[发明专利]与机床组合使用的机器人的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制与机床组合使用的机器人的机器人控制装置。

背景技术

将原料工件提供给机床的作业以及从机床取出通过机床加工后的已加工 工件的作业总称为装载·卸载作业。机床价格很高，因此希望使其24小时完 全运转，但为此需要使进行装载·卸载作业的工人长时间工作。

但是，使用机床的原料工件的加工现场是漂浮着切削油以及除去毛刺的粉 尘的恶劣环境，另外在工件的重量比较重的情况下，有时对工人的身体造成危 险。因此，工人难以长时间进行装载·卸载作业，希望代替工人由机器人进行 装载·卸载作业(参照特开平7-114402号公报)。

在代替工人而使用机器人的情况下，为了组合机床和机器人来使用，在机 床以及机器人的安装时需要进行各种调试作业。

例如，需要经由信号电缆在机床和机器人间收发各种互锁信号。为了收发 这样的信号，需要在机床和机器人之间恰当地布设信号电缆，为了能够准确地 收发信号，需要进行机床以及机器人的设定。此外，作为信号电缆而使用模拟 信号用的电缆或者处理数字信号的网络。

在机器人和机床之间收发的互锁信号，根据生产系统中的机器人的作业内 容而不同，因此，各信号的逻辑含义也针对每个生产系统而不同。因此，关于 将机器人具有的哪个信号和机床具有的哪个信号连接，以及使各信号具有什么 样的逻辑含义的设定，被称为信号的分配作业。

通过手动作业来进行这样的信号的分配作业，因此当信号数量多时非常花 费时间。而且，需要对机器人以及机床双方进行信号的分配作业。另外，当没 有在机器人以及机床双方中进行正确的分配作业时，从机器人以及机床中的一 方输出的信号，将被输入为在机器人以及机床中的另一方具有不同含义的其它 信号，从而存在互锁不正常起作用的问题。

而且，需要结合机器人和机床的相对位置关系，在机器人以及机床双方中 设定对机器人以及机床相同的坐标系，并且需要根据该相同坐标系定义机器人 的装载·卸载动作。例如使用该相同坐标系在机器人中设定等待机床的自动门 打开的位置、向机床内部的进入路径、工件的把持位置、向机床外部的退出路 径等。

同样地，在机床中也需要使用该相同坐标系使加工完成的工件移动到机器 人把持的位置。于是，相同坐标系对于机器人和机床双方来说都重要，当机器 人的坐标系与机床的坐标系不同时无法正确地进行工件的装载·卸载作业。

而且，需要在机床以及机器人双方中设定通过机床执行的加工程序与通过 机器人执行的装载·卸载作业用程序的对应关系。在机床中进行多个种类的工 件的加工时，通过机床执行针对工件的每个种类而不同的加工程序。同样地， 在通过机器人进行多个种类的工件的装载·卸载时，由于针对每个工件进行把 持的位置·姿势也不同，因此需要针对每种工件准备装载·卸载用的作业程序。

需要针对工件的每个种类准备品种编号，在机床中设定应该对应品种编号 执行的加工程序，在机器人中也设定应该对应品种编号执行的作业程序。通过 互锁信号将加工工件的品种编号从机床传递到机器人，希望通过机器人也自动 执行与该品种编号对应的装载·卸载用的作业程序。但是，当机床的加工程序 和机器人的作业程序的对应关系中发生冲突时，无法正确地进行工件的装 载·卸载作业。

在向机床的工件的装载·卸载作业中利用机器人的情况下，当设置机床并 调试时，除了机床的调试作业以外，对于机器人也需要各种设定的调试作业。 并且，机床的调试作业和机器人的调试作业其内容互相不同，因此，需要精通 于机床的操作者和精通于机器人的操作者双方。这样，为了对一个生产系统进 行调试要求有两名操作者，因此，需要培养这样的操作者的培养费用以及培养 时间。

而且，不仅机器人的调试作业的工时增加，用于与机器人连接的以往不需 要的工序，在机床的调试中也成为必要的。因此，像这样追加的工序使调试费 用增加。调试费用的增加成为在机床中的工件的装载·卸载作业中使用机器人 的情况下的问题。

另外，即使解决了费用的问题，由于机床的调试操作者和机器人的调试操 作者不同，因此有时在机床的设定内容和机器人的设定内容之间发生矛盾。特 别是存在多个种类的机床和/或多个种类的机器人的情况下，调试作业的内容 也根据这些种类而不同，所以需要相当的熟练度。因此，机床以及机器人的购 买者需要学习它们的调试作业或者雇佣调试工人，否则无法使用机床以及机器 人。