控制工业用机器人及外围设备的动作的控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对工业用机器人及外围设备的动作进行控制的控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]进行焊接的焊接机器人等工业用机器人或其外围设备，通过给予示教数据，来执行动作以执行由该示教数据所设定的作业。示教数据例如由记述了使机器人或外围设备执行的动作的程序的集合构成。
[0003]例如，在专利文献I中，记载了在对由2轴以上构成的多个控制对象进行控制的作业机械的控制装置中，通过在对驱动各控制对象的各轴的电动机等的致动器进行控制时将致动器与控制对象建立关联，从而将给控制对象的动作指令分配至给定的致动器来输出。在作业程序中仅登记有所选择的控制对象的示教位置，且相互独立地执行作业程序。
[0004]此外，在专利文献2中，记载了在使多个控制对象进行移动的机器人控制装置中，在I个作业程序中设定作为控制对象的机械手以及定位器(posit1ner)被非同步控制的区间即非同步控制区间，对各控制对象并非同时同步地进行控制，而是进行控制使得各自到达移动目标。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:JP特开2005-346740号公报
[0008]专利文献2:JP特开2009-26171号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]在记述了使工业用机器人或其外围设备执行的动作的程序中，有时各装置的动作被控制为同步。在这种情况下，为了缩短作业所需要的合计时间，会考虑工业用机器人或外围设备的动作的关系来制作程序，但期望也缩短这种程序的制作所需要的时间。此外，若设定各装置不被同步控制的区间则有时程序的命令不按照所记述的顺序执行。
[0011]本发明的目的在于减轻程序的修正作业来实现作业所需要的合计时间的缩短。
[0012]解决课题的手段
[0013]在这样的目的下，本发明是一种控制系统，具备:存储部，其存储记述了使机器人以及外围设备执行的动作的示教程序；判定部，其在由所述存储部存储的所述示教程序中，识别所述外围设备的动作与所述机器人的动作不同步的非同步区间和并非该非同步区间的同步区间，针对该示教程序的命令中的与该机器人以及该外围设备的至少任意一方的移动相关的命令即移动关联命令，判定是该非同步区间的命令还是该同步区间的命令；分离部，其针对由所述判定部判定为所述非同步区间的命令的非同步命令，分离为所述机器人以及所述外围设备的每个装置的命令；第I控制部，其基于由所述判定部判定为所述同步区间的命令的同步命令，对所述机器人以及所述外围设备的动作同步地进行控制，此外，基于被所述分离部分离后的非同步命令中的与该机器人相关的命令，对该机器人的动作进行控制；和第2控制部，其基于被所述分离部分离后的非同步命令中的与所述外围设备相关的命令，与所述机器人的动作不同步地对该外围设备的动作进行控制。
[0014]此外，该控制系统的特征在于，还具备保存部，所述保存部针对被分离部分离后的非同步命令中的与外围设备相关的命令，将由第2控制部控制外围设备的动作的期间所取得的命令按照取得的顺序进行保存，第2控制部按照顺序来执行保存部所保存的命令。
[0015]进而，该控制系统的特征在于，除了所述外围设备之外还存在由I个或多个其他装置构成的外围设备群，该外围设备群的动作与所述机器人的动作同步地被控制，在设置了该外围设备的动作与该机器人的动作不同步地被控制的所述非同步区间的情况下，在该非同步区间，所述第I控制部基于被所述分离部分离后的非同步命令中的与所述机器人相关的命令以及与所述外围设备群相关的命令，对该机器人以及该外围设备群的动作同步地进行控制，所述第2控制部基于被所述分离部分离后的非同步命令中的与所述外围设备相关的命令，与所述机器人以及所述外围设备群的动作不同步地对该外围设备的动作进行控制。
[0016]此外，该控制系统的特征在于，除了所述外围设备之外，还存在设置了与所述机器人的动作不同步地被控制的非同步区间的I个或多个外围设备，在各外围设备的该非同步区间的至少一部分重复的情况下，在该非同步区间重复的区间，所述第2控制部对在该重复的区间设置了该非同步区间的各外围设备的动作与该机器人以及其他外围设备的动作不同步地进行控制。
[0017]进而，该控制系统的特征在于，所述移动关联命令记述在被所述示教程序中的主示教程序调用的子示教程序中。
[0018]此外，若从其他观点来掌握，则本发明是一种方法，包括如下步骤:针对存储于预先规定的存储部，且与使机器人以及外围设备执行的动作相关的命令群，识别所述外围设备的动作与所述机器人的动作不同步的非同步区间和并非该非同步区间的同步区间，针对所述命令群中的与该机器人以及该外围设备的至少任意一方的移动相关的命令即移动关联命令，判定是该非同步区间的命令还是该同步区间的命令的步骤；针对判定为所述非同步区间的命令的非同步命令，分离为所述机器人以及所述外围设备的每个装置的命令的步骤；基于判定为所述同步区间的命令的同步命令，对所述机器人以及所述外围设备的动作同步地进行控制，此外，基于分离后的非同步命令中的与该机器人相关的命令，对该机器人的动作进行控制的步骤；和基于分离后的非同步命令中的与所述外围设备相关的命令，与所述机器人的动作不同步地对该外围设备的动作进行控制的步骤。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，能够减轻程序的修正作业来实现作业所涉及的合计时间的缩短。
【附图说明】
[0021]图1是表示本实施方式所涉及的焊接机器人系统的简要构成的图。
[0022]图2是表示本实施方式所涉及的控制装置的硬件构成例的图。
[0023]图3是表示本实施方式所涉及的控制装置的功能构成例的框图。
[0024]图4是表示本实施方式所涉及的主示教程序的一例的图。
[0025]图5A是表示本实施方式所涉及的示教程序执行处理的流程的一例的流程图。
[0026]图5B是表示本实施方式所涉及的示教程序执行处理的流程的一例的流程图。
[0027]图5C是表示本实施方式所涉及的示教程序执行处理的流程的一例的流程图。
[0028]图f5D是表示本实施方式所涉及的示教程序执行处理的流程的一例的流程图。
[0029]图6A是表示本实施方式所涉及的子示教程序的一例的图。
[0030]图6B是表示本实施方式所涉及的子示教程序的一例的图。
[0031]图6C是表不本实施方式所涉及的子不教程序的一例的图。
[0032]图7是表示本实施方式所涉及的移动关联命令缓冲部对移动关联命令进行储存的状态的一例的图。
[0033]图8是表示本实施方式所涉及的非同步区间重复的情况下的主示教程序的一例的图。
【具体实施方式】
[0034]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。首先，对本实施方式的概要进行说明。
[0035]近年来，在焊接机器人系统中，与焊接机器人一起由控制装置(机器人控制器)来进行控制的外围设备正在大型化。作为外围设备，例如，决定成为焊接对象的工件的位置的装置即定位器、使焊接机器人移动的装置即滑动器等相当于外围设备。伴随这种外围设备的大型化，工件拆装时等的定位器所进行的工件的定位、用于使焊接机器人退避到不干扰定位器的动作的位置的滑动器所进行的动作等，在焊接开始前使外围设备执行动作的时间变长。因此，导致了对I个工件进行焊接所需的合计时间即周期时间的增加。此外，焊接机器人所进行的焊线切割、喷嘴更换等焊接外围作业也是周期时间增加的主要原因。
[0036]在此，使焊接机器人以及外围设备执行的动作被定义为示教程序，示教程序包含指示各装置的移动的移动命令、附随于移动命令对移动速度等移动条件进行指定的命令、使焊接机器人执行焊线切割的命令等。此外，移动命令中包含焊接机器人或外围设备的目标位置，有时通过移动命令的执行来进行控制使得各装置的动作同步。例如，有时通过I个移动命令来进行控制，使得各装置朝向按照每个装置而决定的目标位置同时开始移动并同时到达。在这种情况下，配合到目标位置的移动时间最长的装置，来调节其他装置的移动速度。
[0037]在这种状况下，为了缩短周期时间，例如，可以考虑分别独立地进行焊接机器人的移动和外围设备的移动、在外围设备的移动中并行地使焊接机器人执行焊线切割等其他动作等。但是，为了使各装置进行这种动作，操作者需要按照每个作业单独地制作考虑各装置的动作的关系对各装置的动作进行了混合的示教程序。例如，在定位器的工件定位中并行地使焊接机器人执行焊线切割的情况下，需要按照每个作业单独地制作配合针对定位器的每个移动命令还规定焊接机器人的动作使其执行焊线切割的程序。此外，在与定位器的定位并行地进行基于焊接机器人的焊线切割的情况和不并行地进行基于焊接机器人的焊线切割的情况下，需要单独地制作各自的程序。
[0038]因此，可以想到示教程序的制作时间会增加。此外，也能够想到所制作的示教程序的内容的确认变得更加困难、根据示教程序制作者的技能不同而不能实现周期时间的缩短。进而，虽然谋求示教程序的命令按照被记述的顺序执行，但仅是在示教程序中设定各装置被非同步控制的区间，有时命令不按照被记述的顺序执行。
[0039]因此，以下对减轻程序的修正作业来实现周期时间的缩短的步骤进行说明。
[0040]〔系统构成〕
[0041]图1是表示本实施方式所涉及的焊接机器人系统的简要构成的图。
[0042]如图1所示，焊接机器人系统具备:进行与焊接相关的各种作业的焊接机器人10 ;作为决定工件W的位置的外围设备的一例的定位器20;对焊接机器人系统的各装置进行控制的控制装置30 ;对焊线进行切割的剪钳40 ;和在用于焊接作业的设定或示教程序的制作中