JPH0628019A - 数値制御工作機械のロボットプログラム呼出方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］段取り変更などのとき又は異種の工作物を連続
的に加工するときなどに加工プログラムに対応したロボ
ットプログラムを自動的に呼び出す。 ［構成］工作機械を制御するための本体数値制御装置１
と、工作機械に工作物を供給排除するためのロボット
と、ロボットを制御するためのロボット数値制御装置と
を有する加工システムにおいて、本体数値制御装置１か
ら、ロボット数値制御装置４内にロボットを駆動するた
めに予め記憶されているロボットプログラムを本体数値
制御装置１の加工プログラムから専用のコードで直接呼
び出すためのプログラム呼出手段とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、数値制御工作機械の
ロボットプログラム呼出方法とその装置に関する。更に
詳しくは、数値制御工作機械と一体型ロボットの移動プ
ログラムを、工作物が変わる毎に呼び出すための数値制
御工作機械のロボットプログラム呼出方法とその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】無人加工を実現するために、旋盤などの
数値制御工作機械に工作物を工作物フィダーから自動的
に供給・排除するロボットが使用されている。このロボ
ットの制御には、数値制御装置が使用されている。この
ロボットの数値制御装置には、工作機械の数値制御装置
を使うもの（以下、一体形という。）と、これと別に設
けたロボット専用の数値制御装置（以下、別置形とい
う。）を使う２タイプのものが知られている。

【０００３】一体形の数値制御装置には、２系統の数値
制御機能（２台分の数値制御装置を互いに連携させて同
時制御するもの。）を備えたものを使用する必要があ
る。ところで、ロボットを駆動させるためのロボットプ
ログラムは、素材の形状、完成品の形状、工作物チャッ
クの爪形状、ロボットハンドのつかみ代など工作物によ
って異なる。このため、工作物が異なるごとにロボット
を動作させるためのプログラム、いわゆるロボットプロ
グラムを予め用意しなければならない。

【０００４】数値制御装置で、予めメモリ内に記憶され
ているロボットプログラムの呼び出しを行う方法の中に
は、加工プログラム中のＭコードにより呼び出す方法が
行われている。例えば、Ｍ２０１〜２３２の３２個のＭ
コードで、ロボットプログラムの呼び出しを指定する。
数値制御装置内のメモリには、このＭ２０１〜２３２と
対応させて予めロボットプログラム番号を記憶させて置
く。

【０００５】数値制御装置がＭ２０１〜２３２のいずれ
かを読み込むと、対応するロボットプログラムを読みだ
し、ロボットの数値制御装置は工作機械の数値制御装置
と同期させてロボットプログラムを実行する。このとき
前記した別置形の場合、工作機械の数値制御装置は、工
作機械本体のシーケンサであるプログラマブルコントロ
ーラ（以下、本体ＰＣという。）に対して、ロボットプ
ログラムを実行しても動作タイミング、機械相互の干渉
の問題がないかロボットのプログラマブルコントローラ
（以下、ロボットＰＣという。）に対して確認する。

【０００６】更に、ロボットＰＣは、ロボットの数値制
御装置に対してロボットプログラムの呼び出しをかけ
る。ロボットの数値制御装置のメモリには、予めＭ２０
１〜２３２と１つづつ対応させて、例えばロボットプロ
グラムＯ１２３４〜Ｏ１２６６が記憶されているので、
このロボットプログラムを読みだし実行する。

【０００７】他方、一体形の数値制御装置の場合、数値
制御装置がＭ２０１〜２３２のいずれかを読み込むと、
数値制御装置のメモリには、予めＭ２０１〜２３２と１
つづつ対応させて、例えばロボットプログラムＯ１２３
４〜Ｏ１２６６が記憶されているので、このロボットプ
ログラムを読み出し実行する。すなわち、一体形の場合
は、本体ＰＣ及びロボットＰＣを介してロボットプログ
ラム実行のタイミング、機械相互の干渉だけを確認する
だけでよい。

【０００８】以上、前記説明から理解されるように、従
来のロボットプログラムの呼び出しは、ロボットプログ
ラムを直接呼び出すものではなく、予め工作機械の数値
制御装置、又はロボットの数値制御装置内に予めロボッ
トプログラムとＭコードを対応させたテーブルを用意し
て置く必要がある。したがって、加工プログラムを変更
したときなど、再度工作機械の数値制御装置、又はロボ
ットの数値制御内のテーブルの変更を手動で行う必要が
ある。また、ロボットプログラム中のパラメータの変更
などを手動で行って対応している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、以上のよ
うな技術背景で発明されたもりであり、次の目的を達成
する。

【００１０】この発明の目的は、加工プログラムに対応
したロボットプログラムを直接指定して自動的に呼び出
す数値制御工作機械のロボットプログラム呼出方法及び
その装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採る。

【００１２】すなわちこの発明の第１の方法は、工作機
械と、前記工作機械を制御するための本体数値制御装置
と、前記工作機械に工作物を供給排除するためのロボッ
トと、前記ロボットを制御するためのロボットプログラ
ムを記憶されたロボット数値制御装置とを有する加工シ
ステムにおいて、前記本体数値制御装置から、前記ロボ
ット数値制御装置内に前記ロボットを駆動するために予
め記憶されている前記ロボットプログラムを前記本体数
値制御装置の加工プログラムから専用のコードで直接呼
び出し、前記ロボットプログラムを前記ロボット数値制
御装置が実行することを特徴とする数値制御工作機械の
ロボットプログラム呼出方法である。

【００１３】この第１の方法は、次の手段で実現され
る。

【００１４】工作機械と、前記工作機械を制御するため
の本体数値制御装置と、前記工作機械に工作物を供給排
除するためのロボットと、前記ロボットを制御するため
のロボットプログラムを記憶したロボット数値制御装置
とを有する加工システムにおいて、前記本体数値制御装
置から、前記ロボット数値制御装置内に前記ロボットを
駆動するために予め記憶されている前記ロボットプログ
ラムを前記本体数値制御装置の加工プログラムから専用
のコードで直接呼び出すためのプログラム呼出手段とか
らなることを特徴とする数値制御工作機械のロボットプ
ログラム呼出装置である。

【００１５】第２の方法は、次の方法である。

【００１６】工作機械と、前記工作機械に工作物を供給
排除するためのロボットと、前記工作機械及び前記ロボ
ットを制御するためのロボットプログラムを記憶した数
値制御装置とからなる加工システムにおいて、前記数値
制御装置から、前記ロボット数値制御装置内に前記ロボ
ットを駆動するために予め記憶されているロボットプロ
グラムを前記本体数値制御装置の加工プログラムから専
用のコードで直接呼び出し、前記ロボットプログラムを
前記ロボット数値制御装置が実行することを特徴とする
数値制御工作機械のロボットプログラム呼出方法であ
る。

【００１７】この第２の方法は、次の手段で実現され
る。

【００１８】工作機械と、前記工作機械に工作物を供給
排除するためのロボットと、前記工作機械及び前記ロボ
ットを制御するためのロボットプログラムを記憶した数
値制御装置とからなる加工システムにおいて、前記数値
制御装置から、前記数値制御装置内に前記ロボットを駆
動するために予め記憶されている前記ロボットプログラ
ムを前記数値制御装置の加工プログラムから専用のコー
ドで直接呼び出すための呼出手段とからなることを特徴
とする数値制御工作機械のロボットプログラム呼出装置
である。

【００１９】

【作用】工作機械を制御するための本体数値制御装置か
ら、ロボットを制御するためのロボット数値制御装置内
に、ロボットを駆動するために予め記憶されているロボ
ットプログラムを、本体数値制御装置の加工プログラム
から専用のコードで通信用インターフェイスを介して直
接呼び出す。ロボットプログラムをロボットの数値制御
装置が実行する。本体数値制御装置側でロボットを制御
するときは、専用のコードで通信用インターフェイスを
介することを呼び出す。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は工作機械の数値制御装置とロボット
の数値制御装置とを各々備えたタイプ、すなわち別置形
の機能ブロック図である。工作機械、この実施例では旋
盤を制御する本体数値制御装置（以下、本体ＮＣとい
う。）１は、公知の数値制御装置である。本体ＮＣ１
は、シーケンス制御専用のコントローラである本体ＰＣ
２を介して工作機械を制御する。

【００２１】ロボットＮＣ４は、シーケンサであるロボ
ットＰＣ５に指令し、ロボットの駆動部に指令し必要な
動作をロボットに行わせる。本体ＰＣ２は、本体ＮＣ１
の指令によりロボットＰＣ５に通じて、ロボットＮＣ４
に対してプログラム番号の指定及びロボットプログラム
の呼出指令を行う。

【００２２】図２は、本体ＮＣ１、本体ＰＣ２、ロボッ
トＮＣ４及びロボットＰＣ５の概略の信号の流れを示す
ブロック図である。本体ＮＣ１は、加工プログラムのＭ
機能０の指令によりユーザーマクロのシステム変数を用
いて直接にロボットプログラム番号を指定し、ロボット
ＮＣ４に対してプログラム呼出指令を行いロボットプロ
グラムの実行を指令する。本体ＰＣ２は、本体ＮＣ１の
指令でロボットＮＣ４へロボットプログラムの呼び出し
をロボットＰＣ５に対して行う。

【００２３】このロボットプログラムの呼出指令によ
り、ロボットＰＣ５は、ロボットＮＣ４の外部データ入
出力機能でロボットＮＣ４に対してロボットプログラム
の呼び出しを行う。ロボットＮＣ４は、この指令を受け
てロボットＰＣ５に対して起動処理を指令する。更に、
ロボットＰＣ５は、本体ＰＣ２に対して起動処理を指令
する。

【００２４】プログラム （１）プログラムの呼び出し 本体ＮＣ１で指令された加工プログラム中の、Ｍ２００
コードによるロボットのプログラムの呼び出しは次のよ
うに行う。

【００２５】（ａ）プログラム番号直接指定 本体ＮＣ１のユーザーマクロ（ユーザーが独自の機能を
実現できるパートプログラムの一種）のシステム変数
（用途により、予め決められている変数）のＵＯ（＃１
１００〜＃１１３１：ＵＯ０００〜ＵＯ０３１）によ
り、ロボットのプログラム番号（以下、Ｏ番号直接指
定）を直接指定する。通常、システム変数＃１１３２に
値を代入し、本例では３２種類の出力信号を一度に設定
する。

【００２６】例えば、「＃１１３２＝１２３４」の意味
は、システム変数＃１１３２は、ロボットプログラム番
号１２３４であると規定する意味である。加工プログラ
ム中のＭ２００は、指定されたロボットプログラム番号
を直接呼び出す指令であることを意味する。

【００２７】例えば、「＃１１３２＝１２３４；Ｍ２０
０；」とプログラムするだけでも良い。通常、ロボット
のプログラムには、Ｏに続いてプログラム番号が付され
ている。 （２）プログラムの起動 ロボットプログラムの呼び出しのＭ２００のコードによ
り、ロボットプログラムの起動も行う。正常に呼び出さ
れたことが確認された後、自動的に起動がかかる。 （３）制御方法 以下、制御装置内部の前記ロボットプログラムを呼び出
すときの番号のやり取りについて述べる。

【００２８】（３．１）ロボットプログラムの呼び出し 本体ＮＣ１からロボットＮＣ４内のロボットプログラム
を呼び出すには、本体ＮＣ１に備えられている汎用の外
部データ入出力機能（公知の機能）である「プログラム
番号サーチ」機能を使用する。

【００２９】（ａ）ロボットプログラム番号サーチに使
用する信号 本体ＮＣ１で、あるロボットプログラム番号サーチを指
令するとき、この本体ＮＣ１から発する出力信号のアド
レスの記載は、ロボットＮＣ４のメモリのアドレスで直
接指定する。ただし、本体ＰＣ２とロボットＰＣ５の間
のアドレスの指定は、後述するようにユーザーは意識す
る必要がない。この信号は、ロボットＮＣ４が必要とす
る信号であり、本体ＮＣ１とロボットＮＣ４との間でこ
れらの信号が必要なわけではない。

【００３０】＜本体ＰＣ２→ロボットＰＣ５＞ ・外部データ入力用アドレス信号 本体ＰＣ２からロボットＰＣ５へデータを送るときのア
ドレスを指定する信号である。

【００３１】“ＥＩＡ０〜ＥＩＡ７” ただし、ＥＩＡ０〜７（右端からＥＩＡ０，１，２，
…，７である）は、外部データ入力のデータの種類を示
す。

【００３２】ＥＩＡ０〜７＝００００００００：プログ
ラム番号（Ｏ番号直接指定） ・外部データ入力用データ信号 本体ＰＣ２からロボットＰＣ５への外部データ入力のデ
ータ（２進数）を示す。

【００３３】ただし、ロボットプログラムを意味するＯ
番号を直接指定するときは、次のように行う。

【００３４】ＥＩＤ０〜ＥＩＤ３１でプログラム呼出番
号（０〜３１）を直接指定する。

【００３５】・外部データ入力用読取信号 “ＥＩＳＴＢ” 外部データ入力のアドレスとデータの準備ができたこと
を通知する信号である。ロボットＰＣ５は、この信号が
１になったことで、外部データ入力のアドレスとデータ
を読み取る。

【００３６】・外部データ出力要求信号 “ＥＲＤＲＱ” 外部データ入出力機能の入力と出力とを区別する信号で
ある（ただし、０：入力、１：出力）。ロボットプログ
ラム番号サーチは、入力の機能なので、この信号は０と
する。

【００３７】＜ロボットＮＣ４→本体ＮＣ１＞ ・外部データ入力読取完了信号 “ＥＩＲＥＮＤ” ロボットＮＣ１が外部データ入力のアドレスとデータを
読取り終わったことをロボットＰＣ５に通知するために
信号を出すものである。

【００３８】・外部サーチ完了信号 “ＥＳＥＮＤ” ロボットＮＣ４が外部データ入力で指令されたロボット
プログラム番号のサーチが完了したことを、ロボットＰ
Ｃ５に通知する信号である。サーチが完了すると１にな
り、自動運転の起動又はリセットで０になる。

【００３９】（ｂ）動作シーケンス 前記したプログラムで以下のような順序で作動する。

【００４０】本体ＮＣ１の加工プログラム中のＭ２０
０〜２３２の指令により、本体ＰＣ２はロボットの起動
条件、すなわち起動のタイミング、機械的な干渉などを
チェックする。この起動条件のチェックは、本体ＰＣ２
とロボットＰＣ５との間で行う。起動条件が不成立のと
きの処理は、本体ＰＣ２にて行う。

【００４１】起動条件が成立していれば、本体ＰＣ２
はＥＩＡ０〜７［外部データ入力用アドレス信号］，Ｅ
ＩＤ０〜３１（ＥＩＤ０〜４）［外部データ入力用デー
タ信号］を設定し、ＥＲＤＲＱ＝０とする。その後、Ｅ
ＩＳＴＢ＝１［外部データ入力用読取信号］とする。

【００４２】ロボットＮＣ４は、ロボットＰＣ５から
のＥＩＳＴＢ＝１を確認し、各種データを読取り、ＥＩ
ＲＥＮＤ［外部データ入力用読取完了信号］＝１とし、
Ｏ番号サーチを開始する。

【００４３】本体ＰＣ２は、ロボットＰＣ５からＥＩ
ＲＥＮＤ［外部データ入力用読取完了信号］＝１を確認
し、ＥＩＳＴＢ＝０とする。

【００４４】ロボットＮＣ４は、ＥＩＳＴＢ［外部デ
ータ入力用読取信号］＝０を確認し、ＥＩＲＥＮＤ＝０
とし、ロボットＰＣ５に通知する。

【００４５】ロボットＮＣ４は、Ｏ番号サーチが正常
に終了した後、ＥＳＥＮＤ＝１［外部サーチ完了信号］
とする。

【００４６】本体ＰＣ２は、〜が正常に行われた
後、次の処理（ロボットの起動）を行う。

【００４７】以上の動作をタイムチャートにすると、図
２のように示される。

【００４８】（３．２）プログラムの起動 本体ＰＣ２は、Ｍコード（Ｍ２００〜Ｍ２３２）による
ロボットのＯ番号サーチが完了した後、ロボットに対し
て起動をかける。起動は、起動信号“ＳＴ”を用いて、
ＯＮ／ＯＦＦ信号にて行う。ロボットに起動をかけた
後、本体ＰＣ２は本体ＮＣ１にＭコードに対する完了信
号“ＦＩＮ”を返す。“ＦＩＮ”を返す条件は、本体Ｐ
Ｃ２側にて決定される。

【００４９】［第２実施例］前記実施例は、本体ＮＣ１
とロボットＮＣ４とは別々に設けるタイプであったが、
工作機械を制御するためのＮＣ１台及びＰＣ１台でも良
い。この場合は、内部に２系列のＮＣを持っているもの
を用いる。 （１）プログラムの呼び出し （ａ）プログラム番号直接指定 ＮＣにＭ２００と同一ブロックに指令されたアドレスＰ
により、ロボットプログラム番号を指定する。例えば、
「Ｍ２００ Ｐ１２３４」とする。この場合、ロボット
プログラムの「Ｏ１２３４」のプログラム番号を指定し
たことになる。 （２）プログラムの起動 プログラムの呼び出しのＭコードであるＭ２００によ
り、プログラムの起動も行う。正常にプログラムが読み
出されたことが確認されると、自動的に起動がかかる。 （３）制御方法 （３．１）ロボットプログラムの呼び出し ロボットプログラム番号サーチに使用する信号は次のよ
うな信号を使う。

【００５０】（ａ）ＮＣ側 Ｍ２００を使用し、それと同一ブロックのＰ指令でロボ
ットプログラムを呼び出す。

【００５１】（ｂ）ＮＣとＰＣ間のインターフェイス信
号 ＮＣがＭコードを読み込むと通常のＭコードと同様にＰ
Ｃに出力されるが、ロボットを起動するための機械側の
条件をチェックするために、ＰＣ側からＮＣに以下の信
号を発し使用する。

【００５２】＜ＰＣ→ＮＣ＞ “ＲＳＲＮＧ” Ｍ２００及びＭ２０１〜Ｍ２３２（従来の間接呼び出し
の場合の機能であり、Ｍ２０１〜Ｍ２３２の３２個のＭ
コードで各々に対応するロボットプログラム番号を指定
する。）によるロボットの起動を無視（スキップ）する
ことをＮＣへ知らせる信号である（１のときは無視）。

【００５３】“ＲＳＲＯＫ” Ｍ２００〜Ｍ２３２によるロボットの起動が可能なこと
をＮＣへ知らせる信号である（１のとき実行可）。

【００５４】（ｃ）動作シーケンス ＮＣはＭ２００及びＭ２０１〜Ｍ２３２指令により、
ＭコードをＰＣ側へ出力する。

【００５５】ＰＣはＭコードにより、ロボット起動の
ための機械側の条件をチェックし、ロボットの自動運転
が可能なときは、ＲＳＲＯＫ＝１の信号をＮＣ側に出力
する。ロボットの自動運転が不可能なときは、次の処理
のいずれかを行う。この選択は、ＰＣの判断で行う。

【００５６】 ・起動処理をスキップさせる（ＲＳＲＮＧ＝１） ・ＮＣを持たせる（ＲＳＲＮＧ＝０，ＲＳＲＯＫ＝０） ・アラームにする。

【００５７】ＮＣは“ＲＳＲＮＧ”，“ＲＳＲＯＫ”
をチェックし、「ＲＳＲＮＧ＝１」のときは、起動処理
をスキップし、処理を実行する。

【００５８】「ＲＳＲＮＧ＝０」のときは、「ＲＳＲＯ
Ｋ＝１」となるまで待つ。

【００５９】ＮＣは「ＲＳＲＮＧ＝０」，「ＲＳＲＯ
Ｋ＝１」を確認し、ロボットプログラムをサーチし、ロ
ボットに起動指令する。

【００６０】ＮＣは、ロボットに起動がかかったのを
確認し、Ｍ指令に対する完了信号“ＦＩＮ”を待つ。

【００６１】ＰＣはＭ指令の完了条件が成立したら、
ＮＣへ“ＦＩＮ”信号を返す。このとき同時に「ＲＳＲ
ＮＧ＝０」，「ＲＳＲＯＫ＝０」とする。

【００６２】ＮＣは、“ＦＩＮ”信号によりＭ指令の
ブロックを終了し、次のブロックを実行する。

【００６３】以上の動きをタイムチャートにすると、図
４のように示される。

【００６４】

【発明の効果】以上詳記したように、加工プログラムに
対応したロボットプログラムが制限なく自動で呼び出せ
る。加工プログラムとロボットプログラムとを対応させ
るためのパラメータの設定が必要なくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、工作機械のＮＣ及びＰＣとロボットＮ
ＣとＰＣの機能ブロック図である。

【図２】図２は、工作機械のＮＣとロボットＮＣとの間
のデータ及び信号の流れを示すブロック図である。

【図３】図３は、旋盤のＮＣとロボットのＮＣの動作を
示すタイムチャートである。

【図４】図４は、一体形ＮＣでのロボットの起動の実行
及びスキップ時の動作のタイムチャートである。

【符号の説明】

１…本体数値制御装置 ２…本体ＰＣ ３…通信用インターフェイス ４…ロボット数値制御装置 ５…ロボットＰＣ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械と、 前記工作機械を制御するための本体数値制御装置と、 前記工作機械に工作物を供給排除するためのロボット
   と、 前記ロボットを制御するためのロボットプログラムを記
   憶されたロボット数値制御装置とを有する加工システム
   において、 前記本体数値制御装置から、前記ロボット数値制御装置
   内に前記ロボットを駆動するために予め記憶されている
   前記ロボットプログラムを前記本体数値制御装置の加工
   プログラムから専用のコードで直接呼び出し、 前記ロボットプログラムを前記ロボット数値制御装置が
   実行することを特徴とする数値制御工作機械のロボット
   プログラム呼出方法。
2. 【請求項２】工作機械と、 前記工作機械を制御するための本体数値制御装置と、 前記工作機械に工作物を供給排除するためのロボット
   と、 前記ロボットを制御するためのロボットプログラムを記
   憶したロボット数値制御装置とを有する加工システムに
   おいて、 前記本体数値制御装置から、前記ロボット数値制御装置
   内に前記ロボットを駆動するために予め記憶されている
   前記ロボットプログラムを前記本体数値制御装置の加工
   プログラムから専用のコードで直接呼び出すためのプロ
   グラム呼出手段とからなることを特徴とする数値制御工
   作機械のロボットプログラム呼出装置。
3. 【請求項３】工作機械と、 前記工作機械に工作物を供給排除するためのロボット
   と、 前記工作機械及び前記ロボットを制御するためのロボッ
   トプログラムを記憶した数値制御装置とからなる加工シ
   ステムにおいて、 前記数値制御装置から、前記ロボット数値制御装置内に
   前記ロボットを駆動するために予め記憶されているロボ
   ットプログラムを前記本体数値制御装置の加工プログラ
   ムから専用のコードで直接呼び出し、 前記ロボットプログラムを前記ロボット数値制御装置が
   実行することを特徴とする数値制御工作機械のロボット
   プログラム呼出方法。
4. 【請求項４】工作機械と、 前記工作機械に工作物を供給排除するためのロボット
   と、 前記工作機械及び前記ロボットを制御するためのロボッ
   トプログラムを記憶した数値制御装置とからなる加工シ
   ステムにおいて、 前記数値制御装置から、前記数値制御装置内に前記ロボ
   ットを駆動するために予め記憶されている前記ロボット
   プログラムを前記数値制御装置の加工プログラムから専
   用のコードで直接呼び出すための呼出手段とからなるこ
   とを特徴とする数値制御工作機械のロボットプログラム
   呼出装置。