JP2587216B2 - ロボットの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、作業プログラムの実行時にロボット外部
機器とのデータ入出力を行なうロボットの制御装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

第４図は、従来のロボットの制御装置で、外部機器と
の間でデータの入出力を行う場合の構成図である。図に
おいて、（１）はロボット制御装置、（２）はマイクロ
プロセッサなどの中央処理装置、（３）は作業プログラ
ム記憶部（４）に記憶されている作業プログラムを解
説、実行するための処理手順や、その他の制御部の制御
を行うための処理手順を記憶している制御プログラム記
憶部、（４）はロボットの作業手順を記述したプログラ
ムを記憶している作業プログラム記憶部、（５）は作業
プログラムで使用する変数のデータを記憶している変数
記憶部、（６）は外部のデータ入出力機能を有したパソ
コン等の周辺装置（７）との間でデータの授受を行うデ
ータ通信装置、（８）はコンベア等、ロボット本体と連
動して作業を行う外部機器（９）を制御する外部機器制
御部、（10）はロボット本体（11）を位置決めする位置
決め制御部である。

第５図は、第４図の作業プログラム記憶部（４）、変
数記憶部（５）の詳細を示したものである。

第６図の（20）は第４図の制御プログラム記憶部
（３）の一部を、機能別に示したもので、（21）は第５
図の作業プログラム記憶部（４）内の命令を判断し、そ
の命令に対応した処理部に伝達する動作を行う命令判断
部、（22）、（23）は、前記命令処理部を表わし、（2
3）は、外部のデータ入出力機能を有した周辺装置
（７）との間でデータ授受を行う命令（以下リンク命令
と称する）を処理する部分、（22）は前記リンク命令以
外の命令を処理する部分である。リンク命令処理部（2
3）はさらに、次の機能ブロックに分かれる。（24）
は、実行するリンク命令に対応したコマンドデータ作成
する作成部、（25）は、コマンドデータ作成部（24）で
作成されたデータを周辺装置（７）へ送信するデータ送
信部、（26）は周辺装置（７）から送られてきたデータ
を受信するデータ受信部、（27）は、この受信したデー
タをもとに、リンク命令の実行を完了させる終了処理部
である。

第６図の（30）は、周辺装置（７）の制御プログラム
を機能別に示したもので、（31）は、ロボット制御装置
からデータが入力されるまで待ち状態となるデータ入力
待ち部、（32）は、入力されたデータを解釈する命令判
断部、（33）は、命令判断部（32）で判断された命令を
実行する命令処理部、（34）は、命令処理部（33）で作
成したデータをロボット制御装置へ送信するデータ送信
部である。破線（40）、（41）はデータの流れを表わ
し、（40）は、ロボット制御装置から周辺装置へのデー
タ送信を表わし、（41）は、周辺装置からロボット制御
装置へのデータ送信を表わす。これら（40）、（41）で
表わされるデータの送信は、データ通信装置（６）を介
して行われる。

次に動作について説明する。まず、第５図（４）の作
業プログラムの内容は以下の如くである。

番地１は、この作業プログラムの開始を宣言する。

番地２は、周辺装置から変数名LAへのデータ入力を行
う。周辺装置から入力したデータは変数記憶部（５）内
の番地100のLAに格納される（LAは位置を表わすデー
タ） 番地３は、周辺装置から変数名LBへのデータ入力を行
う。周辺装置から入力したデータは変数記憶部（５）内
の番地101のLBに格納される（LBは位置を表わすデー
タ） 番地４は、番地２で作成されたデータLAの位置へロボ
ットの先端を移動させる。

番地５は、番地３で作成されたデータLBの位置へロボ
ットの先端を移動させる。

番地６は、このプログラムの処理完了を宣言する。

以上の如く構成されたプログラムの実行動作を第６図
で説明する。作業プログラムは番地１から順次実行さ
れ、番地１の命令は、命令判断部（21）で、プログラム
開始宣言であることが判断され、処理部（22）へ伝達さ
れる。ここでプログラム開始処理を行い、番地１の命令
の実行が完了する。番地１の命令が完了すると、次は番
地２の命令が命令判断部（21）で判断され、リンク命令
であるため、処理部（23）へ伝達される。コマンドデー
タ作成部（24）で、命令に対応したコマンドデータを作
成し、データ送信部（25）で、周辺装置（７）へ送信す
る。（破線（40））データを送信したあと、データ受信
部（26）で周辺装置からのデータ待ち状態となる。周辺
装置では、データが送信されてくると、データ入力待ち
部（31）での待ち状態から抜け出し、次の命令判断部
（32）で、送られてきたデータを解釈し、その内容に応
じて、命令処理部（33）で処理を行う。番地２の命令
は、周辺装置からロボット制御装置へのデータ送信であ
るため、命令処理部（33）で、ロボット制御装置への送
信データが作成されることになる。作成されたデータ
は、データ送信部（34）でロボット制御装置へ送られ
（破線（41））、データ入力待ち部（31）へ戻って、エ
ンドレス処理となる。

ロボット制御装置側では、データ受信部（26）で周辺
装置からの送信データを受けると、待ち状態から抜け出
し、終了処理部（27）で、送信されてきたデータを第５
図（５）内の番地100の変数LAに代入し、番地２の命令
の実行が完了する。

番地３の命令も、番地２の命令と同様の動作を行い、
番地101の変数LBにデータが代入されて、この命令の実
行が完了する。

番地４の命令は、命令判断部（21）で、移動命令であ
ることが判断され、処理部（22）へ伝達される。命令処
理部（22）では目的地LAに移動するよう、ロボット位置
決め制御部（10）へ移動量を出力する。ロボット位置決
め制御部（10）は、入力された移動量に従って、ロボッ
ト本体（11）の各腕のモーター（図示せず）を動かす。
ロボットが目的地LAに移動したら、番地４の命令の実行
が完了する。

番地５の命令も、番地４の命令と同様の動作を行い、
ロボットが目的地LBに移動したら、この命令の実行が完
了する。

番地６の命令は、命令判断部（21）でプログラムの処
理完了であることが判断され、処理部（22）へ伝送し、
プログラムの完了処理を行って、このプログラムが完了
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のロボットの制御装置は以上のように構成されて
いるので、周辺装置とのデータ入出力命令（リンク命
令）実行時は、周辺装置の処理が終了するまで、ロボッ
トの制御装置は待ち状態となり、周辺装置の処理時間が
かかれば、それだけ、ロボットの動作も遅れ、プログラ
ムの実行時間が長くなるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、周辺装置の処理時間の影響を小さくし、
周辺装置の処理時間によるロボットの動作の遅れを少な
くすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る産業用ロボットの制御装置は、外部の
データ入出力機器とデータの授受を行なう第１種の命令
を処理する第１の命令処理部と、第１種の命令以外の命
令である第２種の命令を処理する第２の命令処理部と、
命令が前記第１種の命令か第２種の命令かを判断する命
令判断部と、命令判断部により判断された第１種の命令
を一時的に待ち行列バッファに蓄えると共に、第１種の
命令処理部を起動する命令処理起動部とを備え、第１の
命令処理部と第２の命令処理部とにより、異なる命令を
時間的に並列状態で処理するようにしたものである。

［作用］ この発明におけるリンク命令処理部は、ロボットのプ
ログラム実行と並列的に動作し、リンク命令以外の命令
の処理中に、周辺装置とのデータの授受を行うことがで
きる。また、リンク命令は一時的に待ち行列バッファに
蓄えられるため、プログラム実行に際して、リンク命令
実行で待ち状態となることはない。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図は、本実施例の構成図である。第１図において
（１）〜（11）は上記従来装置と全く同一のものであ
る。（12）は作業命令の中で、リンク命令を実行するリ
ンク命令処理部、（13）はリンク命令を一時的に蓄えて
おく待ち行列バッファである。

第２図は第１図の作業プログラム記憶部（４）、変数
記憶部（５）の詳細を示したものである。

第３図の（20）は第１図の制御プログラム記憶部
（３）の一部を機能別に示したもので、（21）、（22）
は上記従来装置の第６図に示されるものと全く同一のも
のである。（50）は、リンク命令に対応して、リンク命
令処理部（12）に起動をかけ、待ち行列バッファにその
リンク命令を書き込む、あるいは、待ち行列のバッファ
の検査を行うためのリンク命令処理起動部である。

第３図の（12）は、リンク命令処理部であり、（24）
〜（27）は上記従来装置の第６図に示されるものと全く
同一のものである。（51）は、待ち行列バッファ（13）
から命令を取り出し、判断する待ち行列バッファの命令
判断部、（52）は、待ち行列バッファを検査し、待ち行
列バッファにまだ実行されていないリンク命令が残って
いるかどうかを判断する待ち行列バッファ検査部であ
る。

第３図の（30）は周辺装置（７）の制御プログラムを
機能別に示したもので（31）〜（34）及び破線（40）、
（41）は上記従来装置の第６図に示されるものと全く同
一のものである。破線（61）は、リンク命令処理起動部
（50）がリンク命令を待ち行列バッファ（13）に書き込
む動作を示したものであり、破線（60）は、リンク命令
処理起動部（50）がリンク命令処理部（12）に動作開始
の起動をかけることを示したものである。

次にこの発明の動作について説明する。まず、第２図
（４）の作業プログラムの内容は以下の如くである。

番地1.5.7.8はそれぞれ上記従来装置の第５図の番地
1.4.5.6と全く同一のものである。

番地２は、周辺装置から変数名LAへのデータ入力を行
う。周辺装置から入力したデータは変数記憶部（５）内
の番地100のLAに格納される。（LAは位置を表わすデー
タ）さらに、この命令には、識別子としてID1という番
号が与えられる。

番地３は、周辺装置から変数名LBへのデータ入力を行
う。周辺装置から入力したデータは変数記憶部（５）内
の番地101のLBに格納される。（LBは位置を表わすデー
タ）さらに、この命令には、識別子としてID2という番
号が与えられる。

番地４は、識別子ID1を持つリンク命令が実行を終了
したかを検査する命令であり、終了していなければ終了
するまで待つ。

番地６は、識別子ID2を持つリンク命令が実行を終了
したかを検査する命令であり、終了していなければ、終
了するまで待つ。

以上の如く構成されたプログラムの実行動作を第３図
に説明する。作業プログラムは番地１から実行される
が、番地1.5.7.8は上記従来装置と同一であるので、説
明は省略する。番地２の命令は命令判断部（21）で、リ
ンク命令であることが判断され、リンク命令処理起動部
（50）へ伝達される。リンク命令処理起動部（50）は、
この命令が、周辺装置からのデータ入力命令であること
から、この命令を待ち行列バッファ（13）の先頭へ書き
込む（破線（61））と同時に、リンク命令処理部（12）
に起動をかける（破線（60））。これで、制御プログラ
ム側での番地２の命令の実行は完了し、番地３の命令が
実行される。

リンク命令処理起動部（50）から起動をかけられたリ
ンク命令処理部（12）は、処理を開始し、待ち行列バッ
ファの先頭から検査し、実行されていないリンク命令
（この場合は、識別子ID1で表わされるリンク命令）を
取り出す。取り出されたリンク命令に対応してコマンド
データ作成部（24）でコマンドデータを作成し、データ
送信部（25）で周辺装置（７）へ送信する（破線（4
0））。データを送信したあと、データ受信部（26）
で、周辺装置（７）からのデータ待ち状態となる。

この間に、制御プログラム側で、番地３の命令が実行
され、番地２の命令と同様、リンク命令処理起動部（5
0）で、この命令が待ち行列バッファ（13）へ書き込ま
れる。この際、待ち行列バッファ（13）を検査し、待ち
行列バッファ（13）の先頭にすでに識別子ID1のリンク
命令が登録されているので、待ち行列バッファ（13）の
２番目に書き込む。これで制御プログラム側での番地３
の命令の実行は完了し、番地４の命令が実行される。番
地４の命令は、命令判断部（21）で、リンク命令である
ことが判断されリンク命令処理起動部（50）へ伝達され
る。リンク命令処理起動部（50）で、この命令が、識別
子ID1のリンク命令が終了したか検査するものであるこ
とを判断し、待ち行列バッファ（13）を検査する。待ち
行列バッファ（13）に識別子ID1のリンク命令が残って
いれば、また実行が終了していないため、識別子ID1の
リンク命令が実行終了するまで待ち、識別子ID1のリン
ク命令が残っていなければ、この命令が終了したとし
て、番地５の命令の実行に移る。

この間、リンク命令処理部（12）は、周辺装置（７）
からのデータを受信すると、データ受信部（26）は待ち
状態から抜け出し、終了処理部（27）で送信されてきた
データを第２図（５）内の番地100の変数LAに代入する
と同時に、待ち行列バッファ（13）内の識別子ID1のリ
ンク命令を抹消する。これで、識別子ID1のリンク命令
は完了し、次いで待ち行列バッファ検査部（52）で、待
ち行列バッファを検査し、まだ未完了のリンク命令があ
る場合は、再び、待ち行列バッファの命令判断部（51）
へ戻る。待ち行列バッファ（13）内に未完了のリンク命
令がなければ、そのまま、リンク命令処理部（12）の処
理を終了する。この例では、まだ識別子ID2のリンク命
令が残っているため、再び、待ち行列バッファの命令判
断部（51）へ戻ることになる。

番地５の命令は、目的地LAに移動する命令で、上記従
来装置と同一である。番地６の命令は番地４の命令と同
様の動作を行い、識別子ID2のリンク命令が終了するま
で待つ。この例では、番地５に移動命令があるため、こ
の移動命令を実行中に、識別子ID2のリンク命令が終了
していることが普通である。

番地７は番地５の命令と同様で、目的地LBへ移動すれ
ば、この命令は完了する。番地８の命令で、このプログ
ラムの動作は完了する。

以上のように、ロボットの作業命令の中で、移動や順
序制御などの命令と、ロボットの制御装置外のデータ入
出力装置とデータの授受を行うリンク命令とは、時間的
に並列状態で処理することになる。従って、リンク命令
と、リンク命令で作成される変数（ここではLAとLB）を
使用する命令が適当な時間離れた状態で作業プログラム
が作成されていれば、周辺装置の処理のために、ロボッ
トの動作が待たされるという事はなくなる。

なお、上記実施例では、リンク命令として、周辺装置
（７）からのデータ入力命令で説明したが、これらに限
らず、ロボットの制御装置からのデータ出力命令あるい
はこれらの命令が混在していてもよい、また、位置デー
タに限らず、整数データ、実数データ、あるいは、別の
データ列であってもよい。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、リンク命令処理部を
分離し、リンク命令を一時的に蓄える待ち行列バッファ
を備えたので、外部のデータ入出力装置とデータを授受
しながら動作する場合、外部のデータ入出力装置の処理
時間が長くても、ロボットの動作時間に対する影響は極
めて少ないため、ロボット動作時間に制限のある作業を
行う場合でも、外部のデータ入出力装置とデータの授受
をしながら作業ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるロボット制御装置の
構成図、第２図はこの発明におけるロボットの作業プロ
グラム例を示す図、第３図は、この発明において、外部
のデータ入出力装置とデータの授受を行う際の実行手順
を示すフローチャート、第４図は従来のロボット制御装
置の構成図、第５図は、従来のロボット制御装置におけ
る作業プログラム例を示す図、第６図は、従来のロボッ
ト制御装置において、外部のデータ入出力装置とデータ
の授受を行う際の実行手順を示すフローチャートであ
る。 （６）はデータ通信装置、（７）は周辺装置、（12）は
リンク命令処理部、（13）は待ち行列バッファ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−229111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−23112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−200310（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−91404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−116809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−31057（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め記憶装置に命令を格納しておき、この
   記憶装置に格納された命令の順序に従って動作する産業
   用ロボットの制御装置において、外部のデータ入出力機
   器とデータの授受を行なう第１種の命令を処理する第１
   の命令処理部と、前記第１種の命令以外の命令である第
   ２種の命令を処理する第２の命令処理部と、命令が前記
   第１種の命令か第２種の命令かを判断する命令判断部
   と、前記命令判断部により判断された第１種の命令を一
   時的に待ち行列バッファに蓄えると共に、前記第１種の
   命令処理部を起動する命令処理起動部とを備え、前記第
   １の命令処理部と前記第２の命令処理部とにより、異な
   る命令を時間的に並列状態で処理するようにしたことを
   特徴とするロボットの制御装置。