JP2015229239A - Personal area network system supporting fine screw electric driver work - Google Patents

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JP2015229239A
JP2015229239A JP2014125761A JP2014125761A JP2015229239A JP 2015229239 A JP2015229239 A JP 2015229239A JP 2014125761 A JP2014125761 A JP 2014125761A JP 2014125761 A JP2014125761 A JP 2014125761A JP 2015229239 A JP2015229239 A JP 2015229239A
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electric
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成雄 池野
Shigeo Ikeno
成雄 池野
重治 松本
Shigeharu Matsumoto
重治 松本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a personal area network system supporting an electric driver work, which achieves smartification and safety in production management and process control of a manufacturing line/cell.SOLUTION: A personal area network system supporting a fine screw electric work is a PAN (Personal Area Network) system dedicated for a manufacturing line which is constructed by: robotizing an electric driver with a screw feeder and a vertical movement device of the electric driver in a manufacturing line/cell using a plurality of fine screw electric drivers; connecting the electric drivers and robots to a network to coordinate/synchronize with the other drivers in the line/cell; collecting and analyzing operation information of the electric drivers at a screw fastening operation support controller; and preventing invasion of a disturbance virus to perform a coordinating and synchronizing control. A wireless network compatible with the cryptogram/authentication technology is preferable for the PAN.

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は、ステッピングモータ、各種同期モータなどを用いた微細ねじ電動ドライバを手動で操作するのではなく、製造ライン/セルに必要な複数個の自動微細ねじ電動ドライバをPAN(パーソナルエリアネットワーク)で接続し、ライン/セルの作業管理プログラムに従って自動操作するネットワークシステムの構築技術と、微細ねじ電動ドライバに、ねじテープ供給装置、垂直軸(Z軸)移動装置、ロボットコントローラ、各種センサ等を高速リアルタイムネットワークで接続するシステム技術に闃する。  The present invention does not manually operate a fine screw electric driver using a stepping motor, various synchronous motors, etc., but uses a plurality of automatic fine screw electric drivers necessary for a production line / cell by a PAN (personal area network). Network system construction technology that connects and automatically operates according to line / cell work management program, fine screw electric driver, screw tape supply device, vertical axis (Z axis) moving device, robot controller, various sensors, etc. Be fooled by system technology connected by network.

電動ドライバの機能、性能、操作、稼動情報収集とうに関する特許文献は多いが、製造ライン/セルに設置された複数の電動ドライバをネットワーク接続し、リアルタイムで自動操作・稼動情報収集しているものは見受けられない。例えば特許文献1は、組立作業時に各種部品を表示、指示して作業ミス未然に防ぐプロセスであるが、複数の電動ドライバを用いる組立て作業にふれていない。特許文献2は、電動ドライバにそれぞれPLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)を経由してLANに接続し、個々の電動ドライバの供給電流の変化を観測し、電動ドライバやビットやねじ締めの不良を検出・判定をしているが、ライン/セルの複数の電動ドライバの次工程ねじ締めとの同期や全電動ドライバの連携動作の不具合の検出・判定と補正動作指令がない。この場合のLANは電動ドライバ単体とホストコンピュータ/サーバ(複数)との単なる片方向シリアル通信であり、ライン/セルに設置された全電動ドライバと支援・判定・供給コンピュータ/サーバとのネットワーク接続ではない。また特許文献3、特許文献4、特許文献5も全て電動ドライバ単体の作業支援、センサやカメラによるねじ締め検出、判定であり複数電動ドライバのネットワーク管理に触れていない。  There are many patent documents related to the function, performance, operation, and operation information collection of electric drivers, but those that connect multiple electric drivers installed in the production line / cell to the network and collect automatic operation and operation information in real time. I can't see it. For example, Patent Document 1 is a process for displaying and instructing various parts during assembly work to prevent work mistakes, but does not touch assembly work using a plurality of electric drivers. In Patent Document 2, each electric driver is connected to a LAN via a PLC (programmable logic controller), and changes in the supply current of each individual electric driver are observed to detect defects in the electric driver, bit, or screw tightening. Although the determination is made, there is no detection / determination and correction operation command for synchronization with the next process screw tightening of the plurality of electric drivers in the line / cell and for the cooperation operation failure of all the electric drivers. The LAN in this case is a simple one-way serial communication between the electric driver alone and the host computer / servers, and in the network connection between all the electric drivers installed in the line / cell and the supporting / determining / supplying computer / server. Absent. Further, Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5 are all work support of a single electric driver, screw tightening detection and determination by a sensor or a camera, and do not touch network management of a plurality of electric drivers.

図1は電動ドライバ作業支援の3階層構成である。第1回階層は複数の電動ドライバシステムコントローラ、第2階層は作業管理コントローラ、第3階層は生産・工程管理コントローラである。電動ドライバシステムは電動ドライバ、垂直移動(Z軸)装置、ねじ供給テープ装置、電動ドライバシステムコントローラ/センサで構成された電動ドライバ・ロボットである。  FIG. 1 shows a three-layer configuration of electric driver work support. The first hierarchy is a plurality of electric driver system controllers, the second hierarchy is a work management controller, and the third hierarchy is a production / process management controller. The electric driver system is an electric driver / robot composed of an electric driver, a vertical movement (Z-axis) device, a screw supply tape device, and an electric driver system controller / sensor.

図2は図1の電動ドライバ作業支援を電動ドライバPAN21を用いた本発明の構成図である。製造ライン/セルの複数の電動ドライバ・ロボット22と生産・工程管理コントローラ/サーバ23と作業管理コントローラ24のネットワークシステムである。このネットワークはLANではなく、より高度なセーフティとセキュリティを確保出来るフィールドバス、USB3.0(ネットワーク)、RS485、各種工業用イーサネット、各種無線ネットワークとうを用いたPANを用いている。また電動ドライバ・ロボットはUSBやRS485やZigbee無線とうのシリアル通信を用いたツリーやメッシュネットワークで構成されている。  FIG. 2 is a block diagram of the present invention using the electric driver PAN21 for the electric driver work support of FIG. A network system of a plurality of electric driver robots 22 in a production line / cell, a production / process management controller / server 23, and a work management controller 24. This network is not a LAN, but a PAN using a field bus, USB 3.0 (network), RS485, various industrial Ethernets, and various wireless networks that can ensure higher safety and security. The electric driver / robot is configured by a tree or mesh network using serial communication such as USB, RS485, or Zigbee wireless.

USB3.0は転送速度が5Gbpsと高速で、ノードが127と有限であり、かなり高機能なリンク層があり、暗号技術との相性がよいので、PANに最適なネットワークである。図3はUSB3.0をPANとして用いた事例である。  USB3.0 is an optimal network for PAN because it has a high transfer speed of 5 Gbps, a limited number of nodes of 127, a fairly high-function link layer, and compatibility with encryption technology. FIG. 3 shows an example using USB 3.0 as the PAN.

図2の220はねじ供給テープシステムである。電動ドライバをいくら自動化しても、ねじの供給を自動化し、継続供給する機能がなければ意味がない。微細な電子部品をテーピングしてプリント基板とうに実装するテーピング技術を2mmφ以下の微細ねじに応用した。  In FIG. 2, 220 is a screw supply tape system. No matter how much the electric screwdriver is automated, there is no point if there is no function to automate the screw supply and continue to supply it. A taping technique for taping fine electronic components and mounting them on a printed circuit board was applied to a fine screw of 2 mmφ or less.

ネットワークの信頼性を高度化するには、データの暗復号化と通信路の乱数や暗号技術によるデータ通信路認証が必要である。特に通信路の認証には認証速度が重要で大きな課題となっている。米国政府の新世代標準暗号AES(Advanced Encryption Standard)などがよく用いられている。  In order to enhance the reliability of the network, data encryption / decryption and data channel authentication using a communication channel random number or encryption technology are required. In particular, authentication speed is an important issue for communication path authentication. A new generation standard encryption AES (Advanced Encryption Standard) of the US government is often used.

電動ドライバなどの手動・自動両方にもちいる小形機器の稼動情報収集、動作指示は有線よりも無線が適している。図6は産業界に用いられている無線方式の転送、消費電力の比較図である。電動ドライバ・PANには61のZigBee、62のBluetooth(IEEE802.15.1)が向き、電動ドライバネットには61のZigBee、63のNFC、64のRFIDが適している。
特開2006−318166号公報 特開2010−99765号公報 特開2011−194483号公報 特開2012−161860号公報 特開2013−851号公報
Wireless is more suitable than wired for operation information collection and operation instructions for small and manual devices such as electric drivers. FIG. 6 is a comparison diagram of wireless transfer and power consumption used in the industry. 61 ZigBee and 62 Bluetooth (IEEE802.15.1) are suitable for the electric driver / PAN, and 61 ZigBee, 63 NFC, and 64 RFID are suitable for the electric driver net.
JP 2006-318166 A JP 2010-99765 A JP 2011-194383 A JP 2012-161860 A JP 2013-851 A

特許文献3、特許文献4、特許文献5はいずれも電動ドライバを手動で用いたときの作業支援及び、ねじ締めの検出・判定についてである。本発明は製造ライン/セルの複数の電動ドライバシステムと生産・工程管理コントローラと作業支援コントローラを高信頼ネットワークのPANで接続し、製造ライン/セルの生産管理、工程管理のスマート化とセーフティ化が課題である。  Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5 all relate to work support and manual tightening detection / determination when an electric screwdriver is used manually. The present invention connects a plurality of production line / cell electric driver systems, a production / process control controller, and a work support controller with a PAN of a highly reliable network, making production line / cell production management, process management smart and safe. It is a problem.

上記目的を達成するためには、電動ドライバ単体の自動化では不可能で、ねじ供給機能や垂直軸移動機能などを持った電動ドライバシステムとしての電動ドライバ・ロボットが必要である。電動ドライバ・ロボットの構成機器、ロボットコントローラを含めた電動ドライバ・ロボットシステム構築の高速、高信頼性の内部ネットワークが必要である。  In order to achieve the above object, an electric driver / robot as an electric driver system having a screw supply function and a vertical axis movement function is necessary, which is impossible by automation of a single electric driver. There is a need for a high-speed, high-reliability internal network for constructing an electric driver / robot system that includes electric driver / robot components and a robot controller.

電動ドライバなどの手動・自動両方にもちいる小形機器の稼動情報収集、動作指示をネットワーク経由で行う場合に、イーサネットなどのLAN経由では信頼性強化や漏洩やビールス侵入に課題があり、有線ネットワーク配線の場合は電動ドライバの手動操作に課題が残る。  When collecting operation information and operation instructions for small devices such as electric drivers, both manually and automatically, via a network such as Ethernet, there are issues with reliability enhancement, leakage and virus intrusion, and wired network wiring In this case, problems remain in manual operation of the electric driver.

上記課題を解決するため図1の生産・工程管理コントローラ、作業管理コントローラ、電動ドライバ・ロボットコントローラ、センサ(複数)の3階層システムを用い、電動ドライバコントローラと作業管理コントローラ間で指示と実績データを伝送する。この3階層は請求項1に係る電動ドライバ・ロボット、生産・工程管理コントローラ/サーバ、作業管理コントローラを高信頼及びセーフティなPAN(図2)で構築する。このPANは各種フィールドバス、USB、RS485、各種工業用イーサネットなどの有線ネットワークやZigBee、Bluetooth、RFIDなどによる無線ネットワークである。電動ドライバなどの手動・自動両方にもちいる小形機器のネットワークとしては、有線のUSB3.0を用いたネットワーク(図3)、無線では900MHz帯のZigBee(図5)が好ましい。  In order to solve the above problems, the three-tier system of production / process management controller, work management controller, electric driver / robot controller and sensors (multiple) shown in FIG. 1 is used, and instructions and results data are sent between the electric driver controller and the work management controller. To transmit. In these three layers, the electric driver / robot, the production / process management controller / server, and the work management controller according to claim 1 are constructed with a highly reliable and safe PAN (FIG. 2). This PAN is a wired network such as various field buses, USB, RS485, various industrial Ethernets, or a wireless network using ZigBee, Bluetooth, RFID, or the like. As a network of small devices such as an electric driver that are used both manually and automatically, a network using a wired USB 3.0 (FIG. 3) and a ZigBee (FIG. 5) in the 900 MHz band are preferable.

上記電動ドライバ・ロボットは図2のように電動ドライバ、垂直軸移動装置、ねじ供給テープ装置、ロボットコントローラをUSBやRS23Cなどの高速シリアル通信またはZigBeeなどの無線ネットワークで接続され、ロボットコントローラで電動ドライバPANに接続することを特徴とする。  As shown in FIG. 2, the electric driver / robot is connected to an electric driver, a vertical axis moving device, a screw supply tape device, a robot controller via a high-speed serial communication such as USB or RS23C or a wireless network such as ZigBee. It is characterized by connecting to a PAN.

請求項2のねじ供給装置にキャリアテープに封入したテーピングシステムは、1mmφ以下の微細ねじを扱う電動ドライバへのねじ連続供給を可能にした。またビスのみ、ナットのみ、ビスとナットの混載が可能で、ビス締め、ナット締め、ビス・ナット締めなどが可能で各種のねじ締め工程への対応可能であることが特徴である。  The taping system enclosed in the carrier tape in the screw supply device according to claim 2 enables continuous supply of screws to an electric driver that handles fine screws of 1 mmφ or less. Also, only screws, nuts only, screws and nuts can be mixed, and screw tightening, nut tightening, screw / nut tightening, etc. are possible, and it is possible to cope with various screw tightening processes.

請求項3に記載のUSB3.0を用いた電動ドライバPANは、パソコンや端末とうに普及しているシリアル通信やZigBeeなどの近距離無線ネットワークで構成する。生産・工程管理コントローラ/サーバ、作業管理コントローラ、電動ドライバ、ねじ供給装置、ロボットコントローラなどは一般にUSBインタフェースを有していて、電動ドライバPAN、電動ドライバ・ロボットネットワークなどの接続インタフェースの新規開発や新規コネクタがいらなくなり安価なこと、127の有限ノードで通信路のチェックが容易なこと、AES暗号などの組込み容易なことなどが特徴である。  The electric driver PAN using the USB 3.0 according to claim 3 is configured by a short-distance wireless network such as serial communication or ZigBee that is widely used for personal computers and terminals. Production / process management controllers / servers, work management controllers, electric drivers, screw supply devices, robot controllers, etc. generally have USB interfaces, and new development and new connection interfaces such as electric drivers PAN, electric drivers / robot networks, etc. It is inexpensive because it does not require a connector, it is easy to check the communication path with 127 finite nodes, and it is easy to embed AES encryption or the like.

請求項4に記載の近距離無線ZigBeeは、低価格、極小消費電力で信頼性の高い近距離無線が目的で開発された、バッテリ内蔵の電動ドライバや長期間設置のセンサなどの無線通信に適している。さらに無線ネットワーク機能があること、セーフティ/セキュリティ目的の暗復号技術との相性がよいこと、900MHz帯では約300mの範囲まで通信可能であることなどが特徴である。  The short-range wireless ZigBee according to claim 4 is suitable for wireless communication such as an electric driver with a built-in battery or a sensor installed for a long period of time, which was developed for the purpose of low-cost, extremely low power consumption and highly reliable short-range wireless. ing. In addition, it has a wireless network function, is compatible with encryption / decryption technology for safety / security purposes, and can communicate up to a range of about 300 m in the 900 MHz band.

本発明によれば、製造ライン/セルでの複数の各種微細ねじ締めの作業指示、工程管理、生産管理ができ、ねじテープ供給装置とのシステム化でビス、ナットの単体・混載による各種ねじ締めが可能で、ますます小形化する製品製造のスマート化を向上させ、多種少量生産も容易である。また電動ドライバ・ロボットシステムは電動ドライバ機能の実務的な自動化で、手動では困難な2mmφ以下のねじ締めの試作から製造まで対応できる。  According to the present invention, it is possible to perform work instructions, process management and production management of a plurality of fine screw tightening in a production line / cell, and various screw tightening by screw and nut unitary / mixed mounting with a screw tape supply device It is possible to improve the smartness of manufacturing products that are increasingly miniaturized, and it is easy to produce a variety of small quantities. In addition, the electric driver / robot system is a practical automation of the electric driver function, and can handle from the trial production to the screw tightening of 2mmφ or less, which is difficult to do manually.

また電動ドライバPAN構成により、小規模から大規模までの製造ライン/セルでのねじ締め対応が容易になり、電動ドライバ・ロボットにより微細ねじ締め工程の自動化が可能になった。  In addition, the electric driver PAN configuration facilitates screw tightening in small- to large-scale production lines / cells, and the electric screwdriver robot can automate the fine screw tightening process.

電動ドライバPAN、電動ドライバ・ロボットネットワークともに無線ネットワークが可能で、手動作業の邪魔にならない情報収集と指示、ライン/セルの電動ドライバ(複数)の後付けの情報収集と指示ネットワークができる。  Both the electric driver PAN and the electric driver / robot network can be wireless networks, and information collection and instruction that do not interfere with manual work, and information collection and instruction network after the line / cell electric driver (s) can be performed.

以下、本発明に係る電動ドライバPANシステムおよび電動ドライバ・ロボットの実施の形態を、図3、図4、図5、図7、図8を参照して説明する。  Embodiments of an electric driver PAN system and an electric driver / robot according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 3, 4, 5, 7, and 8. FIG.

図3はUSB3.0規格37の物理レイヤ34を第一階層、リンクレイヤ33を第2階層とし、本発明のUSB3.0PAN機能プロトコルレイヤ32を第3階層、アプリケーションレイヤ31を第4階層で実現し構成である。USB3.0PAN機能のプロトコルレイヤ32はライブラリとして組見込み、アプリケーションレイヤ31はユーザー35が担当する。  In FIG. 3, the physical layer 34 of the USB 3.0 standard 37 is the first layer, the link layer 33 is the second layer, the USB 3.0 PAN function protocol layer 32 of the present invention is realized in the third layer, and the application layer 31 is realized in the fourth layer. The configuration. The protocol layer 32 of the USB 3.0 PAN function is expected to be set as a library, and the user 35 is in charge of the application layer 31.

図4は電動ドライバ作業支援PANの3階層システム(図1)のUSB3.0を用いたツリー、メッシュネットワークシステム例である。生産管理コントローラにUSBホスト41、作業管理コントローラと工程管理コントローラと電動ドライバ・ロボットコントローラはUSBデバイス43で、それぞれが独立したUSBハブ42経由で接続されている。また全てのUSBハブとUSBホストはメッシュ接続されPANを形成している。  FIG. 4 shows an example of a tree / mesh network system using USB 3.0 of the three-tier system (FIG. 1) of the electric driver work support PAN. The USB host 41, the work management controller, the process management controller, and the electric driver / robot controller are connected to the production management controller via the USB hub 42. All USB hubs and USB hosts are mesh-connected to form a PAN.

図5は電動ドライバ作業支援USB3.0・PANをもちいた通信プロトコルソフトウエア例である。スタート51、スキャン52、接続53、スタート51またはストップという手順をとる。以下に通信におけるUSBホストの役割(プログラム)とUSBデバイス(複数)の役割(プログラム)について説明する。  FIG. 5 shows an example of communication protocol software using the electric driver work support USB 3.0 / PAN. The procedure of start 51, scan 52, connection 53, start 51 or stop is taken. The role (program) of the USB host and the role (program) of the USB device (s) in communication will be described below.

USBホストとUSBデバイス間通信はUSBハブ経由で直接通信し、USBデバイスとUSBデバイス間通信は必ずUSBホストを経由しなければならない。
▲1▼スタート51では、USBホストと接続されている全ノードとでブロードキャスト通信を行い、あらかじめプログラムされているPAN構成ノードを確認し、他のノードの接続を切断(リンク層)する。
▲2▼スキャン52では、確認・選定されたPAN接続USBデバイスノードアドレスは、製造時設定の固有アドレスを用いることも出来るが、信頼性を高めるために乱数を用いることがある。USBデバイスノードそれぞれに乱数由来のダイナミックアドレスを新規に設定する。このダイナミックアドレスはPANの接続ノード変更などの必要に応じて短時間に変更でき、ぶら下がりや無線による不正を防止できる。
▲3▼接続53では、ダイナミックアドレス設定後、PAN接続ノード間通信を基本的には、ユニキャスト通信にし、片方向通信、双方向通信の設定をする。多重通信の場合は待ち行列などを用いる。高度なセキュリティが必要なノード間通信制御プログラムは暗号化しておくことが好ましい。
Communication between the USB host and the USB device must be performed directly via the USB hub, and communication between the USB device and the USB device must always be performed via the USB host.
{Circle around (1)} At start 51, broadcast communication is performed with all nodes connected to the USB host, PAN configuration nodes programmed in advance are confirmed, and connections with other nodes are disconnected (link layer).
(2) In the scan 52, the confirmed and selected PAN connection USB device node address can be a unique address set at the time of manufacture, but a random number may be used to improve reliability. A dynamic address derived from a random number is newly set for each USB device node. This dynamic address can be changed in a short time as necessary, such as a change in the connection node of the PAN, thereby preventing hanging and radio fraud.
(3) In connection 53, after setting the dynamic address, communication between PAN connection nodes is basically unicast communication, and one-way communication and two-way communication are set. In the case of multiplex communication, a queue is used. It is preferable to encrypt an inter-node communication control program that requires high security.

ツリーやメッシュタイプのネットワーク機能を有したZigBeeは近距離無線PANともいわれている。約300mの通信距離があり、約64Kノードの膨大なアクセスが可能で障害物にも強い、しかし伝送速度は300Kbpsと遅いなどの特徴をもった900MHz帯のZigBeeを用いた電動ドライバ作業支援PANの実施例を以下に説明する。  ZigBee having a tree or mesh type network function is also referred to as a short-range wireless PAN. An electric driver work support PAN that uses a ZigBee in the 900MHz band, which has a communication distance of about 300m, is capable of massive access of about 64K nodes, is strong against obstacles, but has a low transmission speed of 300Kbps, etc. Examples will be described below.

図7はZigBee3.0を用いたアプリケーションの7階層構成で、IEEE802.15.4の2階層、リンクレイヤ73とネットワークレイヤ74のZigBee機能、アプリケーションインタフェースレイヤ75である。セキュリティ機能70は電波の弱点の漏洩、ビールス侵入、伝播安定などへの対応に必須な機能でる。電波伝播状況に応じてデータ伝送の継続を担保した周波数の切替、暗号技術によるデータの漏洩、ビールスの侵入防止、通信路の認証などの機能がある。  FIG. 7 shows a seven-layer configuration of an application using ZigBee 3.0, which is a two-layer IEEE 802.15.4, ZigBee function of link layer 73 and network layer 74, and application interface layer 75. The security function 70 is an indispensable function for dealing with leaks of radio wave weakness, virus intrusion, propagation stability, and the like. There are functions such as frequency switching that ensures continuation of data transmission according to radio wave propagation status, data leakage by encryption technology, prevention of virus intrusion, and communication path authentication.

図8は実施例1と同じ電動ドライバ作業支援PANの3階層システム(図1)をZigBeeを用いた無線ネットワークシステムの構成例である。ZigBeeはUSBホスト、USBハブ、USBデバイスに対応したZigBeeコーディネータ81、ZigBeeルータ82、ZigBeeエンドデバイス83があるがZigBeeエンドデバイス83とZigBeeコーディネータ81は直接接続できる、電波伝播状況によりZigBeeルータ82の次のZigBeeルータへの接続は自動的に変更できる。  FIG. 8 is a configuration example of a wireless network system using ZigBee for the same three-tier system (FIG. 1) of the electric driver work support PAN as in the first embodiment. ZigBee has a ZigBee coordinator 81, a ZigBee router 82, and a ZigBee end device 83 corresponding to a USB host, a USB hub, and a USB device, but the ZigBee end device 83 and the ZigBee coordinator 81 can be directly connected. The connection to the ZigBee router can be automatically changed.

電動ドライバ作業支援の階層構成Hierarchical structure of electric driver work support 電動ドライバ作業支援Electric driver work support USB3.0PAN構成図USB3.0PAN configuration diagram 電動ドライバ作業支援USB3.0PAN例Electric driver work support USB3.0PAN example 電動ドライバ作業支援USB3.0PANプロトコル例Electric driver work support USB3.0PAN protocol example 産業用無線と電動ドライバ無線PANIndustrial wireless and electric driver wireless PAN ZigBeeの構成Configuration of ZigBee ZigBeeを用いた電動ドライバPAN構成例Electric driver PAN configuration example using ZigBee

21 電動ドライバPAN
22 電動ドライバ・ロボット
23 生産管理コントローラ/サーバ
24 作業管理コントローラ
220 ねじ供給システム
221 Z軸オプション
222 各種センサ
223 USB/RS485
224 電動ドライバ・ロボットコントローラ
225 電動ドライバ本体
226 USB/RS485ネットワーク
231 ビッグデータ
241 ねじ締め判定ソフトウエア
242 作業支援ソフトウエア
31 USB3,0アプリケーションレイヤ
32 USB3,0プロトコルレイヤ
33 USB3,0リンクレイヤ
34 USB3,0物理レイヤ
35 ユーザー
36 PAN機能
37 USB3.0規格
41 USBホストノード
42 USBハブノード
43 USBデバイスノード
51 USB・PANプロトコル/スタート
52 USB・PANプロトコル/スキャン
53 USB・PANプロトコル/接続
61 ZigBee
62 Bluetooth
63 NFC
64 RFID
70 ZigBee セキュリティ(機能)
71 IEEE 802.15.4 物理レイヤ
72 IEEE 802.15.4 MACレイヤ
73 ZigBee リンクレイヤ
74 ZigBee ネットワークレイヤ
75 ZigBee+ユーザー アプリケーションインタフェースレイヤ
76 ユーザアプリケーションレイヤ
77 IEEE 802.15.4
78 ZigBee
79 ユーザー
80 ZigBeeコーディネータ
81 ZigBeeルータ
82 ZigBeeエンドデバイス
811 生産管理コントローラ
821 ZigBeeルータ
822 ZigBeeルータ
823 ZigBeeルータ
824 ZigBeeルータ
825 ZigBeeルータ
831 工程管理コントローラ
832 作業管理コントローラ
833 電動ドライバ・ロボット
834 電動ドライバ・ロボット
835 電動ドライバ・ロボット
836 電動ドライバ・ロボット
837 電動ドライバ・ロボット
838 電動ドライバ・ロボット
21 Electric driver PAN
22 Electric Driver / Robot 23 Production Management Controller / Server 24 Work Management Controller 220 Screw Supply System 221 Z-axis Option 222 Various Sensors 223 USB / RS485
224 Electric Driver / Robot Controller 225 Electric Driver Main Body 226 USB / RS485 Network 231 Big Data 241 Screw Tightening Determination Software 242 Work Support Software 31 USB3, 0 Application Layer 32 USB3, 0 Protocol Layer 33 USB3, 0 Link Layer 34 USB3 0 Physical layer 35 User 36 PAN function 37 USB3.0 standard 41 USB host node 42 USB hub node 43 USB device node 51 USB PAN protocol / start 52 USB PAN protocol / scan 53 USB PAN protocol / connection 61 ZigBee
62 Bluetooth
63 NFC
64 RFID
70 ZigBee Security (Function)
71 IEEE 802.15.4 Physical Layer 72 IEEE 802.15.4 MAC Layer 73 ZigBee Link Layer 74 ZigBee Network Layer 75 ZigBee + User Application Interface Layer 76 User Application Layer 77 IEEE 802.15.4
78 ZigBee
79 User 80 ZigBee Coordinator 81 ZigBee Router 82 ZigBee End Device 811 Production Management Controller 821 ZigBee Router 822 ZigBee Router 823 ZigBee Router 824 ZigBee Router 825 ZigBee Router 833 Process Control Robot 831 Process Management Controller 832 Electric Driver / Robot 836 Electric Driver / Robot 837 Electric Driver / Robot 838 Electric Driver / Robot

Claims (5)

ステッピングモータ、各種同期モータなどを用いた微細ねじ電動ドライバを、ねじ供給装置、垂直軸(Z軸)移動装置、ロボットコントローラ、各種センサ等をロボット化した複数の電動ドライバ・ロボット/センサ、生産・工程管理コントローラ・サーバ、ねじ締め判定ソフトウエアや作業支援ソフトウエアを組み込んだ作業管理コントローラをネットワーク接続し、製造ライン/セルを構築する電動ドライバ作業支援パーソナルエリア・ネットワーク(PAN)システム。  Micro screw screwdrivers using stepping motors, various synchronous motors, etc., screw feeders, vertical axis (Z-axis) moving devices, robot controllers, multiple electric drivers / robots / sensors with various sensors, etc. Electric driver work support personal area network (PAN) system that builds a production line / cell by connecting a process management controller / server and a work management controller incorporating screw tightening judgment software and work support software. ねじ供給装置は、微細ねじをキャリアテープに封入、巻き取り、このテープを巻き戻し、ねじを電動ドライバに供給するテーピング装置(システム)を用いることを特徴とする。キャリアテープに貼り付けるねじは、ビスのみ、ナットのみ、ビス・ナット混合の3種がある。  The screw supply device is characterized by using a taping device (system) that encloses and winds a fine screw in a carrier tape, rewinds the tape, and supplies the screw to an electric driver. There are three types of screws to be affixed to the carrier tape: screws only, nuts only, and screws and nuts. 電動ドライバ作業支援PANにはシリアル通信のUSB3.0のリンク層を機能強化して用いることを特徴とする。高度なセーフティとセキュリティが必要な場合はAES暗号ロジックなどの暗号・認証技術を用いる。  The electric driver work support PAN uses a USB3.0 link layer of serial communication with enhanced functions. If high safety and security are required, use encryption / authentication technology such as AES encryption logic. 電動ドライバ作業支援PANをIEEE802.15.4規格の近距離無線ネットワークZigBeeで構築することを特徴とする。高度なセーフティとセキュリティが必要な場合はAES暗号ロジックなどの暗号・認証技術を用いる。  The electric driver work support PAN is constructed by the short-range wireless network ZigBee of the IEEE 802.15.4 standard. If high safety and security are required, use encryption / authentication technology such as AES encryption logic. 請求項3および請求項4の電動ドライバ作業支援PANはデバイスネット、プロフィバスなどのフィールドバス、RS485、各種工業用イーサネットなどの有線ネットワーク及び赤外線やブルートゥースやエバネセント波などの無線ネットワークのいずれでもよい。  The electric driver work support PAN of claims 3 and 4 may be any of a device network, a field bus such as Profibus, a wired network such as RS485 and various industrial Ethernets, and a wireless network such as infrared rays, Bluetooth, and evanescent waves.
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