数值控制系统的制作方法

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1.本公开涉及数值控制系统。

背景技术：

2.一般而言，用于控制机床的数值控制程序与用于控制机器人的机器人程序的程序语言不同。因此，为了使机床和机器人并行地运转，操作员需要对数值控制程序和机器人程序双方都熟练。
3.在专利文献1中示出了通过数值控制程序来控制机床和机器人双方的数值控制装置。根据专利文献1的数值控制装置，熟悉数值控制程序的操作员不用对机器人程序熟练也能控制机器人。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本专利第6647472号

技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.但是，在专利文献1的数值控制装置中，是以在机床坐标系下制作针对机床以及机器人的数值控制程序为前提的，其中，机床坐标系以对机床确定的基准点为原点。因此，制作数值控制程序的操作员需要掌握上述机床坐标系与以对机器人确定的基准点为原点的机器人坐标系之间的对应关系，较为繁杂。例如，有时通过多个数值控制装置来控制多个机床和同一个机器人，此时，有时还要定义多个机床坐标系，因此，该课题变得更显著。
9.另外，在响应从数值控制装置发送的指令信号而直接控制机器人动作的机器人控制装置侧，为了在机器人坐标系下适当地进行运动变换(kinematic transformation)，并按照指令控制机器人的各关节的旋转角度，需要在机床坐标系与机器人坐标系之间变换坐标值的坐标系变换单元(具体而言，例如坐标系变换表)。因此，运算负荷增加，结果，可能导致机器人、机床的加工性能降低。
10.本公开是鉴于上述课题而完成的，提供一种数值控制系统，其能够根据机器人的坐标系制作用于在数值控制装置侧控制机器人的数值控制程序。
11.用于解决课题的手段
12.本公开的一方式是一种数值控制系统，具有：数值控制装置，其按照根据第一坐标系描述的第一数值控制程序生成针对机床的指令即机床指令信号，按照根据第二坐标系描述的第二数值控制程序生成针对机器人的指令即机器人指令信号；以及机器人控制装置，其能够与所述数值控制装置进行通信，并且根据所述机器人指令信号来控制所述机器人的动作，其中，所述机器人控制装置取得所述第二坐标系中所述机器人的坐标值，并将该坐标值作为基准坐标值发送到所述数值控制装置，所述数值控制装置根据从所述机器人控制装置发送的基准坐标值以及所述第二数值控制程序生成所述机器人指令信号。
13.发明效果
14.在本公开的一方式中，数值控制装置按照根据第一坐标系描述的第一数值控制程序生成针对机床的机床指令信号，并且按照根据第二坐标系描述的第二数值控制程序生成针对机器人的机器人指令信号，机器人控制装置能够与数值控制装置进行通信，并且根据从数值控制装置发送的机器人指令信号来控制机器人的动作。另外，机器人控制装置取得第二坐标系中机器人的坐标值，并将该坐标值作为基准坐标值发送到数值控制装置，数值控制装置根据从机器人控制装置发送的基准坐标值以及第二数值控制程序生成机器人指令信号。因此，根据本公开的一方式，能够根据与机器人控制装置中作为基准的坐标系相同的第二坐标系，在数值控制装置侧制作第二数值控制程序。由此，操作员能够制作第二数值控制程序而不用识别针对机床的第一坐标系与针对机器人的第二坐标系的关系。另外，根据本公开的一方式，在数值控制装置以及机器人控制装置中，也不需要在第一坐标系与第二坐标系之间变换坐标值，因此，能够相应地减轻运算负荷，进而能够抑制机器人、机床的加工性能降低。
附图说明
15.图1是本公开的一实施方式的数值控制系统的概略图。
16.图2是数值控制装置以及机器人控制装置的功能框图。
17.图3a是表示坐标形态信息管理处理的过程的流程图(其1)。
18.图3b是表示坐标形态信息管理处理的过程的流程图(其2)。
19.图4是机器人用的数值控制程序的一例。
20.图5a是根据图4所例示的机器人用的数值控制程序使数值控制装置工作时的时序图(其1)。
21.图5b是根据图4所例示的机器人用的数值控制程序使数值控制装置工作时的时序图(其2)。
具体实施方式
22.以下，参照附图，对本公开的一实施方式的数值控制系统1进行说明。
23.图1是本实施方式的数值控制系统1的概略图。
24.数值控制系统1具有：机床2、控制该机床2的数值控制装置(cnc)5、设置在机床2的附近的机器人3、以及能够通信地与数值控制装置5连接的机器人控制装置6。数值控制装置5按照规定的数值控制程序，生成针对机床2的指令即机床指令信号以及针对机器人3的指令即机器人指令信号，并将这些机床指令信号以及机器人指令信号发送到机床2以及机器人控制装置6。机器人控制装置6根据从数值控制装置5发送的机器人指令信号来控制机器人3的动作。
25.机床2根据从数值控制装置5发送的机床指令信号对未图示的工件进行加工。在此，机床2例如是车床、钻床、铣床、磨床、激光加工机以及注射成型机等，但不限于此。
26.机器人3在机器人控制装置6的控制下进行动作，例如对经机床2加工了的工件进行规定作业。机器人3例如是多关节机器人，在其臂部前端部31安装有用于把持工件的把持工具32。以下，对机器人3在规定位置利用把持工具32把持经机床2加工了的工件，并将该工
件向规定位置输送的情况进行说明，但不限于此。另外，以下对机器人3为6轴的多关节机器人的情况进行说明，但轴数不限于此。
27.数值控制装置5以及机器人控制装置6分别是由cpu(central processing unit：中央处理单元)等运算处理单元、储存各种程序的hdd(hard disk drive：硬盘驱动器)、ssd(solid state drive：固态硬盘)等辅助存储单元、用于储存运算处理单元执行程序时暂时需要的数据的ram(random access memory：随机存取存储器)这样的主存储单元、操作员进行各种操作的键盘这样的操作单元、以及向操作员显示各种信息的显示器这样的显示单元等硬件构成的计算机。这些机器人控制装置6以及数值控制装置5例如能够通过以太网(注册商标)相互收发各种信号。
28.图2是数值控制装置5以及机器人控制装置6的功能框图。
29.如图2所示，在数值控制装置5中，通过上述硬件结构，实现作为机床2的控制系统的机床控制模块51、作为机器人3的控制系统的机器人控制模块52、以及存储部53等的各种功能。
30.在存储部53中例如储存有根据操作员的操作而制作出的多个数值控制程序。更具体而言，在存储部53中储存有用于控制机床2的动作的作为第一数值控制程序的机床用的数值控制程序、用于控制机器人3的动作的作为第二数值控制程序的机器人用的数值控制程序等。这些机床用的数值控制程序以及机器人用的数值控制程序用共同的编程语言(例如，g代码)编写。
31.根据以在机床2上或机床2的附近确定的基准点为原点的作为第一坐标系的机床坐标系，来描述机床用的数值控制程序。即，在机床用的数值控制程序中，通过机床坐标系中的坐标值来描述机床2的控制点的位置以及姿态。
32.根据与机床坐标系不同的作为第二坐标系的机器人坐标系，来描述机器人用的数值控制程序。即，在机器人用的数值控制程序中，通过与机床坐标系不同的机器人坐标系中的坐标值来描述机器人3的控制点(例如，机器人3的臂部前端部31)的位置以及姿态。该机器人坐标系是以在机器人3上或机器人3的附近确定的基准点为原点的坐标系。此外，以下对机器人坐标系与机床坐标系不同的情况进行说明，但本公开不限于此。机器人坐标系也可以与机床坐标系一致。换言之，可以使机器人坐标系的原点、坐标轴方向与机床坐标系的原点、坐标轴方向一致。
33.另外，在该机器人用的数值控制程序中，机器人坐标系可以在控制轴不同的2个以上的坐标格式之间切换。更具体而言，在机器人用的数值控制程序中，机器人3的控制点的位置以及姿态可以通过直角坐标格式或者关节坐标格式来指定。
34.在关节坐标格式中，机器人3的控制点的位置以及姿态通过以机器人3的6个关节的旋转角度值(j1、j2、j3、j4、j5、j6)为成分的共计6个实数的坐标值来指定。
35.在直角坐标格式中，机器人3的控制点的位置以及姿态通过以沿着3个直角坐标轴的3个坐标值(x，y，z)和绕各直角坐标轴的3个旋转角度值(a，b，c)为成分的共计6个实数的坐标值来指定。
36.在此，在关节坐标格式下，直接指定机器人3的各关节的旋转角度，因此，机器人3的各臂部或手腕的轴配置、能旋转360度以上的关节的转速(以下，将它们统称为“机器人3的形态”)也唯一地确定。与之相对地，在直角坐标格式下，通过6个坐标值(x、y、z、a、b、c)来
指定机器人3的控制点的位置以及姿态，因此，机器人3的形态无法唯一地确定。因此，在机器人用的数值控制程序中，可以通过规定位数的整数值即形态值p来指定机器人3的形态。因此，机器人3的控制点的位置以及姿态和机器人3的形态在关节坐标格式下由6个坐标值(j1、j2、j3、j4、j5、j6)来表示，在直角坐标格式下由6个坐标值以及1个形态值(x、y、z、a、b、c、p)来表示。
37.在机器人用的数值控制程序中，可以通过g代码“g68.8”以及“g68.9”来设定坐标格式。更具体而言，通过输入g代码“g68.8”，坐标格式被设定为关节坐标格式，通过输入g代码“g68.9”，坐标格式被设定为直角坐标格式。用于设定这些坐标格式的g代码“g68.8”以及“g68.9”是模态(modal)。因此，在坐标格式被这些g代码设定为关节坐标格式或直角坐标格式之后，就维持坐标格式，直到坐标格式被这些g代码再次变更。此外，在本实施方式中，在机器人用的数值控制程序中没有记载用于设定这些坐标格式的g代码时，坐标格式自动地被设定为直角坐标格式，但不限于此。
38.机床控制模块51按照机床用的数值控制程序生成针对机床2的指令即机床指令信号，输入到机床2的未图示的致动器。更具体而言，机床控制模块51读出储存在存储部53中的机床用的数值控制程序，并对基于该数值控制程序的指令类别进行解析来生成机床指令信号。机床2根据从机床控制模块51发送的机床指令信号进行动作，对未图示的工件进行加工。
39.机器人控制模块52按照机器人用的数值控制程序生成针对机器人3的指令即机器人指令信号、针对机器人控制装置6的各种请求信号，并将这些信号发送到机器人控制装置6。更具体而言，机器人控制模块52具有：程序输入部521、输入解析部522、坐标形态信息控制部523、坐标形态信息管理部524、机器人指令信号生成部525、存储器526、坐标显示部527以及数据收发部528，通过它们生成机器人指令信号、各种请求信号。
40.程序输入部521从存储部53读出机器人用的数值控制程序，并将其依次输入到输入解析部522。
41.输入解析部522按程序块依次解析基于从程序输入部521输入的数值控制程序的指令类别，并将解析结果发送到坐标形态信息控制部523以及机器人指令信号生成部525。
42.坐标形态信息控制部523根据从输入解析部522输入的解析结果，确定根据机器人用的数值控制程序设定的坐标格式即指定坐标格式。如上所述，在机器人用的数值控制程序中，坐标格式能够通过规定的g代码设定或者变更为关节坐标格式或直角坐标格式。坐标形态信息控制部523根据从输入解析部522输入的解析结果来确定指定坐标格式，并将与当前的指定坐标格式相关的信息发送到坐标形态信息管理部524以及机器人指令信号生成部525。
43.另外，坐标形态信息控制部523在机器人用的数值控制程序的执行过程中在规定的时刻，将用于从机器人控制装置6新取得与确定出的指定坐标格式中各控制轴的当前坐标值相当的基准坐标值的基准坐标值请求信号、用于从机器人控制装置6新取得与机器人3的当前形态值相当的基准形态值的基准形态值请求信号，写入到数据收发部528，并将这些基准坐标值请求信号以及基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6。此外，关于将这些基准坐标值请求信号以及基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6的时刻，将在后面详细地进行说明。
44.坐标形态信息管理部524通过存储器526管理以由坐标形态信息控制部523确定出的指定坐标格式中各控制轴的坐标值为成分的坐标信息以及以机器人3的形态值为成分的形态信息。如图2所示，存储器526具有用于储存多个成分的坐标值的坐标信息储存区域526a和用于储存形态值的形态信息储存区域526b。在存储器526的坐标信息储存区域526a中储存多组坐标值，在形态信息储存区域526b中例如储存1组形态值。在此，可以储存在坐标信息储存区域526a中的坐标值的组数，即由坐标形态信息管理部524以及存储器526管理的坐标信息的成分数量，优选比直角坐标格式的控制轴数量即6与关节坐标格式的控制轴数量即6之和少。以下，对将可以储存在坐标信息储存区域526a中的坐标值的组数设为直角坐标格式以及关节坐标格式的控制轴数量即6的情况进行说明，但不限于此。
45.坐标形态信息管理部524在指定坐标格式为关节坐标格式时，按照后面参照图3a以及图3b说明的过程，取得机器人3的关节坐标格式中各控制轴的坐标值(j1、j2、j3、j4、j5、j6)，并将这些坐标值储存在坐标信息储存区域526a的第一成分#1、第二成分#2、第三成分#3、第四成分#4、第五成分#5以及第六成分#6中。
46.坐标形态信息管理部524在指定坐标格式为直角坐标格式时，按照后面参照图3a以及图3b说明的过程，取得机器人3的直角坐标格式中各控制轴的坐标值(x、y、z、a、b、c)，并将这些坐标值储存在坐标信息储存区域526a的各成分#1～#6中。另外，坐标形态信息管理部524在指定坐标格式为直角坐标格式时，按照后面参照图3a以及图3b说明的过程，取得机器人3的形态值p，并将该形态值p储存在形态信息储存区域526b中。
47.图3a以及图3b是表示通过坐标形态信息管理部524以及存储器526管理指定坐标格式下的坐标信息、形态信息的处理(以下，称为“坐标形态信息管理处理”)的过程的流程图。关于图3a以及图3b所示的坐标形态信息管理处理，在机器人控制模块52中执行机器人用的数值控制程序的过程中，在坐标形态信息管理部524中以规定周期反复执行。
48.首先，在s1中，坐标形态信息管理部524判定指定坐标格式是否是关节坐标格式。坐标形态信息管理部524在s1的判定结果为是的情况下转移到s2，在s1的判定结果为否的情况下转移到s4。
49.在s2中，坐标形态信息管理部524判定是否为从机器人控制装置6刚接收到包含最新基准坐标值的基准坐标值信息之后。如上所述，基准坐标值是指指定坐标格式中各控制轴的当前坐标值。如后面说明的那样，机器人控制装置6根据在规定的时刻从坐标形态信息控制部523发送的基准坐标值请求信号取得基准坐标值，并将包含该基准坐标值的基准坐标值信息返回给数值控制装置5。坐标形态信息管理部524在s2的判定结果为是的情况下转移到s3，在s2的判定结果为否的情况下结束图3a以及图3b所示的处理。
50.在s3中，坐标形态信息管理部524根据从机器人控制装置6发送的基准坐标值，更新储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息之后，结束图3a以及图3b所示的处理。更具体而言，坐标形态信息管理部524根据从机器人控制装置6发送的基准坐标值，置换储存在坐标信息储存区域526a的各成分#1～#6中的坐标值。
51.在s4中，坐标形态信息管理部524判定是否为从机器人控制装置6刚接收到包含最新基准坐标值的基准坐标值信息之后。坐标形态信息管理部524在s4的判定结果为是的情况下转移到s5，在s4的判定结果为否的情况下转移到s6。
52.在s5中，坐标形态信息管理部524按照与上述s3相同的过程，根据从机器人控制装
置6发送的基准坐标值，更新储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息之后，转移到s6。
53.在s6中，坐标形态信息管理部524判定是否从机器人控制装置6接收到包含最新基准形态值的基准形态值信息。如上所述，基准形态值是指机器人3的当前形态值。如后面说明的那样，机器人控制装置6根据在规定的时刻从坐标形态信息控制部523发送的基准形态值请求信号取得基准形态值，并将包含该基准形态值的基准形态值信息返回给数值控制装置5。坐标形态信息管理部524在s6的判定结果为是的情况下转移到s7，在s6的判定结果为否的情况下转移到s8。
54.在s7中，坐标形态信息管理部524根据从机器人控制装置6发送的基准形态值，更新储存在存储器526的形态信息储存区域526b中的形态信息之后，结束图3a以及图3b所示的处理。更具体而言，坐标形态信息管理部524根据从机器人控制装置6发送的基准形态值，置换储存在存储器526的形态信息储存区域526b中的形态值。
55.在s8中，坐标形态信息管理部524根据从输入解析部522输入的在数值控制程序中指定的形态值，更新储存在存储器526的形态信息储存区域526b中的形态信息之后，结束图3a以及图3b所示的处理。
56.如上所述，坐标形态信息管理部524在接收到从机器人控制装置6发送的基准坐标值的时刻，用基准坐标值更新储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息。
57.另外，坐标形态信息管理部524在指定坐标格式为直角坐标格式时，根据从机器人控制装置6发送的基准形态值或者在数值控制程序中指定的形态值，更新储存在存储器526的形态信息储存区域526b中的形态信息。更具体而言，坐标形态信息管理部524在接收到从机器人控制装置6发送的基准形态值时，根据该基准形态值更新储存在形态信息储存区域526b中的形态信息，在除此以外的情况下，根据在数值控制程序中指定的形态值更新储存在形态信息储存区域526b中的形态信息。
58.返回到图2，坐标显示部527在机器人用的数值控制程序的执行过程中以规定周期读出储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息，并将该坐标信息与指定坐标格式一起显示在未图示的显示器。由此，操作员能够通过数值来确认机器人3的位置以及姿态。
59.机器人指令信号生成部525根据储存在存储器526中的最新的坐标信息和形态信息、从输入解析部522输入的数值控制程序的解析结果，生成与数值控制程序对应的机器人指令信号，将生成的机器人指令信号写入到数据收发部528中，并将该机器人指令信号发送到机器人控制装置6。
60.在此，对基于数值控制程序的指令类别伴随机器人3的控制点的位置以及姿态、机器人3的形态变化的情况(具体而言，例如g代码是与定位(快进)相当的“g00”的情况、是与直线插补相当的“g01”的情况等)进行说明。该情况下，机器人指令信号生成部525在指定坐标格式下计算以储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标值为机器人3的控制点的起点的情况下的机器人3的控制点的终点以及速度，并将包含与这些指定坐标格式、终点以及速度相关的信息的机器人指令信号写入到数据收发部528中。另外，机器人指令信号生成部525在如以上那样计算了机器人3的控制点的终点的坐标值之后，根据计算出的终点坐标值更新储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的起点坐标值。
61.然而，如上所述，在直角坐标格式下，无法唯一地确定机器人3的形态。因此，在指定坐标格式为直角坐标格式时，机器人指令信号生成部525以储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标值为机器人3的控制点的起点，计算机器人3的控制点的终点、速度以及终点处的形态值，并将包含与指定坐标格式、终点、速度以及终点处的形态值相关的信息的机器人指令信号写入到数据收发部528中。另外，机器人指令信号生成部525在如以上那样计算了机器人3的控制点的终点的坐标值之后，根据计算出的终点坐标值来更新储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的起点坐标值。
62.接下来，对在坐标形态信息控制部523中生成基准坐标值请求信号以及基准形态值请求信号，并将这些请求信号发送到机器人控制装置6的时刻进行说明。如上所述，基准坐标值请求信号、基准形态值请求信号触发根据从机器人控制装置6发送的信息来更新储存在存储器526中的坐标信息、形态信息。因此，坐标形态信息控制部523判断在机器人控制模块52中执行机器人用的数值控制程序的过程中是否需要取得基准坐标值、基准形态值，在判断为需要取得基准坐标值时，将基准坐标值请求信号发送到机器人控制装置6，在判断为需要取得基准形态值时，将基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6。
63.更具体而言，在是机器人用的数值控制程序的执行开始时的情况下、是因某些理由而中断的机器人用的数值控制程序的再次开始时的情况下、根据机器人用的数值控制程序新设定指定坐标格式的情况下、以及根据机器人用的数值控制程序变更指定坐标格式的情况下，坐标形态信息控制部523判断为需要取得基准坐标值，并将基准坐标值请求信号写入到数据收发部528中。由此，从数据收发部528向机器人控制装置6发送基准坐标值请求信号。
64.另外，坐标形态信息控制部523至少在指定坐标格式为直角坐标格式的情况下判断为需要取得基准形态值，并将基准形态值请求信号写入到数据收发部528中。由此，从数据收发部528向机器人控制装置6发送基准形态值请求信号。更具体而言，坐标形态信息控制部523在以指定坐标格式为直角坐标格式而开始了执行机器人用的数值控制程序的情况下、以及在指定坐标格式为直角坐标格式且在数值控制程序中未指定形态值的情况下，判断为需要取得基准形态值，并将基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6。另外，坐标形态信息控制部523在指定坐标格式为直角坐标格式且在数值控制程序中指定了形态值的情况下，判断为不需要取得基准形态值，不将基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6。即，坐标形态信息控制部523在数值控制程序中指定了形态值时，使在数值控制程序中指定的形态值比在机器人控制装置6中取得的基准形态值更优先，来生成机器人指令信号。
65.当通过机器人指令信号生成部525写入机器人指令信号时，数据收发部528将该机器人指令信号发送到机器人控制装置6的数据收发部61。另外，当通过坐标形态信息控制部523写入基准坐标值请求信号、基准形态值请求信号时，数据收发部528将这些基准坐标值请求信号、基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6的数据收发部61。
66.当接收到从机器人控制装置6的数据收发部61发送的基准坐标值信息、基准形态值信息时，数据收发部528将这些基准坐标值信息、基准形态值信息发送到坐标形态信息管理部524。
67.如图2所示，在机器人控制装置6中，通过上述硬件结构，实现数据收发部61、输入解析部62、机器人位置控制部63、伺服控制部64以及机器人位置管理部65等各种功能。
68.当接收到从数值控制装置5的数据收发部528发送的机器人指令信号、基准坐标值请求信号以及基准形态值请求信号时，数据收发部61将这些信号发送到输入解析部62。
69.当通过机器人位置管理部65写入基准坐标值信息、基准形态值信息时，数据收发部61将这些基准坐标值信息、基准形态值信息发送到数值控制装置5的数据收发部528。
70.当从数据收发部61发送机器人指令信号时，输入解析部62根据该机器人指令信号转换为用于控制机器人3的机器人程序，将该机器人程序发送到机器人位置控制部63。另外，当从数据收发部61发送基准坐标值请求信号、基准形态值请求信号时，输入解析部62将这些请求信号发送到机器人位置管理部65。
71.机器人位置控制部63按照从输入解析部62发送的机器人程序进行运动变换(kinematic transformation)，由此，生成针对未图示的多个伺服马达的指令，并输入到伺服控制部64，其中，所述多个伺服马达用于使机器人3的各关节旋转。
72.伺服控制部64对机器人3的各伺服马达进行反馈控制，以实现从机器人位置控制部63输入的指令。
73.机器人位置管理部65当接收到从输入解析部62发送的基准坐标值请求信号时，取得设置于机器人3的各种位置传感器(未图示)的检测值，并根据这些检测值在指定坐标格式下计算机器人坐标系中各控制轴的坐标值。机器人位置管理部65以计算出的坐标值为基准坐标值，将包含这些基准坐标值的基准坐标值信息写入到数据收发部61中。由此，从数据收发部61向数值控制装置5发送基准坐标值信息。
74.另外，机器人位置管理部65当接收到从输入解析部62发送的基准形态值请求信号时，取得设置于机器人3的各种位置传感器的检测值，并根据这些检测值来计算机器人3的形态值。机器人位置管理部65以计算出的形态值为基准形态值，并将包含该基准形态值的基准形态值信息写入到数据收发部61中。由此，从数据收发部61向数值控制装置5发送基准形态值信息。
75.接下来，一边参照图4、图5a以及图5b一边对如上构成的数值控制系统1中的各种信号、信息的流动进行说明。
76.图4是机器人用的数值控制程序的一例。
77.图5a以及图5b是表示根据图4所例示的机器人用的数值控制程序使数值控制装置5工作时的数值控制装置5与机器人控制装置6之间的信号、信息的流动的时序图。
78.首先，在序列编号“n10”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523输入命令“g68.8”。与之对应地，坐标形态信息控制部523将关节坐标格式设定为指定坐标格式。另外，坐标形态信息控制部523响应在该程序块中首次设定了指定坐标格式，而将基准坐标值请求信号发送到机器人控制装置6的机器人位置管理部65。机器人控制装置6的机器人位置管理部65响应接收到基准坐标值请求信号，而取得当前的指定坐标格式下的基准坐标值(j1、j2、j3、j4、j5、j6)，并将包含该基准坐标值的基准坐标值信息发送到数值控制装置5的坐标形态信息管理部524。另外，数值控制装置5的坐标形态信息管理部524根据接收到的基准坐标值更新储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息。
79.接着，在序列编号“n11”所示的程序块中，向数值控制装置5的机器人指令信号生成部525输入基于关节坐标格式的命令“g00j1＝_j2＝_j3＝_j4＝_j5＝_j6＝_”。此外，在命令中的下划线部分输入终点的坐标值。机器人指令信号生成部525根据储存在存储器526
的坐标信息储存区域526a中的坐标信息和输入的命令，生成机器人指令信号，并发送到机器人控制装置6。机器人控制装置6根据接收到的机器人指令信号来控制机器人3的动作。此外，此后数值控制装置5的机器人指令信号生成部525以在序列编号“n10”的程序块中取得的基准坐标值为基准，根据数值控制程序更新储存在坐标信息储存区域526a中的坐标信息，直到在序列编号“n20”中指定坐标格式被变更为止。
80.接着，在序列编号“n20”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523输入命令“g68.9”。与之对应地，坐标形态信息控制部523将指定坐标格式从至此为止的关节坐标格式变更为直角坐标格式。另外，坐标形态信息控制部523响应在该程序块中变更了指定坐标格式，而将基准坐标值请求信号发送到机器人控制装置6的机器人位置管理部65。机器人控制装置6的机器人位置管理部65响应接收到基准坐标值请求信号，而取得当前的指定坐标格式下的基准坐标值(x、y、z、a、b、c)，并将包含该基准坐标值的基准坐标值信息发送到数值控制装置5的坐标形态信息管理部524。另外，数值控制装置5的坐标形态信息管理部524根据接收到的基准坐标值更新储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息。
81.接着，在序列编号“n21”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523以及机器人指令信号生成部525输入基于直角坐标格式的命令“g01x_y_z_a_b_c_”。此外，在该程序块中输入的命令中，未指定机器人3的形态值。坐标形态信息控制部523在指定坐标格式为直角坐标格式且在该程序块中输入的命令中未指定形态值时，判断为需要取得基准形态值，并将基准形态值请求信号发送到机器人控制装置6的机器人位置管理部65。机器人位置管理部65响应接收到基准形态值请求信号，而取得当前的机器人3的形态值(p)，并将包含该基准形态值的基准形态值信息发送到数值控制装置5的坐标形态信息管理部524。另外，坐标形态信息管理部524根据接收到的基准形态值更新储存在存储器526的形态信息储存区域526b中的形态信息。
82.在如上那样更新了形态信息之后，数值控制装置5的机器人指令信号生成部525根据储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息、储存在形态信息储存区域526b中的形态信息以及输入的命令来生成机器人指令信号，并发送到机器人控制装置6。机器人控制装置6根据接收到的机器人指令信号来控制机器人3的动作。此外，此后数值控制装置5的机器人指令信号生成部525以在序列编号“n20”的程序块中取得的基准坐标值为基准，根据数值控制程序更新储存在坐标信息储存区域526a中的坐标信息，直到在序列编号“n40”中指定坐标格式被变更为止。
83.接着，在序列编号“n30”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523以及机器人指令信号生成部525输入基于直角坐标格式的命令“g01x_y_z_a_b_c_p_”。此外，在该程序块中输入的命令中指定了机器人3的形态值。这样，在命令中指定了形态值时，坐标形态信息控制部523与序列编号“n21”所示的程序块不同，不发送基准形态值请求信号。另外，该情况下，数值控制装置5的坐标形态信息管理部524根据在输入的命令中指定的形态值更新储存在形态信息储存区域526b中的形态信息。
84.在如上那样更新了形态信息之后，数值控制装置5的机器人指令信号生成部525根据储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息、储存在形态信息储存区域526b中的形态信息以及输入的命令来生成机器人指令信号，并发送到机器人控制装置6。机
器人控制装置6根据接收到的机器人指令信号来控制机器人3的动作。
85.接着，在序列编号“n40”所示的程序块中，向数值控制装置5的坐标形态信息控制部523输入命令“g68.8”。与之对应地，坐标形态信息控制部523将指定坐标格式从至此为止的直角坐标格式变更为关节坐标格式。另外，坐标形态信息控制部523响应在该程序块中变更了指定坐标格式，而将基准坐标值请求信号发送到机器人控制装置6的机器人位置管理部65。机器人位置管理部65响应接收到基准坐标值请求信号，而取得当前的指定坐标格式下的基准坐标值(j1、j2、j3、j4、j5、j6)，并将包含该基准坐标值的基准坐标值信息发送到数值控制装置5的坐标形态信息管理部524。另外，坐标形态信息管理部524根据接收到的基准坐标值更新储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息。
86.接着，在序列编号“n41”所示的程序块中，向数值控制装置5的机器人指令信号生成部525输入基于关节坐标格式的命令“g01j1＝_j2＝_j3＝_j4＝_j5＝_j6＝_”。机器人指令信号生成部525根据储存在存储器526的坐标信息储存区域526a中的坐标信息和输入的命令，生成机器人指令信号，并发送到机器人控制装置6。机器人控制装置6根据接收到的机器人指令信号来控制机器人3的动作。此外，此后数值控制装置5的机器人指令信号生成部525以在序列编号“n40”的程序块中取得的基准坐标值为基准，根据数值控制程序更新储存在坐标信息储存区域526a中的坐标信息，直到指定坐标格式被变更为止。
87.根据本实施方式，获得以下的效果。
88.数值控制装置5按照根据机床坐标系描述的机床用的数值控制程序生成针对机床2的机床指令信号，并且按照根据机器人坐标系描述的机器人用的数值控制程序生成针对机器人3的机器人指令信号，机器人控制装置6能够与数值控制装置5进行通信并且根据从数值控制装置5发送的机器人指令信号来控制机器人3的动作。另外，机器人控制装置6取得机器人坐标系中机器人3的坐标值，并将该坐标值作为基准坐标值发送到数值控制装置5，数值控制装置5根据从机器人控制装置6发送的基准坐标值以及机器人用的数值控制程序生成机器人指令信号。因此，根据本实施方式，能够根据与机器人控制装置6中作为基准的机器人坐标系相同的坐标系，在数值控制装置5侧制作机器人用的数值控制程序。由此，操作员能够制作机器人用的数值控制程序而不用识别针对机床2的机床坐标系与针对机器人3的机器人坐标系的关系。另外，根据本实施方式，在数值控制装置5以及机器人控制装置6中也不需要在机床坐标系与机器人坐标系之间变换坐标值，因此，能够相应地减轻运算负荷，进而能够抑制机器人3、机床2的加工性能降低。
89.数值控制装置5的坐标形态信息控制部523在机器人用的数值控制程序的执行过程中判断是否需要取得基准坐标值，在判断为需要取得基准坐标值时，将基准坐标值请求信号发送到机器人控制装置6，机器人控制装置6的机器人位置管理部65响应接收到基准坐标值请求信号而取得基准坐标值，并发送到数值控制装置5。由此，能够将数值控制装置5与机器人控制装置6之间的通信抑制为最小限度，因此，能够相应地减轻运算负荷，进而能够抑制机器人3、机床2的加工性能降低。
90.数值控制装置5的坐标形态信息控制部523判断为在开始执行机器人用的数值控制程序时需要取得基准坐标值，并将基准坐标值请求信号发送到机器人控制装置6。由此，在根据机器人用的数值控制程序开始机器人3的控制时，能够在数值控制装置5侧适当地掌握此时的机器人3的位置以及姿势。
91.在本实施方式的机器人用的数值控制程序中，机器人坐标系能够在控制轴不同的关节坐标格式与直角坐标格式之间进行切换。另外，数值控制装置5的坐标形态信息控制部523判断为在根据机器人用的数值控制程序设定或者变更指定坐标格式时需要取得基准坐标值，并将基准坐标值请求信号发送到机器人控制装置6。由此，在指定坐标格式的设定时或者变更时，能够在数值控制装置5侧适当地掌握此时的机器人3在指定坐标格式下的坐标值。
92.本公开并不限定于上述实施方式，可以进行各种变更以及变形。
93.符号说明
[0094]1…
数值控制系统
[0095]2…
机床
[0096]3…
机器人
[0097]5…
数值控制装置
[0098]
51
…
机床控制模块
[0099]
52
…
机器人控制模块
[0100]
521
…
程序输入部
[0101]
522
…
输入解析部
[0102]
523
…
坐标形态信息控制部
[0103]
524
…
坐标形态信息管理部
[0104]
525
…
机器人指令信号生成部
[0105]
526
…
存储器
[0106]
526a
…
坐标信息储存区域
[0107]
526b
…
形态信息储存区域
[0108]
527
…
坐标显示部
[0109]
528
…
数据收发部
[0110]
53
…
存储部
[0111]6…
机器人控制装置
[0112]
61
…
数据收发部
[0113]
62
…
输入解析部
[0114]
63
…
机器人位置控制部
[0115]
64
…
伺服控制部
[0116]
65
…
机器人位置管理部。

技术特征：

1.一种数值控制系统，具有：数值控制装置，其按照根据第一坐标系描述的第一数值控制程序生成针对机床的指令即机床指令信号，按照根据第二坐标系描述的第二数值控制程序生成针对机器人的指令即机器人指令信号；以及机器人控制装置，其能够与所述数值控制装置进行通信，并且根据所述机器人指令信号来控制所述机器人的动作，其特征在于，所述机器人控制装置取得所述第二坐标系中所述机器人的坐标值，并将该坐标值作为基准坐标值发送到所述数值控制装置，所述数值控制装置根据从所述机器人控制装置发送的基准坐标值以及所述第二数值控制程序生成所述机器人指令信号。2.根据权利要求1所述的数值控制系统，其特征在于，所述数值控制装置判断在所述第二数值控制程序的执行过程中是否需要取得基准坐标值，在判断为需要取得基准坐标值时，将规定的请求信号发送到所述机器人控制装置，所述机器人控制装置响应接收到所述请求信号而取得基准坐标值，并将该基准坐标值发送到所述数值控制装置。3.根据权利要求2所述的数值控制系统，其特征在于，所述数值控制装置判断为在开始执行所述第二数值控制程序时需要取得基准坐标值。4.根据权利要求2或3所述的数值控制系统，其特征在于，在所述第二数值控制程序中，所述第二坐标系能够在控制轴不同的2个以上的坐标格式之间进行切换，所述数值控制装置判断为在根据所述第二数值控制程序设定或者变更所述坐标格式时需要取得基准坐标值。

技术总结

数值控制系统(1)具有：数值控制装置(5)，其按照机床用的数值控制程序生成针对机床(2)的指令即机床指令信号，按照根据机器人坐标系描述的机器人用的数值控制程序生成针对机器人(3)的指令即机器人指令信号；机器人控制装置(6)，其根据机器人指令信号控制机器人(3)的动作。机器人控制装置(6)取得机器人坐标系中机器人(3)的坐标值，并将该坐标值作为基准坐标值发送到数值控制装置(5)，数值控制装置(5)根据从机器人控制装置(6)发送的基准坐标值以及机器人用的数值控制程序生成机器人指令信号。号。号。