CN101804632A

CN101804632A - 与机床组合使用的机器人的控制装置

Info

Publication number: CN101804632A
Application number: CN201010113144A
Authority: CN
Inventors: 西浩次; 池田好隆
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2030-02-08
Also published as: CN101804632B; DE102010007462A1; JP4598865B2; US8014898B2; JP2010191602A; DE102010007462B4; US20100211220A1

Abstract

本发明提供一种控制与机床(5、6)组合使用的机器人(1)的机器人控制装置(7)，其包含：将机器人控制装置与机床连接的通信部(9)；经由通信部检测机床的种类以及数量的检测部(52)；根据通过检测部检测出的机床的种类以及数量，设定机器人控制装置的设定部(55)。由此，可以不需要熟练度而且不增加调试工时地，简单且容易地进行机床以及机器人的调试作业。设定部根据通过检测部检测出的机床的种类以及数量，从机器人控制装置中存储的、用于机器人控制装置的多个设定文件中选择一个设定文件。

Description

与机床组合使用的机器人的控制装置

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。

鉴于上述情况而提出本发明，其目的在于提供一种可以不需要熟练度且不增加调试工时地，简单且容易地进行机床以及机器人的调试作业的机器人控制装置。

发明内容

为了达成所述目的，根据本发明的第一方式，提供一种机器人控制装置，用于控制与机床组合使用的机器人，该机器人控制装置具备：通信部，其将所述机器人控制装置与所述机床连接；检测部，其经由该通信部检测所述机床的种类以及数量；以及设定部，其根据通过该检测部检测出的所述机床的种类以及数量，设定所述机器人控制装置。

即，在第一种方式中，根据机床的种类以及数量设定机器人控制装置。因此，即使设定内容根据机床以及机器人的种类而不同，也可以根据这样的种类来进行机器人控制装置的设定。因此，可以不需要熟练度且不增加调试工时地，简单且容易地进行机床以及机器人的调试作业。另外，由于自动地进行设定，所以也可以防止设定错误。此外，与机器人的设定相符合地进行机床的设定，所以机床以及机器人的设定内容中不会产生矛盾。

根据本发明的第二方式，在第一方式的机器人控制装置中，所述设定部，根据通过所述检测部检测出的所述机床的种类以及数量，从所述机器人控制装置中存储的、用于所述机器人控制装置的多个设定文件中选择一个设定文件。

即，在第二方式中使用的设定文件，由机器人或机床的设计者预先生成并存储在机器人控制装置中。因此，最终用户可以不进一步需要熟练度地，使用设定文件自动地进行机器人以及机床的调试设定。

根据本发明的第三方式，在第一或第二方式的机器人控制装置中，所述检测部，使用从所述机床发送到所述机器人控制装置的、对应于所述机床的种类而唯一决定的信号，检测所述机床的种类以及数量。

即，在第三方式中，通过发送根据机床的种类唯一决定的信号、即ID，检测出机床的种类以及数量。因此，最终用户可以不进一步需要熟练度地，进行与机床的种类以及数量对应的设定。

根据本发明的第四方式，提供一种机器人控制装置，用于控制与机床组合使用的机器人，该机器人控制装置具备：通信部，其将所述机器人控制装置与所述机床连接；通知部，其经由该通信部，将所述机器人的种类以及数量通知给所述机床；以及设定部，其根据从所述机床经由所述通信部发送的设定信息，设定所述机器人控制装置。

即，在第四方式中，根据来自机床的设定信息设定机器人控制装置。因此，即使设定内容根据机床以及机器人的种类而不同，也可以根据这样的种类来进行机器人控制装置的设定。因此，可以不需要熟练度且不增加调试工时地、简单且容易地进行机床以及机器人的调试作业。另外，由于自动地进行设定，所以也可以防止设定错误。此外，与机床的设定相符合地进行机器人的设定，因此在机床以及机器人的设定内容中不会产生矛盾。此外，第四方式中的“设定信息”，是指根据机器人的种类以及数量而选择的设定文件或参数设定指示等设定机器人控制装置的设定内容。

根据本发明的第五方式，在第四方式的机器人控制装置中，所述设定信息，是在根据所述机器人的种类以及数量，而从所述机床中存储的、用于所述机器人控制装置的多个设定文件中选择的一个设定文件中记录的信息。

即，在第五方式中使用的设定文件，由机器人或机床的设计者预先生成并存储在机器人控制装置中。所以，最终用户可以不进一步需要熟练地，使用设定文件自动地进行机器人以及机床的调试设定。

根据本发明的第六方式，在第四或第五方式的机器人控制装置中，所述通知部，使用从所述机器人控制装置发送到所述机床的、对应于所述机器人的种类而唯一决定的信号，通知所述机器人的种类以及数量。

即，在第六方式中，通过发送根据机器人的种类而唯一决定的信号、即ID，检测出机器人的种类以及数量。因此，最终用户可以不进一步需要熟练度地，进行与机器人的种类以及数量对应的设定。

根据本发明的第七方式，在第二或第五方式的机器人控制装置中，在所述选择的设定文件中记录有所述机器人的设定信息和所述机床的设定信息，当根据在所述选择的设定文件中记录的所述机器人的设定信息来进行所述机器人的设定时，也根据在所述设定文件中记录的所述机床的设定信息，来进行所述机床的设定。

即，在第七方式中，可以同时设定机器人控制装置和机床两者，所以可以防止在机器人控制装置以及机床的设定内容中产生冲突。

通过对附图所示的实施例的详细描述，本发明的上述以及其它目的、特征以及优点会更加明了。

附图说明

图1是表示包含机床、机器人以及基于本发明的机器人控制装置的生产系统的立体图。

图2是包含机床、机器人以及基于本发明的机器人控制装置的生产系统的略图。

图3是表示图2所示的机器人控制装置的略图。

图4是用于说明对存储器中存储的参数进行自动设定的图。

图5是表示用于说明设定文件的准备步骤的流程图的图。

图6a是表示用于说明基于一个实施方式的机器人的自动设定步骤的流程图的第一图。

图6b是表示用于说明基于一个实施方式的机器人的自动设定步骤的流程图的第二图。

图7是表示用于说明基于另一实施方式的机器人的自动设定步骤的流程图的第二图。

图8是表示用于说明基于又一实施方式的机器人的自动设定步骤的流程图的第二图。

图9是表示具备图4中的各功能的机器人控制装置以及CNC控制装置的第一组合的图。

图10是表示具备图4中的各功能的机器人控制装置以及CNC控制装置的第二组合的图。

图11是表示具备图4中的各功能的机器人控制装置以及CNC控制装置的第三组合的图。

图12是表示具备图4中的各功能的机器人控制装置以及CNC控制装置的第四组合的图。

图13是表示具备图4中的各功能的机器人控制装置以及CNC控制装置的第五组合的图。

图14是表示基于别的实施方式的机器人控制装置以及CNC控制装置的组合的图。

图15是表示用于说明在网络上存在多个具有相同机种编号的机床的情况下的ID接收步骤的流程图的图。

图16是表示接收ID管理表的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对相同的部件赋予了相同的参照号码。为了易于理解，这些附图对比例尺进行了适当变更。

图1是表示包含机床、机器人以及基于本发明的机器人控制装置的生产系统的立体图。如图1所示，在机器人1的手臂的前端安装了作业工具2。将机器人1设置成可以在行驶轴3上移动。

用于放置工件的四个托盘P1、P2、P3、P4沿行驶轴3依次被配置在行驶轴3的一侧。如图所示，在托盘P1上放置了多个作业工件W1。而且，在托盘P2上放置了与作业工件W1不同种类的作业工件W2。另外，在行驶轴3的另一侧配置了暂置台4以及机床5、6。

机器人1使用作业工具2把持托盘P1上的作业工件W1以及托盘P2上的作业工件W2来配置在暂置台4上。然后，在机床5没有正在进行加工的情况下，机器人1通过作业工具2把持被配置在暂置台4上的作业工件W1，并安装在机床5上。

接着，机器人1对机床5发行加工开始命令。机床5根据来自机器人1的加工命令开始工件W1的加工。然后，当加工完成时，机床5对机器人1发出加工完成信号。接收到加工完成信号的机器人1从机床5上取出已加工的作业工件W1，然后将作业工件W1配置在托盘P3上。

同样地，在机床6没有正在进行加工的情况下，机器人1通过作业工具2把持被配置在暂置台4上的作业工件W2，并安装在机床6上。然后，机器人1对机床6发行加工开始命令。机床6根据来自机器人1的加工命令开始工件W2的加工。然后，当加工完成时，机床6对机器人1发出加工完成信号。接收到加工完成信号的机器人1从机床6上取出已加工的作业工件W2，然后将作业工件W2配置在托盘P4上。

如图1所示，机器人1以及行驶轴3通过电缆10、11与机器人控制装置7连接。因此，通过机器人控制装置7控制机器人1以及行驶轴3的动作。机器人控制装置7通过网络电缆12与个人计算机8连接。

并且，机器人控制装置7和暂置台4通过数字信号输入输出电缆13相连。而且，在暂置台4上安装了作业工件W1用的定位夹具4a和作业工件W2用的定位夹具4b。而且，机器人控制装置7和机床5、6通过网络电缆9相连。

图2是包含机床、机器人以及基于本发明的机器人控制装置的生产系统的略图。而且，图3是表示图2所示的机器人控制装置的略图。如图3所示，机器人控制装置7具备通过总线15相连连接的CPU14、存储器16、存储装置17等。

如图3所示，在存储器16中存储了：由CPU14执行，控制机器人控制装置全体的控制程序18；作业程序19、20。作业程序19是机器人1用来使用作业工具2进行与作业工件W1相关的作业的程序，作业程序20是机器人1用来使用作业工具2进行与作业工件W2相关的作业的程序。所述作业程序19、20都使用控制程序18来解释，变换成机器人1、行驶轴3以及作业工具2的动作。而且，在存储器16中存储了各种参数33、34、35。

机器人控制装置7具备伺服接口32。由图2以及图3可知，伺服接口32经由电缆10与机器人1连接，经由电缆11与行驶轴3连接。因此，来自机器人控制装置7的动作指令被传递到机器人1以及行驶轴3的各电动机，由此，机器人1以及行驶轴3进行动作。

而且，机器人控制装置7具备网络接口21。网络接口21经由网络电缆12与个人计算机8连接。另外，机器人控制装置7具备数字信号输入输出电路22。数字信号输入输出电路22经由数字信号输入输出电缆13、23分别与定位夹具4以及作业工具2连接。

在此，通过梯形图执行部44执行存储器16上的梯形图程序(ladderprogramme)45，来实施数字信号的输入输出。此外，也可以由作业程序19、20直接使用数字信号输入输出电路22来实施数字信号的输入输出。而且，也可以由通过梯形图执行部44执行的梯形图程序45或者作业程序19、20经由网络接口21以及网络电缆9在机床5、6之间执行数字信号的输入输出。

图2所示的个人计算机8具备存储了设定文件25、26、27、28的硬盘装置24。另外，在图3所示的机器人控制装置7的存储装置17中保存了与个人计算机8的硬盘装置24内的设定文件25、26、27、28相同内容的设定文件36、37、38、39。

另外，如图2所示，机器人控制装置7的操作盘接口29经由操作盘电缆30与示教操作盘31相连。如图2所示，示教操作盘31具备显示器31a和输入按钮31b，工人可以通过示教操作盘31进行机器人控制装置7的操作。

另外，如图3所示，机器人控制装置7具备ID保存用存储器46。在ID保存用存储器46中保存有ID50，ID50由产品编号47、机种编号48以及用户编号49构成。机种编号48可以是用于确定机器人1的种类的编号，另外可以是用于确定机器人控制装置7的种类的编号，可以是用于确定行驶轴3的种类的编号，另外可以是组合用于确定机器人1、机器人控制装置7、行驶轴3各自的种类的编号而得的编号。

产品编号47是为了表示机器人1的个体而唯一被赋予的序列号。产品编号47，可以被赋予机器人1的每个个体，可以被赋予控制装置7的每个个体，可以被赋予行驶轴3的每个个体，也可以是组合各个序列号而得的编号。

用户编号49是用于确定机器人1、机器人控制装置7或者行驶轴3的运送目的地的最终用户的编号。有时，从制造商临时经由贸易公司或系统企业运送到最终用户，因此用户编号49可以是确定贸易公司或系统企业的编号，也可以是由用于确定贸易公司、系统企业、最终用户的编号构成的编号。ID50可以根据需要而附加产品编号47、机种编号48、用户编号49以外的编号，此外并不一定需要具备全部上述编号。

由图2可知，机床5、6分别具备CNC控制装置40、41。虽然图中未表示，但这些CNC控制装置40、41也成为与机器人控制装置7相同的结构。即，CNC控制装置40、41分别具备与前面所述的相同的CPU14、操作盘接口29、伺服接口32、存储器16、梯形图执行部44、数字信号输入输出电路22、网络接口21、存储装置17、总线15、ID保存用存储器46、ID50等。但是，CNC控制装置40、41代替示教操作盘31而分别具备操作盘42、43。

在图3所示的ID保存用存储器46中保存了与CNC控制装置相关的ID50。ID50由产品编号47、机种编号48、用户编号49构成。机种编号48可以是用于确定机床5、6的种类的编号，另外也可以是用于确定CNC控制装置40、41的种类的编号，也可以是组合用于确定各自的种类的编号而得的编号。

产品编号47是为了个别地表示机床5、6而唯一被赋予的序列号。产品编号47可以被赋予机床5、6的每个个体，可以被赋予CNC控制装置40、41的每个个体，也可以是将各个序列号组合而得的编号。

用户编号49是用于确定机床5、6、CNC控制装置40、41的运送目的地的最终用户的编号。用户编号49可以是用于确定机床制造商的编号，可以是用于确定机床的最终用户的编号，也可以是将各个用户编号组合而得的编号。而且，ID50根据需要也可以附加产品编号47、机种编号48、用户编号49以外的编号，另外，并不一定需要具备所述全部编号。

作为图3所示的存储装置17，具体而言可以是硬盘装置、存储卡、USB存储器等非易失性二次存储装置，可以是有备用电池的非易失性存储器，或者可以是简单的DRAM存储器那样的易失性存储器。在易失性存储器的情况下，可以在存储装置17参照设定文件前或者每次参照时，从个人计算机8的硬盘装置24经由网络电缆12以及网络接口21来取得。

用于保存ID50的保存用存储器46可以构成为与存储器16不同的独立的存储器，或者可以是将ID50保存在存储装置17中，根据需要从存储装置17读入存储器16中的结构。

在机器人或机床从制造商出货时，从示教操作盘31或操作盘42使用输入画面输入ID50的产品编号47或机种编号48，并记录在ID保存用存储器46中。产品编号47是分配给机器人或机床的每个个体的唯一的(unique)编号，通过制造商的制造管理系统被管理

在产品出货后，系统企业或最终用户、机床制造商等从示教操作盘31或操作盘42使用输入画面输入用户编号49，并记录在ID保存用存储器46中。用户编号49是八位的整数，但为了对系统企业、最终用户、机床制造商等分配唯一的数字，由特定的组织来管理分配，如果必要则事先对管理组织进行请求，接受用户编号的分配。

在本发明中，使用在存储装置17中存储的设定文件36、37、38、39自动地设定在存储器16中存储的参数33、34、35。图4是用于说明自动设定在存储器16中存储的参数的图。如图4所示，控制程序18包含：设定文件取得部51、ID取得部52、设定文件选择部53、设定文件处理部54、参数设定部55。

由后述的内容可知，ID取得部52起到检测出机床和/或机器人的种类以及数量的作用。而且，参数设定部55起到根据机床和/或机器人的种类和数量设定机器人控制装置的作用。

而且，图5是表示用于说明设定文件的准备步骤的流程图的图。以下，参照图4和图5说明设定文件的准备步骤。首先，在图5的步骤101中，工人使用个人计算机8在硬盘装置24上预先生成设定文件25、26、27、28。这四个设定文件25、26、27、28分别对应于机器人1实施装载·卸载作业的机床的机种和台数的组合，互不相同地被生成。

在某个实施方式中，生成设定文件25～28来用于以下情况。

设定文件25机种A的机床为一台的情况

设定文件26机种A的机床为二台的情况

设定文件27机种B的机床为一台的情况

设定文件28机种B的机床为二台的情况

当这样的设定文件25～28的生成完成时，通过网络电缆12连接机器人控制装置7以及个人计算机8。然后，将个人计算机8的硬盘装置24的设定文件25、26、27、28经由网络电缆12转发到存储装置17。

接着，在步骤102中，工人使用示教操作盘31对设定文件取得部51发行设定文件的取得指示60。然后，设定文件取得部51从ID保存用存储器46读出ID50，经由网络接口21将ID50发送到个人计算机8(步骤103)。

然后，个人计算机8关于ID50检索硬盘装置24内的设定文件(步骤104)。此后，经由网络电缆12仅发送存在设定文件取得请求的、为了控制装置而生成的设定文件(步骤105)。由此，在步骤106中，设定文件取得部51接收存在取得请求的设定文件25～28。

最后，设定文件取得部51将取得的设定文件作为设定文件36、37、38、39，写入存储装置17(步骤107)。因此，设定文件25和36、26和37、27和38、28和39互相为相同的内容。此外，在这种情况下可知防止了将不必要的设定文件写入存储装置17。

在将机器人1、行驶轴3、机器人控制装置7、暂置台4、机床5、6设置在作业现场，通过电缆10、11、数字信号输入输出电缆13、23以及网络电缆9相互连接后，开始基于本发明的机器人的自动设定。

图6a以及图6b是表示用于说明基于一个实施方式的机器人的自动设定步骤的流程图的图。在该流程图的步骤111中，工人使用示教操作盘31对ID取得部52发行自动设定开始指示61。

然后，在步骤112中，ID取得部52经由网络接口21以及网络电缆9取得在机床5的CNC控制装置40的ID保存用存储器46中保存的ID50、以及在机床6的CNC控制装置41的ID保存用存储器46中保存的ID50。在此，以ID50a表示CNC控制装置40的ID，以ID50b表示CNC控制装置41的ID。

在取得ID50时未将机床5连接在网络电缆9上的情况下、在虽然连接但未接通CNC控制装置40的电源的情况下、或者CNC控制装置40不具有ID50本身的情况下无法取得ID50a。由于同样的理由，有时无法从机床6取得ID50b。

ID取得部52对ID50a以及ID50b进行ID接收57，对于设定文件选择部53，将接收到的ID50a和50b通知62给设定文件选择部53。设定文件选择部53根据ID50a和50b的机种编号48判别机床5、6的机种，从存储装置17中存储的设定文件36、37、38、39中选择59一个设定文件。

即，在ID50a、50b中仅某一方可以进行ID接收57，其ID的机种编号48为A的情况下，选择设定文件36(步骤113、115、119、121)，在其ID的机种编号48为B的情况下，选择设定文件38(步骤113、114、117、121)。

另外，在ID50a和50b都被ID接收57，这些ID的机种编号48都为A的情况下，选择设定文件37，在ID的机种编号48都为B的情况下，选择设定文件39(步骤113、115、118、121)。

此外，当ID50a、50b都无法接收的情况下(步骤113、114、116)，或者一方的机种编号48为A、另一方为B的情况下，由于在存储装置17中不存在为在这种情况下使用而生成的设定文件(步骤122)，因此自动设定失败并被中止(步骤120、123)。

接着，在步骤124中，将与设定文件选择部53接收到的ID对应的设定文件的内容通知63到设定文件处理部54。在一个设定文件中记载了各种参数以及与其对应的设定值，因此在设定文件处理部54中解析设定文件的内容，并提取出应该通过设定文件被设定的参数及其值。

然后，设定文件处理部54根据提取出的结果，对参数设定部55进行参数设定指示64(步骤125)。接着，在参数设定部55中，根据参数设定指示64对参数33、34、35进行参数写入65(步骤126)，完成自动设定。

在此，参数33、34、35包含对机器人控制装置7进行的各种设定。在本实施方式中，将参数33设为互锁信号的分配设定值，将参数34设为用于定义机器人的装载·卸载动作的坐标系的设定值，将参数35设为对品种编号执行的作业程序的设定值。当然，有时在机器人控制装置7的存储器16中存储了其它参数。

在设定了机器人控制装置7中的参数33、34、35后，与这些参数33、34、35对应地自动设定机床5、6。在这样的机床5、6的设定中存在多种方法。

机床5、6的一个设定方法与机器人控制装置7的设定方法相同。在这种情况下，从机床5、机床6以及机器人控制装置7取得ID。假定ID的每种组合的设定文件由个人计算机8生成，并被预先转发到机床5的存储装置17。然后，根据取得的ID选择设定文件，解析设定文件的内容，并提取出参数设定内容，同样地进行参数的写入。关于机床6也大体相同。

在这种情况下，需要通过个人计算机8分别生成用于在机器人控制装置7中使用的多个设定文件、用于在机床5中使用的多个设定文件、用于在机床6中使用的多个设定文件，并预先保存在各自的存储装置17中。

另外，在这种情况下，需要使机器人控制装置7以及机床5、6的各存储装置17中保存的设定文件的内容中不产生矛盾。例如，在仅更新机器人控制装置7的存储装置17的设定文件，而不更新机床5、6的存储装置17的设定文件的情况下，通过自动设定而被设定的内容在机器人控制装置7和机床5、6之间有可能出现矛盾。

为了应对这种情况，在通过个人计算机8生成设定文件时，使单一的设定文件包含机器人控制装置7的参数的设定内容、和机床5、6的参数的设定内容。或者也可以在独立地生成机器人控制装置7的参数的设定内容、和机床5、6的参数的设定内容后，连接这些参数来生成单一的设定文件。由此，通过个人计算机8生成的设定文件包含由机器人控制装置7使用的设定内容、和由机床5、6使用的设定部分两者。

在这种情况下，在设定文件选择59时(步骤121)，除了通过ID接收(57)所取得的ID以外，使用对应的ID保存用存储器46内的ID50来进行设定文件的选择。

但是，在这种情况下，机器人控制装置7以及机床5、6执行相同的处理，因此，整体上会变得烦杂。图7是表示用于说明基于另一实施方式的机器人的自动设定步骤的流程图的第二图。图7与图6b对应，图7中的步骤124以前的处理与图6a相同，因此省略说明。

如图7的步骤124a所示，判断设定文件是否与机器人控制装置7、机床5、6中的某一个的内容相关。然后，根据设定文件的内容，将设定文件发送到机器人控制装置7或者机床5、6(步骤131～134)。

即，在图7所示的实施方式中，仅机器人控制装置7以及机床5、6中的某一个装置进行向设定文件的存储装置17的保存和使用了ID的设定文件的选择59。然后，机器人控制装置7以及机床5、6中的其余装置经由网络接口21仅取得设定文件选择部53所选择的设定文件的内容63。然后，其余装置，通过该装置的设定文件处理部45处理所取得的设定文件的内容，进行参数写入65。

在这种情况下，可以排除机器人控制装置7以及机床5、6中的其余装置的存储装置17。另外，也可以不进行设定文件处理部54之前的处理。另外，来自示教操作盘31或者操作盘42、43的设定文件取得指示60或自动设定开始指示61，仅在机器人控制装置7或者机床5、6中的某一个中实施即可，由此，使全部控制装置中的自动执行结束。

另外，图8是用于说明基于另一实施方式的机器人的自动设定步骤的、与图7相同的图。由图8的步骤135、136可知，当机器人控制装置7以及机床5、6中的某一个装置的设定文件处理部54解析设定文件的内容时，不仅进行向该某一个装置的参数的写入，而且生成机器人控制装置7以及机床5、6中的其余装置的参数设定指示64。然后，将该设定指示64经由网络接口21通知到其余装置的参数设定部55，在其余装置中进行参数的写入65。

在图8所示的实施方式中，仅由机器人控制装置7、机床5、6中的某一个处理向设定文件的存储装置17的保存和使用了ID的设定文件的选择59以及设定文件的内容即可，在其它装置中仅需进行参数设定部55以后的处理。

而且，虽然在图中未表示，但机器人控制装置7的存储装置17不具备设定文件，取而代之，可以使用被转发到机床5、6的CNC控制装置40、41的存储装置17的设定文件来自动设定机器人控制装置7。在这种情况下，等同于通过CNC控制装置40、41实施图4所示的处理。

即，从操作盘42、43进行设定文件取得指示60以及自动设定开始指示61，通过设定文件选择部53选择设定文件，使用网络电缆9将所选择的设定文件转发给机器人控制装置7。或者，在CNC控制装置40、41中可以通过设定文件处理部54进行到参数设定指示64的生成，使用网络电缆9将设定指示转发到机器人控制装置7。

图9到图13分别是表示具备图4中的各功能的机器人控制装置以及CNC控制装置的组合的图。如图9至图13的各图所示，图4所示的各功能52～55可以由机器人控制装置7以及CNC控制装置40、41中的某一个来提供。由图9至图13可知，关于各功能52～55的提供，可以采用各种形态。此外，在图9至图13中，工人可以从与机器人控制装置7连接的示教操作盘31、或者机床5、6的操作盘42、43的某一个发行自动设定开始指示。

特别是在图12以及图13中，将机器人的种类以及数量从机器人控制装置7发送到机床5的CNC控制装置40。并且，由这些图可知，在CNC控制装置40中生成为了设定机器人控制装置7而使用的设定文件或者参数设定指示。接着，将这些设定文件或者参数设定指示从CNC控制装置40发送到机器人控制装置7，由此进行机器人控制装置7的设定。

另外，图14是表示基于别的实施方式的机器人控制装置以及CNC控制装置的组合的图。在图14中，机器人控制装置7，在通过ID取得部52接收CNC控制装置40、41的各自的ID(包含台数)后，使用网络电缆9将接收到的ID转发到CNC控制装置40、CNC控制装置41以及机器人控制装置7的各设定文件选择部53。

然后，检索与发送的ID一致的设定文件是否存在于各装置的存储装置17中。在存在这样的设定文件的情况下，将该设定文件转发到机器人控制装置7，使用设定文件处理部54以及参数设定部55进行参数的设定。在这种情况下，设定文件可以在网络上的任何装置上，可以根据ID从网络上的装置的存储装置17中自动检索适当的设定文件来使用。此外，虽然在图中未表示，但也可以将ID发送到机床5、6的CNC控制装置40的各设定文件选择部53，使其选择设定文件。

当进行ID接收57时，从多个控制装置返回具有相同机种编号48的ID时，ID取得部52根据ID发送源的网络地址，即使网络上存在具有相同机种编号的多个控制装置也可以对各控制装置进行不同的设定。

一般作为网络，大多在Ethernet(注册商标)上使用TCP/IP。在这种情况下，网络的各节点具有唯一的32位长度的IP地址。在对网络发送数据时，通过IP地址指定发送目的地。另外，在从网络接收到数据时，通过取得发送源的IP地址，可以确定是来自哪个节点的数据。而且，在Ethernet(注册商标)中通过广播或多播，可以对网络的全部节点、或者对特定的多个节点不指定发送目的地的IP地址地一齐发送数据。

通过使用这些特性可以对不特定的节点发送ID的查询。并且，根据针对查询返回的ID的数量，得知在网络上存在多少台控制装置。而且，根据返回的ID也得知哪种机种在网络上存在多少台。

另外，进行了ID的查询的节点在一定时间的期间具有ID的答复。各节点在存在ID的查询的情况下，必须在一定时间内进行ID的答复。进行了ID的查询的节点忽视在一定时间后答复的ID。

例如，在一个机床由于故障或者为了维护而难以运转的情况下，将该机床从生产系统中分离，仅通过其它机床继续生产。在这种情况下，在操作盘42、43上准备从系统的分离开关。并且，在分离开关为连动(interlock)模式时，针对ID的查询立即返回ID。与之相对，在分离开关为切断模式时，通过不针对ID的查询返回ID，可以容易地从生产系统切断机床。

在像这样变更生产系统中的装置的结构的情况下，目前需要与结构变更相匹配地对机床或机器人进行再设定，为此需要较多的工时。与之相对，在本发明中，针对每个系统结构准备了设定文件，仅通过从示教操作盘31再发行自动设定开始指示61，就可自动地进行再设定。因此，在本发明中，可以容易地将难以运转的装置从系统分离。

例如，在本实施例中，机床5、6都是机种A，将仅以机床5运转时使用的设定文件设为25a，将仅以机床6运转时使用的设定文件设为25b，同时，将以机床5、6运转时使用的设定文件设为26。在这种情况下，可以与机床5、6的分离开关的设定相匹配地适当使用设定文件25a、25b、26来进行设定。

图15是表示用于说明在网络上存在多个具有相同机种编号的机床时的ID接收步骤的流程图的图。另外，图16是表示接收ID管理表的图。

在图15以及图16中所示的实施例中，假定在网络上存在作为机种编号而具有MODEL1016的三个机床。在图15的步骤201中，通过广播或多播将ID请求命令发送到网络上的全部节点。

然后，在步骤202中接收对其进行应答的ID。在步骤203中，判断接收是否成功，在成功的情况下进入步骤204。在步骤204中，在管理表中追加新的条目(entry)，将接收ID中包含的机种编号以及产品编号输入所追加的条目中。而且，把在ID的应答中使用的网络地址也输入管理表。

此外，当接收未成功的情况下进入步骤205，判定是否发生了超时，在发生了超时的情况下，在步骤206中判断出ID接收处理已完成。

然后，在步骤207中，确认在管理表中是否存在具有相同机种编号的条目。在不存在这样的条目时，可以判断出在网络上没有具有相同机种编号的节点。因此，将节点编号1输入管理表的节点编号的项中(步骤209)。

与此相对，在管理表内存在具有相同机种编号的条目时进入步骤208，按照节点编号决定规则决定在表中新追加了条目的机床的节点编号。例如，使用在机床间不重复的网络地址或者产品编号在节点间决定优劣，由此可以决定节点编号。

例如，在管理表中已经存在节点1、2，根据决定规则将新追加的条目的节点编号决定为“1”时，将此前为节点1的节点变更为节点2，将此前为节点2的节点变更为节点3，对管理表内的节点编号进行重编号。

通过如上所述变更管理表内的节点，即使在网络上存在相同机种的多个机床和/或多个机器人的情况下，也可以唯一地决定节点编号。即，决定哪个机床以及哪个机器人为第一个，哪个机床以及哪个机器人为第二个。

如前所述，在图2和图3中表示了多个设定文件25～28、36～39。以下说明这些设定文件的具体的描述内容。设定文件以XML形式描述，可以通过标签来定义与机器人控制装置以及机床对应的各种设定内容。

如本段落中描述的那样，在设定文件中定义了机器人或机床的ID。仅当在系统内发现了与所定义的ID符合的机器人或机床时，使用该设定文件。例如，以下这样定义机器人的ID。

<ID>

</ProductNumber>

</SerialNumber>

</CustomerID>

</ID>

</RobotDef>

在上述ID中，以<SerialNumber>定义了产品编号，以<ProductNumber>定义了机种编号，以<Customer>定义了用户编号。在上述例子中，以<Robot>定义了机器人机构部的产品编号、机种编号、用户编号，以<Controller>定义了控制装置的产品编号、机种编号、用户编号，以<RailAxis>定义了行驶轴的产品编号、机种编号、用户编号。而且，在上述例子中，作为用户编号，以<LineName>定义了使用机器人的制造设备的生产线编号，以<CellName>定义了制造设备的生产线中的单元(Cell)编号。

此外，例如关于产品编号、用户编号，在不要求ID的一致的情况下，如下这样设为Value＝”*”即可。

<ID>

</ProductNumber>

</SerialNumber>

</CustomerID>

</ID>

</RobotDef>

另外，如下这样定义机床的ID。

<ID>

</ProductNumber>

</SerialNumber>

</CustomerID>

</ID>

</MachineDef>

在上述的例子中，作为用户编号，以<MachineBuilder>来表示用于识别机床的MTB(Machine Tool Builder)的ID，以<EndUser>表示用于识别机床的最终用户的ID。这样，用户编号可以根据设定文件的运用形态，由设定文件的利用者自由定义。其中，用户编号设为唯一的八位的整数，为了保证唯一性，需要由特定的组织进行管理，由该组织事先向利用者分配用户编号。在被请求的情况下，可以对相同利用者分配多个用户编号。

例如，在存在两个相同机种的机床，根据通过图6a中的ID接收处理决定的节点编号，将节点编号1的机床设为Machine1这样的名称，将节点编号2的机床设为Machine2这样的名称的情况下，进行如下的ID定义。

<ID>

</ProductNumber>

</SerialNumber>

</CustomerID>

</ID>

</MachineDef>

<ID>

</ProductNumber>

</SerialNumber>

</CustomerID>

</ID>

</MachineDef>

在设定文件内的各设定项目中，为了区别是对Machine1以及Machine2的哪个的设定，指定Name＝“Machine1”或Name＝“Machine2”。

以下，表示用于进行机器人中的坐标系的设定的设定文件的一部分。当读入该设定文件时，设定机器人的用户坐标系1、2以及工具坐标系3。

</RobotData>

</RobotData>

</RobotData>

在此，<RobotData Name＝“Robot1”>标签表示与被定义为Robot1的机器人控制装置有关，<RobotData Name＝“Rotot1”Item＝“$MNUFRAM(注册商标)E”Value＝“1”/>表示与用户坐标系1对应。坐标系由XYZWPR的值来定义，通过从<RobotData>到</RobotData>的<SubData>定义了坐标系的XYZWPR的值。同样地，通过<RobotData Name＝”Robot1”Item＝”$MNUTOOL”Value＝”3”>设定机器人控制装置Robot1的工具坐标系3。

在此，所谓用户坐标系，是在定义机器人的装载·卸载动作时可以使用的坐标系。使用用户坐标系，对机器人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。所谓工具坐标系，是用于定义机器人手臂的工具前端的坐标系。机器人控制装置7从设定文件中读出Item为“$MUNFRAM(注册商标)E”或“$MNUTOOL”的<RobotData>标签，并设定在参数34中。

以下，表示用于设定通过机床执行的加工程序和通过机器人执行的作业程序的对应关系的设定文件的一部分。

</CommonData>

</CommonData>

</CommonData>

在此，<CommonData>表示此后的设定值与机床以及机器人两者相关。而且，<CommonData Item＝”$PROGRAM”Value＝”1”>表示此后的设定是与指定了工件品种1时的程序的选择相关的设定。而且，<RobotDataName＝”Robot1”>表示在名称被定义为Robot1的机器人控制装置中执行作业程序PNS0001，<MachineData Name＝”Machine1”>表示在名称被定义为Machine1的机床中执行加工程序O10。

同样地，在指定了工件品种2的情况下，对应于机器人的作业程序PNS0002，执行机床的加工程序O11。而且，在指定了工件品种3的情况下，对应于机器人的作业程序PNS0003，定义为执行机床的加工程序O12。机器人控制装置7从设定文件中读出Item为“$PROGRAM”的<CommonData>，且Item为“$PNS”的<RobotData>，设定在参数35中。

以下，表示定义机床以及机器人中的I/O分配的设定文件的一部分。

</RobotData>

</MachineData>

</CommonData>

</RobotData>

</MachineData>

</CommonData>

</RobotData>

</MachineData>

</CommonData>

在上述例子中定义了针对从机器人对机床输出的三个互锁信号、即*IMSTP、*HOLD、SFSPD的分配。<CommonData>表示此后的设定值与机床和机器人两者相关，<CommonData Item＝”$IOMAP”Value＝”1”>表示此后的设定是与互锁信号1对应的I/O分配的设定。而且，<RobotData Name＝”Robot1”Item＝”$UI”Value＝”1”>定义了：在名称被定义为Robot1的机器人控制装置中通过UI[1]参照互锁信号1，并且信号名称为*IMSTP。

<SubData Item＝”$Rack”>以及<SubData Item＝”$Slot”>指定了交换该信号的IO装置。在这种情况下意味着是通过网络接口21，经由网络电缆9的、针对网络节点1的连接。<SubData Item＝”$Offset”>指定是从连接对象的I/O区域的开头起的第几个信号。

根据由<ID>标签指定的ID，可以指定该设定文件可以在什么情况下使用。在使用<ID>标签指定了机种编号的情况下，意味着仅可以对特定的机种使用该设定文件。而且，在使用<ID>标签指定了产品编号的情况下，意味着是仅可以在某个特定的机器人或机床中使用的设定文件。

另外，在使用<ID>标签指定了用户编号的情况下，意味着是仅可以对于为某个系统企业或机床制造商制造的产品使用的设定文件。而且，在使用<ID>标签，组合机种编号和用户编号来指定了设定文件的情况下，可以生成仅适用于向某个用户出货的某个机种的设定文件。

另外，在某个系统企业中，当设定内容仅有几种模式时，根据设定内容的模式数量接受用户编号的分配。并且，通过针对每种模式准备设定文件，可以选择使用了用户编号的设定内容的模式。

在所述实施例中，将通过个人计算机8生成的设定文件25、26、27、28转发到存储装置17，并经由网络接口21取得机床5、6的ID50，根据所取得的ID选择设定文件，设定了参数33、34、35。

同样地，也可以容易地实现：将通过个人计算机8生成的梯形图程序或作业程序从硬盘装置24转发到存储装置17，取得机床5、6的ID，然后将与其对应的梯形图程序或作业程序从存储装置17转发到存储器16，通过控制程序18以及梯形图执行部44执行这些程序。

另外，在本实施例中，按照图5的步骤将通过个人计算机8生成的设定文件25、26、27、28从硬盘装置24经由网络接口21以及网络电缆12转发到存储装置17。但是，也可以在机器人控制装置7以及CNC控制装置40、41中使用示教操作盘31以及操作盘42、43，使控制程序18具有设定文件生成功能，不使用个人计算机8而在存储器16上直接生成设定文件，并将这些设定文件存储在存储装置17中。

但是，如本实施例这样使用个人计算机8的情况下，可以不使用机器人控制装置7以及CNC控制装置40、41地预先生成设定文件。因此，在本发明中，即使不是机器人以及机床的使用者也可以生成设定文件。例如，也可以由机器人以及机床的设计者、生产系统的设计者、集成者、机床制造商的技术人员准备设定文件并提供给使用者。

以往，在通过这种方法把在设计时预先决定的设定内容提供给使用者时，无法充分发挥机器人以及机床本来的功能，另外有可能用错误的内容对机器人以及机床进行设定。但是，在本发明中，使用ID限定特定的机种、或者装置的个体、或者特定的用户来应用设定文件。因此，可以防止使用者对错误的机种使用设定文件。而且，也可以提供与系统结构对应的设定文件。

而且，在本发明中，可以在设定文件内设定根据ID应用设定文件的条件。因此，设计者可以放心地向使用者提供设定文件。而且，在应用时使用者不需要知道设定文件的内容，设计者不需要考虑设定文件存储在哪里，自动地选择最佳的设定文件来对机器人以及机床自动地进行设定。因此，使用者完全不需要考虑调试设定作业。

而且，在本发明中，工人使用示教操作盘31或者操作盘42、43指示了自动设定开始指示61。但是，也可以在生产系统的运转开始前或者运转结束后自动地开始自动设定。而且，当ID取得部52按照图15的步骤从各装置接收ID后新生成的接收ID管理表(图16)的内容与以前的管理表的内容不同时，也可以容易地使用新的管理表来进行自动设定。

这样，在本发明中，可以使用事先准备的设定文件，通过机器人控制装置自动地进行针对机器人和/或机床的设定。因此，即使在设定内容根据机床和机器人的种类而不同的情况下，也可以进行与其种类对应的机器人控制装置的设定。因此，可以不需要熟练度且不增加调试工时地，简单且容易地进行机床和机器人的调试作业。因此，即使在变更了生产系统的结构的情况下、以及考虑到结构不同的多个生产系统的情况下，也可以根据所请求的生产系统的结构不发生错误地、简单且迅速地进行设定内容。

而且，在本发明中，可以不由机器人以及机床的使用者，而由机器人以及机床的设计者事先生成设定文件来提供给使用者。因此，即使在机器人以及机床的最终用户未进行调试设定的情况下，最终用户也可以立即使用机器人以及机床。

因此，在本发明中，促进了机器人在向机床装载·卸载工件的作业中的利用，机床的生产性提高。而且，将工人从向机床装载·卸载工件的作业中解放出来，所以对工人的身体造成危险的可能性降低。因此，工人可以进行长时间的操作。

尽管通过实施例描述了本发明，但本领域技术人员应能明了，在不脱离本发明的主旨范围的情况下可以进行所述以及其它的各种变更、省略和补充。

Claims

1.一种机器人控制装置(7)，用于控制与机床(5、6)组合使用的机器人(1)，该机器人控制装置的特征在于，

具备：

通信部(9)，其将所述机器人控制装置(7)与所述机床(5、6)连接；

检测部(52)，其经由该通信部(9)检测所述机床(5、6)的种类以及数量；以及

设定部(55)，其根据通过该检测部(52)检测出的所述机床(5、6)的种类以及数量，设定所述机器人控制装置。

2.根据权利要求1所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述设定部(55)，根据通过所述检测部(52)检测出的所述机床(5、6)的种类以及数量，从所述机器人控制装置(7)中存储的、用于所述机器人控制装置(7)的多个设定文件中选择一个设定文件。

3.根据权利要求1或2所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述检测部(52)，使用从所述机床(5、6)发送到所述机器人控制装置(7)的、对应于所述机床(5、6)的种类而唯一决定的信号，检测所述机床(5、6)的种类以及数量。

4.一种机器人控制装置(7)，用于控制与机床(5、6)组合使用的机器人(1)，该机器人控制装置(7)的特征在于，

具备：

通知部(9)，其经由该通信部(9)，将所述机器人(1)的种类以及数量通知给所述机床(5、6)；以及

设定部(55)，其根据从所述机床(5、6)经由所述通信部(9)发送的设定信息，设定所述机器人控制装置(7)。

5.根据权利要求4所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述设定信息，是在根据所述机器人(1)的种类以及数量，而从所述机床(5、6)中存储的、用于所述机器人控制装置(7)的多个设定文件中选择的一个设定文件中记录的信息。

6.根据权利要求4或5所述的机器人控制装置，其特征在于，

所述通知部，使用从所述机器人控制装置(7)发送到所述机床(5、6)的、对应于所述机器人(1)的种类而唯一决定的信号，通知所述机器人(1)的种类以及数量。

7.根据权利要求2或5所述的机器人控制装置，其特征在于，

在所述选择的设定文件中记录有所述机器人(1)的设定信息和所述机床(5、6)的设定信息，

当根据在所述选择的设定文件中记录的所述机器人(1)的设定信息来进行所述机器人(1)的设定时，也根据在所述设定文件中记录的所述机床(5、6)的设定信息，来进行所述机床(5、6)的设定。