JP2019029765A - スレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法 - Google Patents

スレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019029765A
JP2019029765A JP2017145545A JP2017145545A JP2019029765A JP 2019029765 A JP2019029765 A JP 2019029765A JP 2017145545 A JP2017145545 A JP 2017145545A JP 2017145545 A JP2017145545 A JP 2017145545A JP 2019029765 A JP2019029765 A JP 2019029765A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slave device
end effector
slave
appropriate communication
fast connect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017145545A
Other languages
English (en)
Inventor
自強 許
Ziqiang Xu
自強 許
寛仁 水本
Hirohito Mizumoto
寛仁 水本
光宏 米田
Mitsuhiro Yoneda
光宏 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP2017145545A priority Critical patent/JP2019029765A/ja
Priority to US15/893,721 priority patent/US20190033834A1/en
Priority to CN201810145308.3A priority patent/CN109308055A/zh
Priority to EP18156748.8A priority patent/EP3435598A1/en
Publication of JP2019029765A publication Critical patent/JP2019029765A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/1005—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
    • B25J9/1015—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means using additional, e.g. microadjustment of the end effector
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/11—Plc I-O input output
    • G05B2219/1138—Configuration of I-O
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/12—Plc mp multi processor system
    • G05B2219/1215—Master slave system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31082—NDDS network data delivery service, producers and consumers model
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/4026—Bus for use in automation systems

Abstract

【課題】実行可能な作業の種類を増やすことを可能とするスレーブ装置、産業用ネットワークシステムおよびスレーブ装置制御方法を提供する。【解決手段】スレーブ装置とスレーブ装置に接続された第１エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第１接続方式に対応する第１モードと、スレーブ装置とスレーブ装置に接続された第２エンドエフェクタとが適切な通信を構築する、適切な通信を構築するために必要な時間が第１接続方式より短い第２接続方式に対応する第２モードと、が、ユーザによって予め設定可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、スレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法に関する。
ＦＡ（Factory Automation）の分野においては、様々な種類の装置が作業の工程を分担して制御が行われる。工場施設等一定の領域において作業に用いられる各種のコントローラ、リモートＩ／Ｏ、および製造装置を連携して動作させるために、これらの装置を接続する、フィールドネットワークとも呼ばれる産業用ネットワークシステムが構築されている。
多くの産業用ネットワークシステムでは、マスター装置と、マスター装置による制御に従って動作する各種のスレーブ装置とが接続され通信を行うことにより生産工程が制御される。
各スレーブ装置には、エンドエフェクタが接続される。エンドエフェクタは、対応するスレーブ装置に対して着脱可能なものである。各スレーブ装置においては、作業目的に応じて、自身に接続されるエンドエフェクタが交換され得る（特許文献１参照）。
特開平９−１７４４７４号公報（１９９７年７月８日公開）
ところで、産業用ネットワークシステムの代表的なものであるEther CAT（登録商標）においては、「Fast Connect」と呼ばれる技術が知られている。
「Fast Connect」は、スレーブ装置と、スレーブ装置に接続されたエンドエフェクタとが、適切な通信を構築するために要する時間を短くする技術である。例えば、「Fast Connect」非適用時においては、この時間が数十秒〜１分以上となる一方、「Fast Connect」適用時においては、この時間が数秒程度となる。
「Fast Connect」を適用するためには、スレーブ装置が「Fast Connect」対応であること、および、エンドエフェクタが「Fast Connect」対応であることの両方が求められる。一方、エンドエフェクタが「Fast Connect」非対応である場合、「Fast Connect」を適用することができないので、スレーブ装置についても「Fast Connect」非対応であることが求められる。
従来、スレーブ装置が「Fast Connect」対応であるか、それとも「Fast Connect」非対応であるかについては、スレーブ装置の製造時に決定されてきた。このため、スレーブ装置においては、作業の実行時において、自身と適切な通信を構築することが可能なエンドエフェクタの種類が限定されてしまう。この結果、スレーブ装置においては、実行可能な作業の種類が少ないという問題が発生する。
本発明の一態様は、実行可能な作業の種類を増やすことを可能とするスレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法を実現することを目的とする。
前記の問題を解決するために、本発明の一態様に係るスレーブ装置は、スレーブ装置と前記スレーブ装置に接続された第１エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第１接続方式に対応する第１モードと、前記スレーブ装置と前記スレーブ装置に接続された第２エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第２接続方式であって、前記適切な通信を構築するために必要な時間が前記第１接続方式より短い第２接続方式に対応する第２モードと、が、ユーザによって予め設定可能であることを特徴としている。
また、前記の問題を解決するために、本発明の一態様に係るスレーブ装置制御方法は、スレーブ装置と前記スレーブ装置に接続された第１エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第１接続方式に対応する第１モードと、前記スレーブ装置と前記スレーブ装置に接続された第２エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第２接続方式であって、前記適切な通信を構築するために必要な時間が前記第１接続方式より短い第２接続方式に対応する第２モードと、を、ユーザによって予め設定することを特徴としている。
前記の構成によれば、製造された段階で第１接続方式および第２接続方式の一方に設定されているスレーブ装置を、製造ラインまたは製造工程に応じて、第１接続方式および第２接続方式の他方にも対応させることができる。エンドエフェクタは一般に、第１接続方式および第２接続方式のいずれか一方のみに対応しているが、前記の構成によれば、スレーブ装置は、第１接続方式のみに対応している第１エンドエフェクタとも、第２接続方式のみに対応している第２エンドエフェクタとも、適切な通信を構築することができるようになる。
従って、前記の構成によれば、スレーブ装置と適切な通信を構築することが可能なエンドエフェクタの種類を増やすことが可能となるため、スレーブ装置が実行可能な作業の種類を増やすことが可能となる。
また、本発明の一態様に係るスレーブ装置は、前記スレーブ装置に前記第１エンドエフェクタが接続されたか、前記スレーブ装置に前記第２エンドエフェクタが接続されたかを、前記スレーブ装置自身が自動判別する第３モードが、前記ユーザによって予め設定可能であることが好ましい。
前記の構成によれば、スレーブ装置に接続されたエンドエフェクタが、第１接続方式のみに対応している第１エンドエフェクタであっても、第２接続方式のみに対応している第２エンドエフェクタであっても、当該スレーブ装置と当該エンドエフェクタとが適切な通信を構築することができる。
また、本発明の一態様に係るスレーブ装置は、物理層を構成するＩＣ（Integrated Circuit）チップを備えており、前記ＩＣチップに記憶された情報が書き換えられることにより、前記スレーブ装置の設定が切り替えられることが好ましい。
前記の構成によれば、スレーブ装置と、スレーブ装置に接続されたエンドエフェクタとの通信形態を制御することができるため、スレーブ装置の設定を容易に実現することができる。
また、本発明の一態様に係るスレーブ装置は、予め決められた時間に、前記第１モードおよび前記第２モードのいずれかに設定されることが好ましい。
また、本発明の一態様に係るスレーブ装置は、予め決められた作業工程の前に、前記第１モードと前記第２モードとのうち少なくとも一方に設定されることが好ましい。
前記の両構成によれば、所望のタイミングで第１モードおよび／または第２モードに設定することができる。
また、本発明の一態様に係る産業用ネットワークシステムは、本発明の一態様に係るスレーブ装置を備えていることを特徴としている。
前記の構成によれば、スレーブ装置が多彩な作業を実行することが可能な産業用ネットワークシステムを実現することができる。
本発明の一態様によれば、スレーブ装置が実行可能な作業の種類を増やすことが可能となる。
本発明の実施の形態に係る産業用ネットワークシステムの概略構成を示すブロック図である。 図１に示す制御部の構成例を示すブロック図である。 スレーブ装置と、スレーブ装置に接続されたエンドエフェクタとが、適切な通信を構築することができるか否かのパターンを示す表である。 「Fast Connect」適用時における、本発明の実施の形態に係るスレーブ制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。 「Fast Connect」非適用時における、本発明の実施の形態に係るスレーブ制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。 「Fast Connect」自動判別時における、本発明の実施の形態に係るスレーブ制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。 予め決められた時間に、スレーブ装置の「Fast Connect」対応と「Fast Connect」非対応とを切り替える場合における、本発明の実施の形態に係るスレーブ制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に対する応用例を示すブロック図である。
図１は、本発明の実施の形態に係る産業用ネットワークシステム５００の概略構成を示すブロック図である。産業用ネットワークシステム５００は、Ether CATの規格に準拠したネットワークであり、例えば工場に敷設されＦＡシステムとして利用される。産業用ネットワークシステム５００は、マスター装置１００、３つ（複数）のスレーブ装置２０１〜２０３、３つ（複数）のエンドエフェクタ３０１〜３０３、およびスレーブ装置設定ツール（スレーブ制御装置）４００を備えている。スレーブ装置２０１〜２０３のそれぞれは、例えば、ロボットアーム、または工作機械である。マスター装置１００は、スレーブ装置２０１〜２０３、およびエンドエフェクタ３０１〜３０３の動作を制御する制御装置である。スレーブ装置設定ツール４００は、スレーブ装置２０１〜２０３の設定、およびエンドエフェクタ３０１〜３０３の設定を行う情報処理装置であり、例えば、パーソナルコンピュータである。
マスター装置１００は、プログラムおよび／またはオペレーションに従い、ネットワークを通じて制御データを含む情報信号を送信する。スレーブ装置２０１〜２０３は、それぞれ、当該情報信号を受信し、当該制御データに応じて動作する。産業用ネットワークシステム５００を含む工場における生産は、マスター装置１００が動作の内容およびタイミングを制御することにより、スレーブ装置２０１〜２０３が連動して作業を分担することにより達成される。
エンドエフェクタ３０１〜３０３は、それぞれ、スレーブ装置２０１〜２０３に接続される。スレーブ装置２０１とエンドエフェクタ３０１とが接続されたとき、スレーブ装置２０１は、エンドエフェクタ３０１を動作させることができる。スレーブ装置２０２とエンドエフェクタ３０２とが接続されたとき、スレーブ装置２０２は、エンドエフェクタ３０２を動作させることができる。スレーブ装置２０３とエンドエフェクタ３０３とが接続されたとき、スレーブ装置２０３は、エンドエフェクタ３０３を動作させることができる。エンドエフェクタ３０１〜３０３は、それぞれ、スレーブ装置２０１〜２０３に動作させられることにより対象物（図示しない）に直接働きかける機能を持つものである。エンドエフェクタ３０１〜３０３は、それぞれ、自身に接続されたスレーブ装置２０１〜２０３と通信を行う。また、エンドエフェクタ３０１〜３０３は、それぞれ自身に接続されたスレーブ装置２０１〜２０３を経由して、マスター装置１００と通信を行う。エンドエフェクタ３０１〜３０３は、マスター装置１００およびスレーブ装置２０１〜２０３からの情報信号を受信し、情報信号に含まれる制御データに応じて動作する。
以下、スレーブ装置２０１〜２０３のうち任意の１つに着目した説明を交える。スレーブ装置２０１〜２０３のうちここで着目したものを、スレーブ装置２００と称する。また、エンドエフェクタ３０１〜３０３のうち当該スレーブ装置２００に接続されるものを、エンドエフェクタ３００と称する。
スレーブ装置設定ツール４００は、第１設定部４０１、第２設定部４０２、および入力装置４０３を有している。第１設定部４０１は、スレーブ装置２００とスレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタ３００とが、通常の時間（例えば、数十秒〜１分以上）をかけて適切な通信を構築する技術（以下「通常接続」と称する：第１接続方式）に対応するように、スレーブ装置２００の設定を「通常接続」対応の第１モードに切り替える。第２設定部４０２は、スレーブ装置２００とスレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタ３００とが、前記通常の時間より短い時間（例えば、数秒）をかけて適切な通信を構築する「Fast Connect」（第２接続方式）に対応するように、スレーブ装置２００の設定を「Fast Connect」対応の第２モードに切り替える。「通常接続」対応は、「Fast Connect」非対応と同義である。入力装置４０３は、ユーザの指示に従って、スレーブ装置設定ツール４００の外部からスレーブ装置２００のモードを設定するためのものである。スレーブ装置設定ツール４００は、有線または無線で直接スレーブ装置２００と通信してもよいし、マスター装置１００を介して、スレーブ装置２００と通信してもよい。ユーザは、スレーブ装置設定ツール４００を用いて、スレーブ装置２００を、第１モードおよび第２モードに選択的に予め設定することができる。スレーブ装置２００は、製造後に接続方式が固定されておらず、ユーザによって接続方式の設定を変更することが可能なよう構成されている。
これにより、製造された段階で「通常接続」および「Fast Connect」の一方に設定されているスレーブ装置２００を、製造ラインまたは製造工程に応じて、「通常接続」および「Fast Connect」の他方にも対応させることができる。エンドエフェクタ３００は一般に、「通常接続」および「Fast Connect」のいずれか一方のみに対応しているが、スレーブ装置２００は、エンドエフェクタ３００が「通常接続」に対応しているものであっても、「Fast Connect」に対応しているものであっても、エンドエフェクタ３００と適切な通信を構築することができるようになる。
従って、スレーブ装置設定ツール４００を用いることにより、スレーブ装置２００と適切な通信を構築することが可能なエンドエフェクタの種類を増やすことが可能となるため、スレーブ装置２００が実行可能な作業の種類を増やすことが可能となる。
また、スレーブ装置設定ツール４００は、ユーザの入力装置４０３による入力に応じて、スレーブ装置２００を、第３モードに予め設定可能である。第３モードとは、エンドエフェクタ３００が第１接続方式か第２接続方式かいずれに対応しているか（換言すれば、スレーブ装置２００に第１エンドエフェクタが接続されたか、スレーブ装置２００に第２エンドエフェクタが接続されたか）をスレーブ装置２００自身が自動判別するモードである。第３モードでは、スレーブ装置２００は、まず第２接続方式に基づいてエンドエフェクタ３００と前記適切な通信を構築することを試みる。エンドエフェクタの接続開始から所定時間（ユーザが任意に設定可能なものであり、例えば２秒程度）、前記適切な通信を構築することができない場合、スレーブ装置２００は、接続方式を第１接続方式に切り替え、第１接続方式に基づいてエンドエフェクタ３００と前記適切な通信を構築することを試みる。これにより、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタ３００が、「通常接続」のみに対応しているものであっても、「Fast Connect」のみに対応しているものであっても、スレーブ装置２００とエンドエフェクタ３００とが適切な通信を構築することができる。
また、スレーブ装置２０１〜２０３は、それぞれ、制御部２１１〜２１３を有している。以下、制御部２１１〜２１３のうちスレーブ装置２００が有しているものを、制御部２１０と称する。
図２は、制御部２１０の構成例を示すブロック図である。制御部２１０は、ＥＳＣ（Ether CAT Slave Controller）部２２１、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）部２２２、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）２２３、および４つのＰＨＹ部２２４ａ〜２２４ｄを有している。制御部２１０の一構成例として、制御部２１０は、ＥＳＣ部２２１およびＭＰＵ部２２２が同一のチップに搭載されてなるＳＯＣ（System on a Chip）を備えている。
ＥＳＣ部２２１は、産業用ネットワークシステム５００用の所定のプロトコルを処理するスレーブコントローラ（通信コントローラ部）である。ＭＰＵ部２２２は、スレーブ装置２００を統括的に制御するプロセッサであり、ＭＰＵ部２２２による制御の対象にＥＳＣ部２２１が含まれている。また、ＥＳＣ部２２１は、必要に応じて、ＥＥＰＲＯＭ２２３に対して情報を書き込んだり、ＥＥＰＲＯＭ２２３から情報を読み出したりする。
ＰＨＹ部２２４ａ〜２２４ｄのそれぞれは、スレーブ装置２００における物理層を構成するＩＣチップである。ＰＨＹ部２２４ａは、産業用ネットワークシステム５００におけるスレーブ装置２００の上流側（すなわち、マスター装置１００側）と、スレーブ装置２００とを通信させるための通信部である。ＰＨＹ部２２４ｂ、ＰＨＹ部２２４ｃ、およびＰＨＹ部２２４ｄのそれぞれは、スレーブ装置２００と、産業用ネットワークシステム５００におけるスレーブ装置２００の下流側（すなわち、次段のスレーブ装置またはエンドエフェクタ３００）とを通信させるための通信部である。ＰＨＹ部２２４ａには、当該上流側からフレームが流れ込んでくる。ＭＰＵ部２２２にて、スレーブ装置２００における各種のデータ処理を行った後、ＭＰＵ部２２２からの指示に応じてＥＳＣ部２２１は、例えばＰＨＹ部２２４ｂ→ＰＨＹ部２２４ｃ→ＰＨＹ部２２４ｄの順にフレームをフォワーディングさせる。ＰＨＹ部２２４ｂ、ＰＨＹ部２２４ｃ、およびＰＨＹ部２２４ｄは互いに、フレームをフォワーディングする順序こそ異なるが、本質的な構成は同じである。以下では、ＰＨＹ部２２４ｃがエンドエフェクタ３００にフレームをフォワーディングする例について説明する。
また、ＭＰＵ部２２２は、設定反映部２２５を有している。第１設定部４０１の動作に応じて、スレーブ装置設定ツール４００は、スレーブ装置２００の設定を、「Fast Connect」対応から「Fast Connect」非対応に切り替える旨の指示を、ＭＰＵ部２２２に送信する。当該指示に従って、ＭＰＵ部２２２の設定反映部２２５は、エンドエフェクタ３００が接続されるスレーブ装置２００のポート（図示しない）の設定を、「Fast Connect」対応から「Fast Connect」非対応に切り替える。第２設定部４０２の動作に応じて、スレーブ装置設定ツール４００は、スレーブ装置２００の設定を、「Fast Connect」非対応から「Fast Connect」対応に切り替える旨の指示を、ＭＰＵ部２２２に送信する。当該指示に従って、ＭＰＵ部２２２の設定反映部２２５は、当該ポートの設定を、「Fast Connect」非対応から「Fast Connect」対応に切り替える。設定反映部２２５は、ＰＨＹ部２２４ｃに記憶された情報を書き換えることにより、これらのポートの設定の切り替えを行うことができる。
スレーブ装置設定ツール４００は、ＭＰＵ部２２２（より具体的には、設定反映部２２５）を通じて、ＰＨＹ部２２４ｃに記憶された情報を書き換える。これにより、スレーブ装置設定ツール４００は、スレーブ装置２００の設定を切り替える。これにより、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタ３００との通信形態を制御することができるため、スレーブ装置２００の設定の切り替えを容易に実現することができる。このとき、スレーブ装置設定ツール４００がＥＳＣ部２２１の処理内容を変更しないので、ＥＳＣ部２２１の再起動は不要である。
なお、制御部２１０において、ＰＨＹ部２２４ｂは省略されてもよい。この場合、ＰＨＹ部２２４ｃは上述したとおりエンドエフェクタ３００と通信し、ＰＨＹ部２２４ｄが次段のスレーブ装置と通信する。また、制御部２１０において、ＰＨＹ部２２４ｄは省略されてもよい。この場合、ＰＨＹ部２２４ｃは上述したとおりエンドエフェクタ３００と通信し、ＰＨＹ部２２４ｂが次段のスレーブ装置と通信する。上述したフォワーディングの順序に鑑みると、ＰＨＹ部２２４ｄを省略するより、ＰＨＹ部２２４ｂを省略するほうが一般的であると言える。もちろん、ＰＨＹ部が５個以上あってもよい。
また、産業用ネットワークシステム５００においては、スレーブ装置２００の個数およびエンドエフェクタ３００の個数が３個であるが、これらの個数はいずれも２以下であってもよいし４以上であってもよい。さらに、スレーブ装置設定ツール４００は、マスター装置１００に指示を送信し、マスター装置１００がこの指示をＭＰＵ部２２２に送信する構成であってもよい。すなわち、スレーブ装置設定ツール４００は、マスター装置１００を介して、スレーブ装置２００の設定の切り替えを行ってもよい。
図３は、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタ３００とが、適切な通信を構築することができるか否かのパターンを示す表である。
スレーブ装置２００およびエンドエフェクタ３００の両方が「Fast Connect」対応である場合、スレーブ装置２００とエンドエフェクタ３００とは適切な通信を構築することができる。また、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタ３００の両方が「Fast Connect」非対応である場合、スレーブ装置２００とエンドエフェクタ３００とは適切な通信を構築することができる。一方、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタ３００の、一方が「Fast Connect」対応であり他方が「Fast Connect」非対応である場合、スレーブ装置２００とエンドエフェクタ３００とは適切な通信を構築することができない。
図３中の項目“「Fast Connect」自動判別”は、スレーブ装置設定ツール４００が、第２設定部４０２の動作完了から所定時間、前記適切な通信を構築することができない場合、第１設定部４０１の動作を行う場合に相当する。この場合、エンドエフェクタ３００が「Fast Connect」対応であっても、「Fast Connect」非対応であっても、スレーブ装置２００とエンドエフェクタ３００とは適切な通信を構築することができる。
図４は、「Fast Connect」適用時（第２モード）における、スレーブ装置設定ツール４００の動作の流れを示すフローチャートである。ここからは、スレーブ装置２００の制御方法（スレーブ装置制御方法）について説明する。
まず、スレーブ装置設定ツール４００の第２設定部４０２は、スレーブ装置２００を「Fast Connect」対応に設定する。そして、スレーブ装置２００に「Fast Connect」対応のエンドエフェクタ（第２エンドエフェクタ）Ｅ１を接続する（ステップＳ１）。なお、ここでは一例として、ステップＳ１を、産業用ネットワークシステム５００におけるネットワークコンフィグレーション作成時に行う。また、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタＥ１はいずれも「Fast Connect」対応である。このため、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタＥ１とが、適切な通信を構築することが可能であり、かつ構築のために必要な時間が数秒程度と非常に短い。なお、エンドエフェクタＥ１、ならびに後述するエンドエフェクタＥ２、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ２１、Ｅ２２、およびＥ３２のそれぞれは、エンドエフェクタ３００の一種である。
続いて、産業用ネットワークシステム５００の運転を開始する（ステップＳ２）。続いて、産業用ネットワークシステム５００が所定の工程Ｐ１を実行する（ステップＳ３）。工程Ｐ１においては、スレーブ装置２００がエンドエフェクタＥ１を動作させ、エンドエフェクタＥ１が対象物に直接働きかける。
続いて、スレーブ装置２００からエンドエフェクタＥ１を外し、スレーブ装置２００に「Fast Connect」対応のエンドエフェクタ（第２エンドエフェクタ）Ｅ２を接続する（ステップＳ４）。
続いて、産業用ネットワークシステム５００が所定の工程Ｐ２を実行する（ステップＳ５）。工程Ｐ２においては、スレーブ装置２００がエンドエフェクタＥ２を動作させ、エンドエフェクタＥ２が対象物に直接働きかける。なお、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタＥ２はいずれも「Fast Connect」対応である。このため、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタＥ２とが、適切な通信を構築することが可能であり、かつ構築のために必要な時間が数秒程度と非常に短い。
図５は、「Fast Connect」非適用時（第１モード）における、スレーブ装置設定ツール４００の動作の流れを示すフローチャートである。
まず、スレーブ装置設定ツール４００の第１設定部４０１は、スレーブ装置２００を「Fast Connect」非対応に設定する。そして、スレーブ装置２００に「Fast Connect」非対応のエンドエフェクタ（第１エンドエフェクタ）Ｅ１１を接続する（ステップＳ１１）。なお、ここでは一例として、ステップＳ１１を、産業用ネットワークシステム５００におけるネットワークコンフィグレーション作成時に行う。また、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタＥ１１はいずれも「Fast Connect」非対応である。このため、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタＥ１１とが、適切な通信を構築することが可能である（但し、構築のために必要な時間は数十秒〜１分以上と長い）。
続いて、産業用ネットワークシステム５００の運転を開始する（ステップＳ１２）。続いて、産業用ネットワークシステム５００が所定の工程Ｐ１１を実行する（ステップＳ１３）。工程Ｐ１１においては、スレーブ装置２００がエンドエフェクタＥ１１を動作させ、エンドエフェクタＥ１１が対象物に直接働きかける。
続いて、スレーブ装置２００からエンドエフェクタＥ１１を外し、スレーブ装置２００に「Fast Connect」非対応のエンドエフェクタ（第１エンドエフェクタ）Ｅ１２を接続する（ステップＳ１４）。
続いて、産業用ネットワークシステム５００が所定の工程Ｐ１２を実行する（ステップＳ１５）。工程Ｐ１２においては、スレーブ装置２００がエンドエフェクタＥ１２を動作させ、エンドエフェクタＥ１２が対象物に直接働きかける。なお、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタＥ１２はいずれも「Fast Connect」非対応である。このため、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタＥ１２とが、適切な通信を構築することが可能である（但し、構築のために必要な時間は数十秒〜１分以上と長い）。
図６は、「Fast Connect」自動判別時（第３モード）における、スレーブ装置設定ツール４００の動作の流れを示すフローチャートである。
まず、スレーブ装置２００にエンドエフェクタＥ２１を接続する（ステップＳ２１）。なお、ここでは一例として、ステップＳ２１を、産業用ネットワークシステム５００におけるネットワークコンフィグレーション作成時に行う。このとき、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタＥ２１の両方が、「Fast Connect」対応であるか（図４のステップＳ１参照）、「Fast Connect」非対応である（図５のステップＳ１１参照）。
続いて、産業用ネットワークシステム５００の運転を開始する（ステップＳ２２）。続いて、産業用ネットワークシステム５００が所定の工程Ｐ２１を実行する（ステップＳ２３）。工程Ｐ２１においては、スレーブ装置２００がエンドエフェクタＥ２１を動作させ、エンドエフェクタＥ２１が対象物に直接働きかける。
続いて、スレーブ装置２００からエンドエフェクタＥ２１を外し、スレーブ装置２００にエンドエフェクタＥ２２を接続する（ステップＳ２４）。
続いて、スレーブ装置設定ツール４００の第２設定部４０２は、スレーブ装置２００を「Fast Connect」対応に設定する。そして、スレーブ装置２００は、所定時間（ユーザが任意に設定可能なものであり、例えば２秒程度）、エンドエフェクタＥ２２との適切な通信の構築を試みる（ステップＳ２５）。
前記所定時間以内で、スレーブ装置２００とエンドエフェクタＥ２２とが適切な通信を構築することができた場合（ステップＳ２５の結果がＹＥＳ）、産業用ネットワークシステム５００が所定の工程Ｐ２２を実行する（ステップＳ２６）。工程Ｐ２２においては、スレーブ装置２００がエンドエフェクタＥ２２を動作させ、エンドエフェクタＥ２２が対象物に直接働きかける。なお、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタＥ２２はいずれも「Fast Connect」対応である。このため、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタＥ２２とが、適切な通信を構築することが可能であり、かつ構築のために必要な時間が数秒程度と非常に短い。
一方、前記所定時間以内で、スレーブ装置２００とエンドエフェクタＥ２２とが適切な通信を構築することができなかった場合（ステップＳ２５の結果がＮＯ）、スレーブ装置設定ツール４００の第１設定部４０１は、スレーブ装置２００を「Fast Connect」非対応に切り替える（ステップＳ２７）。その後、スレーブ装置２００とエンドエフェクタＥ２２との適切な通信の構築後、ステップＳ２６に進む。なお、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタＥ２２はいずれも「Fast Connect」非対応である。このため、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタＥ２２とが、適切な通信を構築することが可能である（但し、構築のために必要な時間は数十秒〜１分以上と長い）。第３モードでは、「Fast Connect」非対応のエンドエフェクタＥ２２をスレーブ装置２００に接続する場合、スレーブ装置２００がまず第２接続方式で通信の構築を試みる分、第１モードで接続するより通信を構築するまでに長い時間が掛かる。それゆえ、「Fast Connect」非対応のエンドエフェクタＥ２２をスレーブ装置２００に接続することが分かっている場合、第３モード（自動判別）よりもスレーブ装置２００を予め第１モードに設定しておく方が有利である。それゆえ、スレーブ装置２００によれば、ユーザが、製造ライン（または製造工程）で使用するエンドエフェクタに応じて、スレーブ装置２００の接続方式をより好適なモードに設定しておくことが可能である。
また、スレーブ装置設定ツール４００は、予め決められた時間に、第１設定部４０１の動作および第２設定部４０２の動作のいずれかを行うことが、ユーザによって予め設定可能であってもよい。つまり、スレーブ装置２００は、予め決められた時間に、前記第１モードおよび前記第２モードのいずれかに設定されてもよい。また、スレーブ装置設定ツール４００は、予め決められた作業工程の前に、第１設定部４０１の動作および第２設定部４０２の動作のうち少なくとも一方を行うことが、ユーザによって予め設定可能であってもよい。つまり、スレーブ装置２００は、予め決められた作業工程の前に、前記第１モードと前記第２モードとのうち少なくとも一方に設定されてもよい。これらにより、所望のタイミングで第１設定部４０１の動作および／または第２設定部４０２の動作を行うことができる。
図７は、予め決められた時間に、スレーブ装置２００の「Fast Connect」対応と「Fast Connect」非対応とを切り替える場合における、スレーブ装置設定ツール４００の動作の流れを示すフローチャートである。図７に示すフローチャートについては、図４に示すフローチャートとの相違点についてのみ説明を行う。
まず、ステップＳ１（図４参照）の動作に加え、第１設定部４０１がスレーブ装置２００を「Fast Connect」非対応に切り替える時間を設定する（ステップＳ３１）。この設定自体は、例えばタイマーを用いて周知の技術で実現することが可能であるため、詳細な説明は省略する。ここでは、ステップＳ３の終了直後（に相当する時間）に、第１設定部４０１がスレーブ装置２００を「Fast Connect」非対応に切り替えるものとする。
そして、ステップＳ３の終了直後（予め決められた時間）に、スレーブ装置２００は、接続方式を「Fast Connect」非対応（第１モード）に切り替える（ステップＳ３２）。
続いて、スレーブ装置２００からエンドエフェクタＥ１を外し、スレーブ装置２００に「Fast Connect」非対応のエンドエフェクタ（第１エンドエフェクタ）Ｅ３２を接続する（ステップＳ３３）。
続いて、産業用ネットワークシステム５００が所定の工程Ｐ３２を実行する（ステップＳ３４）。工程Ｐ３２においては、スレーブ装置２００がエンドエフェクタＥ３２を動作させ、エンドエフェクタＥ３２が対象物に直接働きかける。なお、スレーブ装置２００およびエンドエフェクタＥ３２はいずれも「Fast Connect」非対応である。このため、スレーブ装置２００と、スレーブ装置２００に接続されたエンドエフェクタＥ３２とが、適切な通信を構築することが可能である（但し、構築のために必要な時間は数十秒〜１分以上と長い）。
（応用例）
図８は、以上の実施の形態に対する応用例を示すブロック図である。
「Fast Connect」の応用領域として、下記（Ａ）〜（Ｃ）が考えられる。
（Ａ）ロボットのエンドエフェクタの高速交換。
（Ｂ）マシニングセンターおよび／またはＣＮＣ工作機械のツール（エンドエフェクタ）の高速交換。
（Ｃ）段取り変えのため、ネットワーク構成を早く変更すること。
以下、前記（Ｃ）について、図８を参照して説明する。図８に示す産業用ネットワークシステム８００は、マスター装置６００、および３つ（複数）のスレーブ装置群７０１〜７０３を備えている。スレーブ装置群７０１は、所定の工程Ｘおよび所定の工程Ｙを実行するものであり、３つ（複数）のスレーブ装置７１１、７２１、および７３１からなる。スレーブ装置群７０２は、所定の工程Ｘを実行するものであり、３つ（複数）のスレーブ装置７１２、７２２、および７３２からなる。スレーブ装置群７０３は、所定の工程Ｙを実行するものであり、３つ（複数）のスレーブ装置７１３、７２３、および７３３からなる。スレーブ装置群７０１は、マスター装置６００に接続されている。マスター装置６００はマスター装置１００と対応しており、スレーブ装置７１１〜７１３、７２１〜７２３、および７３１〜７３３のそれぞれはスレーブ装置２００と対応している。
ここで、工程Ｘを実行する場合、スレーブ装置群７０１とスレーブ装置群７０２とが接続され、工程Ｙを実行する場合、スレーブ装置群７０１とスレーブ装置群７０３とが接続される。このように前記段取り変えは実施される。スレーブ装置７１１とスレーブ装置７１３との両方が「Fast Connect」対応である場合、「Fast Connect」を適用することにより、スレーブ装置群７０１とスレーブ装置群７０３とが、適切な通信を構築することが可能であり、かつ構築のために必要な時間が数秒程度と非常に短い。
また、Ether CATと同じくオートネゴシエーションやＡｕｔｏ−ＤＭＩＸがある限り、「Fast Connect」対応・非対応の切り替えと同等の切り替えは応用可能である。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１００ マスター装置
２００、２０１、２０２、２０３ スレーブ装置
２２４ａ〜２２４ｄ ＰＨＹ部（物理層を構成するＩＣチップ）
３００、３０１、３０２、３０３ エンドエフェクタ
４００ スレーブ装置設定ツール（スレーブ制御装置）
５００ 産業用ネットワークシステム
６００ マスター装置
７１１、７１２、７１３、７２１、７２２、７２３、７３１、７３２、７３３ スレーブ装置
８００ 産業用ネットワークシステム
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ２１、Ｅ２２、Ｅ３２ エンドエフェクタ

Claims (7)

  1. スレーブ装置と前記スレーブ装置に接続された第１エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第１接続方式に対応する第１モードと、
    前記スレーブ装置と前記スレーブ装置に接続された第２エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第２接続方式であって、前記適切な通信を構築するために必要な時間が前記第１接続方式より短い第２接続方式に対応する第２モードと、
    が、ユーザによって予め設定可能であることを特徴とするスレーブ装置。
  2. 前記スレーブ装置に前記第１エンドエフェクタが接続されたか、前記スレーブ装置に前記第２エンドエフェクタが接続されたかを、前記スレーブ装置自身が自動判別する第３モードが、前記ユーザによって予め設定可能であることを特徴とする請求項１に記載のスレーブ装置。
  3. 物理層を構成するＩＣチップを備えており、
    前記ＩＣチップに記憶された情報が書き換えられることにより、前記スレーブ装置の設定が切り替えられることを特徴とする請求項１または２に記載のスレーブ装置。
  4. 予め決められた時間に、前記第１モードおよび前記第２モードのいずれかに設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスレーブ装置。
  5. 予め決められた作業工程の前に、前記第１モードと前記第２モードとのうち少なくとも一方に設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスレーブ装置。
  6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のスレーブ装置を備えていることを特徴とする産業用ネットワークシステム。
  7. スレーブ装置と前記スレーブ装置に接続された第１エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第１接続方式に対応する第１モードと、
    前記スレーブ装置と前記スレーブ装置に接続された第２エンドエフェクタとが適切な通信を構築する第２接続方式であって、前記適切な通信を構築するために必要な時間が前記第１接続方式より短い第２接続方式に対応する第２モードと、
    を、ユーザによって予め設定することを特徴とするスレーブ装置制御方法。
JP2017145545A 2017-07-27 2017-07-27 スレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法 Pending JP2019029765A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017145545A JP2019029765A (ja) 2017-07-27 2017-07-27 スレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法
US15/893,721 US20190033834A1 (en) 2017-07-27 2018-02-12 Slave device, industrial network system, and method of controlling slave device
CN201810145308.3A CN109308055A (zh) 2017-07-27 2018-02-12 从装置、产业用网络系统以及从装置控制方法
EP18156748.8A EP3435598A1 (en) 2017-07-27 2018-02-14 Slave device, industrial network system, and method of controlling slave device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017145545A JP2019029765A (ja) 2017-07-27 2017-07-27 スレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019029765A true JP2019029765A (ja) 2019-02-21

Family

ID=61563096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017145545A Pending JP2019029765A (ja) 2017-07-27 2017-07-27 スレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20190033834A1 (ja)
EP (1) EP3435598A1 (ja)
JP (1) JP2019029765A (ja)
CN (1) CN109308055A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019138568A1 (ja) * 2018-01-15 2019-07-18 株式会社Ｆｕｊｉ 多重装置、作業機、及び通信の切断方法
CN112346416B (zh) * 2020-10-19 2022-09-20 苏州创鑫激光科技有限公司 基于EtherCAT总线的激光器及其控制装置和系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042909A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 リシンク ロボティクス インコーポレイテッド 活線挿抜されるエンドエフェクタを有するロボット

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09174474A (ja) 1995-12-26 1997-07-08 Nissan Motor Co Ltd ロボットのエンドエフェクタ交換制御装置
US7447762B2 (en) * 2001-04-02 2008-11-04 Curray Timothy G Ethernet communications for power monitoring system
EP1894113B1 (de) * 2005-06-23 2020-06-03 Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH Verfahren zur datenkommunikation von busteilnehmern eines offenen automatisierungssystems
US7559533B2 (en) * 2006-01-17 2009-07-14 Gorbel, Inc. Lift actuator
SG2013051982A (en) * 2013-07-04 2015-02-27 Pteris Global Ltd Motor drive controller
US9701018B2 (en) * 2014-04-01 2017-07-11 Bot & Dolly, Llc Software interface for authoring robotic manufacturing process
DE102014218028B4 (de) * 2014-09-09 2016-05-04 Infineon Technologies Ag Slave-Vorrichtung für ein serielles, synchrones Vollduplexbussystem
CN104503414B (zh) * 2014-12-29 2018-06-08 广州文冲船厂有限责任公司 一种智能船舶信息监控系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042909A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 リシンク ロボティクス インコーポレイテッド 活線挿抜されるエンドエフェクタを有するロボット

Also Published As

Publication number Publication date
EP3435598A1 (en) 2019-01-30
US20190033834A1 (en) 2019-01-31
CN109308055A (zh) 2019-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5266412B2 (ja) マルチコアプロセッサを有する数値制御装置システム
WO2012090291A1 (ja) モーションコントローラ
JP6333790B2 (ja) ネットワークを介して接続された複数の制御装置を備えるロボットシステム
JP2006148911A (ja) ネットワークを動作させるための方法及び装置
JP2019029765A (ja) スレーブ装置、産業用ネットワークシステム、およびスレーブ装置制御方法
JP4302084B2 (ja) ロボットレーザ加工システム
WO2020230433A1 (ja) 制御装置
EP3432098B1 (en) Relay device, control method for relay device, control program, and recording medium
EP3531671A1 (en) Communication device and method of controlling communication device
JP2015503788A (ja) 分散型制御システムのためのリレーインタフェースモジュール
TWI627518B (zh) 數值控制系統及其控制方法
JP6885296B2 (ja) スレーブ装置、マスター装置、および産業用ネットワークシステム
WO2019171845A1 (ja) 制御装置および制御システム
US7246184B2 (en) Method for configuring and/or operating an automation device
JP2008029161A (ja) モータ制御用シリアル通信装置
JP2015060370A (ja) ロボットコントローラを内蔵した数値制御装置
RU2686013C1 (ru) Ввод в эксплуатацию машин с виртуальными компонентами в изолированном режиме без распределения IP-адресов
JP7163657B2 (ja) サポート装置、設定方法、および設定プログラム
TW202224383A (zh) 機器人控制裝置、機器人控制系統及機器人控制方法
GB2563024A (en) A method and apparatus for autonomously setting addresses of a plurality of slave devices
JP4186379B2 (ja) プログラマブルコントローラ、プログラマブルコントローラの周辺ユニット
JP6888204B2 (ja) 温度調節計及び通信変換器
KR101499516B1 (ko) 복수의 제어기 리프로그래밍 방법 및 그 장치
JP2014010479A (ja) 二重化装置
CN110597215A (zh) 一种转盘通讯系统

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200304

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210216

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210629