DE112020002537T5

DE112020002537T5 - Einlernsystem

Info

Publication number: DE112020002537T5
Application number: DE112020002537.3T
Authority: DE
Inventors: Tomoki Kato; Tsuyoshi Tagashira; Atsushi Kameyama; Masao Aramoto
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2040-05-21
Also published as: JP7205972B2; DE112020002537B4; US12005576B2; US20220305644A1; JP2020189391A; WO2020241413A1; CN113905857A

Abstract

Ein Einlernsystem, das dazu eingerichtet ist, eine Vielzahl von Robotern den Betrieb einzulernen, wird bereitgestellt. Eine erste Steuervorrichtung bestimmt, ob sich ein erster Roboter und ein zweiter Roboter in einem freigegebenen Zustand befinden, in dem der erste und der zweite Roboter arbeiten dürfen, und wenn die erste Steuervorrichtung feststellt, dass sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet, sendet die erste Steuervorrichtung ein Freigabesignal, das anzeigt, dass der zweite Roboter arbeiten darf, und gibt dem ersten Roboter frei, dass ihm der Betrieb beigebracht wird, wenn ein Einlernterminal den ersten Roboter angibt. Wenn eine zweite Steuervorrichtung das Freigabesignal von der ersten Steuervorrichtung empfängt und das Einlernterminal den zweiten Roboter angibt, ermöglicht die zweite Steuervorrichtung, dass dem zweiten Roboter der Betrieb beigebracht wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Einlernsystem.
STAND DER TECHNIK
Üblicherweise ist ein Einlernsystem bekannt, das einer Vielzahl von Robotern den Betrieb einlernt. Das Patentdokument 1 offenbart ein Robotersystem als ein Beispiel für ein solches Einlernsystem.
Das in Patentdokument 1 offenbarte Robotersystem ist mit einem ersten Roboter, einer ersten Steuervorrichtung, die mit dem ersten Roboter verbunden ist, und einem ersten Einlernterminal, das mit der ersten Steuervorrichtung verbunden ist, versehen. Darüber hinaus ist das Robotersystem ferner mit einem zweiten Roboter, einer zweiten Steuervorrichtung, die mit dem zweiten Roboter verbunden ist, und einem zweiten Einlernterminal, das mit der zweiten Steuervorrichtung verbunden ist, versehen. Darüber hinaus ist das Robotersystem ferner mit einem dritten Roboter, einer dritte Steuervorrichtung, die mit dem dritten Roboter verbunden ist, und einem dritten Einlernterminal, das mit der dritten Steuervorrichtung verbunden ist, versehen. Die erste bis dritte Steuervorrichtung kommunizieren über eine Kommunikationsvorrichtung. Die ersten bis dritten Einlernterminals verfügen über erste bis dritte Freigabevorrichtungen, die ermitteln, ob der erste bis dritte Roboter während des Einlemens in einem Einlernmodus betrieben werden darf.
[Referenzdokument des Standes der Technik]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] JP2010-247279A
BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
[Problem, das durch die Offenbarung gelöst werden soll]
In dem in Patentdokument 1 offenbarten Einlernsystem und anderen konventionellen Einlernsystemen sind jedoch im Allgemeinen die Freigabevorrichtungen jeweils mit dem ersten bis dritten Einlernterminal verbunden. Dann bestimmt jede der ersten bis dritten Steuervorrichtungen auf Basis der mit der Steuervorrichtung verbundenen Freigabevorrichtung, ob der mit der Steuervorrichtung verbundene Roboter in einem freigegebenen Zustand ist, in dem der Roboter betrieben werden darf. In den herkömmlichen Einlernsystemen kann die Verarbeitung zum Einlernen des Betriebs für eine Vielzahl von Robotern kompliziert sein.
Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Einlernsystem bereitzustellen, das in der Lage ist, einer Vielzahl von Robotern durch einfache Verarbeitung den Betrieb einzulernen.
[Kurzdarstellung der Offenbarung]
Um das Problem zu lösen, lernt ein Einlernsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung den Betrieb einer Vielzahl von Robotern ein. Das System umfasst eine erste Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Betrieb eines ersten Roboters der Vielzahl von Robotern zu steuern, eine zweite Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Betrieb eines zweiten Roboters der Vielzahl von Robotern zu steuern, ein Einlernterminal, das mit der ersten Steuervorrichtung verbunden ist, um dem ersten und dem zweiten Roboter den Betrieb einzulernen, und eine erste Kommunikationsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Datenkommunikation zwischen der ersten Steuervorrichtung und der zweiten Steuervorrichtung durchzuführen. Die erste Steuervorrichtung ermittelt, ob sich der erste und der zweite Roboter in einem freigegebenen Zustand befinden, in dem der Betrieb des ersten und des zweiten Roboters zulässig ist, und wenn die erste Steuervorrichtung ermittelt, dass sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet, sendet die erste Steuervorrichtung ein Freigabesignal, das anzeigt, dass der Betrieb des zweiten Roboters zulässig ist, und ermöglicht es dem ersten Roboter den Betrieb eingelernt zu bekommen, wenn das Einlernterminal den ersten Roboter angibt. Wenn die zweite Steuervorrichtung das Freigabesignal von der ersten Steuervorrichtung empfängt und das Einlernterminal den zweiten Roboter angibt, ermöglicht es die zweite Steuervorrichtung dem zweiten Roboter den Betrieb eingelernt zu bekommen.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die erste Steuervorrichtung ermitteln, ob sich der erste und der zweite Roboter in dem freigegebenen Zustand befinden, in dem ihr Betrieb zulässig ist. Wenn die erste Steuervorrichtung ermittelt, dass sie sich im freigegebenen Zustand befindet, sendet sie an die zweite Steuervorrichtung das Freigabesignal, das anzeigt, dass der Betrieb des zweiten Roboters zulässig ist. Daher wird es möglich, den Betrieb der Vielzahl von Robotern durch einfache Verarbeitung einzulernen.
Die erste Steuervorrichtung kann basierend auf einem Empfangsstatus eines Sicherheitssignals, das anzeigt, dass der Betrieb dem ersten und dem zweiten Roboter sicher eingelernt werden kann, ermitteln, ob sich der erste und der zweite Roboter in dem freigegebenen Zustand befinden. Das Sicherheitssignal kann mindestens eines von einem ersten Sicherheitssignal, das auf einem Zustand des ersten Roboters basiert, einem zweiten Sicherheitssignal, das auf einem Zustand des zweiten Roboters basiert, und einem dritten Sicherheitssignal, das davon abhängt, ob ein Notschalter gedrückt ist, umfassen, wobei der Notschalter dazu eingerichtet ist, den Betrieb des ersten und zweiten Roboters zu unterdrücken.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, der Vielzahl von Robotern den Betrieb sicherer einzulernen.
Das Sicherheitssignal kann alle der ersten bis dritten Sicherheitssignale umfassen. Die erste Steuervorrichtung kann ermitteln, dass sie sich nicht in dem freigegebenen Zustand befindet, wenn die erste Steuervorrichtung mindestens eines der ersten bis dritten Sicherheitssignale nicht empfängt.
Obwohl das Sicherheitssignal alle der ersten bis dritten Sicherheitssignale umfasst, ist es gemäß dieser Ausgestaltung möglich, den Betrieb einer Vielzahl von Robotern durch eine einfache Verarbeitung einzulernen.
Der Notschalter kann zumindest an dem Einlernterminal vorgesehen sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, den Betrieb einer Vielzahl von Robotern sicherer einzulernen.
Der erste und der zweite Roboter können in demselben Arbeitsbereich angeordnet sein, und eine Grenze des Arbeitsbereichs kann durch einen Sicherheitszaun begrenzt sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, den Betrieb einer Vielzahl von Robotern sicherer einzulernen.
Der zweite Roboter kann eine Vielzahl von zweiten Robotern umfassen. Die zweite Steuervorrichtung kann an jeden der Vielzahl von zweiten Robotern vorgesehen sein.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine größere Betriebsvielfalt einzulernen.
Beispielsweise kann eine zweite Kommunikationsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Datenkommunikation zwischen der Vielzahl von zweiten Steuervorrichtungen durchzuführen, ebenfalls vorgesehen sein.
[Wirkung der Offenbarung]
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Einlernsystem bereitgestellt werden, das in der Lage ist, einer Vielzahl von Robotern durch einfache Verarbeitung den Betrieb einzulernen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung eines Einlernsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung der Modifikation 1 des Einlernsystems gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung der Modifikation 2 des Einlernsystems gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
4 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung der Modifikation 3 des Einlernsystems gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

AUSFÜHRUNGSWEISEN DER OFFENBARUNG
(Gesamte Ausgestaltung)
Nachfolgend wird ein Einlernsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zu beachten ist, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Um redundante Beschreibungen zu vermeiden, werden in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen für dieselben oder entsprechende Elemente verwendet.
(Einlernsystem 10)
1 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung des Einlernsystems gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Wie in 1 gezeigt, wird ein Einlernsystem 10A gemäß dieser Ausführungsform verwendet, um drei Robotern 20a bis 20c, die im selben Arbeitsbereich 100 angeordnet sind, den Betrieb einzulernen. Eine Grenze des Arbeitsbereichs 100 ist durch einen Sicherheitszaun 90 definiert.
Das Einlernsystem 10A ist mit einer Steuervorrichtung 30a (erste Steuervorrichtung), die den Betrieb des Roboters 20a (erster Roboter) steuert, einer Steuervorrichtung 30b (zweite Steuervorrichtung), die den Betrieb des Roboters 20b (zweiter Roboter) steuert, und einer Steuervorrichtung 30b (zweite Steuervorrichtung), die den Betrieb des Roboters 20c (zweiter Roboter) steuert, versehen.
(Roboter 20a-20c)
Die Roboter 20a bis 20c sind jeweils als vertikale Knickarmroboter ausgestaltet und haben die gleiche Struktur. Daher wird hier nur der Roboter 20a beschrieben, und eine ähnliche Beschreibung wird für die Roboter 20b und 20c nicht wiederholt. Um ein kompliziertes Erscheinungsbild zu vermeiden, sind in 1 außerdem nur die Komponenten des Roboters 20a mit detaillierten Bezugszeichen versehen, und detaillierte Bezugszeichen für die Komponenten der Roboter 20b und 20c werden weggelassen.
Der Roboter 20a hat einen Sockel 21 und einen Roboterarm 22, der an einer oberen Fläche des Sockels 21 befestigt ist. Der Roboterarm 22 ist als vertikal Knickarmroboter mit sechs Gelenkwellen (Achsen) JT1 bis JT6 und sechs Gliedern 24a bis 24e ausgestaltet, die nacheinander durch die Gelenkwellen JT1 bis JT6 miteinander gekoppelt sind. Die Gelenkwellen JT1 bis JT6 werden jeweils von einem Servomotor (nicht gezeigt) angetrieben.
Die Gelenkwelle JT1 koppelt den Sockel 21 und ein Basisendteil des Glieds 24a, so dass sie um eine vertikale Achse drehbar ist. Die Gelenkwelle JT2 koppelt ein Spitzenendteil des Glieds 24a und ein Basisendteil des Glieds 24b, so dass sie um eine horizontale Achse drehbar ist. Die Gelenkwelle JT3 koppelt ein Spitzenendteil des Glieds 24b und ein Basisendteil des Glieds 24c, so dass sie um eine horizontale Achse drehbar ist.
Die Gelenkwelle JT4 koppelt ein Spitzenendteil des Glieds 24c und ein Basisendteil des Glieds 24d, so dass sie um eine Achse drehbar ist, die sich in einer Längsrichtung des Glieds 24c erstreckt. Die Gelenkwelle JT5 koppelt ein Spitzenendteil des Glieds 24d und ein Basisendteil des Glieds 24e, so dass sie um eine Achse drehbar ist, die senkrecht zu einer Längsrichtung des Glieds 24d verläuft. Die Gelenkwelle JT6 koppelt ein Spitzenendteil des Glieds 24e mit einem Basisendteil eines Endeffektors (nicht gezeigt), so dass sie in einer verdrehenden Weise drehbar ist.
Wenn beispielsweise die Komponenten des Roboters 20a nicht ausgefallen sind und der Roboter 20a nicht in Kontakt mit einem menschlichen Körper oder einem anderen Objekt als einem Werkstück ist, kann der Zustand des Roboters 20a als günstig definiert werden. Auf der anderen Seite, zum Beispiel, wenn die Komponenten des Roboters 20a ausgefallen sind, oder der Roboter 20a in Kontakt mit dem menschlichen Körper oder dem anderen Objekt als dem Werkstück ist, kann der Zustand des Roboters 20a als ungünstig definiert werden.
Ob die Komponenten des Roboters 20a ausgefallen sind, kann beispielsweise basierend auf Informationen über die Drehposition des Servomotors, der mit jeder der Gelenkwellen JT1 bis JT6 verbunden ist, und einer Größe eines Stromwerts, der in jeder Komponente fließt, detektiert werden. Darüber hinaus kann durch einen Kontaktsensor des Roboters 20a detektiert werden, ob der Roboter 20a in Kontakt mit dem menschlichen Körper oder einem anderen Objekt als dem Werkstück steht.
Wenn der Roboter 20a beispielsweise detektiert, dass er sich in einem günstigen Zustand befindet, sendet er ein erstes Sicherheitssignal, das diesen Zustand anzeigt, an die Steuervorrichtung 30a. Wenn der Roboter 20a hingegen feststellt, dass er sich in einem ungünstigen Zustand befindet, sendet er das erste Sicherheitssignal nicht an die Steuervorrichtung 30a. Auf diese Weise kann der Roboter 20a seinen Zustand an die Steuervorrichtung 30a übermitteln.
Ob sich der Roboter 20b in dem günstigen Zustand befindet, kann ähnlich wie in dem Fall des Roboters 20a definiert werden. Wenn der Roboter 20b detektiert, dass er sich in dem günstigen Zustand befindet, sendet er ein zweites Sicherheitssignal, das diesen Zustand anzeigt, über die Steuervorrichtung 30b und eine Kommunikationsvorrichtung 50b (später beschrieben) an die Steuervorrichtung 30a. Wenn der Roboter 20b auf der anderen Seite feststellt, dass er sich in einem ungünstigen Zustand befindet, sendet er das zweite Sicherheitssignal nicht an die Steuervorrichtung 30a. Auf diese Weise kann der Roboter 20b seinen Zustand an die Steuervorrichtung 30a übermitteln.
Ob sich der Roboter 20c in dem günstigen Zustand befindet, kann ähnlich wie in dem Fall der Roboter 20a und 20b definiert werden. Wenn der Roboter 20c detektiert, dass er sich in dem günstigen Zustand befindet, sendet er das zweite Sicherheitssignal, das diesen Zustand anzeigt, über die Steuervorrichtungen 30b und 30c, die Kommunikationsvorrichtung 50b und eine Kommunikationsvorrichtung 50c (später beschrieben) an die Steuervorrichtung 30a. Wenn der Roboter 20c auf der anderen Seite feststellt, dass er sich in einem ungünstigen Zustand befindet, sendet er das zweite Sicherheitssignal nicht an die Steuervorrichtung 30a. Auf diese Weise kann der Roboter 20c seinen Zustand an die Steuervorrichtung 30a übermitteln.
(Steuervorrichtungen 30a-30c)
Die Steuervorrichtungen 30a bis 30c befinden sich außerhalb des Sicherheitszauns 90. Die Robotersteuerungsvorrichtungen 30a bis 30c können den Betrieb der jeweiligen Roboterarme 22, die mit ihnen verbunden sind, durch Servosteuerung der Servomotoren steuern, die an den Gelenkwellen JT1 bis JT6 jedes Roboterarms 22 vorgesehen sind. Die Steuervorrichtung 30a hat eine Speichereinrichtung, einen Speicher und einen Prozessor (keiner von ihnen ist gezeigt). Die Speichervorrichtung speichert Informationen über die Drehpositionen der Servomotoren, die an den jeweiligen Gelenkwellen JT1 bis JT6 vorgesehen sind, also eine Position und eine Lage des Roboters 20a, wenn der Roboter 20a basierend auf einem Befehlswert eines Programmierhandgeräts 40 (später beschrieben) betrieben wird. Der Speicher speichert ein Programm, und der Prozessor führt das in dem Speicher gespeicherte Programm aus.
Die Steuervorrichtung 30a ist mit einem Not-Aus-Schalter 60a (Notschalter) versehen, der den Betrieb der Roboter 20a bis 20c stoppt. Wenn der Not-Aus-Schalter 60a nicht gedrückt ist (d.h. während des normalen Betriebs), sendet er ein drittes Sicherheitssignal an die Steuervorrichtung 30a, das diesen Zustand anzeigt. Ist der Not-Aus-Schalter 60a hingegen gedrückt (d.h. in einem Notfall), sendet er das dritte Sicherheitssignal nicht an die Steuervorrichtung 30a. Auf diese Weise kann der Not-Aus-Schalter 60a der Steuervorrichtung 30a mitteilen, ob der Not-Aus-Schalter 60a gedrückt ist. Da die Not-Aus-Schalter 60b bis 60d (später beschrieben) ähnlich funktionieren, wird ihre Beschreibung im Folgenden weggelassen.
(Programmierhandgerät 40)
Das Einlernsystem 10A ist ferner mit einem Programmierhandgerät 40 (Einlernterminal) versehen, das mit der Steuervorrichtung 30a verbunden ist, um den Robotern 20a bis 20c den Betrieb einzulernen. Das Programmierhandgerät 40 kann beispielsweise zwischen einem Einlernmodus, in dem den Robotern 20a bis 20b ein Betrieb eingelernt wird, und einem Wiederholungsmodus, in dem der im Einlernmodus eingelernte Betrieb wiederholt von den Robotern 20a bis 20b ausgeführt wird, umschalten.
Das Programmierhandgerät 40 umfasst eine Tastengruppe 42 und ein Touchpanel 44. Ein Bediener betätigt die Tastengruppe 42, um zwischen dem Einlernmodus und dem Wiederholungsmodus umzuschalten und um den Befehlswert für die Roboter 20a bis 20c einzugeben. Das Touchpanel 44 zeigt die über die Tastengruppe 42 eingegebenen Informationen und Informationen über eine Grundeinstellung an und ist auch zur Eingabe der Grundeinstellung usw. verwendbar, indem es von dem Bediener bedient wird. Darüber hinaus ist das Programmierhandgerät 40 mit einem Not-Aus-Schalter 60b (Notschalter) versehen, der den Betrieb der Roboter 20a bis 20c stoppt.
(Kommunikationsvorrichtungen 50a-50c)
Das Einlernsystem 10A ist ferner mit einer Kommunikationsvorrichtung 50a, die eine Datenkommunikation zwischen dem Programmierhandgerät 40 und der Steuervorrichtung 30a durchführt, der Kommunikationsvorrichtung 50b (erste Kommunikationsvorrichtung), die eine Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung 30a und der Steuervorrichtung 30b durchführt, und der Kommunikationsvorrichtung 50c (zweite Kommunikationsvorrichtung), die eine Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung 30b und der Steuervorrichtung 30c ausführt, versehen. Die Kommunikationsvorrichtungen 50a bis 50c können z.B. jeweils mit einem LAN-Kabel basierend auf Ethernet®-Standards realisiert sein.
Zu beachten ist, dass z.B. eine Kommunikationsvorrichtung, die die Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung 30a und dem Roboter 20a ausführt, eine Kommunikationsvorrichtung, die die Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung 30b und dem Roboter 20b ausführt, und eine Kommunikationsvorrichtung, die die Datenkommunikation zwischen der Steuervorrichtung 30c und dem Roboter 20c ausführt, auch jeweils mit einem LAN-Kabel basierend auf Ethernet®-Standards realisiert sein können.
(Not-Aus-Schalter 60c und 60d)
Das Einlernsystem 10A ist außerdem mit Not-Aus-Schaltern 60c und 60d (Notschalter) ausgestattet, die den Betrieb der Roboter 20a bis 20c anhalten. Der Notschalter 60c ist an dem Sicherheitszaun 90 vorgesehen. Darüber hinaus kann der Not-Aus-Schalter 60d beispielsweise außerhalb des Arbeitsbereichs 100 und an einer Wandfläche angebracht sein, die sich in einem Bereich befindet, in dem der Arbeitsbereich 100 sichtbar ist.
(Einlernmodus durch das Einlernsystem 10A)
Als nächstes wird ein Beispiel für einen Einlernmodus beschrieben, der von dem Einlernsystem 10A gemäß dieser Ausführungsform durchgeführt wird.
Die Steuervorrichtung 30a kann ermitteln, ob sich die Roboter 20a bis 20c in dem freigegebenen Zustand befinden, in dem sie betrieben werden dürfen. Im Detail kann die Steuervorrichtung 30a basierend auf einem Empfangsstatus des ersten bis dritten Sicherheitssignals, das anzeigt, dass der Betrieb den Robotern 20a bis 20c sicher eingelernt werden kann, bestimmen, ob sich die Roboter 20a bis 20c in dem freigegebenen Zustand befinden.
Die Steuervorrichtung 30a ermittelt, dass sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet, wenn sie alle der ersten bis dritten Sicherheitssignale empfängt. Wenn die Steuervorrichtung 30a ermittelt, dass sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet, sendet sie an die Steuervorrichtungen 30b und 30c ein Freigabesignal, das den freigegebenen Zustand anzeigt (ein Freigabesignal, das den Betrieb des zweiten Roboters zulässt). Daher kann die Steuervorrichtung 30a die Erkennung, dass sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet, mit den Steuervorrichtungen 30b und 30c teilen.
Darüber hinaus, wenn die Steuervorrichtung 30a ermittelt, dass sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet, und der Roboter 20a durch das Programmierhandgerät 40 in den Einlernmodus versetzt wird, ermöglicht die Steuervorrichtung 30a, dass dem Roboter 20a der Betrieb durch das Programmierhandgerät 40 eingelernt wird. Dann betreibt die Steuervorrichtung 30a den Roboter 20a basierend auf dem Befehlswert des Programmierhandgeräts 40 und speichert die Position und Lage des Roboters 20a, so dass der Betrieb des Roboters 20a durch das Programmierhandgerät 40 eingelernt werden kann.
Andererseits, wenn die Steuervorrichtung 30a mindestens eines der ersten bis dritten Sicherheitssignale nicht empfängt, stellt sie fest, dass sie sich nicht in dem freigegebenen Zustand befindet. Wenn die Steuervorrichtung 30a feststellt, dass sie sich nicht in dem freigegebenen Zustand befindet, sendet sie das Freigabesignal nicht an die Roboter 20b und 20c. Zu beachten ist, dass der Roboter 20a nicht betrieben wird, selbst wenn er durch das Programmierhandgerät 40 in den Einlernmodus versetzt wird, wenn die Steuervorrichtung 30a feststellt, dass sie sich nicht in dem freigegebenen Zustand befindet. Dementsprechend, wenn die Steuervorrichtung 30a feststellt, dass sie sich nicht in dem freigegebenen Zustand befindet, deaktiviert sie, dass dem Roboter 20a der Betrieb durch das Programmierhandgerät 40 eingelernt wird.
Wenn die Steuervorrichtung 30b das Freigabesignal von der Steuervorrichtung 30a empfängt und der Roboter 20b durch das Programmierhandgerät 40 in den Einlernmodus versetzt wird, gibt die Steuervorrichtung 30b dem Roboter 20b die Möglichkeit, den Betrieb von dem Programmierhandgerät 40 eingelernt zu bekommen. Dann betreibt die Steuervorrichtung 30b den Roboter 20b basierend auf dem Befehlswert des Programmierhandgeräts 40 und speichert die Position und Lage des Roboters 20b, so dass der Betrieb des Roboters 20b durch das Programmierhandgerät 40 eingelernt werden kann.
Andererseits wird der Roboter 20b auch dann nicht betrieben, wenn der Roboter 20b durch das Programmierhandgerät 40 in den Einlernmodus versetzt wird, wenn die Steuervorrichtung 30b das Freigabesignal nicht empfängt. Wenn die Steuervorrichtung 30b das Freigabesignal nicht empfängt, deaktiviert sie dementsprechend den Roboter 20a, dem der Betrieb durch das Programmierhandgerät 40 eingelernt werden soll. Da dies in ähnlicher Weise auch für den Fall gilt, dass die Steuervorrichtung 30c das Freigabesignal von der Steuervorrichtung 30a empfängt, wird die Beschreibung hier nicht wiederholt.
(Wirkungen)
In dieser Ausführungsform kann die Steuervorrichtung 30a ermitteln, ob sich die Roboter 20a bis 20c in dem freigegebenen Zustand befinden, in dem ihr Betrieb zulässig ist. Wenn die Steuervorrichtung 30a feststellt, dass sie sich im freigegebenen Zustand befindet, sendet sie an die Steuervorrichtungen 30b und 30c das Freigabesignal, das anzeigt, dass der Betrieb der Roboter 20a bis 20c zulässig ist. Daher kann das Einlernsystem 10A gemäß dieser Ausführungsform einer Vielzahl von Robotern durch einfache Verarbeitung den Betrieb einlernen.
Darüber hinaus kann in dieser Ausführungsform die Steuervorrichtung 30a basierend auf dem Empfangsstatus des Sicherheitssignals, das anzeigt, dass den Robotern 20a bis 20c der Betrieb sicher eingelernt werden kann, ermitteln, ob sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet. Da das Sicherheitssignal außerdem das erste bis dritte Sicherheitssignal umfasst, kann das Einlernsystem 10A gemäß dieser Ausführungsform den Robotern 20a bis 20c den Betrieb ferner sicher einlernen.
Darüber hinaus stellt die Steuervorrichtung 30a in dieser Ausführungsform fest, dass sie sich nicht in dem freigegebenen Zustand befindet, wenn sie nicht zumindesten eines der ersten bis dritten Sicherheitssignale empfängt. Auch wenn das Sicherheitssignal alle der ersten bis dritten Sicherheitssignale umfasst, kann daher den Robotern 20a bis 20c durch einfache Verarbeitung der Betrieb eingelernt werden.
Darüber hinaus, wenn der Bediener in einem Notfall einen der Not-Aus-Schalter 60a bis 60d drückt, werden in dem Einlernsystem 10A gemäß dieser Ausführungsform nicht alle dritten Sicherheitssignale an die Steuervorrichtung 30a übertragen. Daher stellt die Steuervorrichtung 30a fest, dass sie sich nicht in dem freigegebenen Zustand befindet, und der Betrieb wird den Robotern 20a bis 20c nicht durch das Programmierhandgerät 40 eingelernt. Infolgedessen kann das Einlernsystem 10A den Robotern 20a bis 20c den Betrieb sicherer einlernen.
Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform nicht nur der Roboter 20b, sondern auch der Roboter 20c vorgesehen. Darüber hinaus ist nicht nur der Roboter 20b mit der Steuervorrichtung 30b versehen, sondern auch der Roboter 20c mit der Steuervorrichtung 30c (eine Vielzahl von zweiten Robotern ist vorgesehen, und die zweite Steuervorrichtung ist für jeden der Vielzahl von zweiten Robotern vorgesehen). Daher kann das Einlernsystem 10A gemäß dieser Ausführungsform verschiedene Betriebe einlernen.
(Modifikationen)
Aus der obigen Beschreibung ist es für den Fachmann ersichtlich, dass viele Verbesserungen und andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglich sind. Daher ist die obige Beschreibung nur als Veranschaulichung zu verstehen und wird bereitgestellt, um einem Fachmann die beste Art und Weise der Umsetzung der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln. Die Details der Strukturen und/oder der Funktionen können wesentlich geändert werden, ohne dass dies vom Geist der vorliegenden Offenbarung abweicht.
(Modifikation 1)
Modifikation 1 des Einlernsystems gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung der Modifikation 1 des Einlernsystems gemäß der Ausführungsform zeigt. Zu beachten ist, dass ein Einlernsystem 10B gemäß dieser Modifikation die gleiche Ausgestaltung wie das Einlernsystem 10A gemäß der obigen Ausführungsform aufweist, mit Ausnahme einer Verbindungsart zwischen der Steuervorrichtung 30a und den Steuervorrichtungen 30b und 30c. Daher werden die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und eine ähnliche Beschreibung wird nicht wiederholt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Steuervorrichtung 30c (zweite Steuervorrichtung) mit der Steuervorrichtung 30a (erste Steuervorrichtung) über die Kommunikationsvorrichtungen 50b und 50c (erste und zweite Kommunikationsvorrichtungen) und die Steuervorrichtung 30b (zweite Steuervorrichtung) verbunden. Andererseits ist, wie in 2 gezeigt, bei dieser Modifikation die Steuervorrichtung 30c nur über die Kommunikationsvorrichtung 50b mit der Steuervorrichtung 30a verbunden, und die Kommunikationsvorrichtung 50c ist nicht vorgesehen. Die Steuervorrichtung 30a kann in diesem Modus mit den Steuervorrichtungen 30b und 30c verbunden sein.
(Modifikation 2)
Modifikation 2 des Einlernsystems gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung der Modifikation 2 des Einlernsystems gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform zeigt. Zu beachten ist, dass ein Einlernsystem 10C gemäß dieser Modifikation die gleiche Ausgestaltung wie das Einlernsystem 10A gemäß der obigen Ausführungsform aufweist, mit der Ausnahme, dass es nicht mit dem Sicherheitszaun 90 und dem Not-Aus-Schalter 60d versehen ist. Eine solche Ausgestaltung vereinfacht zum Beispiel die Ausgestaltung des Einlernsystems 10C.
(Modifikation 3)
Modifikation 3 des Einlernsystems gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist eine schematische Ansicht, die die gesamte Ausgestaltung der Modifikation 3 des Einlernsystems gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform zeigt. Zu beachten ist, dass ein Einlernsystem 10D gemäß dieser Modifikation die gleiche Ausgestaltung wie das Einlernsystem 10A gemäß der obigen Ausführungsform aufweist, mit der Ausnahme, dass es nicht mit dem Roboter 20c, der Steuervorrichtung 30c, der Kommunikationsvorrichtung 50c, dem Sicherheitszaun 90 und den Not-Aus-Schaltern 60a und 60d versehen ist. Eine solche Ausgestaltung vereinfacht zum Beispiel die Ausgestaltung des Einlernsystems 10C weiter.
(Andere Modifikationen)
In der oben beschriebenen Ausführungsform und Modifikationen werden die Fälle beschrieben, in denen zwei zweite Roboter vorgesehen sind und die zweite Steuervorrichtung für jeden der beiden zweiten Roboter vorgesehen ist, und in denen ein einzelner zweiter Roboter vorgesehen ist und eine zweite Steuervorrichtung für den einzelnen zweiten Roboter vorgesehen ist. Es ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern es können auch drei oder mehr zweite Roboter vorgesehen sein, und die zweite Steuervorrichtung kann für jeden der drei oder mehr Roboter vorgesehen sein. In einem solchen Fall kann nur die erste Kommunikationsvorrichtung, die die Datenkommunikation zwischen der ersten Steuervorrichtung und allen drei oder mehr zweiten Steuervorrichtungen durchführt, vorgesehen sein. Alternativ kann die erste Kommunikationsvorrichtung, die die Datenkommunikation zwischen der ersten Steuervorrichtung und einer zweiten Steuervorrichtung durchführt, und eine Vielzahl von zweiten Kommunikationsvorrichtungen, die die Datenkommunikation zwischen den drei oder mehr zweiten Steuervorrichtungen durchführen, vorgesehen sein. Zu beachten ist, dass zur Durchführung der Datenkommunikation zwischen benachbarten zweiten Steuervorrichtungen eine zweite Kommunikationsvorrichtung zwischen den benachbarten zweiten Steuervorrichtungen vorgesehen sein kann.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationen der erste und der zweite Roboter jeweils als vertikale Knickarmroboter mit der gleichen Struktur ausgestaltet sind, ist dies nicht auf diesen Fall beschränkt. Beispielsweise können der erste und der zweite Roboter jeweils als horizontaler Knickarmroboter, als Polarkoordinatenroboter, als Zylinderkoordinatenroboter, als kartesischer Koordinatenroboter oder als andere Roboter ausgestaltet sein. Außerdem können der erste Roboter und der zweite Roboter unterschiedlich aufgebaut sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationen ist der Notschalter als Not-Aus-Schalter ausgestaltet, der den Betrieb des ersten und zweiten Roboters stoppt. Es ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern der Notschalter kann ein Notschalter sein, der den Betrieb des ersten und zweiten Roboters auf andere Weise als durch Anhalten unterdrückt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationen ist der Notschalter an einem der ersten Steuervorrichtungen, dem Einlernterminal, dem Sicherheitszaun und der Wandfläche vorgesehen, die sich in dem Bereich befindet, in dem der Arbeitsbereich sichtbar ist. Es ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern der Notschalter kann an der zweiten Steuervorrichtung, am ersten und zweiten Roboter oder an anderen Stellen vorgesehen sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationen ist das Freigabesignal, das von der ersten Steuervorrichtung an die zweite Steuervorrichtung übertragen wird, ein Signal, das anzeigt, dass sich der erste und der zweite Roboter in einem freigegebenen Zustand befinden, in dem sie arbeiten dürfen. Es ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, sondern das Freigabesignal kann auch ein Signal sein, das anzeigt, dass der zweite Roboter in einem anderen als dem freigegebenen Zustand arbeiten darf.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationen die Kommunikationsvorrichtungen 50a bis 50c jeweils unter Verwendung eines LAN-Kabels auf der Grundlage von Ethernet® -Standards implementiert sind, ist dies nicht auf diesen Fall beschränkt. Beispielsweise kann jede der Kommunikationsvorrichtungen 50a bis 50c unter Verwendung eines drahtlosen LAN implementiert werden.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationen nur der erste und der zweite Roboter in dem Arbeitsbereich angeordnet sind, ist dies nicht auf diesen Fall beschränkt. So kann beispielsweise ein Förderband in dem Arbeitsbereich angeordnet sein. Das Förderband kann beispielsweise ein viertes Sicherheitssignal an die erste Steuervorrichtung übertragen, das anzeigt, dass sich das Förderband selbst in einem günstigen Zustand befindet (d.h. nicht ausgefallen ist etc.). Andererseits kann das Förderband, wenn es sich in einem ungünstigen Zustand befindet (d.h. wenn es ausgefallen ist etc.), das vierte Sicherheitssignal nicht an die erste Steuervorrichtung übertragen. Auf diese Weise kann das Förderband seinen Zustand an die erste Steuervorrichtung übertragen. Wenn die erste Steuervorrichtung dann alle ersten bis vierten Sicherheitssignale empfängt, kann sie feststellen, dass sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet.
Bezugszeichenliste

10: Einlernsystem
20: Roboter
21: Sockel
22: Roboterarm
24: Glied
30: Steuervorrichtung
40: Programmierhandgerät
42: Tastengruppe
44: Touch-Panel
50: Kommunikationsvorrichtung
60: Not-Aus-Schalter
90: Sicherheitszaun
100: Arbeitsbereich
JT: Gelenkwelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010247279 A [0004]

Claims

Einlernsystem, das dazu eingerichtet ist, eine Vielzahl von Robotern den Betrieb einzulernen, aufweisend: eine erste Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Betrieb eines ersten Roboters der Vielzahl von Robotern zu steuern; eine zweite Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Betrieb eines zweiten Roboters der Vielzahl von Robotern zu steuern; ein Einlernterminal, das mit der ersten Steuervorrichtung verbunden ist, um dem ersten und dem zweiten Roboter den Betrieb einzulernen; und eine erste Kommunikationsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Datenkommunikation zwischen der ersten Steuervorrichtung und der zweiten Steuervorrichtung durchzuführen, wobei die erste Steuervorrichtung ermittelt, ob sich der erste und der zweite Roboter in einem freigegebenen Zustand befinden, in dem der Betrieb des ersten und des zweiten Roboters zulässig ist, und wenn die erste Steuervorrichtung ermittelt, dass sie sich in dem freigegebenen Zustand befindet, sendet die erste Steuervorrichtung ein Freigabesignal, das anzeigt, dass der Betrieb des zweiten Roboters zulässig ist, und ermöglicht es dem ersten Roboter den Betrieb eingelernt zu bekommen, wenn das Einlernterminal den ersten Roboter angibt, und wobei, wenn die zweite Steuervorrichtung das Freigabesignal von der ersten Steuervorrichtung empfängt und das Einlernterminal den zweiten Roboter angibt, die zweite Steuervorrichtung ermöglicht es dem zweiten Roboter den Betrieb eingelernt zu bekommen.
Einlernsystem nach Anspruch 1, wobei die erste Steuervorrichtung basierend auf einem Empfangsstatus eines Sicherheitssignals, das anzeigt, dass der Betrieb dem ersten und dem zweiten Roboter sicher eingelernt werden kann, ermittelt, ob sich der erste und der zweite Roboter in dem freigegebenen Zustand befinden, und wobei das Sicherheitssignal mindestens eines der folgenden umfasst: ein erstes Sicherheitssignal, das auf einem Zustand des ersten Roboters basiert; ein zweites Sicherheitssignal, das auf einem Zustand des zweiten Roboters basiert; und ein drittes Sicherheitssignal, das davon abhängt, ob ein Notschalter gedrückt ist, wobei der Notschalter dazu eingerichtet ist, den Betrieb des ersten und zweiten Roboters zu unterdrücken.
Einlernsystem nach Anspruch 2, wobei das Sicherheitssignal alle der ersten bis dritten Sicherheitssignale umfasst, und wobei die erste Steuervorrichtung ermittelt, dass sie sich nicht in dem freigegebenen Zustand befindet, wenn die erste Steuervorrichtung mindestens eines der ersten bis dritten Sicherheitssignale nicht empfängt.
Einlernsystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Notschalter mindestens zumindest an dem Einlernterminal vorgesehen ist.
Einlernsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste und der zweite Roboter in demselben Arbeitsbereich angeordnet sind, und wobei eine Grenze des Arbeitsbereichs durch einen Sicherheitszaun begrenzt ist.
Einlernsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite Roboter eine Vielzahl von zweiten Robotern umfasst, und wobei die zweite Steuervorrichtung an jedem der Vielzahl von zweiten Robotern vorgesehen ist.
Einlernsystem nach Anspruch 6, ferner umfassend eine zweite Kommunikationsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Datenkommunikation zwischen der Vielzahl von zweiten Steuervorrichtungen durchzuführen.