TW202513248A

TW202513248A - 數值控制裝置及數值控制系統

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Publication number: TW202513248A
Application number: TW113131743A
Authority: TW
Inventors: 大井恒平
Original assignee: 日商發那科股份有限公司
Priority date: 2023-09-22
Filing date: 2024-08-23
Publication date: 2025-04-01
Also published as: JPWO2025062629A1; WO2025062629A1; JP7448736B1

Abstract

提供一種可以在藉由來自數值控制裝置的數值控制程式的指令使機器人動作之期間，監視機器人控制裝置的動作之數值控制裝置及數值控制系統。數值控制裝置是使用數值控制程式而透過機器人控制裝置來控制機器人，前述機器人具有用於對工件進行加工的主軸，前述數值控制裝置具備：程式分析部，分析前述數值控制程式；主軸設定部，生成主軸設定資訊；主軸控制決定部，依據前述主軸設定資訊，將前述主軸控制指令向主軸控制裝置或資料發送接收部通知；及前述資料發送接收部，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向前述機器人控制裝置通知，前述主軸控制裝置是依據由前述主軸控制決定部或前述機器人控制裝置所通知之前述主軸控制指令，來控制前述主軸。

Description

數值控制裝置及數值控制系統

本揭示是有關於一種數值控制裝置及數值控制系統。

近年來，已知有一種數值控制系統，前述數值控制系統為了促進加工現場的自動化，而將對工件進行加工之工具機的動作與設置於該工具機附近之機器人的動作連動地控制(參照例如專利文獻1)。

又，一種將主軸安裝於機器人來進行加工之技術也是已知的。例如，已知有一種數值控制裝置，前述數值控制裝置在將主軸安裝於機器人來進行加工之數值控制系統中，可連接機器人與數值控制裝置，進行機器人的移動指令。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本特許5752179號公報

發明欲解決之課題

在像這樣的數值控制系統中，可藉由來自數值控制裝置的指令來控制機器人。此外，雖然通常主軸是由數值控制裝置來控制，但亦可藉由對機器人與主軸軸馬達進行I/O連接，來從機器人控制裝置控制主軸。

但是，為了從機器人控制裝置控制主軸，必須製作數值控制裝置的梯形圖以對機器人傳送訊號，來將機器人與主軸馬達進行I/O連接，這樣的作業對工具機的使用者而言難易度很高。

因此，期望的是一種可在不將數值控制裝置對機器人進行I/O連接的情形下，讓從數值控制裝置控制機器人的主軸變容易之數值控制裝置以及數值控制系統。用以解決課題之手段

本揭示的一態樣是一種數值控制裝置，是使用數值控制程式，而透過機器人控制裝置來控制機器人之數值控制裝置，前述機器人具有用於對工件進行加工的主軸，前述數值控制裝置具備：程式分析部，分析前述數值控制程式中的機器人控制指令以及主軸控制指令；主軸設定部，生成主軸設定資訊，前述主軸設定資訊是表示是否藉由前述數值控制裝置以及前述機器人控制裝置的任一者來控制前述主軸之資訊；主軸控制決定部，依據前述主軸設定資訊，在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向控制前述主軸之主軸控制裝置通知，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向資料發送接收部通知；及前述資料發送接收部，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向前述機器人控制裝置通知，前述主軸控制裝置是依據由前述主軸控制決定部或前述機器人控制裝置所通知之前述主軸控制指令，來控制前述主軸。

本揭示的一態樣是一種數值控制系統，是使用數值控制裝置的數值控制程式，而透過機器人控制裝置來控制機器人之數值控制系統，前述機器人具有用於對工件進行加工的主軸，前述數值控制系統具備：程式分析部，分析前述數值控制程式中的機器人控制指令以及主軸控制指令；主軸設定部，生成主軸設定資訊，前述主軸設定資訊是表示是否藉由前述數值控制裝置以及前述機器人控制裝置的任一者來控制前述主軸之資訊；主軸控制決定部，依據前述主軸設定資訊，在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向控制前述主軸之主軸控制裝置通知，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向資料發送接收部通知；及前述資料發送接收部，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向前述機器人控制裝置通知，前述主軸控制裝置是依據由前述主軸控制決定部或前述機器人控制裝置所通知之前述主軸控制指令，來控制前述主軸。

用以實施發明之形態

以下，針對本揭示的實施形態之一例進行說明。圖1是本實施形態之數值控制系統1的功能方塊圖。

數值控制系統1具備：數值控制裝置(CNC)3，控制機器人2的主軸的動作；機器人2，具有主軸；及機器人控制裝置4，控制機器人2的動作。數值控制系統1藉由使用可相互通訊地連接之數值控制裝置3以及機器人控制裝置4，而將機器人2的動作以及機器人2的主軸的動作連動地控制。

機器人2是在由機器人控制裝置4所進行之控制下動作，且例如對被機器人2加工之工件進行預定的作業。機器人2是例如多關節機器人，於其可動部21的臂前端部安裝有用以把持、加工或檢查工件的工具22。以下是說明機器人2採用6軸多關節機器人之情況，但不受限於此。又，以下雖然說明機器人2採用6軸多關節機器人之情況，但軸數不受限於此。

數值控制裝置3以及機器人控制裝置4是分別由以下硬體所構成之電腦：CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)等的運算處理機構；保存有各種電腦程式之HDD(硬碟驅動機，Hard Disk Drive)或SSD(固態硬碟，Solid State Drive)等的輔助記憶機構；用於保存運算處理機構執行電腦程式上暫時所需之資料的RAM(隨機存取記憶體，Random Access Memory)等的主記憶機構；供操作者進行各種操作之鍵盤等的操作機構；及向操作者顯示各種資訊之顯示器等的顯示機構等。此等數值控制裝置3以及機器人控制裝置4可藉由例如乙太網路(註冊商標)來相互發送接收各種訊號。

圖2是本實施形態之機器人2、數值控制裝置3以及機器人控制裝置4的功能方塊圖。首先，說明機器人2的詳細的構成。如圖2所示，機器人2具備可動部21、工具22、主軸23、主軸馬達24與主軸放大器25(主軸控制部)。

可動部21是例如藉由機器人2的臂以及手部所構成，並依據後述之機器人控制指令來動作。工具22可為例如切削加工用的工具，且亦可安裝於可動部21的臂前端部。

主軸23可安裝於可動部21，亦可安裝於機器人2的本體部分(不可動之部分)。可動部21以及主軸23會連動地進行被加工物(亦即工件)的加工。主軸23可藉由使工具22旋轉而藉由工具22來對工件進行加工，亦可藉由使工件旋轉而藉由工具22來對工件進行加工。主軸馬達24是用於驅動主軸23的馬達，且可被主軸放大器25控制。

主軸放大器25是藉由對主軸馬達24施加驅動電流之伺服放大器來構成。又，如後述，主軸放大器25是依據從主軸控制決定部36或機器人控制裝置4所通知之主軸控制指令，來對主軸馬達24施加驅動電流，藉此控制主軸23的動作。

其次，說明數值控制裝置3的詳細的構成。如圖2所示，數值控制裝置3是藉由上述硬體構成，來實現如控制機器人2中的主軸23的動作之功能等的各種功能。

數值控制裝置3是利用數值控制程式，而透過機器人控制裝置4來控制機器人2。亦即，數值控制裝置3是按照機器人用的數值控制程式，生成用以控制機器人2以及主軸23的動作的各種指令，並向機器人控制裝置4以及機器人2發送。更具體而言，數值控制裝置3具備程式輸入部31、程式分析部32、記憶部33、操作部34、主軸設定部35、主軸控制決定部36、資料發送接收部37、顯示部38、顯示控制部39與資訊取得部40。

程式輸入部31從記憶部33讀出由複數個機器人指令區塊所構成之機器人用的數值控制程式，並將此逐次向程式分析部32輸入。

程式分析部32就每個指令區塊分析以從程式輸入部31輸入之數值控制程式為依據之指令類別，並將其分析結果向主軸控制決定部36以及資料發送接收部37輸出。更具體而言，程式分析部32會分析數值控制程式中的機器人控制指令以及主軸控制指令，並將其分析結果向主軸控制決定部36以及資料發送接收部37輸出。

記憶部33會保存例如依據由操作者所進行之操作而製作出之複數個數值控制程式。更具體而言，記憶部33會保存根據用於控制主軸23的動作之對於主軸23的複數個指令區塊、或用於控制機器人2的可動部21等的動作之對於機器人2的複數個指令區塊等所構成之數值控制程式。保存於記憶部33之數值控制程式，是以G代碼或M代碼等用於控制主軸23以及機器人2的動作之已知的程式語言來描述。

又，記憶部33保存有例如機器人座標值，前述機器人座標值表示在機器人控制裝置4的控制下作動之機器人2的控制點(例如機器人2的臂前端部)的位置以及姿勢，換言之即表示機器人2的各控制軸的位置。在記憶部33，會為了保存在數值控制程式下逐次改變之機器人座標值的最新值，而以藉由未圖示之處理從機器人控制裝置4取得之機器人座標值來逐次進行更新。

又，記憶部33可記憶例如由操作者所輸入之機器人2的起點以及終點等的教示位置。具體而言，記憶部33會記憶從教導器(teach pendant)等輸入之機器人2的教示位置、從鍵盤等輸入之教示位置等。於機器人2的教示位置，包含表示機器人2的各控制軸的位置之機器人座標值。

操作部34是用於操作數值控制裝置3的裝置。操作部34亦可除了軟鍵以及顯示器之外，還藉由觸控面板顯示器來構成。例如，數值控制裝置3的使用者是藉由操作部34，而選擇是否藉由數值控制裝置3以及機器人控制裝置4的任一者來控制主軸23。

主軸設定部35會生成主軸設定資訊，並將該主軸設定資訊通知至主軸控制決定部36，前述主軸設定資訊表示是否藉由數值控制裝置3以及機器人控制裝置4的任一者來控制主軸23。又，主軸設定部35從操作部34受理由數值控制裝置3的使用者所作之選擇，並因應於由該使用者所作之選擇來生成主軸設定資訊。

主軸控制決定部36從主軸設定部35受理主軸設定資訊，並依據該主軸設定資訊，來決定使數值控制裝置3控制主軸23、或是使機器人控制裝置4控制主軸23。

在是使數值控制裝置3控制主軸的情況下，主軸控制決定部36會將主軸控制指令向控制主軸23之主軸放大器25(主軸控制裝置)通知。另一方面，在是使機器人控制裝置4控制主軸23的情況下，主軸控制決定部36會將主軸控制指令向資料發送接收部37通知。在此，主軸控制指令包含主軸23的旋轉之開始以及停止、主軸23的旋轉方向、以及主軸23的旋轉速度的至少1者。

資料發送接收部37會在與機器人控制裝置4的資料發送接收部41之間，發送接收指令以及機器人座標值等的各種資料。具體而言，在是使機器人控制裝置4控制主軸的情況下，資料發送接收部37會將主軸控制指令向機器人控制裝置4的資料發送接收部41發送(通知)。

顯示部38是如例如液晶顯示器、有機EL顯示器、觸控面板顯示器等的顯示裝置，且輸出各種資訊。再者，在圖2所示之例中，雖然顯示部38是內建於數值控制裝置3，但亦可為位於數值控制裝置3以及機器人控制裝置4的外部之輸出裝置。又，顯示部38亦可為與操作部34成為一體之裝置。

在是使數值控制裝置3控制主軸23的情況下，顯示控制部39會從資訊取得部40取得有關於主軸23之資訊，並將有關於主軸23之資訊輸出至顯示部38或外部裝置。

在是使數值控制裝置3控制主軸23的情況下，資訊取得部40會從主軸放大器25取得有關於主軸23之資訊，並將有關於該主軸23之資訊向顯示控制部39通知。在此，有關於主軸23之資訊包含主軸23的速度、負載以及消耗電力的至少1者。藉此，數值控制裝置3的使用者可以例如在智慧型荷載計(smart load meter)畫面上確認機器人2的主軸速度以及負載。

其次，詳細地說明機器人控制裝置4的構成。如圖2所示，於機器人控制裝置4，可藉由上述硬體構成來實現資料發送接收部41、分析部42、記憶部43、機器人命令生成部44、程式管理部45、軌跡控制部46、運動學控制部47、伺服控制部48、主軸指令發送部49以及資訊取得部50等的各種功能。機器人控制裝置4藉由使用如此等的功能部，而依據從數值控制裝置3所發送來之指令，來控制機器人2以及主軸23的動作。

資料發送接收部41會接收從數值控制裝置3的資料發送接收部37所發送來之機器人指令訊號(對應於機器人控制指令)。又，資料發送接收部41會將接收到之機器人指令訊號逐次向分析部42輸出。

分析部42會分析從資料發送接收部41輸入之機器人指令訊號。又，分析部42將其分析結果向機器人命令生成部44輸出。

記憶部43會記憶用於控制機器人2的機器人程式以及各種資訊。又，記憶部43會記憶機器人2的負載設定。再者，在本實施形態中，記憶部43雖然是設置於機器人控制裝置4，但記憶部43亦可設置於數值控制裝置3，亦可設置於數值控制裝置3以及機器人控制裝置4的外部的電子機器或外部伺服器等。

機器人命令生成部44依據從分析部42輸入之機器人指令訊號的分析結果，來生成和機器人指令訊號相應之機器人命令。機器人命令生成部44將已生成之機器人命令向程式管理部45輸出。

當從機器人命令生成部44輸入機器人命令後，程式管理部45即藉由逐次執行機器人命令，而生成和上述機器人指令訊號相應之機器人2的動作計畫，並向軌跡控制部46輸出。

又，在從機器人命令生成部44輸入之機器人命令為區塊機器人命令的情況下，程式管理部45會對已保存於記憶部43之機器人程式，追加已被輸入之區塊機器人命令。藉此，可於記憶部43生成並記憶和從數值控制裝置3所發送來之機器人指令訊號相應之機器人程式。藉由程式管理部45接受機器人程式啟動指令來作為機器人命令，已記憶之機器人程式會被啟動以及再生。

當從程式管理部45輸入動作計畫時，軌跡控制部46會計算機器人2的控制點的時間序列資料，並向運動學控制部47輸出。

運動學控制部47會從所輸入之時間序列資料，計算機器人2的各關節的目標角度，並向伺服控制部48輸出。

伺服控制部48為了實現從運動學控制部47輸入之目標角度，而對機器人2的各伺服馬達進行反饋控制，藉此生成對於機器人2之機器人控制訊號，並向機器人2的伺服馬達輸入。

在是使機器人控制裝置4控制主軸23的情況下，資訊取得部50會從主軸放大器25取得有關於主軸23之資訊。又，在是使數值控制裝置3控制主軸23的情況下，數值控制裝置3的顯示控制部39會從資訊取得部50取得有關於主軸23之資訊，並將有關於主軸23之資訊輸出至顯示部38或外部裝置。藉此，數值控制裝置3的使用者可以例如在消耗電力監視器畫面上，確認機器人2的主軸23的消耗電力。

其次，針對本實施形態之數值控制系統1控制機器人2之具體的處理進行說明。圖3是顯示機器人用數值控制程式之例的圖。圖4是顯示執行圖3所示之數值控制程式時的數值控制裝置3、機器人2以及主軸放大器25之間的訊號以及資訊的流程的序列圖。

在圖3中，加工系統程式例是僅使數值控制裝置3控制主軸23，且機器人控制裝置4未控制主軸23的情況下的程式例。另一方面，機器人用數值控制程式中的機器人程式例是對應於上述之主軸控制指令。再者，機器人程式例可適用於使數值控制裝置3控制主軸的情況、以及使機器人控制裝置4控制主軸23的情況之雙方。

在數值控制程式的加工系統程式中，首先是指示代碼“G00 G90 X100 Y0 Z0”之指令，數值控制裝置3會將主軸23往初始位置定位。

其次，指示代碼“M03 S3000”之指令，數值控制裝置3會指示主軸23的旋轉之指令。

其次，指示代碼“G01 G90 X110.0”、“G01 G90 X120.0”以及“G01 G90 Y1.0 Z1.0”之指令，數值控制裝置3會在各位置上指示切削進給之指令。

其次，指示代碼“M05”之指令，數值控制裝置3會指示主軸23的旋轉的停止之指令。

其次，指示代碼“G00 G90 X100 Y0 Z0”之指令，數值控制裝置3會將主軸23往初始位置定位，之後指示代碼“M30”之指令，數值控制裝置3即結束程式。

數值控制程式的機器人程式也是對主軸放大器25指示與上述之加工系統程式同樣的控制之指令。於數值控制程式的機器人程式中，首先是指示代碼“G68.8；”之指令，數值控制裝置3會對機器人2指示各軸座標系統的選擇之指令，且機器人2會在各軸座標系統上動作。

其次，指示代碼“G7.3 J1=_J2=_J3=_J4=_J5=_J6=_；”之指令，數值控制裝置3會指示使機器人2的各軸動作並往機器人2的初始位置定位之指令，且機器人2會使機器人2的各軸動作而往初始位置移動。

其次，指示代碼“M03 S3000”之指令，數值控制裝置3會對主軸放大器25指示使主軸23正轉之指令，主軸放大器25會以S指令的速度(50轉/s(3000rpm))使主軸23正轉。

其次，指示代碼“G68.9”之指令，數值控制裝置3會對機器人2指示正交座標系統的選擇之指令，且機器人2會在正交座標系統上動作。

其次，指示代碼“G01 X_Y_Z_A_B_C_P_；”之指令"，數值控制裝置3會指示往工件位置定位之指令，且機器人2會藉由直線動作往工件位置移動。

其次，指示代碼“M05”之指令，數值控制裝置3會對主軸放大器25指示停止主軸23的旋轉之指令，且主軸放大器25會使主軸23的旋轉停止。

其次，指示代碼“M04 S1800”之指令，數值控制裝置3會對主軸放大器25指示使主軸23逆轉之指令，且主軸放大器25會以S指令的速度(30轉/s(1800rpm))使主軸23逆轉。

其次，指示代碼“G01 X_Y_Z_A_B_C_P_；”之指令，數值控制裝置3會指示往工件位置定位之指令，且機器人2會藉由直線動作往工件位置移動。

像這樣，數值控制裝置3可以藉由使用像上述之代碼“M03 S3000”、“M05”以及“M04 S1800”的指令，來控制主軸23。

又，程式分析部32會分析數值控制程式，並依據工件資訊、有關於工具22之工具資訊以及機器人2的速度，以使工具22與工件的相對速度成為固定的方式來算出主軸速度。在此，工件資訊是有關於被已安裝於機器人2之工具22所加工之工件之資訊。此情況下，主軸控制指令至少包含主軸23的速度。

詳細而言，在機器人2的可動部21(例如手部)安裝工具22，來對藉由主軸23而被旋轉中之工件進行加工時，由於工件的半徑在加工中會變化，因此工件的周速度會變化。因此，若主軸23的旋轉數為固定，工具22與工件的相對速度會變化，而使切削速度不固定。因此，程式分析部32分析數值控制程式時，會依據工件的直徑R、工具資訊以及機器人2的Z軸方向的進給速度，來算出讓相對的周速度變得固定之主軸速度。

例如，在修整加工中，在欲用直徑100mm的工具以切削速度80m/min來對工件進行加工之情況下，因為根據主軸旋轉數N=1000v/πD之關係式，主軸旋轉數N會成為約250min ^-1，所以會在主軸控制指令中指示S250之指令來作為主軸23的速度。在此，v為切削速度[m/min]，D為工具直徑[m]。

又，在車削加工中，在欲以切削速度200m/min來對直徑200mm的工件進行加工之情況下，因為根據主軸旋轉數N=1000v/πD之關係式，主軸旋轉數N會成為約478min ^-1，所以會在主軸控制指令中指示S478之指令來作為主軸23的速度。

數值控制裝置3可藉由像這樣的處理，而以使切削速度成為固定的方式來控制主軸速度。

如以上所說明，根據本實施形態，數值控制裝置3具備：程式分析部32，分析數值控制程式中的機器人控制指令以及主軸控制指令；主軸設定部，生成主軸設定資訊，前述主軸設定資訊是表示是否藉由數值控制裝置3以及機器人控制裝置4的任一者來控制機器人2的主軸23之資訊；主軸控制決定部36，依據主軸設定資訊，在是使數值控制裝置3控制主軸23的情況下，將主軸控制指令向主軸放大器25通知，在是使機器人控制裝置4控制主軸23的情況下，將主軸控制指令向資料發送接收部37通知；及資料發送接收部37，在是使機器人控制裝置4控制主軸23的情況下，將主軸控制指令向機器人控制裝置4通知，主軸放大器25是依據由主軸控制決定部36或機器人控制裝置4所通知之主軸控制指令，來控制主軸23。

數值控制裝置3藉由具備這樣的構成，而使用包含機器人控制指令以及主軸控制指令之數值控制程式，將機器人控制指令向機器人控制裝置4發送，並將主軸控制指令向主軸放大器25或機器人控制裝置4發送。從而，數值控制裝置3可以在使用者不用對數值控制裝置3與機器人2進行I/O連接的情形下，容易地從數值控制裝置3控制機器人2的主軸23。

又，數值控制裝置3更具備顯示控制部39，前述顯示控制部39在是使數值控制裝置3控制主軸23的情況下，會從主軸放大器25取得有關於主軸23之資訊，並將有關於主軸23之資訊輸出至顯示部38或外部裝置。在此，有關於主軸23之資訊包含主軸23的速度、負載以及消耗電力的至少1者。

藉由具備像這樣的構成，在是使數值控制裝置3控制主軸23的情況下，數值控制裝置3會輸出如主軸23的速度、負載以及消耗電力等的資訊，藉此，使用者可以一邊確認如主軸23的速度、負載以及消耗電力等的資訊，一邊進行工件的加工。

又，機器人控制裝置4具備資訊取得部50，前述資訊取得部50在是使機器人控制裝置4控制主軸23的情況下，會從主軸放大器25取得有關於主軸23之資訊。數值控制裝置3更具備顯示控制部39，前述顯示控制部39在是使機器人控制裝置4控制主軸23的情況下，會從資訊取得部50取得有關於主軸23之資訊，並將有關於主軸23之資訊輸出至顯示部38或外部裝置。

藉由具備像這樣的構成，在是使機器人控制裝置4控制主軸23的情況下，數值控制裝置3會輸出如主軸23的速度、負載以及消耗電力等的資訊，藉此，使用者可以一邊確認如主軸23的速度、負載以及消耗電力等的資訊，一邊進行工件的加工。

又，程式分析部32會分析數值控制程式，並依據工件資訊、有關於工具22之工具資訊以及機器人2的速度，以使工具22與工件的相對速度成為固定的方式來算出主軸速度。在此，工件資訊是有關於被已安裝於機器人2之工具22所加工之工件之資訊。此情況下，主軸控制指令至少包含主軸23的速度。藉此，數值控制裝置3可以控制機器人2以及主軸23，以使工具22與工件的相對速度成為固定。

又，主軸控制指令包含主軸23的旋轉之開始以及停止、主軸23的旋轉方向、以及主軸23的旋轉速度。藉此，數值控制裝置3可以理想地控制主軸23的各動作。

又，主軸設定部35是因應於由數值控制裝置3的使用者所進行之選擇，來生成主軸設定資訊。藉此，數值控制裝置3可以設定是否要因應於使用者的選擇而藉由數值控制裝置3或機器人控制裝置4的任一者來控制主軸23。

又，機器人2具有依據機器人控制指令而動作之可動部21，主軸23是安裝於可動部21，且可動部21以及主軸23會連動地進行被加工物的加工。藉此，可以例如以使機器人2與主軸23的同步的精度提升等方式，使機器人2的可動部21以及主軸23理想地連動來進行被加工物的加工。

又，數值控制系統1亦具有上述之數值控制裝置3的構成，而可以發揮與數值控制裝置3同樣的效果。

以上，說明了本發明的實施形態，但上述之數值控制系統1可以藉由硬體、軟體或其等的組合來實現。又，可藉由上述之數值控制系統1進行之控制方法亦可藉由硬體、軟體或其等的組合來實現。在此，所謂的藉由軟體來實現意指藉由電腦讀入程式來執行而實現。

程式可以使用各種類型的非暫時的電腦可讀取媒體(non-transitory computer readable medium)來記憶，並供給至電腦。非暫時的電腦可讀取媒體包含各種類型之有實體的記錄媒體(tangible storage medium)。非暫時的電腦可讀取媒體的例子包含：磁性記錄媒體(例如硬磁碟驅動機)、光磁記錄媒體(例如磁光碟)、CD-ROM(唯讀記憶體，Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導體記憶體(例如遮罩ROM、PROM(可程式唯讀記憶體，Programmable ROM)、EPROM(可抹除可程式唯讀記憶體，Erasable PROM)、快閃ROM、RAM(隨機存取記憶體，random access memory))。

雖然已針對本揭示詳細敘述，但本揭示並不限定於上述之一個個的實施形態。這些實施形態可在不脫離本揭示的主旨之範圍內、或在不脫離申請專利範圍所記載之內容與從其均等物所導出之本揭示的宗旨的範圍內，進行各種的追加、置換、變更、局部刪除等。又，也可以組合這些實施形態來實施。例如，在上述之實施形態中，各動作的順序或各處理的順序只是作為一例而顯示之順序，實施形態並不限定於這些。又，在上述之實施形態的說明中使用有數值或數式的情況下也是同樣的。

關於上述實施形態以及變形例，進一步揭示以下之附記。 (附記1) 一種數值控制裝置，是使用數值控制程式，而透過機器人控制裝置來控制機器人之數值控制裝置，前述機器人具有用於對工件進行加工的主軸，前述數值控制裝置具備：程式分析部，分析前述數值控制程式中的機器人控制指令以及主軸控制指令；主軸設定部，生成主軸設定資訊，前述主軸設定資訊是表示是否藉由前述數值控制裝置以及前述機器人控制裝置的任一者來控制前述主軸之資訊；主軸控制決定部，依據前述主軸設定資訊，在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向控制前述主軸之主軸控制裝置通知，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向資料發送接收部通知；及前述資料發送接收部，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向前述機器人控制裝置通知，前述主軸控制裝置是依據由前述主軸控制決定部或前述機器人控制裝置所通知之前述主軸控制指令，來控制前述主軸。 (附記2) 如附記1記載之數值控制裝置，其中前述數值控制裝置更具備顯示控制部，前述顯示控制部在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述主軸控制裝置取得有關於前述主軸之資訊，並將有關於前述主軸之資訊輸出至顯示裝置或外部裝置，有關於前述主軸之資訊包含前述主軸的速度、負載以及消耗電力的至少1者。 (附記3) 如附記1記載之數值控制裝置，其中前述機器人控制裝置具備資訊取得部，前述資訊取得部在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述主軸控制裝置取得有關於前述主軸之資訊，前述數值控制裝置更具備顯示控制部，前述顯示控制部在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述資訊取得部取得有關於前述主軸之資訊，並將有關於前述主軸之資訊輸出至顯示裝置或外部裝置，有關於前述主軸之資訊包含前述主軸的速度、負載以及消耗電力的至少1者。 (附記4) 如附記1或2記載之數值控制裝置，其中前述程式分析部是分析前述數值控制程式，並依據有關於被已安裝於前述機器人之工具所加工之工件之工件資訊、有關於前述工具之工具資訊、前述機器人的速度，以使前述工具與前述工件的相對速度成為固定的方式來算出主軸速度，前述主軸控制指令包含前述主軸速度。 (附記5) 如附記1或2記載之數值控制裝置，其中前述主軸控制指令包含前述主軸的旋轉之開始以及停止、前述主軸的旋轉方向、以及前述主軸的旋轉速度。 (附記6) 如請求項1或2記載之數值控制裝置，其中前述主軸設定部是因應於由前述數值控制裝置的使用者所進行之選擇，來生成前述主軸設定資訊。 (附記7) 如附記1或2記載之數值控制裝置，其中前述機器人具有依據前述機器人控制指令來動作之可動部，前述主軸是安裝於前述可動部，前述可動部以及前述主軸為連動地進行被加工物的加工。 (附記8) 一種數值控制系統，是使用數值控制裝置的數值控制程式，而透過機器人控制裝置來控制機器人之數值控制系統，前述機器人具有用於對工件進行加工的主軸，前述數值控制系統具備：程式分析部，分析前述數值控制程式中的機器人控制指令以及主軸控制指令；主軸設定部，生成主軸設定資訊，前述主軸設定資訊是表示是否藉由前述數值控制裝置以及前述機器人控制裝置的任一者來控制前述主軸之資訊；主軸控制決定部，依據前述主軸設定資訊，在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向控制前述主軸之主軸控制裝置通知，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向資料發送接收部通知；及前述資料發送接收部，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向前述機器人控制裝置通知，前述主軸控制裝置是依據由前述主軸控制決定部或前述機器人控制裝置所通知之前述主軸控制指令，來控制前述主軸。 (附記9) 如附記8記載之數值控制系統，其中前述數值控制裝置更具備顯示控制部，前述顯示控制部在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述主軸控制裝置取得有關於前述主軸之資訊，並將有關於前述主軸之資訊輸出至顯示裝置或外部裝置，有關於前述主軸之資訊包含前述主軸的速度、負載以及消耗電力的至少1者。 (附記10) 如附記8記載之數值控制系統，其中前述機器人控制裝置具備資訊取得部，前述資訊取得部在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述主軸控制裝置取得有關於前述主軸之資訊，前述數值控制裝置更具備顯示控制部，前述顯示控制部在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述資訊取得部取得有關於前述主軸之資訊，並將有關於前述主軸之資訊輸出至顯示裝置或外部裝置，有關於前述主軸之資訊包含前述主軸的速度、負載以及消耗電力的至少1者。 (附記11) 如附記8或9記載之數值控制系統，其中前述程式分析部是分析前述數值控制程式，並依據有關於被已安裝於前述機器人之工具所加工之工件之工件資訊、有關於前述工具之工具資訊、前述機器人的速度，以使前述工具與前述工件的相對速度成為固定的方式來算出主軸速度，前述主軸控制指令包含前述主軸速度。 (附記12) 如附記8或9記載之數值控制系統，其中前述主軸控制指令包含前述主軸的旋轉之開始以及停止、前述主軸的旋轉方向、以及前述主軸的旋轉速度。 (附記13) 如附記8或9記載之數值控制系統，其中前述主軸設定部是因應於由前述數值控制裝置的使用者所進行之選擇，來生成前述主軸設定資訊。 (附記14) 如附記8或9記載之數值控制系統，其中前述機器人具有依據前述機器人控制指令來動作之可動部，前述主軸是安裝於前述可動部，前述可動部以及前述主軸為連動地進行被加工物的加工。

1:數值控制系統 2:機器人 21:可動部 22:工具 23:主軸 24:主軸馬達 25:主軸放大器 3:數值控制裝置 4:機器人控制裝置 31:程式輸入部 32:程式分析部 33,43:記憶部 34:操作部 35:主軸設定部 36:主軸控制決定部 37,41:資料發送接收部 38:顯示部 39:顯示控制部 40,50:資訊取得部 42:分析部 44:機器人命令生成部 45:程式管理部 46:軌跡控制部 47:運動學控制部 48:伺服控制部 49:主軸指令發送部

圖1是本實施形態之數值控制系統的功能方塊圖。圖2是本實施形態之數值控制裝置以及機器人控制裝置的功能方塊圖。圖3是顯示機器人用數值控制程式之例的圖。圖4是顯示執行圖3所示之數值控制程式時的數值控制裝置、機器人以及主軸放大器之間的訊號以及資訊的流程的序列圖。

1:數值控制系統

2:機器人

21:可動部

22:工具

23:主軸

24:主軸馬達

25:主軸放大器

3:數值控制裝置

4:機器人控制裝置

31:程式輸入部

32:程式分析部

33,43:記憶部

34:操作部

35:主軸設定部

36:主軸控制決定部

37,41:資料發送接收部

38:顯示部

39:顯示控制部

40,50:資訊取得部

42:分析部

44:機器人命令生成部

45:程式管理部

46:軌跡控制部

47:運動學控制部

48:伺服控制部

49:主軸指令發送部

Claims

一種數值控制裝置，是使用數值控制程式，而透過機器人控制裝置來控制機器人之數值控制裝置，前述機器人具有用於對工件進行加工的主軸，前述數值控制裝置具備：程式分析部，分析前述數值控制程式中的機器人控制指令以及主軸控制指令；主軸設定部，生成主軸設定資訊，前述主軸設定資訊是表示是否藉由前述數值控制裝置以及前述機器人控制裝置的任一者來控制前述主軸之資訊；主軸控制決定部，依據前述主軸設定資訊，在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向控制前述主軸之主軸控制裝置通知，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向資料發送接收部通知；及前述資料發送接收部，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向前述機器人控制裝置通知，前述主軸控制裝置是依據由前述主軸控制決定部或前述機器人控制裝置所通知之前述主軸控制指令，來控制前述主軸。
如請求項1之數值控制裝置，其中前述數值控制裝置更具備顯示控制部，前述顯示控制部在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述主軸控制裝置取得有關於前述主軸之資訊，並將有關於前述主軸之資訊輸出至顯示裝置或外部裝置，有關於前述主軸之資訊包含前述主軸的速度、負載以及消耗電力的至少1者。
如請求項1之數值控制裝置，其中前述機器人控制裝置具備資訊取得部，前述資訊取得部在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述主軸控制裝置取得有關於前述主軸之資訊，前述數值控制裝置更具備顯示控制部，前述顯示控制部在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述資訊取得部取得有關於前述主軸之資訊，並將有關於前述主軸之資訊輸出至顯示裝置或外部裝置，有關於前述主軸之資訊包含前述主軸的速度、負載以及消耗電力的至少1者。
如請求項1或2之數值控制裝置，其中前述程式分析部是分析前述數值控制程式，並依據有關於被已安裝於前述機器人之工具所加工之工件之工件資訊、有關於前述工具之工具資訊、前述機器人的速度，以使前述工具與前述工件的相對速度成為固定的方式來算出主軸速度，前述主軸控制指令包含前述主軸速度。
如請求項1或2之數值控制裝置，其中前述主軸控制指令包含前述主軸的旋轉之開始以及停止、前述主軸的旋轉方向、以及前述主軸的旋轉速度。
如請求項1或2之數值控制裝置，其中前述主軸設定部是因應於由前述數值控制裝置的使用者所進行之選擇，來生成前述主軸設定資訊。
如請求項1或2之數值控制裝置，其中前述機器人具有依據前述機器人控制指令來動作之可動部，前述主軸是安裝於前述可動部，前述可動部以及前述主軸為連動地進行被加工物的加工。
一種數值控制系統，是使用數值控制裝置的數值控制程式，而透過機器人控制裝置來控制機器人之數值控制系統，前述機器人具有用於對工件進行加工的主軸，前述數值控制系統具備：程式分析部，分析前述數值控制程式中的機器人控制指令以及主軸控制指令；主軸設定部，生成主軸設定資訊，前述主軸設定資訊是表示是否藉由前述數值控制裝置以及前述機器人控制裝置的任一者來控制前述主軸之資訊；主軸控制決定部，依據前述主軸設定資訊，在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向控制前述主軸之主軸控制裝置通知，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向資料發送接收部通知；及前述資料發送接收部，在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，將前述主軸控制指令向前述機器人控制裝置通知，前述主軸控制裝置是依據由前述主軸控制決定部或前述機器人控制裝置所通知之前述主軸控制指令，來控制前述主軸。
如請求項8之數值控制系統，其中前述數值控制裝置更具備顯示控制部，前述顯示控制部在是使前述數值控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述主軸控制裝置取得有關於前述主軸之資訊，並將有關於前述主軸之資訊輸出至顯示裝置或外部裝置，有關於前述主軸之資訊包含前述主軸的速度、負載以及消耗電力的至少1者。
如請求項8之數值控制系統，其中前述機器人控制裝置具備資訊取得部，前述資訊取得部在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述主軸控制裝置取得有關於前述主軸之資訊，前述數值控制裝置更具備顯示控制部，前述顯示控制部在是使前述機器人控制裝置控制前述主軸的情況下，從前述資訊取得部取得有關於前述主軸之資訊，並將有關於前述主軸之資訊輸出至顯示裝置或外部裝置，有關於前述主軸之資訊包含前述主軸的速度、負載以及消耗電力的至少1者。
如請求項8或9之數值控制系統，其中前述程式分析部是分析前述數值控制程式，並依據有關於被已安裝於前述機器人之工具所加工之工件之工件資訊、有關於前述工具之工具資訊、前述機器人的速度，以使前述工具與前述工件的相對速度成為固定的方式來算出主軸速度，前述主軸控制指令包含前述主軸速度。
如請求項8或9之數值控制系統，其中前述主軸控制指令包含前述主軸的旋轉之開始以及停止、前述主軸的旋轉方向、以及前述主軸的旋轉速度。
如請求項8或9之數值控制系統，其中前述主軸設定部是因應於由前述數值控制裝置的使用者所進行之選擇，來生成前述主軸設定資訊。
如請求項8或9之數值控制系統，其中前述機器人具有依據前述機器人控制指令來動作之可動部，前述主軸是安裝於前述可動部，前述可動部以及前述主軸為連動地進行被加工物的加工。