JP7448736B1 - 数値制御装置及び数値制御システム - Google Patents

Abstract

数値制御装置からの数値制御プログラムの指令によってロボットを動作させている間に、ロボット制御装置の動作を監視することができる数値制御装置及び数値制御システムを提供する。数値制御プログラムを用いてロボット制御装置を介してロボットを制御する数値制御装置であって、前記ロボットは、ワークを加工するための主軸を有し、前記数値制御装置は、前記数値制御プログラムを解析するプログラム解析部と、主軸設定情報を生成する主軸設定部と、前記主軸設定情報に基づいて、前記主軸制御指令を主軸制御装置又はデータ送受信部へ通知する主軸制御決定部と、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記ロボット制御装置へ通知する前記データ送受信部と、を備え、前記主軸制御装置は、前記主軸制御決定部又は前記ロボット制御装置から通知された前記主軸制御指令に基づいて前記主軸を制御する。

Description

本開示は、数値制御装置及び数値制御システムに関する。

近年、加工現場の自動化を促進するため、ワークを加工する工作機械の動作とこの工作機械の近傍に設けられたロボットの動作とを連動して制御する数値制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ロボットに主軸を取り付け加工を行う技術も知られている。例えば、ロボットに主軸を取り付け、加工を行う数値制御システムにおいて、ロボットと数値制御装置とが接続され、ロボットの移動指令を行う数値制御装置が知られている。

特許５７５２１７９号公報

このような数値制御システムにおいて、数値制御装置からの指令によってロボットを制御することが可能である。更に、主軸は、通常、数値制御装置から制御されるが、ロボットと主軸モータとをＩ／Ｏ接続することによって、主軸をロボット制御装置から制御することも可能である。

しかし、主軸をロボット制御装置から制御するために、ロボットへ信号を発信するように数値制御装置のラダーを作成し、ロボットと主軸モータとをＩ／Ｏ接続する必要があり、このような作業は、工作機械のユーザにとって難易度が高い。

そのため、数値制御装置をロボットにＩ／Ｏ接続することなく、数値制御装置からロボットの主軸を制御することが容易になる数値制御装置及び数値制御システムが望まれている。

本開示の一態様は、数値制御プログラムを用いてロボット制御装置を介してロボットを制御する数値制御装置であって、前記ロボットは、ワークを加工するための主軸を有し、前記数値制御装置は、前記数値制御プログラム中のロボット制御指令及び主軸制御指令を解析するプログラム解析部と、前記数値制御装置及び前記ロボット制御装置のいずれかによって前記主軸を制御するかを示す主軸設定情報を生成する主軸設定部と、前記主軸設定情報に基づいて、前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記主軸を制御する主軸制御装置へ通知し、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令をデータ送受信部へ通知する主軸制御決定部と、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記ロボット制御装置へ通知する前記データ送受信部と、を備え、前記主軸制御装置は、前記主軸制御決定部又は前記ロボット制御装置から通知された前記主軸制御指令に基づいて前記主軸を制御する。

本開示の一態様は、数値制御装置の数値制御プログラムを用いてロボット制御装置を介してロボットを制御する数値制御システムであって、前記ロボットは、ワークを加工するための主軸を有し、前記数値制御プログラム中のロボット制御指令及び主軸制御指令を解析するプログラム解析部と、前記数値制御装置及び前記ロボット制御装置のいずれかによって前記主軸を制御するかを示す主軸設定情報を生成する主軸設定部と、前記主軸設定情報に基づいて、前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記主軸を制御する主軸制御装置へ通知し、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令をデータ送受信部へ通知する主軸制御決定部と、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記ロボット制御装置へ通知する前記データ送受信部と、を備え、前記主軸制御装置は、前記主軸制御決定部又は前記ロボット制御装置から通知された前記主軸制御指令に基づいて前記主軸を制御する。

本実施形態に係る数値制御システムの機能ブロック図である。 本実施形態に係る数値制御装置及びロボット制御装置の機能ブロック図である。 ロボット用数値制御プログラムの例を示す図である。 図３に示す数値制御プログラムを実行した際における数値制御装置、ロボット及び主軸アンプの間の信号及び情報の流れを示すシーケンス図である。

以下、本開示の実施形態の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る数値制御システム１の機能ブロック図である。

数値制御システム１は、ロボット２の主軸の動作を制御する数値制御装置（ＣＮＣ）３と、主軸を有するロボット２と、ロボット２の動作を制御するロボット制御装置４と、を備える。数値制御システム１は、互いに通信可能に接続された数値制御装置３及びロボット制御装置４を用いることによって、ロボット２の動作及びロボット２の主軸の動作を連動して制御する。

ロボット２は、ロボット制御装置４による制御下において動作し、例えばロボット２によって加工されるワークに対し所定の作業を行う。ロボット２は、例えば多関節ロボットであり、その可動部２１のアーム先端部にはワークを把持したり、加工したり、検査したりするための工具２２が取り付けられている。以下では、ロボット２は、６軸の多関節ロボットとした場合について説明するが、これに限らない。また以下では、ロボット２は、６軸の多関節ロボットとした場合について説明するが、軸数はこれに限らない。

数値制御装置３及びロボット制御装置４は、それぞれＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理手段、各種コンピュータプログラムを格納したＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の補助記憶手段、演算処理手段がコンピュータプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）といった主記憶手段、オペレータが各種操作を行うキーボードといった操作手段、及びオペレータに各種情報を表示するディスプレイといった表示手段等のハードウェアによって構成されるコンピュータである。これら数値制御装置３及びロボット制御装置４は、例えばイーサネット（登録商標）によって相互に各種信号を送受信することが可能となっている。

図２は、本実施形態に係るロボット２、数値制御装置３及びロボット制御装置４の機能ブロック図である。先ず、ロボット２の詳細な構成について説明する。図２に示すようにロボット２は、可動部２１と、工具２２と、主軸２３と、主軸モータ２４と、主軸アンプ２５（主軸制御部）と、を備える。

可動部２１は、例えば、ロボット２のアーム及びハンドによって構成され、後述するロボット制御指令に基づいて動作する。工具２２は、例えば、切削加工用の工具であり、可動部２１のアーム先端部に取り付けられてもよい。

主軸２３は、可動部２１に取り付けられてもよく、ロボット２の本体部分（可動しない部分）に取り付けられてもよい。可動部２１及び主軸２３が連動して被加工物（すなわち、ワーク）の加工を行う。主軸２３は、工具２２を回転させることによって、工具２２によりワークを加工してもよく、ワークを回転させることによって、工具２２によりワークを加工してもよい。主軸モータ２４は、主軸２３を駆動するためのモータであり、主軸アンプ２５によって制御される。

主軸アンプ２５は、主軸モータ２４に駆動電流を印加するサーボアンプによって構成される。また、後述するように、主軸アンプ２５は、主軸制御決定部３６又はロボット制御装置４から通知された主軸制御指令に基づいて主軸モータ２４に駆動電流を印加し、これにより、主軸２３の動作を制御する。

次に、数値制御装置３の詳細な構成について説明する。図２に示すように数値制御装置３は、上記ハードウェア構成によって、ロボット２における主軸２３の動作を制御する機能等のような各種機能を実現する。

数値制御装置３は、数値制御プログラムを用いてロボット制御装置４を介してロボット２を制御する。すなわち、数値制御装置３は、ロボット用の数値制御プログラムに従って、ロボット２及び主軸２３の動作を制御するための各種指令を生成し、ロボット制御装置４及びロボット２へ送信する。より具体的には、数値制御装置３は、プログラム入力部３１と、プログラム解析部３２と、記憶部３３と、操作部３４と、主軸設定部３５と、主軸制御決定部３６と、データ送受信部３７と、表示部３８と、表示制御部３９と、情報取得部４０と、を備える。

プログラム入力部３１は、複数のロボット指令ブロックによって構成されるロボット用の数値制御プログラムを記憶部３３から読み出し、これを逐次プログラム解析部３２へ入力する。

プログラム解析部３２は、プログラム入力部３１から入力される数値制御プログラムに基づく指令種別を指令ブロックごとに解析し、その解析結果を主軸制御決定部３６及びデータ送受信部３７へ出力する。より具体的には、プログラム解析部３２は、数値制御プログラム中のロボット制御指令及び主軸制御指令を解析し、その解析結果を主軸制御決定部３６及びデータ送受信部３７へ出力する。

記憶部３３は、例えば、オペレータによる操作に基づいて作成された複数の数値制御プログラムを格納する。より具体的には、記憶部３３は、主軸２３の動作を制御するための主軸２３に対する複数の指令ブロックや、ロボット２の可動部２１等の動作を制御するためのロボット２に対する複数の指令ブロック等によって構成される数値制御プログラムを格納する。記憶部３３に格納されている数値制御プログラムは、ＧコードやＭコード等、主軸２３及びロボット２の動作を制御するため既知のプログラム言語で記述されている。

また、記憶部３３は、例えば、ロボット制御装置４の制御下で作動するロボット２の制御点（例えば、ロボット２のアーム先端部）の位置及び姿勢、換言すればロボット２の各制御軸の位置を示すロボット座標値が格納されている。記憶部３３には、数値制御プログラムの下で逐次変化するロボット座標値の最新値が格納されるよう、図示しない処理によりロボット制御装置４から取得されたロボット座標値によって逐次更新される。

また、記憶部３３は、例えば、オペレータにより入力されたロボット２の始点及び終点といった教示位置を記憶する。具体的には、記憶部３３は、ティーチペンダント等から入力されたロボット２の教示位置、キーボード等から入力された教示位置等を記憶する。ロボット２の教示位置には、ロボット２の各制御軸の位置を示すロボット座標値が含まれる。

操作部３４は、数値制御装置３を操作するための装置である。操作部３４は、ソフトキー及びディスプレイの他、タッチパネルディスプレイによって構成されてもよい。例えば、数値制御装置３のユーザは、操作部３４によって、数値制御装置３及びロボット制御装置４のいずれかによって主軸２３を制御するかを選択する。

主軸設定部３５は、数値制御装置３及びロボット制御装置４のいずれかによって主軸２３を制御するかを示す主軸設定情報を生成し、当該主軸設定情報を主軸制御決定部３６に通知する。また、主軸設定部３５は、操作部３４から数値制御装置３のユーザによる選択を受け付け、当該ユーザによる選択に応じて主軸設定情報を生成する。

主軸制御決定部３６は、主軸設定部３５から主軸設定情報を受け付け、当該主軸設定情報に基づいて、数値制御装置３が主軸２３を制御するか、又はロボット制御装置４が主軸２３を制御するかを決定する。

主軸制御決定部３６は、数値制御装置３が主軸を制御する場合、主軸制御指令を主軸２３を制御する主軸アンプ２５（主軸制御装置）へ通知する。一方、主軸制御決定部３６は、ロボット制御装置４が主軸２３を制御する場合、主軸制御指令をデータ送受信部３７へ通知する。ここで、主軸制御指令は、主軸２３の回転の開始及び停止、主軸２３の回転方向、並びに主軸２３の回転速度の少なくとも１つを含む。

データ送受信部３７は、ロボット制御装置４のデータ送受信部４１との間で指令及びロボット座標値等の各種データを送受信する。具体的には、データ送受信部３７は、ロボット制御装置４が主軸を制御する場合、主軸制御指令をロボット制御装置４のデータ送受信部４１へ送信（通知）する。

表示部３８は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、タッチパネルディスプレイ等のような表示装置であり、各種情報を出力する。なお、図２に示す例では、表示部３８は、数値制御装置３に内蔵されているが、数値制御装置３及びロボット制御装置４の外部にある出力装置であってもよい。また、表示部３８は、操作部３４と一体となった装置であってもよい。

表示制御部３９は、数値制御装置３が主軸２３を制御する場合、情報取得部４０から主軸２３に関する情報を取得し、主軸２３に関する情報を表示部３８又は外部装置に出力する。

情報取得部４０は、数値制御装置３が主軸２３を制御する場合、主軸２３に関する情報を主軸アンプ２５から取得し、当該主軸２３に関する情報を表示制御部３９へ通知する。ここで、主軸２３に関する情報は、主軸２３の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む。これにより、数値制御装置３のユーザは、例えば、スマートロードメータ画面において、ロボット２の主軸速度及び負荷を確認することができる。

次に、ロボット制御装置４の構成について詳細に説明する。図２に示すように、ロボット制御装置４には、上記ハードウェア構成によって、データ送受信部４１、解析部４２、記憶部４３、ロボット命令生成部４４、プログラム管理部４５、軌跡制御部４６、キネマティクス制御部４７、サーボ制御部４８、主軸指令送信部４９、及び情報取得部５０等の各種機能が実現される。ロボット制御装置４は、これらのような機能部を用いることによって、数値制御装置３から送信される指令に基づいてロボット２及び主軸２３の動作を制御する。

データ送受信部４１は、数値制御装置３のデータ送受信部３７から送信されるロボット指令信号（ロボット制御指令に対応）を受信する。また、データ送受信部４１は、受信したロボット指令信号を逐次、解析部４２へ出力する。

解析部４２は、データ送受信部４１から入力されるロボット指令信号を解析する。また、解析部４２は、その解析結果をロボット命令生成部４４へ出力する。

記憶部４３は、ロボット２を制御するためのロボットプログラム及び各種情報を記憶する。また、記憶部４３は、ロボット２の負荷設定を記憶する。なお、本実施形態では、記憶部４３は、ロボット制御装置４に設けられているが、記憶部４３は、数値制御装置３に設けられてもよく、数値制御装置３及びロボット制御装置４の外部の電子機器や外部サーバー等に設けられてもよい。

ロボット命令生成部４４は、解析部４２から入力されるロボット指令信号の解析結果に基づいて、ロボット指令信号に応じたロボット命令を生成する。ロボット命令生成部４４は、生成したロボット命令をプログラム管理部４５へ出力する。

プログラム管理部４５は、ロボット命令生成部４４からロボット命令が入力されると、ロボット命令を逐次実行することにより、上記ロボット指令信号に応じたロボット２の動作計画を生成し、軌跡制御部４６へ出力する。

また、プログラム管理部４５は、ロボット命令生成部４４から入力されるロボット命令がブロックロボット命令である場合には、記憶部４３に格納されているロボットプログラムに、入力されたブロックロボット命令を追加する。これにより記憶部４３には、数値制御装置３から送信されるロボット指令信号に応じたロボットプログラムが生成されて記憶される。記憶されたロボットプログラムは、プログラム管理部４５がロボット命令としてロボットプログラム起動指令を受けることにより、起動及び再生される。

軌跡制御部４６は、プログラム管理部４５から動作計画が入力されると、ロボット２の制御点の時系列データを算出し、キネマティクス制御部４７へ出力する。

キネマティクス制御部４７は、入力された時系列データからロボット２の各関節の目標角度を算出し、サーボ制御部４８へ入力する。

サーボ制御部４８は、キネマティクス制御部４７から入力される目標角度が実現するようにロボット２の各サーボモータをフィードバック制御することによってロボット２に対するロボット制御信号を生成し、ロボット２のサーボモータへ入力する。

情報取得部５０は、ロボット制御装置４が主軸２３を制御する場合、主軸２３に関する情報を主軸アンプ２５から取得する。また、数値制御装置３の表示制御部３９は、数値制御装置３が主軸２３を制御する場合、主軸２３に関する情報を情報取得部５０から取得し、主軸２３に関する情報を表示部３８又は外部装置に出力する。これにより、数値制御装置３のユーザは、例えば、消費電力モニタ画面において、ロボット２の主軸２３の消費電力を確認することができる。

次に、本実施形態に係る数値制御システム１がロボット２を制御する具体的な処理について説明する。図３は、ロボット用数値制御プログラムの例を示す図である。図４は、図３に示す数値制御プログラムを実行した際における数値制御装置３、ロボット２及び主軸アンプ２５の間の信号及び情報の流れを示すシーケンス図である。

図３において、加工系統プログラム例は、数値制御装置３のみが主軸２３を制御し、ロボット制御装置４が主軸２３を制御しない場合のプログラム例である。一方、ロボット用数値制御プログラムにおけるロボットプログラム例は、上述した主軸制御指令に対応する。なお、ロボットプログラム例は、数値制御装置３が主軸を制御する場合、及びロボット制御装置４が主軸２３を制御する場合の両方に適用可能である。

数値制御プログラムの加工系統プログラムにおいて、先ず、コード“Ｇ００ Ｇ９０ Ｘ１００ Ｙ０ Ｚ０”が指令され、数値制御装置３は、主軸２３を初期位置へ位置決めする。

次に、コード“Ｍ０３ Ｓ３０００”が指令され、数値制御装置３は、主軸２３の回転を指令する。

次に、コード“Ｇ０１ Ｇ９０ Ｘ１１０．０”、“Ｇ０１ Ｇ９０ Ｘ１２０．０”及び“Ｇ０１ Ｇ９０ Ｙ１．０ Ｚ１．０”が指令され、数値制御装置３は、各位置において切削送りを指令する。

次に、コード“Ｍ０５”が指令され、数値制御装置３は、主軸２３の回転の停止を指令する。

次に、コード“Ｇ００ Ｇ９０ Ｘ１００ Ｙ０ Ｚ０”が指令され、数値制御装置３は、主軸２３を初期位置へ位置決めし、その後、コード“Ｍ３０”が指令され、数値制御装置３は、プログラムを終了する。

数値制御プログラムのロボットプログラムも、上述した加工系統プログラムと同様の制御を主軸アンプ２５に指令する。数値制御プログラムのロボットプログラムにおいて、先ず、コード“Ｇ６８．８；”が指令され、数値制御装置３は、各軸座標系の選択をロボット２に指令し、ロボット２は、各軸座標系上で動作する。

次に、コード“Ｇ７．３ Ｊ１＝＿Ｊ２＝＿Ｊ３＝＿ Ｊ４＝＿Ｊ５＝＿Ｊ６＝＿；”が指令され、数値制御装置３は、ロボット２の各軸を動作させ、ロボット２の初期位置へ位置決めすることを指令し、ロボット２は、ロボット２の各軸を動作し、初期位置へ移動する。

次に、コード“Ｍ０３ Ｓ３０００”が指令され、数値制御装置３は、主軸２３を正転させることを主軸アンプ２５に指令し、主軸アンプ２５は、Ｓ指令の速度（５０回転／ｓ（３０００ｒｐｍ））で主軸２３を正転させる。

次に、コード“Ｇ６８．９”が指令され、数値制御装置３は、直交座標系の選択をロボット２に指令し、ロボット２は、直交座標系上で動作する。

次に、コード“Ｇ０１ Ｘ＿Ｙ＿Ｚ＿Ａ＿Ｂ＿Ｃ＿Ｐ＿；”が指令され、数値制御装置３は、ワーク位置へ位置決めすることを指令し、ロボット２は、直線動作によってワーク位置へ移動する。

次に、コード“Ｍ０５”が指令され、数値制御装置３は、主軸２３の回転を停止することを主軸アンプ２５に指令し、主軸アンプ２５は、主軸２３の回転を停止させる。

次に、コード“Ｇ７．３ Ｊ１＝＿Ｊ２＝＿Ｊ３＝＿ Ｊ４＝＿Ｊ５＝＿Ｊ６＝＿；”が指令され、数値制御装置３は、ロボット２の各軸を動作させ、ロボット２の初期位置へ位置決めすることを指令し、ロボット２は、ロボット２の各軸を動作し、初期位置へ移動する。

次に、コード“Ｍ０４ Ｓ１８００”が指令され、数値制御装置３は、主軸２３を逆転させることを主軸アンプ２５に指令し、主軸アンプ２５は、Ｓ指令の速度（３０回転／ｓ（１８００ｒｐｍ））で主軸２３を逆転させる。

次に、コード“Ｇ６８．９”が指令され、数値制御装置３は、直交座標系の選択をロボット２に指令し、ロボット２は、直交座標系上で動作する。

次に、コード“Ｇ０１ Ｘ＿Ｙ＿Ｚ＿Ａ＿Ｂ＿Ｃ＿Ｐ＿；”が指令され、数値制御装置３は、ワーク位置へ位置決めすることを指令し、ロボット２は、直線動作によってワーク位置へ移動する。

このように数値制御装置３は、上述したコード“Ｍ０３ Ｓ３０００”、“Ｍ０５”、及び“Ｍ０４ Ｓ１８００”のような指令を用いることによって、主軸２３を制御することができる。

また、プログラム解析部３２は、数値制御プログラムを解析し、ワーク情報、工具２２に関する工具情報、及びロボット２の速度に基づいて、工具２２とワークとの相対速度が一定となるように主軸速度を算出する。ここで、ワーク情報は、ロボット２に取り付けられた工具２２によって加工されるワークに関する情報である。この場合、主軸制御指令は、少なくとも主軸２３の速度を含む。

詳細には、ロボット２の可動部２１（例えば、ハンド）に工具２２を取り付け、主軸２３によって回転されているワークを加工する時、加工中にワークの半径が変化するため、ワークの周速が変化する。そのため、主軸２３の回転数が一定であると、工具２２とワークとの相対速度が変化し、切削速度が一定にならない。そこで、プログラム解析部３２が数値制御プログラムを解析する際、ワークの直径Ｒ、工具情報、及びロボット２のＺ軸方向の送り速度に基づいて、相対的な周速が一定となる主軸速度を算出する。

例えば、ミリング加工において、直径１００ｍｍの工具で切削速度８０ｍ／ｍｉｎでワークを加工したい場合、
主軸回転数Ｎ＝１０００ｖ／πＤ
の関係式によって、主軸回転数Ｎは、約２５０ｍｉｎ^－１となるので、主軸制御指令において、主軸２３の速度としてＳ２５０が指令される。ここで、ｖは切削速度［ｍ／ｍｉｎ］であり、Ｄは工具径［ｍ］である。

また、旋削加工において、直径２００ｍｍのワークを切削速度２００ｍ／ｍｉｎで加工したい場合、
主軸回転数Ｎ＝１０００ｖ／πＤ
の関係式によって、主軸回転数Ｎは、約４７８ｍｉｎ^－１となるので、主軸制御指令において、主軸２３の速度としてＳ４７８が指令される。

このような処理により、数値制御装置３は、切削速度が一定になるよう主軸速度を制御することが可能である。

以上説明したように本実施形態によれば、数値制御装置３は、数値制御プログラム中のロボット制御指令及び主軸制御指令を解析するプログラム解析部３２と、数値制御装置３及びロボット制御装置４のいずれかによってロボット２の主軸２３を制御するかを示す主軸設定情報を生成する主軸設定部と、主軸設定情報に基づいて、数値制御装置３が主軸２３を制御する場合、主軸制御指令を主軸アンプ２５へ通知し、ロボット制御装置４が主軸２３を制御する場合、主軸制御指令をデータ送受信部３７へ通知する主軸制御決定部３６と、ロボット制御装置４が主軸２３を制御する場合、主軸制御指令をロボット制御装置４へ通知するデータ送受信部３７と、を備え、主軸アンプ２５は、主軸制御決定部３６又はロボット制御装置４から通知された主軸制御指令に基づいて主軸２３を制御する。

このような構成を備えることによって、数値制御装置３は、ロボット制御指令及び主軸制御指令を含む数値制御プログラムを用いて、ロボット制御指令をロボット制御装置４へ送信し、主軸制御指令を主軸アンプ２５又はロボット制御装置４へ送信する。したがって、数値制御装置３は、ユーザが、数値制御装置３とロボット２とをＩ／Ｏ接続をすることなく、数値制御装置３からロボット２の主軸２３を制御することを容易にすることができる。

また、数値制御装置３が主軸２３を制御する場合、数値制御装置３は、主軸２３に関する情報を主軸アンプ２５から取得し、主軸２３に関する情報を表示部３８又は外部装置に出力する表示制御部３９を更に備える。ここで、主軸２３に関する情報は、主軸２３の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む。

このような構成を備えることによって、数値制御装置３は、数値制御装置３が主軸２３を制御する場合、主軸２３の速度、負荷及び消費電力等のような情報を出力することによって、ユーザは、主軸２３の速度、負荷及び消費電力等のような情報を確認しながらワークの加工を行うことができる。

また、ロボット制御装置４が主軸２３を制御する場合、ロボット制御装置４は、主軸２３に関する情報を主軸アンプ２５から取得する情報取得部５０を備える。数値制御装置３は、ロボット制御装置４が主軸２３を制御する場合、主軸２３に関する情報を情報取得部５０から取得し、主軸２３に関する情報を表示部３８又は外部装置に出力する表示制御部３９を更に備える。

このような構成を備えることによって、数値制御装置３は、ロボット制御装置４が主軸２３を制御する場合、主軸２３の速度、負荷及び消費電力等のような情報を出力することによって、ユーザは、主軸２３の速度、負荷及び消費電力等のような情報を確認しながらワークの加工を行うことができる。

また、プログラム解析部３２は、数値制御プログラムを解析し、ワーク情報、工具２２に関する工具情報、及びロボット２の速度に基づいて、工具２２とワークとの相対速度が一定となるように主軸速度を算出する。ここで、ワーク情報は、ロボット２に取り付けられた工具２２によって加工されるワークに関する情報である。この場合、主軸制御指令は、少なくとも主軸２３の速度を含む。これにより、数値制御装置３は、工具２２とワークとの相対速度が一定となるようにロボット２及び主軸２３を制御することができる。

また、主軸制御指令は、主軸２３の回転の開始及び停止、主軸２３の回転方向、並びに主軸２３の回転速度を含む。これにより、数値制御装置３は、主軸２３の各動作を好適に制御することができる。

また、主軸設定部３５は、数値制御装置３のユーザによる選択に応じて主軸設定情報を生成する。これにより、数値制御装置３は、ユーザの選択に応じて数値制御装置３又はロボット制御装置４のいずれによって主軸２３を制御するかを設定することができる。

また、ロボット２は、ロボット制御指令に基づいて動作する可動部２１を有し、主軸２３は、可動部２１に取り付けられ、可動部２１及び主軸２３が連動して被加工物の加工を行う。これにより、例えば、ロボット２と主軸２３との同期の精度が向上するなどのように、ロボット２の可動部２１及び主軸２３が好適に連動して被加工物の加工を行うことができる。

また、数値制御システム１も上述した数値制御装置３の構成を有し、数値制御装置３と同様の効果を奏することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の数値制御システム１は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の数値制御システム１により行なわれる制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて記憶され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））を含む。

本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、または、特許請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。

上記実施形態及び変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
数値制御プログラムを用いてロボット制御装置を介してロボットを制御する数値制御装置であって、
前記ロボットは、ワークを加工するための主軸を有し、
前記数値制御装置は、
前記数値制御プログラム中のロボット制御指令及び主軸制御指令を解析するプログラム解析部と、
前記数値制御装置及び前記ロボット制御装置のいずれかによって前記主軸を制御するかを示す主軸設定情報を生成する主軸設定部と、
前記主軸設定情報に基づいて、前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記主軸を制御する主軸制御装置へ通知し、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令をデータ送受信部へ通知する主軸制御決定部と、
前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記ロボット制御装置へ通知する前記データ送受信部と、
を備え、
前記主軸制御装置は、前記主軸制御決定部又は前記ロボット制御装置から通知された前記主軸制御指令に基づいて前記主軸を制御する、
る数値制御装置。
（付記２）
前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記数値制御装置は、前記主軸に関する情報を前記主軸制御装置から取得し、前記主軸に関する情報を表示装置又は外部装置に出力する表示制御部を更に備え、
前記主軸に関する情報は、前記主軸の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む、付記１に記載の数値制御装置。
（付記３）
前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記ロボット制御装置は、前記主軸に関する情報を前記主軸制御装置から取得する情報取得部を備え、
前記数値制御装置は、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸に関する情報を前記情報取得部から取得し、前記主軸に関する情報を表示装置又は外部装置に出力する表示制御部を更に備え、
前記主軸に関する情報は、前記主軸の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む、付記１に記載の数値制御装置。
（付記４）
前記プログラム解析部は、前記数値制御プログラムを解析し、前記ロボットに取り付けられた工具によって加工されるワークに関するワーク情報、前記工具に関する工具情報、前記ロボットの速度に基づいて、前記工具と前記ワークとの相対速度が一定となるように主軸速度を算出し、
前記主軸制御指令は、前記主軸速度を含む、付記１又は２に記載の数値制御装置。
（付記５）
前記主軸制御指令は、前記主軸の回転の開始及び停止、前記主軸の回転方向、並びに前記主軸の回転速度を含む、付記１又は２に記載の数値制御装置。
（付記６）
前記主軸設定部は、前記数値制御装置のユーザによる選択に応じて前記主軸設定情報を生成する、請求項１又は２に記載の数値制御装置。
（付記７）
前記ロボットは、前記ロボット制御指令に基づいて動作する可動部を有し、
前記主軸は、前記可動部に取り付けられ、前記可動部及び前記主軸が連動して被加工物の加工を行う、付記１又は２に記載の数値制御装置。
（付記８）
数値制御装置の数値制御プログラムを用いてロボット制御装置を介してロボットを制御する数値制御システムであって、
前記ロボットは、ワークを加工するための主軸を有し、
前記数値制御プログラム中のロボット制御指令及び主軸制御指令を解析するプログラム解析部と、
前記数値制御装置及び前記ロボット制御装置のいずれかによって前記主軸を制御するかを示す主軸設定情報を生成する主軸設定部と、
前記主軸設定情報に基づいて、前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記主軸を制御する主軸制御装置へ通知し、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令をデータ送受信部へ通知する主軸制御決定部と、
前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記ロボット制御装置へ通知する前記データ送受信部と、
を備え、
前記主軸制御装置は、前記主軸制御決定部又は前記ロボット制御装置から通知された前記主軸制御指令に基づいて前記主軸を制御する、
数値制御システム。
（付記９）
前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記数値制御装置は、前記主軸に関する情報を前記主軸制御装置から取得し、前記主軸に関する情報を表示装置又は外部装置に出力する表示制御部を更に備え、
前記主軸に関する情報は、前記主軸の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む、付記８に記載の数値制御システム。
（付記１０）
前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記ロボット制御装置は、前記主軸に関する情報を前記主軸制御装置から取得する情報取得部を備え、
前記数値制御装置は、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸に関する情報を前記情報取得部から取得し、前記主軸に関する情報を表示装置又は外部装置に出力する表示制御部を更に備え、
前記主軸に関する情報は、前記主軸の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む、付記８に記載の数値制御システム。
（付記１１）
前記プログラム解析部は、前記数値制御プログラムを解析し、前記ロボットに取り付けられた工具によって加工されるワークに関するワーク情報、前記工具に関する工具情報、前記ロボットの速度に基づいて、前記工具と前記ワークとの相対速度が一定となるように主軸速度を算出し、
前記主軸制御指令は、前記主軸速度を含む、付記８又は９に記載の数値制御システム。
（付記１２）
前記主軸制御指令は、前記主軸の回転の開始及び停止、前記主軸の回転方向、並びに前記主軸の回転速度を含む、付記８又は９に記載の数値制御システム。
（付記１３）
前記主軸設定部は、前記数値制御装置のユーザによる選択に応じて前記主軸設定情報を生成する、付記８又は９に記載の数値制御システム。
（付記１４）
前記ロボットは、前記ロボット制御指令に基づいて動作する可動部を有し、
前記主軸は、前記可動部に取り付けられ、前記可動部及び前記主軸が連動して被加工物の加工を行う、付記８又は９に記載の数値制御システム。

１ 数値制御システム
２ ロボット
２１ 可動部
２２ 工具
２３ 主軸
２４ 主軸モータ
２５ 主軸アンプ
３ 数値制御装置
４ ロボット制御装置
３１ プログラム入力部
３２ プログラム解析部
３３ 記憶部
３４ 操作部
３５ 主軸設定部
３６ 主軸制御決定部
３７ データ送受信部
３８ 表示部
３９ 表示制御部
４０ 情報取得部
４１ データ送受信部
４２ 解析部
４３ 記憶部
４４ ロボット命令生成部
４５ プログラム管理部
４６ 軌跡制御部
４７ キネマティクス制御部
４８ サーボ制御部
４９ 主軸指令送信部
５０ 情報取得部

Claims (14)

1. 数値制御プログラムを用いてロボット制御装置を介してロボットを制御する数値制御装置であって、
   前記ロボットは、ワークを加工するための主軸を有し、
   前記数値制御装置は、
   前記数値制御プログラム中のロボット制御指令及び主軸制御指令を解析するプログラム解析部と、
   前記数値制御装置及び前記ロボット制御装置のいずれかによって前記主軸を制御するかを示す主軸設定情報を生成する主軸設定部と、
   前記主軸設定情報に基づいて、前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記主軸を制御する主軸制御装置へ通知し、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令をデータ送受信部へ通知する主軸制御決定部と、
   前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記ロボット制御装置へ通知する前記データ送受信部と、
   を備え、
   前記主軸制御装置は、前記主軸制御決定部又は前記ロボット制御装置から通知された前記主軸制御指令に基づいて前記主軸を制御する、
   数値制御装置。
2. 前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記数値制御装置は、前記主軸に関する情報を前記主軸制御装置から取得し、前記主軸に関する情報を表示装置又は外部装置に出力する表示制御部を更に備え、
   前記主軸に関する情報は、前記主軸の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む、
   請求項１に記載の数値制御装置。
3. 前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記ロボット制御装置は、前記主軸に関する情報を前記主軸制御装置から取得する情報取得部を備え、
   前記数値制御装置は、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸に関する情報を前記情報取得部から取得し、前記主軸に関する情報を表示装置又は外部装置に出力する表示制御部を更に備え、
   前記主軸に関する情報は、前記主軸の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む、
   請求項１に記載の数値制御装置。
4. 前記プログラム解析部は、前記数値制御プログラムを解析し、前記ロボットに取り付けられた工具によって加工されるワークに関するワーク情報、前記工具に関する工具情報、前記ロボットの速度に基づいて、前記工具と前記ワークとの相対速度が一定となるように主軸速度を算出し、
   前記主軸制御指令は、前記主軸速度を含む、
   請求項１又は２に記載の数値制御装置。
5. 前記主軸制御指令は、前記主軸の回転の開始及び停止、前記主軸の回転方向、並びに前記主軸の回転速度を含む、請求項１又は２に記載の数値制御装置。
6. 前記主軸設定部は、前記数値制御装置のユーザによる選択に応じて前記主軸設定情報を生成する、
   請求項１又は２に記載の数値制御装置。
7. 前記ロボットは、前記ロボット制御指令に基づいて動作する可動部を有し、
   前記主軸は、前記可動部に取り付けられ、前記可動部及び前記主軸が連動して被加工物の加工を行う、
   請求項１又は２に記載の数値制御装置。
8. 数値制御装置の数値制御プログラムを用いてロボット制御装置を介してロボットを制御する数値制御システムであって、
   前記ロボットは、ワークを加工するための主軸を有し、
   前記数値制御プログラム中のロボット制御指令及び主軸制御指令を解析するプログラム解析部と、
   前記数値制御装置及び前記ロボット制御装置のいずれかによって前記主軸を制御するかを示す主軸設定情報を生成する主軸設定部と、
   前記主軸設定情報に基づいて、前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記主軸を制御する主軸制御装置へ通知し、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令をデータ送受信部へ通知する主軸制御決定部と、
   前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸制御指令を前記ロボット制御装置へ通知する前記データ送受信部と、
   を備え、
   前記主軸制御装置は、前記主軸制御決定部又は前記ロボット制御装置から通知された前記主軸制御指令に基づいて前記主軸を制御する、
   数値制御システム。
9. 前記数値制御装置が前記主軸を制御する場合、前記数値制御装置は、前記主軸に関する情報を前記主軸制御装置から取得し、前記主軸に関する情報を表示装置又は外部装置に出力する表示制御部を更に備え、
   前記主軸に関する情報は、前記主軸の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む、
   請求項８に記載の数値制御システム。
10. 前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記ロボット制御装置は、前記主軸に関する情報を前記主軸制御装置から取得する情報取得部を備え、
    前記数値制御装置は、前記ロボット制御装置が前記主軸を制御する場合、前記主軸に関する情報を前記情報取得部から取得し、前記主軸に関する情報を表示装置又は外部装置に出力する表示制御部を更に備え、
    前記主軸に関する情報は、前記主軸の速度、負荷及び消費電力の少なくとも１つを含む、
    請求項８に記載の数値制御システム。
11. 前記プログラム解析部は、前記数値制御プログラムを解析し、前記ロボットに取り付けられた工具によって加工されるワークに関するワーク情報、前記工具に関する工具情報、前記ロボットの速度に基づいて、前記工具と前記ワークとの相対速度が一定となるように主軸速度を算出し、
    前記主軸制御指令は、前記主軸速度を含む、
    請求項８又は９に記載の数値制御システム。
12. 前記主軸制御指令は、前記主軸の回転の開始及び停止、前記主軸の回転方向、並びに前記主軸の回転速度を含む、請求項８又は９に記載の数値制御システム。
13. 前記主軸設定部は、前記数値制御装置のユーザによる選択に応じて前記主軸設定情報を生成する、
    請求項８又は９に記載の数値制御システム。
14. 前記ロボットは、前記ロボット制御指令に基づいて動作する可動部を有し、
    前記主軸は、前記可動部に取り付けられ、前記可動部及び前記主軸が連動して被加工物の加工を行う、
    請求項８又は９に記載の数値制御システム。

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