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Die
Erfindung betrifft eine Simulationsvorrichtung zum Simulieren von
Arbeitsschritten von Maschinen, wie Robotern und Werkzeugmaschinen, die
nach Betriebsprogrammen arbeiten.
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Als
Simulationsvorrichtung zum Simulieren von Arbeitsschritten von Maschinen,
die nach entsprechenden Betriebsprogrammen arbeiten, hat man eine
Simulationsvorrichtung zum Simulieren von Arbeitsschritten von Robotern
vorgeschlagen. Diese vorgeschlagene Simulationsvorrichtung für Roboter muss
ein hohe Informationsverarbeitungsfähigkeit haben, weil sie eine
komplizierte arithmetische Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit
durchführen muss.
Bei der Durchführung
einer Simulation von einem Robotersystem mit einer Mehrzahl an Robotern ist
es daher notwendig, dass ein Computer mit hoher Informationsverarbeitungsfähigkeit
und somit mit hohem Preis verwendet wird. Zudem ist es schwierig, eine
Simulation von einem Robotersystem mit einer großen Anzahl an Robotern durchzuführen, weil
die Informationsverarbeitungsfähigkeit
des Computers beschränkt
ist.
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US-A-5 666 297 offenbart
eine Simulationsvorrichtung nach der Präambel von Anspruch 1, die man
zur Simulation und zur Optimierung von Verfahrensanlagendesigns
auf Gebieten verwendet, wie der chemischen und der pharmazeutischen
Industrie. Die Vorrichtung löst
ein Anfangsanlagenmodell durch aufeinander folgende modulare Simulation,
wodurch ein Anfangspunkt erzeugt wird, und erzeugt ein gleichungsorientiertes
Anlagenmodell, das unter Verwendung des Anfangspunktes initialisiert
wird. Das gleichungsorientierte Modell wird zum In-Einklang-bringen
von Daten, zur Parameterabschätzung,
Optimierung und Simulation verwendet.
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EP-A-0 415 637 offenbart
ein Fabriksystemsimulationsverfahren und eine Vorrichtung, mit denen
eine Anzahl unähnlicher
Simulationssysteme kooperativ arbeiten können, so dass sie die Bereitstellung
einer einzigen Gesamtsimulation von einem System bewirken können. Das
zu simulierende System wird in diese Simulationssysteme aufgeteilt.
Anschließend
werden diese Systeme vernetzt und synchronisiert. Diese Wechselwirkung
der unterschiedlichen Simulationssysteme erfolgt durch ein Simulationswerkzeug,
das es einem Simulationssystem ermöglicht, Botschaften an andere
Systeme zu leiten, das den Betrieb aller Simulationssysteme synchronisiert,
es ermöglicht,
dass Teilungselemente gespeichert und in diese Systeme herunter
geladen werden, und es jedem Simulationssystem ermöglicht,
während
der Erzeugung der damit verbundenen Einzelsystemsimulation seine
eigene native Programmierungssprache zu verwenden.
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Erfindungsgemäß wird eine
Simulationsvorrichtung bereitgestellt zum Simulieren von Arbeitsschritten
einer Mehrzahl von Maschinen, die simultan arbeiten sollen, wobei die
Simulationsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Empfangseinrichtung
zum Empfangen von Information über
Arbeitsschritte der Maschinen, eine Vereinigungseinrichtung zum
Vereinigen der Information über
Arbeitsschritte der Maschinen und eine Simulationseinrichtung zum
Simulieren der gleichzeitigen Arbeitsschritte der Mehrzahl von Maschinen
auf Basis der Information, die von der Vereinigungseinrichtung vereinigt
wurde, dadurch gekennzeichnet, dass: die Mehrzahl an Maschinen nach
Arbeitsprogrammen arbeitet; die Empfangseinrichtung derart eingerichtet
ist, dass sie Information über
die verstreichende Zeit von Arbeitsschritten der Maschinen enthält sowie
Positionsinformation über die
Maschinen in Verbindung mit der Information über die verstreichende Zeit,
die durch arithmetische Verarbeitungseinrichtungen erhalten wird;
die Vereinigungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass sie die Positionsinformation über die
Mehrzahl Maschinen, die von der Empfangseinrichtung in der Reihenfolge der
verstreichenden Zeit bei simultanen Arbeitsschritten der Maschinen
empfangen wird, vereinigt unter Verwendung der Information über die
verstreichende Zeit bei den Arbeitsschritten der Mehrzahl an Maschinen,
die von der Empfangseinrichtung empfangen wird; und die Simulationseinrichtung
eine Anzeigensteuereinrichtung ist, auf der gleichzeitig modellierte
Bilder der Mehrzahl von Maschinen auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt
wird mithilfe einer Animation auf Basis der Positionsinformation über die Mehrzahl
an Maschinen, die von der Vereinigungseinrichtung vereinigt wird,
wodurch die simultanen Arbeitsschritte der Mehrzahl von Maschinen
simuliert werden.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung kann eine Simulationsvorrichtung bereitstel len, mit
der ein Betrieb von einem System, das eine Mehrzahl Maschinen, wie
Roboter und Werkzeugmaschinen, umfasst, zu niedrigen Kosten ohne
teuren Computer mit hoher Informationsverarbeitungsfähigkeit
simuliert werden kann.
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Weil
die Positionsinformation über
die Mehrzahl von Maschinen, die getrennt gesammelt wird, auf Basis
der Information über
die verstreichende Zeit jeweils in Verbindung mit der Positionsinformation
vereinigt werden kann, können
die Arbeitsschritte der Mehrzahl an Maschinen mit einer kostengünstigen
Simulationsvorrichtung gleichzeitig simuliert werden.
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Die
Bereitstellungseinrichtung für
Betriebsprogramme zum Bereitstellen von Betriebsprogrammen an die
arithmetische Verarbeitungseinrichtung kann bei der Simulationsvorrichtung
entfallen. In diesem Fall können
die Betriebsprogramme der arithmetischen Verarbeitungseinrichtung
in Steuerungen der Maschine oder in den Informationsverarbeitungsvorrichtungen
aus entsprechenden Speichervorrichtungen oder Speichermedien bereitgestellt
werden.
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Die
Simulationsvorrichtung kann die arithmetische Verarbeitungseinrichtung
enthalten, so dass die Simulation der gleichzeitigen Arbeitsschritte
der Mehrzahl an Maschinen ohne die Maschinensteuerungen oder die
Informationsverarbeitungsvorrichtungen möglich ist.
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Die
Information über
die verstreichende Zeit kann eines umfassen von Zeitinformation
beim Ausführen
des Betriebsprogramms, verstreichende Zeit vom Beginn der Ausführung des
Betriebsprogramms und Empfangszeit der Positionsinformation durch
die Empfangseinrichtung.
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Die
Simulationsvorrichtung kann unterteilt sein in einen ersten Simulationsabschnitt
mit der Bereitstellungseinrichtung für das Betriebsprogramm, der
Empfangseinrichtung und der Vereinigungseinrichtung und einen zweiten
Simulationsabschnitt mit der Anzeigesteuereinrichtung. Auch in diesem
Fall kann die Bereitstellungseinrichtung für das Betriebsprogramm im ersten
Simulationsabschnitt entfallen.
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Das
Betriebsprogramm kann einen Interlockbefehl für die Mehrzahl Maschinen enthalten.
In diesem Fall zeigt die Anzeigesteuereinrichtung modellierte Bilder
der Mehrzahl an Maschinen auf der Anzeigeeinrichtung mittels Animation
unter Berücksichtigung
des Interlockbefehls an.
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Die
arithmetische Verarbeitungseinrichtung kann eine Steuerung der Maschine
und eine Informationsverarbeitungseinrichtung mit der arithmetischen Verarbeitungseinrichtung
enthalten, die der Steuerung der Maschine gleichwertig ist. Die
Maschinen können
Arbeitsroboter oder Werkzeugmaschinen sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigt:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm von einer Simulationsvorrichtung nach
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ein
schematisches Blockdiagramm von einer Simulationsvorrichtung in
einem Maschinensystem nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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3 ein
schematisches Blockdiagramm von Simulationsvorrichtungen in einem
Maschinensystem nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
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4 ein
Fließschema
von der Verarbeitung zum Sammeln und Vereinigen historischer Daten über Arbeitsschritte
von Maschinen;
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5 ein
Fließschema
von der Verarbeitung zum Ausführen
der Simulation von Arbeitsschritten von Maschinen auf Basis der
vereinigten historischen Daten;
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6 ein
Schema von einem Beispiel für historische
Daten über
Arbeitsschritte von Maschinen und
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7 ein
Schema von einem Beispiel für
die vereinigten historischen Daten.
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1 zeigt
eine Simulationsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung. Eine Simulationsvorrichtung 1 besteht aus
einem Personalcomputer (PC) mit einer Anzeigevorrichtung 3 und
einem Computer-Hauptteil 2. Der Computer-Hauptteil 2 umfasst
einen arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 6, einen Datenspeicherabschnitt 5 und
einen Animationsanzeige-Steuerabschnitt 4. Der arithmetische
Verarbeitungsabschnitt 6 hat eine Datenverarbeitungsfunktion äquivalent
zu der Datenverarbeitungsfunktion von einer Steuerung zum Steuern der
Maschine, wodurch ein Betriebsprogramm analysiert wird und Betriebsbefehlsdaten
(Positionsinformation und Steuerinformation) für eine Maschine erhalten werden.
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Zum
Simulieren des Betriebs von einem Herstellungssystem, das eine Mehrzahl
an Maschinen umfasst, wie Roboter und Werkzeugmaschinen, wird ein
Betriebsprogramm für
eine der Maschinen, welches das System bildet, in die Simulationsvorrichtung 1 über eine
Kommunikationsleitung oder ein Speichermedium eingegeben. Der arithmetische
Verarbeitungsabschnitt 6 analysiert das Betriebsprogramm
und gewinnt Betriebsbefehlsdaten (z.B. Positionsinformation bezüglich der
jeweiligen Achsen der Maschine und Steuerinformation, wie einen
Interlockbefehl für
eine Warteschlangenverarbeitung) nacheinander für die Maschine. Die erhaltenen
Betriebsbefehlsdaten werden mit Information über die verstreichende Zeit
vom Beginn der Ausführung
des Betriebsprogramms nacheinander im Datenspeicherabschnitt 5 gespeichert.
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Ebenso
wird ein Betriebsprogramm für
eine andere Maschine in dem System in die Simulationsvorrichtung 1 eingegeben.
Das Betriebsprogramm wird von dem arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 6 analysiert,
so dass nacheinander Betriebsbefehlsdaten für eine andere Maschine erhalten
werden. Die erhaltenen Betriebsbefehlsdaten werden mit der Information über die
verstreichende Zeit vom Beginn der Ausführung des Betriebsprogramms
im Datenspeicherabschnitt 5 gespeichert. Anschließend werden
nacheinander Betriebsprogramme für
die restlichen Maschinen ausgeführt
und Betriebsbefehlsdaten für
alle Maschinen mit der Information über die verstreichende Zeit
vom jeweiligen Beginn der Ausführung
der Betriebsprogramme erhalten.
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Der
Animationsanzeige-Steuerabschnitt 4 vereinigt die Betriebsbefehlsdaten
für die
Maschinen, die im Datenspeicherabschnitt 5 gespeichert
sind, in zeitlicher Reihenfolge, indem er die Betriebsbefehlsdaten
in der Reihenfolge der verstreichenden Zeit von einem Beginn der
gleichzeitigen Arbeitsschritte der Maschinen auf Basis der im Datenspeicherabschnitt 5 gespeicherten
Information über
die verstreichende Zeit umordnet. Er zeigt Bilder 7 und 8 von dreidimensionalen
Modellen der Maschinen an, indem die Bilder 7 und 8 auf
Basis der vereinigten Betriebsbefehlsdaten der Maschinen bewegt
werden, wodurch der Betrieb des Maschinensystems simuliert wird.
Beinhaltet das Betriebsprogramm einen Interlockbefehl, wird eine
Interlockverarbeitung anhand des Interlockbefehls als Code angezeigt,
der den Inhalt der Interlockverarbeitung anzeigt. Ferner werden die
Loci 7a und 8a von gesteuerten Punkten der Maschinen 7 bzw. 8 angezeigt.
Bei dem in 1 gezeigten Beispiel bilden
zwei Roboter ein System.
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2 zeigt
eine Simulationsvorrichtung in einem Netzwerk von Steuerungen von
Maschinen nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Eine Simulationsvorrichtung 11 bei dieser Ausführungsform
kann die gleiche Hardwarearchitektur aufweisen wie die in 1 gezeigte
Simulationsvorrichtung 1, einschließlich des arithmetischen Verarbeitungsabschnittes 6.
Der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 6 kann auch fehlen.
Die durch den arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 6 ausgeführte arithmetische
Verarbeitung kann von einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung
ausgeführt
werden, die bei dieser Ausführungsform
außerhalb
der Simulationsvorrichtung 11 bereitgestellt wird.
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Die
Simulationsvorrichtung 11 ist mit Steuerungen 12 für Maschinen,
wie Roboter oder Werkzeugmaschinen, über eine Kommunikationsleitung 14 verbunden.
Sie ist zudem mit einem Steuersimulator 13 verbunden, der
die Funktion des arithmetischen Verarbeitungsabschnittes 6 im
Simulator 1 hat, nämlich
Analysieren des Betriebsprogramms für die Maschine, so dass Betriebsbefehlsdaten
erhalten werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
werden Betriebsprogramme für
die Maschinen jeweils in die Steuerungen 12 und den Steuersimulator 13 von
der Simulationsvorrichtung 11 über die Kommunikationsleitung 14 eingegeben.
Verfügt
die Simulationsvorrichtung 11 über den arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 6,
kann ein Betriebsprogramm in den arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 6 der
Simulationsvorrichtung 11 eingegeben werden.
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Die
arithmetischen Verarbeitungsabschnitte in den Steuerungen 12 der
Maschinen bzw. der Betriebssimulator 13 analysieren die
eingegebenen Betriebsprogramme. Die erhaltenen Betriebsbefehlsdaten
werden an die Simulationsvorrichtung 11 gesendet. Verfügt die Simulationsvorrichtung 11 über den arithmetischen
Verarbeitungsabschnitt 6, analysiert der arithmetische
Verarbeitungsabschnitt 6 das eingegebene Betriebsprogramm,
und die erhaltenen Betriebsbefehlsdaten werden im Datenspeicherabschnitt 5 der Simulationsvorrichtung 11 gespeichert. Die
Simulationsvorrichtung 11 vereinigt die im Datenspeicherabschnitt 5 gespeicherten
Betriebsbefehlsdaten in der Reihenfolge der verstreichenden Zeit vom
Beginn der gleichzeitigen Arbeitsschritte in der zeitlichen Reihenfolge
auf Basis der Information über die
verstreichende Zeit, die mit den jeweiligen Betriebsbefehlsdaten
zusammenhängt.
Dann simuliert die Simulationsvorrichtung 11 die Arbeitsschritte
der Maschinen, indem sie Bilder der dreidimensionalen Modelle der
Maschinen mittels Animation auf Basis der vereinigten Betriebsbefehlsdaten
der Maschinen in der zeitlichen Reihenfolge vom simultanen Beginn der
Arbeitsschritte an anzeigt. Beinhaltet das Betriebsprogramm einen
Interlockbefehl, mit dem eine Interlockverarbeitung befohlen wird,
wird der Code angezeigt, der die Interlockverarbeitung anzeigt.
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3 zeigt
eine dritte Ausführungsform,
wobei die Simulationsvorrichtung in die zwei Simulationsabschnitte
einer ersten Simulationsvorrichtung 22 und einer zweiten
Simulationsvorrichtung 21 unterteilt ist. Siehe 3:
Die erste Simulationsvorrichtung 22, die zweite Simulationsvorrichtung 21,
Steuerungen 23 der Maschinen und ein Steuersimulator 24 sind
miteinander über
die Kommunikationsleitung 25 verbunden. Bei dieser Ausführungsform
ist die Funktion der Simulationsvorrichtung 11 bei der
zweiten Ausführungsform
geteilt und den zwei Simulationsvorrichtungen 21 und 22 zugewiesen.
Genauer gesagt, führt
die erste Simulationsvorrichtung 22 die Verarbeitung zum
Sammeln und Vereinigen der Betriebsbefehlsdaten für die Maschinen
durch. Die zweite Simulationsvorrichtung 21 für die Verarbeitung
zum Simulieren der Arbeitsschritte der Maschinen auf Basis der vereinigten
Betriebsbefehlsdaten für
die Maschinen durch.
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Die
erste Simulationsvorrichtung 22 sendet Betriebsprogramme
an die Steuerungen 23 der Maschinen, die das System ausmachen,
den Steuersimulator 24 zum Ausführen des Betriebsprogramms anstelle
der Steuerung, wodurch die Betriebsbefehlsdaten gewonnen werden,
und zudem an die arithmetischen Verarbeitungsabschnitte 6 in
den Simulationsvorrichtungen 22 und 21. Sie befiehlt
jeweils den Steuerungen 23, dem Steuersimulator 24 und
zudem den arithmetischen Verarbeitungsabschnitten 6 in den
Simulationsvorrichtungen 22 und 21, die Betriebsprogramme
auszuführen.
Die Simulationsvorrichtung 22 erhält die Betriebsbefehlsdaten
mit zugehöriger
Information über
die verstreichende Zeit über
die Kommunikationsleitung 25 und vereinigt die Betriebsbefehlsdaten
der jeweiligen Maschinen auf Basis der Information über die
verstreichende Zeit in zeitlicher Reihenfolge.
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Die
Simulationsvorrichtung 21 simuliert die Arbeitsschritte
der Maschinen, indem sie die Bilder der Modelle der Maschinen mittels
Animation in zeitlicher Reihenfolge auf Basis der vereinigten Betriebsbefehlsdaten
anzeigt. Beinhaltet das Betriebsprogramm einen Interlockbefehl,
wird der Code angezeigt, der die Interlockverarbeitung anzeigt.
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4 zeigt
die Verarbeitung zum Sammeln der Betriebsbefehlsdaten und zum Vereinigen
der gesammelten Betriebsbefehlsdaten, die von der Simulationsvorrichtung 1 (siehe 1),
der Simulationsvorrichtung 11 (siehe 2)
oder der ersten Simulationsvorrichtung 21 (siehe 3)
durchgeführt werden
soll. 5 zeigt die Verarbeitung der Simulation, indem
die Bilder dreidimensionaler Modelle der Maschinen durch Animation
bewegt werden, die von der Simulationsvorrichtung 1 (siehe 1),
der Simulationsvorrichtung 11 (siehe 2)
oder der zweiten Simulationsvorrichtung 21 (siehe 3)
durchgeführt
werden soll.
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Zunächst wird
eine Kommunikation zwischen der Simulationsvorrichtung und der Informationsverarbeitungsvorrichtung
(d.h. der Steuerung der Maschine, dem Steuersimulator, dem arithmetischen Verarbeitungsabschnitt)
ermöglicht,
damit das Betriebsprogramm der Maschine ausgeführt werden kann, die das System
ausmacht, so dass die Betriebsbefehlsdaten erhalten werden (Schritt
A1). Bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform
kann dieser Schritt weggelassen werden und muss nicht notwendigerweise
durchgeführt
werden, weil die Simulationsvorrichtung 1 als Informationsverarbeitungsvorrichtung
dient. Bei der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform
umfassen die Informationsverarbeitungsvorrichtungen die Steuerungen 12, den
Steuersimulator 13 und den arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 6,
die in der Simulationsvorrichtung 1 bereitgestellt werden.
Bei der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform
umfassen die Informationsverarbeitungsvorrichtungen die Steuerungen 23, den
Steuersimulator 24 und die Simulationsvorrichtungen 21 und 22.
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Dann
wird das Betriebsprogramm für
eine Maschine, die das System ausmacht, zur Informationsverarbeitungsvorrichtung
gesendet (Schritt A2) und gibt Befehle zur Ausführung der Betriebsprogramme
an die Informationsverarbeitungsvorrichtungen aus (Schritt A3).
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung führt das Betriebsprogramm durch
und gewinnt so Betriebsbefehlsdaten, einschließlich Positionsinformation
und Steuerinformation, und sendet die erhaltenen Betriebsbefehlsdaten
mit einem ID-Code, der das Betriebsprogramm (und zudem die Maschine,
die durch das Betriebsprogramm gesteuert werden soll) identifiziert,
sowie Information über die
verstreichende Zeit vom Beginn der Ausführung des Betriebsprogramms
an die Simulationsvorrichtung.
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Die
Simulationsvorrichtung empfängt
die Betriebsbefehlsdaten mit dem ID-Code und der Information über die
verstreichende Zeit (Schritt A4) und speichert die Positionsinformation
und die Steuerinformation in der Reihenfolge der verstreichenden
Zeit als historische Information (Schritt A5). Ein Beispiel für die historische
Information ist in 6 gezeigt, in der Arbeitsschritte
von drei Robotern A, B und C simuliert werden, die ein Robotersystem
bilden. Je nach dem ID-Code werden die Information über die verstreichende
Zeit T1, T2 und T3, die von den Steuerungen der jeweiligen Maschinen
empfangen werden, die Positionsinformation (Positionsdaten der Achsen
J1-J6 der jeweiligen Roboter bei diesem Beispiel) und die Steuerinformation
(bei diesem Beispiel nicht gezeigt) als historische Information 31a, 31b und 31c gespeichert.
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Die
Verarbeitung von Schritt S4 nach Schritt S6 wird wiederholt ausgeführt, bis
von der Informationsverarbeitungsvorrichtung, an die das Betriebsprogramm
gesendet wurde, ein Signal empfangen wird, das die Beendigung des
Betriebsprogramms anzeigt.
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Wird
ermittelt, dass die Ausführung
des Betriebsprogramms im Schritt A6 beendet ist, geht das Verfahren
zum Schritt A7. Es wird ermittelt, ob das Senden und die Ausführung des
Betriebsprogramms für
alle Maschinen beendet ist, die das System ausmachen (Schritt A7).
Ist es nicht beendet, geht das Verfahren zum Schritt A1 zurück und sendet
das verbleibende Betriebsprogramm an die zugehörige Informationsverarbeitungsvorrichtung,
so dass diese die oben beschriebene Verarbeitung zum Erhalten der
historischen Information über
die restliche Maschine durchführt
und die historische Information 31a, 31b und 31c erhalten
wird, wie in 6 gezeigt.
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So
werden die Positionsinformation und die Steuerinformation, die mittels
Durchführen
des Betriebsprogramms für
alle Maschinen in dem System erhalten werden, mit der zugehörigen Information über die
verstreichende Zeit erhalten. Dann wird die erhaltene historische
Information über
die Maschinen auf Basis der jeweiligen Information über die
verstreichende Zeit für
die simultanen Arbeitsschritte der Maschinen umgeordnet und vereinigt
(Schritt A8).
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7 zeigt
ein Beispiel für
eine vereinigte historische Information, die durch Vereinigen der
jeweiligen historischen Information 31a, 31b und 31c für die drei
in 6 gezeigten Roboter erhalten wird. Zum Zeitpunkt
T0, an dem das Betriebsprogramm startet, haben alle drei Roboter
A, B und C die historische Information über die Positionsinformation.
Die Positionsinformation über
die drei Roboter A, B und C wird für den Zeitpunkt T0 gespeichert.
Zum Zeitpunkt T1 haben die Roboter A und B die historische Information,
und somit wird die Positionsinformation über die Roboter A und B zum
Zeitpunkt T1 in der gemeinsamen zeitlichen Abfolge gespeichert.
Zum Zeitpunkt T2 haben die Roboter A und C die historische Positionsinformation,
und somit werden diese Positionsdaten für den Zeitpunkt T2 gespeichert.
Anschließend
werden die historischen Daten über
die drei Roboter umgeordnet und zu jeder verstreichenden Zeit in
der gemeinsamen zeitlichen Ab folge gespeichert. So werden die historischen
Daten über
die Roboter, die das Robotersystem ausmachen, in der Reihenfolge
der verstreichenden Zeit vom Start der simultanen Arbeitsschritte
der Maschinen vereinigt. Beinhaltet die historische Information
einen Interlockverarbeitungsbefehl, wird dieser mit der zu vereinigenden
Positionsinformation gespeichert.
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Die
Information über
die verstreichende Zeit kann Zeitinformation bei der Ausführung des
Betriebsprogramms oder verstreichende Zeit vom Beginn der Ausführung des
Betriebsprogramms sein. Information in einem Zähler, der die Ausführungsschritte des
Betriebsprogramms in der Informationsverarbeitungsvorrichtung zählt, kann
als Zeitinformation bei der Ausführung
des Betriebsprogramms und als verstreichende Zeit vom Beginn der
Ausführung
des Betriebsprogramms verwendet werden. Wird die verstreichende
Zeit vom Beginn des Betriebsprogramms von der Informationsverarbeitungsvorrichtung
an die Simulationsvorrichtung gesendet, werden die Betriebsbefehlsdaten
der Maschinen so umgeordnet, dass sie auf Basis der verstreichenden
Zeit vom Start der simultanen Arbeitsschritte der Maschinen vereinigt
werden. Wird die Zeitinformation bei den jeweiligen Betriebsbefehlsdaten
von der Informationsverarbeitungsvorrichtung an die Simulationsvorrichtung gesendet,
wird die Zeitinformation beim Start des Betriebs von der jeweiligen
Zeitinformation bei den jeweiligen Betriebsbefehlsdaten subtrahiert.
So wird die verstreichende Zeit vom Beginn des Betriebs erhalten,
und die Betriebsbefehlsdaten der Maschinen werden so umgeordnet,
dass sie auf Basis der erhaltenen verstreichenden Zeit vom Beginn
der gleichzeitigen Arbeitsschritte vereinigt werden.
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5 zeigt
eine Verarbeitung zur Durchführung
einer Simulation von dem Betrieb des Maschinensystems auf Basis
der so erhaltenen vereinigten Betriebsbefehlsdaten. Die Verarbeitung
zur Durchführung
der Simulation wird von der Simulationsvorrichtung 1 bei
der ersten Ausführungsform,
der Simulationsvorrichtung 11 bei der zweiten Ausführungsform
und der zweiten Simulationsvorrichtung 22 bei der dritten
Ausführungsform
ausgeführt.
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Die
Bilder dreidimensionaler Modelle der Maschinen werden an jeweiligen
zuvor festgelegten Positionen auf dem Schirm der Anzeigenvorrichtung 3 angeordnet
(B1). Die Positionsinformation über
die Maschinen zum Startzeitpunkt T0 der Arbeitsschritte in den vereinigten
Befehlsdaten wird gelesen. Die Bilder von dreidimensionalen Modellen
der Maschinen werden an die jeweiligen Positionen bewegt, die durch
die Positionsinformation der Maschinen zum Startzeitpunkt T0 ermittelt
werden (Schritt B2).
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Es
wird ermittelt, ob ein Simulationsstartbefehl ausgegeben wird oder
nicht (Schritt B3) und gewartet, bis das Simulationsstartsignal
ausgegeben wird. Es wird ermittelt, dass der Simulationsstartbefehl
ausgegeben wird, die Positionsinformation der jeweiligen Maschinen
wird aus den vereinigten Betriebsbefehlsdaten in der Reihenfolge
der verstreichenden Zeit vom simultanen Betriebsstart an gelesen
(Schritt B4), und die Bilder der dreidimensionalen Modelle der Maschinen
werden an die jeweiligen Positionen bewegt, die anhand der gelesenen
Positionsinformation ermittelt werden, so dass die Arbeitsschritte
der Maschinen simuliert werden (Schritt B5). Die Steuerinformation,
wie Interlocksignale, wird durch Codes oder Signale angezeigt, die
den Inhalt der Steuerinformation anzeigen. Die Verarbeitung der
Schritte B4 und B5 wird wiederholt ausgeführt, bis im Schritt B6 ermittelt
wird, dass die Simulation der Maschinen auf Basis der sämtlichen
vereinigten Betriebsbefehlsdaten beendet ist, so dass der Betrieb
der Maschinen in dem System simuliert wird.
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Bei
der dritten Ausführungsform
erfolgt die Verarbeitung zur Korrektur und Vereinigung der Betriebsbefehlsdaten
durch die erste Simulationsvorrichtung 22. Die Verarbeitung
zum Anzeigen der Bilder von den dreidimensionalen Modellen der Maschinen
durch Animation wird von der zweiten Simulationsvorrichtung 21 ausgeführt. Bei
der ersten und zweiten Ausführungsform
führen
die gleiche Simulationsvorrichtung 1 und die gleiche Simulationsvorrichtung 11 die
Verarbeitung durch; das Verfahren kann von Schritt A8 in 4 zum
Schritt B1 in 5 übergehen.
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Bei
der zweiten und dritten Ausführungsform wird
ein Betriebsprogramm von der Simulationsvorrichtung zur Informationsverarbeitungseinrichtung gesendet,
die arithmetische Verarbeitungsfunktion besitzt, so dass sie die
Betriebsbefehlsdaten der Positionsinformation durch Verarbeiten
des Betriebsprogramms der Maschine erhält. Das Betriebsprogramm wird
nicht notwendigerweise von der Simulationsvorrichtung zur Informationsverarbeitungsvorrichtung
gesendet. Das Betriebsprogramm kann in die Steuerung der Maschine
oder den Betriebssimulator eingegeben werden. Die Positionsinformation, d.h.
die Betriebsbefehlsdaten, die mittels Ausführen des Betriebsprogramms
erhalten werden, kann mit Information über die verstreichende Zeit
an die Simulationsvorrichtung gesendet werden, die dann die Positionsinformation über alle
Maschinen, die das System bilden, mit der jeweiligen Information über die verstreichende
Zeit sammelt.
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Den
Ausführungsformen
zufolge werden die Arbeitsschritte von Maschinen je nach den jeweiligen Betriebsprogrammen
durch eine arithmetische Verarbeitungseinheit oder eine Mehrzahl
an arithmetischen Verarbeitungseinheiten analysiert, so dass die Positionsinformation
der Maschinen mit zugehöriger Information über die
verstreichende Zeit erhalten wird. So wird die Positionsinformation
aller Maschinen, die das System ausmachen, gesammelt und in der
Reihenfolge der verstreichenden Zeit von simultanen Ar beitsschritten
der Maschinen vereinigt. Die Arbeitsschritte der Maschine werden
simuliert, indem modellierte Bilder der Maschinen je nach der verstreichenden
Zeit vom Start der simultanen Arbeitsschritte an bewegt werden.
Somit ist es nicht notwendig, dass eine arithmetische Verarbeitungseinheit
die Betriebsprogramme für
die Maschinen ausführt,
damit die Betriebsdaten der Maschinen, die das System ausmachen,
gleichzeitig erhalten werden. Eine teure Informationsverarbeitungsvorrichtung
ist daher nicht erforderlich, damit die Simulationsvorrichtung zu niedrigen
Kosten bereitgestellt wird.
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Wird
ferner dem System eine neue Maschine hinzugefügt, kann die Simulation der
Arbeitsschritte von allen Maschinen, die das System bilden, durchgeführt werden,
indem die Positionsinformation der neu hinzugefügten Maschine mit der Information über die
verstreichende Zeit erhalten wird. Wird eine der Maschinen ausgetauscht,
die das System ausmachen, kann die Simulation der Arbeitsschritte
des modifizierten Systems durchgeführt werden, indem die Positionsinformation
der ausgetauschten Maschine erhalten wird. So wird eine Modifikation
des Systems leicht bewältigt.