CN117461001A - 数值控制系统 - Google Patents

Abstract

一种数值控制系统(1)具备：N台数值控制装置(5_1、…)，其根据数值控制程序控制机床的动作，并且生成机器人指令；以及机器人控制装置(6)，其根据机器人指令控制机器人(3)的动作。各数值控制装置具备：通信接口(56_1、…)，其将针对机器人控制装置(6)的连接请求发送给机器人控制装置(6)，机器人控制装置(6)具备：机器人连接响应部(63)，其在由通信接口(60)接收到连接请求之后，生成针对该连接请求的连接承认；以及机器人连接决定部(64)，其将多台数值控制装置当中的任一台决定为连接承认发送目的地。通信接口(60)将连接承认发送给连接承认发送目的地的通信接口，各数值控制装置的通信接口在接收到连接承认之后，开始向通信接口(60)发送机器人指令。

Description

数值控制系统

技术领域

本公开涉及一种数值控制系统。

发明背景

通常，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，为了使机床与机器人并行运转，操作员必须熟练掌握数值控制程序和机器人程序双方。

在专利文献1中，示出了一种通过数值控制程序来控制机床及机器人双方的数值控制装置。若通过专利文献1的数值控制装置，熟悉数值控制程序的操作员即使未熟练掌握机器人程序，仍可控制机器人。

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

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1中，虽示出了使1台机器人及1台机床并行运转的技术，但在实际的工厂，有时会使例如1台机器人及多台机床并行运转。在这样的结构中，在直接控制机器人的动作的机器人控制装置与控制各机床的多台数值控制装置之间进行通信时，必须在机器人控制装置确保数值控制装置的台数量的通信接口。即，可对1台机器人控制装置连接的数值控制装置的台数，通过机器人控制装置的通信接口的尺寸限制。

另外，这样对1台机器人控制装置设置有数值控制装置的台数量的通信接口的情况下，在机器人控制装置根据从某台数值控制装置发送的指令来控制机器人的动作的期间，其他数值控制装置必须始终通过通信来确认机器人的动作是否已完成。因此，与数值控制装置的台数成比例的通信负载会施加于机器人控制装置，机器人的动作性能因而有降低的可能性。

此外，还存在可通过多个控制模块，来并行控制多台机床的动作的数值控制装置。若在这样的数值控制装置与机器人控制装置之间进行通信，则必须在机器人控制装置确保控制模块的数目量的通信接口。因此，上述课题也可能在连接1台机器人控制装置与1台数值控制装置的情况下产生。

本公开是鉴于上述课题而提出的，提供一种数值控制系统，其具备通过机器人指令来控制机器人的动作的机器人控制装置，所述机器人指令是在数值控制装置的控制模块中根据数值控制程序生成的，所述数值控制系统可以不依赖于机器人控制装置的通信接口的尺寸，来变更连接于机器人控制装置的数值控制装置的台数或其控制模块的数目。

用于解决课题的手段

本公开的一方式的数值控制系统具备：数值控制装置，其根据数值控制程序控制机床的动作；以及机器人控制装置，其根据机器人指令控制所述机器人的动作，其中，所述数值控制装置具有根据所述数值控制程序生成所述机器人指令的一个以上的控制模块，所述控制模块具备：机器人指令生成部，其根据所述数值控制程序生成所述机器人指令；机器人连接请求部，其生成针对所述机器人控制装置的连接请求；以及指令发送侧通信接口，其将所述连接请求和所述机器人指令发送给所述机器人控制装置，所述机器人控制装置具备：指令接收侧通信接口，其接收所述连接请求和所述机器人指令；机器人动作控制部，其根据所述机器人指令控制所述机器人的动作；以及机器人连接响应部，其在通过所述指令接收侧通信接口接收到所述连接请求之后，生成针对该连接请求的连接承认，所述指令接收侧通信接口将所述连接承认发送给所述指令发送侧通信接口，所述指令发送侧通信接口在接收到所述连接承认之后，开始向所述指令接收侧通信接口发送所述机器人指令。

发明效果

根据本公开的一方式，只要是熟悉为了控制机床而利用的数值控制程序的操作员，无须熟练掌握通过与该数值控制程序不同的语言描述的机器人程序，也能够控制机器人。另外，根据本公开的一方式，数值控制装置的指令发送侧通信接口在接收到作为针对数值控制装置的机器人连接请求部生成的连接请求的响应而由机器人控制装置的机器人连接响应部生成的连接承认之后，开始向指令接收侧通信接口发送由机器人指令生成部生成的机器人指令。换言之，可在机器人控制装置侧，根据从数值控制装置侧发送的连接请求，管理机器人指令开始从数值控制装置侧向机器人控制装置侧发送的定时。因此，根据本公开的一方式，可通过重复使用1个指令接收侧通信接口，来接收来自多个指令发送侧通信接口的机器人指令。因此，根据本公开的一方式，能够不依赖于机器人控制装置的指令接收侧通信接口的尺寸，来变更连接于机器人控制装置的数值控制装置的台数或其控制模块的数目。另外，根据本公开的一方式，例如在机器人控制装置根据从某台数值控制装置发送的机器人指令来控制机器人的动作的期间，其他数值控制装置无须始终通过通信来确认机器人的动作是否已完成，因此即使数值控制装置的连接台数增加，机器人控制装置的通信负载也不会增加，因此能够防止机器人的动作性能降低。

附图说明

图1是本公开的第1实施方式的数值控制系统的概略图。

图2A是第1数值控制装置和第N数值控制装置的功能框图。

图2B是机器人控制装置的功能框图。

图3A是第1数值控制程序的第1例。

图3B是第N数值控制程序的第1例。

图4是表示根据上述第1例的数值控制程序使第1及第N数值控制装置动作时的第1及第N数值控制装置与机器人控制装置之间的信号、信息的流动的时序图。

图5A是第1数值控制程序的第2例。

图5B是第N数值控制程序的第2例。

图6是表示根据上述第2例的数值控制程序使第1及第N数值控制装置动作时的第1及第N数值控制装置与机器人控制装置之间的信号、信息的流动的时序图。

图7A是第1数值控制程序的第3例。

图7B是第N数值控制程序的第3例。

图8是表示根据上述第3例的数值控制程序使第1及第N数值控制装置动作时的第1及第N数值控制装置与机器人控制装置之间的信号、信息的流动的时序图。

图9是在以往的数值控制系统及上述实施方式的数值控制系统中比较1台机器人控制装置与2台数值控制装置连接的情况下的系统全体的周期时间的图。

图10是本公开的第2实施方式的数值控制系统的功能框图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

以下，参考附图对本公开的第1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具备多台(在本实施方式中为2以上的整数的N台)机床2_1、…、2_N、控制各机床2_1、…、2_N的动作的多台(在本实施方式中是与机床的台数相同数量的N台)数值控制装置5_1、…、5_N、设置于各机床2_1、…、2_N附近的机器人3、以及分别与各数值控制装置5_1、…、5_N可通信地连接的机器人控制装置6。此外，以下省略N台机床2_1、…、2_N及N台数值控制装置5_1、…、5_N中的从第2台到第N-1台的机床及数值控制装置的图示以及详细说明。

此外，在本实施方式中，说明了对1台机器人控制装置6可通信地连接有N台数值控制装置5_1、…、5_N的情况，但本公开并不限于此。对机器人控制装置连接的数值控制装置的台数也可以如后述的第3实施方式那样设为1台。

N台数值控制装置中的第1台即第1数值控制装置5_1按照预定的第1数值控制程序，来生成针对N台机床中的第1台即第1机床2_1的第1机床控制信号以及针对机器人3的第1机器人指令，并将这些第1机床控制信号及第1机器人指令分别发送给第1机床2_1及机器人控制装置6。

N台数值控制装置中的第N台即第N数值控制装置5_N按照预定的第N数值控制程序，来生成针对N台机床中的第N台即第N机床2_N的第N机床控制信号以及针对机器人3的第N机器人指令，并将这些第N机床控制信号及第N机器人指令分别发送给第N机床2_N及机器人控制装置6。

机器人控制装置6根据从各数值控制装置5_1、…、5_N发送的机器人指令，来控制机器人3的动作。

各机床2_1、…、2_N根据从各数值控制装置5_1、…、5_N发送的机床控制信号来加工未图标的工件。在此，各机床2_1、…、2_N例如是车床、钻床、铣床、磨床、激光加工机及注射成型机等，但不限于此。

机器人3在机器人控制装置6的控制下动作，例如针对经各机床2_1、…、2_N加工后的工件，进行预定的作业。机器人3例如是多关节机器人，在其臂前端部31安装有用于把持工件的把持工具32。以下，说明了机器人3通过把持工具32在预定的位置把持经各机床2_1、…、2_N加工后的工件，并将这些工件搬送至预定的位置的情况，但并不限于此。另外，以下说明了将机器人3设为6轴多关节机器人的情况，但轴数并不限于此。

各数值控制装置5_1、…、5_N及机器人控制装置6是分别由以下硬件所构成的计算机：CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等运算处理单元；存储了各种程序的HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动机)或SSD(Solid State Drive，固态硬盘)等辅助存储单元；用于存储运算处理单元执行程序时暂时所需的数据的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等主存储单元；供操作员进行各种操作的键盘的操作单元；以及向操作员显示各种信息的显示器的显示单元等。在机器人控制装置6与各数值控制装置5_1、…、5_N之间，例如可通过以太网络(注册商标)相互收发各种信号。

图2A是第1数值控制装置5_1及第N数值控制装置5_N的功能框图，图2B是机器人控制装置6的功能框图。以下，先说明数值控制装置5_1、5_N的详细结构之后，说明机器人控制装置6的详细结构。

如图2A所示，在第1数值控制装置5_1中，通过上述硬件结构，来实现作为第1机床2_1和机器人3的控制系统的控制模块50_1及程序存储部59_1等的各种功能。此外，以下说明了在第1数值控制装置5_1中设置有控制第1机床2_1及机器人3双方的动作的控制模块50_1的情况，但本公开并不限于此。在第1数值控制装置5_1中，也可以分开设置控制第1机床2_1的动作的机床用的控制模块及控制机器人3的动作的机器人用的控制模块。

在程序存储部59_1中，存储有例如根据操作员的操作制作的多个第1数值控制程序。更具体而言，在程序存储部59_1中存储有第1数值控制程序，所述第1数值控制程序通过用于控制第1机床2_1的动作的针对第1机床2_1的多个指令块、用于控制机器人3的动作的针对机器人3的多个指令块等来构成。存储于程序存储部59_1的第1数值控制程序用G代码、M代码等已知的程序语言来记述。此外，以下说明了第1数值控制程序包含针对第1机床2_1的指令块及针对机器人3的指令块的情况，但本公开并不限于此。也可以将针对第1机床2_1的指令块及针对机器人3的指令块记述于不同的数值控制程序中。

在存储于程序存储部59_1的第1数值控制程序中，针对第1机床2_1的指令块是根据第1机床坐标系来记述的，所述第1机床坐标系以在第1机床2_1上或第1机床2_1附近决定的基准点为原点。即，在第1数值控制程序中，第1机床2_1的控制点的位置及姿势等是通过第1机床坐标系的坐标值来记述的。

此外，在存储于程序存储部59_1的第1数值控制程序中，针对机器人3的指令块是根据与上述第1机床坐标系不同的机器人坐标系来记述的。即，在第1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)的位置及姿势是通过与第1机床坐标系不同的机器人坐标系的坐标值来记述的。该机器人坐标系是以在机器人3上或机器人3附近决定的基准点为原点的坐标系。此外，以下说明了机器人坐标系与第1机床坐标系不同的情况，但本公开并不限于此。也可以使机器人坐标系与第1机床坐标系一致。换言之，也可以使机器人坐标系的原点或坐标轴方向与第1机床坐标系的原点或坐标轴方向一致。

另外，在该第1数值控制程序中，机器人坐标系可在控制轴不同的2种以上的坐标形式之间进行切换。更具体而言，在第1数值控制程序中，机器人3的控制点的位置及姿势可通过正交坐标形式或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)作为成分的合计6个实数的坐标值来指定。

在正交坐标形式中，机器人3的控制点的位置及姿势是通过以沿着3个正交坐标轴的3个坐标值(X，Y，Z)、及绕着各正交坐标轴的3个旋转角度值(A，B，C)为成分的合计6个实数的坐标值指定的。

在此，在各轴坐标形式下，由于直接指定机器人3的各关节的旋转角度，因此还唯一地决定机器人3的各臂或腕部的轴配置、可旋转360度以上的关节的旋转数(以下，将这些统称为“机器人3的形态”)。相对于此，在正交坐标形式下，由于通过6个坐标值(X，Y，Z，A，B，C)来指定机器人3的控制点的位置及姿势，因此无法唯一地决定机器人3的形态。因此，在第1数值控制程序中，可以通过预定位数的整数值即形态值P来指定机器人3的形态。因此，关于机器人3的控制点的位置及姿势、以及机器人3的形态，在各轴坐标形式下用6个坐标值(J1，J2，J3，J4，J5，J6)表示，在正交坐标形式下用6个坐标值及1个形态值(X，Y，Z，A，B，C，P)表示。此外，以下为了方便，也将形态值P称为坐标值。

在第1数值控制程序中，可以通过G代码“G68.8”及“G68.9”来设定坐标形式。更具体而言，通过输入G代码“G68.8”，坐标形式被设定为各轴坐标形式，通过输入G代码“G68.9”，坐标形式被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”及“G68.9”是模态。因此，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，在第1数值控制程序中未记载这些用于设定坐标形式的G代码时，坐标形式自动地设定为正交坐标形式，但并不限于此。

控制模块50_1具备程序输入部51_1、输入解析部52_1、机床控制部53_1、机器人指令生成部54_1、机器人连接请求部55_1及通信接口56_1，通过使用这些，根据第1数值控制程序来生成用于控制第1机床2_1的动作并控制机器人3的动作的第1机器人指令。

程序输入部51_1从程序存储部59_1读出预定的第1数值控制程序，并将这些逐步输入到输入解析部52_1。

输入解析部52_1针对每个指令块解析基于从程序输入部51_1输入的第1数值控制程序的指令类别，并将其解析结果发送给机床控制部53_1、机器人指令生成部54_1及机器人连接请求部55_1。更具体而言，输入解析部52_1在指令块的指令类别为针对第1机床2_1的指令时，将这些发送给机床控制部53_1，在指令块的指令类别为针对机器人3的指令时，将这些发送给机器人指令生成部54_1，在指令块的指令类别为针对机器人控制装置6的请求时，将这些发送给机器人连接请求部55_1。

机床控制部53_1根据从输入解析部52_1发送的第1数值控制程序的解析结果，生成用于控制第1机床2_1的动作的第1机床控制信号，并输入到驱动第1机床2_1的各种轴的致动器。第1机床2_1根据从机床控制部53_1输入的第1机床控制信号而动作，来加工未图示的工件。

机器人连接请求部55_1根据从输入解析部52_1发送的第1数值控制程序的解析结果，来生成针对机器人控制装置6的连接请求或针对机器人控制装置6的连接解除请求。在此，更具体而言，针对机器人控制装置6的连接请求是指，为了根据在后述的机器人指令生成部54_1中基于第1数值控制程序生成的第1机器人指令来控制机器人3的动作，对机器人控制装置6请求允许针对从第1数值控制装置5_1的通信接口56_1向机器人控制装置6的后述的通信接口60的第1机器人指令的发送。另外，更具体而言，针对机器人控制装置6的连接解除请求是指，为了结束基于第1机器人指令的机器人3的动作的控制，对机器人控制装置6通知结束从通信接口56_1向通信接口60的第1机器人指令的发送。

在此，在第1数值控制程序中，可通过G代码“G200”使机器人连接请求部55_1生成连接请求，此外可通过G代码“G201”使机器人连接请求部55_1生成连接解除请求。另外，在第1数值控制程序中，可通过接续于上述G代码“G200”记述优先级指定命令“P_”，来指定针对连接请求的优先级的值。此外，对上述优先级指定命令中的下划线部分输入1以上的任意整数值来作为表示优先级的高低的值。此外，以下虽设成优先级的值越大优先级越高，但本公开不限于此。也可以设成优先级的值越小优先级越高。

机器人连接请求部55_1在通过以上那样的顺序，根据第1数值控制程序生成了连接请求时，与所生成的连接请求一起将与该连接请求建立关联的连接请求信息写入到通信接口56_1，并将这些连接请求及连接请求信息发送给机器人控制装置6。在此，连接请求信息包括：识别信息，其用于在机器人控制装置6侧，确定连接请求的发送源即第1数值控制装置5_1(例如，第1数值控制装置5_1所固有的IP地址)；以及优先级值，其是根据上述的优先级指定命令来指定的。

此外，在本实施方式中，说明了未通过第1数值控制程序指定针对连接请求的优先级值的情况，即在第1数值控制程序中未记述优先级指定命令的情况，机器人连接请求部55_1将预先决定的初始值作为优先级的值写入到通信接口56_1并发送给机器人控制装置6的情况，但本公开不限于此。如后面参考图7B及图8说明的那样，在未通过第1数值控制程序指定针对连接请求的优先级值时，机器人连接请求部55_1也可以只将识别信息发送给机器人控制装置6，而不发送优先级值。

另外，机器人连接请求部55_1在通过以上那样的顺序，根据第1数值控制程序生成了连接解除请求时，将所生成的连接解除请求写入到通信接口56_1，并将该连接解除请求发送给机器人控制装置6。

机器人指令生成部54_1根据从输入解析部52_1发送的第1数值控制程序的解析结果，来生成用于使机器人3的控制轴移动的第1机器人指令，并将所生成的机器人指令写入到通信接口56_1，将该机器人指令发送给机器人控制装置6。此外，以下说明了将第1数值控制程序中的与用于使机器人连接请求部55_1生成连接请求的G代码“G200”、用于使机器人连接请求部55_1生成连接解除请求的G代码“G201”之间的指令块，设为针对机器人3的指令的情况，但本公开不限于此。

另外，作为针对如上所述在机器人连接请求部55_1生成的连接请求的机器人控制装置6的响应，机器人指令生成部54_1在确认到通过通信接口56_1接收到了从机器人控制装置6发送的后述的连接承认之后，如上所示开始进行基于第1数值控制程序的第1机器人指令的生成、及该第1机器人指令向机器人控制装置6侧的发送。

当通过机器人连接请求部55_1写入连接请求及连接请求信息时，通信接口56_1将这些连接请求及连接请求信息发送给机器人控制装置6的通信接口60。当通过机器人连接请求部55_1写入连接解除请求时，通信接口56_1将该连接解除请求发送给通信接口60。

通信接口56_1在从机器人控制装置6接收到通过后述的顺序发送的连接承认作为针对上述连接请求的响应时，通知机器人指令生成部54_1接收到连接承认。另外，通信接口56_1在接收到连接承认之后，如上所述通过机器人指令生成部54_1写入第1机器人指令时，将该第1机器人指令发送给通信接口60。

此外，第N数值控制装置5_N在控制对象为第N机床2_N的点上与第1数值控制装置5_1不同，其他结构几乎与第1数值控制装置5_1相同，因此以下省略第N数值控制装置5_N的详细结构的说明。即，第N数值控制装置5_N具备存储有多个第N数值控制程序的程序存储部59_N、与第1数值控制装置5_1的控制模块50_1几乎相同结构的控制模块50_N、与第1数值控制装置5_1的程序输入部51_1几乎相同结构的程序输入部51_N、与第1数值控制装置5_1的输入解析部52_1几乎相同结构的输入解析部52_N、与第1数值控制装置5_1的机床控制部53_1几乎相同结构的机床控制部53_N、与第1数值控制装置5_1的机器人指令生成部54_1几乎相同结构的机器人指令生成部54_N、与第1数值控制装置5_1的机器人连接请求部55_1几乎相同结构的机器人连接请求部55_N、以及与第1数值控制装置5_1的通信接口56_1几乎相同结构的通信接口56_N。

接着，参考图2B说明机器人控制装置6的结构。如图2B所示，在机器人控制装置6中，通过上述硬件结构来实现通信接口60、机器人连接响应部63、机器人连接决定部64、输入解析部65、机器人程序生成部66及机器人动作控制部67等的各种功能。

通信接口60与各数值控制装置5_1、…、5_N的通信接口56_1、…、56_N可通信地连接，可在通信接口60与通信接口56_1、…、56_N之间收发机器人指令、连接请求、连接请求信息、连接解除请求及后述的连接承认等各种信息。

通信接口60具备控制用区域61及连接请求缓冲器62，来作为暂时存储从通信接口56_1、…、56_N发送的各种信息的存储区域。

通信接口60在接收到从各通信接口56_1、…、56_N发送的机器人指令时，将这些机器人指令存储于控制用区域61。如上所述，各数值控制装置5_1、…、5_N在作为针对从各自发送的连接请求的响应而接收到从机器人控制装置6发送的连接承认之后，开始机器人指令的发送。因此，机器人控制装置6通过将对各数值控制装置5_1、…、5_N的连接承认的发送定时错开，能够使来自各数值控制装置5_1、…、5_N的机器人指令的发送时期不重叠。因此，根据本实施方式，能够重复使用暂时存储机器人指令的控制用区域61，因此即使增加与机器人控制装置6连接的数值控制装置的台数，也不需要使控制用区域61的尺寸变大。

通信接口60在接收到从各通信接口56_1、…、56_N发送的连接请求时，将与该连接请求建立关联的连接请求信息按照接收顺序存储于连接请求缓冲器62。如上所述，连接请求信息包括为了在机器人控制装置6侧确定连接请求的发送源所需的识别信息、以及优先级值(根据优先级指定命令指定的值或预先决定的初始值)。通信接口60在接收到从各通信接口56_1、…、56_N发送的连接解除请求时，将存储于连接请求缓冲器62的多个连接请求信息中的与接收到的连接解除请求相同发送源的连接请求信息删除。

机器人连接响应部63以预定的周期，确认在连接请求缓冲器62中是否存储有连接请求信息，当存储有连接请求信息时，将其读取并发送给机器人连接决定部64。当在连接请求缓冲器62中存储有多组连接请求信息时，机器人连接响应部63将存储于连接请求缓冲器62的多组连接请求信息全部发送给机器人连接决定部64。

机器人连接决定部64根据从机器人连接响应部63发送的连接请求信息来决定连接承认发送目的地，并将该连接承认发送目的地发送给机器人连接响应部63。

在此，当在连接请求缓冲器62中只存储有1组连接请求信息时，机器人连接决定部64根据识别信息来确定该连接请求信息的发送源，并将该发送源决定为连接承认发送目的地。

另外，当在连接请求缓冲器62中存储有多组连接请求信息时，机器人连接决定部64根据识别信息来确定各连接请求信息的发送源，并且将各发送源当中的任一个决定为连接承认发送目的地。在此，由于各连接请求信息如上所述包含针对连接请求的优先级值，因此机器人连接决定部64根据这些优先级值，将各发送源当中的任一个决定为连接承认发送目的地。更具体而言，机器人连接决定部64比较各连接请求信息中包含的优先级值，将优先级值最大(即，优先级最高)的发送源决定为连接承认发送目的地。此外，当优先级值相同时，机器人连接决定部64将在通信接口60中先接收到的连接请求的发送源决定为连接承认发送目的地。此外，当如上所述设成优先级值越小则优先级越高时，机器人连接决定部64将优先级值最小的发送源决定为连接承认发送目的地。

当通过以上的顺序，在机器人连接决定部64中决定了连接承认发送目的地时，机器人连接响应部63生成连接承认，并且经由通信接口60将连接承认发送给连接承认发送目的地的通信接口。由此，将根据数值控制程序生成的机器人指令从连接承认发送目的地的通信接口发送给通信接口60。

输入解析部65读取存储于控制用区域61的机器人指令并进行解析，将解析结果发送给机器人程序生成部66。

机器人程序生成部66生成与从输入解析部65发送的机器人指令的解析结果对应的机器人程序。更具体而言，当从输入解析部65输入机器人指令时，机器人程序生成部66将针对该机器人指令的机器人命令，追加于存储在未图示的存储部中的机器人程序。

机器人动作控制部67启动由机器人程序生成部66生成的机器人程序，并且逐步执行在启动的机器人程序内记述的机器人命令，由此控制机器人3的动作。更具体而言，机器人动作控制部67通过执行机器人命令来计算机器人3的各控制轴的目标位置，并且为了实现计算出的目标位置，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，并输入到机器人3的伺服马达。

接着，参考图3A、图3B及图4对如以上那样构成的数值控制系统1的各种信号或信息的流动的第1例进行说明。

图3A是第1数值控制程序的第1例，图3B是第N数值控制程序的第1例。此外，在这些图3A及图3B中，省略构成各数值控制程序的多个指令块中针对第1及第N机床的指令块的图示。

图4是表示根据图3A及图3B所示的数值控制程序使第1及第N数值控制装置动作时的第1及第N数值控制装置与机器人控制装置之间的信号或信息的流动的时序图。

首先，在序号“N10”所示的程序块中，向第1数值控制装置的机器人连接请求部输入生成针对机器人控制装置的连接请求并且指定“1”作为优先级值的命令“G200 P1”。根据这些，第1数值控制装置的机器人连接请求部及通信接口将连接请求及连接请求信息发送给机器人控制装置的通信接口。在此，从第1数值控制装置发送给机器人控制装置的连接请求信息包含第1数值控制装置所固有的IP地址“192.168.0.10”及优先级值“1”。

接着，在序号“N20”所示的程序块中，向第N数值控制装置的机器人连接请求部输入生成针对机器人控制装置的连接请求并且指定“2”作为优先级值的命令“G200 P2”。根据这些，第N数值控制装置的机器人连接请求部及通信接口将连接请求及连接请求信息发送给机器人控制装置的通信接口。在此，从第N数值控制装置发送给机器人控制装置的连接请求信息包含第N数值控制装置所固有的IP地址“192.168.0.255”及优先级值“2”。

另一方面，机器人控制装置的通信接口根据按照如以上那样的顺序从第1及第N数值控制装置接收到连接请求及连接请求信息，将接收到的连接请求信息按照接收顺序存储于连接请求缓冲器。之后，机器人控制装置的机器人连接决定部根据存储于连接请求缓冲器的2组连接请求信息，来决定连接承认发送目的地。在图4所示的例子中，来自第1数值控制装置的连接请求的优先级值为“1”，来自第N数值控制装置的连接请求的优先级值为“2”。即，来自第N数值控制装置的连接请求的优先级比来自第1数值控制装置的连接请求的优先级高。因此，机器人连接决定部将第N数值控制装置决定为连接承认发送目的地。另外，机器人控制装置的机器人连接响应部及通信接口将连接承认发送给第N数值控制装置的通信接口。

第N数值控制装置的机器人指令生成部根据确认到来自机器人控制装置的连接承认的接收，依序读入“N21”～“N23”所示的程序块，生成与这些“N21”～“N23”的指令对应的第N机器人指令，第N数值控制装置的通信接口将所生成的第N机器人指令依序发送给机器人控制装置。另外，机器人控制装置根据接收到的第N机器人指令来控制机器人的动作，并且根据第N机器人指令的读取已完成，将读取完成通知发送给第N数值控制装置。此外，这样根据从第N数值控制装置发送的第N机器人指令来控制机器人的动作的期间，优先级低的第1数值控制装置成为等待来自机器人控制装置的连接承认的状态。因此，在该期间，第1数值控制装置无须对机器人控制装置通过通信积极地确认机器人的动作状态。

接着，在序号“N24”所示的程序块中，对第N数值控制装置的机器人连接请求部输入生成针对机器人控制装置的连接解除请求的命令“G201”。根据这些，第N数值控制装置的机器人连接请求部及通信接口将连接解除请求发送给机器人控制装置的通信接口。另外，机器人控制装置的通信接口根据接收到来自第N数值控制装置的连接解除请求，将存储于连接请求缓冲器的多组连接请求信息中以第N数值控制装置为发送源的连接请求信息删除。由此，存储于连接请求缓冲器的连接请求信息仅以第1数值控制装置作为发送源。

之后，机器人控制装置的机器人连接决定部将存储于连接请求缓冲器的1组连接请求信息的发送源即第1数值控制装置决定为连接承认发送目的地。另外，机器人控制装置的机器人连接响应部及通信接口将连接承认发送给第1数值控制装置的通信接口。

第1数值控制装置的机器人指令生成部根据确认到来自机器人控制装置的连接承认的接收，依序读入“N11”～“N14”所示的程序块，生成与这些“N11”～“N14”的指令对应的第1机器人指令，第1数值控制装置的通信接口将所生成的第1机器人指令依序发送给机器人控制装置。另外，机器人控制装置根据接收到的第1机器人指令来控制机器人的动作，并且根据第1机器人指令的读取完成，将读取完成通知发送给第1数值控制装置。

接着，在序号“N15”所示的程序块中，对第1数值控制装置的机器人连接请求部输入生成针对机器人控制装置的连接解除请求的命令“G201”。根据这些，第1数值控制装置的机器人连接请求部及通信接口将连接解除请求发送给机器人控制装置的通信接口。另外，机器人控制装置的通信接口根据接收到来自第1数值控制装置的连接解除请求，将存储于连接请求缓冲器的连接请求信息中以第1数值控制装置作为发送源的连接请求信息删除。

接着，参考图5A、图5B及图6说明如以上那样构成的数值控制系统1的各种信号、信息的流动的第2例。

图5A是第1数值控制程序的第2例，图5B是第N数值控制程序的第2例。此外，图5A所示的第1数值控制程序及图5B所示的第N数值控制程序在未记述优先级指定命令“P_”的点上，与图3A所示的第1数值控制程序及图3B所示的第N数值控制程序不同。

图6是表示根据图5A及图5B所示的数值控制程序使第1及第N数值控制装置动作时的第1及第N数值控制装置与机器人控制装置之间的信号、信息的流动的时序图。

首先，在序号“N30”所示的程序块中，对第1数值控制装置的机器人连接请求部输入生成针对机器人控制装置的连接请求的命令“G200”。根据这些，第1数值控制装置的机器人连接请求部及通信接口将连接请求及连接请求信息发送给机器人控制装置的通信接口。在此，机器人连接请求部在未根据第1数值控制程序指定优先级值时，将预先决定的初始值(在图6的例中为“1”)作为优先级值发送给机器人控制装置。

接着，在序号“N40”所示的程序块中，对第N数值控制装置的机器人连接请求部输入生成针对机器人控制装置的连接请求的命令“G200”。根据这些，第N数值控制装置的机器人连接请求部及通信接口将连接请求及连接请求信息发送给机器人控制装置的通信接口。在此，机器人连接请求部在未根据第N数值控制程序指定优先级值时，将预先决定的初始值(在图6的例中为“1”)作为优先级值发送给机器人控制装置。

另一方面，机器人控制装置的通信接口根据通过如以上那样的顺序从第1及第N数值控制装置接收到连接请求及连接请求信息，将接收到的连接请求信息按照接收顺序存储于连接请求缓冲器。之后，机器人控制装置的机器人连接决定部根据存储于连接请求缓冲器的2组连接请求信息，来决定连接承认发送目的地。在图6所示的例中，来自第1数值控制装置的连接请求的优先级值为“1”，来自第N数值控制装置的连接请求的优先级值也为“1”。即，在第1数值控制装置及第N数值控制装置中，优先级相同。该情况下，机器人连接决定部将先接收到连接请求的第1数值控制装置决定为连接承认发送目的地。因此，机器人控制装置的机器人连接响应部及通信接口将连接承认发送给第1数值控制装置的通信接口。此外，对于后续的流动，除了从机器人控制装置发送连接承认的顺序相反以外，几乎与图4所示的例相同，因此省略详细说明。

接着，参考图7A、图7B及图8说明如以上那样构成的数值控制系统1的各种信号、信息的流动的第3例。

图7A是第1数值控制程序的第3例，图7B是第N数值控制程序的第3例。此外，图7A所示的第1数值控制程序中，根据优先级指定命令“P_”指定的优先级值与图3A所示的第1数值控制程序不同。另外，图7B所示的第N数值控制程序中，在未记述优先级指定命令“P_”的点上与图3B所示的第N数值控制程序不同。

图8是表示根据图7A及图7B所示的数值控制程序使第1及第N数值控制装置动作时的第1及第N数值控制装置与机器人控制装置之间的信号、信息的流动的时序图。

首先，在序号“N50”所示的程序块中，对第1数值控制装置的机器人连接请求部输入生成针对机器人控制装置的连接请求并且指定“3”作为优先级值的命令“G200 P3”。根据这些，第1数值控制装置的机器人连接请求部及通信接口将连接请求及连接请求信息发送给机器人控制装置的通信接口。在此，从第1数值控制装置发送给机器人控制装置的连接请求信息包含第1数值控制装置所固有的IP地址“192.168.0.10”及优先级值“3”。

接着，在序号“N60”所示的程序块中，对第N数值控制装置的机器人连接请求部输入生成针对机器人控制装置的连接请求的命令“G200”。根据这些，第N数值控制装置的机器人连接请求部及通信接口将连接请求及连接请求信息发送给机器人控制装置的通信接口。在图6所示的例中，说明了未根据第N数值控制程序指定优先级值时，将预先决定的初始值作为优先级值而发送给机器人控制装置的情况，但本公开并不限于此。如图8所示，当未根据第N数值控制程序指定优先级值时，机器人连接请求部及通信接口也可以只将识别信息发送给机器人控制装置，而不发送优先级值。

另一方面，机器人控制装置的通信接口根据通过如以上那样的顺序从第1及第N数值控制装置接收到连接请求及连接请求信息，将接收到的连接信息按照接收顺序存储于连接请求缓冲器。此外，此时，从第N数值控制装置发送的连接请求信息如上述那样不包含优先级值。因此，存储于连接请求缓冲器的2组连接请求信息中将发送源设为第N数值控制装置的那一组的优先级值，如图8所示那样为空白。

之后，机器人控制装置的机器人连接决定部根据存储于连接请求缓冲器的2组连接请求信息，来决定连接承认发送目的地。在此，当存储于连接请求缓冲器的连接请求信息未包含优先级值时，机器人连接决定部根据预先决定的初始值(例如“1”)来决定连接承认发送目的地。因此，在图8所示的例子中，机器人连接决定部将来自第1数值控制装置的连接请求的优先级值设为根据数值控制程序指定的“3”，将来自第N数值控制装置的连接请求的优先级值设定为初始值即“1”，来决定连接承认发送目的地。因此，机器人连接决定部将优先级更高的第1数值控制装置决定为连接承认发送目的地。因此，机器人控制装置的机器人连接响应部及通信接口将连接承认发送给第1数值控制装置的通信接口。此外，对于后续的流动几乎与图6所示的例相同，因此省略详细说明。

根据本实施方式，能够实现以下的效果。

根据本实施方式，只要是熟悉为了控制机床2_1、…、2_N而利用的数值控制程序的操作员，无须熟练掌握通过与该数值控制程序不同的语言记述的机器人程序，仍可以控制机器人3。另外，根据本实施方式，作为针对在各数值控制装置5_1、…、5_N的机器人连接请求部55_1、…、55_N中生成的连接请求的响应，各数值控制装置5_1、…、5_N的通信接口56_1、…、56_N在接收到由机器人控制装置6的机器人连接响应部63生成的连接承认之后，开始第1～第N机器人指令向机器人控制装置6的通信接口60的发送。换言之，可在机器人控制装置6侧，根据从各数值控制装置5_1、…、5_N侧发送的连接请求，管理开始从各数值控制装置5_1、…、5_N侧向机器人控制装置6侧发送机器人指令的定时。因此，根据本实施方式，通过重复使用设置于机器人控制装置6的1个通信接口60的控制用区域61，来接收来自多个通信接口56_1、…、56_N的机器人指令。因此，根据本实施方式，可不依赖于机器人控制装置6的通信接口60的控制用区域61的尺寸，来变更与机器人控制装置6连接的数值控制装置的台数或其控制模块的数目。另外，根据本实施方式，例如在机器人控制装置6根据从某台数值控制装置发送的机器人指令来控制机器人3的动作的期间，其他数值控制装置无须始终通过通信来确认机器人3的动作是否已完成，因此即使数值控制装置的连接台数增加，机器人控制装置6的通信负载也不会增加，因此能够防止机器人3的动作性能降低。

在本实施方式中，机器人控制装置6具备机器人连接决定部64，上述机器人连接决定部64将N台数值控制装置5_1、…、5_N当中的任一台决定为连接承认发送目的地，机器人连接响应部63及通信接口60将连接承认发送给由机器人连接决定部64决定的连接承认发送目的地。这样，根据本实施方式，将连接承认只发送给N台数值控制装置5_1、…、5_N当中决定为连接承认发送目的地的一台，且只将来自该连接承认发送目的地的机器人指令通过通信接口60的控制用区域61来接收，从而能够对多台数值控制装置5_1、…、5_N重复使用通信接口60的控制用区域61。

在本实施方式中，各数值控制装置5_1、…、5_N的机器人连接请求部55_1、…、55_N根据数值控制程序生成针对机器人控制装置6的连接请求。由此，能够在操作员考虑系统全体的周期时间而决定的适当的定时，生成针对机器人控制装置6的连接请求。

在本实施方式中，机器人控制装置6还具备连接请求缓冲器62，上述连接请求缓冲器62存储与通信接口60接收到的连接请求建立关联的连接请求信息，机器人连接决定部64根据存储于连接请求缓冲器62的连接请求信息，来决定连接承认发送目的地。根据本实施方式，事先在连接请求缓冲器62中累积从各数值控制装置5_1、…、5_N发送的多个连接请求信息，机器人连接决定部64可在自由的定时决定连接承认发送目的地。

在本实施方式中，存储于连接请求缓冲器62的连接请求信息包含确定连接请求的发送源的识别信息、及连接请求的优先级值，该优先级值可根据数值控制程序，通过优先级指定命令“P_”来指定。另外，在本实施方式中，在连接请求缓冲器62存储有多组连接请求信息时，机器人连接决定部64根据这些优先级值来决定连接承认发送目的地。由此，能够按照操作员为了使系统全体的周期时间尽可能缩短而决定的适当的顺序，从机器人控制装置6发送连接承认。在此，参考图9说明通过针对来自各数值控制装置5_1、…、5_N的连接请求设定优先级的效果。

图9是改变优先级的设定，来比较1台机器人控制装置与2台数值控制装置连接时的系统全体的周期时间(cycle time)的图。在图9的例子中，第1数值控制装置(在图9中标记为“NC1”)的周期时间比第2数值控制装置(在图9中标记为“NC2”)的周期时间长。因此，第2数值控制装置经由机器人控制装置来控制机器人的动作的频度比第1数值控制装置经由机器人控制装置来控制机器人的动作的频度高。

图9的左侧表示在未针对从2台数值控制装置发送到机器人控制装置的连接请求指定优先级值的情况下，以先到的顺序发送连接承认时的系统全体的周期时间。另外，图9的右侧表示将来自周期时间短的第2数值控制装置的连接请求的优先级设为比来自周期时间长的第1数值控制装置的连接请求的优先级高时的系统全体的周期时间。

如图9的左侧所示，以先到的顺序发送连接承认时，有时会先针对周期时间比第2数值控制装置长的第1数值控制装置发送连接承认。该情况下，如图9的左侧所示，通过第1数值控制装置控制机器人的期间，换言之在第1数值控制装置占用机器人控制装置的通信接口的控制用区域的期间，第2数值控制装置成为等待来自机器人控制装置的连接承认的状态。另外，该情况下，如图9的左侧所示，当第1数值控制装置完成机器人的控制时，第2数值控制装置开始第1次的机器人控制。然而，由于第2数值控制装置的周期时间比第1数值控制装置短，因此在第2数值控制装置完成第1次的机器人控制之后到开始第2次的机器人控制前的期间，即第2数值控制装置控制第2机床的期间，机器人有时会成为待机状态。这样的机器人的待机状态例如在机器人对机床进行工件的安装或取出时，可能在等待机床完成工件加工的状况下发生。

与此相对，将来自周期时间较短的第2数值控制装置的连接请求的优先级设为比第1数值控制装置高时，如图9的右侧所示，可在第2数值控制装置完成第1次的机器人控制之后，与第1数值控制装置的机器人的控制并行地进行第2机床的控制。因此，可使第2数值控制装置等待来自机器人控制装置的连接承认的时间比图9的左侧的例子短。另外，该情况下，由于在第1数值控制装置完成机器人的控制之后，第2数值控制装置可立即开始第2次的机器人控制，因此也能够使机器人的待机时间比图9的左侧的例子短。

如以上所示，根据本实施方式，操作员可根据各数值控制装置5_1、…、5_N的周期时间，以尽可能缩短系统全体的周期时间的方式，来指定针对来自各数值控制装置5_1、…、5_N的连接请求的优先级值。

在本实施方式中，各数值控制装置5_1、…、5_N的机器人连接请求部55_1、…、55_N在未通过数值控制程序来指定针对连接请求的优先级值时，将预先决定的初始值作为优先级值而发送给机器人控制装置6。根据本实施方式，例如即使在操作员制作数值控制程序时，忘记指定优先级值的情况下，也能够使数值控制装置1在预先决定的初始值下作动，因此非常便利。

在本实施方式中，当存储于连接请求缓冲器62的连接请求信息未包含优先级值时，机器人连接决定部64根据预先决定的初始值来决定连接承认发送目的地。根据本实施方式，例如即使在操作员制作数值控制程序时，忘记指定优先级值的情况下，也能够使数值控制装置1在预先决定的初始值下动作，因此非常便利。

＜第2实施方式＞

以下参考附图，说明本公开的第2实施方式的数值控制系统。

图10是本实施方式的数值控制系统1A的功能框图。此外，在以下的数值控制系统1A的说明中，对与第1实施方式的数值控制系统1相同的结构赋予相同的符号，并省略详细说明。

数值控制系统1A具备多台(在本实施方式中为2以上的整数的N台)机床2_1、…、2_N、控制各机床2_1、…、2_N的动作的1台数值控制装置4、设置于各机床2_1、…、2_N附近的机器人3、以及与数值控制装置4可通信地连接的机器人控制装置6A。

数值控制装置4及机器人控制装置6A是分别由以下硬件构成的计算机：CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等运算处理单元；存储了各种程序的HDD(HardDisk Drive，硬盘驱动机)或SSD(Solid State Drive，固态硬盘)等辅助存储单元；用于存储运算处理单元执行程序时暂时所需的数据的RAM(Random Access Memory，随机存取内存)等主存储单元；供操作员进行各种操作的键盘等操作单元；以及向操作员显示各种信息的显示器等显示单元等。在机器人控制装置6A与数值控制装置4之间，例如可通过以太网(注册商标)相互收发各种信号。

如图10所示，在数值控制装置4中，通过上述硬件结构来实现作为各机床2_1、…、2_N及机器人3的控制系统的N台控制模块40_1、…、40_N等的各种功能。

各控制模块40_1、…、40_N分别具备与第1实施方式的第1数值控制装置5_1几乎相同结构的程序存储部、程序输入部、输入解析部、机床控制部、机器人指令生成部、机器人连接请求部及通信接口。各控制模块40_1、…、40_N的通信接口分别与机器人控制装置6A的通信接口60可通信地连接。从各控制模块40_1、…、40_N的机器人连接请求部及通信接口发送的连接请求信息，除了包含数值控制装置4所固有的IP地址以外，还包含分配给各控制模块40_1、…、40_N的模块编号，来作为用于确定连接请求的发送源的识别信息。

机器人控制装置6A具备通信接口60、控制用区域61、连接请求缓冲器62、机器人连接响应部63、机器人连接决定部64A、输入解析部65、机器人程序生成部66及机器人动作控制部67。

机器人连接决定部64A根据从机器人连接响应部63发送的连接请求信息，将各控制模块40_1、…、40_N当中的任一个决定为连接承认发送目的地，并将该连接承认发送目的地发送给机器人连接响应部63。此外，在机器人连接决定部64A中，关于根据连接请求信息来决定连接承认发送目的地的具体顺序，与第1实施方式的机器人连接决定部64的顺序几乎相同，因此省略详细说明。

根据本实施方式，实现与第1实施方式的数值控制系统1几乎相同的效果。

以上，说明了本公开的一实施方式，但本公开不限于此。也可以在本公开的旨趣的范围内适宜地变更细部的结构。

符号说明

1、1A数值控制系统

2_1、2_N机床

3机器人

4、5_1、5_N数值控制装置

40_1、40_N、50_1、50_N控制模块

51_1、51_N程序输入部

52_1、52_N输入解析部

53_1、53_N机床控制部

54_1、54_N机器人指令生成部

55_1、55_N机器人连接请求部

56_1、56_N通信接口

59_1、59_N程序存储部

6、6A机器人控制装置

60通信接口

61控制用区域

62连接请求缓冲器

63机器人连接响应部

64、64A机器人连接决定部

65输入解析部

66机器人程序生成部

67机器人动作控制部。

Claims (9)

1.一种数值控制系统，其具备：数值控制装置，其根据数值控制程序控制机床的动作；以及机器人控制装置，其根据机器人指令控制所述机器人的动作，其特征在于，

所述数值控制装置具有根据所述数值控制程序生成所述机器人指令的一个以上的控制模块，

所述控制模块具备：

机器人指令生成部，其根据所述数值控制程序生成所述机器人指令；

机器人连接请求部，其生成针对所述机器人控制装置的连接请求；以及

指令发送侧通信接口，其将所述连接请求和所述机器人指令发送给所述机器人控制装置，

所述机器人控制装置具备：

指令接收侧通信接口，其接收所述连接请求和所述机器人指令；

机器人动作控制部，其根据所述机器人指令控制所述机器人的动作；以及

机器人连接响应部，其在通过所述指令接收侧通信接口接收到所述连接请求之后，生成针对该连接请求的连接承认，

所述指令接收侧通信接口将所述连接承认发送给所述指令发送侧通信接口，

所述指令发送侧通信接口在接收到所述连接承认之后，开始向所述指令接收侧通信接口发送所述机器人指令。

2.根据权利要求1所述的数值控制系统，其特征在于，

所述数值控制系统具备分别与所述机器人控制装置能够通信地连接的两个以上的所述数值控制装置，

所述机器人控制装置还具备：机器人连接决定部，其将多个所述数值控制装置当中的任一个决定为所述连接承认的发送目的地，

所述指令接收侧通信接口将所述连接承认发送给所述发送目的地。

3.根据权利要求1所述的数值控制系统，其特征在于，

所述数值控制装置具备分别与所述机器人控制装置能够通信地连接的两个以上的所述控制模块，

所述机器人控制装置还具备：机器人连接决定部，其将多个所述控制模块当中的任一个决定为所述连接承认的发送目的地，

所述指令接收侧通信接口将所述连接承认发送给所述发送目的地。

4.根据权利要求2或3所述的数值控制系统，其特征在于，

所述机器人连接请求部根据所述数值控制程序生成所述连接请求。

5.根据权利要求4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备：连接请求缓冲器，其存储与所述指令接收侧通信接口接收到的所述连接请求关联起来的连接请求信息，

所述机器人连接决定部根据所述连接请求信息决定所述发送目的地。

6.根据权利要求5所述的数值控制系统，其特征在于，

所述连接请求信息包括确定所述连接请求的发送源的识别信息以及优先级值，

能够根据所述数值控制程序指定所述优先级值。

7.根据权利要求6所述的数值控制系统，其特征在于，

在所述连接请求缓冲器中存储有多个所述连接请求信息的情况下，所述机器人连接决定部根据所述优先级值决定所述发送目的地。

8.根据权利要求7所述的数值控制系统，其特征在于，

在未通过所述数值控制程序指定所述优先级值的情况下，将预先决定的初始值作为所述优先级值而存储于所述连接请求缓冲器中。

9.根据权利要求7所述的数值控制系统，其特征在于，

在所述连接请求信息中未包含所述优先级值的情况下，所述机器人连接决定部根据预先决定的初始值决定所述发送目的地。