DE112022000310T5

DE112022000310T5 - Industriemaschinensystem

Info

Publication number: DE112022000310T5
Application number: DE112022000310.3T
Authority: DE
Inventors: Yuta Namiki
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2022-02-22
Publication date: 2023-09-28
Also published as: US20240091945A1; CN116783037A; JPWO2022181595A1; WO2022181595A1; TW202235236A

Abstract

In Bezug auf Arbeiten, die von einem Roboter, der eine Industriemaschine ist, ausgeführt werden, besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, die Ursache eines Bearbeitungsfehlers oder einer Anomalie anhand einer gespeicherten Betriebshistorie leicht nachvollziehen zu können und zu ermöglichen, dass Probleme, die in der Zukunft auftreten können, verhindert werden. Dieses Ziel kann mittels eines Robotersystems erreicht werden, das so konfiguriert ist, dass: eine Ausführungshistorie eines Programms zum Ausführen von Arbeiten an einem Werkstück gespeichert wird; Informationen von Sensoren und Informationen über Bearbeitungsergebnisse der an dem Werkstück durchgeführten Arbeiten in Assoziierung mit der Ausführung jedes Programmblocks des Programms gespeichert werden; und Parameterinformationen, die die Ursache eines Fehlers in den Bearbeitungsergebnissen angeben, zu der Ausführungshistorie hinzugefügt werden, wenn ein Fehler in den Bearbeitungsergebnissen auftritt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Industriemaschinensystem und insbesondere auf ein Industriemaschinensystem, das Informationen erfasst, die während eines Zeitraums erzeugt werden, in dem das Industriemaschinensystem Arbeit ausführt, und die erfassten Informationen als Ausführungsgeschichte in einer Speichereinrichtung aufzeichnet.
STAND DER TECHNIK
Beim herkömmlichen Roboterbetrieb werden historische Informationen eines Systems, die während des Betriebs erfasst wurden, in einem Speichergerät gespeichert und als Informationen zur Schätzung eines aktuellen Zustands des Systems oder als Informationen zur Untersuchung der Ursache einer Anomalie im Falle der Erkennung der Anomalie verwendet.
Patentdokument 1 offenbart ein Robotersystem, das, wenn ein Roboter einen Greifvorgang durchführen soll, um ein Zielobjekt zu greifen, eine Wahrscheinlichkeitsverteilung von Erfolg und Misserfolg in Bezug auf den Greifvorgang aus visuellen Informationen bestimmt, die durch Abbilden des Zielobjekts gewonnen wurden, und eine Greifposition auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeitsverteilung einstellt, wodurch versucht wird, die Produktivität beim Greifvorgang zu verbessern. Insbesondere wird eine Systemkonfiguration beschrieben, die in der Lage ist, Betriebsinformationen bezüglich jeder konstituierenden Komponente und historische Informationen bezüglich der Ergebnisse der Bestimmung der Greifaktion zu verwalten.
Patentdokument 2 offenbart ein System zur Verwaltung der Betriebshistorie, das historische Betriebsdaten eines Industrieroboters sammelt, die gesammelten Daten statistisch verarbeitet, um dadurch einen geeigneten Verwaltungswert zur Erkennung einer Anomalie in der Betriebshistorie festzulegen, und die Untersuchung einer Ursache für die Abweichung der Betriebshistorie von dem Verwaltungswert erleichtert.

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. JP 2019-188516 A
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. JP 2019-171490 A

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Wie oben beschrieben, ist es bekannt, dass eine Betriebshistorie in einem Roboter gespeichert wird und die gespeicherte Betriebshistorie dann für verschiedene Anwendungen verwendet wird. Gemäß Patentdokument 1 geben jedoch die Betriebsinformationen bezüglich jeder Komponente und die historischen Informationen bezüglich der Ergebnisse der Bestimmung des Greifvorgangs die Ergebnisse der Vorgänge an und geben nicht spezifisch an, welcher Einstellwert oder dergleichen einen Fehler verursacht hat, der während des Vorgangs aufgetreten ist. Gemäß Patentdokument 2 zeigen die Informationen nicht an, welcher Wert welcher Verarbeitung unter den Verarbeitungsergebnissen eine Abnormalität verursacht hat, die während des Verarbeitungsvorgangs aufgetreten ist. Daher macht es keines der oben genannten Systeme einfach, die Ursache eines Verarbeitungsfehlers oder die Ursache einer Anomalie zu erfassen, und es ist für die Systeme schwierig, ein Problem zu verhindern, das in der Zukunft auftreten könnte.
Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Industriemaschinensystem bereitzustellen, das in einer Speichervorrichtung historische Informationen des Systems speichert, die in einem Zeitraum erfasst wurden, in dem das System Arbeit verrichtet. In einem Fall, in dem die historischen Informationen als Informationen zum Abschätzen eines aktuellen Zustands des Systems oder als Informationen zum Untersuchen der Ursache einer festgestellten Abnormalität verwendet werden, macht es das Industriemaschinensystem der vorliegenden Offenbarung einfach, die Ursache eines Verarbeitungsfehlers und die Ursache der Abnormalität aus den gespeicherten historischen Informationen zu erfassen, und macht es einfach zu identifizieren, welcher Teil eines Betriebsprogramms oder dergleichen geändert werden sollte, wodurch die Verhinderung eines Problems ermöglicht wird, das in der Zukunft auftreten kann.
Mittel zur Lösung der Probleme
Um die obige Aufgabe zu lösen, verwendet ein Industriemaschinensystem gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Sensor, um Informationen zu erfassen, führt Arbeiten an einem Werkstück durch und enthält eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, um eine Ausführungshistorie eines Programms zur Durchführung von Arbeiten an dem Werkstück zu speichern. Die Speichereinheit speichert Informationen von dem Sensor und Informationen über ein Bearbeitungsergebnis der Arbeit an dem Werkstück. In einem Fall, in dem ein Fehler in dem Bearbeitungsergebnis aufgetreten ist, werden Informationen, die eine Ursache des Fehlers in dem Bearbeitungsergebnis anzeigen, zu der Ausführungshistorie hinzugefügt. Die Information, die die Fehlerursache angibt, wird nach der Ausführung des Programms durch Analyse einer Fehlerursache, die während der Ausführung aufgetreten ist, oder einer Fehlerursache, die in der Zukunft auftreten kann, abgeleitet und gibt an, welcher Datenwert im Bearbeitungsergebnis den Fehler verursacht hat.
Auswirkungen der Erfindung
In einem Fall, in dem ein Fehler in einem Ausführungsprotokoll eines Programms für einen Roboter als Industriemaschinensystem aufgrund der Ausführung des Programms aufgetreten ist, ermöglicht das Industriemaschinensystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ein einfaches Erfassen der Ursache des Fehlers, d.h. welcher Wert in welchem Element im Ausführungsprotokoll des Programms den Verarbeitungsfehler verursacht hat, und ermöglicht es, ein Problem zu verhindern, das in der Zukunft auftreten kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Beziehung zwischen einem Roboter, einer Robotersteuerungsvorrichtung und einer Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung illustriert;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Robotersystem gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung illustriert;
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Bildschirm mit der Programmausführungshistorie gemäß der vorliegenden Offenbarung illustriert;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Programmbearbeitungsbildschirm gemäß der vorliegenden Offenbarung illustriert; und
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung illustriert.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Beziehung zwischen einem Roboter, einer Robotersteuerungsvorrichtung und einer Bildverarbeitungsvorrichtung in einer Ausführungsform eines Robotersystems zeigt, das ein Industriemaschinensystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. Der in 1 dargestellte Roboter 10 ist ein Gelenkroboter mit einem Gelenkarm 11 und kann eine orthogonale Bewegung und eine Rotationsbewegung ausführen. Aufgrund einer Beschränkung einer Mechanikeinheit des Roboters sind für jede der Bewegungswellen des Roboters ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert für eine bei der orthogonalen Bewegung zulässige Bewegungsstrecke und ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert für einen bei der Drehbewegung zulässigen Drehwinkel festgelegt. Somit kann jede Bewegungswelle innerhalb des jeweiligen voreingestellten Bereichs betrieben werden.
Am distalen Ende des Gelenkarms 11 befinden sich ein visueller Sensor 12 und ein Greifer 13. Als visueller Sensor wird zum Beispiel eine Kamera verwendet, die ein Bild eines Werkstücks 41, eines Zielobjekts, das auf einem Tisch 40 liegt, aufnimmt. Die Bildinformationen zu dem von der Kamera, dem visuellen Sensor 12, aufgenommenen Bild werden an die Bildverarbeitungsvorrichtung 30 übertragen und dann dort verarbeitet.
Die verarbeiteten Bildinformationen, die aus der von der Bildverarbeitungsvorrichtung 30 durchgeführten Verarbeitung resultieren, werden an die Robotersteuerungsvorrichtung 20 übertragen. Auf der Grundlage der übertragenen verarbeiteten Bildinformationen steuert die Robotersteuerungsvorrichtung 20 den Roboter 10 und veranlasst ihn, den Gelenkarm 11 so zu betätigen, dass er das Werkstück 41 auf dem Tisch 40 mit Hilfe des am distalen Ende des Gelenkarms 11 angebrachten Greifers 13, beispielsweise einer Hand, greift.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Robotersystem 1 zeigt, das ein Industriemaschinensystem der vorliegenden Offenbarung ist. Wie in 2 dargestellt, umfasst das Robotersystem 1 der vorliegenden Offenbarung den Roboter 10, die Robotersteuerungsvorrichtung 20, die Bildverarbeitungsvorrichtung 30, eine Anzeigevorrichtung 50, ein Bedienfeld 60 und eine Programmeditiervorrichtung 70.
Der visuelle Sensor 12 mit einem Abbildungselement ist am distalen Ende des Gelenkarms 11 des Roboters 10 angebracht. Der visuelle Sensor 12 erfasst ein Bild des Werkstücks 41, das ein Zielobjekt ist und auf dem Tisch 40 liegt. Es sollte beachtet werden, dass der visuelle Sensor 12 der vorliegenden Ausführungsform zwar am distalen Ende des Gelenkarms 11 des Roboters 10 angebracht ist, der visuelle Sensor 12 aber auch stationär installiert sein kann. In diesem Fall kann der visuelle Sensor 12 nicht nur Bilder des Werkstücks 41 als Zielobjekt, sondern auch des Roboters 10 selbst erfassen.
Die Robotersteuerungsvorrichtung 20 umfasst eine Steuereinheit 21 und eine Speichereinheit 22. Die Steuereinheit 21 enthält eine Verarbeitungseinheit (CPU), die aus einem Mikrocomputer oder dergleichen besteht, und steuert den Roboter 10 und veranlasst ihn, das Werkstück 41 unter Verwendung des Greifers 13, der am distalen Ende des Gelenkarms 11 des Roboters 10 angebracht ist, auf der Grundlage eines Berechnungsergebnisses der Verarbeitungseinheit (CPU) zu greifen.
Die Speichereinheit 22 beinhaltet ein Speicherelement wie ein ROM und ein RAM, speichert ein Programm für den Roboter 10 zur Durchführung von Bewegungen und verschiedene Parameter, die zur Ausführung der Bewegung erforderlich sind. Darüber hinaus speichert die Speichereinheit 22 zumindest vorübergehend Bildinformationen, die von der Bildverarbeitungsvorrichtung 30 übertragen werden, Informationen über einen eingegebenen Wert, der vom Bedienfeld 60 übertragen wird, und andere Informationen.
Wenn ein Programm ausgeführt wird, um den Roboter 10 zu veranlassen, Arbeiten an dem Werkstück 41 auszuführen, speichert die Speichereinheit 22 außerdem eine Ausführungshistorie und Informationen über die Verarbeitungsergebnisse der Arbeiten. Die Informationen über die Verarbeitungsergebnisse der Arbeit werden jedes Mal, wenn ein Programmblock des Programms ausgeführt wird, in Verbindung mit dem Programmblock gespeichert, zusammen mit den Informationen über das von der Bildverarbeitungsvorrichtung 30 übertragene Bild und den Informationen über den vom Bedienfeld 60 übertragenen eingegebenen Wert.
Zusätzlich, wenn die Verarbeitungsergebnisse eine Fehlerursache enthalten, werden außerdem in der Speichereinheit 22 Informationen gespeichert, die die Fehlerursache in den Verarbeitungsergebnissen angeben. Diese Information wird nach der Ausführung des Programms durch eine Analyse der Fehlerursache zum Zeitpunkt der Ausführung oder nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach der Ausführung abgeleitet und gibt an, welcher Datenwert in den Verarbeitungsergebnissen die Fehlerursache ist.
Die Bildverarbeitungsvorrichtung 30 umfasst eine Bildverarbeitungseinheit 31 und eine Speichereinheit 32. Die Bildverarbeitungseinheit 31 umfasst eine Verarbeitungseinheit (CPU), die aus einem Mikrocomputer oder dergleichen besteht, den visuellen Sensor 12 steuert und die erfassten Bildinformationen, die von dem visuellen Sensor 12 durch die Verarbeitungseinheit (CPU) übertragen werden, unter Verwendung eines Visionsprogramms verarbeitet.
Das Visionsprogramm ist ein Programm zur Steuerung des visuellen Sensors 12 und zur Verarbeitung der aufgenommenen Bildinformationen bezüglich des vom visuellen Sensor 12 erfassten Bildes und wird von einem Benutzer erstellt, eingestellt und verwendet. Die durch das Visionsprogramm verarbeiteten Bilddaten werden an die Steuereinheit 21 der Robotersteuerungsvorrichtung 20 übertragen und als Daten zur Steuerung des Roboters 10 verwendet.
Wie oben beschrieben, muss der visuelle Sensor 12 nicht am distalen Ende des Gelenkarms 11 des Roboters 10 angebracht sein, sondern kann stationär installiert werden. In diesem Fall umfassen die vom visuellen Sensor 12 übertragenen erfassten Bildinformationen nicht nur erfasste Bildinformationen bezüglich des Werkstücks 41 als Zielobjekt, sondern auch erfasste Bildinformationen bezüglich des Roboters 10 selbst, und dementsprechend werden auch Informationen bezüglich einer Position und einer Haltung des Roboters 10 vom visuellen Sensor 12 an die Bildverarbeitungsvorrichtung 30 übertragen.
Der am distalen Ende des Gelenkarms 11 des Roboters 10 angebrachte visuelle Sensor 12 kann mit einem Sensorelement versehen sein, das eine Position und eine Abbildungsrichtung des visuellen Sensors 12 selbst detektiert. In diesem Fall werden Informationen über die Position und Haltung des visuellen Sensors 12 selbst vom visuellen Sensor 12 an die Bildverarbeitungsvorrichtung 30 übertragen.
Die Speichereinheit 32 beinhaltet ein Speicherelement wie ein ROM und ein RAM, speichert zumindest vorübergehend die vom visuellen Sensor 12 übertragenen Bildinformationen und speichert das Visionsprogramm und die Daten verschiedener Parameter, die für die Ausführung des Visionsprogramms erforderlich sind.
Die Anzeigevorrichtung 50 verfügt über einen Bildschirm 51 zur Anzeige der Ausführungshistorie, auf dem die Ausführungshistorie eines Programms angezeigt wird. Auf dem Ausführungsprotokoll-Anzeigebildschirm 51 wird das Ausführungsprotokoll, das die Ergebnisse der Ausführung durch den Roboter 10 anzeigt, zusammen mit dem vom visuellen Sensor 12 übertragenen Bild angezeigt.
Wie später im Detail beschrieben wird, kann in einem Fall, in dem ein Fehler bei der Verarbeitung durch ein Programm für den Roboter 10 aufgetreten ist, um eine Arbeit während der Ausführung des Programms auszuführen, die Ausführungshistorie, die auf dem Bildschirm 51 für die Ausführungshistorie angezeigt wird, Informationen bezüglich eines Parameters anzeigen, der den Fehler in den Verarbeitungsergebnissen verursacht hat.
Das Bedienfeld 60 beinhaltet eine Eingabeeinheit 61, die die Eingabe von Betriebsdaten ermöglicht, die für die Ausführung des Programms zur Durchführung von Arbeiten durch den Roboter 10 erforderlich sind. Der Benutzer kann die Betriebsdaten über die Eingabeeinheit 61 eingeben, bevor er das Programm für den Roboter 10 zur Durchführung von Arbeiten ausführt oder während der Ausführung des Programms.
Wenn bei der Verarbeitung durch das Programm, das mit dem vom Benutzer über die Eingabeeinheit 61 des Bedienfelds 60 eingegebenen Eingabewert ausgeführt wird, ein Fehler aufgetreten ist, kann das Bedienfeld 60 dem Benutzer Parameterinformationen mitteilen, die die Ursache des Fehlers in den Verarbeitungsergebnissen angeben.
Die Programmeditiervorrichtung 70 verfügt über einen Programmbearbeitungsbildschirm 71, der es dem Benutzer ermöglicht, das Programm für den Roboter 10 zur Durchführung von Arbeiten zu bearbeiten. Über den Programmbearbeitungsbildschirm 71 kann der Benutzer das Arbeitsprogramm des Roboters 10 vor der Ausführung des Programms bearbeiten und einen Teil des Programms ändern, um ein Teilprogramm, das sich auf den geänderten Teil bezieht, sogar während der Ausführung des Programms auszuprobieren. Darüber hinaus ist es möglich, einen Arbeitszustand des Roboters 10 zu reproduzieren, indem die Ausführungsgeschichte des Programms gelesen wird.
In einem Fall, in dem ein Fehler bei der Verarbeitung durch das Programm aufgetreten ist, kann der Benutzer die Ausführungshistorie des Programms auf dem Programmbearbeitungsbildschirm 71 der Programmeditiervorrichtung 70 lesen, um den Arbeitszustand des Roboters 10 zu reproduzieren, und den Programmbearbeitungsbildschirm 71 dazu bringen, die Informationen bezüglich des Parameters anzuzeigen, der den Fehler bei der Verarbeitung verursacht hat.
3 illustriert ein Beispiel für eine Ausführungshistorie, die auf dem Ausführungshistorie-Anzeigebildschirm 51 der Anzeigevorrichtung 50 angezeigt werden kann. Der Ausführungsprotokoll-Anzeigebildschirm zeigt auf seinem linken Teil Bildinformationen an, die vom visuellen Sensor 12 übertragen wurden. In der vorliegenden Ausführungsform werden die erfassten Bildinformationen eines Abbildungszielabschnitts des Werkstücks 41 angezeigt, der von der Kamera als der visuelle Sensor 12 abgebildet wird. In diesem Beispiel ist zu erkennen, dass das Werkstück 41 ein Loch hat.
Andererseits zeigt der Bildschirm für die Ausführungshistorie auf der rechten Seite die Ausführungshistorie eines Programms an, das ausgeführt wurde, um den Roboter 10 zu veranlassen, Arbeiten auszuführen. Der Benutzer kann die angezeigte Ausführungshistorie verfolgen und feststellen, bei welchem Punkt der Ausführungshistorie ein Problem aufgetreten ist. 3 zeigt, dass die siebte Zeile der Ausführungshistorie, die hervorgehoben ist, gerade untersucht wird.
Daten, die Verarbeitungsergebnisse anzeigen, die sich auf die hervorgehobene Zeile (Teil) der Ausführungshistorie beziehen, werden in einem unteren Bereich angezeigt, der sich über den Anzeigebildschirm von dem Anzeigebereich für erfasste Bildinformationen im linken Seitenbereich bis zum Anzeigebereich für die Ausführungshistorie im rechten Seitenbereich erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Gelenkarm 11 des Roboters 10 ein Mehrgelenkarm mit sechs Freiheitsgraden, und die als Verarbeitungsergebnisse angezeigten Daten umfassen Abstandsdaten X (mm), Y (mm) und Z (mm), Winkeldaten W (deg), P (deg) und R (deg), die sich auf die sechs Freiheitsgrade beziehen, sowie Daten, die sich auf erkannte Punkte beziehen.
In diesem Beispiel ist die Position, die der siebten Zeile der Ausführungshistorie entspricht, die im rechten Bereich des Bildschirms der Ausführungshistorie angezeigt wird, unter Investigation, und Daten, die die Verarbeitungsergebnisse der Position der siebten Zeile, die untersucht wird, anzeigen, werden im unteren Bereich des Bildschirms angezeigt, wie durch den Pfeil a angezeigt.
In einem Feld für die erkannte Punktzahl (Score) der Daten, die die Verarbeitungsergebnisse anzeigen, wird ein Ausrufezeichen (!) angezeigt, was bedeutet, dass eine Anomalie in der erkannten Punktzahl aufgetreten ist, das Zielobjekt (Zielabschnitt des Werkstücks 41) nicht erkannt wurde und die Verarbeitung fehlgeschlagen ist. Auf diese Weise wird, wenn eine Anomalie in einem Datenwert aufgetreten ist, das Symbol der „!“-Markierung anstelle des entsprechenden Datenwerts angezeigt.
Wenn hier das Symbol der „!“-Markierung im Feld für die erkannte Punktzahl (Punktzahl) für die Daten, die die Verarbeitungsergebnisse anzeigen, angetippt wird, erscheint ein Pop-up-Fenster, in dem der erkannte Punktwert (Score: 15,57) und ein entsprechender Schwellenwert (Threshold: 80,00) angezeigt werden, wie durch den Pfeil b angezeigt. In diesem Fall ist der erkannte Punktwert kleiner als der Schwellenwert, was bedeutet, dass das Zielobjekt nicht detektiert wurde.
Wie oben beschrieben, kann der Benutzer gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wenn ein Verarbeitungsfehler während der Ausführung des Programms für den Roboter 10 zur Durchführung von Arbeiten aufgetreten ist, einfach und effizient erfassen, welches Verarbeitungselement in der Ausführungshistorie den Fehler verursacht hat, und Parameterinformationen erfassen, die sich darauf beziehen, welcher Datenwert in den Verarbeitungsergebnissen den Fehler verursacht hat, und zwar mit Hilfe des Ausführungshistorie-Anzeigebildschirms 51 der Anzeigevorrichtung 50.
Die Parameterinformationen bezüglich des oben beschriebenen Verarbeitungsfehlers ermöglichen nach der Ausführung des Programms eine Analyse der Ursache des Fehlers zum Zeitpunkt der Ausführung auf der Grundlage statistischer Daten, wie z.B. eines Durchschnitts und einer Varianz, wodurch eine effiziente Ableitung eines Elements ermöglicht wird, das einen zukünftigen Fehler verursachen kann. Dadurch kann das Programm effizient und ordnungsgemäß bearbeitet werden, und ein Problem, das in der Zukunft aufgrund der Ausführung des Programms auftreten kann, kann verhindert werden.
4 illustriert ein Beispiel für einen Anzeigebereich für das Ergebnis der Programmausführung auf einem Programmbearbeitungsbildschirm 71 der Programmeditiervorrichtung 70. Der Anzeigebereich für das Programmausführungsergebnis zeigt in seinem oberen Teil einen Schwellenwert einer Punktzahl, einen Schwellenwert des Kontrasts und ähnliches an und zeigt in seinem unteren Teil ein Kontrollkästchen an, mit dem der Benutzer bestimmen kann, ob er die Spezifikation eines Winkelbereichs und eines Größenbereichs auf der Grundlage der jeweiligen Maximal- und Minimalwerte zusammen mit den jeweiligen Referenzwerten, Minimalwerten und Maximalwerten aktivieren möchte.
Da in diesem Beispiel die Bestimmung des Winkels durch den Benutzer aktiviert ist, werden der Minimalwert (= -90,0) und der Maximalwert (= 90,0) angezeigt. In Bezug auf die Größe wird die Bereichsangabe vom Benutzer nicht aktiviert, der Maximalwert und der Minimalwert werden nicht angezeigt, und nur der Referenzwert (= 101,4) wird angezeigt. Wenn der Benutzer das Kontrollkästchen für die Größe aktiviert, um die Bestimmung zu ermöglichen, werden das Feld für den Minimalwert und das Feld für den Maximalwert angezeigt.
Ein „!“-Symbol wird auf den Zeichen „Maximum“ neben dem Feld für den Maximalwert angezeigt. Daraus kann man ersehen, dass der Maximalwert des Winkels in den Verarbeitungsergebnissen der Programmausführung ein Problem hatte, das einen Verarbeitungsfehler verursachte.
Wenn das Symbol der Markierung „!“ auf den Zeichen „Maximum“ neben dem Feld für den Maximalwert angetippt wird, erscheint ein Pop-up-Fenster, in dem der Wert eines Winkels (Angle = 95.0) und eine Meldung („Exceeds threshold“, Überschreitet Schwellenwert) angezeigt werden, die angibt, dass der Wert den Schwellenwert überschreitet, wie durch den Pfeil c angegeben.
Wie oben beschrieben, ermöglicht der Programmbearbeitungsbildschirm 71 der Programmeditiervorrichtung 70 dem Benutzer in einem Fall, in dem ein Verarbeitungsfehler aufgrund der Ausführung des über den Programmbearbeitungsbildschirm 71 bearbeiteten Programms aufgetreten ist, auch die einfache und effiziente Erfassung von Parameterinformationen darüber, welcher Datenwert in den Verarbeitungsergebnissen den Fehler als Ergebnis der Bearbeitung des Programms verursacht hat.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 5 beschrieben. Zunächst erstellt ein Benutzer ein Bildverarbeitungsprogramm zur Erkennung eines Werkstücks (Schritt S10). In diesem Bildverarbeitungsprogramm muss der Benutzer verschiedene Parameter einstellen, um das Werkstück zu erkennen.
Anschließend wird ein Programm für den Roboter zum Aufruf des Bildverarbeitungsprogramms erstellt (Schritt S20). Als Reaktion auf die Ausführung des Programms für den Roboter wird das Bildverarbeitungsprogramm aufgerufen und ausgeführt (Schritt S30) .
In Übereinstimmung mit der Ausführung des Bildverarbeitungsprogramms wird eine Ausführungshistorie in einer Speichereinheit gespeichert (Schritt S40). In dem oben beschriebenen Beispiel wird die Ausführungshistorie in der Speichereinheit 22 der Robotersteuerungsvorrichtung 20 gespeichert. Die Ausführungshistorie kann jedoch auch in der Speichereinheit 32 der Bildverarbeitungsvorrichtung 30 gespeichert werden.
In der Ausführungshistorie werden Ausführungsdatum und -zeit, ein Name des Bildverarbeitungsprogramms, ein vom visuellen Sensor 12 aufgenommenes Bild, eine Abbildungsposition des visuellen Sensors 12, eine erkannte Punktzahl, ein Kontrast, eine Erkennungsposition und eine Körperhaltung usw. aufgezeichnet. Wenn ein Wert der erkannten Punktzahl, des Kontrasts, der Erkennungsposition und -haltung usw., bei denen es sich um Parameter handelt, die einen durch obere und untere Grenzwerte definierten Bereich oder einen Schwellenwert haben, außerhalb des durch die oberen und unteren Grenzwerte definierten Bereichs liegt oder größer (oder kleiner) als der Schwellenwert wird, wird bestimmt, dass ein Verarbeitungsfehler, wie z.B. ein Erkennungsfehler, aufgetreten ist, und Informationen, die angeben, dass die Verarbeitung fehlgeschlagen ist, sowie ein Wert zu diesem Zeitpunkt werden in Verbindung mit der Ausführungshistorie gespeichert.
Desweiteren, falls ein Abstand (Differenz) zwischen einem statistischen Wert wie einem Durchschnittswert und dem oberen oder unteren Grenzwert oder dem Schwellenwert eine Vorhersage ermöglicht, dass ein Verarbeitungsfehler wie ein Detektionsfehler auftreten kann, falls das Programm in einem aktuellen Zustand ausgeführt wird, werden Informationen, die die Möglichkeit des Verarbeitungsfehlers und den Wert zu diesem Zeitpunkt angeben, in Assoziierung mit der Ausführungshistorie aufgezeichnet, hinsichtlich des Rangs, des Kontrasts, der Detektionsposition und der Haltung usw., die Parameter sind, die einen durch obere und untere Grenzwerte definierten Bereich haben oder einen Schwellenwert haben.
Die nachfolgende Anzeigeverarbeitung unterscheidet sich je nach dem Betriebszustand, den der Benutzer ausführt. Insbesondere unterscheidet sich die nachfolgende Anzeigeverarbeitung in Abhängigkeit von den folgenden Betriebszuständen A bis C: dem Betriebszustand A, in dem der Benutzer die Anzeigevorrichtung 50 aufrechterhält, die den Ausführungshistorien-Anzeigebildschirm 51 anzeigt; dem Betriebszustand B, in dem der Benutzer eine Eingabeoperation über die Eingabeeinheit 61 des Bedienfelds 60 durchführt; und dem Betriebszustand C, in dem der Benutzer das Programm auf dem Programmbearbeitungsbildschirm 71 der Programmeditiervorrichtung 70 bearbeitet. Daher wird bestimmt, ob sich der Benutzer im Betriebszustand A, B oder C befindet (Schritt S50).
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S50 den Betriebszustand A anzeigt, d.h. wenn bestimmt wird, dass der Benutzer die Anzeigevorrichtung 50, die den Ausführungsprotokoll-Anzeigebildschirm 51 anzeigt, beibehält, wird dem Benutzer erlaubt, das Ausführungsprotokoll anzusehen. In einem Fall, in dem ein Verarbeitungsfehler in der betrachteten Ausführungshistorie aufgetreten ist, werden Parameterinformationen angezeigt, die die Ursache des Fehlers angeben (Schritt S61).
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S50 den Betriebszustand B anzeigt, d.h. wenn der Benutzer eine Eingabeoperation über die Eingabeeinheit 61 des Bedienfelds 60 durchführt, darf der Benutzer das Programm mit den vom Benutzer eingegebenen Werten ausführen. Wenn während der Ausführung des Programms ein Verarbeitungsfehler auftritt, werden Parameterinformationen, die die Ursache des Fehlers anzeigen, gemeldet (Schritt S62). Es sollte beachtet werden, dass der Roboter in der Lage ist, automatisch zu arbeiten, und dass das Programm auch dann ausgeführt werden kann, wenn kein Eingabevorgang durchgeführt wird. Auch in einem solchen Fall, wenn während der Ausführung des Programms ein Verarbeitungsfehler auftritt, werden Parameterinformationen gemeldet, die die Ursache des Fehlers angeben.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S50 den Betriebszustand C anzeigt, d.h. wenn der Benutzer das Programm auf dem Programmbearbeitungsbildschirm 71 der Programmeditiervorrichtung 70 bearbeitet, kann der Benutzer das bearbeitete Programm ausführen oder ein Programm aus der Ausführungshistorie lesen, um einen Arbeitszustand zu reproduzieren. Nach der Ausführung des Programms kann der Benutzer den Programmbearbeitungsbildschirm 71 öffnen, um eine Ausführungshistorie auszuwählen. In einem Fall, in dem ein Verarbeitungsfehler während der Ausführung des vom Benutzer editierten Programms auftritt, ein Verarbeitungsfehler bei der Reproduktion eines Arbeitszustands durch ein aus der Ausführungshistorie gelesenes Programm auftritt oder ein Verarbeitungsfehler bei der Auswahl einer ausführbaren Historie nach der Ausführung eines Programms auftritt, werden Parameterinformationen angezeigt, die die Ursache des Fehlers angeben (Schritt S63).
Als Nächstes wird festgestellt, ob das Programm für den Roboter beendet ist oder nicht (Schritt S70). Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S70 JA ist, d.h. wenn das Programm für den Roboter beendet ist, endet dieser Ablauf. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S70 hingegen NEIN ist, d.h. wenn das Programm für den Roboter noch nicht beendet ist, kehrt der Ablauf zu Schritt S30 zurück, und danach geht der Ablauf wieder bis zu Schritt S70, und die Schleife der Schritte S30, S40, S50, einer der Schritte S61 bis S63 und S70 wird wiederholt, bis die Bestimmung in Schritt S70 JA ergibt, d.h. bis das Programm für den Roboter beendet ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform detektiert der Roboter 10 das Werkstück 41 und ergreift das Werkstück 41 mit dem am distalen Ende des Gelenkarms 11 angebrachten Greifer 13. In einer anderen Ausführungsform führt der Roboter 10 eine Kraftkontrolle auf das Werkstück 41 aus.
In dieser Ausführungsform erstellt der Benutzer ein Kraftkontrollprogramm zur Durchführung der Kraftkontrolle am Werkstück 41. Für dieses Kraftsteuerungsprogramm stellt der Benutzer verschiedene Parameter ein, die für die Durchführung der Kraftsteuerung am Werkstück 41 erforderlich sind. Zum Beispiel ist es im Falle der Durchführung einer Kopierbewegung oder einer Nachführbewegung in Bezug auf das Werkstück notwendig, einen Kraftbereich (Last) einzustellen, der in jeder axialen Richtung des Gelenkarms 11 des Roboters 10 angewendet werden darf.
Als nächstes wird ein Programm für den Roboter zum Aufrufen des Kraftsteuerungsprogramms erstellt. Wenn das Programm für den Roboter aufgerufen wird, wird das Kraftsteuerungsprogramm aufgerufen und ausgeführt. Entsprechend der Ausführung des Kraftsteuerungsprogramms wird ein Ausführungsprotokoll in der Speichereinheit 22 oder 32 gespeichert. Die nachfolgenden Vorgänge, wie z.B. die Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 50, sind die gleichen wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, bei der der Roboter 10 das Werkstück 41 erkennt und greift, und daher entfällt die Beschreibung derselben.
In dieser Ausführungsform, in der der Roboter 10 eine Kraftkontrolle auf das Werkstück 41 ausübt, ist ein Kraftsensor am Roboter 10 angebracht, und der Roboter 10 führt Arbeiten an dem Werkstück 41 aus, während er eine vom Kraftsensor auf das Werkstück 41 ausgeübte Kraft erfasst. Der Kraftsensor kann ein Drehmomentsensor sein, der an den Wellen des Gelenkarms 11 des Roboters 10 befestigt ist. An dem Kraftsensor kann ein Sensorelement angebracht sein, um eine Position und eine Haltung des Kraftsensors selbst zu erfassen.
Informationen hinsichtlich Position und Haltung des Kraftsensors werden zusammen mit den Ausgangsinformationen des Kraftsensors, d.h. Informationen über die auf das Werkstück 41 ausgeübte Kraft (Last), an die Robotersteuerungsvorrichtung 20 übermittelt und zur Steuerung des Roboters 10 verwendet.
Im Robotersystem der vorliegenden Offenbarung werden die Informationen vom Sensor und die Informationen bezüglich der Bearbeitungsergebnisse der Arbeit am Werkstück in Verbindung miteinander für jeden ausgeführten Programmblock des Programms gespeichert, zusammen mit der Ausführungshistorie des Programms zur Durchführung der Arbeit am Werkstück, und ferner werden Parameterinformationen bezüglich der Ursache eines Bearbeitungsfehlers gespeichert und angezeigt. Als Ergebnis kann der Benutzer, wenn ein Fehler in den Bearbeitungsergebnissen auftritt, leicht erfassen, welcher Wert welcher Bearbeitung in welchem Teil der Ausführungshistorie den Bearbeitungsfehler verursacht hat, und kann ein Problem verhindern, das in der Zukunft auftreten kann.
Darüber hinaus werden die Parameterinformationen über die Ursache eines Verarbeitungsfehlers nicht nur auf dem Anzeigegerät, auf dem die Ausführungshistorie des Programms angezeigt wird, sondern auch auf dem Bedienfeld, über das Untersuchungsinformationen eingegeben werden, und der Programmbearbeitungsvorrichtung, über die das Programm bearbeitet wird, gemeldet und angezeigt. Dank dieser Funktion kann der Benutzer ohne Verzögerung die Verarbeitungsstörung und deren Ursache in verschiedenen Betriebsszenen erfassen und die Störung schnell beheben.
Während Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es erübrigt sich zu sagen, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise umgesetzt werden kann, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZEICHEN

1: Robotersystem
10: Roboter
11: Gelenkarm
12: Visueller Sensor (Kamera)
13: Greifer
20: Robotersteuerungsvorrichtung
21: Steuereinheit
22: Speichereinheit
30: Bildverarbeitungsvorrichtung
31: Bildverarbeitungseinheit
32: Speichereinheit
40: Tisch
41: Werkstück
50: Anzeigevorrichtung
51: Bildschirm für die Anzeige der Ausführungshistorie
60: Bedienfeld
61: Eingabeeinheit
70: Programmeditiervorrichtung
71: Bildschirm zur Programmbearbeitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019188516 A [0004]
JP 2019171490 A [0004]

Claims

Industriemaschinensystem, das einen Sensor verwendet, um Informationen zu erfassen und Arbeiten an einem Werkstück auszuführen, wobei das Industriemaschinensystem umfasst: eine Speichereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Ausführungshistorie eines Programms zur Durchführung von Arbeiten an dem Werkstück speichert, wobei die Speichereinheit Informationen vom Sensor und Informationen hinsichtlich einem Bearbeitungsergebnis der Arbeit am Werkstück speichert, in einem Fall, in dem ein Fehler in dem Verarbeitungsergebnis aufgetreten ist, Informationen, die eine Ursache des Fehlers in dem Verarbeitungsergebnis anzeigen, zu der Ausführungsgeschichte hinzugefügt werden, und die Information, die die Ursache des Fehlers angibt, nach der Ausführung des Programms durch Analyse einer Ursache eines Fehlers, der während der Ausführung aufgetreten ist, oder einer Ursache eines Fehlers, der in der Zukunft auftreten kann, abgeleitet wird und angibt, welcher Datenwert im Verarbeitungsergebnis den Fehler verursacht hat.
Industriemaschinensystem gemäß Anspruch 1, wobei der Sensor einen visuellen Sensor umfasst, das Industriemaschinensystem ein Werkstück mit Hilfe des visuellen Sensors erkennt und die Bearbeitung des erkannten Werkstücks durchführt, Informationen aus dem Sensor aufgenommene Bildinformationen und Positionsinformationen bezüglich einer Industriemaschine zum Zeitpunkt der Durchführung der Arbeit oder/und Haltungsinformationen bezüglich der Industriemaschine zum Zeitpunkt der Durchführung der Arbeit enthalten, und die Informationen über das Verarbeitungsergebnis Informationen über ein Detektionsergebnis des Werkstücks und Informationen über Nicht-Detektions-/Detektionsfehler des Werkstücks enthalten.
Industriemaschinensystem gemäß Anspruch 1, wobei der Sensor einen Kraftsensor umfasst, das Industriemaschinensystem die Arbeit am Werkstück durchführt und dabei eine Last unter Verwendung des Kraftsensors detektiert, Informationen aus dem Kraftsensor Informationen bezüglich einer Ausgabe von dem Kraftsensor und von Positionsinformationen bezüglich einer Industriemaschine zu einem Zeitpunkt der Durchführung der Arbeit oder/und Haltungsinformationen bezüglich der Industriemaschine zu dem Zeitpunkt der Durchführung der Arbeit enthalten, und die Informationen bezüglich des Verarbeitungsergebnisses Informationen bezüglich eines Ergebnisses der Verarbeitung der Ausgabe aus dem Kraftsensor enthalten.
Industriemaschinensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: eine Anzeigevorrichtung mit einem Ausführungshistorien-Anzeige-Bildschirm, der zur Anzeige der Ausführungshistorie konfiguriert ist, wobei in einem Fall, in dem ein Fehler bei der Verarbeitung durch das Programm aufgetreten ist, die Ausführungshistorie, die auf dem Ausführungshistorie-Anzeigebildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, Parameterinformationen zeigt, die eine Ursache des Fehlers angeben.
Industriemaschinensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend: ein Bedienfeld mit einer Eingabeeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie es einem Benutzer ermöglicht, eine Eingabe vorzunehmen, wenn das Programm ausgeführt wird, wobei in einem Fall, in dem ein Fehler bei der Verarbeitung durch das Programm aufgetreten ist, das mit einem über das Bedienfeld durch den Benutzer eingegebenen Eingabewert ausgeführt wird, dem Benutzer Parameterinformationen mitgeteilt werden, die eine Ursache des Fehlers angeben.
Industriemaschinensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Programmeditiervorrichtung mit einem Programmeditierbildschirm, der so konfiguriert ist, dass er die Bearbeitung des Programms ermöglicht, wobei in einem Fall, in dem ein Fehler bei der Verarbeitung durch das Programm auftritt, die Ausführungsgeschichte des Programms auf dem Programmeditierbildschirm der Programmeditiervorrichtung gelesen wird, um einen Arbeitszustand an dem Werkstück zu reproduzieren, und Parameterinformationen, die eine Ursache des Fehlers anzeigen, auf dem Programmeditierbildschirm angezeigt werden.
Industriemaschinensystem, das einen Sensor verwendet, um Informationen zu erfassen und Arbeiten an einem Werkstück auszuführen, wobei das Industriemaschinensystem umfasst: eine Speichereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Ausführungshistorie eines Programms zur Ausführung von Arbeiten an dem Werkstück speichert; und, eine Programmeditiervorrichtung mit einem Programmeditierbildschirm, der so konfiguriert ist, dass er die Bearbeitung des Programms ermöglicht, wobei in einem Fall, in dem ein Fehler bei der Bearbeitung durch das Programm aufgetreten ist, die Ausführungshistorie des Programms auf dem Programmeditierbildschirm der Programmeditiervorrichtung gelesen wird, um einen Arbeitszustand am Werkstück zu reproduzieren, eine Ursache für einen Fehler zum Zeitpunkt der Ausführung oder eine Ursache für einen Fehler, der in der Zukunft auftreten kann, analysiert wird, und Informationen, die die analysierte Fehlerursache angeben, auf dem Programmeditierbildschirm angezeigt werden.