CN104858872A

CN104858872A - 机器人系统

Info

Publication number: CN104858872A
Application number: CN201510080870.9A
Authority: CN
Inventors: 山本知之
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2035-02-13
Also published as: US20150239120A1; DE102015001889B4; CN104858872B; JP5860079B2; DE102015001889A1; US9561588B2; JP2015157325A

Abstract

本发明涉及一种机器人系统(10)，其包括机器人控制装置(31、32)和网络(11)、切换自动运行模式以及示教模式的模式切换装置(40)。在模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，无关使能装置(13)的状态而提供所有机器人的驱动电源。在模式切换装置选择了示教模式的状态下，当使能装置不许可至少两个机器人的动作时，切断所有机器人的驱动电源。

Description

机器人系统

技术领域

本发明涉及一种通过网络连接多个机器人控制装置的机器人系统。

背景技术

在现有技术中，在控制一个机器人的一个机器人控制装置中连接有一个示教操作盘。因此，当一个操作员示教多个机器人时，操作员需要准备多个示教操作盘并对其依次进行操作。另外，操作员能够一次操作的示教操作盘的数量为“1”，但是需要准备多个示教操作盘，所以机器人系统的费用增大。

日本专利第2672417号公报中公开一种可从机器人系统装卸的示教操作盘。在这种情况下，对于多个机器人控制装置能够共享示教操作盘。另外，日本专利第5011474号公报中公开了一个示教操作盘通过网络与两个机器人控制装置连接的技术。

但是，在日本专利第2672417号公报中通过一个示教操作盘来示教多个机器人时，需要将示教操作盘的装卸重复机器人的数量，示教工作十分繁琐。另外，在日本专利第5011474号公报中，在示教机器人时，机器人会突然动作，无法确保操作员的安全。

本发明是鉴于这样的情况而提出的，目的在于提供一种机器人系统，其能够削减费用，提高示教操作的效率，并且能够确保操作员的安全。

发明内容

为了达到上述目的，根据第一方式，提供一种机器人系统，其具备：分别控制至少两个机器人的至少两个机器人控制装置；网络，其将至少两个该机器人控制装置相互连接；示教操作盘，其能够与该网络连接，用于示教至少两个上述机器人的动作；使能装置，其被配置在该示教操作盘中，许可至少两个上述机器人的动作；以及模式切换装置，其与上述网络连接，选择至少两个上述机器人进行自动运行的自动运行模式和通过上述示教操作盘示教至少两个上述机器人的示教模式中的任意一个，其中通过上述网络将上述示教操作盘有无与上述网络连接、上述使能装置的状态以及上述模式切换装置选择的模式传输给至少两个上述机器人控制装置，在上述模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，能够与上述使能装置的状态无关地提供所有上述机器人的驱动电源，在上述模式切换装置选择了示教模式的状态下，在上述使能装置不许可至少两个上述机器人的动作的情况下，切断所有上述机器人的驱动电源。

根据第二方式，提供一种机器人系统，其具备：分别控制至少两个机器人的至少两个机器人控制装置；网络，其将至少两个该机器人控制装置相互连接；示教操作盘，其能够与该网络连接，用于示教至少两个上述机器人的动作；使能装置，其被配置在该示教操作盘中，许可至少两个上述机器人的动作；以及模式切换装置，其分别设置在至少两个上述机器人控制装置中，选择至少两个上述机器人进行自动运行的自动运行模式和通过上述示教操作盘示教至少两个上述机器人的示教模式中的任意一个，其中通过上述网络将上述示教操作盘有无与上述网络连接、上述使能装置的状态以及上述模式切换装置所选择的模式传输给至少两个上述机器人控制装置，在所有上述模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，能够与上述使能装置的状态无关地提供所有上述机器人的驱动电源，在至少一个机器人控制装置的模式切换装置选择了示教模式且剩余机器人控制装置的模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，在上述使能装置许可了至少两个上述机器人的动作的情况下，能够提供至少一个上述机器控制人装置的机器人的驱动电源，在至少一个上述机器人控制装置的模式切换装置选择了示教模式且剩余上述机器人控制装置的模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，在上述使能装置不许可至少两个上述机器人的动作的情况下，切断至少一个上述机器人控制装置的机器人的驱动电源。

根据第三方式，在第二方式中，在至少一个上述机器人控制装置的模式切换装置选择了示教模式且剩余的上述机器人控制装置的模式切换装置选择了自动运行模式的情况下，切断剩余的上述机器人控制装置的机器人的驱动电源。

根据第四方式，在第一或第二方式中，当至少两个示教操作盘同时与上述网络连接时，切断所有上述机器人的驱动电源。

根据第五方式，在第一或第二方式中，上述示教操作盘具备紧急停止装置，如果操作了上述紧急停止装置，则切断所有上述机器人的驱动电源。

根据第六方式，在第一方式中，当从上述网络解除连接上述训练操作盘，并且上述模式切换装置选择了示教模式时，切断所有上述机器人的驱动电源。

根据第七方式，在第二方式中，当从上述网络解除连接上述训练操作盘，并且至少一个上述机器人控制装置的模式切换装置选择了示教模式而剩余的上述机器人控制装置的模式切换装置选择了自动运行模式时，切断至少一个上述机器人控制装置的机器人的驱动电源。

通过详细说明附图所示的本发明的典型的实施方式，能够进一步明确本发明的上述目的、特征以及优点和其他的目的、特征以及优点。

附图说明

图1是基于本发明的第一实施方式的机器人系统的框图。

图2是基于本发明的第二实施方式的机器人系统的框图。

图3是表示基于本发明的第二实施方式的机器人系统的动作的流程图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的图中对相同部件标注相同符号。为了容易理解，适当变更这些附图的比例尺。

图1是基于本发明的第一实施方式的机器人系统的框图。如图1所示，机器人系统10包括与第一机器人21连接的第一机器人控制装置31、与第二机器人22连接的第二机器人控制装置32、与第三机器人23连接的第三机器人控制装置33。这些机器人控制装置31～33分别控制所对应的机器人21～23。机器人21～23例如可以是垂直的多关节机器人。

如图1所示，第一机器人控制装置31～第三机器人控制装置33通过网络11而互相连接。机器人系统10的网络11例如是以太网(注册商标)，网络11可以是有线连接或无线连接。

另外，进而可以在网络11上连接与多个机器人(未图示)对应的多个机器人控制装置(未图示)。这在后述的实施方式中也同样。另外，机器人控制装置31～33以外的控制装置(未图示)也可以与网络11连接。

进而，在图1中，一个示教操作盘12与网络11直接连接。示教操作盘12用于进行机器人21～23的示教操作。如图1所示，示教操作盘12具备使能装置13以及紧急停止按键14。

使能装置13例如是三位置开关。在操作员把手从该开关挪开的状态以及操作员牢牢地握住该开关的状态，禁止机器人21～23的动作。并且，在操作员轻轻握住该开关的状态，许可机器人21～23的动作。

在图1中，具备了使能装置13的示教操作盘12与网络11连接。但是，可以将这样的示教操作盘12与一个机器人控制装置、例如第一机器人控制装置31连接，经由第一机器人控制装置31将示教操作盘12与网络11间接连接。

进而，在图1中，第一机器人控制装置31具备模式切换开关40。模式切换开关40发挥切换自动运行模式和示教模式的作用。在选择模式切换开关40的自动运行模式时，能够与示教操作盘12的使能装置13的状态无关地提供所有的机器人21～23的驱动电源。因此，在自动运行模式中，能够自动运行机器人21～23。

在选择了模式切换开关40的示教模式，且示教操作盘12的使能装置13没有禁止机器人的动作时，能够提供所有的机器人21～23的驱动电源。这时，能够通过示教操作盘12对一个或者多个机器人21～23进行示教操作。对此，在选择了模式切换开关40的示教模式，且示教操作盘12的使能装置13禁止机器人的动作时，切断所有的机器人21～23的驱动电源。

在选择了示教模式的情况下，操作员通过操作示教操作盘12的使能装置13，能够切断应该进行示教操作的所有机器人21～23的驱动电源。因此，操作员在示教操作时，使得机器人21～23自由地停止。因此，在本发明能够确保操作员的安全。

另外，图1中，模式切换开关40经由第一机器人控制装置31与网络11间接地连接。但是，也可以将具备了模式切换开关40的独立的装置(未图示)与网络11直接连接。

或者，可以将模式切换开关40配置在示教操作盘12上，模式切换开关40经由示教操作盘12与网络11间接地连接。这时，在示教操作盘12没有与网络11连接的状态下，视为模式切换开关40选择了自动运行模式。因此，这时能够提供机器人21～23的驱动电源。

这里，考虑在网络11连接其他的示教操作盘(未图示)的情况。其他的示教操作盘(未图示)是和图1所示的示教操作盘12相同的结构的操作盘。进而，在模式切换开关40选择示教模式且两个示教操作盘的使能装置13没有禁止机器人21～23的动作时，能够提供所有的机器人21～23的驱动电源。这时，能够使用示教操作盘12或者其他的示教操作盘(未图示)分别进行多个机器人21～23的示教操作。

在模式切换开关40选择了示教模式的状态下，和操作示教操作盘12的操作员不同的操作员考虑将其他的示教操作盘(未图示)与网络11连接。这时候，这些操作员在机器人21～23的附近进行操作。这时候，如果示教操作盘12以及其他的示教操作盘(未图示)中的至少一个使能装置13为了禁止机器人21～23的动作而进行操作时，则切断所有的机器人21～13的驱动电源。即，通过一方的操作员操作使能装置13，能够切断进行示教操作的所有的机器人的驱动电源。因此，可知这些操作员能够安全地进行示教操作。

另外，在任何一个示教操作盘12都没有与网络11连接，且模式切换开关40选择了示教模式的情况下，切断所有的机器人21～23的驱动电源。即，在和解除连接示教操作盘12无关地选择了示教模式的状态下，能切断机器人21～23的驱动电源。因此，能够确保操作员的安全。另外，在模式切换开关40选择了自动运行模式时，机器人21～23进行动作。

这样，在本发明的第一实施方式中，如果准备一个示教操作盘12，则能够示教操作机器人21～23从而控制费用。进而，在选择了示教模式的状态下，操作员通过使能装置13不许可机器人21～23的动作时，切断应该被示教的所有机器人21～23的驱动电源。因此，可知操作员能够安全地进行示教操作，提高示教操作的效率。

图2是基于本发明的第二实施方式的机器人系统的框图。图2中，在第一机器人控制装置31～第三机器人控制装置33中分别具备模式切换开关41～43。模式切换开关41～43与模式切换开关40相同，发挥切换自动运行模式和示教模式的作用。因此，在第二实施方式中，能够通过模式切换开关41～43对各自的机器人控制装置31～33分别选择自动运行模式或示教模式。

当所有的机器人控制装置31～33的模式切换开关41～43选择了自动运行模式时，能够与示教操作盘12的使能装置13无关地提供所有的机器人21～23的驱动电源。因此，在自动运行模式中，能够自动运行机器人21～23。

进而，考虑例如第一机器人控制装置31的模式切换开关41选择了自动运行模式且使能装置13没有禁止机器人22、23的动作的情况。这时候，能够提供分别与第二机器人控制装置32以及第三机器人控制装置33对应的第二机器人22、第三机器人23的驱动电源。所以能够通过示教操作盘12来进行第二机器人22以及第三机器人23中的至少一个的示教操作。

另外，在操作示教操作盘12的使能装置13，禁止机器人22、23的动作时，能够切断应该进行示教操作的第二机器人22、第三机器人23的驱动电源。因此，操作员能够安全地进行示教操作。

这里考虑将其他的示教操作盘(未图示)与网络11连接的情况。其他的示教操作盘(未图示)和图1所示的示教操作盘12为相同的结构。进而，例如第一机器人控制装置31的模式切换开关41选择自动运行模式，第二机器人控制装置32以及第三机器人控制装置33的模式切换开关42、43选择示教模式。并且，示教操作盘12以及其他的示教操作盘(未图示)的使能装置13没有禁止机器人21～23的动作。

这种情况下，能够提供第二机器人22以及第三机器人23的驱动电源。并且，能够使用示教操作盘12以及其他的示教操作盘(未图示)来进行第二机器人22以及第三机器人23中的至少一方的示教操作。

另外，考虑在例如第一机器人控制装置31的模式切换开关41选择了自动运行模式，第二机器人控制装置32以及第三机器人控制装置33的模式切换开关42、43选择了示教模式的状态下，与操作示教操作盘12的操作员不同的操作员将其他的示教操作盘(未图示)与网络11连接的情况。这时候，这些操作员在机器人21～23的附近进行操作。这种情况下，如果进行使示教操作盘12以及其他的示教操作盘(未图示)中的至少一方的使能装置13禁止机器人21～23的动作的操作，则切断第二机器人22以及第三机器人23的驱动电源。即，通过一个操作员操作使能装置13，能够切断进行示教操作的所有的机器人22、23的驱动电源。因此，可知这些操作员能够安全地进行示教操作。

另外，任何一个示教操作盘12都没有和网络11连接的情况下，且模式切换开关42、43选择了示教模式时，切断第二机器人22以及第三机器人23的驱动电源。即，在与解除连接示教操作盘12无关地选择了示教模式的状态下，能够切断机器人21～23的驱动电源。所以，能够确保操作员的安全。另外，当模式切换开关40选择了自动运行模式时，机器人21～23进行动作。另外，可知在第二实施方式中，能得到与上述的第一实施方式大概相同的效果。

图3是表示基于本发明的第二实施方式的机器人系统的动作的流程图。图3所示的处理通过第一机器人控制装置31来进行。

首先，在步骤S11中，判定第一机器人控制装置31的模式切换开关41是否选择了示教模式。并且，当选择了示教模式时，在步骤S12判定是否没有一个示教操作盘12与网络11连接。

当示教操作盘12以及其他的示教操作盘(未图示)中的至少一个与网络11连接时，进入到步骤S13。在步骤S13，判定与网络11连接的示教操作盘的使能装置13是否允许机器人21～23的动作。在被允许时，结束处理。

并且，在步骤S11中当第一机器人控制装置31的模式切换开关41不是选择示教模式而是选择自动运行模式时，进入到步骤S15。在步骤S15中，判定其他的机器人控制装置，就是说第二机器人控制装置32以及第三机器人控制装置33的模式切换模式42、43是否是示教模式。如果是示教模式的情况下，进入到步骤S16。如果是自动运行模式时，结束处理。

进而，当在步骤S12中判定为示教操作盘12以及其他的示教操作盘(未图示)中的双方没有与网络11连接时，也进入到步骤S16。进而，从图3得知，在步骤S13，即使在与网络11连接的示教操作盘的使能装置13不许可机器人21～23的动作时，也进入到步骤S16。并且，在步骤S16，切断与第一机器人控制装置31对应的机器人21的驱动电源。

因此，在例如第一机器人控制装置31的模式切换开关41选择了自动运行模式，且第二机器人控制装置31以及第三机器人控制装置33的模式切换开关42、3选择了示教模式时，在示教第二机器人22以及机器人23时，能够切断第一机器人21的驱动电源。因此，操作员不会由于第一机器人21而暴露在危险中，而能够安全地示教第二机器人22以及机器人23。

如上所述，在第一以及第二实施方式中，当其他的操作员将其他示教操作盘(未图示)与网络11连接时，使用示教操作盘12的操作员和使用其他的示教操作盘(未图示)的其他的操作员能够同时进行机器人的示教操作。

但是，也会有不识别某个操作员进行一个机器人的示教操作而其他操作员开始其他的机器人的示教操作的情况。这时候，其他的操作员有可能无法识别由某个操作员示教的机器人的动作。因此，为了安全而优选不要由多个操作员同时进行示教操作。

因此，在未图示的实施方式中，除了示教操作盘12，其他的示教操作盘(未图示)也与网络11连接时，可以切断所有机器人21～23的驱动电源。因此，即使是其他的操作员不识别某个操作员的示教操作时，如果其他的操作员将其他的示教操作盘与网络11连接，则切断机器人的驱动电源。因此，能够避免多个操作员同时进行示教操作的情况，确保这些操作员的安全。

在第一以及第二实施方式中即使通过使能装置13禁止机器人21～23的动作，在选择了自动运行模式时，这些机器人不停止。因此，在特别紧急时有可能无法确保操作员的安全。

本发明中，如图1以及图2所示，示教操作盘12具备紧急停止按键14。紧急停止按键14能够与由模式切换开关40、41～43选择的模式无关地切断所有的机器人21～23的驱动电源。就是说，紧急停止按键14即使在选择了自动运行模式时，也切断所有的机器人21～23的驱动电源。因此，通过操作员按压紧急停止按键14，使所有的机器人21～23停止，其结果为即使在紧急时也能够确保操作员的安全。

发明效果

在第一和第二方式中，如果准备至少一个示教操作盘，则能够示教操作至少两个机器人，所以能够控制机器人系统的费用。进而，在选择了示教模式的状态下，操作员通过使能装置不许可机器人的动作的情况下，切断应该进行示教的所有机器人的驱动电源。因此，操作员能够安全地进行示教操作，示教操作的效率也提高。

在第三方式中，仅仅使选择了示教模式的机器人控制装置的机器人动作。因此，在示教选择了示教模式的机器人控制装置的机器人时，不会由于选择了自动运行模式的机器人控制装置的机器人而威胁操作员的安全。

在第四方式中，在不知道已经存在有进行示教操作的操作员，而其他的操作员进行示教操作的情况下，也能够确保这些操作员的安全。

在第五方式中，通过操作紧急停止装置，与通过模式切换装置所选择的模式无关地停止所有的机器人。因此，紧急时也能够确保操作员的安全。

在第六和第七方式中，在与解除连接示教操作盘无关地选择了示教模式的状态下，能够切断机器人的驱动电源。因此，能够确保操作员的安全。

使用典型的实施方式说明了本发明，作为本领域技术人员能够理解，在不脱离本发明的范围的情况下，能够进行上述变更以及种种其他的变更、省略和追加。

Claims

1.一种机器人系统，其特征在于，

具备：

分别控制至少两个机器人的至少两个机器人控制装置；

网络，其将至少两个该机器人控制装置相互连接；

示教操作盘，其能够与该网络连接，用于示教至少两个上述机器人的动作；

使能装置，其被配置在该示教操作盘上，许可至少两个上述机器人的动作；以及

模式切换装置，其与上述网络连接，选择至少两个上述机器人进行自动运行的自动运行模式和通过上述示教操作盘示教至少两个上述机器人的示教模式中的任意一个，

通过上述网络将上述示教操作盘有无与上述网络连接、上述使能装置的状态以及上述模式切换装置所选择的模式传输给至少两个上述机器人控制装置，

在上述模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，能够与上述使能装置的状态无关地提供所有上述机器人的驱动电源，

在上述模式切换装置选择了示教模式的状态下，当上述使能装置不许可至少两个上述机器人的动作时，切断所有上述机器人的驱动电源。

2.一种机器人系统，其特征在于，

具备：

分别控制至少两个机器人的至少两个机器人控制装置；

网络，其将至少两个该机器人控制装置相互连接；

模式切换装置，其分别设置在至少两个上述机器人控制装置中，选择至少两个上述机器人进行自动运行的自动运行模式和通过上述示教操作盘示教至少两个上述机器人的示教模式中的任意一个，

在所有上述模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，能够与上述使能装置的状态无关地提供所有上述机器人的驱动电源，

在至少一个机器人控制装置的模式切换装置选择了示教模式而剩余机器人控制装置的模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，当上述使能装置许可至少两个上述机器人的动作时，能够提供至少一个上述机器人控制装置的机器人的驱动电源，

在至少一个上述机器人控制装置的模式切换装置选择了示教模式而剩余上述机器人控制装置的模式切换装置选择了自动运行模式的状态下，当上述使能装置不许可至少两个上述机器人的动作时，切断至少一个上述机器人控制装置的机器人的驱动电源。

3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，

在至少一个上述机器人控制装置的模式切换装置选择了示教模式而剩余上述机器人控制装置的模式切换装置选择了自动运行模式的情况下，切断剩余上述机器人控制装置的机器人的驱动电源。

4.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其特征在于，

当至少两个示教操作盘同时与上述网络连接时，切断所有上述机器人的驱动电源。

5.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其特征在于，

上述示教操作盘具备紧急停止装置，

如果操作了上述紧急停止装置，则切断所有上述机器人的驱动电源。

6.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，

当从上述网络解除连接上述示教操作盘，并且上述模式切换装置选择了示教模式时，切断所有上述机器人的驱动电源。

7.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，

当从上述网络解除连接上述示教操作盘，并且至少一个上述机器人控制装置的模式切换装置选择了示教模式而剩余上述机器人控制装置的模式切换装置选择了自动运行模式时，切断至少一个上述机器人控制装置的机器人的驱动电源。