JP2008531320A - プログラム可能な制御装置へのティーチング装置の柔軟な接続 - Google Patents

Abstract

ネットワークにより接続された、複数のプログラム可能なロボット制御装置と、１つまたは複数のティーチング装置との間で、選択的な通信を提供する装置。ネットワークは、任意の制御装置と複数の任意のティーチング装置との間の能動的タスクの通信を防止するために、能動的タスクおよび受動的タスクを有するティーチング装置及び制御装置間の通信を制御する。ネットワークは、任意の制御装置と、他の制御装置の一つと能動的タスクを通信しているティーチング装置の一つとの間の受動的タスクの通信を許可する。

Description

本発明は、プログラム可能な制御装置へのティーチング装置の柔軟な接続に関する。あるティーチング装置を２つかそれ以上の制御装置へ選択的に接続するため、または、少なくとも２つ以上のティーチング装置から選択した一つを複数の制御装置から接続のために選択された制御装置へ選択的に接続するために、ネットワークが用いられる。

本出願は、２００５年３月４日に出願された米国仮特許出願番号６０／６５８４７６号の利益を主張する。

通常、あるティーチングペンダント（ティーチペンダントともいう）はあるプログラム可能な制御装置に配線で接続されている。もし第２のプログラム可能な制御装置と通信することが所望される場合、ティーチングペンダントは、第２のプログラム可能な制御装置またはロボットに手動で接続するために、第１のプログラム可能な制御装置又はロボットから手動で外される。

従来技術は、どんなときもティーチングペンダントがロボット制御装置に接続されることを要求し、ティーチングペンダントは、通常、あるプログラム可能なロボット制御装置の制御に専用に用いられる。ある場合には、複数のロボットが同じ制御装置に接続されており、この場合一つのペンダントが複数のロボットを制御できる。しかしながら、一つの制御装置が受け入れられるロボットの数は制限される。また、ロボット製造者がロボットアームおよび制御装置の任意の組み合わせまたは順列の要望を満たすように在庫を構成することは困難であるか又は不可能であるという制約がある。

従来技術の他の不十分な点は、今まで一つのティーチペンダントのみしか用いられ得なかったことである。

本発明は、上記で指摘した一つ又は複数の問題に対して向けられる。

本発明の一つの態様では、ロボットシステムは、複数のプログラム可能な制御装置又は一つのプログラム可能な制御装置により制御される複数のロボットと通信するための一つのティーチングペンダントを備えている。このことは、ティーチングペンダントがどちらかのロボットを選択することを許容する２つのアームを有するシステムのように、一つの制御装置が複数のロボットを制御するという状況では特に有利である。しかしながら、この場合、一つの制御装置のみが含まれる。

本発明の他の態様では、システムは、複数のプログラム可能な制御装置と通信するための複数のティーチング装置を備えている。あるティーチング装置が一つのプログラム可能な制御装置と通信している時に、そのティーチング装置はまた他のプログラム可能な制御装置と通信して非動作機能を実行できる。従って、ティーチング装置はＰＣからロボット制御装置にログインでき、ジョグまたはティーチングポイントに特に関連しない操作を行うことができる。このことは、ペンダントが、ひとたびログインすると、ちょうど専用のペンダントのように全ての操作を行うことができるという点において他とは異なり、複数の制御装置に対して一つのインターフェースを提供する。

従来技術のシステムの不十分な点は、ペンダントが、ネットワーク（イーサネット（登録商標）、無線、そのような任意の接続）を介して、全てのシステムの一部になるように指定された任意のロボット制御装置に接続することを許容することにより避けられる。このことは、システムが複数のロボット制御装置、及び、一つ又は複数のペンダントを用いて構成されることを許容する。そのようなシステムでは、任意のペンダントが任意の制御装置に接続可能であり且つ操作可能である。一時に多くのティーチングペンダントが要求されるこのアプローチを用いて、ティーチング操作を行うことが提供される。

添付の図面を照らして考えると、本発明の上記利点が、他の利点と同様に、好ましい実施形態における下記の詳細な説明から当業者には速やかに明らかになるだろう。

２００５年３月４日に出願された米国仮特許出願番号６０／６５８４７６号は、参照されて本明細書に組み込まれる。

図１は、例えばネットワーク１２（イーサネット（登録商標）、無線、そのような任意の接続）に接続されたティーチングペンダント１１のような、一つのティーチング装置を有する本発明のシステム１０を示す。例えば、制御装置＃１ １３、制御装置＃２ １４および制御装置＃３ １５のような、複数のプログラム可能な制御装置がまたネットワーク１２に接続されている。例示として３つの制御装置が示されているが、しかしながら、わずか２つ、又は、３つよりも多い制御装置が利用できる。システム１０は、ティーチングペンダント１１が一つ又は複数の制御装置１３、１４および１５に、ネットワーク１２を経由して選択的に接続されることを許容する。

一つのティーチングペンダント１１は、ジョグし、プログラムを走らせ、表示させるというような様々なタスクを能動的に実行するために、例えば制御装置１３と、好ましくはネットワーク１２を介して制御装置１３にログインにより、ロボット制御装置の一つと結合している。制御装置１３にログインしている間、ペンダント１１は、操作をモニタ（監視）するような受動的タスクのために、第２の制御装置に、例えば制御装置１４に、遠隔ログインしてもよい。ペンダント１１は、２重の通信状態の間、制御装置１３，１４のそれぞれに対する両方の操作メニューを表示する。

更に、一つのティーチングペンダント１１は、その間に制御装置１３，１４および１５のそれぞれに対する操作メニューを表示する受動的タスクのために、第３の制御装置に、制御装置１５に、遠隔ログインしてもよい。一つのティーチングペンダント１１は、受動的タスクを実行するために、任意の数の制御装置に遠隔ログインして、接続された制御装置それぞれに対する対応する操作メニューを表示してもよい。ティーチングペンダント１１は、２００３年５月６日に発行され、ティーチングペンダントを備えたロボットシステムと名づけられた米国特許番号６５６０５１３号に説明されたタイプであってよく、その内容は参照されて本明細書に組み込まれる。

図２は、システム１０の全ての構成要素を組み込んでおり且つネットワーク１２に接続されたティーチングペンダント２１のような第２のティーチング装置を加えた本発明のシステム２０を示す。システム２０は、ペンダント１１及び２１がネットワーク１２を経由して制御装置１３，１４及び１５それぞれに同時接続することを防止しながら、ペンダント２１が、１つ又は複数の制御装置１３，１４及び１５に、ネットワーク１２を経由して選択的に接続されることを許容する。本発明のシステムは、複数のティーチングペンダントそれぞれを、複数のプログラム可能な制御装置それぞれに選択的に接続できる。

この実施形態では、複数のティーチングペンダント１１，２１それぞれは、個々の制御装置１３，１４それぞれに遠隔ログインしており、受動的タスクを実行するために、他方の制御装置、及び／又は、追加の制御装置１５に、遠隔ログインしても良い。ティーチングペンダント１１，２１それぞれは、受動的タスクを実行するために、任意の数の制御装置に遠隔ログインし、接続された各制御装置のための対応する操作メニューを表示しても良い。

ティーチングペンダント１１，２１の遠隔ログインは、これだけにはとどまらないが、下記の命令の入力が可能である。
・遠隔ロボットからのウェブページの要求
・遠隔ロボットに関するモニタ（監視）の開始／停止
・遠隔ロボットに対してキー及び命令を入力
・遠隔ロボットに監視機構（watchdog）の文字及び連続番号の入力
・遠隔ロボットへのＲＰＣ接続を開始し、データを取得／設定、及び
・マスターロボットへのＲＰＣ接続の維持

そして、これだけにはとどまらないが、遠隔ロボットに指図して下記の命令の出力及び表示をすることが可能である。
・遠隔ロボットがウェブページをペンダントに送る、及び
・遠隔ロボットがＰＭＯＮパケットをペンダントに送る

図３を参照して、ネットワーク１２は、ティーチングペンダント１１及びティーチングペンダント２１が能動的タスクを実行するために同じ制御装置に同時に接続すること防止するプログラムを走らせるサーバを備えていても良い。ネットワーク１２は、ティーチングペンダント１１に対して、能動的タスク部分２２及び受動的タスク部分２３を有し、ティーチングペンダント２１に対して、能動的タスク部分２４及び受動的タスク部分２５を有している。例えば、ティーチングペンダント１１が、図３に示されるように、能動的タスク部分２２を経由して、能動的タスクのために制御装置１３に接続されていると考える。その時、能動的タスク部分２４は、ティーチングペンダント２１が能動的タスクのために制御装置１３に接続することを防止するが、図３に示されるように、ティーチングペンダント２１が能動的タスクのために制御装置１４及び１５に接続することを許容する。同じように、ティーチングペンダント１１は、受動的タスク部分２３を経由して、制御装置１３に接続され、ティーチングペンダント２１は、受動的タスク部分２５を経由して、制御装置１４及び１５に接続される。しかしながら、ティーチングペンダントのどちらのユーザも、他のティーチングペンダントに接続している制御装置がどのような操作を行っているのかを知ることが重要であろう。従って、ネットワーク１２のサーバは、ティーチングペンダント１１の受動的タスク部分２３を経由した制御装置１４及び１５への接続を許容し、ティーチングペンダント２１の受動的タスク部分２５を経由した制御装置１３への接続を許容する。

オペレータの安全を確保するために必要な標準的な緊急停止スイッチ及びデッドマンスイッチは、図示されていない。好ましい実施形態では、複数のティーチング装置の緊急停止が、ハードウェア回路により連結されていて、一つの緊急停止が作動した時に全てのロボットを停止する。

ティーチングペンダント１１，２１は、また、制御装置１３，１４，１５それぞれとの通信を提供するティーチングペンダント制御モジュール（図示せず）を備えている。このモジュールは、オペレータへの映像及び音声のフィードバックと、データを受信するための手段及び受信したデータを入力するための手段と、を備えている。図４及び５は、ティーチングペンダントにおいて生成された表示を示しており、複数の個々のログインのシリーズ（図４）、及び、ログインのためのリスト及び対応する写真のような複数の表示（図５）の間で、オペレータが選択することを許容している。通信中にオペレータを助けるため、各プログラム可能な制御装置は、接続がなされているのかいないのか及び直接又は遠隔という接続がどのタイプかを示しながら、ペンダントディスプレイ上で固有の名前及び／又は色が割り当てられていても良い。この表示は、ユーザがデザインしたウェブページ又は直接のリンクであっても良い。もし、ロボットとティーチング装置との間の接続における直接のログインが失われた場合、ロボットは停止し、ティーチング装置の表示が切断を示す。代わりに、指定されたロボットのプログラム可能な制御装置がシャットダウン又は取り除かれた場合、ティーチング装置は、デフォルト（default:初期設定）のプログラム可能な制御装置に接続し、この接続を表示する。例えば、もし、制御装置１４がデフォルト制御装置であり、制御装置１３がシャットダウンした場合、ネットワーク１２は、ティーチングペンダント１１との能動的タスクの通信のため、制御装置１４を代わりにする。

図４に示されるように、ティーチングペンダント１１，２１は、ティーチングペンダントが接続されているロボットを特定するアイコン３２の視覚的表示を生成するための中央画面３１を備えたディスプレイ３０を有している。アイコン３２の上方の指示が、ＥＮＴＥＲを押して、選択される異なるロボットへ表示を変えるようにユーザに案内する。図５に示されるように、中央画面３１は、それぞれが選択される異なるロボットを表わす複数のアイコン３２〜３５を有している。

緊急停止と同様に、複数のティーチング装置を備えた複数のプログラム可能な制御装置のネットワーク作りは、遠隔ＰＣ、入力装置及びプロセッサを含む全ての接続した装置に特定の操作命令を通知することを、ロボットシステムに許容する。これらの操作命令には、１)ティーチング装置だけがプログラムを作動させることができ、且つ安全な速度でのみプログラムを作動させることができること、２）ティーチング装置だけがプログラムを作動させることができ、且つプログラムのフルスピードでプログラムを作動させることができること、３）全てのティーチング装置が無効にされ、且つティーチング装置以外の装置だけがプログラムを作動させることができること、が含まれ得る。各ティーチングペンダントは、そのような通知を表示する。

特許法の規定に従って、本発明は、その好ましい実施形態を説明すると考えられるものについて述べられた。しかしながら、本発明は、その精神及び範囲から逸脱することなく、特に示され且つ説明されたこと以外にも実行されるということに留意すべきである。

一つのティーチングペンダントを利用した本発明のシステムの模式的なブロックダイアグラムである。 二つのティーチングペンダントを利用した本発明のシステムの模式的なブロックダイアグラムである。 本発明のティーチングペンダント及び制御装置間の接続のある組み合わせを示す図２のブロックダイアグラムである。 本発明のティーチングペンダント上のプログラム可能な制御装置を選択するためのユーザディスプレイの例である。 本発明のティーチングペンダント上で遠隔ログインが利用可能な複数の制御装置を図示したユーザディスプレイの例である。

Claims (18)

1. 少なくとも２つのティーチング装置と、
   関連するロボットにそれぞれ接続された少なくとも２つのプログラム可能な制御装置と、
   前記少なくとも２つのプログラム可能な制御装置及び前記少なくとも２つのティーチング装置それぞれの間で柔軟な通信を促進するために、前記少なくとも２つのプログラム可能な制御装置及び前記少なくとも２つのティーチング装置間に接続されたネットワークであって、前記少なくとも２つのティーチング装置それぞれが、前記少なくとも２つのプログラム可能な制御装置の、それぞれに関する情報を表示可能であり、且つ、それぞれを操作可能であるネットワークと、
   を備えていることを特徴とする複数のロボットシステム。
2. 前記少なくとも２つのティーチング装置の内の１つが前記少なくとも２つの制御装置の内の１つと能動的タスクを実行するために通信をしている時、前記ネットワークが、前記少なくとも２つのティーチング装置の内の他の１つによる前記少なくとも２つの制御装置の内の前記１つの操作、を防止する請求項１に記載の複数のロボットシステム。
3. 前記ネットワークは、前記少なくとも２つのティーチング装置の内の１つが、前記少なくとも２つのティーチング装置の内の他の１つと能動的タスクを実行するために通信している前記少なくとも２つの制御装置の内の１つと、受動的タスクを実行することを許容する請求項１に記載の複数のロボットシステム。
4. 前記ネットワークは、前記少なくとも２つの制御装置の内の１つと、前記少なくとも２つのティーチング装置の内の１つのみとの間で、ジョグ及びプログラムを走らせるための同時の通信を許容する請求項１に記載の複数のロボットシステム。
5. 前記少なくとも２つのティーチング装置それぞれは、前記少なくとも２つの制御装置それぞれに関する情報を視覚的に示すためのディスプレイを備えている請求項１に記載の複数のロボットシステム。
6. 前記少なくとも２つの制御装置それぞれが、前記ディスプレイ上に異なるアイコンにより表わされる請求項５に記載の複数のロボットシステム。
7. 前記少なくとも２つの制御装置それぞれが、前記ディスプレイ上で関連したリンクから選択される請求項１に記載の複数のロボットシステム。
8. 前記ネットワークは、もし、ジョグ及びプログラムを走らせている間に、前記少なくとも２つのティーチング装置の内の１つと前記少なくとも２つの制御装置の内の１つとの間で接続が失われた場合、前記少なくとも２つの制御装置に接続されたロボットを停止する請求項１に記載の複数のロボットシステム。
9. 前記ネットワークに接続されたデフォルト制御装置であって、
   前記少なくとも２つのティーチング装置の内の１つと能動的タスク通信中に、前記少なくとも２つの制御装置の内の１つがシャットダウンしたか又は取り除かれた時、前記ネットワークが、それによって、前記少なくとも２つのティーチング装置の内の前記１つと接続するデフォルト制御装置、を備えている請求項１に記載の複数のロボットシステム。
10. 前記少なくとも２つのティーチング装置の内の１つが、前記少なくとも２つの制御装置の内の１つと能動的タスクのために通信をしている時、前記ネットワークは、前記少なくとも２つのティーチング装置の内の前記１つが、前記少なくとも２つの制御装置の内の他の１つと受動的タスクのために通信することを許容する請求項に記載の複数のロボットシステム。
11. 通信ネットワークを提供するステップと、
    少なくとも２つのロボット制御装置を前記ネットワークに接続するステップと、
    少なくとも１つのティーチング装置を前記ネットワークに接続するステップと、
    前記少なくとも１つのティーチング装置と前記少なくとも２つのロボット制御装置との間で、能動的タスク及び受動的タスクを実行するために選択的に通信を行うステップと、
    を備えていることを特徴とする複数のロボット制御装置を制御するための方法。
12. 前記少なくとも１つのティーチング装置と通信している前記少なくとも２つの制御装置それぞれの操作メニューを、前記少なくとも１つのティーチング装置において表示するステップを備えている請求項１１に記載の方法。
13. 前記ネットワークは、該ネットワークに接続した他のティーチング装置が、前記少なくとも１つのティーチング装置と通信して能動的タスクを実行している前記制御装置の内の１つと、能動的タスクを通信することを防止する請求項１１に記載の方法。
14. 前記少なくとも１つのティーチング装置と通信している前記少なくとも２つの制御装置それぞれの表示を、前記少なくとも１つのティーチング装置において表示するステップを備えている請求項１１に記載の方法。
15. もし、前記少なくとも１つのティーチング装置と前記少なくとも２つの制御装置の内の１つとの間で、能動的タスクの通信中に接続が失われた時、前記少なくとも２つの制御装置の内の前記１つと接続しているロボットが停止される請求項１１に記載の方法。
16. もし、前記少なくとも２つの制御装置の内の１つが、前記少なくとも１つのティーチング装置との通信中に、シャットダウンしたか又は前記ネットワークから取り除かれた時、前記ネットワークが、前記少なくとも１つのティーチング装置をデフォルト制御装置に接続する請求項１１に記載の方法。
17. 前記少なくとも１つのティーチング装置が、前記少なくとも２つの制御装置の内の１つと受動的タスクを通信している間、前記ネットワークは、前記少なくとも１つのティーチング装置が、前記少なくとも２つの制御装置の内の他の１つと能動的タスクの通信をすることを許容する請求項１１に記載の方法。
18. 少なくとも２つのプログラム可能なロボット制御装置と、
    少なくとも２つのティーチング装置と、
    前記少なくとも２つのティーチング装置と前記少なくとも２つの制御装置との間の選択的な通信のためのネットワークであって、前記少なくとも２つの制御装置のいずれかと複数の前記ティーチング装置との間で、能動的タスクの通信を防止するための能動的タスク部分及び受動的タスク部分を備えたネットワークと、
    を有している複数のプログラム可能なロボット制御装置と複数のティーチング装置との間で通信するためのシステム。

Images