JP2018196908A - Control system and mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットの動作を制御する制御システム及び実装装置に関する。 The present invention relates to a control system and a mounting apparatus that control the operation of a robot.
ロボットを使用した自動化設備の構築には、自動化設備のモジュール構成、選定、構築作業に加え、メーカ毎のロボット言語の習得、ロボットの動作プログラムの作成、PLC(Programmable Logic Controller)プログラムの作成等の設計コストがかかる。このため、メーカによってはロボット言語を使用せずに、座標入力方式でロボットを動作させるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のコントローラでは、ロボット言語で命令文を入力する代わりに、各種動作や位置情報を入力してロボットを動かしている。 In building automated equipment using robots, in addition to module construction, selection, and construction of automated equipment, learning the robot language for each manufacturer, creating robot operation programs, creating PLC (Programmable Logic Controller) programs, etc. Design cost is high. For this reason, some manufacturers have proposed to operate a robot by a coordinate input method without using a robot language (see, for example, Patent Document 1). In the controller described in Patent Document 1, instead of inputting a command statement in a robot language, various operations and position information are input to move the robot.
上記したように、自動化設備の構築時には、ロボットの選定後にロボット言語を習得してプログラムを作成しなければならず、本来実現したい作業以外で時間がかかる上にメンテナンスが必要になっていた。特許文献1に記載のように、ロボット言語の習得が不要なプログラム方式を採用するメーカもあるが、当該メーカのロボットでなければ動かすことができない。このため、他のメーカのロボットに交換したい場合には、プログラムが作り直しになってしまっていた。 As described above, when an automated facility is constructed, it is necessary to learn a robot language and create a program after selecting a robot, which requires time and maintenance other than the work originally desired. As described in Patent Document 1, there is a maker that employs a program method that does not require learning of a robot language, but the robot cannot be operated unless the maker's robot. For this reason, when it was desired to replace the robot with another manufacturer, the program had to be recreated.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ロボット言語を習得することなく、ロボットを使用した自動化設備を低コストで構築することができる制御システム及び実装装置を提供することを目的の1つとする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a control system and a mounting apparatus that can construct an automated facility using a robot at a low cost without learning a robot language. I will.
本発明の一態様の制御システムは、ロボット言語をロボットコントローラが解釈して動作するロボットと、前記ロボットコントローラに接続された制御ユニットとを備える制御システムであって、前記制御ユニットには、前記ロボットコントローラに対するパラメータの入力画面を表示部に表示させる表示制御部と、前記入力画面で入力されたパラメータを前記ロボットコントローラに対して送信する通信制御部とが設けられ、前記ロボットコントローラには、前記パラメータに基づいて実行される動作プログラムが前記ロボット言語で設定されていることを特徴とする。 A control system according to an aspect of the present invention is a control system including a robot that operates by interpreting a robot language by a robot controller, and a control unit connected to the robot controller, the control unit including the robot A display control unit that displays a parameter input screen for the controller on the display unit, and a communication control unit that transmits the parameter input on the input screen to the robot controller, the robot controller includes the parameter An operation program to be executed based on the above is set in the robot language.
この構成によれば、入力画面でパラメータを入力することで、制御ユニットからロボットコントローラにパラメータが送られて、パラメータに応じた動作プログラムでロボットが動作される。パラメータの入力によってロボットを動かすことができるため、難解なロボット言語の習得にオペレータが時間を費やす必要がない。また、ロボット言語に依存しないパラメータで動作プログラムが実行されるため、異なるロボット言語で動作するロボットを制御ユニットで制御することができる。別の種類のロボットに交換された場合であっても、同じ表示画面を使用してオペレータがロボットを動かすことができ、プログラムの作り直し作業等が発生することがない。 According to this configuration, by inputting a parameter on the input screen, the parameter is sent from the control unit to the robot controller, and the robot is operated with an operation program corresponding to the parameter. Since the robot can be moved by inputting parameters, the operator does not have to spend time learning difficult robot languages. Further, since the operation program is executed with parameters that do not depend on the robot language, a robot that operates in a different robot language can be controlled by the control unit. Even if the robot is replaced with another type of robot, the operator can move the robot using the same display screen, and there is no need to recreate the program.
本発明の一態様の制御システムにおいて、前記制御ユニットには、前記ロボットコントローラが解釈可能な形式に前記パラメータを変換する変換部が設けられている。この構成によれば、ロボットコントローラによる外部データの取り込み方に合わせてパラメータの形式を変換することで、ロボットの種類に関わらずパラメータによってロボットを動かすことができる。 In the control system of one aspect of the present invention, the control unit is provided with a conversion unit that converts the parameters into a format that can be interpreted by the robot controller. According to this configuration, by converting the parameter format in accordance with how external data is captured by the robot controller, the robot can be moved according to the parameters regardless of the type of the robot.
本発明の一態様の制御システムにおいて、前記ロボットは3軸以上の自由度を持った産業用ロボットであり、部品を把持するハンド部が設けられている。この構成によれば、パラメータの入力によって3軸以上の自由度を持った産業用ロボットを動かすことができる。 In the control system according to one aspect of the present invention, the robot is an industrial robot having a degree of freedom of three or more axes, and is provided with a hand unit for gripping parts. According to this configuration, an industrial robot having three or more degrees of freedom can be moved by inputting parameters.
本発明の一態様の制御システムにおいて、前記パラメータは前記ハンド部の移動座標であり、前記ロボットコントローラには、前記パラメータで指定した移動座標に前記ハンド部を移動させる動作プログラムが設定されている。この構成によれば、入力画面に入力されたパラメータによってハンド部を指定の移動座標に移動させることができる。 In the control system according to one aspect of the present invention, the parameter is a moving coordinate of the hand unit, and an operation program for moving the hand unit to the moving coordinate specified by the parameter is set in the robot controller. According to this configuration, the hand unit can be moved to the designated movement coordinate by the parameter input on the input screen.
本発明の一態様の制御システムにおいて、前記パラメータは前記ハンド部の角度であり、前記ロボットコントローラには、前記パラメータで指定した角度に前記ハンド部を向ける動作プログラムが設定されている。この構成によれば、入力画面に指定されたパラメータによってハンド部を指定の角度に向けることができる。 In the control system according to one aspect of the present invention, the parameter is an angle of the hand unit, and the robot controller is set with an operation program for directing the hand unit at an angle specified by the parameter. According to this configuration, the hand unit can be directed to a specified angle by a parameter specified on the input screen.
本発明の一態様の制御システムにおいて、前記ロボットは、異なるロボット言語を個々のロボットコントローラで解釈して動作する複数のロボットであり、前記表示制御部は、前記個々のロボットコントローラに対するパラメータの入力画面を表示部に表示させ、前記通信制御部は、前記入力画面で入力されたパラメータを前記個々のロボットコントローラに対して送信しており、前記個々のロボットコントローラには、前記入力画面で入力されたパラメータに基づいて実行される動作プログラムがロボット言語で設定されている。この構成によれば、ロボットの種類が異なっていても、共通の入力画面でパラメータを入力することができる。 In the control system according to one aspect of the present invention, the robot is a plurality of robots that operate by interpreting different robot languages with individual robot controllers, and the display control unit is configured to input parameters to the individual robot controllers. Is displayed on the display unit, and the communication control unit transmits the parameters input on the input screen to the individual robot controllers, and the individual robot controllers are input on the input screen. An operation program to be executed based on the parameters is set in the robot language. According to this configuration, parameters can be input on a common input screen even if the types of robots are different.
本発明の一態様の制御システムにおいて、前記制御ユニットには、特定処理を実施する処理装置が接続されており、前記制御ユニットが前記通信制御部で前記処理装置と状態信号を送受信して、当該状態信号の送受信によって前記ロボット及び前記処理装置を連携させる。この構成によれば、処理装置に対する制御ユニットの制御を状態信号の送受信とすることで、PLCプログラムを作成することなく、簡易な制御構成でロボット及び処理装置を連携させることができる。 In the control system of one aspect of the present invention, a processing device that performs specific processing is connected to the control unit, and the control unit transmits and receives a status signal to and from the processing device at the communication control unit, and The robot and the processing device are linked by transmitting and receiving status signals. According to this configuration, the robot and the processing device can be linked with a simple control configuration without creating a PLC program by controlling the control unit for the processing device to transmit and receive the status signal.
本発明の一態様の実装装置は、上記の制御システムが適用された実装装置であって、前記ロボットが基板に対して部品を実装するロボットであり、前記処理装置が基板を搬送する搬送装置及び部品を供給するフィーダであり、前記制御ユニットが前記搬送装置及び前記フィーダから状態信号を受信して、前記ロボットに前記基板に部品を実装させることを特徴とする。ロボット言語を習得することなく、ロボット、搬送装置、フィーダを連携させて基板に部品を実装する自動化設備を低コストで構築することができる。 A mounting apparatus according to an aspect of the present invention is a mounting apparatus to which the above-described control system is applied, in which the robot mounts a component on a substrate, the processing apparatus transports the substrate, and It is a feeder that supplies components, and the control unit receives status signals from the transport device and the feeder, and causes the robot to mount components on the substrate. Without learning the robot language, it is possible to construct an automated facility for mounting components on a substrate by linking a robot, a transfer device, and a feeder at a low cost.
本発明によれば、パラメータの入力によってロボットを動かすことで、ロボット言語を習得することなく、ロボットを使用した自動化設備を低コストで構築することができる。 According to the present invention, by moving a robot by inputting parameters, it is possible to construct an automated facility using the robot at low cost without learning a robot language.
以下、添付図面を参照して、本実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態の実装装置の斜視図である。図2は、比較例の制御システムの模式図である。なお、本実施の形態では、制御システムを基板に対して部品を実装する実装装置に適用した構成を例示して説明するが、ロボットを使用した自動化設備に適用することが可能である。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the mounting apparatus of the present embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram of a control system of a comparative example. In the present embodiment, a configuration in which the control system is applied to a mounting apparatus that mounts components on a substrate will be described as an example, but the control system can be applied to automated equipment using a robot.
図1に示すように、実装装置1は、フィーダ25から供給された部品を、ロボット31によって基板Wの実装位置に搭載するように構成されている。実装装置1の基台10上には、ロボット31の前方の作業領域に向けて基板Wを搬送する搬送装置20が配設されている。搬送装置20は、基板Wの搬送をガイドする一対のガイドレール21と一対のガイドレール21に沿って基板Wを送り出す一対のコンベアベルト(不図示)とによって搬送路を形成している。また、基台10上には、ロボット31の隣に部品供給用のフィーダ25が配設されている。
As shown in FIG. 1, the mounting apparatus 1 is configured to mount a component supplied from a
フィーダ25は、いわゆるラジアルフィーダであり、多数のラジアル部品が一列に連結されたキャリアテープが装着されており、テープ搬送によってラジアル部品をロボット31のピックアップ位置に送り出している。なお、フィーダ25は、部品をロボット31のピックアップ位置に送り出す構成であれば、特に限定されない。例えば、マガジンスティックから滑り落ちたチップ部品をピックアップ位置にベルト搬送するスティックフィーダや、ボウル内に多数のバラ部品をピックアップ位置に振動搬送するボールフィーダで構成されていてもよい。
The
ロボット31は、いわゆる垂直多関節ロボットであり、基台10上の回転台32に設けたロボットアーム33の先端にハンド部34を装着して構成されている。回転台32は基台10に対して鉛直軸回りに回転可能に設置され、ロボットアーム33は回転台32に対して揺動可能に連結されている。ロボットアーム33は複数のアーム部を連結し、各アーム部の間接の回転をサーボモータ等で制御している。回転台32の鉛直軸回りの回転、各アーム部の間接の回転によって、ロボットアーム33の先端に装着されたハンド部34が所望の位置及び姿勢に調整される。
The
ハンド部34には、一対の把持爪で部品を把持するグリッパーノズル35が回転軸を介して取り付けられている。グリッパーノズル35は、ハンド部34の回転軸回りに回転されると共に、一対の把持爪の開閉によって部品を把持するように構成されている。また、ハンド部34には撮像装置36が取り付けられており、撮像装置36によって基板W上のBOCマーク等の基準マークが撮像される。このように構成されたロボット31では、フィーダ25から供給された部品がハンド部34で把持され、ハンド部34で把持された部品がフィーダ25から基板Wの実装位置に向けて搬送される。
A
ロボット31の搬送経路の途中には、部品の搬送中に部品形状を認識する認識装置27が設けられている。認識装置27は、発光部及び受光部を水平方向で対向させ、部品を間に挟んで発光部から受光部に発光している。このとき、ロボット31によって発光部と受光部の間で部品が鉛直軸回りに回転され、発光部からの光が部品で遮光された遮光幅の変化から部品形状が認識される。なお、認識装置27は、発光部から受光部に向かって発光されたLED光の遮光幅から部品形状を認識してもよいし、発光部から受光部に向かって発光されたレーザ光の遮光幅から部品形状を認識してもよい。
A
ところで、図2の比較例に示すように、通常はロボット51を使用した自動化設備では、ロボット51のロボットコントローラ52にシーケンサ(PLC)53を接続し、シーケンサ53を介して搬送装置54、フィーダ55等の各処理装置を制御している。シーケンサ53には搬送装置54、フィーダ55の駆動系54a、55a、センサ類54b、55bが接続されている。このような自動化設備を構築する際には、ロボット51のメーカ毎にロボット言語を習得して動作プログラムを作成しなければならない。さらに、難解なラダー言語を習得して搬送装置54及びフィーダ55の駆動系54a、55a、センサ類54b、55bをPLCプログラムで制御しなければならず、特にPLCプログラムのデバッグ作業が大変である。
By the way, as shown in the comparative example of FIG. 2, in an automated facility that normally uses the
また、ロボット51はメーカ毎に異なるロボット言語を採用しているため、別メーカのロボット51に交換されると、当該メーカのロボット言語で動作プログラムを作り直さなければならない。すなわち、メーカ毎に独自のロボット言語が使用されており、同じシステムで異なるメーカのロボットが使用されることまでは考慮されていない。このように、ロボット51を使用した自動化設備の構築や変更に、メーカ毎のロボット言語の習得、ラダー言語の習得、動作プログラムやPLCプログラムの作成によって設計コストが増加してしまっていた。
Further, since the
そこで、本実施の形態では、メーカ毎に独自のロボット言語が使用されている点に着目して、ロボットに制御ユニットを接続して、制御ユニットからロボット言語に依存しないパラメータを入力してロボットを動作させるようにしている。ロボットの言語の習得や動作プログラムの作成が不要になると共に、ロボット言語が異なるロボットに交換されてもパラメータを入力することでロボットを動かすことができる。したがって、メーカの違いを意識することなく自動化設備を構築することができ、ロボット言語が異なるロボット間で操作方法を共通化することができる。 Therefore, in this embodiment, paying attention to the fact that each manufacturer uses its own robot language, connect a control unit to the robot and input parameters independent of the robot language from the control unit. I try to make it work. It is not necessary to learn the language of the robot or create an operation program, and the robot can be moved by inputting parameters even if the robot is replaced with a robot of a different robot language. Therefore, it is possible to construct an automated facility without being aware of the difference between manufacturers, and it is possible to share an operation method between robots having different robot languages.
さらに、制御ユニットでは、各処理装置に対する制御処理を動作タイミングの指示等の一部の制御処理に制限するようにしている。制御ユニットと各処理装置の間で状態信号(READY信号、BUSY信号)を送受信すればよいため、シーケンサとは異なりラダー言語の習得、PLCプログラムの作成、煩わしいデバック作業が不要になる。したがって、状態信号のやり取りだけで、制御ユニットに対して各処理装置を容易に接続することができる。このように、ロボットや各処理装置を備えた自動化設備を低コストで構築することが可能になっている。 Further, the control unit limits the control process for each processing apparatus to a part of the control process such as an operation timing instruction. Since a status signal (READY signal, BUSY signal) may be transmitted and received between the control unit and each processing device, unlike a sequencer, learning of a ladder language, creation of a PLC program, and troublesome debugging work are not required. Therefore, each processing apparatus can be easily connected to the control unit only by exchanging status signals. In this way, it is possible to construct an automated facility equipped with a robot and each processing apparatus at a low cost.
図3及び図4を参照して、本実施の形態の実装装置に適用した制御システムについて説明する。図3は、本実施の形態の制御システムの模式図である。図4は、本実施の形態の入力画面の一例を示す図である。 A control system applied to the mounting apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic diagram of the control system of the present embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the input screen according to the present embodiment.
図3に示すように、制御システム30は、ロボット言語をロボットコントローラ37で解釈して動作するロボット31と、ロボットコントローラ37に接続された制御ユニット41とを備えている。制御システム30では、制御ユニット41からロボットコントローラ37にパラメータが送信され、パラメータに応じてロボットコントローラ37でロボット31の動作が制御されている。また、制御システム30には、特定処理を実施する処理装置として、基板W(図1参照)の搬送処理を実施する搬送装置20、ロボット31に対する部品の供給処理を実施するフィーダ25等が接続されている。
As shown in FIG. 3, the
制御ユニット41には、パラメータの入力画面を表示部42に表示させる表示制御部43と、各種信号の送信処理及び受信処理を制御する通信制御部44とが設けられている。制御ユニット41には表示部42が接続されており、表示部42にはロボットコントローラ37に対するパラメータの入力を受け付ける入力画面が表示されている。入力画面には、パラメータとして、部品のピックアップ座標及びプレイス座標等の移動座標の他、ハンド部34の開閉動作等の動作が入力される。なお、入力画面に対するパラメータの入力作業の詳細については後述する。
The
通信制御部44には、ロボットコントローラ37、搬送装置20、フィーダ25が有線接続又は無線接続されている。通信制御部44では、入力画面で入力されたパラメータに対して送信処理が施されてロボットコントローラ37に送信される他、搬送装置20、フィーダ25等の処理装置から受信した状態信号に対して受信処理が施される。ロボットコントローラ37には、パラメータに基づいて実行される動作プログラムがロボット言語で設定されている。ロボットコントローラ37にパラメータが送信されることで、ロボット言語で記載された動作プログラムに対してパラメータが反映される。
The
この場合、ロボットコントローラ37には、予め動作毎にパラメータに基づいて実行される動作プログラムがロボット言語で設定されている。例えば、パラメータで指定した移動座標にハンド部34(図1参照)を移動させる動作プログラム、パラメータで指定した角度にハンド部34を向ける動作プログラム、パラメータで指定した開閉動作をハンド部34に実行させる動作プログラムがロボット言語で記載されている。このように、ロボットコントローラ37に予めロボット言語で動作プログラムを設定しておくことで、入力画面で入力したパラメータに応じた動作プログラムでロボット31が動かされる。
In this case, in the
なお、動作プログラムのプログラム方式は、特に限定されないが、移動座標、角度、開閉動作を指定することでロボット31の動きを制御してもよいし、フローチャートのように動作の順番と座標、角度等を指定することでロボット31の動きを制御してもよい。また、ティーチングは、制御ユニット41でパラメータの入力によってロボット31を移動させることで実施してもよいし、ロボット31付属のティーチング装置によってロボット31を移動させることで実施してもよい。ロボット31側でティーチングする場合には、ティーチング装置でロボット31を動かして、移動位置等のパラメータを制御ユニット41に送信する。
The program method of the operation program is not particularly limited, but the movement of the
また、ロボットコントローラ37の動作プログラムでハンド部34の開閉動作が制御される構成にしたが、この構成に限定されない。制御ユニット41によってハンド部34を直にON/OFF制御するようにしてもよい。また、本実施の形態では、動作プログラムとして部品のピックアップ動作、プレイス動作のプログラムを例示しているが、この構成に限定されない。例えば、動作プログラムとして、認識装置27(図1参照)の発光部及び受光部の間に部品を位置付けて、鉛直軸回りに部品を回転させる回転動作等のプログラムが設定されてもよい。
In addition, although the opening / closing operation of the
ところで、ロボット31の種類(メーカ)によって外部データの取り込み方が異なっており、ホストコンピュータ等の入力端末から外部データを取り込み可能なロボットや、入力端末から外部データを取り込むことが出来ないロボットが存在している。入力端末から外部データを取り込み可能なロボットであれば、制御ユニット41からのパラメータを取り込むことができる。一方で、入力端末からは外部データを取り込むことが出来ないロボットは、制御ユニット41からのパラメータを取り込むことができないが、ロボットに接続されたカメラやセンサ類を使用する場合はそちらからの出力結果を外部データとして取り込むことは可能である。
By the way, how to import external data differs depending on the type (manufacturer) of the
このため、制御ユニット41には、ロボットコントローラ37が解釈可能な形式にパラメータを変換する変換部45が設けられている。上記した入力端末から外部データを取り込むことが出来ないロボットであれば、変換部45によってパラメータの形式が当該ロボットのロボットコントローラで解釈可能なカメラやセンサ類の出力結果の形式に変換される。このように、ロボットコントローラ37による外部データの取り込み方に合わせてパラメータの形式が変換されることで、ロボット31の種類(メーカ)に関わらず制御ユニット41でロボット31の動作を制御することが可能になっている。
Therefore, the
制御ユニット41は通信制御部44で搬送装置20及びフィーダ25との間でREADY信号、BUSY信号等の状態信号を送受信して、制御ユニット41による搬送装置20及びフィーダ25に対する制御処理を最小限に抑えている。すなわち、搬送装置20及びフィーダ25の駆動系20a、25aやセンサ類20b、25bについては、制御ユニット41側では制御しておらず、搬送装置20側及びフィーダ25側で制御している。このように、搬送装置20及びフィーダ25に対する制御ユニット41の制御処理を状態信号の送受信に抑えることで、PLCプログラムを作成することなく、簡易な制御構成でロボット31、搬送装置20、フィーダ25の動作を連携させることができる。
ただし、制御ユニット側41で決められている規格(信号等)を使用するのであれば、制御ユニット41でも制御可能である。ここで最小限の状態信号を使用しているのは世界中のあらゆる未知の機器に対応するのは不可能であるためである。
The
However, if the standard (signal etc.) determined on the
この場合、制御ユニット41と搬送装置20及びフィーダ25との間で状態信号が送受信されて、制御ユニット41で搬送装置20及びフィーダ25の状態を確認してロボット31に駆動命令が指示される。これにより、ロボット31によって適切なタイミングでフィーダ25から部品がピックアップされて搬送装置20上の基板Wの所定の位置に実装される。また、ロボット31から制御ユニット41に完了信号が通知されると、制御ユニット41と搬送装置20及びフィーダ25との間で状態信号が送受信されて、搬送装置20及びフィーダ25によって適切なタイミングで基板Wの搬送動作及び部品の供給動作が実施される。
In this case, a status signal is transmitted and received between the
なお、制御ユニット41の各部、ロボットコントローラ37、各処理装置の制御部は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等によって構成されている。メモリは、用途に応じてROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の一つ又は複数の記憶媒体で構成されている。制御ユニット41のメモリには入力画面の表示制御プログラムや通信制御プログラムが記憶され、ロボットコントローラ37のメモリにはロボットの動作プログラムが記憶され、各処理装置のメモリには装置各部の制御プログラムが記憶されている。
Each unit of the
図4に示すように、ピックアップ動作の入力画面では、例えば、部品名、ピックアップ場所、ピックアップ時の移動座標(X、Y、Z)、ピックアップ時の角度(A、B、C)のパラメータの入力を受け付けている。同様に、プレイス動作の入力画面では、例えば、部品名、プレイス場所、プレイス時の移動座標(X、Y、Z)、プレイス時の角度(A、B、C)のパラメータの入力を受け付けている。また、ピックアップ動作及びプレイス動作の入力画面では、移動座標でのハンド部34の開閉動作等の動作や移動速度のパラメータの入力を受け付けてもよい。
As shown in FIG. 4, on the input screen for the pickup operation, for example, parameters such as part name, pickup location, movement coordinates (X, Y, Z) during pickup, and angles (A, B, C) during pickup are input. Is accepting. Similarly, on the input screen of the place operation, for example, input of parameters of a part name, a place place, a moving coordinate (X, Y, Z) at the time of placement, and an angle (A, B, C) at the time of place is accepted. . In addition, on the input screen for the pickup operation and the place operation, an operation such as an opening / closing operation of the
入力画面に対するパラメータの入力によってロボット31が動かされるため、ロボット言語で動作プログラムを作成することなく、パラメータの入力という簡易な操作でロボット31の動作を制御することができる。入力画面には、ロボット31の種類、すなわちロボット言語に依存しないパラメータが入力されるため、ロボット31の種類に関わらず共通の入力画面でパラメータを入力することができる。よって、ロボット言語が異なるロボット31に交換された場合であっても、パラメータの入力方法が変わることがなく、オペレータの負担を軽減することができる。また、複数種類のロボット31を動かす場合であっても、ロボット言語の違いに関わらず、共通の入力画面でパラメータを入力することができ、ロボット31の種類の違いを意識させることなくパラメータを入力することができる。
Since the
図5及び図6を参照して、パラメータの設定動作及び動作プログラムに基づくロボット動作について説明する。図5は、本実施の形態のパラメータの設定動作のフローチャートである。図6は、本実施の形態のロボット動作のフローチャートである。なお、ここでは説明の便宜上、図3の符号を使用して説明する。また、パラメータとしてハンド部の移動座標、ハンド部の開閉動作が指定された一例について説明する。 With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the robot setting operation and the robot operation based on the operation program will be described. FIG. 5 is a flowchart of the parameter setting operation of the present embodiment. FIG. 6 is a flowchart of the robot operation according to the present embodiment. Here, for convenience of explanation, description will be made using the reference numerals in FIG. An example in which the movement coordinates of the hand unit and the opening / closing operation of the hand unit are designated as parameters will be described.
図5に示すように、表示制御部43によってパラメータの入力画面が表示されて、ロボットコントローラ37に対するパラメータの入力が受け付けられる(ステップS01)。入力画面にパラメータが入力されると、入力画面で入力されたパラメータが通信制御部44によってロボットコントローラ37に向けて送信される(ステップS02)。このとき、ロボットコントローラ37による外部データの取り込み方に合わせてパラメータの形式が適宜変換される。ロボットコントローラ37にパラメータが取り込まれると、ロボット言語で記載された動作プログラムにパラメータが適用される(ステップS03)。
As shown in FIG. 5, a parameter input screen is displayed by the
続いて、図6に示すように、ロボットコントローラ37が制御ユニット41から命令を受けると(ステップS11)、ロボットコントローラ37によって制御ユニット41からの命令が座標移動命令か否かが判断される(ステップS12)。制御ユニット41からの命令が座標移動命令と判断されると(ステップS12でYes)、パラメータで指定された移動座標にロボット31のハンド部34が移動されて(ステップS13)、ロボットコントローラ37から制御ユニット41に完了信号及び現在座標が通知される(ステップS14)。完了信号及び現在座標の通知によって制御ユニット41から次の命令が指示される。
Subsequently, as shown in FIG. 6, when the
一方で、制御ユニット41からの命令が座標移動命令ではないと判断されると(ステップS12でNo)、ロボットコントローラ37によって制御ユニット41からの命令が動作命令か否かが判断される(ステップS15)。制御ユニット41からの命令が動作命令と判断されると(ステップS15でYes)、ロボット31のハンド部34によってパラメータで指定された開閉動作が実行されて(ステップS16)、ロボットコントローラ37から制御ユニット41に完了信号及び現在座標が通知される(ステップS14)。完了信号及び現在座標の通知によって制御ユニット41から次の命令が指示される。
On the other hand, if it is determined that the command from the
また、制御ユニット41からの命令が動作命令ではないと判断されると(ステップS15でNo)、ロボットコントローラ37によって制御ユニット41からの命令が終了命令か否かが判断される(ステップS17)。制御ユニット41からの命令が終了命令と判断されると(ステップS17でYes)、ロボット動作が終了される。制御ユニット41からの命令が終了命令ではないと判断されると(ステップS17でNo)、制御ユニット41から次の命令が指示されて、制御ユニット41から命令処理を受けるまでステップS11からステップS17の処理が繰り返される。
If it is determined that the command from the
以上のように、本実施の形態の制御システム30では、入力画面でパラメータを入力することで、制御ユニット41からロボットコントローラ37にパラメータが送られて、パラメータに応じた動作プログラムでロボット31が動作される。パラメータの入力によってロボット31を動かすことができるため、難解なロボット言語の習得にオペレータが時間を費やす必要がない。また、ロボット言語に依存しないパラメータで動作プログラムが実行されるため、異なるロボット言語で動作するロボット31を制御ユニット41で制御することができる。別の種類のロボット31に交換された場合であっても、同じ表示画面を使用してオペレータがロボット31を動かすことができ、プログラムの作り直し作業等が発生することがない。
As described above, in the
また、搬送装置20やフィーダ25等の処理装置に対する制御ユニット41の制御を状態信号の送受信とすることで、PLCプログラムを作成することなく、ロボット31、搬送装置20、フィーダ25を連携させることができる。よって、簡易な構成で、ロボット31、搬送装置20、フィーダ25を連携させて基板に部品を実装する自動化設備を低コストで構築することができる。
Further, by controlling the
なお、本実施の形態においては、補正処理については記載されていないが、座標位置だけで対応ができない場合には、カメラやレーザ認識等の補正装置を設けるようにしてもよい。例えば、ロボットに補正装置を接続する場合には、パラメータで指定された移動座標をロボットコントローラで補正して、補正後の移動座標にハンド部を移動させるようにする。また、制御ユニットに補正装置を接続する場合には、パラメータで指定された移動座標を制御ユニットで補正して、補正後の移動座標をパラメータとしてロボットコントローラに送信するようにする。 Although correction processing is not described in the present embodiment, a correction device such as a camera or laser recognition may be provided in the case where it is impossible to cope with only the coordinate position. For example, when a correction device is connected to the robot, the movement coordinates specified by the parameters are corrected by the robot controller, and the hand unit is moved to the corrected movement coordinates. When a correction device is connected to the control unit, the movement coordinates specified by the parameters are corrected by the control unit, and the corrected movement coordinates are transmitted as parameters to the robot controller.
また、本実施の形態においては、制御システムを実装装置に適用した構成を例示したが、この構成に限定されない。制御システムはロボットを使用した自動化設備に適用可能であり、金属工業、化学工業、電子工業、機械工業、食料品工業、繊維工業、窯業、その他の工業製品の製造装置に適用可能である。 Moreover, in this Embodiment, although the structure which applied the control system to the mounting apparatus was illustrated, it is not limited to this structure. The control system can be applied to automation equipment using a robot, and can be applied to manufacturing equipment for metal industry, chemical industry, electronics industry, machine industry, food industry, textile industry, ceramic industry, and other industrial products.
また、本実施の形態においては、処理装置として搬送装置及びフィーダを例示したが、この構成に限定されない。処理装置は、特定処理を実施するものであればよく、ネジ締め、ラベル貼り、半田付け等を実施してもよい。 Moreover, in this Embodiment, although the conveying apparatus and the feeder were illustrated as a processing apparatus, it is not limited to this structure. The processing apparatus only needs to perform specific processing, and may perform screw tightening, labeling, soldering, and the like.
また、本実施の形態においては、処理装置に対する制御ユニットの制御を状態信号の送受信に抑える構成にしたが、この構成に限定されない。処理装置の処理に遅れが生じない場合には、制御システムで時間を計測することで処理装置に処理を実施させて、状態信号の送受信を無くすようにしてもよい。また、制御ユニットでPLCプログラムを作成して、制御ユニット側で処理装置の駆動系やセンサ類を制御するようにしてもよいし、処理装置側をPLCで制御して最終的な信号をREADY/BUSYのみとするようなユニットにしてもよい。 Moreover, in this Embodiment, although it was set as the structure which suppresses control of the control unit with respect to a processing apparatus to transmission / reception of a status signal, it is not limited to this structure. If there is no delay in the processing of the processing device, the processing may be performed by measuring the time by the control system so as to eliminate the transmission / reception of the status signal. Alternatively, the control unit may create a PLC program so that the control unit side controls the drive system and sensors of the processing device, or the processing device side is controlled by the PLC and the final signal is read by READY / The unit may be only BUSY.
また、本実施の形態においては、ロボットとして垂直多関節ロボットを例示したが、この構成に限定されない。ロボットは、水平多関節ロボット(スカラーロボット)、直交ロボット、パラレルリングロボット等の他の産業用ロボットでもよい。また、ロボットは、産業用ロボットに限定されず、ロボット言語をロボットコントローラで解釈して動作すれば、どのように構成されていてもよい。 In the present embodiment, a vertical articulated robot is exemplified as the robot, but the present invention is not limited to this configuration. The robot may be another industrial robot such as a horizontal articulated robot (scalar robot), an orthogonal robot, or a parallel ring robot. The robot is not limited to an industrial robot, and may be configured in any manner as long as it operates by interpreting a robot language by a robot controller.
また、本実施の形態においては、単一のロボットを備えた制御システムについて説明したが、この構成に限定されない。制御システムには、異なるロボット言語を個々のロボットコントローラで解釈して動作する複数のロボットが設けられていてもよい。この場合、表示制御部によって個々のロボットコントローラで共通の入力画面を表示部に表示させて、個々のロボットコントローラに対するパラメータを入力させ、通信制御部によってパラメータが個々のロボットコントローラに対して送信される。また、個々のロボットコントローラには、共通の入力画面で入力されたパラメータに基づいて実行される動作プログラムがロボット言語で設定されている。ロボットの種類が異なっていても、共通の入力画面でパラメータを入力することができる。 In this embodiment, a control system including a single robot has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. The control system may be provided with a plurality of robots that operate by interpreting different robot languages with individual robot controllers. In this case, the display control unit displays a common input screen for each robot controller on the display unit, inputs parameters for each robot controller, and the communication control unit transmits the parameters to each robot controller. . In addition, an operation program to be executed based on parameters input on a common input screen is set in each robot controller in a robot language. Even if the types of robots are different, parameters can be entered on a common input screen.
また、本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Moreover, although embodiment and modification of this invention were demonstrated, what combined the said embodiment and modification as the other embodiment of this invention entirely or partially may be sufficient.
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments and modifications, and various changes, substitutions, and modifications may be made without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by technological advancement or another derived technique, the method may be used. Accordingly, the claims cover all embodiments that can be included within the scope of the technical idea of the present invention.
また、本発明の実施の形態では、本発明を実装装置の制御システムに適用した構成について説明したが、ロボットによって工業製品を組み立てる他の装置の制御システムに適用することが可能である。 In the embodiment of the present invention, the configuration in which the present invention is applied to the control system of the mounting apparatus has been described. However, the present invention can be applied to a control system of another apparatus that assembles industrial products by a robot.
さらに、上記実施形態では、ロボット言語をロボットコントローラが解釈して動作するロボットと、ロボットコントローラに接続された制御ユニットとを備える制御システムであって、制御ユニットには、ロボットコントローラに対するパラメータの入力画面を表示部に表示させる表示制御部と、入力画面で入力されたパラメータをロボットコントローラに対して送信する通信制御部とが設けられ、ロボットコントローラには、パラメータに基づいて実行される動作プログラムがロボット言語で設定されている。この構成によれば、入力画面でパラメータを入力することで、制御ユニットからロボットコントローラにパラメータが送られて、パラメータに応じた動作プログラムでロボットが動作される。パラメータの入力によってロボットを動かすことができるため、難解なロボット言語の習得にオペレータが時間を費やす必要がない。また、ロボット言語に依存しないパラメータで動作プログラムが実行されるため、異なるロボット言語で動作するロボットを制御ユニットで制御することができる。別の種類のロボットに交換された場合であっても、同じ表示画面を使用してオペレータがロボットを動かすことができ、プログラムの作り直し作業等が発生することがない。 Furthermore, in the above embodiment, the control system includes a robot that operates by interpreting the robot language by the robot controller, and a control unit connected to the robot controller. The control unit includes a parameter input screen for the robot controller. Is displayed on the display unit, and a communication control unit for transmitting the parameter input on the input screen to the robot controller. The robot controller is provided with an operation program executed based on the parameter. The language is set. According to this configuration, by inputting a parameter on the input screen, the parameter is sent from the control unit to the robot controller, and the robot is operated with an operation program corresponding to the parameter. Since the robot can be moved by inputting parameters, the operator does not have to spend time learning difficult robot languages. Further, since the operation program is executed with parameters that do not depend on the robot language, a robot that operates in a different robot language can be controlled by the control unit. Even if the robot is replaced with another type of robot, the operator can move the robot using the same display screen, and there is no need to recreate the program.
以上説明したように、本発明は、ロボット言語を習得することなく、ロボットを使用した自動化設備を低コストで構築することができるという効果を有し、特に、3軸以上の自由度を持った産業用ロボットの動作を制御する制御システム及び実装装置に有用である。 As described above, the present invention has an effect that it is possible to construct an automated facility using a robot at a low cost without learning a robot language, and in particular, has a degree of freedom of three or more axes. This is useful for a control system and a mounting apparatus that control the operation of an industrial robot.
1 実装装置
20 搬送装置(処理装置)
25 フィーダ(処理装置)
30 制御システム
31 ロボット
34 ハンド部
37 ロボットコントローラ
41 制御ユニット
42 表示部
43 表示制御部
44 通信制御部
45 変換部
W 基板
1 Mounting
25 Feeder (Processor)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記制御ユニットには、前記ロボットコントローラに対するパラメータの入力画面を表示部に表示させる表示制御部と、前記入力画面で入力されたパラメータを前記ロボットコントローラに対して送信する通信制御部とが設けられ、
前記ロボットコントローラには、前記パラメータに基づいて実行される動作プログラムが前記ロボット言語で設定されていることを特徴とする制御システム。 A control system comprising a robot that operates by interpreting a robot language by a robot controller, and a control unit connected to the robot controller,
The control unit includes a display control unit that displays a parameter input screen for the robot controller on a display unit, and a communication control unit that transmits the parameters input on the input screen to the robot controller.
An operation program to be executed based on the parameters is set in the robot language in the robot controller.
前記ロボットコントローラには、前記パラメータで指定した移動座標に前記ハンド部を移動させる動作プログラムが設定されていることを特徴とする請求項3に記載の制御システム。 The parameter is a movement coordinate of the hand unit,
The control system according to claim 3, wherein an operation program for moving the hand unit to a movement coordinate designated by the parameter is set in the robot controller.
前記ロボットコントローラには、前記パラメータで指定した角度に前記ハンド部を向ける動作プログラムが設定されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の制御システム。 The parameter is an angle of the hand part,
The control system according to claim 3 or 4, wherein an operation program for directing the hand unit to an angle specified by the parameter is set in the robot controller.
前記表示制御部は、前記個々のロボットコントローラに対するパラメータの入力画面を表示部に表示させ、
前記通信制御部は、前記入力画面で入力されたパラメータを前記個々のロボットコントローラに対して送信しており、
前記個々のロボットコントローラには、前記入力画面で入力されたパラメータに基づいて実行される動作プログラムがロボット言語で設定されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の制御システム。 The robot is a plurality of robots that operate by interpreting different robot languages with individual robot controllers,
The display control unit displays a parameter input screen for the individual robot controller on the display unit,
The communication control unit transmits parameters input on the input screen to the individual robot controllers,
The operation program to be executed based on the parameters input on the input screen is set in the robot language in each robot controller, according to any one of claims 1 to 5. Control system.
前記制御ユニットが前記通信制御部で前記処理装置と状態信号を送受信して、当該状態信号の送受信によって前記ロボット及び前記処理装置を連携させることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の制御システム。 A processing device that performs specific processing is connected to the control unit,
The said control unit transmits / receives a status signal with the said processing apparatus in the said communication control part, and makes the said robot and the said processing apparatus cooperate by transmission / reception of the said status signal. The control system described in.
前記ロボットが基板に対して部品を実装するロボットであり、
前記処理装置が基板を搬送する搬送装置及び部品を供給するフィーダであり、
前記制御ユニットが前記搬送装置及び前記フィーダから状態信号を受信して、前記ロボットに前記基板に部品を実装させることを特徴とする実装装置。 A mounting apparatus to which the control system according to claim 7 is applied,
The robot is a robot for mounting components on a substrate;
The processing device is a feeder for supplying a conveying device and a component for conveying a substrate,
The mounting apparatus, wherein the control unit receives a status signal from the transfer device and the feeder, and causes the robot to mount a component on the substrate.
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