JP2019067153A - 演算装置、工作システム、演算方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ロボットと工作機械との干渉を防止する演算装置、工作システム、演算方法及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】演算装置は、工作機械の動作、並びに前記工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットの動作を演算する。演算装置は、前記工作機械のテーブルに配置したワークの位置を含むパラメータを設定する設定部と、該設定部にて設定したパラメータに基づいて、前記工作機械内における前記ロボットの移動領域を演算する演算部と、該演算部にて演算した前記移動領域、及び予め定めた前記ロボットの移動を禁止する移動禁止領域が重畳するか否か判定する判定部と、該判定部にて前記移動領域及び移動禁止領域が重畳すると判定した場合、重畳を報知する報知部とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、工作機械及びワークの搬入及び搬出を行うロボットの動作を演算する演算装置、該演算装置を含む工作システム、演算方法及びコンピュータプログラムに関する。

特許文献１は、工作機械と、該工作機械に対し、ワークの搬入及び搬出を行うロボットと、数値制御装置とを開示する。ロボットがワークの搬入及び搬出を行うので、作業者は工作機械内に侵入する必要が無い。作業者が工作機械に侵入する場合に比べて、特許文献１の工作機械の安全性は高い。

特開平１−１３３１１１号公報

工作機械は、ワークを保持するテーブル及び工具マガジンを駆動する。また工作機械内には、冷却液を供給する配管が配置してある。配管の位置及び工具マガジンの寸法は、工作機械の機種によって異なる。工具及びワークの寸法は作業毎に異なる。ロボットの移動経路を設定する場合、作業者は、配管の位置、工具マガジンの寸法、工具又はワークの寸法を考慮する。しかし、作業者の考慮が不十分な場合、ロボットがワーク、工具又は配管に干渉する。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ロボットと工作機械との干渉を防止する演算装置、工作システム、演算方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る演算装置は、工作機械の動作、並びに前記工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットの動作を演算する演算装置において、前記工作機械のテーブルに配置したワークの位置を含むパラメータを設定する設定部と、該設定部にて設定したパラメータに基づいて、前記工作機械内における前記ロボットの移動領域を演算する演算部と、該演算部にて演算した前記移動領域、及び予め定めた前記ロボットの移動を禁止する移動禁止領域が重畳するか否か判定する判定部と、該判定部にて前記移動領域及び移動禁止領域が重畳すると判定した場合、重畳を報知する報知部とを備えることを特徴とする。

本発明においては、ワークの位置を含むパラメータに基づいて、工作機械内におけるロボットの移動領域を演算する。移動領域と移動禁止領域とが重畳する場合、即ちロボットが工作機械に干渉する場合、その旨、報知する。

本発明に係る演算装置は、前記報知部は、画像を表示する表示部を備え、前記表示部に、前記移動領域及び移動禁止領域の重畳部分を表示することを特徴とする。

本発明においては、移動領域と移動禁止領域との重畳部分を表示部に表示する。作業者は、重畳部分を示す画像を視認し、直感的に干渉領域を認識することができる。

本発明に係る演算装置は、前記演算部は、前記パラメータに基づいて、前記テーブルに配置したワークから離れた第一位置と、前記テーブルに配置したワークに接近した第二位置とを演算し、演算した前記第一位置及び第二位置に基づいて、前記移動領域を演算することを特徴とする。

本発明においては、第一位置及び第二位置に基づいて、移動領域を演算する。

本発明に係る工作システムは、工作機械と、該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットと、前述したいずれかの演算装置とを備え、前記演算装置は、前記工作機械及びロボットの制御を並行して実行することを特徴とする。

本発明においては、工作機械及びロボットの制御を並行して実行し、サイクルタイムの短縮を図る。

本発明に係る演算方法は、工作機械の動作、並びに前記工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットの動作を演算する演算方法において、前記工作機械のテーブルに配置するワークの位置を含むパラメータを設定し、設定したパラメータに基づいて、前記工作機械内における前記ロボットの移動領域を演算し、演算した前記移動領域、及び予め定めた前記ロボットの移動を禁止する移動禁止領域が重畳するか否か判定し、前記移動領域及び移動禁止領域が重畳すると判定した場合、重畳を報知することを特徴とする。

本発明においては、ワークの位置を含むパラメータに基づいて、工作機械内におけるロボットの移動領域を演算する。移動領域と移動禁止領域とが重畳する場合、即ちロボットが工作機械に干渉する場合、その旨、報知する。

本発明に係るコンピュータプログラムは、工作機械の動作、並びに前記工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットの動作を演算する演算装置で実行可能なコンピュータプログラムであって、前記工作機械のテーブルに配置するワークの位置を含むパラメータを設定し、設定したパラメータに基づいて、前記工作機械内における前記ロボットの移動領域を演算し、演算した前記移動領域、及び予め定めた前記ロボットの移動を禁止する移動禁止領域が重畳するか否か判定し、前記移動領域及び移動禁止領域が重畳すると判定した場合、重畳を報知する処理を実行させることを特徴とする。

本発明においては、ワークの位置を含むパラメータに基づいて、工作機械内におけるロボットの移動領域を演算する。移動領域と移動禁止領域とが重畳する場合、即ちロボットが工作機械に干渉する場合、その旨、報知する。

本発明に係る演算装置、工作システム、演算方法及びコンピュータプログラムにあっては、ワークの位置を含むパラメータに基づいて、工作機械内におけるロボットの移動領域を演算する。移動領域と移動禁止領域とが重畳する場合、即ちロボットが工作機械に干渉する場合、その旨、報知する。報知後、干渉を回避する為に、作業者はパラメータを変更することができる。ロボットを実際に駆動する前に、移動領域と移動禁止領域の重畳の有無を確認し、ロボットと工作機械の干渉を防止することができる。

工作システムを略示する斜視図である。 工作システムを略示する正面断面図である。 ロボットを略示する部分拡大斜視図である。 ロボットを略示する部分拡大右側面図である。 制御装置の構成を略示するブロック図である。 制御装置による干渉確認処理を説明するフローチャートである。 表示部に表示する移動領域及び移動禁止領域の一例を示す図である。 制御装置及びロボット制御装置によるワークの交換処理を説明するフローチャートである。 制御装置及びロボット制御装置によるワークの交換処理を説明するフローチャートである。 ワークの交換処理におけるロボットの動作を説明する正面断面図である。 ワークの交換処理におけるロボットの動作を説明する正面断面図である。 ワークの交換処理におけるロボットの動作を説明する正面断面図である。 ワークの交換処理におけるロボットの動作を説明する正面断面図である。 ワークの交換処理におけるロボットの動作を説明する正面断面図である。 ワークの交換処理におけるロボットの動作を説明する正面断面図である。 ワーク１交換処理におけるロボットの動作を説明する斜視図である。

以下本発明を実施の形態に係る工作システムを示す図面に基づいて、説明する。図１は、工作システムを略示する斜視図、図２は、工作システムを略示する正面断面図である。以下の説明では、図の上下前後左右を使用する。

図１及び図２に示す如く、工作システムは、工作機械１及びロボット２０を備える。工作機械１は、基台２と、該基台２に設けた立柱３とを備える。立柱３は主軸ヘッド（図示略）を上下動可能に支持する。主軸ヘッドは、上下方向を回転軸方向とした主軸４を回転可能に支持する。主軸ヘッドの上端に主軸モータ５が設けてある。

立柱３はタレット型の工具マガジン６を支持する。工具マガジン６は主軸ヘッドの前側に配置してある。工具マガジン６の周囲に複数の工具７が保持してある。主軸ヘッドの上下動によって、主軸４に対する工具７の取付及び取り外しを行う。主軸４の下方に左右方向及び前後方向に移動可能なテーブル１５が配置してある。テーブル１５は治具１５ａを備える。治具１５ａはワーク１６の保持及び保持の解除を行う。

工作機械１の前側、後側、右側及び左側をカバー８が覆う。カバー８の前面に扉９が設けてある。扉９の右側に、作業者の操作を受け付ける操作部１１及び画像を表示する表示部１２が設けてある。カバー８の後側に制御装置１０が設けてある。制御装置１０、操作部１１及び表示部１２は演算装置を構成する。カバー８の右面に側面扉１３が設けてある。

図３は、ロボット２０を略示する部分拡大斜視図、図４は、ロボット２０を略示する部分拡大右側面図である。側面扉１３の右側にロボット２０は配置してある。ロボット２０は、支持部３０、第一アーム３１、第二アーム３２及びハンド３３を備える。

支持部３０の上端部に、第一減速機３１ａが設けてある。第一減速機３１ａは第一モータ（図示略）に連結する。第一減速機３１ａの出力軸は前後方向を回転軸方向とし、後方に突出する。第一アーム３１は第一減速機３１ａの後側に位置する。第一減速機３１ａの出力軸に第一アーム３１の一端部が連結する。第一アーム３１の他端部の後側に、第二減速機３２ａが設けてある。第二減速機３２ａは第二モータ（図示略）に連結する。第二減速機３２ａの出力軸は前後方向を回転軸方向とし、後方に突出する。第二減速機３２ａの出力軸に第二アーム３２の一端部が連結する。第一モータの駆動によって、第一アーム３１は第一減速機３１ａの回転軸回りに回転し、第二モータの駆動によって、第二アーム３２は第二減速機３２ａの回転軸回りに回転する。

第二アーム３２の他端部に第三減速機３３ａが設けてある。第三減速機３３ａは第三モータ（図示略）に連結する。第三減速機３３ａの出力軸は前後方向を回転軸方向とし、後方に突出する。第三減速機３３ａの出力軸にハンド３３は連結する。ハンド３３は、正面視Ｌ形の回転板３４と、二つの把持部３５とを備える。回転板３４の各端部に把持部３５が配置してある。把持部３５は、対向する二つの板部を有する。一方の板部は回転板３４に固定してあり、他方の板部は、一方の板部に対して接近及び離隔可能に、回転板３４に設けてある。他方の板部が一方の板部に接近し、ワーク１６を把持する。他方の板部が一方の板部から離隔し、ワーク１６を離す。

ロボット２０は機械前後方向に駆動するサドル４１を持った駆動系４０を備える。駆動系４０は支持部３０を支持する。基台２は、駆動系４０に連結し、駆動系４０を支持する。駆動系４０はリニアガイド及びボールねじ（図示略）を有し、ロボット２０が前後方向に直動するよう構成してある。またボールねじにカップリングを介して第四モータ（図示略）が設けてある。

第一減速機３１ａの上側にエアシリンダ５０が設けてある。エアシリンダ５０は、側面扉１３とロボット２０を連結する。この連結によりロボット２０の前方向への駆動により側面扉１３が開かれ、工作機械内へ第一アーム３１、第二アーム３２、ハンド３３を侵入させることが可能になる。またロボット２０の後方向への駆動により側面扉１３が閉じる。エアシリンダ５０の進退を確認するセンサ及びロボット２０側に設けてあり、側面扉１３の凸部を確認するセンサ、即ち側面扉１３の前後位置を確認するセンサは、ロボット２０とエアシリンダ５０の連結を監視する。これらのセンサによって、扉開閉指令においてロボット２０とエアシリンダ５０の締結不良が起きた際に直ちにロボット２０の動作を停止できる。

図２に示すＸ軸及びＺ軸は、工作機械１の座標軸である。Ｘ軸及びＺ軸は互いに直交する。Ｙ軸はＸ軸及びＺ軸に直交する。以下、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の交点を機械原点Ｏという。機械原点ＯのＺ軸位置は、例えば主軸４の原点位置である。

図２及び図４に示すＡ軸、Ｂ軸及びＣ軸は、ロボット２０の座標軸である。Ａ軸、Ｂ軸及びＣ軸は互いに直交する。Ａ軸はＸ軸に平行であり、Ｂ軸はＹ軸に平行であり、Ｃ軸はＺ軸に平行である。以下、Ａ軸、Ｂ軸及びＣ軸の交点をロボット２０原点Ｏｒという。ロボット２０原点Ｏｒは、例えば第一減速機３１ａの回転軸上に位置し、Ｂ軸と第一減速機３１ａの回転軸は一致する。

図４に示すＪ軸３９は、第三減速機３３ａの回転軸である。Ｊ軸３９上であって且つ第三減速機３３ａの後端にアーム原点Ｏａが設定してある。図２に示すＴ０は、アーム原点Ｏａが位置する初期位置である。初期位置Ｔ０は予め記憶部１０ｂ（図５参照）に記憶してある。Ｔ１は、テーブル１５に配置したワーク１６から離れており、アーム原点Ｏａが位置すべき第一位置である。Ｔ２は、テーブル１５に配置したワーク１６に接近しており、アーム原点Ｏａが位置すべき第二位置である。

第一位置Ｔ１のＸＹＺ座標系の座標は、以下のように演算する。テーブル１５上に配置したワーク１６の上面の位置を（Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗ）とする。またハンド３３のＸ方向寸法をＸｈａｎｄ、Ｙ方向寸法をＹｈａｎｄ、Ｚ方向寸法をＺｈａｎｄとする。ハンド３３のＸ、Ｙ、Ｚ方向寸法は、Ｊ軸３９をＹ方向とする。またハンド３３を第一位置Ｔ１に移動した場合におけるテーブル１５からハンド３３下端までの距離を退避高さＺｂｈとする（図１２参照）。第一位置Ｔ１のＸＹＺ座標は、（Ｘｗ−Ｘｈａｎｄ、Ｙｗ−Ｙｈａｎｄ、Ｚｗ＋Ｚｂｈ−Ｚｈａｎｄ）となる。

一方、第一位置Ｔ１のＡＢＣ座標系の座標は、以下のように演算する。ロボット２０原点Ｏｒから見た機械原点Ｏの座標を（Ｘｒｏｂｏ、Ｙｒｏｂｏ、Ｚｒｏｂｏ）とすると、第一位置Ｔ１のＡＢＣ座標系の座標は、（−Ｘｒｏｂｏ＋（Ｘｗ−Ｘｈａｎｄ）、−Ｙｒｏｂｏ＋（Ｙｗ−Ｙｈａｎｄ）、−Ｚｒｏｂｏ＋（Ｚｗ＋Ｚｂｈ−Ｚｈａｎｄ））となる。

第二位置Ｔ２のＸＹＺ座標系の座標は、（Ｘｗ−Ｘｈａｎｄ、Ｙｗ−Ｙｈａｎｄ、Ｚｗ−Ｚｈａｎｄ）となる。一方、第二位置Ｔ２のＡＢＣ座標系の座標は、（−Ｘｒｏｂｏ＋（Ｘｗ−Ｘｈａｎｄ）、−Ｙｒｏｂｏ＋（Ｙｗ−Ｙｈａｎｄ）、−Ｚｒｏｂｏ＋（Ｚｗ−Ｚｈａｎｄ））となる。

図５は、制御装置１０の構成を略示するブロック図である。制御装置１０は、ＣＰＵ１０ａ、記憶部１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃを備える。記憶部１０ｂは書き換え可能なメモリであり、例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等である。記憶部１０ｂはワーク１６を加工する加工プログラム、ワーク１６の交換を行う交換プログラム、各プログラムの実行に必要なパラメータ、移動禁止領域、初期位置Ｔ０等を記憶する。制御装置１０は記憶部１０ｂに記憶したプログラムに基づいて、工作機械１及びロボット２０を制御する。制御装置１０はプログラムを格納したＲＯＭを備えていてもよい。

操作部１１からの信号は制御装置１０に入力する。制御装置１０は表示部１２に表示信号を出力する。制御装置１０とロボット制御装置２１との間で信号は入出力する。ロボット制御装置２１は、第一モータ〜第四モータ及びハンド３３の駆動を制御する。ロボット制御装置２１はエアシリンダ５０に連結信号を出力する。ロボット２０と側面扉１３がエアシリンダ５０により連結した後、第四モータの駆動によりロボット２０の前後移動を実行し、側面扉１３の開閉動作を行う。制御装置１０は、治具１５ａに保持信号又は保持解除信号を出力する。制御装置１０は、テーブル１５に移動信号を出力する。制御装置１０、表示部１２、操作部１１及びロボット制御装置２１は、演算装置を構成する。制御装置１０及びロボット制御装置２１は一つの装置を構成してもよい。

図６は、制御装置１０による干渉確認処理を説明するフローチャート、図７は、表示部１２に表示する移動領域Ｓ１及び移動禁止領域Ｓ２の一例を示す図である。

ＣＰＵ１０ａは、パラメータの設定が完了したか否か判定する（ステップＳ１）。作業者は工作システムの運転を行う前に、操作部１１を操作し、テーブル１５に配置したワーク１６の位置、テーブル１５の移動量、ハンド３３の寸法、退避高さＺｂｈ（図１２参照）、ロボット２０原点Ｏｒから見た機械原点の座標等を、パラメータとして入力する。

パラメータの設定が完了していない場合、ＣＰＵ１０ａはステップＳ１に処理を戻す（ステップＳ１：ＮＯ）。パラメータの設定が完了した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０ａは、入力したパラメータに基づいて、第一位置Ｔ１及び第二位置Ｔ２を演算し、演算した第一位置Ｔ１及び第二位置Ｔ２等に基づいて、ロボット２０の移動領域Ｓ１を演算する。移動領域Ｓ１の演算には、前記パラメータに加えて、工具７の径、工具７の長さ、工具マガジン６における工具７の位置、工具マガジン６の直径、工作機械１の機種等の情報を使用する。工作機械１の機種によって、工作機械１に対するロボット２０の位置が異なる。工具７の径、工具７の長さ、工具マガジン６における工具７の位置、工具マガジン６の直径、工作機械１の機種等の情報は予め記憶部１０ｂに記憶してある。

演算した移動領域Ｓ１及び、ロボット２０の移動を禁止する移動禁止領域Ｓ２が重畳するか否か、即ちロボット２０がカバー８内に入った場合、工作機械１に干渉するか否か判定する（ステップＳ２）。移動禁止領域Ｓ２は、例えば配管１４の周囲の領域、工具７の周囲の領域である。移動禁止領域Ｓ２は、予め記憶部１０ｂに記憶してある。

図７のハッチングに示すように、移動領域Ｓ１と移動禁止領域Ｓ２が重畳する場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０ａは、干渉が発生する旨、報知する（ステップＳ３）。例えば、表示部１２に干渉が発生する旨、表示し、図７に示すように、移動領域と移動禁止領域との重畳部分を表示する。ＣＰＵ１０ａはステップＳ１に処理を戻す。作業者は、干渉を避ける為に、パラメータを変更することができる。移動領域と移動禁止領域が重畳しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ＣＰＵ１０ａは処理を終了する。

ロボット２０と工作機械１の干渉が発生しないことを確認した後、制御装置１０はワーク１６の加工処理を実行し、加工処理の実行後、ワーク１６の交換処理を実行する。制御装置１０は、ロボット制御装置２１と共にワーク１６の交換処理を実行する。ロボット制御装置２１は、ＸＹＺ座標系の座標をＡＢＣ座標系の座標に変換して使用する。

図８及び図９は、制御装置１０及びロボット制御装置２１によるワーク１６の交換処理を説明するフローチャート、図１０〜図１５は、ワーク１６の交換処理におけるロボット２０の動作を説明する正面断面図、図１６は、ワーク１６の交換処理におけるロボット２０の動作を説明する斜視図である。図８及び図９において、制御装置１０による処理を左側に記載し、ロボット制御装置２１による処理を右側に記載している。

制御装置１０は、ワーク１６の加工が完了したことを示す信号が入力したか否か判定する（ステップＳ１１）。ワーク１６の加工が完了したことを示す信号が入力してない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１１に処理を戻す。ワーク１６の加工が完了したことを示す信号が入力した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０ａは、加工完了信号をロボット制御装置２１に出力し（ステップＳ１２）、テーブル１５に移動信号を出力する（ステップＳ１３）。図１０に示す如く、加工済みのワーク１６を保持したテーブル１５は、側面扉１３に向けて移動する。ＣＰＵ１０ａは、ワーク１６の保持を解除する信号を治具１５ａに出力する（ステップＳ１４）。治具１５ａは、加工済みワーク１６の保持を解除する。ＣＰＵ１０ａは、工作機械１において、ワーク１６を交換する準備が完了したことを示す機械準備完了信号をロボット制御装置２１に出力する（ステップＳ１５）。

ロボット制御装置２１による処理を説明する。ロボット制御装置２１は、制御装置１０から加工完了信号を入力したか否かを判定する（ステップＳ２１）。即ち、ステップＳ１２において、制御装置１０が加工完了信号を出力したか否かを判定する。加工完了信号を入力していない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、ステップＳ２１に処理を戻す。加工完了信号を入力した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ロボット制御装置２１は、エアシリンダ５０に連結信号を出力し、第四モータに回転信号を出力して扉を開く（ステップＳ２２）。ロボット２０は側面扉１３に連結した状態で前方に移動し、扉を開く。ロボット制御装置２１は、第一モータ及び第二モータに回転信号を出力し、ハンド３３を第一位置Ｔ１に移動する（ステップＳ２３）。図１０に示す如く、第一アーム３１及び第二アーム３２は回転し、カバー８の内側に入り、空の把持部３５は、加工済みのワーク１６の上方に位置する。

ロボット制御装置２１は、制御装置１０から、機械準備完了信号を入力したか否か判定する（ステップＳ２４）。即ち、ステップＳ１５において、制御装置１０が機械準備完了信号を出力したか否か判定する。機械準備完了信号を入力していない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、ロボット制御装置２１は、ステップＳ２４に処理を戻す。機械準備完了信号を入力している場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、第一モータ及び第二モータに回転信号を出力し、ハンド３３を第二位置Ｔ２に移動し（ステップＳ２５）、ハンド３３に把持信号を出力する（ステップＳ２６）。図１１に示す如く、第一アーム３１及び第二アーム３２は回転し、空の把持部３５は下方に移動し、加工済みのワーク１６を把持する。

ロボット制御装置２１は、第一モータ及び第二モータに回転信号を出力し、ハンド３３を第一位置Ｔ１に移動する（ステップＳ２７）。図１２に示す如く、加工済みのワーク１６を把持したハンド３３は上方へ移動する。図１２において、テーブル１５からハンド３３下端までの距離は、ワーク１６をテーブル１５から退避する為の退避高さＺｂｈである。

ロボット制御装置２１は、第三モータに回転信号を出力し、ハンド３３を回転する（ステップＳ２８）。図１３に示す如く、ハンド３３は回転し、未加工のワーク１６を把持した把持部３５をテーブル１５の上方に配置する。ロボット制御装置２１は、ハンド３３を第二位置Ｔ２に配置し（ステップＳ２９）、未加工のワーク１６を把持した把持部３５に把持解除信号を出力し、未加工のワーク１６をテーブル１５に配置する（ステップＳ３０）。図１４に示す如く、ハンド３３は下降し、把持部３５は未加工のワーク１６を離し、テーブル１５に置く。ロボット制御装置２１は、第一モータ及び第二モータに回転信号を出力し、ハンド３３を第一位置Ｔ１に移動する（ステップＳ３１）。図１５に示す如く、空のハンド３３は上方に移動する。

ロボット制御装置２１は、未加工のワーク１６を加工する為の準備が完了したことを示すワーク準備完了信号を制御装置１０に出力し（ステップＳ３２）、第一モータ及び第二モータに回転信号を出力し、ハンド３３を初期位置Ｔ０に移動する（ステップＳ３３）。図１６に示す如く、第一アーム３１及び第二アーム３２はカバー８から出る。ロボット制御装置２１は、エアシリンダ５０に連結解除信号を出力し、第四モータに回転信号を出力して側面扉１３を閉じる（ステップＳ３４）。ロボット２０は側面扉１３に連結した状態で後方に移動する。図１に示す如く、側面扉１３は閉まる。ロボット制御装置２１は、ロボット２０の動作が完了したことを示すロボット２０動作完了信号を出力し（ステップＳ３５）、処理を終了する。

制御装置１０による処理を説明する。ステップＳ１５において、機械準備完了信号を出力したＣＰＵ１０ａは、ワーク準備完了信号を入力したか否か判定する（ステップＳ１６）。即ち、ステップＳ３２において、ロボット制御装置２１がワーク準備完了信号を出力したか否か判定する。ワーク準備完了信号を入力していない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０ａはステップＳ１６に処理を戻す。ワーク準備完了信号を入力した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０ａは治具１５ａに保持信号を出力し、ワーク１６を保持する（ステップＳ１７、図１５参照）。ＣＰＵ１０ａはテーブル１５に移動信号を出力する（ステップＳ１８）。未加工のワーク１６を保持したテーブル１５は、主軸４の下方に向けて移動する。ＣＰＵ１０ａは、ロボット２０動作完了信号が入力したか否か判定する（ステップＳ１９）。ロボット２０動作完了信号が入力していない場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、ステップＳ１９に処理を戻す。ロボット２０動作完了信号が入力している場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０ａは処理を終了する。制御装置１０は、未加工のワーク１６を加工する処理を実行する。

実施の形態に係る工作システムにあっては、ワーク１６の位置を含むパラメータに基づいて、工作機械１内におけるロボット２０の移動領域を演算する。移動領域と移動禁止領域とが重畳する場合、即ちロボット２０が工作機械１に干渉する場合、その旨、報知する。報知後、干渉を回避する為に、作業者はパラメータを変更することができる。ロボット２０を実際に駆動する前に、移動領域と移動禁止領域の重畳の有無を確認し、ロボット２０と工作機械１の干渉を防止することができる。

また移動領域と移動禁止領域との重畳部分を表示部１２に表示するので、作業者は、重畳部分を示す画像を視認し、直感的に干渉領域を認識することができる。また第一位置及び第二位置に基づいて、移動領域を演算することができる。

また工作機械１の制御装置１０に所定のパラメータを設定するだけで、ロボット制御装置２１は工作機械１の座標系をロボットの座標系に変換し、作業者が特別な設定を行わなくても、制御装置１０はロボット制御装置２１と協働し、工作機械１及びロボット２０の制御を並行して実行する。制御装置１０及びロボット制御装置２１は、ステップＳ１２〜Ｓ１５及びステップＳ２１〜Ｓ２４を並行に実行し、ステップＳ１６〜ステップＳ１９及びステップＳ３２〜Ｓ３５を並行に実行する。そのため、サイクルタイムの短縮を図ることができる。なお工作機械１及びロボット２０の制御を並行して実行しなくてもよい。

実施の形態は、制御装置１０が干渉確認処理を実行するが、外部装置、例えばパーソナルコンピュータにて干渉確認処理を実行し、干渉の有無についてシミュレーションを行ってもよい。

１ 工作機械
１０ 制御装置
１２ 表示部
１３ 側面扉
１３ａ 扉開閉モータ
１５ テーブル
１５ａ 治具
１６ ワーク
２０ ロボット
２１ ロボット制御装置

Claims (6)

1. 工作機械の動作、並びに前記工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットの動作を演算する演算装置において、
   前記工作機械のテーブルに配置したワークの位置を含むパラメータを設定する設定部と、
   該設定部にて設定したパラメータに基づいて、前記工作機械内における前記ロボットの移動領域を演算する演算部と、
   該演算部にて演算した前記移動領域、及び予め定めた前記ロボットの移動を禁止する移動禁止領域が重畳するか否か判定する判定部と、
   該判定部にて前記移動領域及び移動禁止領域が重畳すると判定した場合、重畳を報知する報知部と
   を備えることを特徴とする演算装置。
2. 前記報知部は、画像を表示する表示部を備え、
   前記表示部に、前記移動領域及び移動禁止領域の重畳部分を表示すること
   を特徴とする請求項１に記載の演算装置。
3. 前記演算部は、前記パラメータに基づいて、前記テーブルに配置したワークから離れた第一位置と、前記テーブルに配置したワークに接近した第二位置とを演算し、演算した前記第一位置及び第二位置に基づいて、前記移動領域を演算すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の演算装置。
4. 工作機械と、
   該工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットと、
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の演算装置と
   を備え、
   前記演算装置は、前記工作機械及びロボットの制御を並行して実行すること
   を特徴とする工作システム。
5. 工作機械の動作、並びに前記工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットの動作を演算する演算方法において、
   前記工作機械のテーブルに配置するワークの位置を含むパラメータを設定し、
   設定したパラメータに基づいて、前記工作機械内における前記ロボットの移動領域を演算し、
   演算した前記移動領域、及び予め定めた前記ロボットの移動を禁止する移動禁止領域が重畳するか否か判定し、
   前記移動領域及び移動禁止領域が重畳すると判定した場合、重畳を報知する
   ことを特徴とする演算方法。
6. 工作機械の動作、並びに前記工作機械に対しワークの搬入及び搬出を行うロボットの動作を演算する演算装置で実行可能なコンピュータプログラムであって、
   前記工作機械のテーブルに配置するワークの位置を含むパラメータを設定し、
   設定したパラメータに基づいて、前記工作機械内における前記ロボットの移動領域を演算し、
   演算した前記移動領域、及び予め定めた前記ロボットの移動を禁止する移動禁止領域が重畳するか否か判定し、
   前記移動領域及び移動禁止領域が重畳すると判定した場合、重畳を報知する
   処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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