DE102016101385A1

DE102016101385A1 - Bearbeitungssystem, das eine Funktion zum Beschränken von Vorgängen eines Roboters und einer Werkzeugmaschine aufweist

Info

Publication number: DE102016101385A1
Application number: DE102016101385.4A
Authority: DE
Inventors: Takahiro ENDOU
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2036-01-28
Also published as: JP5964472B1; CN105834822B; DE102016101385B4; CN105834822A; JP2016143273A; US10048674B2; US20160224013A1

Abstract

Wenn ein Bearbeitungssystem, das eine Werkzeugmaschine und einen Roboter beinhaltet, erfasst, dass ein Betreiber in einem gefährlichen Bereich in dem System anwesend ist, bestimmt eine Robotersteuerung, die den Roboter steuert, eine Betriebsbeschränkung der Werkzeugmaschine und teilt einer numerischen Steuerung, die die Werkzeugmaschine steuert, die bestimmte Betriebsbeschränkung mit. Die numerische Steuerung beschränkt den Betrieb der Werkzeugmaschine gemäß der mitgeteilten Betriebsbeschränkung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bearbeitungssysteme und insbesondere auf ein Bearbeitungssystem, das effizient die Sicherheit eines Betreibers in einem Bearbeitungssystem sicherstellen kann, das aus Elementen einschließlich einer Werkzeugmaschine und eines Roboters gebildet ist.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In der Vergangenheit sind in einem Bearbeitungssystem, in welchem ein Roboter und eine Werkzeugmaschine als Bestandteile enthalten sind, die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters, die Türöffnungs- und die schließgeschwindigkeit und die Wellenvorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine usw. auf Grundlage der Prämisse, dass ein Betreiber nicht das System betritt, erhöht worden, um ein Bearbeitungssystem einzurichten, das eine hohe Produktivität aufweist. In den letzten Jahren ist jedoch die Entwicklung eines „Roboters, der keinen Sicherheitszaun benötigt”, welcher es einem Betreiber ermöglicht, den Betrieb wie ein Austauschen einer Palette und ein Auffüllen eines Werkstücks, ohne den Betrieb eines Roboters anzuhalten, vorangetrieben worden.
Diese Roboter verwenden einen Sensor, und die Vorgänge davon sind je nach dem Abstand zwischen dem Betreiber und den Robotern beschränkt. Wenn diese Roboter bei einem Robotersystem angewendet werden, ist es zum Beispiel notwendig, einen weiteren Sensor zur Verwendung beim Beschränken des Betriebs der Werkzeugmaschine hinzuzufügen, da der Betreiber auch Zugang zu der Werkzeugmaschine erhält, die in demselben Bearbeitungssystem bereitgestellt wird, wie in der Japanischen Offenlegungsschrift der Patentanmeldung Nr. 2003-107170 und der Japanischen Offenlegungsschrift der Patentanmeldung Nr. 2002-054791 beschrieben ist.
Ferner wird in der Japanischen Offenlegungsschrift der Patentanmeldung Nr. 2007-283450 die Technik beschrieben, die es ermöglicht, sichere und effiziente Vorgänge selbst in einer Umgebung durchzuführen, in welcher ein Roboter und ein Betreiber einander nahe sind, indem es ermöglicht wird, jeder Zeit den Betriebsbereich des Roboters und den verbotenen Bereich für den Betreiber zu ändern, indem ein Sensor und eine Sicherheitssteuerung verwendet werden. Ferner ist in der Japanischen Offenlegungsschrift der Patentanmeldung Nr. 2006-043862 die Technik offenbart, die den Betriebsbereich eines Roboters durch Einstellen des Betriebsbereichs eines Betreibers durch Befestigen eines Empfängers an dem Roboter und eines Transmitters an dem Betreiber und Erfassen der Position des Betreibers bezüglich des Roboters auf Grundlage der durch den Empfänger und den Transmitter erhaltenen Informationen einschränkt.
Um jedoch die in den zuvor beschriebenen Patentdokumenten offenbarten Techniken einzuführen, ist es notwendig, einen Sensor für einen betriebsbeschränkenden Sensor für den Roboter und die Werkzeugmaschine zu installieren, um die Sicherheit des Betreibers sicherzustellen, was ein Problem bezüglich der Kosten darstellt. Wenn andererseits die Betriebsgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine erhöht wird, wobei der Effizienz wie in den vorhandenen Techniken Gewicht beigemessen wird, ohne die Installation eines Sensors, wobei den Kosten Wichtigkeit verliehen wird, wenn der Betreiber Vorgänge wie ein Austauschen einer Palette und ein Auffüllen eines Werkstücks durchführt oder irrtümlicherweise einen Bereich in der Nähe der Werkzeugmaschine betritt, kann der Betreiber einer Gefahr ausgesetzt sein, zum Beispiel Spänen, einem nicht geeignet befestigten Werkstück o. Ä., die aus der Werkzeugmaschine geworfen werden, wenn die Tür geöffnet und geschlossen wird, oder ein Tisch, eine Säule oder eine Spindel mit hoher Geschwindigkeit arbeitet. Wenn jedoch der Betrieb der Werkzeugmaschine beschränkt wird, um die Sicherheit des Betreibers sicherzustellen, wird der Betrieb eingeschränkt, selbst wenn der Betreiber nicht anwesend ist, was die Effizienz verringert.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, ein Bearbeitungssystem bereitzustellen, das die Sicherheit eines Betreibers effizient sicherstellen kann ohne das Hinzufügen eines neuen Sensors und einer neuen Verkabelung zu einer Werkzeugmaschine in einem Bearbeitungssystem, das aus Elementen einschließlich der Werkzeugmaschine und eines Roboters gebildet ist.
Ein erster Aspekt des Bearbeitungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Steuerung gesteuert wird, und einen Roboter, der Vorgänge durchführt, indem er durch eine Robotersteuerung gesteuert wird. Das Bearbeitungssystem beinhaltet ferner eine Betreibererfassungsvorrichtung, die erfasst, ob ein Betreiber in einem Bereich, in welchem der Betreiber in dem Bearbeitungssystem einer Gefahr ausgesetzt ist, anwesend ist oder nicht. Zusätzlich beinhaltet die Robotersteuerung einen Betriebsbestimmungsteil, der eine Betriebsbeschränkung der Werkzeugmaschine auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses, das durch die Betreibererfassungsvorrichtung erhalten wird, bestimmt, und einen Mitteilungsteil, der der numerischen Steuerung eine Betriebsbeschränkung mitteilt, die durch den Betriebsbestimmungsteil bestimmt wird. Andererseits ist die numerische Steuerung ausgebildet, um einen Betrieb der Werkzeugmaschine gemäß der Betriebsbeschränkung, die durch den Mitteilungsteil mitgeteilt wurde, zu beschränken.
Der Betriebsbestimmungsteil kann einen Teil zum Berechnen der Position des Betreibers beinhalten, der einen Abstand zwischen der Werkzeugmaschine und dem Betreiber anhand des Erfassungsergebnisses berechnet, das durch die Betreibererfassungsvorrichtung erhalten wird, und ausgebildet ist, um auf Grundlage eines Rechenergebnisses der Position des Betreibers, das durch den Teil zum Berechnen der Position des Betreibers erhalten wird, eine Betriebsbeschränkung der Werkzeugmaschine zu bestimmen.
Ein zweiter Aspekt des Bearbeitungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Steuerung gesteuert wird, und einen Roboter, der Vorgänge durchführt, indem er durch eine Robotersteuerung gesteuert wird. Das Bearbeitungssystem beinhaltet ferner eine Betreibererfassungsvorrichtung, die erfasst, ob ein Betreiber in einem Bereich, in welchem der Betreiber in dem Bearbeitungssystem einer Gefahr ausgesetzt ist, anwesend ist oder nicht. Zusätzlich beinhaltet die numerische Steuerung einen Betriebsbestimmungsteil, der eine Betriebsbeschränkung des Roboters auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses, das durch die Betreibererfassungsvorrichtung erhalten wird, bestimmt, und einen Mitteilungsteil, der der Robotersteuerung eine Betriebsbeschränkung mitteilt, die durch den Betriebsbestimmungsteil bestimmt wird. Andererseits ist die Robotersteuerung ausgebildet, um einen Betrieb des Roboters gemäß der Betriebsbeschränkung, die durch den Mitteilungsteil mitgeteilt wird, zu beschränken.
Der Betriebsbestimmungsteil kann eine Vorrichtung zum Berechnen der Position des Betreibers beinhalten, die einen Abstand zwischen dem Roboter und dem Betreiber anhand des Erfassungsergebnisses, das durch die Betreibererfassungsvorrichtung erhalten wird, berechnet, und ist ausgebildet, um auf Grundlage eines Rechenergebnisses der Position des Betreibers, das durch die Vorrichtung zum Berechnen der Position des Betreibers erhalten wird, eine Betriebsbeschränkung des Roboters zu bestimmen.
Der Betriebsbestimmungsteil kann mindestens zwei Betriebsbeschränkungsstufen aufweisen, beinhaltet einen Speicher, der Inhalte und Einstellungen von Betriebsbeschränkungen speichert, die den Betriebsbeschränkungsstufen entsprechen, und stellt die Betriebsbeschränkungen, die in dem Speicher gespeichert sind, durch Auswählen der Betriebsbeschränkungsstufe ein.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in dem Bearbeitungssystem, das aus Elementen einschließlich der Werkzeugmaschine und des Roboters gebildet ist, ein Bearbeitungssystem bereitzustellen, das effizient die Sicherheit eines Betreibers ohne Hinzufügen eines neuen Sensors und einer neuen Verkabelung zu der Werkzeugmaschine sicherstellen kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorherigen und weiteren Ziele und Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung bezüglich der beigefügten Zeichnungen deutlich, in welchen:
1 ein Blockdiagramm von Hauptteilen eines Bearbeitungssystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Flussdiagramm ist, das den Prozessfluss darstellt, welcher in dem Bearbeitungssystem, das in 1 dargestellt ist, durchgeführt wird;
3 stellt ein Beispiel eines Bearbeitungssystems dar, in welchem zwei Sensoren, die die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Betreibers erfassen, in einem Roboter vorgesehen sind, und eine Betriebsbeschränkungsstufe gemäß dem Erfassungszustand des Betreibers durch die Sensoren geändert wird;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus darstellt (Verarbeitung in Schritt SA02 von 2), durch welchen eine Robotersteuerung die Betriebsbeschränkungsstufe auf Grundlage der Messergebnisse, die durch mehrere Sensoren in dem Bearbeitungssystem von 3 erhalten werden, bestimmt;
5 stellt ein Beispiel eines Bearbeitungssystems dar, in welchem die Betriebsbeschränkungsstufe einer Werkzeugmaschine gemäß der Position eines Betreibers geändert wird, der von einem Sensor erfasst wird, welcher die Position des Betreibers, die von einem Roboter gesehen wird, ausgibt; und
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus darstellt (Verarbeitung in Schritt SA02 von 2), durch welchen die Robotersteuerung die Betriebsbeschränkungsstufe der Werkzeugmaschine auf Grundlage des Messergebnisses, das durch den Sensor in dem Bearbeitungssystem von 5 erhalten wird, bestimmt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der vorliegenden Erfindung wird bei einem Bearbeitungssystem, das aus Elementen einschließlich einer Werkzeugmaschine und eines Roboters gebildet ist, die Sicherheit eines Betreibers sichergestellt, wenn die Werkzeugmaschine und der Betreiber einander nahe sind, indem Beschränkungen der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit einer Tür der Werkzeugmaschine und der Tischvorschubgeschwindigkeit und der Spindeldrehgeschwindigkeit, die beobachtet werden, wenn die Tür geöffnet wird, auferlegt werden, ohne einen neuen Sensor und eine neue Verkabelung zu der Werkzeugmaschine hinzuzufügen, und der Betrieb der Werkzeugmaschine durch ein Verfahren beschleunigt wird, welches zum Beispiel den Tischvorschub und die Spindeldrehung beschleunigt und verlangsamt und die Türüberlappung untereinander durch Anhebebeschränkungen der Tischvorschubgeschwindigkeit und der Spindeldrehgeschwindigkeit, die beobachtet werden, wenn die Tür geöffnet wird, öffnet und schließt, wenn ein ausreichender Abstand zwischen der Werkzeugmaschine und dem Betreiber besteht.
Genauer berechnet der Roboter den Abstand zwischen dem Betreiber und der Werkzeugmaschine anhand des Erfassungsergebnisses, das durch einen Sensor erhalten wird, der für Sicherheitsmaßnahmen gegenüber dem Roboter bereitgestellt wird, und die Türöffnungs- und schließgeschwindigkeit, die Vorschubgeschwindigkeit jeder Achse und die Spindeldrehgeschwindigkeit werden gemäß der berechneten Position des Betreibers bestimmt. Dann wird die Betriebsgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine auf Grundlage der Inhalte von so bestimmten Einstellungen eingestellt.
Da der ursprünglich für Sicherheitsmaßnahmen gegenüber dem Roboter bereitgestellte Sensor verwendet wird, besteht kein Bedürfnis nach einem Hinzufügen eines Sensors und einer Verkabelung für die Werkzeugmaschine, und ist es möglich, ein Bearbeitungssystem zu implementieren, das effizient die Sicherheit des Betreibers durch Ändern der Betriebsgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine zusammen mit dem Roboter sicherstellen kann, während die Position des Betreibers überwacht wird.
Eine Skizze eines Bearbeitungssystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung von 1 beschrieben werden.
Wie in 1 dargestellt ist, ist ein Bearbeitungssystem 1 in dieser Ausführungsform aus einem Roboter 10 und einer Werkzeugmaschine 20 gebildet, und eine Robotersteuerung 30 ist an den Roboter 10 angeschlossen und eine numerische Steuerung 40 ist an die Werkzeugmaschine 20 angeschlossen.
Eine Betreibererfassungsvorrichtung 50 beinhaltet einen Sensor (nicht gezeigt), welcher die Position eines Betreibers als Sicherheitsmaßnahmen gegenüber dem Roboter 10 misst, und die Position des Betreibers in einem Arbeitsbereich auf Grundlage des Messergebnisses, das von dem Sensor ausgegeben wird, erfasst, und das Erfassungsergebnis an die Robotersteuerung 30 ausgibt. Dann erlegt die Robotersteuerung 30 eine Betriebsbeschränkung des Roboters 10 unter Verwendung des Erfassungsergebnisses, das von der Betreibererfassungsvorrichtung 50 ausgegeben wird, auf.
Der Gesamtfluss des Betriebs des Bearbeitungssystems 1 in dieser Ausführungsform ist in einem Flussdiagramm von 2 dargestellt.
In dieser Ausführungsform werden mindestens zwei Betriebsbeschränkungsstufen L für die Werkzeugmaschine 20 eingestellt, und Betriebsbeschränkungen (eine Beschränkung der Höchstgeschwindigkeit, die beobachtet wird, wenn eine Tür geöffnet und geschlossen wird, eine Beschränkung der Höchsttischvorschubgeschwindigkeit, die beobachtet wird, wenn die Tür geöffnet wird, eine Beschränkung der Höchstspindeldrehgeschwindigkeit, und eine Mitteilung, die durch Pieptöne oder Warnlichter usw. bereitgestellt wird), die jeder Betriebsbeschränkungsstufe entsprechen, werden in der Werkzeugmaschine 20 registriert. Die Betriebsbeschränkungsstufen werden als L₁, L₂, ... ausgedrückt und es wird angenommen, dass je größer eine Zahl in einem tiefgestellten numerischen Zeichen ist, desto strikter die Beschränkungen werden. Ferner werden ein Zähler N, welcher verwendet wird, wenn die Betriebsbeschränkungsstufe verringert wird, und ein Schwellenwert X, welcher verwendet wird, um zu bestimmen, ob die Betriebsbeschränkung weniger strikt gemacht wird, vorbereitet. Zusätzlich ist L' eine interne Variable in der Robotersteuerung 30, welche die Betriebsbeschränkungsstufe speichert, welche aktuell für die Werkzeugmaschine 20 eingestellt wird. Im Übrigen wird die Verarbeitung von 2 periodisch einmal nach jedem gegebenen Zeitraum ausgeführt.

– [Schritt SA01] Die Betreibererfassungsvorrichtung 50 erfasst die Position des Betreibers auf Grundlage des Messergebnisses, das durch den Sensor erhalten wird, der für Sicherheitsmaßnahmen gegenüber dem Roboter 10 bereitgestellt wird, und gibt das Erfassungsergebnis an die Robotersteuerung 30 aus.
– [Schritt SA02] Die Robotersteuerung 30 bestimmt die Betriebsbeschränkungsstufe L auf Grundlage der Position des Betreibers, die in Schritt SA01 gemäß eines festgelegten Algorithmus (welcher später beschrieben werden wird) erfasst wird.
– [Schritt SA03] Die Robotersteuerung 30 bestimmt, ob die Betriebsbeschränkungsstufe L', welche aktuell für die Werkzeugmaschine 20 eingestellt ist, mit der Betriebsbeschränkungsstufe L, die in Schritt SA02 bestimmt wird, übereinstimmt oder nicht. Wenn die Betriebsbeschränkungsstufe L' nicht mit der Betriebsbeschränkungsstufe L übereinstimmt, geht das Verfahren zu Schritt SA04 über; wenn die Betriebsbeschränkungsstufe L' mit der Betriebsbeschränkungsstufe L übereinstimmt, geht das Verfahren zu Schritt SA07 über.
– [Schritt SA04] Die Robotersteuerung 30 vergleicht die Betriebsbeschränkungsstufe L', welche aktuell für die Werkzeugmaschine 20 eingestellt ist, mit der Betriebsbeschränkungsstufe L, die in Schritt SA02 bestimmt wird. Wenn die Betriebsbeschränkungsstufe L' geringer als die Betriebsbeschränkungsstufe L ist (L' < L), geht das Verfahren zu Schritt SA08 über; wenn die Betriebsbeschränkungsstufe L' nicht geringer als die Betriebsbeschränkungsstufe L ist, geht das Verfahren zu Schritt SA05 über.
– [Schritt SA05] Die Robotersteuerung 30 erhöht den Zähler N um 1 (N ← N + 1). In diesem Schritt wird keine unmittelbare Übertragung der Betriebsbeschränkungsstufe durchgeführt, da die Betriebsbeschränkungsstufe L, die in Schritt SA02 bestimmt wird, geringer als die Betriebsbeschränkungsstufe L' ist, welche aktuell für die Werkzeugmaschine 20 eingestellt ist, und eine solche Übertragung eine Veränderung in einer gefährlichen Richtung hervorruft.
– [Schritt SA06] Die Robotersteuerung 30 vergleicht den Zähler N mit dem Schwellenwert X eines Bestätigungszeitraums, welcher vorab festgelegt wird. Wenn der Zähler N größer als der Schwellenwert X ist, geht das Verfahren zu Schritt SA08 über; wenn der Zähler N nicht größer als der Schwellenwert X ist, wird die vorliegende Verarbeitung in diesem Zeitraum beendet.
– [Schritt SA07] Die Robotersteuerung 30 löscht den Zähler N und beendet die vorliegende Verarbeitung in diesem Zeitraum.
– [Schritt SA08] Die Robotersteuerung 30 löscht den Zähler N.
– [Schritt SA09] Die Robotersteuerung 30 aktualisiert die Betriebsbeschränkungsstufe L, welche für die Werkzeugmaschine 20 auf L' (L' ← L) eingestellt wird.
– [Schritt SA10] Die Robotersteuerung 30 überträgt die Betriebsbeschränkungsstufe L', die in Schritt SA09 aktualisiert wird, zu der Werkzeugmaschine 20.
– [Schritt SA11] Die Werkzeugmaschine 20 empfängt die aktualisierte Betriebsbeschränkungsstufe L'.
– [Schritt SA12] Die Werkzeugmaschine 20 gibt die Einstellungen der vorab zugewiesenen Betriebsbeschränkungen bezüglich des Bearbeitungsbetriebs und der Vorgänge von peripheren Vorrichtungen o. Ä. gemäß der so empfangenen Betriebsbeschränkungsstufe L' wieder.

Im Übrigen werden bei dem zuvor beschriebenen Prozessfluss als Betriebsbeschränkung vorab die Betriebsbeschränkungsstufen für die Werkzeugmaschine 20 festgelegt, die Betriebsbeschränkungen der Werkzeugmaschine 20 für jede Betriebsbeschränkungsstufe zugewiesen und, wenn die durch die Robotersteuerung 30 bestimmte Betriebsbeschränkungsstufe empfangen wird, die Einstellungen der Betriebsbeschränkungen, die der empfangenen Betriebsbeschränkungsstufe zugeordnet sind, in dem Bearbeitungsbetrieb und den Vorgängen von peripheren Vorrichtungen o. Ä. wiedergegeben. Alternativ kann ein Verfahren angewendet werden, bei welchem die Betriebsbeschränkungsstufen nicht festgelegt werden und der Roboter 10 direkt die Betriebsbeschränkungen der Werkzeugmaschine 20 bestimmt und die bestimmten Betriebsbeschränkungen überträgt.
3 stellt ein Beispiel eines Bearbeitungssystems dar, bei welchem Sensoren 51 und 52, die die Anwesenheit oder Abwesenheit des Betreibers erfassen, wie zwei Bereichssensoren, als Betreibererfassungsvorrichtung 50 in dem Roboter 10 vorgesehen sind und die Betriebsbeschränkungsstufe gemäß dem Erfassungszustand des Betreibers durch jeden der Sensoren 51 und 52 geändert wird.
Der Roboter 10 beinhaltet erste und zweite Sensoren 51 und 52 und wird vorab eingestellt, um zu bestimmen, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L₁ ist, wenn der Betreiber einen Bereich auf der Seite betritt, wo der erste Sensor 51 liegt, um zu bestimmen, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L₂ ist, wenn der Betreiber einen Bereich auf der Seite betritt, wo der zweite Sensor 52 liegt, und um zu bestimmen, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L₃ ist, wenn der Betreiber nicht durch die Sensoren 51 und 52 aufgespürt wird.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus darstellt (Verarbeitung in Schritt SA02 von 2), durch welchen die Robotersteuerung 30 die Betriebsbeschränkungsstufe auf Grundlage der Messergebisse, die durch den ersten und zweiten Sensor 51 und 52 erhalten werden, in dem Bearbeitungssystem, das wie in 3 dargestellt ausgebildet ist, bestimmt.

– [Schritt SB01] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob der erste Sensor 51 einen Betreiber erfasst oder nicht. Wenn der erste Sensor 51 den Betreiber erfasst, geht das Verfahren zu Schritt SB02 über; wenn der erste Sensor 51 den Betreiber nicht erfasst, geht das Verfahren zu Schritt SB03 über.
– [Schritt SB02] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L L₁ ist.
– [Schritt SB03] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob der zweite Sensor 52 einen Betreiber erfasst. Wenn der zweite Sensor 52 einen Betreiber erfasst, geht das Verfahren zu Schritt SB04 über; wenn der zweite Sensor 52 einen Betreiber erfasst, geht das Verfahren zu Schritt SB04 über; wenn der zweite Sensor 52 keinen Betreiber erfasst, geht das Verfahren zu Schritt SB05 über.
– [Schritt SB04] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L L₂ ist.
– [Schritt SB05] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L L₃ ist.

Im Übrigen werden in dem Beispiel der 3 und 4 die beiden Sensoren verwendet, jedoch ist die Anzahl der Sensoren nicht beschränkt, so lange ein oder mehr Sensoren verwendet werden. Ferner können Sensoren bereitgestellt werden, von denen jeder eine von mehreren verschiedenen Arten von Erfassungsmethoden anwendet, und die Betriebsbeschränkungsstufe kann je nach einer Kombination dieser Sensoren bestimmt werden.
5 stellt ein Beispiel eines Bearbeitungssystems dar, bei welchem ein Sensor (nicht gezeigt), welcher die Position eines Betreibers, die von dem Roboter 10 gesehen wird, ausgibt, als Betreibererfassungsvorrichtung 50 in dem Roboter 10 bereitgestellt wird und die Betriebsbeschränkungsstufe der Werkzeugmaschine 20 gemäß der Position des Betreibers, die durch den Sensor erfasst wird, geändert wird.
Bei dieser Ausführungsform berechnet die Robotersteuerung 30 (nicht gezeigt) den Abstand zwischen dem Roboter 10 und dem Betreiber unter Verwendung des Erfassungsergebnisses, das von der Betreibererfassungsvorrichtung 50 ausgegeben wird, und erlegt Betriebsbeschränkungen des Roboters 10 auf Grundlage des so berechneten Abstands auf.
Ferner werden in einem Speicher der Robotersteuerung 30 der Abstand zwischen dem Roboter 10 und der Werkzeugmaschine 20 und die Ausbildung des Roboters 10 und der Werkzeugmaschine 20 vorab registriert, und die Robotersteuerung 30 berechnet den Abstand zwischen der Werkzeugmaschine 20 und dem Betreiber auf Grundlage des registrierten Abstands und der Ausbildung.
In dem Speicher der Robotersteuerung 30 werden vorab Einstellungen derart gespeichert, dass eine Bestimmung dahingehend durchgeführt wird, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L₁ ist, wenn sich der Betreiber innerhalb eines Bereichs von I₁ von der Werkzeugmaschine 20 befindet, dass eine Bestimmung dahingehend durchgeführt wird, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L₂ ist, wenn sich der Betreiber innerhalb eines Bereichs von I₂ von der Werkzeugmaschine 20 befindet, und dass eine Bestimmung durchgeführt wird, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L₃ ist, wenn sich der Betreiber außerhalb der Bereiche von I₁ und I₂ befindet, und die Betriebsbeschränkungsstufe der Werkzeugmaschine 20 wird durch einen Vergleich mit dem berechneten Abstand zwischen der Werkzeugmaschine 20 und dem Betreiber bestimmt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus darstellt (Verarbeitung in Schritt SA02 von 2), durch welches die Robotersteuerung 30 die Betriebsbeschränkungsstufe der Werkzeugmaschine 20 auf Grundlage des Messergebnisses, das durch den Sensor in dem Bearbeitungssystem erhalten wird, das wie in 5 dargestellt ausgebildet ist, bestimmt.

– [Schritt SC01] Die Position eines Betreibers wird durch den Sensor erfasst, der in dem Roboter 10 bereitgestellt wird, und der Abstand zwischen dem Betreiber und der Werkzeugmaschine 20 wird anhand der erfassten Position des Betreibers und der Position der Werkzeugmaschine 20, die in dem Speicher gespeichert sind, berechnet.
– [Schritt SC02] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob der in Schritt SC01 berechnete Abstand kleiner als I₁ ist. Wenn der in Schritt SC01 berechnete Abstand kleiner als I₁ ist, geht das Verfahren zu Schritt SC03 über; andererseits geht das Verfahren zu Schritt SC04 über.
– [Schritt SC03] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L L₁ ist.
– [Schritt SC04] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob der in Schritt SC01 berechnete Abstand kleiner als I₂ ist. Wenn der in Schritt SC01 berechnete Abstand kleiner als I₂ ist, geht das Verfahren zu Schritt SC05 über; andererseits geht das Verfahren zu Schritt SC06 über.
– [Schritt SC05] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L L₂ ist.
– [Schritt SC06] Es wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, dass die Betriebsbeschränkungsstufe L L₃ ist.

Im Übrigen ist in dem Beispiel der 5 und 6 die Anzahl an Betriebsbeschränkungsstufen drei, jedoch ist die Anzahl an Betriebsbeschränkungsstufen nicht beschränkt, so lange zwei oder mehr Betriebsbeschränkungen vorhanden sind.
Wenngleich die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zuvor beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf das Beispiel der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden, indem sie geeignet abgeändert wird.
Beispielsweise ist in der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Robotersteuerung 30 derart ausgebildet, dass sie die Betriebsbeschränkungsstufe der Werkzeugmaschine 20 unter Verwendung des Erfassungsergebnisses, das durch den Sensor erhalten wird, der für Sicherheitsmaßnahmen gegenüber dem Roboter 10 bereitgestellt wird, bestimmt. Alternativ kann die numerische Steuerung 40 derart ausgebildet sein, dass sie die Betriebsbeschränkungsstufe des Roboters 10 unter Verwendung des Erfassungsergebnisses, das durch einen Sensor erhalten wird, der für Sicherheitsmaßnahmen gegenüber der Werkzeugmaschine 20 bereitgestellt wird, bestimmt. In diesem Fall ist es notwendig, einfach die Rolle des Roboters 10 und die Rolle der Werkzeugmaschine 20 in der vorherigen Beschreibung zu vertauschen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-107170 [0003]
JP 2002-054791 [0003]
JP 2007-283450 [0004]
JP 2006-043862 [0004]

Claims

Bearbeitungssystem mit einer Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Steuerung gesteuert wird, und einem Roboter, der Vorgänge durchführt, indem er durch eine Robotersteuerung gesteuert wird, wobei das Bearbeitungssystem Folgendes umfasst: eine Betreibererfassungsvorrichtung, die erfasst, ob ein Betreiber in einem Bereich, in welchem der Betreiber in dem Bearbeitungssystem einer Gefahr ausgesetzt ist, anwesend ist oder nicht, wobei der Roboter einen Betriebsbestimmungsteil, der eine Betriebsbeschränkung der Werkzeugmaschine auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses, das durch die Betreibererfassungsvorrichtung erhalten wird, bestimmt, und einen Mitteilungsteil, der der numerischen Steuerung eine Betriebsbeschränkung mitteilt, die durch den Betriebsbestimmungsteil bestimmt wird, beinhaltet, und wobei die numerische Steuerung ausgebildet ist, um einen Betrieb der Werkzeugmaschine gemäß der Betriebsbeschränkung, die durch den Mitteilungsteil mitgeteilt wird, zu beschränken.
Bearbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei der Betriebsbestimmungsteil einen Teil zum Berechnen der Position des Betreibers umfasst, der einen Abstand zwischen der Werkzeugmaschine und dem Betreiber anhand des Erfassungsergebnisses, das durch die Betreibererfassungsvorrichtung erhalten wird, berechnet, und ausgebildet ist, um auf Grundlage eines Rechenergebnisses der Position des Betreibers, das durch den Teil zum Berechnen der Position des Betreibers erhalten wird, eine Betriebsbeschränkung der Werkzeugmaschine zu bestimmen.
Bearbeitungssystem mit einer Werkzeugmaschine, die durch eine numerische Steuerung gesteuert wird, und einem Roboter, der Vorgänge durchführt, indem er durch eine Robotersteuerung gesteuert wird, wobei das Bearbeitungssystem Folgendes umfasst: eine Betreibererfassungsvorrichtung, die erfasst, ob ein Betreiber in einem Bereich, in welchem der Betreiber in dem Bearbeitungssystem einer Gefahr ausgesetzt ist, anwesend ist oder nicht, wobei die numerische Steuerung einen Betriebsbestimmungsteil, der eine Betriebsbeschränkung des Roboters auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses, das durch die Betreibererfassungsvorrichtung erhalten wird, bestimmt, und einen Mitteilungsteil, der der Robotersteuerung eine Betriebsbeschränkung mitteilt, die durch den Betriebsbestimmungsteil bestimmt wird, beinhaltet, und wobei die Robotersteuerung ausgebildet ist, um einen Betrieb des Roboters gemäß der Betriebsbeschränkung, die durch den Mitteilungsteil mitgeteilt wird, zu beschränken.
Bearbeitungssystem nach Anspruch 3, wobei der Betriebsbestimmungsteil eine Vorrichtung zum Berechnen der Position des Betreibers umfasst, die einen Abstand zwischen dem Roboter und dem Betreiber anhand des Erfassungsergebnisses, das durch die Betreibererfassungsvorrichtung erhalten wird, berechnet, und ausgebildet ist, um auf Grundlage eines Rechenergebnisses der Position des Betreibers, das durch die Vorrichtung zum Berechnen der Position des Betreibers erhalten wird, eine Betriebsbeschränkung des Roboters zu bestimmen.
Bearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Betriebsbestimmungsteil mindestens zwei Betriebsbeschränkungsstufen aufweist, einen Speicher beinhaltet, der Inhalte und Einstellungen von Betriebsbeschränkungen speichert, die den Betriebsbeschränkungsstufen entsprechen, und die Betriebsbeschränkungen, die in dem Speicher gespeichert sind, durch Auswählen der Betriebsbeschränkungsstufe einstellt.