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_2

文档序号:9456952阅读:来源:国知局
使用的示教器50。此外,虽然在图1所示的例子中没有记载,但本实施方式所涉及的焊接机器人系统例如也可以具备为了使焊接机器人10移动而配置在焊接机器人10下的滑动器(未图示)等其他外围设备。
[0043]焊接机器人10具备具有多个关节的臂(arm),进行与基于示教程序的焊接相关的各种作业。此外,在焊接机器人10的臂的前端,设置用于进行对工件W的焊接作业的焊炬
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[0044]定位器20基于示教程序对工件W的位置进行调节。
[0045]关于控制装置30,详请在后面叙述,具备:存储预先示教的示教程序的存储装置(存储器);和读入示教程序对焊接机器人10、定位器20、剪钳40的动作进行控制的处理装置(CPU)。示教程序存在从示教器50发送的情况、或者通过示教程序制作装置(未图示)来制作并通过数据通信来发送的情况。此外,示教程序还存在例如经由存储卡等可移动的存储介质而传递给控制装置30的情况。
[0046]剪钳40对安装于焊接机器人10的焊线进行切割。
[0047]示教器50用于为了进行基于焊接机器人10的焊接作业而由操作者设定焊接路径、焊接作业条件等或者制作示教程序。示教器50具备由液晶显示器等构成的显示画面51、和输入按钮52。
[0048]〔控制装置的硬件构成〕
[0049]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。
[0050]如图2所示,控制装置30具备作为运算单元的CPU (Central Processing Unit,中央处理器)61和作为主存储单元的存储器62。此外,控制装置30具备磁盘装置(HDD =HardDisk Drive) 63和键盘、鼠标等输入设备64作为外部设备。而且,控制装置30具备与外部装置进行数据的收发的接口 65和用于对存储介质进行数据的读写的驱动器66。另外,图2只不过是例示利用计算机系统来实现了控制装置30的情况下的硬件构成,控制装置30并不限定于图示的构成。
[0051]〔控制装置的功能构成〕
[0052]图3是表示本实施方式所涉及的控制装置30的功能构成例的框图。
[0053]如图3所示,控制装置30具备:示教程序存储部31,其保存示教程序;命令解释部32,其将移动关联的命令送往后述的移动关联命令分离部33,并执行非移动关联的命令;和移动关联命令分离部33,其判定是同步区间的命令还是非同步区间的命令,并根据判定出的结果将移动关联命令分离为每个装置的命令。此外,控制装置30具备:移动关联命令缓冲部34,其基于装置的移动状态来选择是将移动关联命令送往后述的子轨迹计算部36还是在内部进行储存;主轨迹计算部35,其基于移动关联命令来针对进行同步控制的装置计算与移动相关的信息;子轨迹计算部36,其基于移动关联命令来针对非同步控制对象的装置计算与移动相关的信息;和电动机驱动部37,其执行各装置的动作。
[0054]命令解释部32、移动关联命令分离部33、移动关联命令缓冲部34、主轨迹计算部35、子轨迹计算部36、电动机驱动部37例如通过图2所示的硬件构成中的CPU61来实现。更具体来说,通过将利用计算机来实现本实施方式的控制装置30的功能的程序经由驱动器66或接口 65而保存到磁盘装置63中,并将该程序展开到存储器62中由CPU61来执行,从而实现上述的命令解释部32、移动关联命令分离部33、移动关联命令缓冲部34、主轨迹计算部35、子轨迹计算部36、电动机驱动部37的各功能。移动关联命令缓冲部34进一步通过例如图2所示的硬件构成中的存储器62或磁盘装置63等的存储部来实现。此外,示教程序存储部31也通过存储器62或磁盘装置63等的存储部来实现。
[0055]作为存储单元的一例的示教程序存储部31存储预先示教的示教程序。然后,根据来自命令解释部32的请求,将示教程序发送到命令解释部32。
[0056]命令解释部32受理来自外部的输入,并从示教程序存储部31取得与所受理的输入内容相应的示教程序。来自外部的输入存在例如从示教器50(参照图1)经由图2所示的接口 65来进行的情况、由操作者操作图2所示的输入设备64来进行的情况等。然后,命令解释部32针对所取得的示教程序的命令,判定是移动关联命令还是非移动关联的命令。
[0057]在所取得的命令是移动关联命令的情况下,命令解释部32将该移动关联命令发送到移动关联命令分离部33。此外,在所取得的命令是非移动关联的命令的情况下,命令解释部32执行该非移动关联的命令。在此,如上所述,移动关联命令包含对各装置的移动进行指示的移动命令、附随于移动命令对装置的移动速度等移动条件进行指定的命令等。此夕卜,非移动关联的命令包含用于使焊接机器人10执行焊线切割、喷嘴更换的1输入输出命令等。
[0058]此外,命令解释部32在执行结束后述的非同步对象装置的非同步区间的命令的情况下,从主轨迹计算部35等待移动关联命令的请求,并且从移动关联命令缓冲部34等待非同步对象装置的移动完成的意思的通知。然后,若命令解释部32接收到命令请求以及移动完成通知这两者,则非同步对象装置的非同步区间结束,命令解释部32进行下一个命令的处理。
[0059]作为判定单元以及分离单元的一例的移动关联命令分离部33在示教程序中识别非同步区间和同步区间,并判定从命令解释部32取得的移动关联命令是非同步区间的命令还是同步区间的命令。在此,所谓同步区间,是指焊接机器人10的动作、和作为焊接机器人10的外围设备的定位器20等装置中的被设为同步控制对象的装置(以下将被设为同步控制对象的装置称作同步对象装置)的动作被同步控制的区间。所谓同步控制,是指针对多个装置,通过配合到目标位置为止的移动时间最长的装置来决定其他装置的移动速度来进行控制,以使得多个装置在当前位置同时出发且同时到达各装置的目标位置。
[0060]此外,所谓非同步区间,是指针对作为外围设备的定位器20等装置中的被设定为非同步控制对象的装置的装置(以下将被设定为非同步控制对象的装置的装置称作非同步对象装置),焊接机器人10以及同步对象装置的动作与非同步对象装置的动作不被同步控制的区间。在非同步区间中,非同步对象装置与其他装置的动作被独立地控制,且被控制为通过示教程序所指定的移动速度而到达目标位置。
[0061]此外,关于移动关联命令,在移动关联命令分离部33判定为同步区间的移动关联命令的情况下,移动关联命令分离部33将移动关联命令送往主轨迹计算部35。另一方面,在移动关联命令分离部33判定为非同步区间的移动关联命令的情况下,移动关联命令分离部33将移动关联命令分离为每个装置的命令,并将与焊接机器人10以及同步对象装置相关的移动关联命令送往主轨迹计算部35,将与非同步对象装置相关的移动关联命令送往移动关联命令缓冲部34。
[0062]作为保存单元的一例的移动关联命令缓冲部34基于非同步对象装置的移动状态,来选择是将从移动关联命令分离部33取得的移动关联命令送往子轨迹计算部36,还是对所取得的移动关联命令进行储存。在此,移动关联命令缓冲部34针对与所取得的移动关联命令相对应的非同步对象装置,从子轨迹计算部36取得移动状态。在所取得的非同步对象装置的移动状态是“移动中”的情况下,移动关联命令缓冲部34将该非同步对象装置的移动关联命令储存于内部。移动关联命令缓冲部34在储存移动关联命令的情况下,按照从移动关联命令分离部33取得移动关联命令的顺序不断进行储存。另一方面,在所取得的非同步对象装置的移动状态不是“移动中”的情况下,移动关联命令缓冲部34将移动关联命令发送到子轨迹计算部36。
[0063]此外,移动关联命令缓冲部34在从子轨迹计算部36接收到移动关联命令的请求的情况下,将所储存的非同步对象装置的移动关联命令按照储存的顺序发送到子轨迹计算部36。在此,若没有储存非同步对象装置的移动关联命令,则移动关联命令缓冲部34将该非同步对象装置的移动已完成的意思的移动完成通知发送到命令解释部32。
[0064]作为第I控制单元的一例的主轨迹计算部35基于被移动关联命令分离部33判定为同步区间的命令的移动关联命令、或者被移动关联命令分离部33分离出的非同步区间的移动关联命令中的与焊接机器人10以及同步对象装置相关的移动关联命令,来计算与焊接机器人10以及同步对象装置的移动相关的信息(以下将与移动相关的信息称作移动信息)。移动信息是各装置到指定的目标位置为止的移动时间、移动速度等信息,主轨迹计算部35将计算出的各装置的移动信息送往电动机驱动部37。此外,在焊接机器人10以及同步对象装置到达了目标位置的情况下,主轨迹计算部35向命令解释部32请求下一个移动关联命令。
[0065]作为第2控制单元的一例的子轨迹计算部36基于由移动关联命令分离部33分离得到的非同步区间的移动关联命令中的与非同步对象装置相关的移动关联命令,来计算非同步对象装置的移动信息。然后,子轨迹计算部36将计算出的各装置的移动信息送往电动机驱动部37。此外,子轨迹计算部36针对向电动机驱动部37发送了移动信息的非同步装置,将该装置的移动状态设为“移动中”。若非同步装置到达目标位置,则子轨迹计算部36将该装置的移动状态从“移动中”解除,并向移动关联命令缓冲部34请求下一个移动关联命令。
[0066]作为第I控制单元以及第2控制单元的一例的电动机驱动部37基于从主轨迹计算部35以及子轨迹计算部36取得的各装置的移动信息,例如经由图2所示的接口 65来控制焊接机器人10以及外围设备的动作,使各装置移动到各装置各自的目标位置。
[0067]〔示教程序中的非同步区间的说明〕
[0068]图4是表示本实施方式所涉及的主示教程序的一例的图。
[0069]图4所示的示教程序(以下称作示教程序A)是调用子示教程序的主示教程序的一例。在图4所示的例子中,作为同步对象装置或非同步对象装置,对定位器20的动作进行控制。在示教程序A中,通过
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