JP2019209435A - Simulation device, method of controlling simulation device, and program for simulation device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ロボットおよび周辺機器の動作シミュレーションを行うシミュレーション装置、シミュレーション装置の制御方法、およびシミュレーション装置のプログラムに関する。 The present invention relates to a simulation apparatus that performs an operation simulation of a robot and peripheral devices, a control method for the simulation apparatus, and a program for the simulation apparatus.
特許文献1には、分散型環境に存在する複数のオブジェクト間の情報伝達を保証する共通基盤を利用して、シミュレーションを実施するシミュレーションシステムが開示されている。特に、特許文献1においては、シミュレーションに関わる解析の目的に添って取得すべきデータを指定することによって、シミュレーションに不要なデータを取り込まず、シミュレーションに必要なデータのみを取り込む技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1は、取り込むべきデータか否かを判断する際に、静的データであるか、動的データであるかの区別は行っていない。したがって、モーションのシミュレーションを行う場合には、モーションに必要のないデータまで取り込まれてしまう。その結果、シミュレーションシステムにおいては、モーションに必要のないデータを描画することになり、描画処理に対する負荷が大きくなってしまう。
However,
特に、CADデータをそのまま取り込む従来のシミュレーションシステムでは、CADデータが描画のためのデータであるため、モーションには必要のない機械構成の要素を含んでおり、描画処理に対する負荷は大きくなっていた。 In particular, in a conventional simulation system that captures CAD data as it is, since CAD data is data for drawing, it includes elements of a mechanical configuration that are not necessary for motion, and the load on the drawing process is large.
そこで、この発明の課題は、CADデータからモーションに必要な要素を容易に選択することができ、モーションに必要な要素のみを取り込むことのできるシミュレーション装置、シミュレーション装置の制御方法、およびシミュレーション装置のプログラムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a simulation apparatus, a simulation apparatus control method, and a simulation apparatus program capable of easily selecting elements necessary for motion from CAD data and capturing only elements necessary for motion. Is to provide.
上記課題を解決するため、この開示のシミュレーション装置は、
ロボットおよび周辺機器の制御用プログラム、並びに前記ロボットおよび周辺機器のCADデータを利用して、前記ロボットおよび周辺機器の動作シミュレーションを行うシミュレーション装置であって、
前記周辺機器の前記CADデータを入力するCADデータ入力部と、
前記CADデータに基づいて前記周辺機器の画像を表示する表示処理部と、
前記CADデータに含まれる前記周辺機器の構成要素名をツリー構造で表示する構成要素名表示部と、
前記周辺機器における可動部品の可動部品名を表示する可動部品名表示部と、
前記可動部品名と、前記構成要素名または前記周辺機器における部品の画像とを関連付ける操作に基づいて、前記可動部品名に対応する可動部品に、前記構成要素名に対応する前記CADデータ、または前記部品の画像に対応する前記CADデータを割り付けるCADデータ割り付け部と、
前記CADデータ割り付け部により割り付けられた前記CADデータを、動作シミュレーション用のデータとして取り込む取込部と
を備える。
In order to solve the above-described problem, the simulation device of this disclosure is
A simulation apparatus that performs an operation simulation of the robot and peripheral devices using a program for controlling the robot and peripheral devices and CAD data of the robot and peripheral devices,
A CAD data input unit for inputting the CAD data of the peripheral device;
A display processing unit for displaying an image of the peripheral device based on the CAD data;
A component name display unit for displaying the component names of the peripheral devices included in the CAD data in a tree structure;
A movable part name display unit for displaying a movable part name of the movable part in the peripheral device;
Based on the operation of associating the movable part name with the component element name or the image of the component in the peripheral device, the CAD data corresponding to the component name is added to the movable part corresponding to the movable part name, or A CAD data assigning unit for assigning the CAD data corresponding to the image of the component;
A capture unit that captures the CAD data allocated by the CAD data allocation unit as data for operation simulation.
上述のシミュレーション装置では、CADデータ入力部により、周辺機器のCADデータが入力されると、表示処理部により、CADデータに基づいて周辺機器の画像が表示される。また、構成要素名表示部により、CADデータに含まれる周辺機器の構成要素名がツリー構造で表示される。一方、周辺機器における可動部品の可動部品名が、可動部品名表示部により表示される。このような表示が行われた状態において、ユーザにより、可動部品名と、構成要素名または周辺機器における部品の画像とを関連付ける操作が行われると、CADデータ割り付け部は、この操作に基づいて、可動部品名に対応する可動部品に、構成要素名に対応する構成要素のCADデータ、または部品の画像に対応するCADデータを割り付ける。また、取込部は、CADデータ割り付け部により割り付けられたCADデータを、動作シミュレーション用のデータとして取り込む。したがって、CADデータをシミュレーションするための設定を、簡単かつ分かりやすく行うことができる。また、ユーザが割り付け操作を行った構成要素名に対応する構成要素のCADデータだけを、シミュレーション用のデータとして取り込み、シミュレーションに不要なファイルを描画しないため、描画の負荷を軽減することができる。その結果、フレームレートを上げることが可能になる。また、メモリ使用量、CPU負荷等を下げることも可能である。 In the above simulation apparatus, when the CAD data of the peripheral device is input by the CAD data input unit, the display processing unit displays the image of the peripheral device based on the CAD data. Further, the component name display unit displays the component names of peripheral devices included in the CAD data in a tree structure. On the other hand, the movable part name of the movable part in the peripheral device is displayed by the movable part name display unit. When the user performs an operation for associating the movable part name with the component element name or the image of the part in the peripheral device in a state where such a display is performed, the CAD data allocating unit, based on this operation, The CAD data of the component corresponding to the component name or the CAD data corresponding to the image of the component is allocated to the movable component corresponding to the movable component name. The fetch unit fetches the CAD data allocated by the CAD data allocation unit as data for operation simulation. Therefore, the setting for simulating CAD data can be performed easily and easily. In addition, since only CAD data of the component corresponding to the component name for which the user has performed the assignment operation is taken in as simulation data and a file unnecessary for the simulation is not drawn, the drawing load can be reduced. As a result, the frame rate can be increased. It is also possible to reduce memory usage, CPU load, and the like.
一実施形態のシミュレーション装置は、
前記CADデータが割り付けられた前記可動部品は、直動する部品と回転する部品とを含み、前記直動する部品に直動方向を設定し、前記回転する部品に回転軸を設定する設定部を備える。
The simulation apparatus according to one embodiment
The movable part to which the CAD data is assigned includes a linearly moving part and a rotating part, and a setting unit that sets a linear movement direction for the linearly moving part and sets a rotation axis for the rotating part. Prepare.
この一実施形態のシミュレーション装置では、設定部は、CADデータが割り付けられた可動部品のうち、直動する部品については直動方向を設定し、回転する部品については回転軸を設定する。したがって、直動する部品および回転する部品を適切にシミュレーションすることができる。 In the simulation apparatus according to the embodiment, the setting unit sets a linear motion direction for a component that linearly moves among movable components to which CAD data is assigned, and sets a rotation axis for a component that rotates. Therefore, it is possible to appropriately simulate the component that moves linearly and the component that rotates.
一実施形態のシミュレーション装置は、
前記CADデータが割り付けられた前記可動部品に、前記制御用プログラムに含まれるモーションプログラムで使用される軸変数を割り付ける軸変数割り付け部を備える。
The simulation apparatus according to one embodiment
An axis variable allocating unit that allocates an axis variable used in a motion program included in the control program to the movable part to which the CAD data is allocated.
この一実施形態のシミュレーション装置では、軸変数割り付け部は、CADデータが割り付けられた可動部品に対して、制御用プログラムに含まれるモーションプログラムで使用される軸変数を割り付ける。したがって、モーションプログラムにより、可動部品を可動させ、シミュレーションを行うことができる。 In the simulation apparatus of this embodiment, the axis variable allocating unit allocates an axis variable used in a motion program included in the control program to a movable part to which CAD data is allocated. Therefore, the moving part can be moved and simulated by the motion program.
上記課題を解決するため、この開示のシミュレーション装置の制御方法は、
ロボットおよび周辺機器の制御用プログラム、並びに前記ロボットおよび周辺機器のCADデータを利用して、前記ロボットおよび周辺機器の動作シミュレーションを行うシミュレーション装置の制御方法であって、
入力部により、前記周辺機器の前記CADデータを入力するステップと、
画像表示部により、前記CADデータに基づいて前記周辺機器の画像を表示するステップと、
構成要素名表示部により、前記CADデータに含まれる周辺機器の構成要素名をツリー構造で表示するステップと、
可動部品名表示部により、前記周辺機器における可動部品の可動部品名を表示するステップと、
CADデータ割り付け部により、前記可動部品名と、前記構成要素名または前記周辺機器における部品の画像とを関連付ける操作に基づいて、前記可動部品名に対応する可動部品に、前記構成要素名に対応する構成要素の前記CADデータ、または前記部品の画像に対応する前記CADデータを割り付けるステップと、
取込部により、前記CADデータ割り付け部により割り付けられた前記CADデータを、動作シミュレーション用のデータとして取り込むステップと、
を備える。
In order to solve the above-described problem, a control method of the simulation device of this disclosure is as follows.
A control method for a simulation apparatus that performs an operation simulation of the robot and the peripheral device using a program for controlling the robot and the peripheral device, and CAD data of the robot and the peripheral device,
Inputting the CAD data of the peripheral device by an input unit;
Displaying an image of the peripheral device based on the CAD data by an image display unit;
Displaying a component name of a peripheral device included in the CAD data in a tree structure by a component name display unit;
Displaying a movable part name of a movable part in the peripheral device by a movable part name display unit;
Based on the operation of associating the movable part name with the component element name or the image of the part in the peripheral device by the CAD data allocating unit, the movable part corresponding to the movable part name corresponds to the component element name. Assigning the CAD data of a component or the CAD data corresponding to an image of the part;
Capturing the CAD data allocated by the CAD data allocating unit by the capturing unit as data for operation simulation;
Is provided.
上述のシミュレーション装置の制御方法では、CADデータ入力部により、周辺機器のCADデータが入力されると、表示処理部により、CADデータに基づいて周辺機器の画像が表示される。また、構成要素名表示部により、CADデータに含まれる周辺機器の構成要素名がツリー構造で表示される。一方、周辺機器における可動部品の可動部品名が、可動部品名表示部により表示される。このような表示が行われた状態において、ユーザにより、可動部品名と、構成要素名または周辺機器における部品の画像とを関連付ける操作が行われると、CADデータ割り付け部は、この操作に基づいて、可動部品名に対応する可動部品に、構成要素名に対応する構成要素のCADデータ、または部品の画像に対応するCADデータを割り付ける。また、取込部は、CADデータ割り付け部により割り付けられたCADデータを、動作シミュレーション用のデータとして取り込む。したがって、CADデータをシミュレーションするための設定を、簡単かつ分かりやすく行うことができる。また、ユーザが割り付け操作を行った構成要素名に対応する構成要素のCADデータだけを、シミュレーション用のデータとして取り込み、シミュレーションに不要なファイルを描画しないため、描画の負荷を軽減することができる。その結果、フレームレートを上げることが可能になる。また、メモリ使用量、CPU負荷等を下げることも可能である。 In the simulation apparatus control method described above, when the CAD data input unit inputs the peripheral device CAD data, the display processing unit displays the peripheral device image based on the CAD data. Further, the component name display unit displays the component names of peripheral devices included in the CAD data in a tree structure. On the other hand, the movable part name of the movable part in the peripheral device is displayed by the movable part name display unit. When the user performs an operation for associating the movable part name with the component element name or the image of the part in the peripheral device in a state where such a display is performed, the CAD data allocating unit, based on this operation, The CAD data of the component corresponding to the component name or the CAD data corresponding to the image of the component is allocated to the movable component corresponding to the movable component name. The fetch unit fetches the CAD data allocated by the CAD data allocation unit as data for operation simulation. Therefore, the setting for simulating CAD data can be performed easily and easily. In addition, since only CAD data of the component corresponding to the component name for which the user has performed the assignment operation is taken in as simulation data and a file unnecessary for the simulation is not drawn, the drawing load can be reduced. As a result, the frame rate can be increased. It is also possible to reduce memory usage, CPU load, and the like.
上記課題を解決するため、この開示のシミュレーション装置のプログラムは、
ロボットおよび周辺機器の制御用プログラム、並びに前記ロボットおよび周辺機器のCADデータを利用して、前記ロボットおよび周辺機器の動作シミュレーションを行うシミュレーション装置のプログラムであって、前記プログラムは、コンピュータに、
入力部により、前記周辺機器の前記CADデータを入力するステップと、
画像表示部により、前記CADデータに基づいて前記周辺機器の画像を表示するステップと、
構成要素名表示部により、前記CADデータに含まれる周辺機器の構成要素名をツリー構造で表示するステップと、
可動部品名表示部により、前記周辺機器における可動部品の可動部品名を表示するステップと、
CADデータ割り付け部により、前記可動部品名と、前記構成要素名または前記周辺機器における部品の画像とを関連付ける操作に基づいて、前記可動部品名に対応する可動部品に、前記構成要素名に対応する構成要素の前記CADデータ、または前記部品の画像に対応する前記CADデータを割り付けるステップと、
取込部により、前記CADデータ割り付け部により割り付けられた前記CADデータを、動作シミュレーション用のデータとして取り込むステップと、を実行させる。
In order to solve the above problem, a program of the simulation device of this disclosure is
A program for controlling a robot and peripheral devices, and a simulation device program for simulating operation of the robot and peripheral devices using CAD data of the robot and peripheral devices, the program being stored in a computer,
Inputting the CAD data of the peripheral device by an input unit;
Displaying an image of the peripheral device based on the CAD data by an image display unit;
Displaying a component name of a peripheral device included in the CAD data in a tree structure by a component name display unit;
Displaying a movable part name of a movable part in the peripheral device by a movable part name display unit;
Based on the operation of associating the movable part name with the component element name or the image of the part in the peripheral device by the CAD data allocating unit, the movable part corresponding to the movable part name corresponds to the component element name. Assigning the CAD data of a component or the CAD data corresponding to an image of the part;
And a step of fetching the CAD data allocated by the CAD data allocation unit as data for operation simulation.
この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記シミュレーション装置の制御方法を実施することができる。 By causing a computer to execute the program of this disclosure, the simulation apparatus control method can be implemented.
以上より明らかなように、この開示のシミュレーション装置、シミュレーション装置の制御方法、およびシミュレーション装置のプログラムによれば、CADデータをシミュレーションするための設定を、簡単かつ分かりやすく行うことができる。また、ユーザが割り付け操作を行った構成要素名に対応する構成要素のCADデータだけを、シミュレーション用のデータとして取り込み、シミュレーションに不要なファイルを描画しないため、描画の負荷を軽減することができる。その結果、フレームレートを上げることが可能になる。また、メモリ使用量、CPU負荷等を下げることも可能である。 As is clear from the above, according to the simulation device, the control method of the simulation device, and the program of the simulation device of this disclosure, the settings for simulating CAD data can be performed easily and easily. In addition, since only CAD data of the component corresponding to the component name for which the user has performed the assignment operation is taken in as simulation data and a file unnecessary for the simulation is not drawn, the drawing load can be reduced. As a result, the frame rate can be increased. It is also possible to reduce memory usage, CPU load, and the like.
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態におけるロボット制御システム100の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、ロボット制御システム100は、コントローラ10と、ロボット20と、周辺機器30とを備える。また、コントローラ10には、シミュレーション装置40が接続され、シミュレーション装置40には、三次元CAD用コンピュータ50が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a
コントローラ10は、一例として、PLC(Programmable Logic Controller)であり、ロボット20の動作を制御するロボット制御プログラムと、周辺機器30の動作を制御するモーションプログラムとを実行し、制御信号を出力する。
The
ロボット20は、一例として、パラレルリンクロボットであり、コントローラ10と通信可能に接続されている。ロボット20は、サーボモータ等の動力源を備えており、ロボット制御プログラムに基づいてコントローラ10から出力される制御信号によりサーボモータを駆動し、パラレルリンク機構を動作させる。
The
周辺機器30は、一例として、XYθ軸テーブルであり、X軸方向およびY軸方向に直動するXY軸テーブルに、回転テーブルが装着されている。コントローラ10から出力される制御信号により電動アクチュエータを駆動し、XY軸テーブルを直動させる。また、コントローラ10から出力される制御信号によりシリンダを駆動し、回転テーブルを回転駆動させる。
The
シミュレーション装置40は、一例として、パーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、コントローラ10と通信可能に接続されている。シミュレーション装置40は、コントローラ10で実行されるロボット制御プログラムおよびモーションプログラムをコントローラ10にダウンロードする機能、これらのプログラムをデバッグする機能、および、これらのプログラムをシミュレートする機能等を有している。
The
三次元CAD用コンピュータ50は、一例として、パーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、シミュレーション装置40と通信可能に接続されている。なお、三次元CAD用コンピュータ50とシミュレーション装置40は、同一のコンピュータで構成してもよい。三次元CAD用コンピュータ50は、インストールされている三次元CAD用ソフトウェアを用いて、周辺機器30を構成する部品の形状データおよび配置データ等からなるCADデータを作成する。CADデータは、シミュレーション装置40にインポートすることが可能であり、シミュレーション装置40において、CADデータを用いた動作シミュレーションを行うことができる。
The three-
シミュレーション装置40は、予めインストールしてあるソフトウェアを起動することにより、上述の機能を実現する。このソフトウェアには、本発明のプログラムが含まれている。図2は、シミュレーション装置40のハードウェア構成を示す図である。シミュレーション装置40は、図2に示すように、入力装置41と、表示装置42と、中央演算装置43と、記憶装置44と、通信I/F45とを備えたハードウェア構成となっている。
The
入力装置41は、一例として、キーボード,ポインティングデバイスから構成される。表示装置42は、一例として、ディスプレイから構成される。中央演算装置43は、一例として、CPUから構成される。記憶装置44は、不揮発性記憶装置と揮発性記憶装置とを備えており、不揮発性記憶装置は、ロボット制御プログラムおよびモーションプログラム等を記憶する。また中央演算装置43の実行時のワークメモリとして揮発性記憶装置が適宜使用される。通信I/F45は、例えば、RS232C等のシリアル回線のインタフェースであり、コントローラ10との通信を行う。通信I/F45他の通信回線のインタフェースでもよい。
As an example, the input device 41 includes a keyboard and a pointing device. As an example, the
図3は、本実施形態におけるシミュレーション装置40の機能ブロック図である。シミュレーション装置40は、入力処理部71、表示処理部72、演算部73、記憶部74、および通信処理部75として機能する。入力処理部71は、入力装置41からの入力を処理する。表示処理部72は、表示装置42に出力する表示データを作成する。演算部73は、CADデータ入力部73a、構成要素名表示部73b、可動部品名表示部73c、構成要素割り付け部73d、取込部73e、設定部73f、および軸変数割り付け部73gを含む。演算部73のこれらの機能の詳細については後述する。記憶部74は、ユーザプログラム記憶部74a、動作シミュレーション用データ記憶部74bを含む。これらの記憶部の詳細については後述する。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
(CADインポート機能)
次に、本実施形態におけるCADインポート機能について、図面を参照しつつ説明する。図4は、本実施形態におけるCADインポート機能を示すフローチャートである。図5から図12は、CADインポートソフトウェアにおける画面の一例を示す図である。
(CAD import function)
Next, the CAD import function in the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a flowchart showing the CAD import function in the present embodiment. 5 to 12 are diagrams showing examples of screens in the CAD import software.
本実施形態におけるCADインポート機能は、三次元CAD用コンピュータ50において作成した周辺機器30のCADデータから、モーションに必要な要素のみをシミュレーション装置40に取込む機能である。本実施形態では、シミュレーション装置40に予めインストールされたCADインポートソフトウェアを実行することにより、このCADインポート機能を実行する。また、シミュレーション装置40においては、インポートしたCADデータに基づいて動作シミュレーションを行う。以下、CADインポートソフトウェアによるCADインポート機能の詳細について説明する。
The CAD import function in the present embodiment is a function for taking only elements necessary for motion into the
(1)周辺機器およびCADデータの選択
まず、シミュレーション装置40にインストールされているCADインポートソフトウェアを起動させると、表示処理部72は、シミュレーション装置40の表示装置42に、図5に示すように、インポートを行うCADデータが表す周辺機器の種別の選択画面200を表示させる。周辺機器の種別の選択画面200には、「追加する機構の種別を選択してください。」というメッセージ201が表示され、メッセージ201の下方には、種別表示欄202が表示されている。
(1) Selection of Peripheral Device and CAD Data First, when the CAD import software installed in the
種別表示欄202に表示される周辺機器の種別は、種別表示欄202の右側に表示されたドロップダウンアロー203を押下することにより、ドロップダウンリストにより表示される。ユーザは、このドロップダウンリストの中からいずれか一つの種別を選択する。本実施形態では、一例として、種別表示欄202において「XYθ」が選択され、周辺機器30としてXYθ軸テーブルを用いた場合について説明する。
Peripheral device types displayed in the
周辺機器の種別の選択画面200の右下には、開始ボタン204とキャンセルボタン205とが表示されており、開始ボタン204が押下されることにより、可動部品名表示部73cは、機器の種別として、種別表示欄202に表示された種別を入力する(図4:S10)。また、キャンセルボタン205が押下されると、周辺機器の種別の選択画面200は閉じられ、表示装置42における表示は、選択画面200が表示される前の状態に戻る。
A
開始ボタン204が押下され、機器の種別の入力が行われると(図4:S10)、シミュレーション装置40の表示装置42には、選択画面200に代わって、図示を省略する構成要素名選択ダイアログが表示される。ユーザは、この構成要素名選択ダイアログから、インポートするCADデータに含まれる周辺機器の構成要素名を選択する。CADデータに含まれる周辺機器の構成要素名が選択されると、CADデータ入力部73aは、選択されたCADデータを入力する(図4:S20)。
When the
(2)可動部品の設定
CADデータ入力部73aにより、CADデータが入力されると、表示処理部72は、図6に示すように、周辺機器追加ウィザード210を表示装置42に表示させる。周辺機器追加ウィザード210は、インジケータ部211、メッセージ212、構成ツリー欄213、可動部品欄214、CAD画像表示欄215、戻るボタン216、次へボタン217、キャンセルボタン218、および設定完了ボタン219を備える。
(2) Setting of Moving Parts When CAD data is input by the CAD
インジケータ部211は、CADインポートを行うための設定のうち、どの段階の設定を行っているのかを示す。図6に示す例では、「1 可動部品選択」と表示され、現在の段階が、可動部品の選択を行う段階であることを示している。
The
メッセージ212には、一例として、「構成ツリーから要素を選択し、対象の可動部品にドラッグ&ドロップしてください。」というメッセージが表示される。
In the
構成ツリー欄213には、上述のように選択されたCADデータに含まれる周辺機器の構成要素名が、構成要素名表示部73bにより、ツリー構造で表示される。このツリー構造は、三次元CAD用コンピュータ50で作成されたCADデータのツリー構造がそのまま反映される。
In the
可動部品欄214には、種別表示欄202において選択された周辺機器30の可動部品の部品名が、可動部品名表示部73cによって表示される。図6に示す例では、「ベース」、「Xステージ」、「Yステージ」、および「回転軸」という可動部品の部品名が表示されている。
In the
CAD画像表示欄215には、構成ツリー欄213に表示されたCADデータによる周辺機器30の画像が、表示処理部72により表示される。
In the CAD
戻るボタン216が押下されると、周辺機器追加ウィザード210は、一つ前の状態に戻る。次へボタン217が押下されると、周辺機器追加ウィザード210は、次の直動方向選択画面に遷移する。キャンセルボタン218が押下されると、周辺機器追加ウィザード210が閉じられる。設定完了ボタン219が押下されると、設定した内容が登録される。
When the
図7および図8を参照しつつ、周辺機器追加ウィザード210における可動部品の選択処理について説明する。図7に示すように、構成ツリー欄213において、CADデータのファイル“Parts2_2”を選択して、可動部品欄214の“Yステージ”にドラッグ&ドロップしたとする。
With reference to FIGS. 7 and 8, the movable part selection process in the peripheral
この場合には、CAD画像表示欄215に表示された周辺機器30のうち、“Yステージ”の画像の色が、他の部分と識別可能な色に変わる。ユーザは、CAD画像表示欄215に表示された周辺機器30の可動部品の色が変わったことを確認して、設定完了ボタン219を押下する。設定完了ボタン219が押下されると、CADデータ割り付け部73dは、この可動部品名に対応する可動部品に、この構成要素名に対応する構成要素のCADデータを割り付ける(図4:S30)。また、取込部73eは、割り付けられた構成要素のCADデータを動作シミュレーション用のデータとして取り込む(図4:S30)。この例の場合は、構成要素名“Parts2_2”のCADデータは、Yステージの部品として割り付けられる。本実施形態では、以上のような操作により、ユーザが可動部品に割り付けた機械構成要素だけが取り込まれ、ユーザが可動部品に割り付けなかった機械構成要素については取り込まれない。
In this case, among the
図8は、以上のようなドラッグ&ドロップが完了した状態を示している。図8に示すように、構成ツリー欄213の構成要素名“Parts2_2”はグレイアウト表示となり、可動部品欄214の“Yステージ”の下には、構成要素名“Parts2_2”が記載され、可動部品欄214の“Yステージ”に、構成要素名“Parts2_2”のファイルが割り付けられたことを示している。
FIG. 8 shows a state where the drag and drop as described above is completed. As shown in FIG. 8, the component name “Parts2_2” in the
以上のように、本実施形態によれば、構成ツリー欄213に表示された全ての構成要素名に対応する構成要素のCADデータを可動部品に割り付けるのではなく、構成ツリー欄213に表示された構成要素名に対応する構成要素のCADデータのうち、ユーザが選択した構成要素名に対応する構成要素のCADデータを、ユーザが選択した可動部品に割り付ける。そして、割り付けた構成要素のCADデータのみをシミュレーション用にインポートする。
As described above, according to the present embodiment, the CAD data of the constituent elements corresponding to all the constituent element names displayed in the
CADデータには、可動部品に割り付ける要素以外にも、シミュレーションには不要な機械要素も多数含まれるが、本実施形態によれば、シミュレーションに必要な要素のみを可動部品に割り付け、インポートすることができる。したがって、シミュレーションを行う際に、不必要な要素の描画を行う必要がなく、描画における負荷を低減することができる。例えば、細かいネジは機械設計には必要だが、シミュレーションには不要なので、ネジに対応するCADデータについては、構成ツリー欄213から可動部品欄214にドラッグ&ドロップを行わないようにすれば、不必要な要素の描画を避けることができる。また、機械要素の回転軸に含まれる土台は、回転部品には含まれないため、土台に対応するCADデータについては、構成ツリー欄213から可動部品欄214にドラッグ&ドロップを行わないようにすれば、不必要な要素の描画を避けることができる。
In addition to the elements assigned to the moving parts, the CAD data includes many machine elements that are unnecessary for the simulation. According to this embodiment, only the elements necessary for the simulation can be assigned to the moving parts and imported. it can. Therefore, when performing simulation, it is not necessary to draw unnecessary elements, and the load in drawing can be reduced. For example, fine screws are necessary for mechanical design, but are not necessary for simulation. CAD data corresponding to screws is unnecessary if dragging and dropping from the
(3)各可動部品に直動方向を設定
以上のようにして、構成要素のCADデータと可動部品との割り付けが完了した場合に、ユーザが次へボタン217を押下することにより、表示処理部72は、直動方向選択ための周辺機器追加ウィザード220を表示装置42に表示させる。
(3) Setting the linear motion direction for each movable part When the assignment of the CAD data of the component and the movable part is completed as described above, the user presses the
図9に示すように、直動方向選択のための周辺機器追加ウィザード220は、インジケータ部221、メッセージ222、CAD画像表示欄223、試運転数値入力欄224、直動ボタン225、戻るボタン226、次へボタン227、キャンセルボタン228、および設定完了ボタン229を備える。
As shown in FIG. 9, the peripheral
インジケータ部221は、CADインポートを行うための設定のうち、どの段階の設定を行っているのかを示す。図9に示す例では、「2 直動方向選択 Xステージ」と表示され、現在の段階が、直動方向の選択を行う段階であることを示している。
The
メッセージ222には、一例として、「直動方向を選んでください。」というメッセージが表示される。
As an example, the
CAD画像表示欄223には、CADデータによる周辺機器30の画像と共に、直動方向を示す矢印A,Bが表示される。ユーザは、これらの矢印A,Bのいずれかを選択することにより、直動方向の正方向を選択する。
In the CAD
試運転数値入力欄224には、数値を入力することができ、試運転数値入力欄224に数値を入力した上で、直動ボタン225を押下することにより、周辺機器30の可動部品、図9に示す例の場合には、Xステージが試運転数値入力欄224に入力された数値に応じて直動する。直動ボタン225は、マイナスのマークが付されたボタンと、プラスのマークが付されたボタンとがあり、プラスのマークが付されたボタンが押下されると、正方向に、また、マイナスのマークが付されたボタンが押下されると負方向に移動する。
A numerical value can be input in the trial operation numerical
戻るボタン226が押下されると、周辺機器追加ウィザード220は、一つ前の状態に戻る。次へボタン227が押下されると、周辺機器追加ウィザード220は、次の回転方向の選択画面に遷移する。キャンセルボタン228が押下されると、周辺機器追加ウィザード220は閉じられる。設定完了ボタン229が押下されると、設定した内容が登録される。
When the
周辺機器30の各可動部品には、直動する部品、回転する部品、動かない部品の3パターンがある。そこで、図6に示す周辺機器追加ウィザード210において設定した可動部品に対して、「直動する部品」は直動方向、「回転する部品」は回転軸をそれぞれ設定する。直動方向選択ための周辺機器追加ウィザード220においては、「直動する部品」についての直動方向の正方向を設定する。
Each movable component of the
本実施形態においては、ユーザが図9に示す矢印A,Bのいずれかを選択して直動方向の正方向を選択し、必要な場合には、試運転数値入力欄224と直動ボタン225を用いて動きを確認し、設定完了ボタン229を押下する。設定部73fは、設定完了ボタン229が押下されると、図9のCAD画像表示欄223に示されている「直動する部品」の直動方向の正方向を設定する(図4:S40)。
In the present embodiment, the user selects one of the arrows A and B shown in FIG. 9 to select the positive direction of the linear motion direction, and if necessary, sets the trial operation numerical
(4)各可動部品に回転軸を設定
以上のようにして、直動方向の設定を行った後に、次へボタン227が押下されると、表示処理部72は、回転軸選択ための周辺機器追加ウィザード230を表示装置42に表示させる。
(4) Setting the Rotation Axis for Each Moving Part After setting the linear motion direction as described above, when the
図10に示すように、回転軸選択ための周辺機器追加ウィザード230は、インジケータ部231、メッセージ232、CAD画像表示欄233、回転軸座標入力欄234、試運転数値入力欄235、回転ボタン236、戻るボタン237、次へボタン238、キャンセルボタン239、および設定完了ボタン240を備える。
As shown in FIG. 10, the peripheral
インジケータ部231は、CADインポートを行うための設定のうち、どの段階の設定を行っているのかを示す。図10に示す例では、「3 回転軸選択 θ」と表示され、現在の段階が、回転軸の選択を行う段階であることを示している。
The
メッセージ232には、一例として、「回転軸を選んでください。」というメッセージが表示される。
In the
CAD画像表示欄233には、CADデータによる周辺機器30の画像と共に、回転軸を矢印Cと、回転方向を示す矢印Dが表示される。ユーザは、矢印Cの位置を移動させて回転軸の位置を設定することができる。また、ユーザは、矢印Dの向きを変えることにより、回転方向を設定することができる。
The CAD
回転軸座標入力欄234には、回転軸の座標を数値で入力することができる。つまり、ユーザは、矢印Cの位置を移動させるか、または、回転軸座標入力欄234に数値を入力することにより、回転軸の座標を設定する。
In the rotation axis coordinate
試運転数値入力欄235には、数値を入力することができ、試運転数値入力欄235に数値を入力した上で、回転ボタン236を押下することにより、周辺機器30の可動部品、図9に示す例の場合には、回転テーブルが試運転数値入力欄235に入力された数値に応じて回転する。回転ボタン236は、マイナスのマークが付されたボタンと、プラスのマークが付されたボタンとがあり、プラスのマークが付されたボタンが押下されると、正方向に、また、マイナスのマークが付されたボタンが押下されると負方向に回転する。
A numerical value can be input in the trial operation numerical
戻るボタン237が押下されると、周辺機器追加ウィザード230は、一つ前の状態に戻る。次へボタン238が押下されると、周辺機器追加ウィザード230は、次の位置設定画面に遷移する。キャンセルボタン239が押下されると、周辺機器追加ウィザード230は閉じられる。設定完了ボタン240が押下されると、設定した内容が登録される。
When the
本実施形態においては、ユーザが図10に示す矢印Cにより、または回転軸座標入力欄234に数値を入力することにより、回転軸を設定し、矢印Dにより回転方向を選択する。そして、必要な場合には、試運転数値入力欄235と回転ボタン236を用いて動きを確認し、設定完了ボタン240を押下する。設定部73fは、設定完了ボタン240が押下されると、図10のCAD画像表示欄233に示されている「回転する部品」の回転軸を設定する(図4:S50)。
In the present embodiment, the user sets a rotation axis by inputting a numerical value in the arrow C shown in FIG. If necessary, the movement is confirmed using the trial operation numerical
(5)周辺機器の位置を選択
以上のようにして、回転軸の設定を行った後に、次へボタン238が押下されると、表示処理部72は、位置設定のための周辺機器追加ウィザード250を表示装置42に表示させる。
(5) Selecting Peripheral Device Position After setting the rotation axis as described above, when the
図11に示すように、回転軸選択ための周辺機器追加ウィザード250は、インジケータ部251、メッセージ252、CAD画像表示欄253、ロボット識別子選択欄254、周辺機器位置座標入力欄256、TCP位置座標入力欄257、戻るボタン258、次へボタン259、キャンセルボタン260、および設定完了ボタン261を備える。
As shown in FIG. 11, the peripheral
インジケータ部251は、CADインポートを行うための設定のうち、どの段階の設定を行っているのかを示す。図11に示す例では、「4 位置設定」と表示され、現在の段階が、周辺機器とTCP(エンドエフェクタ位置)の位置設定を行う段階であることを示している。
The
メッセージ252には、一例として、「周辺機器とTCPの位置を設定してください。」というメッセージが表示される。
As an example, the
CAD画像表示欄253には、CADデータによるロボット20の画像およびロボット20に取り付けられるエンドエフェクタの位置を示す画像と、CADデータによる周辺機器30および周辺機器30上に載置されるワークの中心位置を示す画像とが、が表示される。ユーザは、周辺機器位置座標入力欄256、およびTCP位置座標入力欄257にそれぞれの座標を入力することにより、CAD画像表示欄253で確認しながら、エンドエフェクタ位置と周辺機器30上のワークの中心位置を設定することができる。
In the CAD
ロボット識別子選択欄254には、ロボット識別子選択欄254の右側に表示されたドロップダウンアロー255を押下することにより、ロボット20の識別子がドロップダウンリストにより表示される。ユーザは、このドロップダウンリストの中からいずれか一つのロボットの識別子を選択する。本実施形態では、一例として、ロボット識別子選択欄254において「Mechanical Model 001」が選択された場合について説明する。
In the robot
周辺機器位置座標入力欄256には、ロボット20に取り付けられるエンドエフェクタの位置の座標を数値で入力することができる。TCP位置座標入力欄257には、周辺機器30上に載置されるワークの中心位置の座標を数値で入力することができる。
In the peripheral device position coordinate
戻るボタン258が押下されると、周辺機器追加ウィザード250は、一つ前の状態に戻る。次へボタン259が押下されると、周辺機器追加ウィザード250は、次の位置設定画面に遷移する。キャンセルボタン260が押下されると、周辺機器追加ウィザード250は閉じられる。設定完了ボタン261が押下されると、設定した内容が登録される。
When the
本実施形態においては、ユーザが図11に示す周辺機器位置座標入力欄256およびTCP位置座標入力欄257に座標値を入力し、設定完了ボタン261を押下する。設定部73fは、設定完了ボタン261が押下されると、周辺機器位置座標入力欄256およびTCP位置座標入力欄257に入力された座標値を、エンドエフェクタの位置および周辺機器30上に載置されるワークの中心位置として設定する(図4:S60)。
In the present embodiment, the user inputs coordinate values in the peripheral device position coordinate
(6)各可動部品に対応する軸変数の設定
以上のようにして、エンドエフェクタの位置および周辺機器30上に載置されるワークの中心位置の設定を行った後に、次へボタン259が押下されると、表示処理部72は、図12に示すように、各可動部品に対応する軸変数の設定のための周辺機器追加ウィザード270を表示装置42に表示させる。
(6) Setting of axis variable corresponding to each movable part After setting the position of the end effector and the center position of the workpiece placed on the
図12に示すように、各可動部品に対応する軸変数の設定のための周辺機器追加ウィザード270は、インジケータ部271、メッセージ272、パラメータ設定欄273、戻るボタン274、次へボタン275、キャンセルボタン276、および設定完了ボタン277を備える。
As shown in FIG. 12, the peripheral
インジケータ部271は、CADインポートを行うための設定のうち、どの段階の設定を行っているのかを示す。図12に示す例では、「5 パラメータ設定」と表示され、現在の段階が、各可動部品に対応する軸変数のパラメータを設定する段階であることを示している。
The
メッセージ272には、一例として、「パラメータを設定してください。」というメッセージが表示される。
As an example, the
パラメータ設定欄273には、軸グループの名称が記載された名称欄、変数のデータ型が記載されたデータ型欄、変数が入力される設定値欄、変換係数が入力される変換係数欄、および単位が記載される単位欄を備える。軸グループは、X軸テーブルにおけるモータの軸、Y軸テーブルにおけるモータの軸、および回転軸テーブルにおけるモータの軸を含んでいる。
The
設定値欄に入力される変数は、モーションプログラムで使用される軸変数である。ユーザは、設定値欄に、各軸グループに対応する軸変数を入力する。変換係数欄に入力される変換係数は、軸変数の値を角度等に変換するための係数であり、ユーザは、変換係数欄に所定の計数を入力する。 Variables entered in the set value column are axis variables used in the motion program. The user inputs an axis variable corresponding to each axis group in the set value column. The conversion coefficient input in the conversion coefficient field is a coefficient for converting the value of the axis variable into an angle or the like, and the user inputs a predetermined count in the conversion coefficient field.
戻るボタン274が押下されると、周辺機器追加ウィザード270は、一つ前の状態に戻る。次へボタン275が押下されると、周辺機器追加ウィザード270は、全ての設定が終了した状態の画面に遷移する。キャンセルボタン276が押下されると、周辺機器追加ウィザード270は閉じられる。設定完了ボタン277が押下されると、設定した内容が登録される。
When the
本実施形態においては、ユーザが各可動部品の軸グループに対応する軸変数のパラメータを入力し、設定完了ボタン277を押下することにより、軸変数割り付け部73gは、各軸グループに軸変数のパラメータを割り付ける(図4:S70)。
In this embodiment, when the user inputs the parameter of the axis variable corresponding to the axis group of each movable part and presses the
本実施形態では、周辺機器30を動作させるために、周辺機器30に割り付ける軸変数を定義してモーションプログラムを作成する。モーションプログラムで使用される軸変数を、可動部品に割り付けることで、シミュレーションを実行したときにシミュレータ上のCADファイルが動作する。
In this embodiment, in order to operate the
以上のように、本実施形態によれば、ツリー構造で表示された周辺機器の構成要素名、可動部品名、およびCADデータに基づく周辺機器30の画像を表示させ、構成要素名を移動する、または、周辺機器30の画像中の可動部品を選択するという操作により、構成要素名に対応する構成要素のCADデータと可動部品との割り付けを可能とした。したがって、CADデータをシミュレーションするための設定を、簡単かつ分かりやすく行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the image of the
また、本実施形態によれば、ユーザが割り付け操作を行った構成要素名のCADデータだけを、シミュレーション用のデータとして取り込み、シミュレーションに不要なファイルを描画しないため、描画の負荷を軽減することができる。その結果、フレームレートを上げることが可能になる。また、メモリ使用量、CPU負荷等を下げることも可能である。 Further, according to the present embodiment, only the CAD data of the component name for which the user has performed the assignment operation is taken in as simulation data and a file unnecessary for the simulation is not drawn, thereby reducing the drawing load. it can. As a result, the frame rate can be increased. It is also possible to reduce memory usage, CPU load, and the like.
以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。 The above embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. The plurality of embodiments described above can be established independently, but combinations of the embodiments are also possible. In addition, various features in different embodiments can be established independently, but the features in different embodiments can be combined.
10 コントローラ
40 シミュレーション装置
72 表示処理部
73a CADデータ入力部
73b 構成要素名表示部
73c 可動部品名表示部
73d CADデータ割り付け部
73e 取込部
73f 設定部
73g 軸変数割り付け部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記周辺機器の前記CADデータを入力するCADデータ入力部と、
前記CADデータに基づいて前記周辺機器の画像を表示する表示処理部と、
前記CADデータに含まれる前記周辺機器の構成要素名をツリー構造で表示する構成要素名表示部と、
前記周辺機器における可動部品の可動部品名を表示する可動部品名表示部と、
前記可動部品名と、前記構成要素名または前記周辺機器における部品の画像とを関連付ける操作に基づいて、前記可動部品名に対応する可動部品に、前記構成要素名に対応する前記CADデータ、または前記部品の画像に対応する前記CADデータを割り付けるCADデータ割り付け部と、
前記CADデータ割り付け部により割り付けられた前記CADデータを、動作シミュレーション用のデータとして取り込む取込部と、
を備える、
シミュレーション装置。 A simulation apparatus that performs an operation simulation of the robot and peripheral devices using a program for controlling the robot and peripheral devices and CAD data of the robot and peripheral devices,
A CAD data input unit for inputting the CAD data of the peripheral device;
A display processing unit for displaying an image of the peripheral device based on the CAD data;
A component name display unit for displaying the component names of the peripheral devices included in the CAD data in a tree structure;
A movable part name display unit for displaying a movable part name of the movable part in the peripheral device;
Based on the operation of associating the movable part name with the component element name or the image of the component in the peripheral device, the CAD data corresponding to the component name is added to the movable part corresponding to the movable part name, or A CAD data assigning unit for assigning the CAD data corresponding to the image of the component;
A capture unit that captures the CAD data allocated by the CAD data allocation unit as data for operation simulation;
Comprising
Simulation device.
請求項1に記載のシミュレーション装置。 The movable part to which the CAD data is assigned includes a linearly moving part and a rotating part, and a setting unit that sets a linear movement direction for the linearly moving part and sets a rotation axis for the rotating part. Prepare
The simulation apparatus according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載のシミュレーション装置。 An axis variable assigning unit for assigning an axis variable used in a motion program included in the control program to the movable part to which the CAD data is assigned;
The simulation apparatus according to claim 1 or 2.
入力部により、前記周辺機器の前記CADデータを入力するステップと、
画像表示部により、前記CADデータに基づいて前記周辺機器の画像を表示するステップと、
構成要素名表示部により、前記CADデータに含まれる前記周辺機器の構成要素名をツリー構造で表示するステップと、
可動部品名表示部により、前記周辺機器における可動部品の可動部品名を表示するステップと、
CADデータ割り付け部により、前記可動部品名と、前記構成要素名または前記周辺機器における部品の画像とを関連付ける操作に基づいて、前記可動部品名に対応する可動部品に、前記構成要素名に対応する前記CADデータ、または前記部品の画像に対応する前記CADデータを割り付けるステップと、
取込部により、前記CADデータ割り付け部により割り付けられた前記CADデータを、動作シミュレーション用のデータとして取り込むステップと、を備え
る、
シミュレーション装置の制御方法。 A control method for a simulation apparatus that performs an operation simulation of the robot and the peripheral device using a program for controlling the robot and the peripheral device, and CAD data of the robot and the peripheral device,
Inputting the CAD data of the peripheral device by an input unit;
Displaying an image of the peripheral device based on the CAD data by an image display unit;
Displaying a component name of the peripheral device included in the CAD data in a tree structure by a component name display unit;
Displaying a movable part name of a movable part in the peripheral device by a movable part name display unit;
Based on the operation of associating the movable part name with the component element name or the image of the part in the peripheral device by the CAD data allocating unit, the movable part corresponding to the movable part name corresponds to the component element name. Assigning the CAD data or the CAD data corresponding to the image of the part;
Capturing the CAD data allocated by the CAD data allocating unit as data for operation simulation by a capturing unit;
Control method of simulation apparatus.
入力部により、前記周辺機器の前記CADデータを入力するステップと、
画像表示部により、前記CADデータに基づいて前記周辺機器の画像を表示するステップと、
構成要素名表示部により、前記フCADデータに含まれる前記周辺機器の構成要素名をツリー構造で表示するステップと、
可動部品名表示部により、前記周辺機器における可動部品の可動部品名を表示するステップと、
CADデータ割り付け部により、前記可動部品名と、前記構成要素名または前記周辺機器における部品の画像とを関連付ける操作に基づいて、前記可動部品名に対応する可動部品に、前記構成要素名に対応する前記CADデータ、または前記部品の画像に対応する前記CADデータを割り付けるステップと、
取込部により、前記CADデータ割り付け部により割り付けられた前記CADデータを、動作シミュレーション用のデータとして取り込むステップと、を実行させる、
シミュレーション装置のプログラム。 A program for controlling a robot and peripheral devices, and a simulation device program for simulating operation of the robot and peripheral devices using CAD data of the robot and peripheral devices, the program being stored in a computer,
Inputting the CAD data of the peripheral device by an input unit;
Displaying an image of the peripheral device based on the CAD data by an image display unit;
Displaying a component name of the peripheral device included in the CAD data in a tree structure by a component name display unit;
Displaying a movable part name of a movable part in the peripheral device by a movable part name display unit;
Based on the operation of associating the movable part name with the component element name or the image of the part in the peripheral device by the CAD data allocating unit, the movable part corresponding to the movable part name corresponds to the component element name. Assigning the CAD data or the CAD data corresponding to the image of the part;
A step of fetching the CAD data assigned by the CAD data assigning unit as data for operation simulation by a fetching unit;
Simulation device program.
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