KR830002920B1 - 공작기계 및 로보트 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공작기계 및 로보트 제어장치

제1도는 본 발명을 적용한 공작기계 및 로보트 제어장치의 개략 외관도.

제2도는 종래의 공작기계 및 로보트 제어장치와 본 발명에 대한 공작기계 및 로보트 제어장치의 상위점을 설명하면 도면으로서, 제2a도는 종래 장치의 개략 설명도.

제2b도는 본 발명에 관한 장치의 개략 설명도.

제3도는 본 발명에 관한 공작기계 및 로보트 제어장치의 블록도.

제4도는 데이터 송, 수신기의 블록도.

제5도는 공작기계와 수치제어장치 사이의 데이터 수수를 설명하는 블록도.

제6도는 교시 조작반의 페널 표면도.

제7도는 교시 조작반과 로보트 제어장치 사이의 데이터 수수를 설명하는 설명도.

제8도는 로보트와 로보트 제어장치 사이의 데이터 수수를 설명하는 설명도.

제9도는 로보트 지령 프로그램의 설명도.

본 발명은 공작기계 및 산업용 로보트를 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 공작기계와, 이 공작기계를 제어하는 수치 제어장치와, 산업용 로보트와, 이 산업용 로보트를 제어하는 로보트 제어장치를 갖춘 시스템에 사용하기 적당한 공작기계 및 산업용 로보트 제어장치에 관한 것이다.

공작물에 소정의 가공을 실시하는 공작기계와, 이 공작기계에 대하여 공작물의 반입/반출, 공구교환, 절삭설의 청소(the cleaming of scraps)등의 서어비스를 행하는 산업용 로보트를 갖는 시스템에 있어서는 공작기계를 제어하는 수치 제어장치와 산업용 로보트를 제어하는 로보트 제어장치가 설치되어 있으며, 이들 수치 제어장치와 로보트 제어장치는 공히 내부에 기억장치를 갖고 있으며 각기의 기억장치에는 공작기계로 하여금 공작물에 소정의 가공을 실시하는 가공 프로그램과 로보트 지령 데이타를 포함한 로보트지령 프로그램의 한쪽이 기억되어 있다. 그리고, 수치 제어장치와 로보트 제어장치 내부의 각 처리장치는 각각 대응하는 기업장치로 부터 순차로 가공 데이터, 로보트 지령 데이터를 판독하며, 그 가공 데이터, 로보트 지령 데이터에 의하여 공작기계와 산업용 로보트를 제어하여 지령 대로의 가공과 로보트 서어비스를 실행케 한다. 이와 같이 기어장치에 가공 프로그램 또는 로보트 지령프로그램을 기억 시켜두어 순치로 가공 데이터 또는 로보트 지령 데이터를 판독하여 제어하는 방식은 메모리 운전이라 불리운다. 그런데, 메모리 운전에 있어서는 전원이 차단되었을때 가공 프로그램, 로보트 지령 프로그램이 소실되는 것을 방지하기 위하여 상기 각기 억장치를 자기크어, 자기 버블 메모리 등의 대용량, 불휘발성 RAM(휘발성 RAM을 축전지로써 백업한 것을 포함한다)에 의하여 구성되어 있다. 즉 상기 시스템에 있어서는 종래의 수치 제어장치와 로보트 제어장치의 양자에 대용쟝, 불휘발성 메모리가 설치되어있다. 또, 후일에 동일한 가공 또는 동일한 로보트 제어를 실행할때 데이터 입력을 간단하게 하기 위하여 수치 제어장치와 로보트 제어장치의 각각에 불휘발성의 외부 기억매체, 이를테면 카세트형 자기 테이프, 카세트형 반도체 메모리, 종이 테이프 펀치 등을 접속하여 상기 각 기억장치와 내용을 이들 외부 기억 매체에 보존하도록 하여 있다. 따라서 수치제어 공작기계와 로보트를 포함한 종래의 시스템에 있어서는 2개의 대용량, 불휘발성 메모리와 2개의 외부 기억매체를 갖기 때문에 시스템 전체의 가격을 상승시켜 산업용 로보트의 보급을 방해하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 불휘발성 대용량의 메모리와 외부 기억 매체를 수치 제어장치와 로보트 제어장치에 공동으로 1개씩 설치하면 되는 염가의 공작기계 및 로보트 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 정전등에 의하여 전원이 차단되어도 가공 데이터, 로보트 지령 데이터가 소실하는 일이 없는 공작기계 및 로보트 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 수치 제어장치의 불휘발성 메모리를 내장 시키고, 또 그 불휘성 메모리에 가공 데이터와 로보트 지령 데이터를 기억 시켜두어 가공이 진행됨에 따라서 순차로 가공 데이터를 판독하여 공작기계를 제어함과 독시에 로보트에 의한 서어비스의 진행에 따라서 똑같은 방법에 의하여 불휘발성 메모리로 부터 로보트 지령 데이터를 판독하여 로보트를 제어하는 공작기계 및 로보트 제어장치를 제공함에 있다.

이하 첨부 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 관한 공작기계 및 로보트 제어장치의 개략적인 구성의 외관도로써, 도면중 LM은 선반, RBT는 산업용 로보트로서, 선반 LM에 대하여 공작품의 반입/반출, 공구교환 절삭설의 청소등의 서어비스를 실행한다. CTL은 제어장치 로커(controller locker)로서 선반을 제어하는 수치 제어장치와 산업용 로보트를 제어하는 로보트 제어장치를 내장하고있다. WF는 미가공 공작물을 공급하는 공작물 피이더(work feeder)이다. 이 시스템 구성에 있어서는 수치 제어장치와 로보트 제어장치는 공히 동일한 로커내에 내장되며 또 양장치의 전원도 공통화되어 시스탬의 가격을 내리도록 구성되어 있다.

제2도는 종래의 공작기계 및 로보트 제어장치와 본 발명에 관한 공작기계 및 로보트 제어장치의 상위점에 대하여 설명하는 설명도로서, 동 도면 제2(a)도는 종래의 공작기계 및 로보트 제어장치를 설명하는 설명도이고, 동 도면 제2(b)도는 본 발명에 관한 공작기계 및 로보트 제어장치를 설명하는 설명도이다.

본 도면에 있어서 NC는 수치 제어장치, RC는 로보트 제어장치, DMN은 불휘발성 데이터 메모리로서 수치제어 장치(NC)에 내장되며, 공작기계를 제어하는 다수의 가공 데이터를 기억하고 있다. DMR은 불휘발성 데이터 메모리로서 로보트 제어장치(RC)에 내장되며 산업용 로보트를 제어하는 로보트 지령 데이터를 기억하고 있다.

PTR은 종이 테이프 판독기로서 종이 테이프에 천공된 수치제어 정보(가공 데이터)를 판독하여 그 가공 데이터를 데이터 메모리(DMN)에 기록한다. PTP는 종이 테이프 편치이며, 외부 기억 매체로서의 종이 테이프에 데이터 메모리(DMN)에 기억되어 있는 가공 데이터를 천공 기록한다. TB는 로보트 지령 데이터를 입력하는 교시 조작반이다. EM은 카세터형 자기 테이프 또는 카세터형 반도에 메모리 등의 외부기억매체이다.

DTL(제2b도 참조)은 데이터 전송 라인으로서 수치 제어장치(NC)와 로보트 제어장치(RC)사이를 연결하여 데이터 전송 라인을 통하여 상호에 데이터가 전송된다. WMR은 작업용 메모리로서 로보트 제어장치(RC)에 내장되어 고속, 휘발성, 소용량의 RAM으로써 구성되어 있다.

제2a도의 종래 장치에 있어서는 수치 제어장치(NC)와 로보트 제어장치(RC)의 각기에 대용량, 불휘발성 데이터 메모리(DMN)(DMR)가 내장되며, 또한 외부 기억장치(종이 테이프 펀치 PTP, 카세트형 자기 테이프 EM)가 접속되어 있다. 그런데, 도시하지 않은 각 제어장치내의 처리장치는 순차로 대응하는 데이터 메모리(DMN)(DMR)로 부터 가공 데이터 로보트 지령 데이터를 각각 판독하여 수치 제어장치와 로보트 제어 처리를 실행한다. 또, 후일에 동일한 가공 처리와 로보트 제어 처리를 실행하기 위하여 데이터 메모리(DMN)내의 가공 데이터는 종이 테이프 펀치(PTP)에 의하여 종이 테이프에 천공 기록되며, 데이터 메모리(DMR)내의 로보트 지령 데이터는 카세트형 자기 테이프(EM)에 출력되어서 기억된다.

제2b도의 본 발명에 관한 공작기계 및 로보트 제어장치에 있어서는 불휘발성, 대용량의 데이터 메모리는 수치 제어장치(NC)내에만 설치하고, 로보트 제어장치(RC)에는 고속, 휘발성, 소용량의 작업용 메모리(WMR)만이 설치되어 있다. 또, 외부 기억매체에 관하여는 종이 테이프 펀치(PTP)만이 수치 제어장치(NC)에 접속되며, 로보트 제어장치(RC)에는 외부 기억 매체는 접속되어 있지않다. 본 발명에 있어서는 교시조작반(TB)으로 부터 교시된 로보트 지령 데이터는 일단 작업용 메모리(WMR)에 격납되며, 그 다음에 이로보트 지령 데이터를 작업용 메모리로 부터 판독하여 로보트를 제어한다. 또, 작업용 메모리에 기억되어 있는 로보트 지령 데이터를 전송회선(DTL)을 통하여 불휘발성 데이터 메모리(DMN)에 전송 기록된다. 따라서 전원 차단후에 재차 동일한 로보트 서어비스를 실행 시키고자 할때에는 전원을 투입하고 다음에 소정의 로보트 지령 프로그램명을 교시 조작반(TB)등으로 부터 입력하고 그 명칭을 갖는 로보트 지령 데이터를 데이터 전송 회선(DTL)을 통하여 작업용 메모리(WMR)에서 판독한다.

또, 외부 기억 매체에 인출하여 보존하여 두고자 할때에는 테이프 펀치(PTP)에 의하여 종이 테이프에 펀치하고 후임에 종이 테이프 리이더(PTR)로 부터 판독하여 데이터 메모리(DMN)에 기억한다.

제3도는 본 발명을 실현하기 위한 상세한 회로 블록도로써, 제2도와 동일 부분에 대하여는 동일한 부호를 병기하고 여기에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제3도에 있어서, BUSN은 모선으로써 애드레스 신호를 전송하는 애드레스와 데이터를 전송하는 데이터모선을 갖고 있다. 예시문자 WMN은 고속, 소용량의 휘발성 RAM으로 된 작업용 메모리로서 불휘발성 데이터 메모리(DMN)로 부터 판독한 가공 데이터를 일시적으로 기억한다. PMN은 제어프로그램을 기억하는 제어프로그램 메모리, MPUN은 마이크로 프로세서등의 처리 장치로써 제어프로그램에 의하여 수치제어 처리, 편집처리, 데어터 송, 수신 처리등의 여러가지의 처리를 실행한다.

PDN은 펄스 분배기로서 위치 지령 X,Z를 입력시켜 공지의 펄스 분배 연산을 실행하여 펄스 X_P, Z_P를 분배한다. SVNX, SVNZ는 각각 서어브 제어회로로서 분배 펄스 X_P, X_Z와 모우터가 소정량 회전할때마다 발생하는 귀환펄스 X_f, Z_f를 입력하여 t1 에 비례한 애널로그 전압을 발생한다.

DMX, DMZ는 각각 X축, Z축 구동용 직류 모우터, PCNX, PCNZ는 각각 직류오무터(DMX)(DMZ)의 축에 장착되며, 그 모우터가 소정량 회전 할때마다 귀환펄스 X_f, Z_f를 발생하는 펄스 코우더이다. 그리고 서어보 회로(SVNX)(SVNZ)와 직류모우터(DMX)(DMZ)와 펄스코우더(PCNX)(PCNZ)에 의하여 서어보 유니트가 구성되며, T2 이 공히 영이 되도록 서어보 제어한다. OP는 조작반, DTN은 데이터 송, 수신기로서 처리장치(MPUN)의 제어에 의하여 로보트 제어장치(RC)와 데이터의 송, 수신을 행하며, 제4도에 나타낸 바와 같이 버퍼 레지스터 등을 내장하고 있다.

제4도는 데이터 송, 수신기의 블록도로써, 처리 장치(MPUN)와 관련하여 예시한 것으로, ADEC는 디코우더로써, 애드레스 모선(ABUS)을 통하여 처리장치(MPUN)로 부터 송출되는 애드레스 신호를 디코우드 하며, 상기 애드레스 신호가 데이터 송, 수신기(DTN)에 할당되어 있는 애드레스를 지시하고 있으면 후술하는 게이트회로의 기록 또는 판독용 AND게이트를 연다.

AGD는 복수의 기록용 게이트(AGW)와 판독용 게이트(AGR)를 갖는 게이트 회로로써, 디코우더회로(ADEC)로부터의 게이트 신호 GS에 의하여 기록용 게이트(AGW) 또는 판독용 게이트(AGR)을 열고 데이터 모선(DBUS)을 통하여 처리장치(MPUN)로부터 송출되는 병렬 데이터를 후술하는 버퍼레지스터에 기억시키며, 또는 버퍼 레지스터에 기억되어 있는 데이터를 데이터 버스(DBUS)에 출력한다. BFR은 버퍼 레지스터로써, 병렬적으로 데이터를 기록하고 또 판독할 수가 있음과 동시에 직렬적으로 1비트씩 데이터를 기록하고 또 판독할 수가 있다.

PWC는 판독/기록 제어 회로로써, 버퍼 레지스터(BFR)에 병렬 데이터 또는 직렬 데이터의 기록 또는 판독을 제어한다. DTL은 데이터 전송 회선이다. 그런데, 처리장치(MPUN)은 데이터 메모리(DMN)에 기억되어 있는 로보트 지령 데이터를 로보트 제어장치(RC)에 다음과 같이 송출한다. 즉, 먼저 송출할 1비트의 로보트 지령 데이터를 데이터 메모리(DMN)로부터 판독하여 작업용 메모리(WMN)에 준비한다. 다음에 애드레스모선(ABUS)에 기록 게이트(AGW)의 애드레스를 송출함과 동시에 데이터 모선(DBUS)에 상기 작업용 메모리(WMN)에 준비한 1비트의 로보트 지령 데이터를 송출한다.

드애레스 신호는 디코우더(ADEC)에 의하여 디코우드된다. 디코우더(ADEC)는 디코우드 결과에 의하여 기록용 게이트(AGW)를 연다. 이에 의하여 데이터 모선(DBUS)에 송출되어 있는 로보트 지령 데어터는 판독, 기록 제어회로(RWC)의 제어에 의하여 버퍼 레지스터(BFR)에 기록된다. 로보트 지령 데이터가 버퍼 레지스터(BFR)에 기억되면 판독, 기입 제어회로(RWC)는 1비트의 로보트 지령 데이터 1롤비트씩 판독하여 데이터 전송회선(DTL)을 통하여 로보트 제어장치(RC)에 직렬 비트로 송출한다. 이후 같은 방법으로 차례로 로보트 지령 데이터를 로보트 제어장치에 송출한다.

또, 로보트 제어장치(RC)로부터 송출되어오는 로보트 지령데이터는 다음과 같이 데이터 메모리(DMN)에 기억된다. 즉, 로보트 제어장치(RC)로부터 1비트씩 직렬비트로 송출되는 로보트 지령 데이터는 판독/기록 제어회로(RWC)의 제어에 의하여 버퍼 레지스터(BFR)에 직렬적으로 기록된다. 한편, 처리장치(MPUN)는 주기적으로 판독용 게이트(AGR)의 애드레스를 발생하고 있으므로 디코우더(ADEC)가 그 애드레스를 디코우더한때에 판독 게이트(AGR)가 열린다. 이 결과 버퍼레지스터(DFR)에 기억되어 있는 1비트의 로보트 지령 데이터는 데이터 버스(DBUS)에 송출되어 작업용 메모리(WMN)에 일시적으로 기억된다. 그리고, 그 후 로보트 지령데이터는 처리장치(MPUN)의 제어에 의하여 데이터 메모리(DMN)에 기록되며, 이후 같은 방법의 동작으로 차례로 로보트 지령 데이터는 데이터 메모리(DMN)에 기억된다. PCN은 강전 회로로서 공작기계와 신호의 수수를 행한다. 즉, 보조기능(M기능)명령, 주축회전(S기능)명령등의 신호 DMO를 접점신호로서 기계측에 출력하며 또 기계측이 보조 기능 명령, 주축 회전 명령에 대한 작업을 종료하면 완료신호 DIM등을 접점 신호로써 버스선에 출력한다.

제5도는 공작기계와 수치 제어장치 사이의 데이터 수수를 설명하는 블록도이다. D₁는 데이터 입력회로로서 기계측에서 송출되는 각종 리미트 스위치, 릴레이 접점등의 신호를 수신받는 리시이버(R₁~R_n)와 AND게이트 회로(G₁~G_n)와 애드레스 신호를 디코우드하여 소정의 AND게이트를 여는 디코우더(DEC₁)를 갖춰있다.

DO는 데이터 출력회로이며, BCD 2단(8비트)의 M기능명령, BCD 2단의 S기능명령, BCD 2단의 T기능명령등을 기억하는 다수의 래치회로(L₁~L_m)와 각 래치회로(L₁~L_m)에 대응하여 설치되며, 각 래치의 출력 신호를 기계측에 송출하는 드라이버(D₁~D_m)와 애드레스 신호를 디코우드하여 소정의 래치를 세트/리세트 가능하게 하는 디코우더(DEC₂)를 갖춰있다.

1₂₁~1_2m, 1₃₁~1_3m은 각각 수치제어 장치와 기계측 사이에 접속되어 데이터 수수를 행하는 케이블(RC₁~RC_n)은 릴레이 접점이며, 도시하지 않은 ±X, ±Y방향의 가속 리미트 스위치, 감속리미트 스위치 등의 "온"/"오프"에 따라서 개폐하며, 리시이버(R₁~R_n)에 케이블(1₂₁~1_2n)을 통하여 송출된다.

RL₁~RL_m은 릴레이미며, 드라이버(D₁~D_m)의 출력에 따라서 동작하여 릴레이 접점(rl₁~rl_m)을 "온", "오프"하며, 공작기계의 주축회전 제어, 주축 속도제어, 공구교환제어등 각종 기계제어를 행한다. 여기에 데이터 메모리(DMN)로부터 판독한 지령 데이터가 위치 지령 데이터(이송 속도 F, 위치정보 X, ΔZ)이면 이들 F,ΔX, ΔZ는 펄스 분배기 PDN(제3도 참조)에 입력된다. 펄스 분배기(PDN)는 공지의 펄스분배 연산을 실행하여 그 출력펄스 Xp, Zp를 서어보제어회로(SVNX)(SVNZ)에 출력하며, DC모우터(DMX)(DMZ)를 구동하여 공구, 테이블 등의 가동부를 지령대로 이동 제어한다. 한편, 데이터 메모리(DMN)로부터 판독된 지령 데이터가 이를테면 보조기능(miscellaneous function), 명령 MO3 (spindlefuntion command, Tool funtion command이어도 같다)이면 처리장치(MPUN)는 M기능 명령에 따른 애드레스 신호 AD(m)을 애드레스 모선(ABUS)에 송출함과 동시에 데이터모선(DBUS)에 03(0000 0011)을 송출한다.

애드레스 신호 AD(m)은 디코우더(DEC₂)에 의하여 디코우드되며, 기능명령 BCD2 2단(8비트)을 기억하여야 할 8개의 래치(L₁~L₈)만이 세트, 리세트 가능상태가 된다. 이에 의하여 데이터버스(DBUS)상의 데이터 03(0000 0011)이 래치(L₁~L₈)에 세트되며(L₁,L₂가 세트, L₃~L₈은 리세트), 케이블(l₃₁~l₃₈)을 통하여 기계(MAC)에 송출되어 릴레이(RL₁~RL₈)가 "온", "오프" 제어된다.

따라서 MO3이 이를테면 냉각제를 "온"하는 보조 기능 명령이면 기계(MAC)는 냉각제를 "온"하게된다.

또, 기계(MAC)로부터 수치 제어장치에 송출되는 접점신호(RC₁~RC_n)의 판독은 다음과 같이 행해진다.

데이터 메모리(DMN)의 애드레스 기억 영역에는 접점신호 RC₁, RC₂…RC_n에 대응하는 애드레스AD(rC₁), AD(rC₂)…AD(rC_n)가 순차로 기억되어 있다.

수치 제어장치의 가동 개시에 의하여 각 버스선의 공시간을 이용하여 처리장치(MPUN)는 순차로 애드레스AD(rC₁), AD(rC₂)…AD(rC_n)을 판독하여 애드레스 모선(ABUS)에 송출한다. 이 애드레스는 디코우더(DEC₁)에 의하여 디코우드된다. 따라서 애드레스 모선(ABUS)에 애드레스AD(rC₁)가 나타나면 디코우더(DEC₁)는 AND게이트(G₁)만을 열며, 이에 의하여 접점신호 RC₁이 선로(1₂₁), 리시이버(R₁), AND게이트(G₁)를 통하여 데이터모선(DBUS)에 나타나고, 처리장치(MPUN)에 의하여 거두어지며, 그 접점신호에 따라서 소정의 처리를 행한다. 이후 같은 방법에 의하여 접점 신호 RC₁,RC₂,…RC_n이 처리장치(MPUN)에 거두어지며, RC_n의 독독이 종료하면 재치 RC₁,RC₂,…을 판독하도록 동작한다. 그리고, 이상은 접점신호를 1개씩 판독하였지만 하나의 애드레스에 대하여 복수의 AND게이트를 열도록하여 복수의 접점 신호를 일시에 판독하도록 할 수도 있다.

PMR은 로보트 제어용 제어프로그램을 기억하는 제어 프로그램메모리, MPUN은 로보트 지령프로그램과 제어 프로그램에 의하여 로보트 제어처리, 데이터 송, 수신처리 등을 실행하는 마이크로 프로세서등의 처리 장치이다.

PDR은 펄스 분배기, SVR은 서어보회로, DCR은 로보트의 팔을 이동시키는 직류 모우터, PCR은 펄스 코우더이며, 각기 상술의 펄스 분배기(PDR), 서어보회로(SVNX)(SVNZ), 직류모우터(DMX)(DMZ), 펄스코우더(PCNX)(PCNZ)에 대응하며, 분배펄스수와 귀환 펄스수가 영이 되도록 서어보 제어하는 서어보유니트를 구성한다.

DTR은 수치 제어장치(NC)에 내장된 데이터, 송수신기(DTN)와 동일 구성을 갖는 데이터 송, 수신기로서, 데이터전송라인(DTL)을 통하여 수치 제어장치(NC)의 데이터 송, 수긴기(DTN)과 접속되며, 상호 데이터의 송, 수신을 행한다.

TB는 교시 조작반이며, 로보트 동작을 교시하여 로보트 지령 데이터를 작업용 메모리(WMR)에 기록한다.

제6도는 교시 조작반의 패널표면도이다.

도면중 교시 모우(T), 리피트 동작 모우드(Repeatoperation mode)(RP)등의 모우드를 선택하는 모우드 선택스위치(MS), 교시 조작반으로 부터 입력하는 수치가 데이터(D)인지, 애드레스(A)인지, 서어비스 코우드(S)인지를 지시하는 데이터 종별 선택 스위치(KS),죠그 이송 속도 및 로보트의 자동 운전시의 이송속도에 오우버라이드를 거는 오우버라이드 스위치(OS), Z축 정방향으로 수동에 의하여 팔을보내는 죠그 단추(PJB), Z축 부방향으로 수동에 의하여 팔을 보내는 죠그 단추(NJB), 교시때에 작업용 메모리(WMR)에 내장된 현재 위치 레지스터에 기억되어 있는 로보트의 현재 위치 등을 수치 제어장치(NC)측의 데이터 메모리(DMN)에 기억시키는 위치 기록 단추(PBR), 서어비스 코우드를 같은 방법으로 수치 제어장치(NC)내의 데이터 메모리(DMN)에 기억시키는 서어비스 코우드 기록단추(SRB), 애드레스등 수치를 입력하는 숫자 키이(NKY), 경보등을 표시하는 상태 표시등(SDL), 시이원스 번호, 서어비스 코우드, 애드레스 등을 표시하는 10진 6단의 숫자표시 등(NDL)을 갖고 있다. 그리고, 교시 조작반(TB)에 의한 로보느 지령 데이터의 교시는 개략 다음의 순서로 행한다.

먼저, 데이터 종별 선택 스위치(KS)를 A에 맞춤(애드레스 선택)과 동시에 수치 제어장치(NC)내의 데이터메모리(DMN)의 어느 영역에 교시 내용을 기록하는가를 나타내는 애드레스를 숫자 키이(NKY)를 조작하여 입력한다.

이 애드레스는 로보트 제어장치에 내장된 작업용 메모리(WMR)의 애드레스 레지스터에 기억되며, 동시에 숫자표시등(NDL)의 아래 4단에 표시된다. 다음에 데이터 종별 선택스위치(KS)를 D에 맞추고(데이터선택)시이퀀스 번호, 동작 속도를 설정하면 이들은 같은 방법에 의하여 작업용 메모리(WMR)내의 속도레지스터 등에 기억됨과 동시에 숫자 표시등(NDL)에 표시된다. 이 상태에서 죠그단추 NJB 또는 PJB를 조작하여 팔을 목표 위치까지 죠그 이송한다. 이 죠그 이송때에 펄스분배기(PDR)에서 발생한 펄스는 작업용 메모리(WMR)내의 현재 위치 레지스터의 내용을 이동 방향에 따라서 +1 또는 -1씩 갱신한다. 따라서 항상 현재 위치 레지스터는 팔의 현재 위치가 기억되어 있다. 그리고, 죠그 이송후 위치 기록단추(PBR)를 압압하면 애드레스 레지스터 현재 위치 레지스터, 속도 레제스터등에 기억된 애드레스 목표위치, 이송속도, 시이퀀스 번호가 데이터 송, 수신회로(DTR)에 송출된 다음 데이터 전송회선(DTL)을 통하여 수치 제어장치(NC)에 송출된다. 그리고 애드레스에 의하여 지시된 데이터 메모리(DMN)의 소정 영역에 기억되어 이동 지령의 교시가 종료된다.

마지막으로, 데이터 종별 선택 스위치(KS)를 S에 맞춤(서어비스 코우드선택)과 동시에 상기 목표위치에서 행하여야할 밴드나 기계측의 동작을 로보트 서어비스 코우드에서 입력하여 서어비스 코우드 리코우드단추(SRB)를 압압하면 그 서어비스 코우드가 상기 애드레스에 의하여 지시된 수치 제어장치(NC)내의 데이터 메모리(DMN)의 소정 영역에 기억되어 하나의 로보트 지령데이터의 교시가 종료한다. 이후 같은 방법에 의하여 작업을 반복하면 일련의 로보트 지령 데이터가 데이터 메모리(DMN)에 기억되어 전로보트 지령 데이터의 교시가 종료한다.

제7도는 교시 조작반(TB)와 로보트 제어장치(RC)사이의 데이터 수수를 설명하는 설명도이며, 제3도와 동일 부분에는 동일한 예시부호를 병기하였다.

도면중 DECT는 디코우더 AGi (i=1,2…)는 AND게이트이다. 디코우더(DECT)는 애드레스 버스(ABUS)를 통하여 처리장치(MPUR)에서 송출되어 온 애드레스를 디코우드하여 소정의 AND게이트 AGi(i=1,2…)를 연다. 이 결과, 죠그단추(PJB)(NJB)위지기록 단추(PRB), 서어비스 코우드 기록 단추(SRB), 숫자키이(NKY) 등의 압압상태를 나타내는 "1", "0"의 논리신호 및 모우드 선택 스위지(MS), 데이터 종별선택 스위치(KS)등의 선택 상태등을 나타내는 "1""0"의 논리신호가 AND게이트를 통하여 데이터 모선(KBUS)에 출력된다.

즉, 처리장치(MPUR)는 각 누름단추(PJB~NKY), 선택 스위지(MS)(KS)(OS)드의 애드레스를 고속으로 차례로 반복하여 발생함으로써 누름단추의 압압상태, 선택 스위지의 전환 상태 등을 판독하여 그 상태에 따라서 소정의 교시 제어 처리를 실행한다.

따라서, 로보트가 지령 데이터의 교시때에 이를테면 모우드 스위치(MS)를 사용하여 교시모우드(T)를 선택하면 처리장치(MPUR)는 곧 이를 인식한다. 또, 데이터 종병 선택 스위치(KS)로써 애드레스(A)를 선택함과 동시에 숫자키이(NKY)로부터 애드레스를 입력하면 그 애드레스 데이터는 작업용 메모리(WMR)의 애드레스 레지스터(AR)에 기억된다. 또한, 죠크 단추(PJB)를 압압하면 처리장치(MPUR)는 상기의 방법으로써 죠그단추(PJB)의 압압 상태를 검출하여 곧 펄스 분배기(PDR)에 펄스 분배를 지령한다. 이에 의하여 펄스 분배기(PDR)로부터 발생한 분배 펄스 ZP는 로보트의 팔을 이동시킨다. 그리고, 분배 펄스ZP가 발생할 때마다 작업용 메모리(WMR)의 Z축 현재치 레지스터(PR)의 내용은 진행 방향에 따라서 하나씩 갱신된다.

그리고, 팔이 소정의 위치에(도래하여 죠구단추(PJB)의 압압을 해제하면 이 압압해제의 상태도 곧 처리장치(MPUR)에 판독되어 그 처리장치는 펄스 분배기(PDR)에 분배 정지를 지시한다. 다음에 위치 기록 단추(PRB)를 압압하면 애그레스 레지스터(AR)에 기억되어 있는 애드레스가 지시하는 데이터 메모리(DMN)의 기억 영역에 데이터 송, 수신기(DTR)(제3도 참조)를 통하여 현재 위치 레지스터(PR)의 내용(현재위치)이 기억되어 로보트의 이동량에 대한 교시가 종료한다.

PCR은 강전 회로이며, 처리장치(MPUR)로부터의 로보트 각축제어, 핸드의 "온", "오프"제어신호 DOR을 접점신호로서 로보트에 출력하며, 또 로보트 각축, 핸드 등의 동작 종료를 지시하는 리미트 스위치 등의 신호 DIR을 처리장치(MPUR)에 송출한다.

제8도는 로보트(RBT)와 로보트 제어장치(RC)사이의 데이터 수수를 설명하는 설명도이다. 그리고, 제3도와 동일 부분에는 동일 예시부호를 병기하고 또 작업용 메모리(WMR), 제어 프로그램 메모리(PMR)등의 도시는 생략하였다.

로보트(RBT)와 로보트 제어장치(RC)사이의 데이터 수수를 관장하는 강전회로(PCR)의 구성은 거의 강전회로(PCN)(제5도 참조)의 그것과 같으며, 데이터 입력회로(DIRB)의 데이터 출력회로(DORB)를 갖고 있다.

데이터 입력회로(DIRB)는 로보트의 팔, 핸드 등의 동작 종료를 지시하는 리미트 스위치 등의 "온/오프"신호를 받는 리시이버(RR₁~RR_n)와, AND게이트(GR₁~GR_n)의, 애드레스 신호를 디코우드하여 소정의 AND게이트를 여는 디코우더(DECR₁)를 갖춰있다.

한편, 데이터 출력회로(DORB)는 서어비스 코우드 등의 디지탈 출력신호를 기억하는 래치회로(LR₁~LR_m)와 각 래치회로(LR₁~LR_m)에 대응하여 설치되며, 각 래치의 출력 신호를 로보트에 송출하는 드라이버(DVR₁~DVR_m)와 애드레스 신호를 디코우드하여 소정의 리치를 세트/리세트 가능하게 하는 디코우더(DECR₂)를 갖추고 있다. L₂₁~L_2m, L₃₁~L_3m은 각기 강전회로(PCR)와 로보트(RBT) 사이에 접속된 케이블, RCR₁~RCR_n은 이를테면 릴레이 접점에서 도시하지 않은 각종 리미트 스위치에 의하여 개폐하며, 리시이버(RR₁~RR_n)에 케이블(L₂₁~L_2m)을 통하여 송출된다.

RL_r1~RL_rm은 릴레이이며, 드라이버(DVR₁~DVR_m)의 출력에 따라서 그 릴레이 접점(rl_r1~rl_rm)을 온/오프하며, 핸드의 개폐 제어를 행하게 한다.

그런데, 이 강전회로(PCR)에 의한 데이터의 수수방법은 수치 제어장치(NC)와 공작기계(MAC) 사이의 데이터 수수를 관장하는 강전회로(PCN)와 똑같이 행해진다.

다음에 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

가공 프로그램의 천공된 종이 테이프는 테이프 리이더(PTR)에 의하여 판독되며, 불휘발성의 데이터 메모리(DMN)에 기억된다. 한편, 로보트 지령 데이터는 교시 조작반(VB)으로부터 상기의 순서로써 교시되어서 작업용 메모리(WMR)에 작성됨과동시에 데이터는 순차로 데이터 송, 수신기(DTR)내의 버퍼 레지스터에 준비되어 데이터 전송 라인(DTL)을 통하여 데이터 송, 수신기(DRN)에 전송된다. 그후에 처리장치(MPUN)에 의하여 그 로보트 지령 데이터는 데이터 송, 수신기(DTN)로부터 수치 제어장치 내부의 데이터 메모리(DMN)에 기억된다.

가공 프로그램 및 로보트 지령 프로그램이 데이터 메모리(DMN)에 기억되면 조작반(OP)으로부터의 자동 운전 지시에 의하여 처리장치(MPUN)는 가공 데이터를 처리의 진행에 따라서 순차로 고속 소요량의 작업용 메모리(WMN)에 판독되며, 그 가공데이터에 의하여 수치 제어 처리를 실행한다. 또 처리장치(MPUN)는 로보트 지령 데이터를 순차로 데이터 송, 수신기(DTN)내의 버퍼 레지스터(BFR)(제4도참조)에 준비한다.

한편, 로보트 제어장치(RC)의 처리장치(MPUR)는 데이터 송, 수신기(DTN)내에 준비된 로보트 지령데이터를 로보트에 의한 서어비스의 진행에 따라서 순차로 데이터 전송 라인(DTL), 데이터 송, 수신기(DTR)를 통하여 고속, 소용량의 작업용 메모리(WMR)에 기록하며, 이 로보트 지령 데이터에 의하여 로보트 서어비스 처리를 실행한다. 그리고 작업용 메모리(WMN)(WMR)는 대용량의 것이면 일시에 가공프로그램, 로보트 지령 프로그램을 작업용 메모리(WMN)(WMR)에 판독할 수도 있으나 가격의 상승을 초래한다.

이상 가공 데이터, 로보트 지령 데이터는 공히 불휘발성 메모리(DMN)에 기억되어 있으므로 작업이 종료하고 전원이 차단되어도 이들 데이터는 소실하지 않는다. 그리고, 로보트 지령 프로그램을 기억한다고 하여 수치 제어장치 내의 데이터 메모리(DMN)의 용량을 로보트 지령 데이터용으로서 증설할 필요는 없으며, 가공 데이터가 기억되어 있지 않은 공영역을 이용하면 된다.

그리고, 전원 차단후에 다시 동일한 가공 및 로보트 서어비스를 실행할 때는 전원을 투입하고 조작반(OP)상의 스위치를 조작하여 자동 운전 모우드로 하면 이후 데이터 메모리(DMN)로부터 상기의 같이 가공 데이터, 로보트 지령 데이터가 순차로 판독되어서 수치 제어 처리, 로보트 서어비스 처리가 행해진다.

또, 데이터 메모리(DMN)에 기억되어 있는 가공 프로그램과 로보트 지령 프로그램은 종이 테이프 펀치(PTP)에 의하여 종이 테이프에 인출하여 보존할 수가 있으므로 후일에 동일한 가공 및 로보트 서어비스를 실행시키고자 할 때에는 종이 테이프에 보존되어 있는 각 프로그램을 종이테이프 리이더(PTR)에 판독시켜서 데이터 메모리(DMN)에 기억시키면 된다. 단지 종이 테이프 리이더(PTR) 및 종이 테이프 펀치(PTP)는 공히 수치 제어장치의 가공 프로그램의 서식, 이를테면 EIA 규격의 RS 244-A에 준거한 서식에 맞춰서 만들어졌으므로 로보트 지령 프로그램도 가공 프로그램의 서식에 맞출 필요가 있다.

제9도는 로보트 지령 프로그램의 예이다. 도면중 09900은 프로그램 번호(프로그램식 별명)이며, 모든 로보트 지령 프로그램 가공 프로그램에는 이 프로그램 번호가 선두에 부쳐져 있으며 가공 프로그램, 로보트 지명 프로그램이 2이상 데이터 메모리(DMN)에 기억되어 있는 경우에는 수치 제어 처리, 로보트 서어비스 처리를 실행시키기 전에 가공 프로그램 번호 및 로보트 지령 프로그램 번호를 지시하여 소정의 프로그램을 판독시키지 않으면 안된다. 그리고 로보트 지령 프로그램 번호는 교시 조작반(TB)으로부터 입력되며, 그 프로그램 번호를 갖는 로보트 지령 프로그램의 데이터가 순차로 데이터 메모리(DMN)로부터 로보트 제어장치(RC)의 작업용 메모리(WMR)에 판독된다.

N001, N002. .는 시이퀀스 번호이다. G는 가공 프로그램에서는 준비 가능 명량을 지시하는 코오드이지만 로보트 제어장치(RC)에서는 이 G 코오드가 판독되어도 G10*을 무의미 정보로 본다. 그리고, 이제어 데이터 G10*은 로보트 지령 데이터의 선두에 꼭 입력되어 왔으며, 수치 제어장치(NC)는 수치제어 처리때에 이 G10*을 검출하면 곧 경보가 출력되어 처리를 정지한다. 따라서, 이를테면 착오로 로보트 지령 프로그램의 프로그램 번호를 지정하여도 수치 제어장치는 오동작하는 일이 없다. 그리고, 제어 데이터를 가공 프로그램에 있어서 가공 데이터의 선두에 입력하여 두어도 좋다.

S00는 가공 프로그램의 서식에서는 주축 회전수를 지정하는 S 기능 명령이지만 로보트 제어장치(RC)는 로보트 서어비스 코오드로 간주하며, S에 이온수치에 의하여 공작물의 반입/반출, 절삭설의 청소, 공구교환 등을 지령한다. Z 000, X0000는 가공 프로그램에서는 공작기계의 X축, Z축의 이동량을 지시하지만 로보트 지령 프로그램에서는 로보트의 소정의 축의 이동량을 나타낸다.

상술한 바와 같이 로보트 지령 프로그램에 사용되어 있는 문자는 가공 프로그램에 사용되어 있는 문자와 동일하며, 또한 서식도 동일하며, 단지 그 문자의 의미가 다를 뿐이다. 따라서 수치 제어장치는 로보느 지령 프로그램에 대하여 편집처리, 입, 출력처리등을 가공 프로그램과 같하 행할 수가 있다. 그리고 외부 기억매체는 종이테이프에 한정되지 않으며, 카세트형 반도체 메모리 등이라도 무방하다.

이상 본 발명에 의하면 불휘발성 메모리를 수치 제어장치 내에 하나만 설치하면 되고, 또 외부 기억매체도 하나로 할 수가 있기 때문에 시스템의 코스트를 대폭적으로 인하할 수가 있다. 또, 각 프로그램에 프로그램명을 부쳐 둠으로써 그 프로그램명을 지시하면 간단히 소망의 프로그램을 판독할 수가 있다. 또한 가공프로그램 또는 로보트 지령 프로그램에 그 프로그램이 가공 프로그램인지 로보트 지령 프로그램인지를 지시하는 제어 데이터를 입력하여 둠으로써 가공 프로그램에 의하여 로보트 제어 처리가 행해지며, 또한 지령 프로그램에 의하여 수치 제어처리가 행해질 수가 있다.

Claims (1)

1. 공작기계와 이 공작기계를 제어하는 수치 제어장치와 산업용 로보트와 이 산업용 로보트를 제어하는 로보트 제어장치를 갖춘 시스템에 사용하기 위한 공작 기계 및 산업용 로보트 제어장치에 있어서, 상기 수치 제어장치와 상기 로보트 제어장치 사이를 연결한 데이터 전송 라인과 상기 수치 제어장치 및 상기 로보트 제어장치의 내부에 설치된 데이터 송, 수신 수단과 상기 로보트 지령 데이터를 기억시키기 위해 상기 로보트 제어장치 내부에 설치된 휘발성기억장치와 가공 지령 데이터와 로보트 지령 데이터를 기억하기 위한 수치 제어 장치 내부에 설치한 불휘발성 기억장치로 구성되어 상기 로보트 지령 데이터가 로보트 제어장치의 휘발성 기억장치로부터 데이터 전송라인 및 각 데이터 송수신 수단을 통해 수치 제어장치의 불휘발성 기억장치로 전송되어 상기 불휘발성 기억장치 내에 기억되는 것을 특징으로 하는 공작기계 및 로보트 제어장치.

Images