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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem, das eine Vielzahl von Controllern umfasst, die über ein Netzwerk verbunden sind.
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Allgemeiner Stand der Technik
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In einem herkömmlichen Robotersystem, das eine Vielzahl von Roboter-Controllern umfasst, wird nur eine Einlernkonsole für jeden der verschiedenen Roboter-Controller verwendet. Aus diesem Grund muss ein einziger Bediener, wenn er eine Vielzahl von Robotern einlernt, die betätigten Einlernkonsolen je nach den einzulernenden Robotern wechseln. Die Arbeitseffizienz ist daher gering. Ferner ist trotz der Tatsache, dass ein einziger Bediener nur eine einzige Einlernkonsole auf einmal betätigen kann, die gleiche Anzahl von Einlernkonsolen wie die Anzahl von Robotern notwendig. Dies kann zu einem Faktor werden, der die Kosten erhöht.
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Die internationale Patentschrift Nr.
WO 2006/096695 A offenbart ein Robotersystem, bei dem eine einzige Einlernvorrichtung über ein Netzwerk selektiv mit einem oder mehreren Roboter-Controllern verbunden werden kann. Gemäß dieser verwandten Technik muss der Bediener jedoch den einzulernenden Roboter-Controller auswählen, sich anmelden, und diesen dann einlernen, so dass die Arbeitseffizienz gering ist.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Daher wird ein Robotersystem gesucht, das es ermöglicht, eine einzige Einlernkonsole zu verwenden, um mühelos eine Vielzahl von Robotern einzulernen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Robotersystem bereitgestellt, das mindestens zwei Roboter-Controller, die jeweils mindestens zwei Roboter steuern, ein Netzwerk, das die mindestens zwei Roboter-Controller miteinander verbindet, eine Einlernkonsole, die mit dem Netzwerk verbunden werden kann und konfiguriert ist, um die Arbeitsgänge der mindestens zwei Roboter einzulernen, und einen Kommunikationsteil, der selektiv ein Ziel der Kommunikation des Netzwerks bestimmt, so dass eine Kommunikation zwischen einem beliebigen Roboter-Controller, der aus den mindestens zwei Roboter-Controllern ausgewählt wird, und der Einlernkonsole möglich ist, umfasst, wobei in diesem Robotersystem jeder der mindestens zwei Roboter-Controller einen Phasenbeurteilungsteil, der automatisch beurteilt, ob sich der entsprechende Roboter in einer automatischen Betriebsphase, in der er automatisch funktioniert, oder in einer Einlernphase, in der er von der Einlernkonsole eingelernt wird, oder in einer Wartungsphase, in der ein Wartungsprozess erfolgt, befindet, und einen Benachrichtigungsteil, der die Einlernkonsole über eine Verbindungsanfrage benachrichtigt, wenn der Phasenbeurteilungsteil beurteilt, dass der Zustand des entsprechenden Roboters auf die Einlernphase oder die Wartungsphase umgeschaltet wurde, umfasst, und der Kommunikationsteil konfiguriert ist, um auf die Verbindungsanfrage zu antworten und das Ziel der Kommunikation derart umzuschalten, dass der Roboter-Controller, der die Verbindungsanfrage ausgibt, und die Einlernkonsole miteinander kommunizieren können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Robotersystem ferner Schaltvorrichtungen, die jeweils an den mindestens zwei Roboter-Controllern eingerichtet oder damit verbunden sind und zwischen einem automatischen Betriebsmodus, um zu bewirken, dass ein entsprechender Roboter automatisch funktioniert, und einem Einlernmodus, um die Einlernkonsole zu verwenden, um einen entsprechenden Roboter einzulernen, umschalten, und jeder Phasenbeurteilungsteil ist derart konfiguriert, dass er beurteilt, dass sich der Roboter in der Einlernphase befindet, wenn der Einlernmodus ausgewählt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst jeder der mindestens zwei Roboter-Controller ferner einen Anzeigeteil, der einen Inhalt einer Anomalie an der Einlernkonsole anzeigt, wenn eine Anomalie an dem Roboter-Controller oder dem entsprechenden Roboter vorkommt, und jeder Phasenbeurteilungsteil ist konfiguriert, um zu beurteilen, dass sich ein Roboter, an dem eine Anomalie vorgekommen ist, oder ein Roboter, der von einem Roboter-Controller gesteuert wird, an dem eine Anomalie vorgekommen ist, in einer Wartungsphase befindet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ferner jeder der mindestens zwei Roboter-Controller einen Verbindungsbeurteilungsteil, der beurteilt, ob eine Verbindung zum Netzwerk besteht, und jeder Phasenbeurteilungsteil ist konfiguriert, um zu beurteilen, dass sich der Roboter, der dem Roboter-Controller entspricht, in einer Wartungsphase befindet, wenn der Roboter-Controller von einem nicht verbundenen Zustand in einen verbundenen Zustand mit Bezug auf das Netzwerk umgeschaltet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die ausführliche Beschreibung von erläuternden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt werden, deutlicher werden. Es zeigen:
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1 eine Ansicht, welche die Konfiguration eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform zeigt.
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2 ein Funktionsblockdiagramm eines Robotersystems.
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3 ein Ablaufschema, das die Verarbeitung zeigt, die von dem Robotersystem gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachstehend werden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erklärt. 1 zeigt ein Beispiel der Konfiguration eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform. Das Robotersystem 10 umfasst einen ersten Roboter 21, einen zweiten Roboter 22, einen dritten Roboter 23, einen ersten Roboter-Controller 31 der den ersten Roboter 21 steuert, einen zweiten Roboter-Controller 32, der den zweiten Roboter 22 steuert, einen dritten Roboter-Controller 33, der den dritten Roboter 23 steuert, und eine Einlernkonsole 12.
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Der erste Roboter 21, der zweite Roboter 22 und der dritte Roboter 23 sind Roboter, die bekannte Konfigurationen aufweisen. Es kann sich um gleichartige Roboter oder um unterschiedliche Roboter handeln.
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Die Roboter-Controller 31, 32 und 33 verfügen jeweils über Schaltvorrichtungen 41, 42 und 43, die daran bereitgestellt werden oder damit verbunden sind. Die Schaltvorrichtungen 41, 42 und 43 werden jeweils zum Umschalten der Betriebsmodi der entsprechenden Roboter 21, 22 und 23 verwendet. Insbesondere sind die Roboter 21, 22 und 23 konfiguriert, um durch die jeweiligen Schaltvorrichtungen 41, 42 und 43 abwechselnd zwischen einem automatischen Betriebsmodus und einem Einlernmodus umgeschaltet zu werden.
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Die Schaltvorrichtungen 41, 42 und 43 weisen beispielsweise die Form von Schaltern auf, die von dem Bediener manuell betätigt werden. Wenn der automatische Betriebsmodus ausgewählt wird, werden die Roboter 21, 22 und 23 gemäß einem vorbestimmten Steuerprogramm automatisch betätigt. Wenn der Einlernmodus ausgewählt wird, funktionieren die Roboter 21, 22 und 23 gemäß den Befehlen der Einlernkonsole 12.
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Die Roboter-Controller 31, 32 und 33 sind digitale Computer, die bekannte Bestandteile, beispielsweise CPU, Speicher und Schnittstellen, umfassen.
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Die CPU führen die Verarbeitung aus, die notwendig ist, um die entsprechenden Roboter 21, 22 und 23 zu steuern. Die Speicher umfassen ROM, flüchtige Speicher und nicht flüchtige Speicher. Die ROM speichern grundlegende Programme zum Steuern der Gesamtarbeitsgänge der Roboter-Controller 31, 32 und 33. Die nicht flüchtigen Speicher speichern Steuerprogramme zum Steuern der Roboter 21, 22 und 23 und diverse Parameter und andere Einstellungen. Die flüchtigen Speicher werden verwendet, um zeitweilig die Ergebnisse der Verarbeitung der CPU, diverse Eingabeinformationen usw. zu speichern.
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Die Schnittstellen werden verwendet, um die Roboter-Controller 31, 32 und 33 und externe Vorrichtungen zu verbinden. Beispielsweise empfangen die Roboter-Controller 31, 32 und 33 über die Schnittstellen Signale, die den Schaltvorgängen der Schaltvorrichtungen 41, 42 und 43 entsprechen.
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Wie in 1 gezeigt, sind die Roboter-Controller 31, 32 und 33 über das Netzwerk 50 miteinander verbunden. Das Netzwerk 50 ist beispielsweise ein Ethernet® oder ein drahtloses LAN oder ein anderes bekanntes Netzwerk.
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Die Einlernkonsole 12 kann mit dem Netzwerk 50 verbunden sein und ist konfiguriert, um über das Netzwerk 50 mit den Roboter-Controllern 31, 32 und 33 verbunden zu sein. Die Einlernkonsole 12 kann mit einem einzigen Roboter-Controller kommunizieren, der aus den Roboter-Controllern 31, 32 und 33 ausgewählt wird, beispielsweise mit dem ersten Roboter-Controller 31. In diesem Fall kann der Bediener den Roboter 21, der von dem Ziel-Roboter-Controller 31 gesteuert wird, einlernen.
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D. h. wenn sich die Einlernkonsole 12 in einem Zustand befindet, in dem sie mit einem Roboter-Controller, beispielsweise dem ersten Roboter-Controller 31, kommunizieren kann, bricht die Einlernkonsole 12 die Kommunikation mit den anderen Roboter-Controllern 32 und 33 ab. Das Umschalten des Roboter-Controllers des Ziels der Einlernkonsole 12 wird noch ausführlich erklärt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Roboter-Controller 31, 32 und 33 konfiguriert, um automatisch die Betriebszustände (Phasen) der entsprechenden Roboter 21, 22 und 23 zu beurteilen. Die Betriebszustände der Roboter 21, 22 und 23 sind in die automatische Betriebsphase, die Einlernphase und die Wartungsphase unterteilt.
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Die automatische Betriebsphase bedeutet den Zustand, in dem die Roboter 21, 22 und 23 automatisch gemäß einem vorbestimmten Steuerprogramm funktionieren. Die Einlernphase bedeutet den Zustand, in dem die Roboter 21, 22 und 23 von dem Bediener über die Einlernkonsole 12 eingelernt werden. Die Wartungsphase bedeutet den Zustand, in dem der Wartungsprozess der Roboter 21, 22 und 23, beispielsweise eine Tätigkeit, um die Zustände der Roboter 21, 22 und 23 zu bestätigen, oder eine Tätigkeit für die Wiederherstellung nach einem Alarmstopp, ausgeführt wird.
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2 ist ein Funktionsblockdiagramm des Robotersystems 10. In 2 wird der Einfachheit halber nur der erste Roboter-Controller 31 gezeigt. Die Erklärung für den ersten Roboter-Controller 31 gilt ähnlich auch für den zweiten Roboter-Controller 32 und den dritten Roboter-Controller 33. Nachstehend wird aus praktischen Gründen der erste Roboter-Controller 31 manchmal einfach als „Roboter-Controller 31” bezeichnet. Ähnlich wird manchmal der erste Roboter 21 einfach als „Roboter 21” bezeichnet.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst der Roboter-Controller 31 einen Phasenbeurteilungsteil 61, einen Benachrichtigungsteil 62, einen Anzeigeteil 63 und einen Verbindungsbeurteilungsteil 64. Ferner ist die Einlernkonsole 12 mit einem Kommunikationsteil 14 versehen.
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Der Phasenbeurteilungsteil 61 beurteilt automatisch, ob sich der Roboter 21, der von dem Roboter-Controller 31 gesteuert wird, in der automatischen Betriebsphase, in der Einlernphase, in der er von der Einlernkonsole 12 eingelernt wird, oder in der Wartungsphase, in welcher der Wartungsprozess ausgeführt wird, befindet.
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Bei einer Ausführungsform kann der Phasenbeurteilungsteil 61 konfiguriert sein, um zu beurteilen, dass sich der Roboter 21 in der Einlernphase befindet, wenn der Bediener mit der Schaltvorrichtung 41 den Einlernmodus auswählt.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann der Phasenbeurteilungsteil 61 konfiguriert sein, um zu beurteilen, dass sich der Roboter 21 in der Wartungsphase befindet, wenn eine Anomalie in dem Roboter 21 oder dem Roboter-Controller 31 vorkommt.
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Bei noch einer anderen Ausführungsform ist der Phasenbeurteilungsteil 61 konfiguriert, um zu beurteilen, dass sich der Roboter 21 in der Wartungsphase befindet, wenn der Roboter-Controller 31 mit Bezug auf das Netzwerk 50 von einem nicht verbundenen Zustand in einen verbundenen Zustand umgeschaltet wird.
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Der Benachrichtigungsteil 62 sendet eine Verbindungsanfrage an die Einlernkonsole 12, wenn der Phasenbeurteilungsteil 61 beurteilt, dass der Zustand des Roboters, der von dem Roboter-Controller 31 gesteuert wird, auf die Einlernphase oder Wartungsphase geschaltet ist.
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Der Anzeigeteil 63 zeigt den Inhalt einer Anomalie an der Einlernkonsole 12 an, wenn eine Anomalie an dem Roboter 21 oder dem Roboter-Controller 31 vorkommt.
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Der Verbindungsbeurteilungsteil 64 beurteilt, ob der Roboter-Controller 31 mit dem Netzwerk verbunden ist. Der Verbindungsbeurteilungsteil 64 ist konfiguriert, um ein Signal auszugeben, wenn der Roboter-Controller 31 von dem nicht verbundenen Zustand in den verbundenen Zustand wechselt. Der Phasenbeurteilungsteil 61 antwortet auf das Signal von dem Verbindungsbeurteilungsteil 64 und beurteilt, dass sich der Roboter 21 in der Wartungsphase befindet.
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Der Kommunikationsteil 14 bestimmt selektiv das Ziel der Kommunikation des Netzwerks 50, um es einem beliebigen Roboter-Controller, der aus dem ersten Roboter-Controller 31, dem zweiten Roboter-Controller 32 und dem dritten Roboter-Controller 33 ausgewählt wird, (beispielsweise dem ersten Roboter-Controller 31) und der Einlernkonsole 12 zu ermöglichen, miteinander zu kommunizieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform antwortet der Kommunikationsteil 14 auf eine Verbindungsanfrage von dem Roboter-Controller 31, 32 oder 33 und bestimmt das Ziel der Kommunikation der Einlernkonsole 12.
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Mit Bezug auf 3 wird die Verarbeitung, die an dem Robotersystem 10 gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird, erklärt.
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In Schritt S101 wird beurteilt, ob der Einlernmodus an der Schaltvorrichtung 41 ausgewählt wurde. Wenn der Einlernmodus ausgewählt wurde (wobei das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S101 positiv ist), fährt die Routine mit Schritt S102 fort, in dem der Phasenbeurteilungsteil 61 beurteilt, dass sich der Roboter 21 in der Einlernphase befindet.
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Wenn das Ergebnis der Beurteilung aus Schritt S101 negativ ist, fährt die Routine mit Schritt S103 fort, in dem beurteilt wird, ob eine Anomalie an dem Roboter 21 oder dem Roboter-Controller 31 vorgekommen ist.
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Wenn eine Anomalie vorkommt (wobei das Ergebnis der Beurteilung aus Schritt S103 positiv ist), fährt die Routine mit Schritt S104 fort, in dem der Phasenbeurteilungsteil 61 beurteilt, dass sich der Roboter-Controller 31 in der Wartungsphase befindet.
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Wenn in Schritt S102 oder Schritt S104 beurteilt wird, dass sich der Roboter-Controller 31 in der Einlernphase oder Wartungsphase befindet, fährt die Routine mit Schritt S106 fort, in dem beurteilt wird, ob sich der Betriebszustand (Phase) geändert hat. D. h. in Schritt S106 wird beurteilt, ob das Ergebnis der Beurteilung der Phase von dem Betriebszustand (der Phase) geändert hat, der kurz zuvor beurteilt wurde.
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Wenn beurteilt wird, dass sich der Betriebszustand nicht geändert hat (wenn das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S106 negativ ist), ist die Verarbeitung beendet.
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Wenn dagegen das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S106 positiv ist, fährt die Routine mit Schritt S107 fort, in dem der Benachrichtigungsteil 62 eine Verbindungsanfrage an die Einlernkonsole 12 sendet.
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Wenn ferner das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S103 negativ ist, fährt die Routine mit Schritt S105 fort, in dem der Phasenbeurteilungsteil 61 beurteilt, dass sich der Roboter-Controller 31 in der automatischen Betriebsphase befindet. Für den Fall der automatischen Betriebsphase, in welcher der Roboter automatisch funktioniert, erfolgt kein Einlernen unter Verwendung der Einlernkonsole 12, so dass die Verarbeitung beendet ist.
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Die Verarbeitung aus Schritt S101 bis S107 wird in einem vorbestimmten Steuerungszeitraum wiederholt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine einzige Einlernkonsole 12 verwendet, um eine Vielzahl von Robotern 21, 22 und 23 einzulernen, so dass sich die Systemkosten drastisch reduzieren. Ferner wird die Einlernkonsole 12 automatisch mit dem Roboter-Controller 31, 32 oder 33, der den einzulernenden Roboter 21, 22 oder 23 steuert, verbunden, so dass die Arbeitseffizienz verbessert werden kann.
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Wenn ferner gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Anomalie an dem Roboter 21, 22 oder 23 oder an dem Roboter-Controller 31, 32 oder 33 vorkommt, sendet der Roboter-Controller 31, 32 oder 33 eine Verbindungsanfrage an die Einlernkonsole 12. Der Bediener kann die Einlernkonsole 12 mit dem Roboter-Controller verbinden, in dem die Anomalie vorkommt, um den Inhalt der Anomalie zu überprüfen, so dass die notwendigen Maßnahmen schnell getroffen werden können.
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Wenn ferner gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Roboter-Controller 31, 32 oder 33 eingeschaltet wird und mit dem Netzwerk 50 verbunden wird, sendet der Roboter-Controller 31, 32 oder 33 eine Verbindungsanfrage an die Einlernkonsole 12. Falls beispielsweise ein Stromausfall oder ein anderer Faktor bewirkt, dass die Energieversorgung für den Roboter-Controller 31, 32 oder 33 ausfällt, wird die Netzwerkverbindung zwischen der Einlernkonsole 12 und diesem Roboter-Controller 31, 32 oder 33 unterbrochen. Falls anschließend die Netzwerkverbindung wiederhergestellt wird, wird automatisch eine Verbindungsanfrage von dem Roboter-Controller 31, 32 oder 33 gesendet, so dass selbst wenn der Bediener keinen spezifischen Arbeitsgang ausführt, die Arbeit, die unter Verwendung der Einlernkonsole 12 ausgeführt wurde, kurz bevor der Strom ausgefallen war, schnell wieder aufgenommen werden kann.
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Es sei zu beachten, dass das in 1 abgebildete Robotersystem 10 drei Roboter und Roboter-Controller umfasst, doch bei einer anderen Ausführungsform ein Satz von zwei oder ein Satz von vier oder mehr Robotern und Roboter-Controllern verwendet werden kann.
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Das in 1 abgebildete Robotersystem 10 verfügt über die Einlernkonsole 12, die direkt mit dem Netzwerk 50 verbunden ist, doch bei einer anderen Ausführungsform kann die Einlernkonsole 12 mit einem Roboter-Controller verbunden sein und indirekt über den Roboter-Controller mit dem Netzwerk 50 verbunden sein.
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Zuvor wurden diverse Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erklärt, doch würde der Fachmann erkennen, dass andere Ausführungsformen ebenfalls verwendet werden können, um die von der vorliegenden Erfindung beabsichtigten Aktionen und Effekte auszubilden. Insbesondere können die Bestandteile der zuvor erklärten Ausführungsformen entfallen oder ersetzt werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, und bekannte Mittel können noch hinzugefügt werden. Ferner ist die Tatsache, dass die Merkmale der Vielzahl von Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung explizit oder implizit offenbart werden, auch frei kombinierbar sind, um die vorliegende Erfindung umzusetzen, für den Fachmann offensichtlich.
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Bei dem Robotersystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine einzige Einlernkonsole verwendet werden, um eine Vielzahl von Robotern einzulernen, so dass sich die Systemkosten drastisch reduzieren können. Ferner wird die Einlernkonsole automatisch mit einem eingelernten Roboter-Controller verbunden, so dass die Arbeitseffizienz verbessert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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