JP2007130722A - Robot controller - Google Patents

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Masahiro Sakamoto
雅宏 坂本
Futoshi Nagai
太志 長意
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Yaskawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot controller capable of flexibly corresponding to the change of system specification with an inexpensive cost according to the number of robots performing cooperative control. <P>SOLUTION: The robot controller is composed of one main controller 1 for controlling one of a plurality of robots, and a plurality of additional units 7a, 7b for controlling other robots respectively. The main controller 1 is equipped with a CPU3, one 6a of servo drivers, and a connector part 8 transmitting a command of the CPU3. On the other hand, the additional units 7a, 7b are equipped with one 6b of the servo drivers, command cables 5a, 5b connected to the servo drivers, and the connectors 8a, 8b which are connected to the command cables 5a, 5b, and connected to the connector parts 8 and the connector of the other additional units respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のロボットを制御する産業用ロボットコントローラに関する。   The present invention relates to an industrial robot controller that controls a plurality of robots.

複数のロボットを協調させて制御する場合、ロボットと同じ台数のロボットコントローラを準備し、それぞれのロボットコントローラ間でインタロックを取ったり、通信による制御信号のやりとりをすることにより協調動作を実現している（例えば、特許文献１参照）。あるいは、一台のロボットコントローラ内にロボットと同じ台数のサーボドライバを装備し、それらをひとつのＣＰＵで制御する方法で実現していた。   When controlling multiple robots in a coordinated manner, prepare the same number of robot controllers as the number of robots, and realize cooperative operation by taking interlocks between each robot controller and exchanging control signals via communication. (For example, refer to Patent Document 1). Alternatively, the same number of servo drivers as the robot are installed in one robot controller, and these are controlled by a single CPU.

以下、従来技術を図４、５で説明する。
図４において、マニピュレータ（ロボット）２ａ、２ｂには、それぞれを制御するロボットコントローラ１ａ、１ｂが、ケーブル４ａ、４ｂにより接続されている。それぞれのロボットコントローラにはＣＰＵ３ａ、３ｂおよびサーボドライバ６ａ、６ｂが内蔵されており、ＣＰＵ３ａ、３ｂは通信接続手段５により接続されている。ＣＰＵ３ａ，３ｂは、通信接続手段５による通信によって同期を取り動作する。
一方、図５において、ロボットコントローラ１には、ＣＰＵ３と二つのサーボドライバ６ａ，６ｂが内蔵されており、それぞれのサーボドライバは、ケーブル４ａ、４ｂによってマニピュレータ２ａ、２ｂに接続されている。二つのサーボドライバ６ａ、６ｂは、ＣＰＵ３からの通信ケーブル５によって接続されており、このＣＰＵ３からサーボドライバ６ａ、６ｂを同時に制御することにより協調制御するコントローラを実現している。
特開２００３−１４５４６３号公報 The prior art will be described below with reference to FIGS.
In FIG. 4, robot controllers 1a and 1b for controlling the manipulators (robots) 2a and 2b are connected by cables 4a and 4b, respectively. Each robot controller incorporates CPUs 3 a and 3 b and servo drivers 6 a and 6 b, and the CPUs 3 a and 3 b are connected by communication connection means 5. The CPUs 3a and 3b operate in synchronization by communication by the communication connection means 5.
On the other hand, in FIG. 5, the robot controller 1 includes a CPU 3 and two servo drivers 6a and 6b, and each servo driver is connected to the manipulators 2a and 2b by cables 4a and 4b. The two servo drivers 6a and 6b are connected by a communication cable 5 from the CPU 3, and a controller for cooperative control is realized by simultaneously controlling the servo drivers 6a and 6b from the CPU 3.
JP 2003-145463 A

以上のように、図４では、それぞれのロボットコントローラ１ａ、１ｂは、ともにＣＰＵ３ａ、３ｂを内蔵しているため、システム全体として高価になる欠点がある。
また、図５では、一つのロボットコントローラ内部にすべてのユニットを装備しているため、システム仕様の変更で接続されるロボットが変更になった場合、柔軟に対応できない欠点がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、協調制御をするロボットの台数にあわせ、安価でシステム仕様の変更に柔軟に対応できるロボットコントローラを提供するものである。 As described above, in FIG. 4, each of the robot controllers 1a and 1b incorporates the CPUs 3a and 3b.
Further, in FIG. 5, since all the units are installed in one robot controller, there is a drawback that when the connected robot is changed by changing the system specification, it cannot be flexibly handled.
The present invention has been made in view of such problems, and provides a robot controller that can be flexibly adapted to changes in system specifications at a low cost in accordance with the number of robots that perform cooperative control.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、複数台のロボットの各々に接続される複数のサーボドライバと、前記複数のサーボドライバに指令を与える１基のＣＰＵと、を備え、複数台のロボットを制御するロボットコントローラであって、前記ロボットコントローラが、前記複数台のロボットのうち１台を制御する１台のメインコントローラと、前記複数台のロボットのうち他のロボットを各々制御する複数の付加ユニットと、からなるとともに、前記メインコントローラは、前記ＣＰＵと、該ＣＰＵに接続される前記複数のサーボドライバのうちの１台と、一端が該サーボドライバに接続されて前記ＣＰＵの指令を伝達させる指令ケーブルと、該指令ケーブルの他端に接続されたコネクタ部と、を備え、前記複数の付加ユニットの各々は、前記複数のサーボドライバのうち前記メインコントローラに備えられたサーボドライバ以外の１台と、該サーボドライバに一端が接続される第１と第２の指令ケーブルと、該第１の指令ケーブルの他端が接続され、前記メインコントローラのコネクタ部と結合可能な第１のコネクタ部と、該第２の指令ケーブルの他端が接続され、他の前記付加ユニットの前記第１のコネクタ部と結合可能な第２のコネクタ部とを備えたロボットコントローラとするものである。
また、請求項２に記載の発明は、前記メインコントローラの筐体と前記複数の付加ユニットの筐体とのそれぞれに、互いの筐体を連結固定する固定手段が設けられている請求項１記載のロボットコントローラとするものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載のロボットコントローラを備え、複数台のロボットを制御するロボットシステムとするものである。 In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention according to claim 1 includes a plurality of servo drivers connected to each of the plurality of robots, and one CPU for giving a command to the plurality of servo drivers, and controls the plurality of robots. A robot controller, wherein the robot controller controls one main controller that controls one of the plurality of robots, and a plurality of additional units that respectively control other robots of the plurality of robots; The main controller includes the CPU, one of the plurality of servo drivers connected to the CPU, a command cable having one end connected to the servo driver and transmitting the CPU command A connector portion connected to the other end of the command cable, and each of the plurality of additional units includes the plurality of servers. One of the drivers other than the servo driver provided in the main controller, first and second command cables connected at one end to the servo driver, and the other end of the first command cable are connected, A first connector part that can be coupled to the connector part of the main controller, and a second connector that can be coupled to the first connector part of another additional unit, to which the other end of the second command cable is connected And a robot controller having a unit.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the main controller and the plurality of additional units are each provided with fixing means for connecting and fixing the respective cases. This is a robot controller.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a robot system that includes the robot controller according to the first aspect and controls a plurality of robots.

以上、本発明によれば、核となるメインコントローラと付加ユニット、あるいは付加ユニット同士を積み木のように容易に追加、分離することができる。それにより協調制御をするロボットの台数にあわせ、安価でシステム仕様の変更に柔軟に対応できるロボットコントローラを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to easily add and separate the main controller and the additional unit serving as the core or the additional units like a building block. This makes it possible to provide a robot controller that can be flexibly adapted to changes in system specifications at a low cost in accordance with the number of robots that perform cooperative control.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１〜３は、本発明の概観図である。
図において、メインコントローラ１は複数のロボット２ａ、２ｂ、２ｃらを制御できる能力を有したＣＰＵ３、および複数のロボットのうち、１台目のロボット２ａを駆動するサーボドライバ６ａを内蔵した、核となるコントローラである。ＣＰＵ３とサーボドライバ６ａは接続されており、サーボドライバ６ａはＣＰＵ３からの指令を受理することができる。更に、サーボドライバ６ａを介して、ＣＰＵ３の指令が伝達できる指令ケーブル５が、サーボドライバ６ａに接続されている。指令ケーブル５には、コネクタ部８が接続されており、これがメインコントローラ１の筐体に固定されている。
また、付加ユニット７ａは、１台のロボット２ｂを制御するサーボドライバ６ｂを１つ内蔵している。そして筐体には、上記コネクタ８と接続可能なコネクタ８ａを備えており、コネクタ８ａには、メインコントローラ１に内蔵されたＣＰＵ３からの指令を伝達する指令ケーブル５ａが接続されている。更に、指令ケーブル５ａの他端は、サーボドライバ６ｂに接続されている。これにより、サーボドライバ６ｂはＣＰＵ３からの指令を受理できる。また、更にサーボドライバ６ｂには、これを介してＣＰＵ３からの指令を伝達する指令ケーブル５ｂが接続されており、その他端が、コネクタ８ｂに接続されている。コネクタ８ｂは、コネクタ８ａが固定されている筐体の面とは、例えば反対側に固定されている。
これらで構成される付加ユニット７ａと、付加ユニット７ｂとは基本的に同じ構成をしているので、７ｂの説明は省略する。そして、付加ユニット７ａのコネクタ８ｂと、付加ユニット７ｂのコネクタ８ｃとは接続可能となっている。
また、本実施例では、メインコントローラ１と各付加ユニット７ａ、７ｂとには、給電ケーブル用コネクタ９ａ〜９ｃを設けており、ここから各部に給電を行っている。
従って、上記による本発明の構成によれば、メインコントローラ１のコネクタ８に、付加ユニット７ａのコネクタ８ａを接続し、更に付加ユニット７ａのコネクタ８ｂに、付加ユニット７ｂのコネクタ８ｃが接続できるように構成されている。更に、メインコントローラ１と付加ユニット７ａおよび付加ユニット７ａ、７ｂ同士は、その筐体に、パッチン錠１０など簡便な固定手段がそれぞれ備えられており、これらにより相互の固定が可能なになっている。
つまり、メインコントローラ１に接続される付加ユニットを、同時制御させたいロボットの数に応じて追加することで、容易に、複数ロボットを同時制御するコントローラを構成することができる。
付加ユニット７ａ，７ｂ内にはＣＰＵを内蔵していないため、メインコントローラ１に対し安価に製作することが可能であり、システム全体を低価格に抑えることにも貢献できる。 1-3 are schematic views of the present invention.
In the figure, the main controller 1 includes a CPU 3 having the ability to control a plurality of robots 2a, 2b, 2c, and the like, and a servo driver 6a that drives the first robot 2a out of the plurality of robots. It is a controller. The CPU 3 and the servo driver 6a are connected, and the servo driver 6a can receive a command from the CPU 3. Further, a command cable 5 capable of transmitting a command from the CPU 3 via the servo driver 6a is connected to the servo driver 6a. A connector portion 8 is connected to the command cable 5 and is fixed to the casing of the main controller 1.
The additional unit 7a includes one servo driver 6b that controls one robot 2b. The housing is provided with a connector 8a that can be connected to the connector 8, and a command cable 5a for transmitting a command from the CPU 3 built in the main controller 1 is connected to the connector 8a. Further, the other end of the command cable 5a is connected to the servo driver 6b. Thereby, the servo driver 6b can receive a command from the CPU 3. Further, a command cable 5b for transmitting a command from the CPU 3 through this is connected to the servo driver 6b, and the other end is connected to the connector 8b. The connector 8b is fixed to, for example, the side opposite to the surface of the housing to which the connector 8a is fixed.
Since the additional unit 7a and the additional unit 7b configured by these have basically the same configuration, the description of 7b is omitted. The connector 8b of the additional unit 7a and the connector 8c of the additional unit 7b can be connected.
Further, in this embodiment, the main controller 1 and each of the additional units 7a and 7b are provided with power cable connectors 9a to 9c, and power is supplied to each part therefrom.
Therefore, according to the configuration of the present invention as described above, the connector 8a of the additional unit 7a can be connected to the connector 8 of the main controller 1, and the connector 8c of the additional unit 7b can be connected to the connector 8b of the additional unit 7a. It is configured. Furthermore, the main controller 1, the additional unit 7a, and the additional units 7a and 7b are each provided with simple fixing means such as a patch-on lock 10 in their casings, and these can be fixed to each other. .
That is, by adding additional units connected to the main controller 1 according to the number of robots to be simultaneously controlled, a controller that simultaneously controls a plurality of robots can be easily configured.
Since the additional units 7a and 7b do not contain a CPU, they can be manufactured at a low cost for the main controller 1 and can contribute to keeping the entire system low.

以上述べたように、本発明の方法によれば、同時制御したいロボットの数に合わせて付加ユニットを追加するだけで、容易かつ安価に協調制御用ロボットコントローラを構築することができる。また、ロボット単位でユニット化されているため、ユーザでのシステム構成の変更にも柔軟かつ容易に対応することが可能になる。   As described above, according to the method of the present invention, it is possible to construct a robot controller for cooperative control easily and inexpensively by simply adding additional units according to the number of robots to be simultaneously controlled. Further, since it is unitized in units of robots, it is possible to flexibly and easily cope with changes in the system configuration by the user.

本発明のコントローラを使用したシステムの構成図Configuration diagram of a system using the controller of the present invention 本発明のコントローラの詳細を示す図The figure which shows the detail of the controller of this invention 本発明のコントローラ同士が連結された図The figure which the controllers of this invention were connected 従来のコントローラを使用したシステムの構成図System configuration diagram using a conventional controller 従来のコントローラを使用したシステムの構成図System configuration diagram using a conventional controller

符号の説明Explanation of symbols

１、１ａ、１ｂ コントローラ
２ａ、２ｂ、２ｃ マニピュレータ
３、３ａ、３ｃ ＣＰＵ
４ａ、４ｂ、４ｃ 給電ケーブル
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 指令ケーブル
６ａ、６ｂ、６ｃ サーボドライバ
７ａ、７ｂ 付加ユニット
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ コネクタ
９ａ、９ｂ、９ｃ 給電ケーブル用コネクタ
１０ パッチン錠などの固定手段 1, 1a, 1b Controller 2a, 2b, 2c Manipulator 3, 3a, 3c CPU
4a, 4b, 4c Feed cable 5, 5a, 5b, 5c, 5d Command cable 6a, 6b, 6c Servo driver 7a, 7b Additional unit 8a, 8b, 8c, 8d Connector 9a, 9b, 9c Connector for feed cable 10 Patchon lock Fixing means such as

Claims (3)

複数台のロボットの各々に接続される複数のサーボドライバと、前記複数のサーボドライバに指令を与える１基のＣＰＵと、を備え、複数台のロボットを制御するロボットコントローラであって、
前記ロボットコントローラが、前記複数台のロボットのうち１台を制御する１台のメインコントローラと、前記複数台のロボットのうち他のロボットを各々制御する複数の付加ユニットと、からなるとともに、
前記メインコントローラは、前記ＣＰＵと、該ＣＰＵに接続される前記複数のサーボドライバのうちの１台と、一端が該サーボドライバに接続されて前記ＣＰＵの指令を伝達させる指令ケーブルと、該指令ケーブルの他端に接続されたコネクタ部と、を備え、
前記複数の付加ユニットの各々は、前記複数のサーボドライバのうち前記メインコントローラに備えられたサーボドライバ以外の１台と、該サーボドライバに一端が接続される第１と第２の指令ケーブルと、該第１の指令ケーブルの他端が接続され、前記メインコントローラのコネクタ部と結合可能な第１のコネクタ部と、該第２の指令ケーブルの他端が接続され、他の前記付加ユニットの前記第１のコネクタ部と結合可能な第２のコネクタ部とを備えたことを特徴とするロボットコントローラ。 A robot controller comprising: a plurality of servo drivers connected to each of a plurality of robots; and a CPU for giving a command to the plurality of servo drivers;
The robot controller includes one main controller that controls one of the plurality of robots, and a plurality of additional units that respectively control other robots of the plurality of robots,
The main controller includes the CPU, one of the plurality of servo drivers connected to the CPU, a command cable having one end connected to the servo driver and transmitting a command of the CPU, and the command cable A connector portion connected to the other end of
Each of the plurality of additional units includes one of the plurality of servo drivers other than the servo driver provided in the main controller, first and second command cables having one end connected to the servo driver, The other end of the first command cable is connected, the first connector portion that can be coupled to the connector portion of the main controller, the other end of the second command cable is connected, and the other additional unit A robot controller comprising a second connector portion that can be coupled to the first connector portion. 前記メインコントローラの筐体と前記複数の付加ユニットの筐体とのそれぞれに、互いの筐体を連結固定する固定手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載のロボットコントローラ。   2. The robot controller according to claim 1, wherein a fixing means for connecting and fixing each other case is provided in each of the case of the main controller and the case of the plurality of additional units. 請求項１記載のロボットコントローラを備え、複数台のロボットを制御するロボットシステム。   A robot system comprising the robot controller according to claim 1 and controlling a plurality of robots.
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