DE102016008867B4

DE102016008867B4 - Echtzeit-Störungsprüfungssystem einer Werkzeugmaschine und eines Roboters

Info

Publication number: DE102016008867B4
Application number: DE102016008867.2A
Authority: DE
Inventors: Hiroji Nishi; Masahiro Oyamada
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2024-03-07
Anticipated expiration: 2036-07-21
Also published as: US10071480B2; DE102016008867A1; CN106406223B; JP2017027501A; CN106406223A; US20170028558A1; JP6411964B2

Abstract

Störungsüberprüfungssystem (10, 10a, 10b), das Folgendes umfasst:eine Werkzeugmaschinensteuerung (14), die dazu ausgestaltet ist, eine Werkzeugmaschine (12) zu steuern;eine Robotersteuerung (18), die mit der Werkzeugmaschinensteuerung (14) online verbunden ist und dazu ausgestaltet ist, einen Roboter (16) zu steuern;eine Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28), die dazu ausgebildet ist, Positionsdaten einer Steuerachse des Roboters zu korrigieren/zu interpolieren, undeine Störungsüberprüfungsausführeinheit (24), die dazu ausgestaltet ist, i) Formmodelldaten einer mechanischen Einheit (20) der Werkzeugmaschine und einer mechanischen Einheit (22) des Roboters einzuschließen und ii) eine Störung zwischen der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit des Roboters zu überprüfen, wobeidie Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28) dazu ausgebildet ist, wenn Echtzeit-Eigenschaften der Datenkommunikation zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter gesichert sind, während des Betriebs des Roboters und der Werkzeugmaschine, einen Satz aus einer Betriebszeit des Roboters und Positionen der Steuerachsen des Roboters, die der Betriebszeit des Roboters entsprechen, zu integrieren, wobei der Satz sequentiell von der Robotersteuerung erzeugt wird, und einen Satz aus einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine und Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine, die der Betriebszeit der Werkzeugmaschine entsprechen, zu integrieren, wobei der Satz sequentiell von der Werkzeugmaschinensteuerung erzeugt wird, und sequentiell einen Satz aus einer Zeit, wenn die Störung überprüft wird, und Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine zu erzeugen, die der Zeit entsprechen, wenn die Störung überprüft wird, und die Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28) dazu ausgebildet ist, wenn die Echtzeit-Eigenschaften der Datenkommunikation zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter nicht gesichert sind, die Position der Steuerachse des Roboters auf Grundlage von in der Vergangenheit akkumulierten Positionsdaten der Steuerachse des Roboters oder auf Grundlage eines mathematischen Modells des Roboters zu schätzen; während des Betriebs des Roboters und der Werkzeugmaschine einen Satz einer Betriebszeit des Roboters und von Positionen der Steuerachsen des Roboters entsprechend der Betriebszeit des Roboters, welcher Satz durch die Robotersteuerung erzeugt wird, und einen Satz einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine und von Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine entsprechend der Betriebszeit der Werkzeugmaschine zu integrieren, welcher Satz sequentiell von der Werkzeugmaschinensteuerung erzeugt wurde; und sequentiell einen Satz einer Zeit, wenn eine Störung überprüft wird und Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine korrespondierend zu der Zeit zu erzeugen, wenn die Störung überprüft wird, unddie Störungsüberprüfungsausführeinheit dazu ausgebildet ist, um eine Störung zwischen der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit des Roboters basierend auf den Formmodellen der mechanischen Einheiten der Werkzeugmaschine und des Roboters und dem Satz aus der Zeit, wenn die Störung überprüft wird, und den Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine, die der Zeit entsprechen, wenn die Störung überprüft wird, in Echtzeit zu überprüfen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Störungsüberprüfungssystem, das eine Störung zwischen einer Werkzeugmaschine und einem Roboter in Echtzeit überprüft.
2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Derzeit wird in der Regel ein CAD-/CAM-System zur Erzeugung eines Bearbeitungsprogramms einer Werkzeugmaschine verwendet. Beispielsweise beschreibt die JP H07-050407 B die Technik, bei welcher ein CAD-/CAM-System und eine Werkzeugmaschine online verbunden sind, wobei verursacht wird, dass Erfassungsdaten der Position und der Geschwindigkeit eines zu steuernden Objekts basierend auf einem Taktsignal, das auf der Werkzeugmaschinenseite erfasst wird, zurück zum CAD/CAM geleitet wird und eine Vergleichsvorgangsverarbeitung der Erfassungsdaten und NC-Daten durchgeführt wird, und eine Korrektursteuerung durch einen Regelkreis durchgeführt wird, der die NC-Daten korrigiert.
Die JP 2012-060207 A beschreibt ein Kommunikations-/Steuersystem, bei welchem eine Kommunikationssteuerung und eine Mehrzahl von Steuerungen, die jeweils ein Stellglied aufweisen und ein zu steuerndes Objekt betreiben, über ein Netz verbunden sind.
Die WO 2010/095713 A beschreibt ein drahtloses Kommunikationssystem und ein drahtloses Kommunikationsverfahren, um zu verursachen, dass eine Mehrzahl von Vorrichtungen eine kollaborative Arbeit bei festen Intervallen durchführt.
Die JP 2009-020547 A beschreibt ein Steuersystem einer verteilten Bewegung, bei welchem ein Steuerbefehl, welchem keine absolute Zeit zugewiesen ist, von einer Steuerung durch ein asynchrones Kommunikationsverfahren übertragen wird und somit eine Mehrzahl von Motoren synchron gesteuert wird.
Ferner beschreibt die JP 2010-218036 A eine Offline-Programmiervorrichtung, die ein zweites Kommunikationsmodul, das mit einem ersten Kommunikationsmodul eines NC-Simulators über eine Kommunikationsschaltung verbunden ist und eine Übertragung von Informationen mit dem ersten Kommunikationsmodul ausführt, einen Robotersimulator, der eine Simulation eines Roboters basierend auf den Informationen ausführt, und eine Programmerzeugungsvorrichtung aufweist, die ein Lehrprogramm durch Verwendung der Simulationsergebnisse in dem Robotersimulator offline erzeugt.
In dem Fall, in welchem ein Roboter durch die Verwendung einer Steuerfunktion für simultane Achsen einer CNC einer Werkzeugmaschine gesteuert wird, wie z.B. die FANUC-Mehrpfadsteuerung für die Pfade des Drehens oder des Fräsens und für die Pfade eines Beschickungssteuerungspfads, ist es möglich, eine Störung in Echtzeit zwischen dem Roboter und der Werkzeugmaschine unter Verwendung des CAD-/CAM-Systems zu überprüfen, wie in der JP H07-050407 B beschrieben ist. In dem Fall, in welchem der Roboter nicht direkt von der CNC der Werkzeugmaschine gesteuert wird, ist jedoch in der Regel die Verriegelung zwischen dem Roboter und der Werkzeugmaschine durch ein Eingabe-/Ausgabesignal vorgesehen, so dass verhindert wird, dass eine Störung auftritt, wenn verursacht wird, dass die Werkzeugmaschine und der Roboter eine kollaborative Arbeit durchführen. Es ist bekannt, dass ein Roboter eine Verarbeitungseinheit aufweist, innerhalb der Steuerung, die dazu ausgestaltet ist, eine Echtzeit-Störungsüberprüfung durchzuführen, und es gibt eine Funktion, die unmittelbar einschreitet, wenn der Roboter und ein weiteres Objekt sich überschneiden werden.
Mit Ausnahme des Falls, bei welchem ein Roboter unter Verwendung der Steuerfunktion für simultane Achsen der CNC der Werkzeugmaschine gesteuert wird, gibt es das Problem, dass die Werkzeugmaschine und der Roboter dazu veranlasst werden, eine kollaborative Arbeit durchzuführen, da das CAD-/CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung, das mit der CNC verbunden ist, eine Störung des Roboters und der Werkzeugmaschine nicht überprüfen kann.
Auch wenn sowohl eine Werkzeugmaschine als auch ein Roboter einige Schnittstellenanschlüsse mit physikalischer Verbindung aufweisen, die für eine Kommunikation mit dem CAD-/CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung geeignet sind, gibt es den Fall, bei welchem die Anzahl von Verbindungsanschlüssen in der Tat nicht ausreicht, wenn ein Versuch unternommen wird, das CAD-/CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung mit einer Vorrichtung zu verbinden und ferner mit einer weiteren Vorrichtung zu verbinden. Auch wenn es einen Kommunikationsverbindungsanschluss sowohl an der Werkzeugmaschine als auch an dem Roboter gibt, gibt es einen Fall, bei welchem es den Spezifikationen an den Echtzeit-Kommunikationseigenschaften mangelt. In diesem Fall muss das CAD-/CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung die Daten, die von einer Vorrichtung übertragen werden, mit den anderen Daten kombinieren, die von der anderen Vorrichtung übertragen werden. Ferner muss das CAD-/CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung die anderen Daten, die von der anderen Vorrichtung übertragen werden, in Bezug auf die Zeit korrigieren. Aber hier besteht das Problem, bei welchem Mittel, für welche das CAD-/CAM-System keine Funktion zur Korrektur aufweist, nicht verfügbar sind.
Auch in dem Fall, in welchem der Roboter selbst die Echtzeit-Störungsüberprüfungsfunktion aufweist, gibt es ferner das Problem, dass Mittel zur Aufnahme des Steuerpfads der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine in Echtzeit in dem Roboter-Koordinatensystem und zur Überprüfung einer Störung zwischen der mechanischen Einheit und dem Roboter und zwischen der mechanischen Einheit und der Peripherie nicht verfügbar sind.
Keine der in den zuvor beschriebenen Patentdokumenten beschriebenen Erfindungen löst das zuvor genannte Problem. Beispielsweise ist die in der JP 2012-060207 A beschriebene Erfindung als eine solche anerkannt, die ein Bewegungssteuerungskommunikationssystem zur Steuerung einer Mehrzahl mechanischer Einheiten (Steuerungen) über eine Kommunikationssteuerung betrifft, aber diese Erfindung setzt voraus, dass die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation zwischen der Kommunikationssteuerung und jeder Steuerung gesichert sind, und daher ist es in dem Fall, in welchem die Echtzeiteigenschaften nicht gesichert sind, anerkannt, dass entsprechende Maßnahmen nicht ergriffen werden können.
Die WO 2010/095713 A beschreibt eine Technik zur Umsetzung einer Bewegungssteuerung von Nebenstationen, wie z.B. einem Roboter und einem Servomotor, von einer Hauptstation durch drahtlose Kommunikation, bezieht sich jedoch nicht auf den Fall, bei welchem unterschiedliche Arten von Kommunikationsprotokollen in dem Kommunikationssystem bestehen.
Die JP 2009-020547 A beschreibt, dass es möglich ist, synchron eine Gruppe von Servomotoren durch Befestigen eines Nicht-Echtzeit-Rechnerbetriebssystems und Verwendung eines Universalcomputers, der die IEEE1394-Schnittstelle einschließt, zu steuern. Das in der JP 2009-020547 A beschriebene Ziel der Erfindung ist jedoch die Bewegungssteuerung, das sich von der Störungsüberprüfung der vorliegenden Erfindung unterscheidet.
Ferner beschreibt die JP 2010-218036 A , dass Informationen zur Überprüfung einer Störung auf einem Monitor angezeigt werden, aber ein Bediener überprüft die Störung tatsächlich, und es gibt keine Beschreibung der Überprüfung einer Störung in Echtzeit durch ein automatisiertes System.
Die Druckschrift DE 10 2010 022 258 A1 beschreibt eine Robotersteueranordnung, die in einer Bearbeitungsanordnung vorgesehen ist, welche einen Roboter und eine Werkzeugmaschine aufweist. Die Robotersteuerungsanordnung weist auf: eine Robotersteuerung, die den Roboter steuert; ein tragbares Programmierhandgerät, das mit der Robotersteuerung verbunden ist; und ein Kommunikationsnetzwerk, das dazu ausgebildet ist, die Robotersteuerung mit einer Werkzeugmaschinensteuerung zu verbinden, welche die Werkzeugmaschine steuert. Das Programmierhandgerät weist einen Anzeigeabschnitt auf, der dazu eingerichtet ist, Informationen betreffend den Roboter und die Werkzeugmaschine anzuzeigen. Die Robotersteuerung weist einen Verarbeitungsabschnitt auf, der dazu eingerichtet ist, Informationen betreffend die Werkzeugmaschine von der Werkzeugmaschinensteuerung durch das Kommunikationsnetzwerk zu erhalten, den Anzeigeabschnitt des Programmierhandgeräts dazu zu veranlassen, einen werkzeugmaschinenbezogenen Bildschirm entsprechend einem vorgegebenen Bildschirmprogramm anzuzeigen, und den werkzeugmaschinenbezogenen Bildschirm des Anzeigeabschnitts des Programmierhandgeräts dazu zu veranlassen, die Informationen betreffend die Werkzeugmaschine, wie erhalten, anzuzeigen.
Die Druckschrift DE 10 2010 007 458 A1 beschreibt ein Verfahren für eine kollisionsfreie Bahnplanung eines Industrieroboters, der eine Steuervorrichtung und einen mittels der Steuervorrichtung bewegbaren Roboterarm aufweist, an dem ein Objekt befestigt ist, und in dessen Arbeitsraum wenigstens ein Hindernis angeordnet ist. Das Verfahren umfasst Erstellen eines dreidimensionalen Modells in Zylinderkoordinaten des Arbeitsraums des Industrieroboters basierend auf einem dreidimensionalen CAD-Modell des Arbeitsraums mit modelliertem Hindernis, indem das modellierte Hindernis im dreidimensionalen Modell durch wenigstens ein hohlzylinderförmiges erstes Segment modelliert wird, Zerlegen des nicht durch ein erstes Segment belegten Bereichs des dreidimensionalen Modells in eine Mehrzahl von hohlzylinderförmigen und/oder zylinderförmigen zweite Segmente, und Ermitteln einer Bahn, auf der der Industrieroboter das Objekt von einem Startpunkt zu einem Endpunkt bewegen soll, derart, dass das Objekt ausschließlich innerhalb der zweiten Segmente bewegt wird.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Störungsüberprüfungssystems, das dazu fähig ist, eine Störung zwischen einer Werkzeugmaschine und einem Roboter in Echtzeit entsprechend zu überprüfen, auch in dem Fall, wenn Echtzeiteigenschaften einer Datenkommunikation nicht in einem System gesichert sind, das eine Werkzeugmaschine und einen Roboter einschließt.
Gemäß der Erfindung werden Störungsüberprüfungssysteme gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt. Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
Vorzugsweise wird ein Störungsüberprüfungssystem bereitgestellt, das Folgendes einschließt: eine Werkzeugmaschinensteuerung, die dazu ausgestaltet ist, eine Werkzeugmaschine zu steuern, eine Robotersteuerung, die dazu ausgestaltet ist, einen Roboter zu steuern, und eine Störungsüberprüfungsausführeinheit, die dazu ausgestaltet ist, Formmodelldaten einer mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und einer mechanischen Einheit des Roboters einzuschließen und gleichzeitig eine Störung zwischen der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit des Roboters zu überprüfen, und wobei die Werkzeugmaschinensteuerung oder die Robotersteuerung während des Betriebs des Roboters und der Werkzeugmaschine einen Satz aus einer Betriebszeit des Roboters und Positionen der Steuerachsen des Roboters, die der Betriebszeit des Roboters entsprechen, integriert, wobei der Satz von der Robotersteuerung erzeugt wird, und einen Satz aus einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine und Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine, die der Betriebszeit der Werkzeugmaschine entsprechen, wobei der Satz sequentiell von der Werkzeugmaschinensteuerung erzeugt wird, und sequentiell einen Satz aus einer Zeit und Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine erzeugt, die der Zeit entsprechen, während die Störung überprüft wird, und wobei die Störungsüberprüfungsausführeinheit eine Störung zwischen der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit des Roboters basierend auf den Formmodellen der mechanischen Einheiten der Werkzeugmaschine und des Roboters und der Zeit, wenn die Störung überprüft wird, und den Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine, die der Zeit entsprechen, wenn die Störung überprüft wird, in Echtzeit überprüft, wobei der Satz sequentiell erzeugt wird.
Die Zeit, wenn die Störung überprüft wird, entspricht vorzugsweise der Betriebszeit der Werkzeugmaschine. Vorzugsweise entspricht die Zeit, wenn die Störung überprüft wird, der Betriebszeit des Roboters.
Die Störungsüberprüfungsausführeinheit ist vorzugsweise ein CAD-/CAM-System, oder ist vorzugsweise in der Werkzeugmaschinensteuerung eingeschlossen, oder ist vorzugsweise in der Robotersteuerung eingeschlossen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die zuvor beschriebenen oder andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden hinsichtlich der Erklärung der folgenden bevorzugten Ausführungsformen in Bezug auf die Zeichnungen deutlicher.

1 ist ein Diagramm, das eine Umrisskonfiguration eines Störungsüberprüfungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist ein Flussdiagramm, das hauptsächlich einen Ablauf einer Verarbeitung einer Werkzeugmaschinensteuerung in der ersten Ausführungsform darstellt;
3 ist ein Flussdiagramm, das hauptsächlich einen Ablauf einer Verarbeitung einer Störungsüberprüfungsausführeinheit in der ersten Ausführungsform darstellt;
4 ist ein Diagramm, das einen Zustand erklärt, bei welchem Echtzeiteigenschaften einer Datenkommunikation von einem Roboter an eine Werkzeugmaschine gesichert sind;
5 ist ein Diagramm, das einen Zustand erklärt, bei welchem Echtzeiteigenschaften einer Datenkommunikation von einem Roboter an eine Werkzeugmaschine nicht gesichert sind;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Übertragung/eines Empfangs von Zeitreihedaten unter einem Roboter, einer Werkzeugmaschine und einer Störungsüberprüfungsausführeinheit in Bezug auf einen Zeitplan erklärt;
7 ist ein Diagramm, das eine Umrisskonfiguration eines Störungsüberprüfungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ist ein Flussdiagramm, das hauptsächlich einen Ablauf einer Verarbeitung einer Robotersteuerung in der zweiten Ausführungsform darstellt;
9 ist ein Flussdiagramm, das hauptsächlich einen Ablauf einer Verarbeitung einer Störungsüberprüfungsausführeinheit in der zweiten Ausführungsform darstellt;
10 ist ein Diagramm, das eine Umrisskonfiguration eines Störungsüberprüfungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Verarbeitung in der dritten Ausführungsform darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 ist ein Diagramm, das eine Umrisskonfiguration eines Störungsüberprüfungssystems 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Störungsüberprüfungssystem 10 schließt eine Werkzeugmaschinensteuerung 14, die dazu ausgestaltet ist, eine Werkzeugmaschine 12 zu steuern, eine Robotersteuerung 18, die dazu ausgestaltet ist, einen Roboter 16 zu steuern, und eine Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 ein, die dazu ausgestaltet ist, Formmodelldaten einer mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine 12 und einer mechanischen Einheit 22 des Roboters 16, und Layoutinformationen dazu, einzuschließen. Die Werkzeugmaschine 12 und der Roboter 16 sind dazu ausgestaltet, eine kollaborative Arbeit auf derartige Weise durchzuführen, dass beispielsweise die Werkzeugmaschine 12 ein Werkstück bearbeitet, das von dem Roboter 16 eingeladen wird, der Roboter 16 das bearbeitete Werkstück aus der Werkzeugmaschine 12 entnimmt, und so weiter. Die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 ist dazu ausgestaltet, eine Störung zwischen der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters zu überprüfen, und kann beispielsweise ein Echtzeit-CAD-/CAM-System sein, oder kann in der Werkzeugmaschinensteuerung 14 eingeschlossen sein.
Die Werkzeugmaschinensteuerung 14 weist eine Steuerachsen-Positionsdaten-Ausgabeeinheit 26 auf, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten der Steuerachse der Werkzeugmaschine 12 in vorgegebenen Intervallen auszugeben, eine Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten zu korrigieren/interpolieren, die aus der Positionsdaten-Ausgabeeinheit 26 ausgegeben werden, und eine Kommunikationseinheit 30, die dazu ausgestaltet ist, eine Datenkommunikation mit der Robotersteuerung 18 durchzuführen, und die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24, und insbesondere weist die Kommunikationseinheit 30 eine Empfangseinheit 32 auf, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten von der Robotersteuerung 18 zu empfangen, und eine Echtzeit-Übertragungseinheit 34, die dazu ausgestaltet ist, die Positionsdaten von der Positionsdaten-Korrektur-/- Interpolationseinheit 28 an die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 in Echtzeit zu übertragen.
Andererseits weist die Robotersteuerung 18 eine Steuerachsen-Positionsdaten-Ausgabeeinheit 36 auf, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten der Steuerachsen des Roboters 16 in vorgegebenen Intervallen auszugeben, und eine Kommunikationseinheit 38, die dazu ausgestaltet ist, eine Datenkommunikation mit der Werkzeugmaschinensteuerung 14 durchzuführen, und insbesondere weist die Kommunikationseinheit 38 eine Übertragungseinheit 40 auf, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten von der Positionsdaten-Ausgabeeinheit 36 an die Empfangseinheit 32 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 zu übertragen.
Die Echtzeit-Übertragungseinheit 34 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 und die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 sind über eine drahtlose oder gedrahtete Schnittstelle I_α verbunden, und über die Schnittstelle I_α werden die Positionsdaten (Zeitreihedaten) der Steuerachsen der Werkzeugmaschine zyklisch an die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 übertragen. Es wird angenommen, dass das Kommunikationsprotokoll in der Schnittstelle I_α C_α ist, und die Echtzeiteigenschaften der Datenübertragung/des Datenempfangs über die Schnittstelle I_α sind gesichert. Die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 führt eine Verarbeitung zur Überprüfung des Vorhandenseins/der Abwesenheit einer Störung zwischen der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters innerhalb eines Zeitraums oder mehrerer Zeiträume der zyklischen Übertragung basierend auf den Zeitreihedaten der Position durch, die von der Werkzeugmaschinensteuerung 14 übertragen werden, und wenn es eine Störung gibt, ist es möglich, dass die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 Betriebsstoppbefehle oder dergleichen an die Werkzeugmaschinensteuerung 14 durch eine Nachrichtenübertragung überträgt.
Andererseits sind die Empfangseinheit 32 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 und die Übertragungseinheit 40 der Robotersteuerung 18 über eine drahtlose oder gedrahtete Schnittstelle I_β verbunden, und über die Schnittstelle I_β werden die Positionsdaten der Steuerachse des Roboters 16 zyklisch an die Empfangseinheit 32 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 übertragen. Es wird angenommen, dass das Kommunikationsprotokoll in der Schnittstelle I_β C_β ist, aber es kann sein, dass die Echtzeiteigenschaften für die Datenübertragung/den Datenempfang über die Schnittstelle I_β nicht gesichert sind, und es wird angenommen, dass es eine Schwankung bei den Übertragungsintervallen der zyklischen Übertragung geben kann.
In der Patentschrift der vorliegenden Anmeldung bedeuten die „Echtzeiteigenschaften (der Kommunikation)“, dass bestimmte Daten den Empfänger innerhalb eines bestimmten Zeitraums ohne Ausfall erreichen, und daher ist es möglich, wenn die „Echtzeiteigenschaften bereitgestellt sind (Echtzeiteigenschaften sind gesichert)“, dass die Vorrichtung des Empfängers unmittelbar eine entsprechende Reaktion durchführt, indem Daten sicher in kurzen Intervallen empfangen werden. Die „zyklische Übertragung“ bezeichnet eine Kommunikation, die die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation durch periodisches Übertragen/Empfangen einer bestimmten Art von Daten in kurzen Intervallen aufweist. Andererseits bezeichnet die „Nachrichtenübertragung“ eine Kommunikation zur asynchronen Übertragung/zum asynchronen Empfang von Daten, nicht periodisch.
Als Nächstes wird in Bezug auf 2 bis 6 die Verarbeitung in dem Störungsüberprüfungssystem 10 erklärt. Das Flussdiagramm in 2 stellt hauptsächlich die Verarbeitung in der Werkzeugmaschinensteuerung 14 dar und das Flussdiagramm in 3 stellt hauptsächlich die Verarbeitung in der Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 dar.
Wenn der Produktionsbetrieb (Kooperationsarbeit) durch die Werkzeugmaschine 12 und den Roboter 16 gestartet wird (Schritt S1 in 2) führt zunächst die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 eine Echtzeit-Störungsüberprüfungsverarbeitung der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters durch (Schritt S2). Diese Verarbeitung wird später beschrieben.
Bei dem nächsten Schritt S3 wird bestimmt, ob die Werkzeugmaschinensteuerung 14, während sie die Echtzeiteigenschaften aufweist, einen Satz (Datensatz) aus einer Betriebszeit des Roboters 16 (Roboterzeit) und einer Position einer Steuerachse des Roboters 16, die der Roboterzeit entspricht, erhalten kann oder nicht, wobei der Satz sequentiell durch die Robotersteuerung 18 erzeugt wird. Genauer gesagt wird bestimmt, ob die Echtzeiteigenschaften der Datenkommunikation von der Übertragungseinheit 40 der Robotersteuerung 18 an die Empfangseinheit 32 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 gesichert sind oder nicht. 4 stellt den Fall dar, bei welchem die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation gesichert sind, d.h. dass eine Übertragungszeitverzögerung d zwischen der Werkzeugmaschine 12 und dem Roboter 16 ausreichend klein ist, verglichen mit der Zeit, die für die Berechnung der Korrektur/Interpolation erforderlich ist, und Kommunikationsintervalle f₁ von dem Roboter (der Robotersteuerung) vergleichsweise kurz sind. In diesem Fall integriert die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 den Datensatz aus der Robotersteuerung 18 und einen Satz (Datensatz) aus einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine 12 (Werkzeugmaschinenzeit) und einer Position einer Steuerachse der Werkzeugmaschine 12 entsprechend der Werkzeugmaschinenzeit, wobei der Satz sequentiell von der Werkzeugmaschinensteuerung 14 erzeugt wird. Insbesondere führt die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 eine Interpolation in Bezug auf die Zeit durch und erhält die Position (Zeitreihedaten) der Steuerachsen des Roboters 16 erneut durch Durchführen einer Korrekturberechnung zum Erhalt der Position (Zeitreihedaten) der Steuerachsen der Werkzeugmaschine 12 und der Position der Steuerachsen des Roboters 16 entsprechend jeder Werkzeugmaschinenzeit, und verbindet anschließend beide Datensätze (Schritt S4).
Andererseits stellt 5 den Fall dar, bei welchem die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation nicht gesichert sind, d.h. den Fall, bei welchem Kommunikationsintervalle f_α von dem Roboter (der Robotersteuerung) vergleichsweise lang sind, oder den Fall, bei welchem es unter diesen eine Schwankung gibt. Der Fall, bei welchem die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation nicht gesichert sind, schließt auch den Fall ein, bei welchem die Übertragungszeitverzögerung d zwischen der Werkzeugmaschine 12 und dem Roboter 16 zu groß ist, um unberücksichtigt gelassen zu werden, verglichen mit der Zeit, die für die Berechnung der Korrektur/Interpolation erforderlich ist. In diesem Fall, anders als bei dem Fall in 4, muss die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 die Position der Steuerachsen des Roboters 16 erhalten, die jeder Werkzeugmaschinenzeit in dem Zustand entspricht, in welchem die Positionen (Zeitreihen) der Steuerachsen des Roboters 16, die in der Nähe von jeder Werkzeugmaschinenzeit von der Übertragungseinheit 40 sind, für welche eine Interpolation erforderlich ist, noch nicht die Empfangseinheit 32 erreicht haben. Aufgrund dieser Tatsache wird die Verarbeitung zur Einschätzung (Voraussage) der Position der Steuerachsen des Roboters 16, die jeder Werkzeugmaschinenzeit entspricht, die erforderlich ist, durch Verwendung der Positionen (Zeitreihedaten) der Steuerachsen des Roboters 16, die sich bereits in der Vergangenheit in der Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 angesammelt haben, hinzugefügt (Schritt S5).
Bei dieser Einschätzungsverarbeitung wird ein Verfahren zum Erhalt einer korrigierten Position durch Durchführen einer Extrapolation in Bezug auf Zeit mit einer entsprechenden linearen Funktion oder Smoothing-Funktion durch die Verwendung der Positionen (Zeitreihedaten) der Steuerachse des Roboters 16, die sich in der Vergangenheit angesammelt haben, erwähnt, und ein Verfahren zur Durchführung einer Einschätzungsberechnung unter Verwendung eines Ensemble-Kalman-Filters durch Verursachung, dass die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 eine Funktion zur Berechnung eines entsprechenden mathematischen Modells des Roboters 16 vor dem Produktionsvorgang hält, wird erwähnt. Wenn die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 aktiviert wird, um alle Positionen (Zeitreihedaten) der Steuerachsen zu halten, die in der Vergangenheit von der Steuerung des Roboters 16 nach dem Produktionsvorgang übermittelt wurden, gibt es ferner ein Verfahren zur Durchführung einer Verarbeitung parallel zum Versuch der Suche, ob eine Periodizität in der Veränderung der Position mit dem Durchlauf der angesammelten Zeitreihen eintritt, und wenn es möglich ist, zu bestimmen, dass die Positionen (Zeitreihedaten) des Roboters 16 sich periodisch wiederholen, zum Anwenden einer optimalen Interpolation durch Extrahieren der wiederholten Positionen (Zeitreihedaten).
Durch die Verarbeitung bei Schritt S4 oder S5 wird die Position des Roboters nach der Interpolation und die Position der Werkzeugmaschine zu einem Stück von Positions-Zeitreihedaten integriert. Diese integrierten (gekoppelten) Zeitreihedaten werden von der Werkzeugmaschinensteuerung 14 an die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 übertragen (z.B. Echtzeit-CAD-/-CAM-System) (Schritt S6). Die Verarbeitung bei den Schritten S3 bis S6 wird wiederholt, bis der Produktionsvorgang fertiggestellt ist (Schritt S7).
In Bezug auf Schritt S6 in 2 empfängt die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 die integrierten (Zeitreihe-) Daten von Positionen der Werkzeugmaschine 12 und des Roboters 16 von der Werkzeugmaschinensteuerung 14 (Schritt S8 in 3). Als Nächstes überprüft die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 das Vorhandensein/die Abwesenheit einer Störung zwischen der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters (insbesondere das Vorhandensein/die Abwesenheit eines Kontakts oder einer Überlappung zwischen den beiden Formmodellen) basierend auf den Formmodellen der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters, die vorab gespeichert und gehalten werden, und den integrierten Zeitreihedaten (insbesondere jede Zeit, die in den Zeitreihedaten eingeschlossen ist (Zeit, wenn die Störung überprüft wird) und die Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine und des Roboters, die jeder Zeit entsprechen) (Schritt S9). In der ersten Ausführungsform entspricht die Zeit, wenn die Störung überprüft wird, der Betriebszeit der Werkzeugmaschine 12.
In dem Fall, wenn vorausgesagt wird, dass eine Störung auftreten wird, basierend auf den Ergebnissen der Verarbeitung bei Schritt S9, werden Brems-/Anhaltebefehle an die Werkzeugmaschinensteuerung 14 von der Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 durch eine Nachrichtenübertragung (Schritt S11) übertragen. Die Echtzeit-Störungsüberprüfung bei Schritt S8 und die anschließenden Schritte werden wiederholt, bis der Produktionsvorgang fertiggestellt ist (Schritt S12, Schritt S7 in 2).
Es kann auch möglich sein, die Störungsüberprüfungsverarbeitung lediglich während des Produktionsvorgangs durchzuführen, oder während die Werkzeugmaschine 12 und der Roboter 16 mit Strom versorgt werden, auch wenn der Produktionsvorgang nicht durchgeführt wird. Auch wenn der Produktionsvorgang nicht durchgeführt wird, kann es alternativ dazu auch möglich sein, die Störungsüberprüfung in Echtzeit durchzuführen und die Bedienung eines Bedieners zu deaktivieren, wenn eine Störung vorausgesagt wird, auch in dem Fall, wenn der Bediener der Werkzeugmaschine manuell die Spindelachse der Werkzeugmaschine und bewegliche Einheiten, wie z.B. den Bearbeitungstisch, bedient, wenn die Werkzeugmaschine durch Programme betrieben wird, wenn der Roboter im Tastbetrieb läuft, etc.
6 ist ein Diagramm, das den Ablauf der Verarbeitung erklärt, der unter Verwendung der Flussdiagramme in 2 und 3 in Bezug auf einen Zeitplan erklärt wird. Wenn die Positionsdaten der Robotersteuerachse, die einer Zeit t₁ entsprechen, an die Werkzeugmaschine nach der Übertragungszeitverzögerung d gesendet werden, führt die Werkzeugmaschine zunächst die Verarbeitung wie vorstehend beschrieben bei Schritt S4 oder S5 durch. Normalerweise wird diese Verarbeitung in Intervallen f₃ von 1 ms (Millisekunde) bis 10 ms durchgeführt. Als Nächstes werden die integrierten Zeitreihedaten der Positionen an die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 (Zeit t₂) gesendet und die Verarbeitung wird, wie vorstehend beschrieben, bei Schritt S8 durchgeführt. Normalerweise wird diese Verarbeitung in Intervallen f₄ von 0,25 ms bis 40 ms durchgeführt.
In dem Fall, in welchem vorausgesagt wird, dass eine Störung zu einem für die Störung vorausgesagten Zeitpunkt t₃ auftreten wird (Schritt S9 in 3), werden hier die Brems-/Anhaltebefehle an die Werkzeugmaschinensteuerung 14 von der Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 durch eine Nachrichtenübertragung (Schritt S10) übertragen, und die Werkzeugmaschine 12 hält an, nachdem eine Brems-/Anhaltezeit f₅ verstrichen ist. Ferner überträgt die Werkzeugmaschinensteuerung 14 nach Empfang der Brems-/Anhaltebefehle unmittelbar die Brems-/Anhaltebefehle an die Robotersteuerung 18 durch eine Nachrichtenübertragung und der Roboter 16 hält an, nachdem eine Brems-/Anhaltezeit f₆ verstrichen ist.
Wie in 6 dargestellt ist, ist es bevorzugt, die für eine Störung vorausgesagte Zeit t₃ so einzustellen, dass sie der Zeit nach einer minimalen Brems-/Anhaltezeit f₇ des Kollaborationssystems, das die Werkzeugmaschine 12 und den Roboter 16 einschließt, und einer vorgegebenen Randzeit-Verstreichung f₈ von einer Zeit t₄ entspricht (Zeit, wenn die Brems-/Anhaltebefehle an die Werkzeugmaschine übertragen werden), wenn die Störungsüberprüfungsverarbeitung fertiggestellt ist. Die minimale Brems-/Anhaltezeit f₇ des Systems ist die Brems-/Anhaltezeit der Werkzeugmaschine 12 oder die Brems-/Anhaltezeit des Roboters 16, je nachdem, welche später auf die Zeit t₄ folgt.
Hier wird ein bestimmtes Beispiel für die Störungsüberprüfungsverarbeitung durch die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 erklärt. Ein erstes bestimmtes Beispiel ist ein Beispiel, bei welchem ein Film mit einer geeigneten Stärke zu den Formmodelldaten jeweils der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters hinzugefügt wird, und wenn diese Filme in Kontakt miteinander kommen (Kontakt wird vorausgesagt), werden die Brems-/Anhaltebefehle ausgegeben. Bevorzugt ist die Stärke des Films hier als maximaler Wert der Distanz eingestellt, die jeweils von den mechanischen Einheiten der Werkzeugmaschine und des Roboters zurückgelegt werden, vom Empfang der Brems-/Anhaltebefehle bis die mechanischen Einheiten tatsächlich anhalten.
Ein zweites bestimmtes Beispiel ist ein Beispiel, bei welchem jeweils die Positionen der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters zu einem zukünftigen Zeitpunkt zu allen Zeiten geschätzt werden, basierend auf den Zeitreihedaten der Position davon, und wenn eine Störung (d.h. wenn die beiden Teile der Formmodelldaten miteinander in Kontakt kommen oder einander überlappen) in den Positionen zu dem zukünftigen Zeitpunkt auftritt, werden die Brems-/Anhaltebefehle ausgegeben. Hier wird vorausgesetzt, dass die Bremszeit jeweils der Werkzeugmaschine und des Roboters bereits bekannt ist, und anschließend werden die Positionen zu einem zukünftigen Zeitpunkt nach den Brems-/Anhaltezeitverstreichungen von dem Zeitpunkt der Fertigstellung der Störungsüberprüfung geschätzt. Diese Zeit wird als für eine Störungsüberprüfung erforderliche zukünftige Zeit bezeichnet. Die Störungsüberprüfung wird für die Positionsdaten durchgeführt, die der für eine Störungsüberprüfung erforderlichen zukünftigen Zeit entsprechen.
In dem Fall, wo es Positions-Zeitreihen in zukünftiger Zeit gibt, um die Störung zu überprüfen, und wo die Positionsdaten der Zeit der am weitesten entfernten Zukunft entsprechen und die Position der für eine Störungsüberprüfung erforderlichen zukünftigen Zeit entspricht oder einer Zeit, die weiter entfernt ist als die für eine Störungsüberprüfung erforderliche zukünftige Zeit, werden die Positionen durch die Interpolation erhalten. In dem Fall, wo die für eine Störungsüberprüfung erforderliche zukünftige Zeit über die Zeit erhaltener Zeitreihen von der Steuerung hinaus geht, schätzt die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 die Position einer jeden mechanischen Einheit, die der für eine Störungsüberprüfung erforderlichen zukünftigen Zeit entspricht.
Für das Verfahren der Einschätzung der Positionen einer jeden mechanischen Einheit gibt es die folgenden beiden Verfahren. Das erste Verfahren ist eine Extrapolation unter Verwendung einer entsprechenden Funktion, wie z.B. einer linearen Funktion und einer Smoothing-Funktion. In dem Fall, wo das Produktionsvorgangsprogramm wiederholt wird, werden die Positions-Zeitreihen zu allen Produktionszeiten erfasst und das optimale Interpolationsverfahren oder dergleichen zur Erzeugung einer entsprechenden Voraussage unter Bezugnahme auf die Erfassung wird angewandt. Es ist jedoch bekannt, ob das Produktionsvorgangsprogramm wiederholt wird, und es ist möglich, Positionsdaten durch ein Voraussagemodell, wie z.B. einen Ensemble-Kalman-Filter, einzuschätzen.
Das zweite Verfahren ist ein Verfahren zur Einschätzung von Positionsdaten nicht nur durch Erhalten der Positions-Zeitreihen, sondern auch durch Erhalten des Produktionsprogrammfortschritts, wenn alle oder einige Teile der Produktionsvorgangsprogrammcodes erhalten werden können, und zur Durchführung einer zeitprogressiven Simulation anschließend an die sequentiellen Ausführungen der Programmcodes, und zum Vergleichen der erhaltenen Zeitreihedaten mit den simulierten Daten.
7 ist ein Diagramm, das eine Umrisskonfiguration eines Störungsüberprüfungssystems 10a gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Störungsüberprüfungssystem 10a schließt die Werkzeugmaschinensteuerung 14, die dazu ausgestaltet ist, die Werkzeugmaschine 12 zu steuern, die Robotersteuerung 18, die dazu ausgestaltet ist, den Roboter 16 zu steuern, und die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 ein, die dazu ausgestaltet ist, Formmodelldaten der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine 12 und der mechanischen Einheit 22 des Roboters 16, und Layoutinformationen dazu, einzuschließen. Die Werkzeugmaschine 12 und der Roboter 16 sind dazu ausgestaltet, eine kollaborative Arbeit auf derartige Weise durchzuführen, dass beispielsweise die Werkzeugmaschine 12 ein Werkstück bearbeitet, das von dem Roboter 16 eingeladen wird, der Roboter 16 das bearbeitete Werkstück aus der Werkzeugmaschine 12 entnimmt, und so weiter. Die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 ist dazu ausgestaltet, eine Störung zwischen der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters zu überprüfen, und kann beispielsweise ein Echtzeit-CAD-/CAM-System sein, oder kann in der Robotersteuerung 18 eingeschlossen sein.
Die Robotersteuerung 18 weist die Steuerachsen-Positionsdaten-Ausgabeeinheit 26 auf, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten der Steuerachse des Roboters 16 in vorgegebenen Intervallen auszugeben, die Positionsdaten-Korrektur-/- Interpolationseinheit 28, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten zu korrigieren/interpolieren, die aus der Positionsdaten-Ausgabeeinheit 26 ausgegeben werden, und die Kommunikationseinheit 30, die dazu ausgestaltet ist, eine Datenkommunikation mit der Werkzeugmaschinensteuerung 14 durchzuführen, und die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24, und insbesondere weist die Kommunikationseinheit 30 die Empfangseinheit 32 auf, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten von der Werkzeugmaschinensteuerung 14 zu empfangen, und die Echtzeit-Übertragungseinheit 34, die dazu ausgestaltet ist, die Positionsdaten von der Positionsdaten-Korrektur-/- Interpolationseinheit 28 an die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 in Echtzeit zu übertragen.
Andererseits weist die Werkzeugmaschinensteuerung 14 die Steuerachsen-Positionsdaten-Ausgabeeinheit 36 auf, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten der Steuerachsen der Werkzeugmaschine 12 in vorgegebenen Intervallen auszugeben, und die Kommunikationseinheit 38, die dazu ausgestaltet ist, eine Datenkommunikation mit der Robotersteuerung 18 auszuführen, und insbesondere weist die Kommunikationseinheit 38 die Übertragungseinheit 40 auf, die dazu ausgestaltet ist, Positionsdaten von der Positionsdaten-Ausgabeeinheit 36 an die Empfangseinheit 32 der Robotersteuerung 18 zu übertragen.
Wie aus einem Vergleich zwischen 1 und 7 bekannt ist, unterscheidet sich das Störungsüberprüfungssystem 10a von dem Störungsüberprüfungssystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass die Quelle der Kommunikation der Positionsdaten der Steuerachsen die Werkzeugmaschinensteuerung 14 ist und das Ziel der Kommunikation die Robotersteuerung 18 ist, und die anderen Bauteile und die Funktionen davon können denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen. Daher sind in 7 dieselben Bezugssymbole an den Bauteilen angebracht, die den Bauteilen der ersten Ausführungsform entsprechen, und auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
8 und 9 ähneln jeweils 2 und 3 und sind jeweils Flussdiagramme, die einen Ablauf einer Verarbeitung in dem Störungsüberprüfungssystem 10a erklären. Das Flussdiagramm in 8 stellt hauptsächlich die Verarbeitung in der Robotersteuerung 18 dar und das Flussdiagramm in 9 stellt hauptsächlich die Verarbeitung in der Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 dar.
Wenn der Produktionsvorgang (Kollaborationsarbeit) durch die Werkzeugmaschine 12 und den Roboter 16 gestartet wird (Schritt S1 in 8), führt zunächst die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 eine Echtzeit-Störungsüberprüfungsverarbeitung der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters durch (Schritt S22). Diese Verarbeitung kann der Verarbeitung der ersten Ausführungsform entsprechen.
Bei dem nächsten Schritt S23 wird bestimmt, ob die Robotersteuerung 18, während sie die Echtzeiteigenschaften aufweist, einen Satz (Datensatz) aus einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine 12 (Werkzeugmaschinenzeit) und Positionen von Steuerachsen der Werkzeugmaschine 12, die der Werkzeugmaschinenzeit entsprechen, erhalten kann oder nicht, wobei der Satz sequentiell durch die Werkzeugmaschinensteuerung 14 erzeugt wird. Genauer gesagt wird bestimmt, ob die Echtzeiteigenschaften der Datenkommunikation von der Übertragungseinheit 40 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 an die Empfangseinheit 32 der Robotersteuerung 18 gesichert sind oder nicht. Wenn die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation gesichert sind, integriert die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 der Robotersteuerung 18 den Datensatz aus der Werkzeugmaschinensteuerung 14 und einen Satz (Datensatz) aus einer Betriebszeit des Roboters 16 (Roboterzeit) und Positionen der Steuerachsen des Roboters 16, die der Roboterzeit entsprechen, wobei der Satz sequentiell von der Robotersteuerung 18 erzeugt wird. Insbesondere führt die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 eine Interpolation in Bezug auf die Zeit durch und erhält die Position (Zeitreihedaten) der Steuerachsen der Werkzeugmaschine 12 erneut durch Durchführen einer Korrekturberechnung zum Erhalt der Position (Zeitreihedaten) der Steuerachse des Roboters 16 und der Position der Steuerachse der Werkzeugmaschine 12 entsprechend jeder Roboterzeit, und verbindet anschließend beide Datensätze (Schritt S24).
Andererseits muss bei dem Fall, bei welchem die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation nicht gesichert sind, die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 die Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine 12 erhalten, die jeder Roboterzeit entsprechen, in dem Zustand, in welchem die Zeit und die Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine 12 von der Übertragungseinheit 40 der Werkzeugmaschine 12 noch nicht die Empfangseinheit 32 des Roboters 16 erreicht haben. Deshalb schätzt (d.h. sagt voraus) die Positionsdaten-Korrektur-/- Interpolationseinheit 28 die Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine 12 entsprechend jeder Roboterzeit ein, durch die Verwendung der angesammelten alten Positionen (Zeitreihedaten) der Steuerachsen der Werkzeugmaschine 12 (Schritt S25). Bei dieser Einschätzverarbeitung ist es möglich, dieselben Verfahren wie bei der ersten Ausführungsform anzuwenden.
Durch die Verarbeitung bei Schritt S24 oder S25 wird die Position der Werkzeugmaschine nach der Interpolation und die Position des Roboters zu einem Teil der Positions-Zeitreihedaten integriert. Diese integrierten (gekoppelten) Zeitreihedaten werden von der Robotersteuerung 18 an die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 übertragen (z.B. Echtzeit-CAD-/-CAM-System) (Schritt S26). Die Verarbeitung bei den Schritten S23 bis S26 wird wiederholt, bis der Produktionsvorgang fertiggestellt ist (Schritt S27). Die Korrekturverarbeitung bei Schritt S23 bis S27 wird normalerweise in Intervallen von 1 ms bis 10 ms durchgeführt.
In Bezug auf Schritt S26 in 8 empfängt die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 die integrierten (Zeitreihe-)Daten der Position der Werkzeugmaschine 12 und des Roboters 16 von der Robotersteuerung 18 (Schritt S28 in 9). Als Nächstes überprüft die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 das Vorhandensein/die Abwesenheit einer Störung zwischen der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters (insbesondere das Vorhandensein/die Abwesenheit eines Kontakts oder einer Überlappung zwischen den beiden Formmodellen) basierend auf den Formmodellen der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters, die vorab gespeichert und gehalten werden, und den integrierten Zeitreihedaten (insbesondere jede Zeit, die in den Zeitreihedaten eingeschlossen ist (Zeit, wenn die Störung überprüft wird) und die Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine und des Roboters, die jeder Zeit entsprechen) (Schritt S29). In der zweiten Ausführungsform entspricht die Zeit, wenn die Störung überprüft wird, der Betriebszeit des Roboters 16.
In dem Fall, wenn vorausgesagt wird, dass eine Störung auftreten wird, basierend auf den Ergebnissen der Verarbeitung bei Schritt S29, werden die Brems-/Anhaltebefehle an die Robotersteuerung 18 von der Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 durch eine Nachrichtenübertragung (Schritt S31) übertragen. Die Echtzeit-Störungsüberprüfung bei Schritt S28 und die anschließenden Schritte werden wiederholt, bis der Produktionsvorgang fertiggestellt ist (Schritt S32, Schritt S27 in 8). Normalerweise wird die Störungsüberprüfungsverarbeitung bei Schritt S28 bis S32 wird periodisch in Intervallen von 0,25 ms bis 40 ms durchgeführt.
Es kann auch möglich sein, die Störungsüberprüfungsverarbeitung lediglich während des Produktionsvorgangs durchzuführen, oder während die Werkzeugmaschine 12 und der Roboter 16 mit Strom versorgt werden, auch wenn der Produktionsvorgang nicht durchgeführt wird. Auch wenn der Produktionsvorgang nicht durchgeführt wird, kann es alternativ dazu auch möglich sein, die Störungsüberprüfung in Echtzeit durchzuführen und die Bedienung eines Bedieners zu deaktivieren, wenn eine Störung vorausgesagt wird, auch wenn der Bediener der Werkzeugmaschine manuell die Spindelachse der Werkzeugmaschine und bewegliche Einheiten, wie z.B. den Bearbeitungstisch, bedient, wenn die Werkzeugmaschine durch Programme betrieben wird, wenn der Roboter im Tastbetrieb läuft, etc.
In der zweiten Ausführungsform, auch in dem Fall, wo die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 nicht auf der Seite der Werkzeugmaschine 12 bereitgestellt ist, ist es möglich, die Echtzeit-Störungsüberprüfungsfunktion, die im Wesentlichen der der ersten Ausführungsform entspricht, an das Kollaborationssystem abzugeben, das die Werkzeugmaschine und den Roboter einschließt, indem ein Roboter verwendet wird, der die Echtzeit-Störungsüberprüfungsfunktion für den Roboter aufweist.
10 ist ein Diagramm, das eine Umrisskonfiguration eines Störungsüberprüfungssystems 10b gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Störungsüberprüfungssystem 10b unterscheidet sich von dem Störungsüberprüfungssystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass die Robotersteuerung 18 eine Ausgabeeinheit für kinematische Parameter 42 und eine Ausgabeeinheit für Produktionsvorgangsplaninformationen 44 aufweist, und die anderen Bauteile und die Funktionen davon können denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen. Daher sind in 10 dieselben Bezugssymbole an den Bauteilen angebracht, die den Bauteilen der ersten Ausführungsform entsprechen, und auf eine detaillierte Beschreibung davon wird verzichtet.
Die Ausgabeeinheit für kinematische Parameter 42 ist dazu ausgestaltet, kinematische Parameter der Steuerachsen des Roboters 16 an die Kommunikationseinheit 38 auszugeben, und die Ausgabeeinheit für Produktionsvorgangsplaninformationen 44 ist dazu ausgestaltet, Produktionsvorgangsplaninformationen an die Kommunikationseinheit 38 auszugeben. Daher ist es in dem Störungsüberprüfungssystem 10b möglich, die kinematischen Parameter der Steuerachsen des Roboters 16 und Informationen über das Programm, das ausgeführt wird, über die Schnittstelle I_β von der Übertragungseinheit 40 der Robotersteuerung 18 an die Empfangseinheit 32 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 zu senden.
Das Störungsüberprüfungssystem 10b gemäß der dritten Ausführungsform ist insbesondere für den Fall geeignet, bei welchem die Echtzeiteigenschaften der Datenkommunikation zwischen der Robotersteuerung 18 und der Werkzeugmaschinensteuerung 14 über die Schnittstelle I_β nicht erwartet werden können. Nachstehend wird ein Ablauf einer Verarbeitung in dem Störungsüberprüfungssystem 10b in Bezug auf das Flussdiagramm in 11 erklärt.
Wenn der Produktionsvorgang (Kollaborationsarbeit) durch die Werkzeugmaschine 12 und den Roboter 16 gestartet wird (Schritt S41), empfängt zunächst die Werkzeugmaschinensteuerung 14 die kinematischen Parameter der Steuerachsen des Roboters 16 und die Informationen über das von der Robotersteuerung 18 ausgeführte Programm (Schritt S42). Als Nächstes führt die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 die Echtzeit-Störungsüberprüfungsverarbeitung der mechanischen Einheit 20 der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit 22 des Roboters durch (Schritt S43). Diese Verarbeitung kann der Verarbeitung der ersten Ausführungsform entsprechen.
Bei dem nächsten Schritt S44 wird bestimmt, ob die Werkzeugmaschinensteuerung 14, während sie die Echtzeiteigenschaften aufweist, Daten (einen Datensatz) aus einer Betriebszeit des Roboters 16 (Roboterzeit) und Positionen von Steuerachsen des Roboters 16, die dieser entsprechen, und den Zustand von (Informationen über) den Zustand des Programms, das ausgeführt wird, von der Robotersteuerung 18 erhalten kann oder nicht. Genauer gesagt bestimmt die Positionsdaten-Korrektur-/- Interpolationseinheit 28, ob die Echtzeiteigenschaften der Datenkommunikation von der Übertragungseinheit 40 der Robotersteuerung 18 an die Empfangseinheit 32 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 gesichert sind oder nicht. Wenn die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation gesichert sind, erhält die Werkzeugmaschinensteuerung 14 die Zeit und die Position (der Steuerachse) des Roboters 16, und den Ausführungszustand des Programms (Schritt S45), und die Positionsdaten-Korrektur-/- Interpolationseinheit 28 der Werkzeugmaschinensteuerung 14 integriert den Datensatz aus der Robotersteuerung 18 und Daten (einen Datensatz) aus einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine 12 (Werkzeugmaschinenzeit) und einer Position einer Steuerachse der Werkzeugmaschine 12, die dieser entspricht. Um die Position (Zeitreihedaten) der Steuerachse der Werkzeugmaschine 12 und die Positionen der Steuerachsen des Roboters 16 zu erhalten, die jeder Werkzeugmaschinenzeit entsprechen, führt die Positionsdaten-Korrektur-/-Interpolationseinheit 28 im Besonderen eine Interpolation in Bezug auf die Zeit durch und erhält die Position (Zeitreihedaten) der Steuerachse des Roboters 16 erneut durch Durchführen einer Korrekturberechnung zum Erhalt der Betriebsposition des Roboters, die die kinematischen Parameter widerspiegelt, basierend auf dem Programmausführungszustand an jedem Zeitcode, und verbindet anschließend die beiden Datensätze (Schritt S46).
In der dritten Ausführungsform wird jedoch davon ausgegangen, dass die Echtzeiteigenschaften in der Schnittstelle I_β nicht gesichert sind (in den meisten Fällen geht die Verarbeitung zu „Nein“ bei Schritt S44 über). In diesem Fall wird der Programmausführungszustand des Roboters 16 ab der verstrichenen Zeit vorausgesagt (Schritt S47). Genauer gesagt wird der aktuelle Programmcodeausführungszustand des Roboters bei Schritt S47 ab der verstrichenen Zeit von der Zeit des letzten Erhalts des Programmcodeausführungszustands von dem Roboter geschätzt, und ferner werden basierend auf der verstrichenen Zeit und dem Inhalt des Programms Einzelheiten des Zustands des Fortschritts der Programmausführung vorausgesagt.
Als Nächstes wird bei Schritt S48 die Position (der Steuerachse) des Roboters 16 durch eine Interpolation aus den kinematischen Berechnungsparametern des Roboters 16 berechnet (Schritt S48). Genauer gesagt, wenn der Roboter nicht von dem Programmausführungsbefehl des Roboters bewegt wird, wird die Position des Roboters, die der Zeit des letzten Erhalts des Programmausführungszustands entspricht, angenommen. Andererseits wird in dem Fall, wo bestimmt wird, dass der Roboter von der Programmcodeausführung des Roboters bewegt wird, die Verlagerung einer jeden Achse des Roboters mit den kinematischen Parametern berechnet und die aktuelle Position des Roboters wird berechnet.
Als Nächstes werden bei Schritt S49 die beiden Datensätze, d.h. die Position (Zeitreihedaten) der Steuerachsen des Roboters, die jeder Werkzeugmaschinenzeit entspricht, und die Position (Zeitreihedaten) der Steuerachsen der Werkzeugmaschine integriert (gekoppelt) und daher wird ein Stück von Zeitreihedaten erzeugt.
Durch die Verarbeitung bei Schritt S46 oder S49 wird die Position der Werkzeugmaschine nach der Interpolation und die Position des Roboters zu einem Stück von Positions-Zeitreihedaten integriert. Diese integrierten (gekoppelten) Zeitreihedaten werden von der Werkzeugmaschinensteuerung 14 an die Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 übertragen (z.B. Echtzeit-CAD-/-CAM-System) (Schritt S50). Obwohl dies nicht in 11 dargestellt ist, werden in dem Fall, wo vorausgesagt wird, dass eine Störung auftreten wird, die Brems-/Anhaltebefehle durch eine Nachrichtenübertragung von der Störungsüberprüfungsausführeinheit 24 an die Werkzeugmaschinensteuerung 14 gesendet. Die Echtzeit-Störungsüberprüfung wird wiederholt, bis der Produktionsvorgang fertiggestellt ist (Schritte S51, S52). Die Korrekturverarbeitung bei Schritt S44 bis S51 wird normalerweise in Intervallen von 1 ms bis 10 ms durchgeführt.
In der dritten Ausführungsform, auch wenn es eine Beschränkung gibt, dass die Kommunikationsverbindung, für welche Echtzeiteigenschaften gesichert sind, nicht zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter eingerichtet werden kann, ist es möglich, die Echtzeitstörung zu überprüfen. Auch in dem Fall, in welchem eine Echtzeit-Kommunikationsfunktion nicht in dem Roboter eingeschlossen ist, oder in der Kommunikations-Hardware, ist es ferner möglich, die Echtzeitstörung in dem kollaborativen System als Ganzes zu überprüfen.
Ähnlich wie bei dem Verhältnis zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ist es natürlich möglich, eine Ausführungsform auszugestalten, die die dritte Ausführungsform ist, die dahingehend modifiziert ist, dass die Quelle der Kommunikation der Positionsdaten der Steuerachsen die Werkzeugmaschinensteuerung 14 ist und das Ziel der Kommunikation die Robotersteuerung 18 ist.
Wie zuvor erklärt, sind in dem Störungsüberprüfungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuerung (CNC) der Werkzeugmaschine und die Steuerung des Roboters online verbunden und die Positionsdaten von einer der beiden werden an die jeweils andere übermittelt, und die Berechnungsverarbeitung zur Integration der Positionsdaten der mechanischen Einheiten jeweils der Werkzeugmaschine und des Roboters wird durchgeführt. Daher ist es auch in dem Fall, in welchem sich das Übertragungsprotokoll und die Schnittstelle der Positionsdaten zwischen den Steuerungen von dem Übertragungsprotokoll und der Schnittstelle zum Übertragen/Empfangen der Positionsdaten zwischen der Steuerung und der Störungsüberprüfungsausführeinheit unterscheiden, möglich, eine Störung entsprechend in Echtzeit zu überprüfen. Auch in dem Fall, in welchem es möglich ist, dass die Steuerung auf der Übertragungsseite akkurate Positionsdaten überträgt, wo es jedoch nicht möglich ist, die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation zu sichern, ist es ferner möglich, dass die Steuerung, die Datensätze integriert, entsprechend die Positionsdaten voraussagt und die Positionsdaten der mechanischen Einheiten jeweils der Werkzeugmaschine und des Roboters integriert.
Da die Positionsdaten der Werkzeugmaschine und des Roboters integriert sind, ist es möglich, eine Störung in Echtzeit zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter zu überprüfen, ohne dass es erforderlich ist, eine Veränderung an dem CAD-/-CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung vorzunehmen, wie z.B. eine zusätzliche Bereitstellung einer physikalischen Verbindungsschnittstelle für Echtzeitkommunikation und eine Hinzufügung einer Kommunikationsausrüstung aus dem CAD-/CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung zur Steuerung auf der Übertragungsseite. Auch wenn die Echtzeiteigenschaften der Kommunikation zwischen dem Roboter und der Werkzeugmaschine nicht gesichert werden können, durch Interpolieren von Positionsdaten, die für die Echtzeit-Störungsüberprüfung notwendig sind, ist es möglich, die Echtzeit-Störungsüberprüfung im ganzen CAD-/CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung durchzuführen. Aufgrund des CAD-/CAM-Systems für Echtzeit-Störungsüberprüfung für eine einzige Werkzeugmaschine oder der Echtzeit-Störungsüberprüfungsfunktion für einen Roboter ist es ferner möglich, eine Störung in dem gesamten System zu überprüfen, das die Werkzeugmaschine und den Roboter einschließt, und daher ist es möglich, die Sicherheit der Arbeit zum Zeitpunkt der Aktivierung des Systems zu verbessern, und infolgedessen ist es möglich, den Zeitraum zu verringern, der für die Fertigstellung des Systems erforderlich ist.
In dem Fall, in welchem ein Roboter nachträglich installiert wird, um die Last der Arbeit für einen Bediener in einer Produktionszelle zu verringern, die von einer Werkzeugmaschine und einem CAD-/CAM-System für Echtzeit-Störungsüberprüfung ausgestaltet ist und unter der Voraussetzung ausgestaltet ist, dass die Produktionszelle von einem Bediener bedient wird, ist es ferner möglich, die Roboterinstallationskosten zu verringern. Auch in dem Fall, in welchem kein Echtzeit-Störungsüberprüfungssystem in einer Werkzeugmaschine bereitgestellt ist, durch Ausgestalten des Systems mit einer Robotersteuerung mit der Echtzeit-Störungsüberprüfungsfunktion, ist es möglich, die Echtzeit-Störungsüberprüfungsfunktion der mechanischen Einheit innerhalb der Werkzeugmaschine an den Roboter abzugeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Positionsdaten der Steuerachsen von jeweils einer Werkzeugmaschine und einem Roboter in Zeitreihedaten integriert, und daher ist es möglich, eine Störung in Echtzeit zwischen einer Werkzeugmaschine und einem Roboter zu überprüfen, ohne dass die Anlage ausgetauscht werden müsste, wie z.B. durch ein zusätzliches Bereitstellen einer physikalischen Verbindungsschnittstelle für Echtzeit-Kommunikation zum Zeitpunkt der Überprüfung einer Störung in Echtzeit.

Claims

Störungsüberprüfungssystem (10, 10a, 10b), das Folgendes umfasst: eine Werkzeugmaschinensteuerung (14), die dazu ausgestaltet ist, eine Werkzeugmaschine (12) zu steuern; eine Robotersteuerung (18), die mit der Werkzeugmaschinensteuerung (14) online verbunden ist und dazu ausgestaltet ist, einen Roboter (16) zu steuern; eine Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28), die dazu ausgebildet ist, Positionsdaten einer Steuerachse des Roboters zu korrigieren/zu interpolieren, und eine Störungsüberprüfungsausführeinheit (24), die dazu ausgestaltet ist, i) Formmodelldaten einer mechanischen Einheit (20) der Werkzeugmaschine und einer mechanischen Einheit (22) des Roboters einzuschließen und ii) eine Störung zwischen der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit des Roboters zu überprüfen, wobei die Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28) dazu ausgebildet ist, wenn Echtzeit-Eigenschaften der Datenkommunikation zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter gesichert sind, während des Betriebs des Roboters und der Werkzeugmaschine, einen Satz aus einer Betriebszeit des Roboters und Positionen der Steuerachsen des Roboters, die der Betriebszeit des Roboters entsprechen, zu integrieren, wobei der Satz sequentiell von der Robotersteuerung erzeugt wird, und einen Satz aus einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine und Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine, die der Betriebszeit der Werkzeugmaschine entsprechen, zu integrieren, wobei der Satz sequentiell von der Werkzeugmaschinensteuerung erzeugt wird, und sequentiell einen Satz aus einer Zeit, wenn die Störung überprüft wird, und Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine zu erzeugen, die der Zeit entsprechen, wenn die Störung überprüft wird, und die Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28) dazu ausgebildet ist, wenn die Echtzeit-Eigenschaften der Datenkommunikation zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter nicht gesichert sind, die Position der Steuerachse des Roboters auf Grundlage von in der Vergangenheit akkumulierten Positionsdaten der Steuerachse des Roboters oder auf Grundlage eines mathematischen Modells des Roboters zu schätzen; während des Betriebs des Roboters und der Werkzeugmaschine einen Satz einer Betriebszeit des Roboters und von Positionen der Steuerachsen des Roboters entsprechend der Betriebszeit des Roboters, welcher Satz durch die Robotersteuerung erzeugt wird, und einen Satz einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine und von Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine entsprechend der Betriebszeit der Werkzeugmaschine zu integrieren, welcher Satz sequentiell von der Werkzeugmaschinensteuerung erzeugt wurde; und sequentiell einen Satz einer Zeit, wenn eine Störung überprüft wird und Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine korrespondierend zu der Zeit zu erzeugen, wenn die Störung überprüft wird, und die Störungsüberprüfungsausführeinheit dazu ausgebildet ist, um eine Störung zwischen der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit des Roboters basierend auf den Formmodellen der mechanischen Einheiten der Werkzeugmaschine und des Roboters und dem Satz aus der Zeit, wenn die Störung überprüft wird, und den Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine, die der Zeit entsprechen, wenn die Störung überprüft wird, in Echtzeit zu überprüfen.
Störungsüberprüfungssystem (10, 10a, 10b), das Folgendes umfasst: eine Werkzeugmaschinensteuerung (14), die dazu ausgestaltet ist, eine Werkzeugmaschine (12) zu steuern; eine Robotersteuerung (18), die mit der Werkzeugmaschinensteuerung (14) online verbunden ist und dazu ausgestaltet ist, einen Roboter (16) zu steuern; eine Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28), die dazu ausgebildet ist, Positionsdaten einer Steuerachse der Werkzeugmaschine zu korrigieren/zu interpolieren und eine Störungsüberprüfungsausführeinheit (24), die dazu ausgestaltet ist, i) Formmodelldaten einer mechanischen Einheit (20) der Werkzeugmaschine und einer mechanischen Einheit (22) des Roboters einzuschließen und ii) eine Störung zwischen der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit des Roboters zu überprüfen, wobei die Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28) dazu ausgebildet ist, wenn Echtzeit-Eigenschaften der Datenkommunikation zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter gesichert sind, während des Betriebs des Roboters und der Werkzeugmaschine, einen Satz aus einer Betriebszeit des Roboters und Positionen der Steuerachsen des Roboters, die der Betriebszeit des Roboters entsprechen, zu integrieren, wobei der Satz sequentiell von der Robotersteuerung erzeugt wird, und einen Satz aus einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine und Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine, die der Betriebszeit der Werkzeugmaschine entsprechen, zu integrieren, wobei der Satz sequentiell von der Werkzeugmaschinensteuerung erzeugt wird, und sequentiell einen Satz aus einer Zeit, wenn die Störung überprüft wird, und Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine zu erzeugen, die der Zeit entsprechen, wenn die Störung überprüft wird, und die Positionsdatenkorrektur-/Interpolationseinheit (28) dazu ausgebildet ist, wenn die Echtzeit-Eigenschaften der Datenkommunikation zwischen der Werkzeugmaschine und dem Roboter nicht gesichert sind, die Position der Steuerachse der Werkzeugmaschine auf Grundlage von in der Vergangenheit akkumulierten Positionsdaten der Steuerachse der Werkzeugmaschine oder auf Grundlage eines mathematischen Modells der Werkzeugmaschine zu schätzen; während des Betriebs des Roboters und der Werkzeugmaschine einen Satz einer Betriebszeit des Roboters und von Positionen der Steuerachsen des Roboters entsprechend der Betriebszeit des Roboters, welcher Satz durch die Robotersteuerung erzeugt wird, und einen Satz einer Betriebszeit der Werkzeugmaschine und von Positionen der Steuerachsen der Werkzeugmaschine entsprechend der Betriebszeit der Werkzeugmaschine zu integrieren, welcher Satz sequentiell von der Werkzeugmaschinensteuerung erzeugt wurde; und sequentiell einen Satz einer Zeit, wenn eine Störung überprüft wird, und Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine korrespondierend zu der Zeit zu erzeugen, wenn die Störung überprüft wird, und die Störungsüberprüfungsausführeinheit dazu ausgebildet ist, um eine Störung zwischen der mechanischen Einheit der Werkzeugmaschine und der mechanischen Einheit des Roboters basierend auf den Formmodellen der mechanischen Einheiten der Werkzeugmaschine und des Roboters und dem Satz aus der Zeit, wenn die Störung überprüft wird, und den Positionen der Steuerachsen des Roboters und der Werkzeugmaschine, die der Zeit entsprechen, wenn die Störung überprüft wird, in Echtzeit zu überprüfen.
Störungsüberprüfungssystem nach Anspruch 1, wobei die Zeit, wenn die Störung überprüft wird, der Betriebszeit der Werkzeugmaschine entspricht.
Störungsüberprüfungssystem nach Anspruch 2, wobei die Zeit, wenn die Störung überprüft wird, der Betriebszeit des Roboters entspricht.
Störungsüberprüfungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Störungsüberprüfungsausführeinheit ein CAD-/CAM-System ist.
Störungsüberprüfungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 3, wobei, dass die Störungsüberprüfungsausführeinheit in der Werkzeugmaschinensteuerung eingeschlossen ist.
Störungsüberprüfungssystem nach Anspruch 2 oder 4, wobei die Störungsüberprüfungsausführeinheit in der Robotersteuerung eingeschlossen ist.