JP4973926B2

JP4973926B2 - Automatic machine system and control method thereof

Info

Publication number: JP4973926B2
Application number: JP2007031466A
Authority: JP
Inventors: 英夫永田
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2027-02-13
Also published as: JP2008197856A

Description

本発明は、自動機械のコントローラと教示装置を、有線通信又は無線通信を介して接続する自動機械システムおよびその制御方法に関する。 The present invention relates to an automatic machine system that connects a controller and a teaching device of an automatic machine via wired communication or wireless communication, and a control method thereof.

自動機械やモータ、産業用ロボットを制御するシステムにおいては、当該自動機械やモータ、ロボットの作動を制御するための制御部を有するほか、教示作業時等に作業者が携帯する可搬式の教示操作部（ペンダントとも指称される）を有している。従来、教示操作部と制御部との情報伝送には、ツイストペア線や光ファイバ等を信号伝送路として使用し、教示操作部への電源供給線を含む複合ケーブル（以後、単にケーブルという）が用いられていた。 The system for controlling automatic machines, motors, and industrial robots has a control unit for controlling the operations of the automatic machines, motors, and robots, and portable teaching operations carried by workers during teaching work. Part (also referred to as a pendant). Conventionally, for information transmission between the teaching operation unit and the control unit, a twisted pair wire, an optical fiber or the like is used as a signal transmission path, and a composite cable including a power supply line to the teaching operation unit (hereinafter simply referred to as a cable) has been used. It was done.

一例として、特許文献１に記載された従来のロボットシステムの構成図を図１２に示す。図において、２０１はロボット、２０２はロボット２０１の作動を制御するコントローラ、２０３は教示装置、２０４はコントローラ２０２と教示装置２０３との間で操作ボタンや非常停止等の情報を伝送するケーブルである。教示装置２０３の詳細図を図１３に示す。図において、２０５は略Ｔ字型をなす筐体、２０６は作業者が把持するハンド部である。筐体２０５の操作面には、教示作業時に操作されるキーボード（ないしはキーシート）２０７と、教示データやロボット位置等の種々の情報を表示する液晶パネルからなるＬＣＤディスプレイ２０８と、非常停止スイッチ２０９（非常停止操作手段に相当する）とが設けられている。また、筐体２０５にはケーブル２０４の一端が接続されている。 As an example, FIG. 12 shows a configuration diagram of a conventional robot system described in Patent Document 1. In FIG. In the figure, 201 is a robot, 202 is a controller that controls the operation of the robot 201, 203 is a teaching device, and 204 is a cable that transmits information such as operation buttons and emergency stop between the controller 202 and the teaching device 203. A detailed view of the teaching device 203 is shown in FIG. In the figure, reference numeral 205 denotes a substantially T-shaped casing, and 206 denotes a hand portion held by an operator. An operation surface of the housing 205 includes a keyboard (or key sheet) 207 operated during teaching work, an LCD display 208 including a liquid crystal panel for displaying various information such as teaching data and a robot position, and an emergency stop switch 209. (Corresponding to an emergency stop operating means). One end of a cable 204 is connected to the housing 205.

作業者が非常停止スイッチ２０９を押下すると、ケーブル２０４を介して非常停止情報がコントローラ２０２に伝送され、コントローラ２０２はロボット２０１の図示しない駆動モータへの電力供給を遮断することでロボット２０１の動作を強制的に停止させる。これにより、万一の意図しない動作に対して確実にロボットを非常停止させることができる。 When the operator presses the emergency stop switch 209, emergency stop information is transmitted to the controller 202 via the cable 204, and the controller 202 operates the robot 201 by cutting off the power supply to the drive motor (not shown) of the robot 201. Force stop. As a result, the robot can be reliably brought to an emergency stop with respect to an unexpected operation.

以上述べた従来のロボットシステムでは、作業者は教示装置２０３を持ち運ぶ際に、太くて重いケーブルを引きずりながら教示作業を行う必要があり作業者にとって負担が大きく、また教示をする際の動作自由度も制約されるという問題があった。そのため、コントローラ２０２と教示装置２０３との間のケーブル２０４を無線化することが強く望まれていた。そこで、例えば、特許文献２には、ロボットの駆動モータへの電力供給を遮断してロボットを非常停止状態とするための非常停止操作手段を備えた教示装置が、ロボットを制御するためのコントローラと互いに無線で通信を行うように構成されたロボットシステムにおける、非常停止機能の実現手段について記載されている。 In the conventional robot system described above, when the operator carries the teaching device 203, it is necessary to perform the teaching work while dragging a thick and heavy cable, which places a heavy burden on the operator and the degree of freedom of operation when teaching. There was a problem that was also constrained. Therefore, it has been strongly desired that the cable 204 between the controller 202 and the teaching device 203 be wireless. Therefore, for example, Patent Document 2 discloses that a teaching device including an emergency stop operation means for shutting off power supply to a drive motor of a robot and putting the robot in an emergency stop state includes a controller for controlling the robot. It describes a means for realizing an emergency stop function in a robot system configured to communicate with each other wirelessly.

一方で、１台の教示装置で複数のコントローラと有線通信又は無線通信で接続する場合には、作業者は教示装置がどのロボットに接続されているのか、どのロボットと接続可能であるかを直感的に認識することが難しいという問題があった。このような問題に対し、特許文献３及び特許文献４には、教示装置上に切り替えスイッチを設け、切り替えスイッチで選択されたロボットに搭載したＬＥＤが点灯／点滅することで、作業者が選択したロボットを直感的に認識する手段について記載されている。 On the other hand, when a single teaching device is connected to a plurality of controllers by wired communication or wireless communication, the operator intuitively knows to which robot the teaching device is connected and which robot can be connected. There was a problem that it was difficult to recognize. In order to deal with such a problem, in Patent Document 3 and Patent Document 4, a changeover switch is provided on the teaching device, and an LED mounted on the robot selected by the changeover switch is turned on / flashing, so that the operator selects it. A means for intuitively recognizing a robot is described.

また、特許文献５には、ネットワーク上で接続された機器を簡単に接続し操作する実現手段について記載されている。具体的には、機器操作装置は、無線あるいは有線のネットワークに接続される電子機器１乃至３から、現在の状態を表す状態情報を取得し、取得した状態情報が対応する電子機器１がコマンドテーブルに登録されていない場合、ネットワークを
介して、電子機器１から制御コマンド情報を取得し、状態情報とともに、コマンドテーブルに登録する。そして、機器操作装置は、コマンドテーブルに基づいて、電子機器１乃至３の機器名、状態情報、または制御コマンド情報をＬＣＤに表示する。
特開２０００−２８０１９３号公報（第７頁、図１および図２）特開２００４−１４８４８８号公報（第２０頁、図１）特開平５−１７３６２７号公報（第８頁、図１）特開平５−１２７７３４号公報（第４頁、図１）特開２００５−１５７７９２号公報（第２１頁、図１および図２） Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 describes a realization means for easily connecting and operating devices connected on a network. Specifically, the device operating apparatus acquires state information indicating the current state from the electronic devices 1 to 3 connected to a wireless or wired network, and the electronic device 1 to which the acquired state information corresponds corresponds to the command table. If not registered, the control command information is acquired from the electronic device 1 via the network, and is registered in the command table together with the status information. Then, the device operating device displays the device name, status information, or control command information of the electronic devices 1 to 3 on the LCD based on the command table.
JP 2000-280193 A (Page 7, FIGS. 1 and 2) Japanese Patent Laying-Open No. 2004-148488 (page 20, FIG. 1) JP-A-5-173627 (page 8, FIG. 1) JP-A-5-127734 (Page 4, FIG. 1) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-157792 (Page 21, FIGS. 1 and 2)

しかしながら、コントローラと教示装置とをネットワークを介して有線通信又は無線通信で接続するシステムでは、例えば、多種類で数十台のロボットが密集して配置されている自動車のライン等で、作業者は特定のロボットに関して教示作業をする必要がある。その際に、数十台のロボットの中から作業者の目前にある特定のロボットのコントローラと教示装置を接続する必要があり、教示装置上に数十台のロボットに対応した切り替えスイッチを設けることは物理的に困難である。 However, in a system in which a controller and a teaching device are connected via a network by wired communication or wireless communication, for example, in an automobile line or the like where many types of dozens of robots are densely arranged, It is necessary to perform teaching work on a specific robot. At that time, it is necessary to connect the controller of the specific robot in front of the operator from the tens of robots and the teaching device, and to provide a changeover switch corresponding to the tens of robots on the teaching device. Is physically difficult.

また、目前にあるロボットに関して予め設定された名称や番号を頼りに、教示装置上のＬＣＤに表示された複数のロボットやコントローラの中から対応するものを選択する事も可能ではあるが、膨大な時間も必要となり、間違った機種を選択する可能性もある。最悪の場合、遠く離れたロボットのコントローラと接続してしまい、誤操作によってロボットや周辺機器に多大な損傷を与える可能性もある。 It is also possible to select a corresponding robot from a plurality of robots and controllers displayed on the LCD on the teaching device, depending on the name and number set in advance for the robot at hand. Time is also required, and the wrong model may be selected. In the worst case, it may be connected to the controller of a robot far away, and there is a possibility that the robot and peripheral devices may be damaged greatly by an erroneous operation.

また、接続しようとしているロボットと協調動作関係にあるロボットが、ライン上のどの位置に配置されているか等も直感的に認識する手段が無く、接続して教示装置上の切り替えスイッチを操作しないと認識できないという問題もある。 Also, there is no means to intuitively recognize where the robot that is in a cooperative operation relationship with the robot to be connected is located on the line, and if the connection switch on the teaching device is not operated There is also a problem that it cannot be recognized.

また、無線通信の接続システムでは無線通信の接続可能な範囲が存在するが、作業者のいる位置と接続しようとしているロボットが接続可能であるかを直感的に認識する手段もないという問題もある。また、接続後に作業者が移動することで接続可能な範囲の外に出る可能性もあるが、作業者が直感的にその状態を認識する手段がないという問題もあった。最悪の場合、ロボット操作信号や非常停止情報がコントローラまで伝達されない状態になり、ロボット停止信号や非常停止スイッチ信号を送信できないため、ロボットを停止させることができず、ロボットや周辺機器に多大な損傷を与えるという問題があった。 In addition, in the wireless communication connection system, there is a range in which wireless communication can be connected, but there is also a problem that there is no means for intuitively recognizing whether or not the robot to be connected to the position where the worker is located can be connected. . Further, there is a possibility that the worker moves out of the connectable range by moving after the connection, but there is also a problem that the worker has no means for intuitively recognizing the state. In the worst case, the robot operation signal and emergency stop information are not transmitted to the controller, and the robot stop signal and emergency stop switch signal cannot be transmitted. Therefore, the robot cannot be stopped and the robot and peripheral devices are seriously damaged. There was a problem of giving.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ネットワークを介して有線通信又は無線通信でコントローラと教示装置を接続する自動機械システムにおいて、複数台のロボットの中から特定のロボットのコントローラと接続する場合には、複数台ロボットの配置図を教示装置上に表示することで、作業者が直感的に特定のロボットを選択することが可能な自動機械システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems. In an automatic machine system in which a controller and a teaching device are connected by wired communication or wireless communication via a network, a specific robot is selected from a plurality of robots. An object of the present invention is to provide an automatic machine system that allows an operator to select a specific robot intuitively by displaying a layout diagram of a plurality of robots on a teaching device when connected to a controller. To do.

本発明では、上記問題点を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.

請求項１に記載の発明は、１つ以上の駆動機構を備える複数の自動機械と、前記自動機械を駆動制御するコントローラと、前記自動機械を操作する教示装置と、を備えた自動機械システムにおいて、前記教示装置は、前記コントローラとネットワークを介して通信を行う通信部と、前記複数の自動機械の配置図を表示する表示部と、接続対象とする自動機械を選択するための選択手段と、を備え、操作可能な自動機械について、前記配置図上に操作可能であることを示す所定の表示をすることを特徴とするものである。
The invention according to claim 1 is an automatic machine system including a plurality of automatic machines including one or more drive mechanisms, a controller for driving and controlling the automatic machines, and a teaching device for operating the automatic machines. The teaching device includes a communication unit that communicates with the controller via a network, a display unit that displays a layout diagram of the plurality of automatic machines, and a selection unit that selects an automatic machine to be connected. The automatic machine that can be operated is displayed with a predetermined display indicating that it can be operated on the layout drawing .

また、請求項２に記載の発明は、前記コントローラは、前記教示装置との通信を行う通信部と、前記通信部にて受信した前記教示装置からの指令信号に基づいて前記自動機械を駆動する駆動部と、を備えたことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, the controller drives the automatic machine based on a communication unit that communicates with the teaching device, and a command signal received from the teaching device by the communication unit. And a drive unit.

また、請求項３に記載の発明は、前記配置図は２次元又は３次元で表示されることを特徴とするものである。 The invention according to claim 3 is characterized in that the layout drawing is displayed in two dimensions or three dimensions.

また、請求項４に記載の発明は、前記配置図上に、操作対象とする自動機械の情報を表示することを特徴とするものである。
The invention according to claim 4 is characterized in that information on an automatic machine to be operated is displayed on the layout drawing.

また、請求項５に記載の発明は、前記情報は、前記自動機械の設置されたライン名、セル名、前記自動機械の機種名またはコントローラ名であることを特徴とするものである。
The invention according to claim 5 is characterized in that the information is a line name, a cell name, a model name of the automatic machine, or a controller name where the automatic machine is installed.

また、請求項６に記載の発明は、協調動作する自動機械について、前記配置図上に、協調動作をする自動機械であることを示す所定の表示をすることを特徴とするものである。
また、請求項７に記載の発明は、前記教示装置の位置を検出する位置検出手段を備え、前記配置図上に、前記教示装置の位置を表示することを特徴とするものである。
The invention according to claim 6 is characterized in that a predetermined display indicating that the automatic machine that performs the cooperative operation is an automatic machine that performs the cooperative operation is displayed on the layout drawing.
The invention described in claim 7 is characterized by comprising position detecting means for detecting the position of the teaching device, and displaying the position of the teaching device on the layout drawing.

また、請求項８に記載の発明は、前記位置検出手段は、屋内ＧＰＳであることを特徴とするものである。
The invention according to claim 8 is characterized in that the position detecting means is an indoor GPS.

また、請求項９に記載の発明は、前記ネットワークは無線通信ネットワークであり、前記配置図上に、前記教示装置の操作可能範囲を表示することを特徴とするものである。
The invention described in claim 9 is characterized in that the network is a wireless communication network, and an operable range of the teaching device is displayed on the layout drawing.

また、請求項１０に記載の発明は、前記配置図は階層構造であり、広域の配置図上の特定部分を選択することで、選択された部分の詳細配置図を表示することを特徴とするものである。
According to a tenth aspect of the present invention, the layout map has a hierarchical structure, and a detailed layout map of the selected part is displayed by selecting a specific part on the wide layout map. Is.

また、請求項１１に記載の発明は、前記自動機械はロボットであることを特徴とするものである。
The invention according to claim 11 is characterized in that the automatic machine is a robot.

また、請求項１２に記載の発明は、前記自動機械は工作機械であることを特徴とするものである。
The invention according to claim 12 is characterized in that the automatic machine is a machine tool.

また、請求項１３に記載の発明は、１つ以上の駆動機構を備える複数の自動機械と、前記自動機械を駆動制御するコントローラと、前記コントローラに無線接続されて前記自動機械を操作する教示装置と、を備えた自動機械システムにおいて、前記教示装置の画面上に前記ネットワーク上に接続された複数の前記コントローラと前記自動機械の配置図を表示し、操作可能な自動機械について、前記配置図上に操作可能であることを示す所定の表示を行い、前記配置図上の自動機械が選択されると、前記選択された自動機械のコントローラは前記教示装置と通信を行い、前記教示装置からの指令信号に基づいて前記自動機械を駆動することを特徴とするものである。
The invention according to claim 13 is a plurality of automatic machines provided with one or more drive mechanisms, a controller that controls driving of the automatic machines, and a teaching device that is wirelessly connected to the controller and operates the automatic machines. An automatic machine system comprising: a plurality of controllers connected to the network on the screen of the teaching device; and an automatic machine layout diagram that is displayed on the layout map. When the automatic machine on the layout drawing is selected, the controller of the selected automatic machine communicates with the teaching device and sends a command from the teaching device. The automatic machine is driven based on a signal.

請求項１、２に記載の発明によれば、教示装置で複数のコントローラの中から特定のコントローラ又は自動機械を選択する際に、教示装置上にコントローラ又は自動機械の配置図を表示して、配置図上からコントローラ又は自動機械を選択するため、作業者は単に目の前にあるコントローラ又は自動機械の名前（機種名）等からではなく、配置図やその他の情報（ライン名やセル名など）を元に、直感的にロボットを選択できるという効果がある。
また、請求項１に記載の発明によれば、配置図に自動機械の操作の可否が表示されることにより、直感的にどの自動機械を操作可能／不可能であるか知ることができるという効果がある。
According to the first and second aspects of the invention, when a specific controller or automatic machine is selected from a plurality of controllers by the teaching device, a layout diagram of the controller or automatic machine is displayed on the teaching device, In order to select a controller or automatic machine from the layout drawing, the operator does not simply use the name of the controller or automatic machine in front of him (model name), but the layout drawing and other information (line name, cell name, etc.) ), The robot can be selected intuitively.
According to the first aspect of the present invention, it is possible to intuitively know which automatic machine is operable / impossible by displaying whether or not the automatic machine can be operated on the layout drawing. There is.

また、請求項３に記載の発明によれば、配置図を２次元又は３次元で表示するため、作業者は周りのコントローラ又は自動機械の配置状態と配置図内の配置状態を照らし合わすことで、直感的に自動機械を選択できるという効果がある。 Further, according to the invention described in claim 3, since the layout drawing is displayed in two dimensions or three dimensions, the operator compares the arrangement state of the surrounding controller or automatic machine with the arrangement state in the arrangement drawing. Intuitively, an automatic machine can be selected.

また、請求項４、５に記載の発明によれば、配置図には詳細情報を表示することにより、隣接して同一機種が存在する場合などに、作業者は表示される詳細情報を選択する際の目安にできるという効果がある。
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the detailed information is displayed on the layout drawing, so that the operator selects the detailed information to be displayed when the same model exists adjacently. There is an effect that can be used as a rough guide.

また、請求項６に記載の発明によれば、配置図に同時に協調動作する自動機械が表示されることにより、作業者は直感的にどの自動機械が協調作業するか容易に知ることができるという効果がある。
Further, according to the invention described in claim 6 , by displaying the automatic machines that simultaneously operate cooperatively on the layout drawing, the operator can easily know which automatic machine is cooperatively operated intuitively. effective.

また、請求項７、８に記載の発明によれば、教示装置の位置を検出する手段を設け、前記配置図に教示装置位置を配置図上に表示することにより、作業者は直感的に配置図上の何処にいるかを容易に知ることができるという効果がある。
Further, according to the invention described in claim 7 and 8, the means for detecting the position of the teaching device is provided, by displaying the drawing arranged teaching device located in the layout, the operator intuitively arranged There is an effect that it is possible to easily know where in the figure.

また、請求項９に記載の発明によれば、ネットワークが無線通信の場合に、教示装置の操作可能範囲を配置図上に表示することにより、作業者は直感的に操作可能な範囲を容易に知ることができるという効果がある。
According to the ninth aspect of the present invention, when the network is wireless communication, the operator can easily operate the range that can be operated intuitively by displaying the operable range of the teaching device on the layout diagram. There is an effect that you can know.

また、請求項１０に記載の発明によれば、配置図は階層構造であり、広域の配置図上の特定部分を選択することで選択された部分の詳細配置図を表示することにより、大まかな場所から詳細情報への段階を踏むことができ、最初から詳細配置図上から特定のコントローラ又は自動機械を探す必要が無くなるため、特定の自動機械を選択する時間を短縮することができるという効果がある。
According to the invention described in claim 10 , the layout diagram has a hierarchical structure, and by displaying a detailed layout map of a part selected by selecting a specific part on the wide layout map, a rough layout diagram is displayed. Since it is possible to step from the place to the detailed information, it is not necessary to search for a specific controller or automatic machine from the detailed layout drawing from the beginning, so that the time for selecting a specific automatic machine can be shortened. is there.

また、請求項１１に記載の発明によれば、ロボットのシステムについて、上述の効果を得ることができる。
According to the invention as set forth in claim 11 , the above-described effects can be obtained with respect to the robot system.

また、請求項１２に記載の発明によれば、工作機械のシステムについて、上述の効果を得ることができる。
According to the invention described in claim 12 , the above-described effects can be obtained with respect to the system of the machine tool.

また、請求項１３に記載の発明によれば、作業者は単に目の前にあるコントローラ又は自動機械の名前（機種名）等からではなく、配置図やその他の情報（ライン名やセル名など）を元に、直感的に自動機械を選択できるという効果がある。
Further, according to the invention described in claim 13 , the operator is not merely based on the name (model name) of the controller or automatic machine in front of the user, but on the layout drawing and other information (line name, cell name, etc.) ), The automatic machine can be selected intuitively.

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。 Hereinafter, specific examples of the method of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１実施例におけるロボット（自動機械）システムの構成図である。図において、１０１〜１０３はロボット、２１〜２３はロボット１０１〜１０３の作動を制御するコントローラ、３１、３２は教示装置、４１はコントローラ２１〜２３と教示装置３１、３２との間で操作ボタンや非常停止等の情報を伝送する有線通信である。なお、ここでは、有線通信による教示装置とコントローラ間のネットワーク接続の例を記載したが、実施例２及び図３で示すように、教示装置とコントローラ間を無線通信４２で接続することも可能である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a robot (automatic machine) system in a first embodiment of the present invention. In the figure, 101 to 103 are robots, 21 to 23 are controllers for controlling the operations of the robots 101 to 103, 31, 32 are teaching devices, 41 is an operation button between the controllers 21 to 23 and the teaching devices 31, 32, Wired communication that transmits information such as emergency stop. Although an example of network connection between the teaching device and the controller by wired communication has been described here, the teaching device and the controller can be connected by wireless communication 42 as shown in the second embodiment and FIG. is there.

教示装置３１、３２の詳細図を図２に示す。図２（ａ）は、有線通信接続する場合の教示装置の例である。５は略Ｔ字型をなす筐体、６は作業者が把持するハンド部である。筐体５の操作面には、教示作業時に作業者によって操作されるキーボード（ないしはキーシート）７と、教示データやロボット位置等の種々の情報を表示する液晶パネルからなるＬＣＤディスプレイ（表示部）８と、非常停止スイッチ９（非常停止操作手段に相当する）とが設けられている。１４は、ＬＣＤディスプレイ８の表示制御を行うための表示制御手段である。また、教示装置には、コントローラと通信接続するための教示装置通信部１０と、教示装置通信部１０に接続される有線通信接続手段でコントローラからの電源供給手段である接続ケーブル４１１が設けられている。 A detailed view of the teaching devices 31, 32 is shown in FIG. FIG. 2A shows an example of a teaching apparatus in the case of wired communication connection. Reference numeral 5 denotes a substantially T-shaped casing, and reference numeral 6 denotes a hand portion held by an operator. The operation surface of the housing 5 is an LCD display (display unit) comprising a keyboard (or key sheet) 7 operated by an operator during teaching work and a liquid crystal panel for displaying various information such as teaching data and a robot position. 8 and an emergency stop switch 9 (corresponding to an emergency stop operation means) are provided. Reference numeral 14 denotes display control means for performing display control of the LCD display 8. Further, the teaching device is provided with a teaching device communication unit 10 for communication connection with the controller, and a connection cable 411 which is a power supply means from the controller through a wired communication connection unit connected to the teaching device communication unit 10. Yes.

同様に、図２（ｂ）は、無線通信接続する場合の教示装置の例である。筐体５には接続ケーブル４１１の代わりに、無線通信４２の送受信手段で教示装置通信部１０に接続されるアンテナ１３、コントローラ２から独立して電源を供給するためのバッテリ１１、電源の供給を開始／停止するための電源スイッチ１２が設けられている。 Similarly, FIG. 2B is an example of a teaching device in the case of wireless communication connection. Instead of the connection cable 411, the housing 5 is connected to the antenna 13 connected to the teaching device communication unit 10 by the transmission / reception means of the wireless communication 42, the battery 11 for supplying power independently from the controller 2, and the power supply A power switch 12 for starting / stopping is provided.

コントローラ２１〜２３の詳細図を図３に示す。図において、２１１は教示装置３１、３２と有線通信するためのコントローラ通信部、２１２はロボット１０１〜１０３を駆動するための駆動部である。 A detailed view of the controllers 21 to 23 is shown in FIG. In the figure, 211 is a controller communication unit for wired communication with the teaching devices 31 and 32, and 212 is a drive unit for driving the robots 101 to 103.

教示装置３１とコントローラ２１とが通信接続状態にある場合、作業者が教示装置３１のキーボード７に割り当てられたロボット１０１の軸毎の誘導操作ボタンを押すことで、有線通信４１を介して軸動作情報がコントローラ２１に伝送され、駆動部２１２によりロボット１０１を動作させる。 When the teaching device 31 and the controller 21 are in a communication connection state, the operator presses the guidance operation button for each axis of the robot 101 assigned to the keyboard 7 of the teaching device 31, so that the axis operation is performed via the wired communication 41. Information is transmitted to the controller 21, and the robot 101 is operated by the drive unit 212.

また、作業者が非常停止スイッチ９を押下すると、有線通信４１を介して非常停止情報がコントローラ２１に伝送され、駆動部２１２によりロボット１０１の動作を強制的に停止させる。これにより、万一の意図しない動作に対して確実にロボット１０１を非常停止させる。 When the operator presses the emergency stop switch 9, emergency stop information is transmitted to the controller 21 via the wired communication 41, and the operation of the robot 101 is forcibly stopped by the drive unit 212. As a result, the robot 101 is surely brought to an emergency stop with respect to an unexpected operation.

図４は、教示装置上の画面表示を示している。 FIG. 4 shows a screen display on the teaching device.

本発明においては、教示装置３のＬＣＤディスプレイ８上に前記有線通信４１のネットワーク上に接続された複数の前記コントローラ２１〜２３と前記ロボット（自動機械）１０１〜１０３の配置図を表示する。そして、表示された配置図中のコントローラ又は自動機械を選択する選択手段１５を設けている。なお、本実施例においては、選択手段１５はソフトウエア上のボタンである。 In the present invention, on the LCD display 8 of the teaching apparatus 3, a layout diagram of the plurality of controllers 21 to 23 and the robots (automatic machines) 101 to 103 connected on the network of the wired communication 41 is displayed. And the selection means 15 which selects the controller or automatic machine in the displayed arrangement | positioning map is provided. In the present embodiment, the selection means 15 is a button on the software.

複数台のロボットが導入された自動車組立ラインなどで教示作業を行う場合、作業者は１人で複数のロボットを担当する必要があり、教示装置とコントローラ間の通信接続を切り替えながら、教示対象を変更する。ここで、接続すべきコントローラ又はロボットを正しく選択するために、図４に示すように、有線通信４１のネットワーク上に接続された全てのコントローラとロボットの位置を、ＣＡＤデータ等を元に２次元又は３次元の図で作成し、ＬＣＤディスプレイ８上に表示する。作業者は、目前のロボットの周囲情報（ライン名、セル名、ロボット名、ロボット機種名、他のロボットと配置関係等）と配置図を見比べながら、操作対象となる接続すべきロボットを選択手段１５により選択する。 When teaching work is performed on an automobile assembly line or the like where multiple robots are introduced, it is necessary for one worker to be in charge of multiple robots, and to change the communication connection between the teaching device and the controller, change. Here, in order to correctly select the controller or robot to be connected, as shown in FIG. 4, the positions of all the controllers and robots connected on the network of the wired communication 41 are two-dimensionally based on CAD data or the like. Alternatively, a three-dimensional diagram is created and displayed on the LCD display 8. The operator selects the robot to be connected as the operation target while comparing the surrounding information (line name, cell name, robot name, robot model name, placement relationship with other robots, etc.) and the layout diagram of the current robot. 15 to select.

ここで、配置図上の選択手段１５に、作業者が持っている教示装置３１と接続可能（操作可能）であるか、既に接続中であるか、他の教示装置３２と接続済みで教示装置３１と接続不可（操作不可）であるかを表示する。 Here, the selection unit 15 on the layout diagram is connectable (operable) with the teaching device 31 held by the operator, is already connected, or is already connected to another teaching device 32 and is already connected to the teaching device. 31 is displayed whether connection is impossible (operation is impossible).

本発明によれば、複数台のロボットの中から希望するロボットを選択する際に、同一機種のロボットが複数有って機種名や番号等の情報だけでは選択に迷う場合でも、２次元又は３次元に表示された配置図と作業者の目前の環境（他のロボットとの配置関係等）を照らし合わせて視覚的に判断することで、直感的に短時間で選択することができる。 According to the present invention, when a desired robot is selected from a plurality of robots, even if there are a plurality of robots of the same model and the user is at a loss in selecting only information such as model names and numbers, the two-dimensional or three-dimensional robots are selected. It is possible to make an intuitive selection in a short time by making a visual judgment by comparing the layout displayed in the dimension with the environment in front of the operator (such as the layout relationship with other robots).

また、複数台のコントローラと教示装置間の接続状態を配置図上に表示することで、選択する情報を絞ることができ、より短時間で希望するロボットを選択することができる。
また、３次元表示について説明は省略するが、ロボットが上下に配置されたライン等では、２次元と３次元の表示を切り替えられるようにすることで、より作業者がロボットの配置を理解することが可能となる。 Further, by displaying the connection state between the plurality of controllers and the teaching device on the layout diagram, it is possible to narrow down the information to be selected, and it is possible to select the desired robot in a shorter time.
In addition, although explanation of the three-dimensional display is omitted, it is possible for the operator to understand the arrangement of the robot more by enabling the display to be switched between the two-dimensional display and the three-dimensional display in a line where the robot is arranged vertically. Is possible.

ロボットが複数台協調して動作する場合に、教示装置３のＬＣＤディスプレイ８上の配置図にコントローラやロボットの配置位置を表示するだけは、作業者がどのロボットが協調関係にあるかを理解できないという問題がある。このような問題に対処したのが本発明の第２実施例である。 When a plurality of robots operate in cooperation with each other, the operator cannot understand which robot is in a cooperative relationship only by displaying the arrangement positions of the controller and the robot on the arrangement drawing on the LCD display 8 of the teaching apparatus 3. There is a problem. The second embodiment of the present invention addresses such a problem.

図４に示す配置図上のロボット１０１の選択手段１５を選択することで、図５に示すロボット１０１に関する詳細情報を表示させる。これには、ＬＣＤディスプレイ８上にタッチパネルを設けて、ロボット１０１上で選択する手段を別に設けることで実際に接続を開始する前に詳細情報を表示させても良い。この詳細表示には、機種名やコントローラ名の他に、動作プログラム名や操作担当者名や協調ロボットの情報を記載する。 By selecting the selection means 15 of the robot 101 on the layout diagram shown in FIG. 4, detailed information regarding the robot 101 shown in FIG. 5 is displayed. For this purpose, a touch panel may be provided on the LCD display 8 and a means for selecting on the robot 101 may be provided separately to display detailed information before actual connection is started. In this detailed display, in addition to the model name and the controller name, the operation program name, the name of the person in charge of the operation, and information on the cooperative robot are described.

ここで、協調ロボットの部分を更に作業者が選択することで、図６中の実線で示すように、配置図上で選択したロボットと協調関係にあるロボットの配置を特別に表示する手段を設ける。 Here, when the operator further selects a part of the cooperative robot, means for specially displaying the arrangement of the robot in cooperation with the selected robot on the layout diagram is provided as shown by the solid line in FIG. .

本発明によれば、選択したロボットに関する詳細情報を表示させることで、作業者がより簡単にロボットを選択することが可能となり、協調相手の情報も直感的に認識することができる。 According to the present invention, by displaying detailed information regarding the selected robot, the operator can more easily select the robot, and the information on the cooperation partner can be intuitively recognized.

以上説明した実施例では、コントローラと教示装置間を有線通信接続する場合について述べた。ここでは、コントローラと教示装置間を無線通信接続するシステムと、無線接続特有の問題解決（接続可能範囲の提示）の方法について述べる。 In the embodiment described above, the case where the controller and the teaching device are connected by wired communication has been described. Here, a system for wireless communication connection between the controller and the teaching apparatus and a method for solving a problem specific to wireless connection (presenting a connectable range) will be described.

図７は、ロボットシステムの構成図である。本実施例においては、教示装置３とコントローラ２をネットワーク接続する有線通信４１の代わりに無線通信４２を使用する。コントローラ２にはそれぞれアンテナ４２１〜４２３を配置してコントローラ通信部２１１に接続される。 FIG. 7 is a configuration diagram of the robot system. In this embodiment, the wireless communication 42 is used instead of the wired communication 41 that connects the teaching device 3 and the controller 2 to the network. The controller 2 is provided with antennas 421 to 423 and connected to the controller communication unit 211.

図８は、教示装置の詳細図である。教示装置には、実施例１で述べたように、接続ケーブル４１１の代わりに、無線通信４２の送受信手段で教示装置通信部１０に接続されるアンテナ１３、コントローラ２から独立して電源を供給するためのバッテリ１１、電源の供給を開始／停止するための電源スイッチ１２が設けられている。 FIG. 8 is a detailed view of the teaching device. As described in the first embodiment, the teaching device is supplied with power independently from the antenna 13 and the controller 2 connected to the teaching device communication unit 10 by the transmission / reception means of the wireless communication 42 instead of the connection cable 411. A battery 11 for power supply and a power switch 12 for starting / stopping power supply are provided.

なお、図７では無線通信の形態を教示装置３とコントローラ２の個々の機器にアンテナを配置することでアドホックモードにしているが、コントローラ２側にアクセスポイントを設けて、アクセスポイントからコントローラ２１〜２３間を有線接続し、インフラストラクチャモードとしても何ら問題ない。 In FIG. 7, the wireless communication mode is set to the ad hoc mode by arranging antennas on the teaching device 3 and the individual devices of the controller 2, but an access point is provided on the controller 2 side, and the controller 21 to the controller 21 There is no problem even if the infrastructure mode is established by connecting the 23 lines.

このような無線通信接続するシステムの場合、無線通信の到達可能範囲には制限があるため、場合によっては作業者のいる位置からロボットを操作できないという問題が発生する。そのため、現在接続しているロボットが操作可能であるか、どの程度の範囲を作業者は移動できるのか、選択しようとしているロボットが無線通信で操作可能な範囲にあるのか等を認識する必要がある。 In such a wireless communication connection system, the reachable range of wireless communication is limited, so that there is a problem that the robot cannot be operated from the position where the worker is present. Therefore, it is necessary to recognize whether the currently connected robot is operable, how much range the worker can move, whether the robot to be selected is within the range that can be operated by wireless communication, etc. .

そこで、図８に示すように、教示装置３上に教示装置の位置を特定する教示装置位置測定部１６を設ける。具体的には複数個のレーザや電波を周辺に配置した屋内ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）と呼ばれる位置同定システムを用い、工場内における教示装置の位置を求め、それをＬＣＤディスプレイ８の配置図上に表示する。屋内ＧＰＳは同期した信号が複数個の周辺の受信装置に到達するまでの時間差で位置を特定するシステムである。なお、教示装置位置測定部１６は教示装置３上に搭載する必要は無く、例えば教示装置３が出す無線通信の電波を複数のアンテナで受け、その時間差で位置を特定しても良い。 Therefore, as shown in FIG. 8, a teaching device position measuring unit 16 for specifying the position of the teaching device is provided on the teaching device 3. Specifically, a position identification system called indoor GPS (Global Positioning System) in which a plurality of lasers and radio waves are arranged in the vicinity is used to determine the position of the teaching device in the factory, and this is displayed on the layout of the LCD display 8. indicate. Indoor GPS is a system that specifies a position based on a time difference until a synchronized signal reaches a plurality of surrounding receiving devices. The teaching device position measurement unit 16 does not need to be mounted on the teaching device 3. For example, the teaching device 3 may receive radio communication radio waves from the teaching device 3 with a plurality of antennas, and specify the position based on the time difference.

さらに、図９に示すように、無線通信の電波強度を測定する手段を設け、無線通信として有効に接続可能な範囲１８を特定した教示装置（すなわち作業者）位置と共に、ＬＣＤディスプレイ８の配置図上に表示する。このとき、特定のロボットを中心とした接続可能範囲を表示しても良い。 Further, as shown in FIG. 9, the layout of the LCD display 8 is provided together with a teaching device (that is, worker) position that provides means for measuring the radio wave intensity of the wireless communication and specifies the range 18 that can be effectively connected as the wireless communication. Display above. At this time, a connectable range centered on a specific robot may be displayed.

本発明によれば、無線通信接続する場合に、教示装置位置を特定して、無線通信接続可能な範囲と共に配置図上に表示することで、作業者は配置図上のロボットと教示装置位置の位置関係からより直感的に短時間にロボットを選択することが可能になる。また、無線通信で現在接続しているロボットが操作可能か、どの程度の範囲を作業者は移動できるのか、選択しようとしているロボットが無線通信で操作可能な範囲にあるのか等を直感的に認識できる。 According to the present invention, when a wireless communication connection is established, the teaching device position is specified and displayed on the layout drawing together with a wireless communication connectable range. The robot can be selected more intuitively in a short time from the positional relationship. Intuitively recognizes whether the currently connected robot can be operated via wireless communication, how much the operator can move, and whether the robot to be selected is within the range operable by wireless communication it can.

数百台のロボットが配置され、ラインも複数ある広大な工場の場合に、配置図上に一度に表示可能な情報は限られており、一枚の配置図上で見る位置を変えるだけでは、任意のロボットを選択する際に時間がかかるという問題がある。このような問題に対処したのが本発明の第４実施例である。 In the case of a vast factory with hundreds of robots and multiple lines, the information that can be displayed at a time on the layout drawing is limited. There is a problem that it takes time to select an arbitrary robot. The fourth embodiment of the present invention addresses such a problem.

本発明の第４実施例における教示装置上の画面表示を示している。図１０に示すように、始めにＬＣＤディスプレイ８上に工場全体の広域配置図を表示する。作業者は工場内での大よその位置やライン名やセル名などから、作業したいロボットのセル名を選択手段１５により選択する。具体的には、例えばタッチパネル上のセル名を押すことで、そのセルを選択する。その結果、図４に示すような、より詳細な配置図に表示を切り替える。 The screen display on the teaching apparatus in 4th Example of this invention is shown. As shown in FIG. 10, first, a wide area layout diagram of the entire factory is displayed on the LCD display 8. The operator selects the cell name of the robot desired to work from the approximate position in the factory, the line name, the cell name, and the like by the selection means 15. Specifically, for example, a cell is selected by pressing a cell name on the touch panel. As a result, the display is switched to a more detailed layout diagram as shown in FIG.

ライン数やセル数が多い場合には、図１１に示すように、表示する段階をより詳細に階層構造にする。詳細表示から広域表示に画面表示を切り替える場合には、タッチパネル上に広域表示ボタンを設けても良い。 When the number of lines and the number of cells is large, as shown in FIG. When the screen display is switched from the detailed display to the wide area display, a wide area display button may be provided on the touch panel.

本発明によれば、作業者がより少ない情報から選択する段階を踏むことでで、特定のロボットを簡単に選択することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily select a specific robot by taking the step of selecting from less information by the operator.

本発明は、溶接・塗装・組立等を用途とする産業用機器のネットワーク接続された操作装置において、産業用機器の配置図を操作装置上に表示することで、作業者が複数の産業用機器と複数の操作装置の中から視覚的に特定機器を選択して接続することが可能となる。 According to the present invention, in an operation device connected to a network of industrial equipment used for welding, painting, assembly, etc., an operator can display a layout diagram of the industrial equipment on the operation device, so that an operator can use a plurality of industrial equipment. It is possible to visually select and connect a specific device from the plurality of operation devices.

なお、ロボットに限らず、工作機械等の任意の自動機械に適用が可能である。 Note that the present invention can be applied not only to a robot but also to any automatic machine such as a machine tool.

本発明の第１実施例におけるロボットシステムの構成図The block diagram of the robot system in 1st Example of this invention 本発明の第１実施例における教示装置の詳細図Detailed view of teaching apparatus in the first embodiment of the present invention 本発明の第１実施例におけるコントローラの詳細図Detailed view of the controller in the first embodiment of the present invention 本発明の第１実施例における教示装置上の画面表示Screen display on teaching device in first embodiment of the present invention 本発明の第２実施例における教示装置上の画面表示Screen display on teaching device in second embodiment of the present invention 本発明の第２実施例における教示装置上の画面表示Screen display on teaching device in second embodiment of the present invention 本発明の第３実施例におけるロボットシステムの構成図The block diagram of the robot system in 3rd Example of this invention 本発明の第３実施例における教示装置の詳細図Detailed view of teaching apparatus in the third embodiment of the present invention 本発明の第３実施例における教示装置上の画面表示Screen display on teaching device in third embodiment of the present invention 本発明の第４実施例における教示装置上の画面表示Screen display on teaching device in the fourth embodiment of the present invention 本発明の第４実施例における画面表示の階層構造Hierarchical structure of screen display in the fourth embodiment of the present invention 従来のロボットシステムの構成図Configuration diagram of a conventional robot system 従来の教示装置の詳細図Detailed view of conventional teaching device

Explanation of symbols

１ロボット（自動機械）
１０１〜１０３ロボット１〜３
２コントローラ
２１〜２３コントローラ１〜３
３教示装置
３１、３２教示装置１〜２
４ネットワーク接続
４１有線通信
４１１接続ケーブル
４２無線通信
４２１〜４２３アンテナ
５筐体
６ハンド部
７キーボード
８ＬＣＤディスプレイ（表示部）
９非常停止スイッチ
１０教示装置通信部
１１バッテリ
１２電源スイッチ
１３アンテナ
１４表示制御手段
１５選択手段
１６教示装置位置特定部
１７教示装置位置
１８接続可能範囲
２１１コントローラ通信部
２１２駆動部
２０１ロボット（自動機械）
２０２制御部
２０３教示装置
２０４ケーブル
２０５筐体
２０６ハンド部
２０７キーボード
２０８ＬＣＤディスプレイ
２０９非常停止スイッチ 1 Robot (automatic machine)
101-103 Robots 1-3
2 Controllers 21-23 Controllers 1-3
3 Teaching devices 31, 32 Teaching devices 1-2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Network connection 41 Wired communication 411 Connection cable 42 Wireless communication 421-423 Antenna 5 Case 6 Hand part 7 Keyboard 8 LCD display (display part)
9 Emergency Stop Switch 10 Teaching Device Communication Unit 11 Battery 12 Power Switch 13 Antenna 14 Display Control Unit 15 Selection Unit 16 Teaching Device Position Identification Unit 17 Teaching Device Position 18 Connectable Range 211 Controller Communication Unit 212 Drive Unit 201 Robot (Automatic Machine)
202 Control Unit 203 Teaching Device 204 Cable 205 Case 206 Hand Unit 207 Keyboard 208 LCD Display 209 Emergency Stop Switch

Claims

In an automatic machine system comprising a plurality of automatic machines including one or more drive mechanisms, a controller for driving and controlling the automatic machines, and a teaching device for operating the automatic machines,
The teaching device includes a communication unit that communicates with the controller via a network;
A display unit for displaying a layout diagram of the plurality of automatic machines;
Selecting means for selecting an automatic machine to be connected ,
An automatic machine system that displays a predetermined display indicating that an operable automatic machine is operable on the layout drawing .

The controller includes a communication unit that communicates with the teaching device;
The automatic machine system according to claim 1, further comprising: a drive unit that drives the automatic machine based on a command signal received from the teaching device by the communication unit.

The automatic machine system according to claim 1, wherein the layout diagram is displayed in two dimensions or three dimensions.

4. The automatic machine system according to claim 1 , wherein information on an automatic machine to be operated is displayed on the layout drawing .

5. The automatic machine system according to claim 4 , wherein the information includes a line name, a cell name, a model name of the automatic machine, or a controller name where the automatic machine is installed .

The automatic machine system according to any one of claims 1 to 5 , wherein a predetermined display indicating that the automatic machine performs a cooperative operation is displayed on the layout diagram .

A position detecting means for detecting the position of the teaching device;
The automatic machine system according to claim 1 , wherein a position of the teaching device is displayed on the layout drawing .

8. The automatic machine system according to claim 7 , wherein the position detecting means is an indoor GPS .

The network is a wireless communication network;
The automatic machine system according to claim 1 , wherein an operable range of the teaching device is displayed on the layout drawing .

3. The automatic arrangement according to claim 1, wherein the layout map has a hierarchical structure, and a detailed layout map of the selected part is displayed by selecting a specific part on the wide layout map. Mechanical system.

The automatic machine system according to claim 1 , wherein the automatic machine is a robot .

The automatic machine system according to claim 1, wherein the automatic machine is a machine tool .

An automatic machine system comprising: a plurality of automatic machines including one or more drive mechanisms; a controller that drives and controls the automatic machine; and a teaching device that is wirelessly connected to the controller and operates the automatic machine.
A plurality of controllers connected to the network and a layout diagram of the automatic machine are displayed on the screen of the teaching device;
About the automatic machine which can be operated, a predetermined display indicating that it can be operated on the layout drawing is performed,
When an automatic machine on the layout is selected, the controller of the selected automatic machine communicates with the teaching device;
A method for controlling an automatic machine system , wherein the automatic machine is driven based on a command signal from the teaching device .