JP2565829B2 - 制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットと、周辺装置
と、これらロボットおよび周辺装置を制御するコントロ
ーラと、周辺装置とコントローラとのインターフェイス
機能をもつ入出力装置とを備えた制御システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、多品種少量生産における部品の挿
入や組み立てなどの作業に、汎用性に富んだ産業用ロボ
ットを使用することが多く、このロボットシステムのコ
ントローラには、ロボットから独立して設置される自立
型のものが多い。この場合、配線ケーブルが多数コント
ローラからロボットおよび周辺装置まで延び、ケーブル
数が膨大になることを避けるためと、配線工数の削減の
ために、周辺装置に取り付けた入出力装置から各々のセ
ンサなどの入力機器や電磁弁などの出力機器に配線を行
い、入出力装置とコントローラとの間は通信ケーブルを
用いて入出力を伝送する方式が採られることがある。な
お周辺装置は、パーツ整列装置やワーク位置決め装置な
どから構成されている。

【０００３】このような従来の制御システムにおいて
は、異常時の故障診断などのために、入出力装置に入力
用の表示灯を設け、入出力装置の端子に入力される検出
信号の状態を表示していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、入出力装置の端子に入力される検出信号の
状態を表示していたので、システムの異常時に、周辺装
置のセンサからの検出信号が実際にコントローラに供給
されているのか否かを確認できないという問題があっ
た。例えば通信ケーブルに不具合が発生すると、検出信
号がコントローラに供給されないのでシステムの異常と
なるが、入出力装置の表示灯は点灯するので、通信ケー
ブルなどに不具合があるのか、入出力装置の通信手段に
異常があるのか、あるいはコントローラ側に異常がある
のかの判断が極めて困難であった。これを解決する手段
として、特開昭６３−３７４０５号公報に記載のケーブ
ル引き抜き診断方法の技術が知られているが、この方法
ではその診断時にコントローラ側から信号を送出し、こ
の信号が入出力装置内部の短絡回路を経由してコントロ
ーラに戻ってきたか否かを判定して、ケーブルの引き抜
きの有無が判断できるのみで、入出力装置から目的とす
る信号がコントローラ側で正常に受信されたか否かの判
定は行えないばかりか、入出力装置の通信手段に異常が
あるのか、コントローラ側に異常があるのかの判断も依
然としてできない等の欠点が生じている。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑みて成されたもの
であり、周辺装置のセンサからの検出信号が実際にコン
トローラに供給されているか否かを表示できる制御シス
テムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットと、
周辺装置と、これらロボットおよび周辺装置を制御する
コントローラと、前記周辺装置とコントローラとのイン
ターフェイス機能をもち、かつ出力用としてコントロー
ラから制御信号を受けて周辺機器へ出力信号を出力する
とともに入力用として周辺機器からの検出信号を受信す
る入出力装置とを備え、前記入出力装置は、前記コント
ローラとの間で通信を行う通信手段と、前記周辺装置側
に設けてあるセンサからの検出信号が入力される入力回
路と、前記通信手段を通じて前記コントローラから受け
取った制御信号を前記周辺装置へ出力する出力回路と、
この出力回路に付加的に設けられた表示灯と、コントロ
ーラからの指令信号によりコントローラから送出される
制御信号を入出力装置で受信してその受信状態を表示灯
で表示する信号制御手段とを有してなる制御システムに
おいて、入力用の入出力装置は、コントローラからの指
令信号を受けると入力回路に入力される検出信号を通信
手段を介してコントローラに送るとともに、コントロー
ラから送り返される表示信号を出力回路に送出して表示
灯を点灯させる信号制御手段を有する一方、コントロー
ラは、入力用の入出力装置から前記検出信号を受ける
と、この検出信号を表示信号として入力用の入出力装置
に送り返す信号返送手段を有することを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用】通信手段は、コトローラとの間で通信を行う。
入力回路は、周辺装置側に設けてあるセンサからの検出
信号が入力される。出力回路は、通信手段を通じてコン
トローラから受け取った制御信号を周辺装置へ出力す
る。表示灯は、出力回路に付加的に設けられている。信
号制御手段は、入力回路から入力される検出信号を通信
手段を通じてコントローラに送出し、通信手段を介して
コントローラから入力される制御信号を出力回路に送出
する。信号返送手段は、入出力装置から送られてくる信
号のうち検出信号を表示用の制御信号として入出力装置
に送り返す。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図２は本発明の一実施例における制御システ
ムの概略構成図で、この制御システムは、メインコント
ローラ１と、ロボット２と、入出力装置３と、教示装置
４と、周辺装置５とを備えており、ロボット２はモータ
動力線やエンコーダなどの検出器（図示せず）の信号線
などからなる動力信号線６を介してメインコントローラ
１に接続されている。入出力装置３と教示装置４とは通
信ケーブル７ａ，７ｂを介してメインコントローラ１に
接続されており、入出力装置３には多数の配線８を介し
て周辺装置５が接続されている。メインコントローラ１
は、ロボット２および周辺装置５を制御するものであ
り、その機能の一部として、入出力装置３から送られて
くる信号のうち周辺装置５のセンサからの検出信号を表
示信号として入出力装置３に送り返す信号返送手段を実
現している。すなわちメインコントローラ１は、接続さ
れた複数の入出力装置３のうち、出力用に設定された入
出力装置３に対しては、出力を制御する信号を制御信号
として送り出し、入力用に設定された入出力装置３に対
しては、送られてくる検出信号を、その入出力装置３に
対する表示のための制御信号として送り返す機能を有し
ている。ロボット２は、複数（本実施例では２本）のア
ーム（図示せず）や、それらのアームを駆動するモータ
や、アーム位置を検出するパルスエンコーダなどの検出
器を備え、周辺装置５は、パーツを整列させて供給する
パーツ整列装置や、作業対象ワークを保持するワーク位
置決め装置や、それらの装置を駆動する駆動装置（図示
せず）や、駆動装置を制御する電磁弁（図示せず）や、
各種のセンサ（図示せず）などを備えており、ロボット
２と周辺装置５とが協調して各種の作業を行う。入出力
装置３は、メインコントローラ１と周辺装置５とのイン
ターフェイス機能を有しており、周辺装置５のセンサか
らの検出信号をメインコントローラ１に送信し、またメ
インコントローラ１からの制御信号を周辺装置５の電磁
弁などに供給する。教示装置４は、作業者がロボット２
の作業位置や作業内容などを教示するためのものであ
る。

【０００９】図１は本発明の一実施例における制御シス
テムに含まれる入出力装置の構成図で、この入出力装置
３は、ＣＰＵ１１と、プログラムメモリ１２と、演算用
メモリ１３と、通信部１４と、通信コネクタ１５と、並
列入力回路１６と、並列出力回路１７と、表示灯１８
と、端子台１９とを備えている。ＣＰＵ１１は、入出力
装置３全体を制御するものであり、入力用に設定された
場合には、周辺装置５のセンサから並列入力回路１６に
入力される検出信号を通信部１４を通じてメインコント
ローラ１に送出し、通信部１４を介してメインコントロ
ーラ１から入力される表示用の制御信号を並列出力回路
１７に送出して表示灯１８を点灯させ、出力用に設定さ
れた場合には、通信部１４を介してメインコントローラ
１から入力される出力用の制御信号を並列出力回路１７
に送出して表示灯１８を点灯させ、さらに端子台１９に
接続された周辺装置５の機器に出力する信号制御手段を
実現している。プログラムメモリ１２は、プログラムを
格納している。演算用メモリ１３は、演算データなどを
格納するものである。通信部１４は、メインコントロー
ラ１との間でシリアルに通信を行う。通信コネクタ１５
は、通信ケーブル７ａと通信部１４とを接続する。並列
入力回路１６は、周辺装置５のセンサからの検出信号が
パラレルに入力される。並列出力回路１７は、通信部１
４を介してメインコントローラ１から受け取った制御信
号をパラレルに周辺装置５の電磁弁などに出力する。表
示灯１８は、複数の発光ダイオードなどからなり、並列
出力回路１７に付加的に設けられたものであり、並列出
力回路１７に出力が供給されると、端子台１９に機器が
接続されているか否かにかかわりなく点灯する。端子台
１９は、多数の配線８と並列入力回路１６あるいは並列
出力回路１７とを接続するためのもので、固定位置を若
干スライドさせることにより、並列入力回路１６に接続
される状態と並列出力回路１７に接続される状態とに切
り換わるようになされている。すなわちこの入出力装置
３は、入力用として用いるか出力用として用いるかを任
意に選択可能なように構成されており、入力用として用
いる場合は配線８を介して周辺装置５のセンサに接続
し、出力用として用いる場合は配線８を介して周辺装置
５の電磁弁などに接続するのである。

【００１０】次に上記入出力装置３の動作について、入
力用に用いた場合の要点を図３のフローチャートを参照
しながら説明する。先ずメインコントローラ１から通信
部１４を介して入力指令を受信したか否かを判断し（ス
テップＳ１）、受信していなければステップＳ１に戻っ
て待機状態になる。受信すれば、周辺装置５のセンサか
ら並列入力回路１６に入力された任意数の検出信号を読
み取り（ステップＳ２）、通信部１４を介してメインコ
ントローラ１に検出信号をシリアルデータとして送信す
る（ステップＳ３）。次にメインコントローラ１から表
示信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ４）、受
信していなければステップＳ４に戻って待機状態にな
る。受信すれば、その表示信号を並列出力回路１７に供
給し（ステップＳ５）、対応する表示灯１８を点灯させ
て（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻る。

【００１１】次に上記入出力装置３の動作に関連するメ
インコントローラ１の動作の要点について、図４のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。先ず入出力装置３
に入力指令を送信し（ステップＳ１１）、入出力装置３
から検出信号を受信したか否かを判断して（ステップＳ
１２）、受信していなければステップＳ１２に戻って待
機状態になる。受信すれば、入出力装置３からの検出信
号を表示信号として入出力装置３に送信し（ステップＳ
１３）、その他の処理を実行して（ステップＳ１４）、
ステップＳ１１に戻る。

【００１２】なお、出力用として用いられる入出力装置
３の場合は、メインコントローラ１からの制御信号を通
信部１４と並列出力回路１７とを介して周辺装置５の電
磁弁などに供給すると共に、出力に対応する表示灯１８
を点灯する。このように、周辺装置５のセンサからの検
出信号をメインコントローラ１に送信し、その検出信号
をメインコントローラ１から表示信号として受信して、
表示灯１８を点灯するので、周辺装置５のセンサからの
検出信号が実際にメインコントローラ１に供給されてい
るか否かを表示できることから、システムの異常時に、
周辺装置５のセンサからの検出信号が実際にメインコン
トローラ１に供給されているのか否かを迅速かつ確実に
確認でき、通信ケーブル７ａなどに不具合があるのかメ
インコントローラ１の制御プログラムに不具合があるの
かの判断などを迅速かつ正確に行える。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は入力用に
設定された入出力装置は周辺機器側のセンサの検出信号
を受信するとこれをコントローラ側に出力し、この検出
信号を受けてコントローラから出力される表示用の制御
信号を出力回路に送出して前記検出信号に応じて表示灯
を点灯させるように構成しているため、制御システムの
異常動作時には表示灯の点灯状態と周辺機器の動作状態
とからコントローラに内蔵された作業プログラムが適切
でないことによるものか、電磁ノイズ、ケーブルの断線
等によりコントローラが入出力装置からの検出信号を受
信できなかったことによるのかを迅速かつ正確に判断す
ることができる。また、表示灯は個々の検出信号に応じ
た複数の発光ダイオードからなるので、個々の検出信号
についての健全性が一見して判明するという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における制御システムに含ま
れる入出力装置の構成図である。

【図２】本発明の一実施例における制御システムの概略
構成図である。

【図３】本発明の一実施例における制御システムに含ま
れる入出力装置を入力用として用いた場合の動作の要点
を説明するフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例における制御システムに含ま
れるメインコントローラの動作の要点を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ メインコントローラ ２ ロボット ３ 入出力装置 １１ ＣＰＵ １４ 通信部 １６ 並列入力回路 １７ 並列出力回路 １８ 表示灯

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットと、周辺装置と、これらロボッ
   トおよび周辺装置を制御するコントローラと、前記周辺
   装置とコントローラとのインターフェイス機能をもち、
   かつ出力用としてコントローラから制御信号を受けて周
   辺機器へ出力信号を出力するとともに入力用として周辺
   機器からの検出信号を受信する入出力装置とを備え、 前記入出力装置は、前記コントローラとの間で通信を行
   う通信手段と、前記周辺装置側に設けてあるセンサから
   の検出信号が入力される入力回路と、前記通信手段を通
   じて前記コントローラから受け取った制御信号を前記周
   辺装置へ出力する出力回路と、この出力回路に付加的に
   設けられた表示灯と、コントローラからの指令信号によ
   りコントローラから送出される制御信号を入出力装置で
   受信してその受信状態を表示灯で表示する信号制御手段
   とを有してなる制御システムにおいて、 入力用の入出力装置は、コントローラからの指令信号を
   受けると入力回路に入力される検出信号を通信手段を介
   してコントローラに送出するとともに、コントローラか
   ら送り返される表示信号を出力回路に送出して表示灯を
   点灯させる信号制御手段を有する一方、 コントローラは、入力用の入出力装置から前記検出信号
   を受けると、この検出信号を表示信号として入力用の入
   出力装置に送り返す信号返送手段を有することを特徴と
   する制御システム。