CN103963056A - 机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器人系统,使将来自外部仪器的信号传输至机器人控制部的信号线的数量减少,使机器人系统整体小型化。具体而言,机器人系统具备:端子部,可连接输出多个信号的外部仪器;机器人控制部,对机器人的动作进行控制;及双重信号线,通过2个系统将从外部仪器输入到端子部的多个信号分别传输至机器人控制部。双重信号线具备:第1系统,通过单独的信号线分别传输多个信号;及第2系统,通过信号线集中传输多个信号。
Description
技术领域
所公开的实施方式涉及一种机器人系统。
背景技术
以往,公开有如下机器人系统(例如参照专利文献1),例如在对紧急停止开关等外部仪器进行操作而从外部仪器输入信号时,想通过使机器人停止动作等而确保机器人周边的安全。
上述的机器人系统构成为,通过对连接外部仪器与控制机器人动作的机器人控制部的信号线进行双重化,从而即使在一方信号线上产生断线等问题时,也能够确实地将来自外部仪器的信号输入到机器人控制部。而且,作为上述的信号线已广知通过1根专用的信号线传输1种信号的所谓的硬接线。
专利文献1:日本国专利第4196757号公报
但是,近几年来,存在外部仪器的种类或从外部仪器输入的信号的数量增加的倾向。因而,在上述的双重信号线中,在2个系统都以通过硬接线布线的方式构成的情况下,例如当来自外部仪器的信号的数量增加1个时,信号线增加2根。如此,当信号线的数量增加时,集中信号线的连接器(connector)或端子部也随着变大而用于布线所需的空间增大,其结果机器人系统整体有可能趋于大型化。
发明内容
实施方式的一个形态是鉴于上述内容而进行的,其目的在于提供一种机器人系统,能够使将来自外部仪器的信号传输至机器人控制部的信号线的数量减少,能够使系统整体小型化。
实施方式的一个形态所涉及的机器人系统具备端子部、机器人控制部、双重信号线。端子部具有可连接输出多个信号的外部仪器的连接端子。机器人控制部根据来自所述外部仪器的信号对机器人的动作进行控制。双重信号线连接所述端子部与所述机器人控制部,通过2个系统将从所述外部仪器输入到所述端子部的多个信号分别传输至所述机器人控制部。另外,所述双重信号线具备:第1系统,通过单独的信号线分别传输多个信号;及第2系统,通过信号线集中传输多个信号。
根据实施方式的一个形态,能够使将来自外部仪器的信号传输至机器人控制部的信号线的数量减少,能够使机器人系统整体小型化。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的机器人系统的模式整体图。
图2是表示图1所示的控制盘的构成的框图。
图3是表示图1所示的机器人系统的构成的框图。
图4是表示图2等所示的由机器人控制部执行的处理顺序的流程图。
图5是表示第2实施方式所涉及的机器人系统的构成的框图。
图6是表示在图5所示的机器人系统中的端子部彼此等的连接的示意图。
符号说明
1、1a-机器人系统;2、102-机器人;3、103-外围装置;4-控制盘;5、105-外部仪器;10、110-端子部;10a、110a-连接端子;11-机器人控制部;12、112-机器人监视部;20、21、22、120、121、122-信号线;W-工件。
具体实施方式
以下,参照附图对本申请所公开的机器人系统的实施方式进行详细说明。而且,本发明不局限于以下所示的实施方式。
第1实施方式
图1是表示第1实施方式所涉及的机器人系统的模式整体图。如图1所示,本实施方式所涉及的机器人系统1具备机器人2、机器人2的外围装置3、控制盘4、紧急停止开关5a、安全栏开关5b、安全可编程控制器(PLC(Programmable Logic Controller))5c等外部仪器5。
机器人2是例如工业用机器人,具体而言例如具有多个关节轴的多关节型机器人。机器人2具备:多个臂2a;手2b,安装在臂2a的顶端;及多个机器人用马达(未图示),驱动各关节或手2b等。机器人2通过机器人用马达的旋转驱动来对臂2a或手2b的姿势进行控制,例如通过手2b来进行把工件W把持或搬运等的规定的作业。
另外,虽然在图1中省略图示,但是在各机器人用马达上安装有编码器2c(在图3中将各编码器集中起来模式地进行表示)。编码器2c将表示机器人用马达的旋转量或旋转角度的信号(以下称为“机器人编码器信号”)输出到控制盘4。
而且,机器人2不局限于上述的多关节型机器人,也可以是其它种类的机器人,例如直角坐标机器人或并联连杆机器人等。另外,虽然机器人2作为末端执行器而具备手2b,但是如果能够对工件W执行规定的作业,则也可以是其他的末端执行器,例如也可以构成为具备吸附保持工件W的吸附部。另外,也可以替代手2b而安装弧焊用焊炬或点焊用枪,对工件W进行焊接。
外围装置3具备例如设置于机器人2周边的转台(turn table)。外围装置3具备:放置工件W的台子3a;及连接于台子3a的外围装置用马达(未图示),通过外围装置用马达的旋转驱动使台子3a旋转,工件W的朝向变成机器人2容易进行规定作业的朝向。而且,虽然外围装置用马达及上述的机器人用马达具体而言是伺服马达,但是并不局限于此,例如也可以是液压马达等其他的马达。
另外,虽然在图1中省略图示,但是在外围装置用马达上也安装编码器3b(示于图3)。编码器3b将表示外围装置用马达的旋转量或旋转角度的信号(以下称为“外围装置编码器信号”)输出到控制盘4。
而且,在本实施方式中虽然将外围装置3作为转台,但是并不局限于此,例如也可以是搭载机器人2在水平方向上移动的运动装置或搬运工件W的搬运装置(例如传送带)等其他的装置。
图2是表示控制盘4的构成的框图。如图2所示,控制盘4具备:端子部10;机器人控制部11;机器人监视部12;及框体13,收纳这些端子部10、机器人控制部11、机器人监视部12等。
端子部10具备端子板,端子板具有可连接外部仪器5的多个连接端子10a1、10a2…。在多个连接端子10a1、10a2当中,用符号10a1表示的连接端子是输入来自外部仪器5的信号的输入端子,用符号10a2表示的连接端子是向外部仪器5输出信号的输出端子。另外,由于如后述地对连接外部仪器5与端子部10的信号线进行了双重化,因此端子部10构成为分别设置2个输入(或输出)相同信号的连接端子10a1、10a2。
机器人控制部11一边读取机器人编码器信号或外围装置编码器信号一边对机器人用马达、外围装置用马达的旋转驱动进行控制,从而使机器人2、外围装置3进行动作,进行规定的作业。但是,在本实施方式中省略对机器人控制部11的这样的功能的说明。机器人控制部11还根据从外部仪器5通过端子部10输入的信号等而对机器人2或外围装置3的动作进行控制。另外,机器人监视部12对机器人2或外围装置3的运转状态进行监视。而且,在后面对这些端子部10、机器人控制部11、机器人监视部12进行详细说明。
上述的端子部10、机器人控制部11、机器人监视部12例如由电路基板等构成,通过信号线连接各电路基板之间。具体而言,通过信号线可通信自如地连接外部仪器5与端子部10之间、端子部10与机器人控制部11之间、机器人控制部11与机器人监视部12之间。另外,在上述的信号线当中的外部仪器5与端子部10之间、端子部10与机器人控制部11之间的信号线分别被双重化,构成为通过2个系统确实地传输信号。而且,在本说明书中,将被双重化的信号线也称为“双重信号线”。
但是,作为上述的信号线,周知通过1根专用的信号线传输1种信号的所谓的硬接线。可是,在上述的双重信号线中,例如在2个系统都以通过硬接线布线的方式构成的情况下,当来自外部仪器的信号的数量增加1个时,信号线增加2根。如此,当来自外部仪器的信号的数量增加时,信号线的数量也增加,集中信号线的连接器或端子部也随着变大,从而用于布线所需的空间增大,其结果机器人系统整体有可能趋于大型化。
于是,在第1实施方式所涉及的机器人系统1中,连接端子部10与机器人控制部11的双重信号线20具备:第1系统20a,通过单独的信号线分别传输多个信号;及第2系统20b,通过信号线集中传输多个信号。由此,在双重信号线20的2个系统20a、20b当中,可减少一方系统,具体而言构成第2系统20b的信号线的数量,能够使机器人系统1整体小型化。
而且,在本说明书中,将在图2等中所示的2个系统20a、20b统称为“信号线20”或“双重信号线20”而进行表示。另外,关于其他的信号线也同样。
继续对图2进行说明,框体13具有:端子部10;机器人控制部11;及内部空间14,可收纳机器人监视部12等。在框体13的内部,形成在图2中用虚线表示的隔壁13a,内部空间14被隔壁13a分割成多个(例如2个)区域,具体而言分割成第1区域14a与第2区域14b。
第1区域14a如下,例如作业者可从外部简单地进入,而且是容易地进行将外部仪器5连接于控制盘4的作业的场所,例如设置在框体13的侧面下部或底部。在第1区域14a配置端子部10。由此,作业者能够简单地进入端子部10,能够容易地进行将外部仪器5连接于端子部10的作业。
另一方面,第2区域14b被做成例如作业者难以进入的场所,例如在框体13中隔壁13a未被拆卸时,成为不能进入的场所。在第2区域14b中配置机器人控制部11或机器人监视部12。由于在机器人控制部11或机器人监视部12如后面所述地搭载中央处理器(CPU(Central Processing Unit))等精密仪器,因此通过将机器人控制部11等配置在第2区域14b,从而能够在与作业者的接触等中保护上述的精密仪器。
而且,也可以将第1区域14a设置在框体13的背面部。另外,内部空间14既可以呈大致分离为第1区域14a与第2区域14b的状态,也可以不一定被隔壁13a完全分离。
返回到对图1的说明,紧急停止开关5a是通过信号线21(在图中表示为符号21a、21b)连接于端子部10的连接端子10a1具体而言是输入端子的。紧急停止开关5a例如设置于机器人2的操作装置(未图示)等,在被作业者按压时,向端子部10输出表示机器人2的停止指令的信号(以下称为“机器人停止信号”)或表示外围装置3的停止指令的信号(以下称为“外围装置停止信号”)。
安全栏开关5b是通过信号线21连接于端子部10的连接端子10a1具体而言是输入端子的。而且,连接紧急停止开关5a的输入端子、连接安全栏开关5b的输入端子及连接后述的安全PLC5c的输入端子是分别不同的输入端子,信号线21也分别不同。
安全栏开关5b如下,例如在机器人2的周围设置安全栏(未图示),以便在机器人2的作业中人不会进入,假设在有人侵入安全栏中的情况下,检测该侵入而向端子部10输出机器人停止信号或外围装置停止信号。
安全PLC5c是通过信号线21连接于端子部10的连接端子10a1、10a2具体而言是输入端子及输出端子的。安全PLC5c如下,如后所述,输入从输出端子输出的机器人2的空间位置信息或外围装置3的空间位置信息,根据输入的各信号对机器人2或外围装置3的状态(例如机器人2的空间位置)进行检测。而且安全PLC5c将检测的机器人2或外围装置3的状态通过显示在显示部(未图示)等而通知给作业者。
另外,安全PLC5c如下,由作业者设定机器人2或外围装置3的规定动作范围及规定速度,将表示设定的规定动作范围及规定速度的信号输出到端子部10的输入端子。
这样,在控制盘4的端子部10连接多个外部仪器5,多个信号从外部仪器5输入到端子部10,或者从端子部10输入到外部仪器5。而且,在本实施方式中,虽然构成为作为外部仪器5而具备紧急停止开关5a或安全栏开关5b等,但是这些是例示的,并不局限于此。即,外部仪器5例如也可以是在有人侵入机器人2的周边区域时输出机器人停止信号或外围装置停止信号的光幕或安全垫开关(mat switch)等。
在参照图3的同时对上述的机器人系统1的构成进行详细说明。图3是图1所示的机器人系统1的框图。而且,在图3中,为了使图简单化,将连接端子10a1、10a2集中在1个框上并表示为“连接端子10a”,另外将紧急停止开关5a或安全栏开关5b等也集中在1个框上并表示为“外部仪器5”。
如图3所示,在机器人系统1中,通过前述的信号线21连接外部仪器5与控制盘4的端子部10。另外,通过前述的信号线20连接控制盘4的端子部10与机器人控制部11,通过信号线22连接机器人控制部11与机器人监视部12。虽然各信号线20、21都被双重化,但是各信号线20、21的构成互不相同。
以下具体地进行说明,控制盘4的端子部10具备连接端子10a、连接器10b、用于特定用途的集成电路(以下称为“ASIC(Application Specific Integrated Circuit)”)10c。另外,机器人控制部11具备:连接器11a;端子部10用的ASIC11b;多个(具体而言是2个)CPU11c、11d;共有随机存取存储器(RAM(Random Access Memory))11e;及机器人监视部12用的ASIC11f。另外,机器人监视部12具备:ASIC12a;CPU12b、12c;及共有RAM12d。而且,在图3中,虽然机器人监视部12构成为设置2个CPU并被双重化且相互监视是否发生了异常,但是例如也可以简化构成而只用1个CPU。
信号线21通过2个系统21a、21b将来自外部仪器5的机器人停止信号等传输至端子部10,同时从端子部10向外部仪器5传输由机器人编码器信号所生成的机器人2及外围装置3的空间位置信息等。例如都通过硬接线对该2个系统21a、21b进行布线。即,通过在外部仪器5与端子部10之间传输的信号数量相同数量的信号线来分别对系统21a及系统21b进行布线。
这样,关于信号线21,由于都通过硬接线对2个系统21a、21b进行布线,因此能够使其变得难以受到干扰等的影响。另外,通过对信号线21进行双重化,从而即使在2个系统21a、21b的一方上发生断线等问题的情况下,也能够确实地从外部仪器5将信号传输至端子部10以及从端子部10将信号传输至外部仪器5。
在从外部仪器5输入到端子部10的连接端子10a的多个信号当中,通过一方系统21a而输入的信号被输出到连接器10b,通过另一方系统21b输入的信号被输出到ASIC10c。
如上所述,连接端子部10与机器人控制部11的双重信号线20例如通过2个系统将从外部仪器5输入到端子部10的多个信号分别传输至机器人控制部11。详细而言,双重信号线20具备:第1系统20a,通过单独的信号线分别传输多个信号;及第2系统20b,通过信号线集中传输多个信号。在本实施方式中,连接端子部10的连接器10b与机器人控制部11的连接器11a的信号线20为第1系统20a,连接端子部10的ASIC10c与机器人控制部11的ASIC11b的信号线20为第2系统20b。
具体而言,例如通过与在端子部10与机器人控制部11之间传输的信号的数量相同数量的硬接线对第1系统20a进行布线。由此,能够使第1系统20a难以受到干扰等的影响。
另一方面,例如通过1根串行通信线对第2系统20b进行布线。详细而言,ASIC10c及ASIC11b具有将多个信号作为数据而集中并连续输出的功能,通过利用串行通信线彼此连接这样的ASIC,从而确立串行通信。
而且,如后所述,通过利用CPU11c、11d将从各系统20a、20b传输的信号彼此比较而判定在第1、第2系统20a、20b中是否正确地传输了信号。在第1系统20a中,通过单独且专用的信号线来分别传输多个信号。该信号是与外部仪器的输入/输出(I/O)信号。另外,在第2系统20b中通过串行通信传输与第1系统20a对应的信号。由于通过CPU11c、11d对两系统的信号进行比较,因此在第2系统20b的串行通信中,例如不使用可检测数据损坏等的安全协议(例如循环冗余检查(CRC(Cyclic Redundancy Check))或分组时间戳等),只收发从外部仪器5传输至端子部10的信号或从端子部10传输至外部仪器5的信号。
如上所述,在本实施方式所涉及的机器人系统1中,在双重信号线20的2个系统当中通过串行通信线对第2系统20b进行布线。由此,由于与对2个系统都通过硬接线进行布线的情况相比能够减少信号线的根数,另外也可以使端子部10及控制盘内的布线空间小型化,因此其结果能够使机器人系统1整体小型化。
另外,双重信号线20布设在控制盘4的内部。因而,能够使控制盘4内部节省布线化,例如能够提高在维护控制盘4时的作业性。
而且,由于双重信号线20的根数减少,因此在控制盘4的内部空间内的双重信号线20的所占空间减少,其结果能够提高控制盘4内的通气性或散热效率。
继续对图3进行说明,将如上所述地输入到连接器11a的信号向CPU11c输出,另一方面,将输入到ASIC11b的信号向CPU11d输出。
CPU11c、11d通过共有RAM11e相互进行状态监视,判定信号是否从端子部10正确地传输至机器人控制部11。具体而言各CPU11c、11d相互将输入的多个信号彼此进行比较,从而判定是否一致。
这样,将发挥判定信号是否从端子部10正确地传输至机器人控制部11的判定部的功能的CPU11c、11d只设置在机器人控制部11,在端子部10并不具备具有如上所述的功能的装置例如CPU。
之所以这样,是因为虽然例如在连接外部仪器5时振动或過度的力容易作用于端子部10,但是当在这样的端子部10搭载CPU等精密仪器时,有可能受振动等的影响而使CPU等发生故障。于是,在本实施方式所涉及的机器人系统1中,由于如上所述地构成,因此CPU等精密仪器不会因伴随外部仪器5的连接作业的振动等而发生故障,能够提高机器人系统1的可靠性。另外,由于端子部10不具备CPU等精密仪器,因此在成本上也有利。
由于在CPU11c、11d相互判定输入的多个信号彼此不一致时,例如有可能在双重信号线20的一方上发生断线等问题,因此向供给电源控制部30输出切断对机器人2及外围装置3的供给电源的信号(以下称为“电源切断信号”)。供给电源控制部30例如具备接触器,当输入上述的电源切断信号时,切断对机器人2及外围装置3的供给电源而使机器人2及外围装置3停止动作。这样,通过切断对机器人2等的供给电源,从而能够确实地使机器人2等停止动作。
另外,在被输入的多个信号中包含机器人停止信号或外围装置停止信号时,机器人控制部11的CPU11c、11d向供给电源控制部30输出电源切断信号,使机器人2及外围装置3停止动作。而且,CPU11c、11d的动作是例示的,并不局限于上述内容,例如也可以在被输入的多个信号中包含机器人停止信号时,仅使机器人2停止动作,在包含外围装置停止信号时,仅使外围装置3停止动作。
机器人控制部11的ASIC11f通过信号线22与机器人监视部12的ASIC12a连接。例如通过1根串行通信线对信号线22进行布线。详细而言,ASIC11f及ASIC12a具有将多个信号作为数据而集中并连续输出的功能,通过利用串行通信线彼此连接这样的ASIC,从而确立串行通信。
在ASIC11f与ASIC12a之间的串行通信中,由于机器人控制部11与机器人监视部12都具备CPU,因此可进行使用安全协议的数据收发。
即,由于数据的发送侧与接收侧的双方具备可对收发的数据进行分析的CPU,因此例如可使用循环冗余检查(CRC)或分组时间戳等安全协议。这样,通过利用安全协议,从而能够使信号线22成为1根串行通信线,同时CPU11c、11d或CPU12b能够判定是否正确地传输了信号,换言之,能够容易地判定是否发生了信号异常。
另外,在本实施方式所涉及的机器人系统1中,由于通过1根串行通信线对信号线22进行布线,因此与通过硬接线对信号线22进行布线的情况相比能够减少信号线的根数,能够进一步使机器人系统1整体小型化。而且,在上述内容中,虽然信号线22的串行通信线及信号线20的第2系统20b的串行通信线的根数都是1根,但是根数不局限于此,也可以是2根以上。
对通过信号线22传输的信号进行说明,例如从外部仪器5的安全PLC5c通过信号线21、端子部10、信号线20、机器人控制部11、信号线22向机器人监视部12输入表示规定动作范围及规定速度的信号。另外,从编码器2c、3b向机器人监视部12输入机器人编码器信号或外围装置编码器信号。
而且,机器人监视部12对机器人2或外围装置3的运转状态进行监视。具体而言,机器人监视部12的CPU12b根据被输入的各编码器信号对机器人2或外围装置3的运转状态进行检测。在检测的运转状态脱离上述的规定动作范围或规定速度时,CPU12b通过信号线22向机器人控制部11输出机器人停止信号或外围装置停止信号。而且,机器人控制部11与上述同样地根据机器人停止信号等的输入而使机器人2等停止动作。
另外,机器人监视部12通过信号线22、机器人控制部11、信号线20、端子部10、信号线21向安全PLC5c输出从被输入的机器人编码器信号或外围装置编码器信号算出的空间位置信息。
在此,对空间位置信息进行说明。由于已知连结机器人2的各关节的各臂2a的长度或形状,因此如果知道机器人编码器信号,则能够通过正运动学求出机器人2的各臂2a或顶端的手2b的位置。另外,关于外围装置3,如果已知台子3a等可动部的形状,则同样地能够通过正运动学求出工件W的位置等。
另一方面,将机器人2或外围装置3的动作区域空间假设以长方体进行等分,将号码等指标(index)分配给各长方体,以便可识别各长方体。通过如此构成,能够从机器人编码器信号算出各臂2a或手2b现在存在于哪个长方体内。同样,能够从外围装置编码器信号算出工件W等现在存在于哪个长方体内。
在本实施方式中将该各臂2a或手2b存在于哪个长方体内的信息称为机器人2的空间位置信息。另外,关于外围装置3,也将可动部或工件W存在于哪个长方体内的信息称为外围装置3的空间位置信息。
而且,也可以对各长方体附加“存在机器人2或外围装置3以外的装置类”的信息或“离作业者来往的场所的距离近”的信息。通过如此构成,在安全PLC5c中对空间位置信息与附加于长方体的信息进行对照,根据需要能够降低机器人2、外围装置3的动作速度或者能够进行暂时停止动作的程序处理。
这样,被双重化的各信号线20、21构成为将信号双向传输。例如双重信号线20构成为,将从外部仪器5输入到端子部10的输入端子的信号(例如机器人停止信号等)传输至机器人控制部11,另一方面,将来自机器人控制部11的信号(由机器人编码器信号等所生成的机器人2及外围装置3的空间位置信息等)传输至端子部10的输出端子。由此,例如不仅能够将双重信号线20利用在将来自外部仪器5的信号传输至机器人控制部11的传输中,而且也能够利用在从机器人控制部11向外部仪器5的信号传输中。
图4是表示由上述的机器人控制部11执行的处理顺序的流程图。如图4所示,机器人控制部11判定通过信号线21、端子部10、信号线20是否正确地传输了外部仪器5的信号。具体而言,机器人控制部11对从外部仪器5通过双重信号线20的第1系统20a而输入的信号与从外部仪器5通过第2系统20b而输入的信号进行比较,判定是否一致(步骤S10)。
在来自2个系统20a、20b的信号不一致时(步骤S10、否),由于例如有可能发生双重信号线20断线等问题,因此将电源切断信号输入到供给电源控制部30,通过切断对机器人2等的供给电源而使机器人2等停止动作(步骤S11)。
另一方面,在来自2个系统20a、20b的信号一致时(步骤S10、是),接着判定从外部仪器5是否输入了机器人停止信号或外围装置停止信号(步骤S12)。
在机器人停止信号等已被输入时(步骤S12、是),如前所述,通过输出电源切断信号而使机器人2及外围装置3停止动作(步骤S11)。另一方面,在机器人停止信号等未被输入时(步骤S12、否),接着判定在从机器人监视部12输入的信号中是否存在数据破坏等异常(步骤S13)。
在来自机器人监视部12的信号中不存在异常时(步骤S13、否),接着判定从机器人监视部12是否输入了机器人停止信号或外围装置停止信号(步骤S14)。
在从机器人监视部12已输入机器人停止信号等时(步骤S14、是),或者在来自机器人监视部12的信号中存在异常时(步骤S13、是),如前所述,通过输出电源切断信号而使机器人2及外围装置3停止动作(步骤S11)。另一方面,在从机器人监视部12未输入机器人停止信号等时(步骤S14、否),返回到步骤S10。
如上所述,在第1实施方式所涉及的机器人系统1中,双重信号线20具备:第1系统20a,通过单独的信号线分别传输多个信号;及第2系统20b,通过信号线集中传输多个信号。由此,在双重信号线20的2个系统20a、20b当中,可减少构成一方系统(第2系统20b)的信号线的数量,能够使机器人系统1整体小型化。
第2实施方式
图5是表示第2实施方式所涉及的机器人系统1a的与图3同样的框图,图6是表示在图5所示的机器人系统1a中的端子部彼此等的连接的示意图。如图5所示,在第2实施方式所涉及的机器人系统1a中,具备多个机器人,具体而言具备第1机器人2与第2机器人102这2台机器人。
另外,由于外围装置、外部仪器、端子部、机器人监视部及供给电源控制部的个数分别对应于机器人的台数,因此在机器人系统1a中构成为分别具备多个,具体而言具备2个。而且,在图5、6中被符号A1的虚线所围住的部分是对应于第1机器人2的端子部等,被符号A2的虚线所围住的部分是对应于第2机器人102的端子部等。
从图5可知,由于第1机器人2、对应于第1机器人2的第1外围装置3、第1外部仪器5、第1端子部10、机器人控制部11、第1机器人监视部12及第1供给电源控制部30的各要素的构成与第1实施方式的各要素的构成大致相同,因此标注相同的符号且省略说明。
另外,第2机器人102、对应于第2机器人102的第2外围装置103、第2外部仪器105、第2端子部110、第2机器人监视部112及第2供给电源控制部130的各要素的构成也与第1实施方式的各要素的构成大致相同。因而,在图5中,关于第2机器人102等各要素,标注在第1实施方式中的各要素的符号上加算100的符号并省略说明。而且,由于机器人控制部11能够控制多个机器人2、102或外围装置3、103的动作,因此即使在本实施方式所涉及的机器人系统1a中,1个也就足够。
而且,在图3等中,用多个细线表示了通过硬接线布设的信号线(例如双重信号线20的第1系统20a等),但是在图5、6中,为了避免图变得复杂化,用1根粗线进行表示。另外,在图6中,为了简化图示,省略了第1、第2机器人2、102与第1、第2外围装置3、103与第1、第2供给电源控制部30、130的图示。
当根据上述内容对第2实施方式所涉及的机器人系统1a进行说明时,如图5、6所示,通过双重信号线120(在图中示为符号120a、120b)串联连接第1端子部10与第2端子部110。由此,即使端子部为多个时,也能够简单地彼此连接多个端子部10、110。
双重信号线120具备:第1系统120a,通过单独的信号线将从一方端子部(例如第2端子部110)输入的多个信号分别传输至另一方端子部(例如第1端子部10);及第2系统120b,通过信号线将输入到一方端子部的信号集中传输至另一方端子部。
详细而言,连接第2端子部110的连接器110b与第1端子部10的连接器10b的信号线120为第1系统120a,通过硬接线进行布线。
另外,连接第2端子部110的ASIC110c与第1端子部10的ASIC10c的信号线120为第2系统120b,通过串行通信线进行布线。而且,虽然在图中进行了省略,但是例如通过安装终端电阻等而对该串行通信线进行适当的终端处理。
由此,来自第2外部仪器105的信号通过信号线121(在图中表示为符号121a、121b)、第2端子部110、信号线120、第1端子部10、信号线20输入到机器人控制部11。而且,由于将在信号线20、120的2个系统当中的一方,具体而言将第2系统20b、120b作为串行通信(数据通信),因此机器人控制部11可以容易地判别被输入的信号是来自第1外部仪器5的信号还是来自第2外部仪器105的信号。
如上所述,在本实施方式所涉及的机器人系统1a中,在双重信号线120的2个系统当中通过硬接线对第1系统120a进行布线,通过串行通信线对第2系统120b进行布线。由此,由于与对2个系统都通过硬接线进行布线的情况相比能够减少信号线的根数,另外也可以使端子部10、110小型化,因此其结果能够使机器人系统1a整体小型化。
另外,通过信号线122串联连接第1机器人监视部12与第2机器人监视部112。例如通过1根串行通信线对信号线122进行布线。由此,来自第2机器人监视部112的信号通过信号线122、第1机器人监视部12、信号线22而输入到机器人控制部11。而且,虽然在图中进行了省略,但是在串行通信线时,例如通过安装终端电阻等而进行适当的终端处理。
而且,关于信号线22、122,由于也将其作为串行通信(数据通信),因此机器人控制部11可以容易地判别被输入的信号是来自第1机器人监视部12的信号还是来自第2机器人监视部112的信号。
这样,在机器人系统1a中,由于通过1根串行通信线对信号线122进行布线,因此与通过硬接线对信号线122进行布线的情况相比能够减少信号线的根数,能够使机器人系统1a整体进一步小型化。
接下来对机器人控制部11的动作进行说明。由于机器人控制部11的动作基本上与第1实施方式相同,因此在参照图4的同时进行说明。机器人控制部11对从第1、第2外部仪器5、105通过信号线20的2个系统20a、20b输入的信号彼此进行比较,判定是否一致(步骤S10)。
在来自2个系统20a、20b的信号不一致时(步骤S10、否),将电源切断信号输入到第1、第2供给电源控制部30、130,从而使第1、第2机器人2、102及第1、第2外围装置3、103停止全部动作(步骤S11)。
另一方面,在来自2个系统20a、20b的信号一致时(步骤S10、是),接着判定从第1、第2外部仪器5,105当中的至少一方是否输入了机器人停止信号或外围装置停止信号(步骤S12)。
在从第1、第2外部仪器5,105当中的至少一方已输入机器人停止信号等时(步骤S12、是),通过输出电源切断信号而使第1、第2机器人2、102等停止全部动作(步骤S11)。由此,可提高第1、第2机器人2、102等的周边的安全性。
另一方面,在从第1、第2外部仪器5、105未输入机器人停止信号等时(步骤S12、否),接着判定在从第1、第2机器人监视部12、112输入的信号中是否存在异常(步骤S13)。
在来自第1机器人监视部12、112的信号中不存在异常时(步骤S13、否),接着判定从第1、第2机器人监视部12、112当中的至少一方是否输入了机器人停止信号或外围装置停止信号(步骤S14)。
在从第1、第2机器人监视部12、112当中的至少一方已输入机器人停止信号等时(步骤S14、是),或者在来自第1、第2机器人监视部12、112的信号中存在异常时(步骤S13、是),执行步骤S11的处理。
另一方面,在从第1、第2机器人监视部12、112未输入机器人停止信号等时(步骤S14、否)时,返回到步骤S10。而且,在步骤S11的处理中,虽然以停止第1、第2机器人2、102等的全部动作的方式构成,但是不局限于此。即,在步骤S11中,例如也可以仅使对应于被输入的机器人停止信号的机器人停止或者仅使对应于被输入的外围装置停止信号的外围装置停止。
如上所述,在第2实施方式中,通过双重信号线120串联连接对应于第1、第2机器人2、102的第1、第2端子部10、110,通过硬接线对双重信号线120的一方系统120a进行布线,通过串行通信线对另一方系统120b进行布线。由此,可减少彼此连接第1、第2端子部10、110的信号线120的根数,能够使机器人系统1a整体小型化。而且,由于余下的效果与第1实施方式相同,因此省略说明。
而且,在第2实施方式中,虽然构成为具备2个机器人2、102或外部仪器5、105、端子部10、110等,但是并不局限于此,也可以是3个以上。
另外,在第1实施方式等中,虽然将端子部10、机器人控制部11、机器人监视部12收纳在控制盘4的内部,但是并不局限于此,例如也可以将端子部10配置在离开控制盘4的位置,构成为作业者可当场进行连接外部仪器5与端子部10的作业。
另外,虽然在集中传输多个信号的系统中使用了串行通信线,但是例如也可以使用Bluetooth(注册商标)等近距离无线通信或红外线通信等无线通信。另外,通信方式也不局限于串行通信,也可以是并行通信等其他的通信方式。而且,虽然并行通信时的信号线的根数有可能比串行通信时的信号线的根数更多,但是与硬接线相比能够减少信号线的数量,同样,可实现机器人系统1、1a的小型化。
本领域技术人员可容易地导出更多的效果或变形例。因此,本发明的更广泛的形态并不局限于以上所表示且记述的特定的详细及代表性的实施方式。因而,在不脱离由附带的权利要求书以及其均等物所定义的总括性的发明概念的精神或范围的情况下,可进行各种变更。
Claims (9)
1.一种机器人系统,其特征为,
具备:端子部,具有可连接输出多个信号的外部仪器的连接端子;
机器人控制部,根据来自所述外部仪器的信号对机器人的动作进行控制;
及双重信号线,连接所述端子部与所述机器人控制部,通过2个系统将从所述外部仪器输入到所述端子部的所述多个信号分别传输至所述机器人控制部,
所述双重信号线具备:第1系统,通过单独的信号线分别传输所述多个信号;及第2系统,通过信号线集中传输所述多个信号。
2.根据权利要求1所述的机器人系统,其特征为,只在所述机器人控制部设置判定部,判定信号是否从所述端子部正确地传输至所述机器人控制部。
3.根据权利要求1或2所述的机器人系统,其特征为,所述机器人控制部与所述端子部收纳于控制盘,连接所述端子部与所述机器人控制部的所述双重信号线布设在所述控制盘的内部。
4.根据权利要求1至3中任意1项所述的机器人系统,其特征为,所述第2系统具备串行通信线。
5.根据权利要求1至4中任意1项所述的机器人系统,其特征为,具备多个所述机器人与对应于所述机器人的所述端子部,通过双重信号线串联连接所述多个端子部。
6.根据权利要求5所述的机器人系统,其特征为,连接所述多个端子部的所述双重信号线具备:通过单独的信号线将输入到一方端子部的多个信号分别传输至另一方端子部的系统;及通过信号线将输入到所述一方端子部的多个信号集中传输至所述另一方端子部的系统。
7.根据权利要求1至6中任意1项所述的机器人系统,其特征为,所述连接端子具备:输入端子,输入来自所述外部仪器的信号;及输出端子,向所述外部仪器输出信号,连接所述端子部与所述机器人控制部的所述双重信号线将输入到所述输入端子的信号传输至所述机器人控制部,另一方面,将来自所述机器人控制部的信号传输至所述输出端子。
8.根据权利要求1至7中任意1项所述的机器人系统,其特征为,在从所述外部仪器输入了表示所述机器人的停止指令的信号时,所述机器人控制部切断对所述机器人的供给电源而使所述机器人停止动作。
9.根据权利要求1至8中任意1项所述的机器人系统,其特征为,具备多个所述机器人,在从所述外部仪器输入了表示所述机器人的停止指令的信号时,所述机器人控制部使所述多个机器人停止全部动作。
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