TW202228945A - 數值控制裝置及數值控制系統 - Google Patents

Abstract

數值控制裝置5根據數值控制程式，控制工具機2的動作，並且對於控制機器人3及使該機器人3移動的移動裝置4的動作的機器人控制裝置6，生成用以使機器人3的控制軸移動的機器人指令、及用以使移動裝置4的行駛軸移動的行駛軸指令，並輸入於機器人控制裝置6。數值控制裝置5具備：座標值管理部55，其分別取得在機器人控制裝置6取得的機器人3的控制軸及移動裝置4的行駛軸的座標值，來作為機器人基準座標值及附加軸基準座標值；及指令生成部56，其根據數值控制程式、機器人基準座標值及行駛軸基準座標值，來生成機器人指令及行駛軸指令。

Description

數值控制裝置及數值控制系統

發明領域

本揭示是關於一種數值控制裝置及數值控制系統。

發明背景

近年來為了促進加工現場的自動化，期待一種數值控制系統，將加工工件的工具機的動作與設置於此工具機附近的機器人的動作予以聯動控制(參考例如專利文獻1)。

一般而言，用以控制工具機的數值控制程式與用以控制機器人的機器人程式的程式語言不同。因此，為了使工具機的動作與機器人的動作聯動，操作者必須熟練掌握數值控制程式與機器人程式雙方。

於專利文獻1，表示藉由數值控制程式控制工具機與機器人雙方的數值控制裝置。更具體而言，在專利文獻1所示的數值控制系統，於數值控制裝置中按照數值控制程式生成機器人指令，於機器人控制裝置中根據上述機器人指令生成機器人程式，按照該機器人程式，生成用以控制機器人的動作的機器人控制訊號。若藉由專利文獻1所示的數值控制系統，只要是熟悉數值控制程式的使用者，無須熟練掌握機器人程式亦可控制機器人。 先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特許6647472號

發明概要 發明欲解決之課題

然而，在加工現場使用機器人時，為了擴大機器人的動作範圍，有時會將機器人搭載於具備行駛軸或旋轉軸等附加軸的移動裝置，使機器人在該移動裝置的附加軸上移動自如。因此，可想到擴充如專利文獻1所示的數值控制裝置的功能，以便在數值控制裝置中，不僅生成用以控制機器人的動作的機器人指令，還按照共同的數值控制程式，來生成用以控制使該機器人移動的移動裝置的附加軸的指令。

然而，若將機器人搭載於移動裝置，因附加軸的移動，機器人的座標值亦改變。因此，若欲於數值控制裝置側生成機器人及移動裝置雙方的指令，必須於數值控制裝置側，適當地執行定義有機器人的控制軸的座標值的機器人座標系統、與定義有附加軸的座標值的附加軸座標系統之間的座標轉換處理，數值控制裝置的處理負荷增加，甚至恐導致工具機及機器人的加工性能亦降低。

本揭示提供一種數值控制裝置及數值控制系統，前述數值控制裝置及數值控制系統能以少許的處理負荷，來生成對於機器人及使該機器人移動的移動裝置的指令。 用以解決課題之手段

本揭示的一態樣提供一種數值控制裝置，其根據數值控制程式，控制工具機的動作，並且對於控制機器人及使該機器人移動的移動裝置的動作的機器人控制裝置，生成用以使前述機器人的機器人控制軸移動的機器人指令、及用以使前述移動裝置的附加軸移動的附加軸指令，並輸入於前述機器人控制裝置，前述數值控制裝置具備：座標值管理部，其分別取得在前述機器人控制裝置取得的前述機器人控制軸及前述附加軸的座標值，來作為機器人基準座標值及附加軸基準座標值；及指令生成部，其根據前述數值控制程式、前述機器人基準座標值及前述附加軸基準座標值，來生成前述機器人指令及前述附加軸指令。

本揭示的一態樣提供一種數值控制系統，具備：數值控制裝置，其根據數值控制程式，控制工具機的動作，並且生成用以使機器人的控制軸移動的機器人指令、及用以使移動該機器人的移動裝置的附加軸移動的附加軸指令；及機器人控制裝置，其可與前述數值控制裝置通訊，根據從前述數值控制裝置發送的機器人指令及附加軸指令，來控制前述機器人及前述移動裝置的動作；前述機器人控制裝置具備：座標值控制部，其因應從前述數值控制裝置發送的座標值取得要求，取得前述機器人控制軸的座標值及前述附加軸的座標值，並發送給前述數值控制裝置；及動作控制部，其根據前述機器人指令及前述附加軸指令，來控制前述機器人及前述移動裝置的動作；前述數值控制裝置具備：座標值管理部，其分別取得從前述機器人控制裝置發送的前述機器人控制軸的座標值及前述附加軸的座標值，來作為機器人基準座標值及附加軸基準座標值；及指令生成部，其根據前述數值控制程式、前述機器人基準座標值及前述附加軸基準座標值，來生成前述機器人指令及前述附加軸指令。 發明效果

若依據本揭示的一態樣，數值控制裝置具備座標值管理部及指令生成部。座標值管理部分別取得從機器人控制裝置發送的機器人控制軸及移動裝置的附加軸的座標值，來作為機器人基準座標值及附加軸基準座標值。又，指令生成部根據數值控制程式、及從機器人控制裝置取得的機器人基準座標值及附加軸基準座標值，來生成用以使機器人控制軸移動的機器人指令、及用以使附加軸移動的附加軸指令，並將這些機器人指令及附加軸指令輸入於機器人控制裝置。若依據本揭示的一態樣，由於數值控制裝置藉由從直接控制機器人及使該機器人本身移動的移動裝置的動作的機器人控制裝置，取得機器人基準座標值及附加軸基準座標值，根據這些基準座標值及數值控制程式，來生成機器人指令及附加軸指令，從而無須於數值控制裝置，進行定義有機器人控制軸的座標值的座標系統、與定義有附加軸的座標值的座標系統之間的座標轉換處理，即可生成機器人指令及附加軸指令，因此能以少許的處理負荷生成機器人指令及附加軸指令。

用以實施發明之形態

以下參考圖式來說明本揭示的一實施形態的數值控制系統1。

圖1是本實施形態的數值控制系統1的概略圖。

數值控制系統1具備工具機2、控制該工具機2的數值控制裝置(CNC)5、設置於工具機2附近的機器人3、使該機器人3移動的移動裝置4、及與數值控制裝置5可通訊地連接的機器人控制裝置6。數值控制裝置5根據預定的數值控制程式來控制工具機2的動作，並且生成用以控制機器人3及移動裝置4的動作之對於機器人控制裝置6的指令，並發送到機器人控制裝置6。機器人控制裝置6因應從數值控制裝置5發送的指令，來控制機器人3及移動裝置4的動作。

工具機2因應從數值控制裝置5發送的工具機控制訊號，加工未圖示的工件。於此，工具機2是例如車床、鑽床、銑床、磨床、雷射加工機及射出成型機等，但不限於此。

機器人3是在機器人控制裝置6所進行的控制下動作，例如對於由工具機2加工的工件進行預定作業。機器人3是例如多關節機器人，於其臂前端部31安裝有工具32，前述工具32用以握持、加工或檢查工件。以下說明機器人3採用6軸多關節機器人的情況，但不限於此。又，於以下說明機器人3採用6軸多關節機器人的情況，但軸數不限於此。

移動裝置4具備：基台41，其設置於地板面F；滑件42，其對於該基台41沿著水平方向滑動自如地設置；及未圖示的致動器，其使滑件42對於基台41移動。基台41是沿著與水平面並行的行駛軸滑動自如地支撐滑件42。於滑件42固定有機器人3。移動裝置4是在機器人控制裝置6所進行的控制下動作，藉由使滑件42的行駛軸移動來使機器人3移動。再者，於本實施形態，舉例說明具備1軸的行駛軸作為附加軸的移動裝置4，亦即滑件42及機器人3僅可沿著1條行駛軸移動的移動裝置4，但本揭示不限於此。行駛軸的軸數為2軸以上，或使用旋轉軸作為附加軸均可。

數值控制裝置5及機器人控制裝置6是分別由以下硬體所構成的電腦：CPU(Central Processing Unit(中央處理單元))等運算處理機構；儲存了各種程式的HDD(Hard Disk Drive(硬碟驅動機))或SSD(Solid State Drive(固態硬碟))等輔助記憶機構；用以儲存運算處理機構執行程式上暫時所需的資料的RAM(Random Access Memory(隨機存取記憶體))等主記憶機構；操作者進行各種操作的鍵盤等操作機構；及對操作者顯示各種資訊的顯示器等顯示機構等。這些機器人控制裝置6及數值控制裝置5可藉由例如乙太網路(註冊商標)相互收發各種訊號。

圖2是數值控制裝置5及機器人控制裝置6的功能方塊圖。

數值控制裝置5按照以下說明的程序，生成用以控制機器人3及安裝於該機器人3的工具32或移動裝置4(以下亦將機器人3、工具32及移動裝置4概括稱為「機器人3等」)的動作的各種指令，並將生成的指令發送到機器人控制裝置6。機器人控制裝置6根據從數值控制裝置5發送的指令，按照以下說明的程序，生成用以控制機器人3的動作的機器人控制訊號，或生成用以控制工具32的動作的I/O訊號，或生成用以控制移動裝置4的動作的移動裝置控制訊號，並將這些生成的訊號輸入於機器人3等。機器人控制裝置6藉此控制機器人3等之動作。

首先，說明數值控制裝置5的詳細構成。如圖2所示，於數值控制裝置5，藉由上述硬體構成來實現作為工具機2的控制系統的工具機控制模組50、作為機器人3等之控制系統的機器人控制模組51及記憶部52等之各種功能。

於記憶部52，儲存有例如根據操作者的操作所製作的複數個數值控制程式。更具體而言，於記憶部52，主要儲存了由對於工具機2的複數個指令區塊構成的工具機用數值控制程式(以下亦稱為「工具機用程式」)、或由對於機器人3等的複數個指令區塊構成的機器人用數值控制程式(以下亦稱為「機器人用程式」)等。這些工具機用程式及機器人用程式是以共同的程式語言(例如G代碼或M代碼等)描述。

工具機用程式是根據工具機座標系統來描述，前述工具機座標系統是以決定於工具機2上或工具機2附近的任意位置的基準點作為原點。亦即，於工具機用程式，工具機2的控制點的位置及姿勢是藉由工具機座標系統所定義的座標值來描述。

機器人用程式是根據與工具機座標系統不同的機器人座標系統及行駛軸座標系統來描述。亦即，於機器人用程式，機器人3的控制點(例如機器人3的臂前端部31)的位置及姿勢，換言之機器人3的各控制軸的位置是藉由機器人座標系統所定義的座標值來描述。又，於機器人用程式，移動裝置4的行駛軸的位置是藉由行駛軸座標系統所定義的座標值來描述。

機器人座標系統是以決定於機器人3上或機器人3附近的任意位置的基準點作為原點的座標系統。再者，以下說明機器人座標系統與工具機座標系統不同的情況，但不限於此。亦可使機器人座標系統與工具機座標系統一致。換言之，亦可使機器人座標系統的原點或座標軸方向，與工具機座標系統的原點或座標軸方向一致。

又，於該機器人用程式，機器人座標系統可於控制軸不同的2種以上的座標形式之間切換。更具體而言，於機器人用程式，機器人3的控制點的位置及姿勢可藉由正交座標形式或各軸座標形式來指定。

於各軸座標形式，機器人3的控制點的位置及姿勢是藉由以機器人3的6個關節的旋轉角度值(J1,J2,J3,J4,J5,J6)作為成分之合計6個實數的座標值來指定。

於正交座標形式，機器人3的控制點的位置及姿勢是藉由以沿著3個正交座標軸的3個座標值(X,Y,Z)、及繞著各正交座標軸的3個旋轉角度值(A,B,C)作為成分之合計6個實數的座標值來指定。

於此，在各軸座標形式下，為了直接指定機器人3的各關節的旋轉角度，亦無歧異地決定機器人3的各臂或腕的軸配置、或可360度旋轉的關節的旋轉數(以下將該等統稱為「機器人3的形態」)。相對於此，在正交座標形式下，由於藉由6個座標值(X,Y,Z,A,B,C)指定機器人3的控制點的位置及姿勢，因此無法無歧異地決定機器人3的形態。因此，於機器人用數值控制程式，可藉由預定位數的整數值即形態值P來指定機器人3的形態。因此，機器人3的控制點的位置及姿勢以及機器人3的形態若在各軸座標形式下，是以6個座標值(J1,J2,J3,J4,J5,J6)表示，若在正交座標形式下，是以6個座標值及1個形態值(X,Y,Z,A,B,C,P)表示。再者，以下為了方便，形態值P亦稱為座標值。

於機器人用程式，可藉由作為機器人座標系統的座標形式切換指令的G代碼“G68.8”及“G68.9”，在正交座標形式與各軸座標形式間切換機器人座標系統的座標形式。更具體而言，藉由輸入G代碼“G68.8”，機器人座標系統的座標形式會設定為各軸座標形式，藉由輸入G代碼“G68.9”，機器人座標系統的座標形式會設定為正交座標形式。用以設定這些座標形式的G代碼“G68.8”及“G68.9”是模態。因此，從藉由這些G代碼將座標形式設定為各軸座標形式或正交座標形式之後，到再次藉由這些G代碼變更座標形式為止，均維持座標形式。再者，於本實施形態，於機器人用程式未記載有用以設定這些機器人座標系統的座標形式的G代碼時，座標形式採自動設定為正交座標形式，但不限於此。

行駛軸座標系統是以決定於移動裝置4上或移動裝置4附近的任意位置的基準點作為原點，且與行駛軸的數目相同維度的的座標系統。於本實施形態，說明行駛軸設為1條的情況，亦即說明行駛軸座標系統設為一維的情況，但不限於此。又，於本實施形態，說明使行駛軸與上述正交座標形式的Y軸呈平行的情況，但不限於此。亦即，於本實施形態，說明移動裝置4的行駛軸的位置是由1個座標值(Y2)表示，或機器人的正交座標形式的Y軸的座標值是依行駛軸的移動而變化的情況，但不限於此。

於機器人用程式，可藉由作為座標系統切換指令的G代碼“G17.8”及“G17.9”，在行駛軸座標系統與機器人座標系統間切換座標系統。更具體而言，藉由輸入G代碼“G17.9”，座標系統會設定為行駛軸座標系統，藉由輸入G代碼“G17.8”，座標系統會設定為機器人座標系統。用以設定這些座標系統的G代碼“G17.8”及“G17.9”是模態。因此，從藉由這些G代碼將座標系統設定為機器人座標系統或行駛軸座標系統之後，到再次藉由這些G代碼變更座標系統為止，均維持座標系統。再者，於本實施形態，於機器人用程式未記載有用以設定這些座標系統的G代碼時，座標系統採自動設定為機器人座標系統，但不限於此。

工具機控制模組50按照工具機用程式，主要生成用以控制工具機2的動作的工具機控制訊號，並輸入於工具機2的未圖示的致動器。更具體而言，工具機控制模組50藉由讀出儲存於記憶部52的工具機用程式，分析根據該數值控制程式的指令類別，來生成工具機控制訊號。工具機2因應從工具機控制模組50發送的工具機控制訊號而動作，加工未圖示的工件。

機器人控制模組51按照機器人用程式，生成用以控制機器人3等之動作的各種指令，並發送給機器人控制裝置6。更具體而言，機器人控制模組51具備程式輸入部53、輸入分析部54、座標值管理部55、指令生成部56及資料收發部59。

程式輸入部53從記憶部52讀出機器人用程式，將此逐次輸入於輸入分析部54。

輸入分析部54就每個指令區塊，分析根據從程式輸入部53輸入的機器人用程式的指令類別，並將其分析結果發送給座標值管理部55及指令生成部56。

座標值管理部55具備記憶媒體即座標值記憶體57，藉由使用該座標值記憶體57，來管理機器人3的6個控制軸的現在座標值即機器人現在座標值、及移動裝置4的行駛軸的現在座標值即行駛軸現在座標值。

如圖2所示，座標值記憶體57具備：機器人座標值儲存區域57a，其儲存機器人現在座標值；及行駛軸座標值儲存區域57b，其儲存行駛軸現在座標值。

如上述，機器人3的6個控制軸的位置是在機器人座標系統下定義。又，於本實施形態，機器人座標系統可在正交座標形式與各軸座標形式間切換。機器人3的6個控制軸的位置在正交座標形式下是由7個座標值(X,Y,Z,A,B,C,P)表示，在各軸座標形式下是由6個座標值(J1,J2,J3,J4,J5,J6)表示。於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a，在根據機器人用程式設定的座標形式即指定座標形式是正交座標形式時，儲存7個座標值(X,Y,Z,A,B,C,P)作為機器人現在座標值，在指定座標形式是各軸座標形式時，儲存6個座標值(J1,J2,J3,J4,J5,J6)作為機器人現在座標值。儲存於機器人座標值儲存區域57a的座標值是由座標值管理部55及指令生成部56按照後續說明的程序適當地更新，以將之始終維持在最新的座標值。

如上述，在一維的行駛軸座標系統下，移動裝置4的行駛軸的位置是由1個座標值(Y2)表示。於座標值記憶體57的行駛軸座標值儲存區域57b，儲存1個座標值(Y2)作為行駛軸現在座標值。儲存於行駛軸座標值儲存區域57b的座標值是由座標值管理部55及指令生成部56按照後續說明的程序適當地更新，以將之始終維持在最新的座標值。

如後續參考圖3所說明，座標值管理部55根據從輸入分析部54發送的分析結果，來判定是否更新儲存於座標值記憶體57的現在座標值，於判斷必須更新現在座標值時，為了從機器人控制裝置6取得現在的座標值而生成座標值取得要求，並將該座標值取得要求寫入於資料收發59。如後續所說明，機器人控制裝置6因應接收到從數值控制裝置5發送的座標值取得要求，取得機器人3的控制軸的座標值及移動裝置4的行駛軸的座標值，並將這些座標值發送給數值控制裝置5。

又，如後續參考圖4所說明，座標值管理部55分別取得從機器人控制裝置6發送的機器人3的控制軸的座標值及移動裝置4的行駛軸的座標值，來作為機器人基準座標值及行駛軸基準座標值，並藉由這些機器人基準座標值及行駛軸基準座標值來更新儲存於座標值記憶體57的現在座標值。

圖3是座標值取得要求生成處理的具體程序的流程圖。根據機器人用程式的指令為座標系統切換指令(G17.8或G17.9)或座標形式切換指令(G68.8或G68.9)時(步驟ST1、ST3、ST7、ST8)，座標值管理部55執行圖3所示的各種處理(步驟ST2、ST4～ST6)。

於步驟ST1，座標值管理部55判定根據機器人用程式的指令，是否是將座標系統切換成行駛軸座標系統的座標系統切換指令(亦即G代碼“G17.9”)。座標值管理部55在步驟ST1的判定結果為否時轉移到步驟ST3。

座標值管理部55在步驟ST1的判定結果為是時，判斷必須更新儲存於座標值記憶體57的行駛軸座標值儲存區域57b的現在座標值，並轉移到步驟ST2。於步驟ST2，座標值管理部55為了從機器人控制裝置6要求移動裝置4的行駛軸現在的座標值，而生成行駛軸座標值取得要求，並將該行駛軸座標值取得要求寫入於資料收發部59，結束圖3所示的處理。藉此，資料收發部59將行駛軸座標值取得要求發送給機器人控制裝置6。

於步驟ST3，座標值管理部55判定根據機器人用程式的指令，是否是將座標系統切換成機器人座標系統的座標系統切換指令(亦即G代碼“G17.8”)。座標值管理部55在步驟ST3的判定結果為否時轉移到步驟ST7。

座標值管理部55在步驟ST3的判定結果為是時，判斷必須更新儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值，並轉移到步驟ST4。於步驟ST4，座標值管理部55判定現在的指定座標形式是否為正交座標形式。

座標值管理部55在步驟ST4的判定結果為是時轉移到步驟ST5。於步驟ST5，座標值管理部55為了從機器人控制裝置6要求機器人3現在的控制軸在正交座標形式下的座標值，而生成正交座標值取得要求，並將該正交座標值取得要求寫入於資料收發部59，結束圖3所示的處理。藉此，資料收發部59將正交座標值取得要求發送給機器人控制裝置6。

座標值管理部55在步驟ST4的判定結果為否時轉移到步驟ST6。於步驟ST6，座標值管理部55為了從機器人控制裝置6要求機器人3現在的控制軸在各軸座標形式下的座標值，而生成各軸座標值取得要求，並將該各軸座標值取得要求寫入於資料收發部59，結束圖3所示的處理。藉此，資料收發部59將各軸座標值取得要求發送給機器人控制裝置6。

於步驟ST7，座標值管理部55判定根據機器人用程式的指令，是否是將機器人座標系統的座標形式切換成正交座標形式的座標形式切換指令(亦即G代碼“G68.9”)。座標值管理部55在步驟ST7的判定結果為否時轉移到步驟ST8。

座標值管理部55在步驟ST7的判定結果為是時，判斷必須更新儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值，並轉移到上述步驟ST5。藉此，資料收發部59將正交座標值取得要求發送給機器人控制裝置6。

於步驟ST8，座標值管理部55判定根據機器人用程式的指令，是否是將機器人座標系統的座標形式切換成各軸座標形式的座標形式切換指令(亦即G代碼“G68.8”)。座標值管理部55在步驟ST8的判定結果為否時，結束圖3所示的處理。

座標值管理部55在步驟ST8的判定結果為是時，判斷必須更新儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值，並轉移到上述步驟ST6。藉此，資料收發部59將各軸座標值取得要求發送給機器人控制裝置6。

座標值管理部55藉由以上程序，判定是否更新儲存於座標值記憶體57的現在座標值，於判斷必須更新現在座標值時，將行駛軸座標值取得要求、正交座標值取得要求及各軸座標值取得要求發送給機器人控制裝置6。如後續所說明，機器人控制裝置6因應接收到這些座標值取得要求，取得移動裝置4的行駛軸的座標值或機器人3的控制軸的座標值，並將這些座標值發送給數值控制裝置5。

圖4是表示座標值更新處理的具體程序的流程圖。座標值管理部55藉由上述程序，對機器人控制裝置6發送座標值取得要求之後，執行圖4所示的座標值更新處理。

於步驟ST11，座標值管理部55判定是否從機器人控制裝置6接收到座標值。於步驟ST11，座標值管理部55根據先前發送的座標值取得要求，待機到接收到從機器人控制裝置6發送的座標值為止，接收到座標值時(步驟ST11的判定結果為是時)，轉移到步驟ST12。於步驟ST12，座標值管理部55判定從機器人控制裝置6接收到的座標值是否為行駛軸的座標值。

座標值管理部55在步驟ST12的判定結果為是時，亦即接收到的座標值為移動裝置4的行駛軸的座標值時，將接收到的座標值作為行駛軸基準座標值來取得，並轉移到步驟ST13。於步驟ST13，座標值管理部55藉由取得的行駛軸基準座標值，更新儲存於座標值記憶體57的行駛軸座標值儲存區域57b的現在座標值，並結束圖4所示的處理。

座標值管理部55在步驟ST12的判定結果為否時，亦即接收到的座標值為機器人3的控制軸的座標值時，將接收到的座標值作為機器人基準座標值來取得，並轉移到步驟ST14。於步驟ST14，座標值管理部55藉由取得的機器人基準座標值，更新儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值，並結束圖4所示的處理。

座標值管理部55藉由參考圖4所說明的程序，取得從該機器人控制裝置6發送的座標值作為基準座標值，藉由該基準座標值更新儲存於座標值記憶體57的現在座標值。

回到圖2，指令生成部56根據儲存於座標值記憶體57的現在座標值、及從輸入分析部54發送的機器人用程式的分析結果，生成用以使機器人3的控制軸移動的機器人指令及用以使移動裝置4的行駛軸移動的行駛軸指令，將生成的機器人指令或行駛軸指令寫入於資料收發部59，並將這些指令發送給機器人控制裝置6。

更具體而言，在座標系統設定為機器人座標系統的狀態，且根據機器人用程式的指令類別是伴隨有座標值的變化的指令類別時(具體而言，例如G代碼是相當於定位(快進)的“G00”時，或相當於直線保管的“G01”時等)，指令生成部56藉由以下程序生成機器人指令。此時，指令生成部56在指定座標形式下，根據機器人用程式，算出以儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值作為機器人3的控制軸的起點時之機器人3的控制軸的終點及速度，生成包含有關這些指定座標形式、終點及速度的資訊的機器人指令，並寫入於資料收發部59。又，指令生成部56如以上算出機器人3的控制軸的終點的座標值之後，藉由根據機器人用程式算出的終點座標值，更新儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值。

又，在座標系統設定為行駛軸座標系統的狀態，且根據機器人用程式的指令類別是伴隨有座標值的變化的指令類別時(具體而言，例如G代碼是相當於定位(快進)的“G00”時，或相當於直線保管的“G01”時等)，指令生成部56藉由以下程序生成行駛軸指令。此時，指令生成部56根據機器人用程式，算出以儲存於座標值記憶體57的行駛軸座標值儲存區域57b的現在座標值作為移動裝置4的行駛軸的起點時之移動裝置4的行駛軸的終點及速度，生成包含有關這些終點及速度的資訊的行駛軸指令，並寫入於資料收發部59。又，指令生成部56如以上算出移動裝置4的行駛軸的終點的座標值之後，藉由根據機器人用程式算出的終點座標值，更新儲存於座標值記憶體57的行駛軸座標值儲存區域57b的現在座標值。

當由指令生成部56寫入機器人指令或行駛軸指令時，資料收發部59將這些機器人指令或行駛軸指令發送給機器人控制裝置6的資料收發部69。又，當按照參考圖3所說明的程序，由座標值管理部55寫入行駛軸座標值取得要求、正交座標值取得要求及各軸座標值取得要求時，資料收發部59將這些行駛軸座標值取得要求、正交座標值取得要求及各軸座標值取得要求發送給機器人控制裝置6的資料收發部69。

當資料收發部59按照後續所說明的程序，接收從機器人控制裝置6的資料收發部69發送的座標值時，將接收到的座標值發送給座標值管理部55。

接著，一面參考圖2，一面說明機器人控制裝置6的構成。如圖2所示，於機器人控制裝置6，藉由上述硬體構成來實現輸入分析部60、座標值控制部61、機器人程式生成部62、動作控制部63及資料收發部69等之各種功能。

輸入分析部60分析從數值控制裝置5透過資料收發部69發送的指令或要求，並將分析結果發送給座標值控制部61及機器人程式生成部62。

更具體而言，當從資料收發部69輸入機器人指令或行駛軸指令時，輸入分析部60將這些機器人指令或行駛軸指令發送給機器人程式生成部62。又，當從資料收發部69輸入行駛軸座標值取得要求、正交座標值取得要求及各軸座標值取得要求時，輸入分析部60將這些座標值取得要求發送給座標值控制部61。

座標值控制部61因應從輸入分析部60發送的座標值取得要求，取得機器人3現在的控制軸的座標值及移動裝置4現在的行駛軸的座標值，並將取得的座標值寫入於資料收發部69。

更具體而言，當從輸入分析部60輸入行駛軸座標值取得要求時，座標值控制部61取得移動裝置4現在的行駛軸的座標值，並將取得的座標值寫入於資料收發部69。當從輸入分析部60輸入正交座標值取得要求時，座標值控制部61在正交座標形式下取得機器人3現在的控制軸的座標值，並將取得的座標值寫入於資料收發部69。又，當從輸入分析部60輸入各軸座標值取得要求時，座標值控制部61在各軸座標形式下取得機器人3現在的控制軸的座標值，並將取得的座標值寫入於資料收發部69。

機器人程式生成部62生成與從輸入分析部60發送的機器人指令或行駛軸指令相應的機器人程式。更具體而言，當從輸入分析部60輸入機器人指令時，機器人程式生成部62將對應於該機器人指令的機器人命令，追加於儲存在未圖示的記憶部的機器人程式。又，當從輸入分析部60輸入行駛軸指令時，機器人程式生成部62將對應於該行駛軸指令的行駛軸命令，追加於上述機器人程式。

動作控制部63啟動由機器人程式生成部62生成的機器人程式，並且逐次執行在已啟動的機器人程式內描述的機器人命令或行駛軸命令，藉此控制機器人3及移動裝置4的動作。更具體而言，動作控制部63藉由執行機器人命令來算出機器人3的各控制軸的目標位置，並且為了實現所算出的目標位置，藉由將機器人3的各伺服馬達進行回授控制，來生成對於機器人3的機器人控制訊號，並輸入於機器人3的伺服馬達。又，動作控制部63藉由執行行駛軸命令來算出移動裝置4的行駛軸的目標位置，並且為了實現所算出的目標位置，藉由將移動裝置4的致動器進行回授控制，來生成對於移動裝置4的行駛軸控制訊號，並輸入於移動裝置4的致動器。

資料收發部69當接收從數值控制裝置5的資料收發部59發送的機器人指令、行駛軸指令、行駛軸座標值取得要求、正交座標值取得要求及各軸座標值取得要求時，將接收到的指令及要求發送給輸入分析部60。又，當由座標值控制部61按照上述程序寫入座標值時，資料收發部69將已寫入的座標值發送給數值控制裝置5的資料收發部59。

接著，一面參考圖5及圖6，一面說明如以上構成的數值控制系統1的各種訊號或資訊的流動。

圖5是機器人用程式的一例。 圖6是表示根據圖5所例示的機器人用程式來使數值控制裝置5作動時之數值控制裝置5與機器人控制裝置6之間的訊號或資訊的流動的循序圖。

首先，在序號“N10”所示的區塊，於數值控制裝置5的座標值管理部55輸入指令“G68.8”。藉此，數值控制裝置5的機器人控制模組51的座標系統的指定座標形式設定為各軸座標形式。接著，在序號“N11”～“N19”所示的區塊，於數值控制裝置5的指令生成部56，在座標系統設定為機器人座標系統的狀態下輸入根據各軸座標形式的指令“G00 J1_J2_J3_J4_J5_J6”。再者，於指令中的底線部分，輸入有機器人3的控制軸的終點的座標值。指令生成部56根據儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值、及已輸入的指令，生成機器人指令，並發送給機器人控制裝置6。機器人控制裝置6根據接收到的機器人指令來控制機器人3的動作。

接著，在序號“N20”所示的區塊，於數值控制裝置5的座標值管理部55輸入指令“G17.9”。藉此，數值控制裝置5的機器人控制模組51的座標系統從至今的機器人座標系統切換成行駛軸座標系統。又，座標值管理部55因應在該區塊中已切換座標系統，將行駛軸座標值取得要求發送給機器人控制裝置6的座標值控制部61。機器人控制裝置6的座標值控制部61因應接收到行駛軸座標值取得要求，取得移動裝置4現在的行駛軸的座標值(Y2)，將該座標值發送給數值控制裝置5的座標值管理部55。又，數值控制裝置5的座標值管理部55取得從機器人控制裝置6發送的座標值作為行駛軸基準座標值，藉由該行駛軸基準座標值，更新儲存於座標值記憶體57的行駛軸座標值儲存區域57b的現在座標值。

接著，在序號“N21”所示的區塊，於數值控制裝置5的指令生成部56，在座標系統設定為行駛軸座標系統的狀態下輸入根據行駛軸座標系統的指令“G01 Y2_F_”。再者，於指令中的底線部分，輸入有移動裝置4的行駛軸的終點的座標值或速度值。指令生成部56根據儲存於座標值記憶體57的行駛軸座標值儲存區域57b的現在座標值、及已輸入的指令，生成行駛軸指令，並發送給機器人控制裝置6。機器人控制裝置6根據接收到的行駛軸指令來控制移動裝置4的動作。

接著，在序號“N22”及“N23”所示的區塊，於數值控制裝置5的座標值管理部55輸入指令“G17.8”及“G68.9”。藉此，數值控制裝置5的機器人控制模組51的座標系統從至今的行駛軸座標系統切換成機器人座標系統，指定座標形式設定為正交座標形式。又，座標值管理部55因應在這些區塊中已切換座標系統及指定座標形式，將正交座標值取得要求發送給機器人控制裝置6的座標值控制部61。機器人控制裝置6的座標值控制部61因應接收到正交座標值取得要求，取得現在的機器人3，亦即序號“N21”的行駛軸移動後的機器人3的控制軸在正交座標形式下的座標值(X,Y,Z,A,B,C)，將該座標值發送給數值控制裝置5的座標值管理部55。又，數值控制裝置5的座標值管理部55取得從機器人控制裝置6發送的座標值作為機器人基準座標值，藉由該機器人基準座標值，更新儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值。

接著，在序號“N24”所示的區塊，於數值控制裝置5的指令生成部56，在座標系統設定為機器人座標系統的狀態下輸入根據正交座標形式的指令“G01 X_Y_Z_A_B_C_P_F_”。再者，於指令中的底線部分，輸入有機器人3的控制軸的終點的座標值或速度值。指令生成部56根據儲存於座標值記憶體57的機器人座標值儲存區域57a的現在座標值、及已輸入的指令，生成機器人指令，並發送給機器人控制裝置6。機器人控制裝置6根據接收到的機器人指令來控制機器人3的動作。

本揭示不限定於上述實施形態，可進行各種變更及變形。

1:數值控制系統 2:工具機 3:機器人 4:移動裝置 5,CNC:數值控制裝置 6:機器人控制裝置 31:臂前端部 32:工具 41:基台 42:滑件 50:工具機控制模組 51:機器人控制模組 52:記憶部 53:程式輸入部 54,60:輸入分析部 55:座標值管理部 56:指令生成部 57:座標值記憶體 57a:機器人座標值儲存區域 57b:行駛軸座標值儲存區域 59,69:資料收發部 61:座標值控制部 62:機器人程式生成部 63:動作控制部 CPU:中央處理單元 F:地板面 HDD:硬碟驅動機 P:形態值 RAM:隨機存取記憶體 SSD:固態硬碟 ST1～ST8、ST11～ST14:步驟

圖1是本揭示的一實施形態的數值控制系統的概略圖。 圖2是數值控制裝置及機器人控制裝置的功能方塊圖。 圖3是表示座標值取得要求生成處理的具體程序的流程圖。 圖4是表示座標值更新處理的具體程序的流程圖。 圖5是機器人用程式的一例。 圖6是表示根據圖5所例示的機器人用程式來使數值控制裝置作動時之數值控制裝置與機器人控制裝置之間的訊號或資訊的流動的循序圖。

2:工具機

3:機器人

4:移動裝置

5:數值控制裝置

6:機器人控制裝置

50:工具機控制模組

51:機器人控制模組

52:記憶部

53:程式輸入部

54,60:輸入分析部

55:座標值管理部

56:指令生成部

57:座標值記憶體

57a:機器人座標值儲存區域

57b:行駛軸座標值儲存區域

59,69:資料收發部

61:座標值控制部

62:機器人程式生成部

63:動作控制部

Claims (6)

1. 一種數值控制裝置，其根據數值控制程式，控制工具機的動作，並且對於控制機器人及使該機器人移動的移動裝置的動作的機器人控制裝置，生成用以使前述機器人的機器人控制軸移動的機器人指令、及用以使前述移動裝置的附加軸移動的附加軸指令，並輸入於前述機器人控制裝置，前述數值控制裝置具備： 座標值管理部，其分別取得在前述機器人控制裝置取得的前述機器人控制軸及前述附加軸的座標值，來作為機器人基準座標值及附加軸基準座標值；及 指令生成部，其根據前述數值控制程式、前述機器人基準座標值及前述附加軸基準座標值，來生成前述機器人指令及前述附加軸指令。
2. 如請求項1之數值控制裝置，其中前述座標值管理部根據前述數值控制程式中的座標系統切換指令，從前述機器人控制裝置取得前述機器人基準座標值或前述附加軸座標基準值。
3. 如請求項2之數值控制裝置，其中前述座標值管理部根據前述機器人基準座標值及前述附加軸基準座標值，來管理前述機器人控制軸的現在座標值即機器人現在座標值及前述附加軸的現在座標值即附加軸現在座標值。
4. 一種數值控制系統，具備： 數值控制裝置，其根據數值控制程式，控制工具機的動作，並且生成用以使機器人的控制軸移動的機器人指令、及用以使移動該機器人的移動裝置的附加軸移動的附加軸指令；及 機器人控制裝置，其可與前述數值控制裝置通訊，根據從前述數值控制裝置發送的機器人指令及附加軸指令，來控制前述機器人及前述移動裝置的動作； 前述機器人控制裝置具備： 座標值控制部，其因應從前述數值控制裝置發送的座標值取得要求，取得前述機器人控制軸的座標值及前述附加軸的座標值，並發送給前述數值控制裝置；及 動作控制部，其根據前述機器人指令及前述附加軸指令，來控制前述機器人及前述移動裝置的動作； 前述數值控制裝置具備： 座標值管理部，其分別取得從前述機器人控制裝置發送的前述機器人控制軸的座標值及前述附加軸的座標值，來作為機器人基準座標值及附加軸基準座標值；及 指令生成部，其根據前述數值控制程式、前述機器人基準座標值及前述附加軸基準座標值，來生成前述機器人指令及前述附加軸指令。
5. 如請求項4之數值控制系統，其中前述座標值管理部根據前述數值控制程式中的座標系統切換指令，生成前述座標值取得要求並發送給前述機器人控制裝置。
6. 如請求項5之數值控制系統，其中前述座標值管理部根據前述機器人基準座標值及前述附加軸基準座標值，來管理前述機器人控制軸的現在座標值即機器人現在座標值及前述附加軸的現在座標值即附加軸現在座標值。

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