所述的干扰检查装置,其特征在于,
所述干扰检查中的所述移动部的移动范围被设定为一部分与下一周期中的干扰检查中的所述移动部的移动范围重叠。
6.一种控制系统,由控制装置与干扰检查装置协作来进行干扰检查,所述控制装置根据加工程序对工业用机械的移动部沿着轴进行移动控制,所述干扰检查装置进行所述移动部和干扰物之间的干扰检查,其特征在于,
所述干扰检查装置具备:
模型数据存储部,其存储所述移动部以及所述干扰物的模型;以及
禁止移动量计算部,其基于从所述控制装置通知的所述移动部的位置和存储于所述模型数据存储部的所述移动部以及所述干扰物的模型,计算因从所述移动部的位置移动而有可能产生干扰的禁止移动量,
所述控制装置具备:
指令解析部,其解析所述加工程序的程序块;
分配处理部,其根据所述指令解析部的解析结果来生成每个分配周期的分配移动量,并且计算根据该分配移动量更新后的所述移动部的位置并通知给所述干扰检查装置;以及
干扰判定部,其基于由所述禁止移动量计算部计算出的禁止移动量,判定所述移动部与所述干扰物有无干扰,
在所述干扰判定部判定为产生所述移动部与所述干扰物的干扰的情况下,停止所述移动部的移动。
CN202180099143.0A 2021-06-16 2021-06-16 控制装置、干扰检查装置以及控制系统 Pending CN117425862A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/022930 WO2022264338A1 (ja) 2021-06-16 2021-06-16 制御装置、干渉チェック装置、及び制御システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117425862A true CN117425862A (zh) 2024-01-19

Family

ID=84527309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180099143.0A Pending CN117425862A (zh) 2021-06-16 2021-06-16 控制装置、干扰检查装置以及控制系统

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7568854B2 (zh)
CN (1) CN117425862A (zh)
DE (1) DE112021007472T5 (zh)
WO (1) WO2022264338A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2915826B2 (ja) * 1995-07-11 1999-07-05 富士通株式会社 干渉チェック装置
JP2007172068A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Fanuc Ltd 数値制御装置
JP4838782B2 (ja) * 2007-09-20 2011-12-14 オークマ株式会社 工作機械数値制御装置
JP5554235B2 (ja) * 2008-07-10 2014-07-23 シチズンマシナリーミヤノ株式会社 干渉チェック装置及び干渉チェック方法並びに干渉チェック装置を備えた工作機械

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022264338A1 (zh) 2022-12-22
JP7568854B2 (ja) 2024-10-16
WO2022264338A1 (ja) 2022-12-22
DE112021007472T5 (de) 2024-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109557890B (zh) 控制装置
JP6469065B2 (ja) 機械学習装置及び加工時間予測装置
CN109507980B (zh) 控制装置及控制方法
EP3595850A1 (en) Mixed reality assisted spatial programming of robotic systems
CN109542046B (zh) 控制装置、控制方法及控制系统
CN111123842A (zh) 数值控制装置
US11656600B2 (en) Simulation apparatus
KR910002446B1 (ko) 속도 제어장치
JP2009098982A (ja) 加工シミュレーション装置およびそのプログラム
KR20040007701A (ko) 제조 설비의 설계를 지원하기 위한 방법 및 시스템
US11305429B2 (en) Synchronization of multiple robots
CN114365047B (zh) 数控装置及机器学习装置
CN109874403B (zh) 数控装置
JP2009523279A (ja) 軸方向での相対位置及び/又は相対運動を制御するための方法、並びに、工作機械
CN107229253B (zh) 容易实施干扰检测后的对策的数值控制装置
CN117425862A (zh) 控制装置、干扰检查装置以及控制系统
CN109491324B (zh) 控制装置及控制方法
Alvares et al. Retrofitting of the IRB6-S2 robotic manipulator using Computer Numerical Control-based controllers
US20230405819A1 (en) A robot controller with integrated logic functionality
WO2022138843A1 (ja) 数値制御装置
JPH08106311A (ja) 数値制御装置
US20230229138A1 (en) Machining path creation device
US11231699B2 (en) Program analysis device
JP7414849B2 (ja) 移動経路描画装置
US20230185272A1 (en) Program analyzer and control system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination