JP3327123B2 - 作業用ロボットの統合制御システム - Google Patents
作業用ロボットの統合制御システムInfo
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- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/25—Monitoring devices
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット制御およ
び作業用ツール制御を高速処理する作業用ロボットの統
合制御システム（装置）に関する。
び作業用ツール制御を高速処理する作業用ロボットの統
合制御システム（装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平７−１４４２８３号公報は、ロボ
ット制御装置と加工ツール（サーボガン）制御装置とを
通信（電話線）でリンクした制御システムを開示してい
る。すなわち、従来は、ロボット制御用ＣＰＵとサーボ
ガン制御用ＣＰＵは、別々に構成されて通信で結ばれて
おり、各ユニット間には大きなスペースがあり、別別に
動作されていた。
ット制御装置と加工ツール（サーボガン）制御装置とを
通信（電話線）でリンクした制御システムを開示してい
る。すなわち、従来は、ロボット制御用ＣＰＵとサーボ
ガン制御用ＣＰＵは、別々に構成されて通信で結ばれて
おり、各ユニット間には大きなスペースがあり、別別に
動作されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来システム
には、つぎの問題がある。 各ＣＰＵをリンクさせる
通信時間が非常にかかる。また、並列処理などの演算が
計算能力上実現できず、周辺機器制御が遅くなる。その
結果、制御性が低下する。 通電中の加圧力と溶接電
流のリアルタイム制御ができないため、高品質な溶接を
実現できない。 各ユニット間の通信手段、制御ロジ
ックなど冗長なハード、ソフトが必要になる。 加工
制御とロボット制御の中には、加圧力情報、軌道情報、
周辺機器からのインプット／アウトプット情報など共有
できる情報があるにもかかわらず、それらが共有されて
いなかった。また、加工装置制御内の溶接電流フィード
バック、母材膨張量、電極間抵抗などを有効にロボット
制御にフィードバック制御できない構造となっていた。
本発明の目的は、ロボット制御ＣＰＵおよび作業用ツー
ル制御用ＣＰＵ間の情報伝達の処理速度を高め、ロボッ
ト制御および作業用ツール制御をリンクさせたリアルタ
イム制御を可能にする作業用ロボットの統合制御システ
ムを提供することにある。
には、つぎの問題がある。 各ＣＰＵをリンクさせる
通信時間が非常にかかる。また、並列処理などの演算が
計算能力上実現できず、周辺機器制御が遅くなる。その
結果、制御性が低下する。 通電中の加圧力と溶接電
流のリアルタイム制御ができないため、高品質な溶接を
実現できない。 各ユニット間の通信手段、制御ロジ
ックなど冗長なハード、ソフトが必要になる。 加工
制御とロボット制御の中には、加圧力情報、軌道情報、
周辺機器からのインプット／アウトプット情報など共有
できる情報があるにもかかわらず、それらが共有されて
いなかった。また、加工装置制御内の溶接電流フィード
バック、母材膨張量、電極間抵抗などを有効にロボット
制御にフィードバック制御できない構造となっていた。
本発明の目的は、ロボット制御ＣＰＵおよび作業用ツー
ル制御用ＣＰＵ間の情報伝達の処理速度を高め、ロボッ
ト制御および作業用ツール制御をリンクさせたリアルタ
イム制御を可能にする作業用ロボットの統合制御システ
ムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎの通りである。 （１） ロボット制御用ＣＰＵと、加圧力・位置制御Ｃ
ＰＵおよび溶接電流制御用ＣＰＵを持つ作業用ツールＣ
ＰＵと、ネットワークＣＰＵと、溶接条件を含む加工情
報データベースと接続された共通メモリと、各前記ＣＰ
Ｕおよび前記共通メモリに直接接続され各前記ＣＰＵお
よび前記共通メモリ間の情報伝達を行う共通のシステム
バスと、を含み、各前記ＣＰＵおよび前記共通メモリは
前記共通のシステムバスにより統合されており、他の作
業用ロボットの制御システムと前記ネットワークＣＰＵ
を介して接続されている、作業用ロボットの統合制御シ
ステム。
明は、つぎの通りである。 （１） ロボット制御用ＣＰＵと、加圧力・位置制御Ｃ
ＰＵおよび溶接電流制御用ＣＰＵを持つ作業用ツールＣ
ＰＵと、ネットワークＣＰＵと、溶接条件を含む加工情
報データベースと接続された共通メモリと、各前記ＣＰ
Ｕおよび前記共通メモリに直接接続され各前記ＣＰＵお
よび前記共通メモリ間の情報伝達を行う共通のシステム
バスと、を含み、各前記ＣＰＵおよび前記共通メモリは
前記共通のシステムバスにより統合されており、他の作
業用ロボットの制御システムと前記ネットワークＣＰＵ
を介して接続されている、作業用ロボットの統合制御シ
ステム。
【０００５】上記（１）の作業用ロボットの統合制御シ
ステムでは、各ＣＰＵを共通のシステムバスによって統
合したので、ＣＰＵ間の情報の受け渡しが迅速になり、
ロボット制御、各作業用ツール制御（たとえば、加圧力
制御用ツール制御、溶接電流制御用ツール制御など）
を、互いをリンクさせて同時に駆動しながら、リアルタ
イム制御することが可能になる。また、各ＣＰＵボード
間をシステムバスでつなぎ各ＣＰＵに対して信号伝達手
段を共通化したので、連係手段が簡素化でき、筐体など
も共通化でき、コンパクトかつ軽量化をはかることがで
きる、各ＣＰＵ間で情報を共有化できる、システムアッ
プが容易になる、かつノイズに対して強いシステムにな
る、などの作用、効果を得る。また、周辺のロボットシ
ステムとリンクさせた動作が可能となる。たとえば、ロ
ボット１台が故障しても別のロボットでバックアップす
ることができる。
ステムでは、各ＣＰＵを共通のシステムバスによって統
合したので、ＣＰＵ間の情報の受け渡しが迅速になり、
ロボット制御、各作業用ツール制御（たとえば、加圧力
制御用ツール制御、溶接電流制御用ツール制御など）
を、互いをリンクさせて同時に駆動しながら、リアルタ
イム制御することが可能になる。また、各ＣＰＵボード
間をシステムバスでつなぎ各ＣＰＵに対して信号伝達手
段を共通化したので、連係手段が簡素化でき、筐体など
も共通化でき、コンパクトかつ軽量化をはかることがで
きる、各ＣＰＵ間で情報を共有化できる、システムアッ
プが容易になる、かつノイズに対して強いシステムにな
る、などの作用、効果を得る。また、周辺のロボットシ
ステムとリンクさせた動作が可能となる。たとえば、ロ
ボット１台が故障しても別のロボットでバックアップす
ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例の作業用
ロボットの統合制御システムを、図１に示すように、ロ
ボット制御用ＣＰＵ１と、作業用ツール制御用ＣＰＵ
（図１の例では、スポット溶接における、加圧力・位置
制御用ＣＰＵ２、溶接電流制御用ＣＰＵ３）、周辺機器
制御用ＣＰＵであるＰＬＣ（プログラマブル・ロジック
・コントロール）ＣＰＵ４、ネットワークＣＰＵ５、共
通メモリ６、エネルギ管理ＣＰＵ１０などの、ＣＰＵま
たはメモリが、それぞれボード化されていて、標準バス
に組付けられることにより、共通のシステムバス７によ
り統合されている。
ロボットの統合制御システムを、図１に示すように、ロ
ボット制御用ＣＰＵ１と、作業用ツール制御用ＣＰＵ
（図１の例では、スポット溶接における、加圧力・位置
制御用ＣＰＵ２、溶接電流制御用ＣＰＵ３）、周辺機器
制御用ＣＰＵであるＰＬＣ（プログラマブル・ロジック
・コントロール）ＣＰＵ４、ネットワークＣＰＵ５、共
通メモリ６、エネルギ管理ＣＰＵ１０などの、ＣＰＵま
たはメモリが、それぞれボード化されていて、標準バス
に組付けられることにより、共通のシステムバス７によ
り統合されている。
【０００７】各ボードの各ＣＰＵおよびメモリの内容を
説明する。ロボット制御用ＣＰＵ１は、ロボットの軌道
（位置、速度、加速度）制御（力制御を含む場合もあ
る）をするためのＣＰＵであり、サーボドライバ１１を
介してロボットの各軸Ｒ１〜Ｒ６（サーボガンは第７軸
Ｒ７とする場合もある）のサーボモータを制御する。作
業用ツール制御用ＣＰＵは、それぞれの作業によって異
なる機器の制御ＣＰＵを含み、たとえば、スポット用溶
接の場合は加圧力制御ＣＰＵ、溶接電流制御ＣＰＵを含
み、シーラ塗布の場合はシーラ圧送制御ＣＰＵなどを含
む。以下では、スポット溶接の場合を例にとって説明す
る。
説明する。ロボット制御用ＣＰＵ１は、ロボットの軌道
（位置、速度、加速度）制御（力制御を含む場合もあ
る）をするためのＣＰＵであり、サーボドライバ１１を
介してロボットの各軸Ｒ１〜Ｒ６（サーボガンは第７軸
Ｒ７とする場合もある）のサーボモータを制御する。作
業用ツール制御用ＣＰＵは、それぞれの作業によって異
なる機器の制御ＣＰＵを含み、たとえば、スポット用溶
接の場合は加圧力制御ＣＰＵ、溶接電流制御ＣＰＵを含
み、シーラ塗布の場合はシーラ圧送制御ＣＰＵなどを含
む。以下では、スポット溶接の場合を例にとって説明す
る。
【０００８】加圧力制御ＣＰＵ２は、エアを駆動源とす
る場合は、電空比例弁への指令値を制御し、加圧力を制
御する。電動アクチュエータを駆動源とするシステムで
は、加圧力を６軸ロボットの第７軸として、１つのロボ
ット制御用ＣＰＵ（ロボット制御用ＣＰＵ１と加圧力制
御ＣＰＵ２とを合体したロボット制御用ＣＰＵ）で加圧
力制御を行うこともでき、その場合は、ロボット制御Ｃ
ＰＵ１と加圧力制御ＣＰＵ２とを一体化して単一のボー
ドに組み込んでもよい。溶接電流制御ＣＰＵ３は、溶接
電流を制御するドライバ（タイマコンタクタ）１２へ指
令を出すＣＰＵである。溶接制御装置からは、溶接電
流、電極間抵抗、電極間温度などが溶接電流制御ＣＰＵ
３にフィードバックされる。溶接電流制御ＣＰＵ３は、
マルチタスク対応のものとされてもよい。
る場合は、電空比例弁への指令値を制御し、加圧力を制
御する。電動アクチュエータを駆動源とするシステムで
は、加圧力を６軸ロボットの第７軸として、１つのロボ
ット制御用ＣＰＵ（ロボット制御用ＣＰＵ１と加圧力制
御ＣＰＵ２とを合体したロボット制御用ＣＰＵ）で加圧
力制御を行うこともでき、その場合は、ロボット制御Ｃ
ＰＵ１と加圧力制御ＣＰＵ２とを一体化して単一のボー
ドに組み込んでもよい。溶接電流制御ＣＰＵ３は、溶接
電流を制御するドライバ（タイマコンタクタ）１２へ指
令を出すＣＰＵである。溶接制御装置からは、溶接電
流、電極間抵抗、電極間温度などが溶接電流制御ＣＰＵ
３にフィードバックされる。溶接電流制御ＣＰＵ３は、
マルチタスク対応のものとされてもよい。
【０００９】周辺機器制御用ＣＰＵ（ＰＬＣ・ＣＰＵ）
４は、チップドレッサ、ライン側からのインターロック
信号など、ロボットシステム周辺機器への、あるいはロ
ボットシステム周辺機器からのインプット／アウトプッ
ト信号を制御するＣＰＵである。ＰＬＣ・ＣＰＵ４は端
子台１３を介して各周辺機器１４、１５、１６と接続さ
れ、端子台１３には安全リレー１８が設けられていて、
緊急停止（１７）が可能となっている。また、ＰＬＣ・
ＣＰＵ４は操作ユニット９と通信で接続されている。操
作ユニット９は、安全装置を含め、人とのインターフェ
ースをとるためのユニットである。
４は、チップドレッサ、ライン側からのインターロック
信号など、ロボットシステム周辺機器への、あるいはロ
ボットシステム周辺機器からのインプット／アウトプッ
ト信号を制御するＣＰＵである。ＰＬＣ・ＣＰＵ４は端
子台１３を介して各周辺機器１４、１５、１６と接続さ
れ、端子台１３には安全リレー１８が設けられていて、
緊急停止（１７）が可能となっている。また、ＰＬＣ・
ＣＰＵ４は操作ユニット９と通信で接続されている。操
作ユニット９は、安全装置を含め、人とのインターフェ
ースをとるためのユニットである。
【００１０】ネットワークＣＰＵ５は、各ロボット間の
インターフェース用ＣＰＵであって、ロボット間のイン
タロック、ロボット間のツール受け渡しなどを担当す
る。すなわち、複数の作業用ロボットの統合制御システ
ムは、各々の作業用ロボットの統合制御システムのネッ
トワークＣＰＵ５を通信で接続することにより、互いに
連係される。ネットワークＣＰＵ５は、ＰＬＣ・ＣＰＵ
４と一体とされて単一のボードに組み込まれてもよい。
インターフェース用ＣＰＵであって、ロボット間のイン
タロック、ロボット間のツール受け渡しなどを担当す
る。すなわち、複数の作業用ロボットの統合制御システ
ムは、各々の作業用ロボットの統合制御システムのネッ
トワークＣＰＵ５を通信で接続することにより、互いに
連係される。ネットワークＣＰＵ５は、ＰＬＣ・ＣＰＵ
４と一体とされて単一のボードに組み込まれてもよい。
【００１１】共通メモリ６は、上記ＣＰＵ１〜５の情報
の共通メモリで、半導体メモリからなる。共通メモリ６
もボード化されていて、標準バスに組付可能とされてい
る。共通メモリ６は、通信によってデータベース１９と
接続されており、他のロボットや工作機械などの加工情
報を受け取ることができるようになっている。エネルギ
ＣＰＵ１０は、エネルギ管理、自動立ち上げ・下げ、ノ
イズ管理をするＣＰＵである。エネルギユニット８はエ
ネルギＣＰＵ１０の指令によって作動し、上記各ＣＰＵ
およびドライバにエネルギを供給する電源とその管理装
置を含む。
の共通メモリで、半導体メモリからなる。共通メモリ６
もボード化されていて、標準バスに組付可能とされてい
る。共通メモリ６は、通信によってデータベース１９と
接続されており、他のロボットや工作機械などの加工情
報を受け取ることができるようになっている。エネルギ
ＣＰＵ１０は、エネルギ管理、自動立ち上げ・下げ、ノ
イズ管理をするＣＰＵである。エネルギユニット８はエ
ネルギＣＰＵ１０の指令によって作動し、上記各ＣＰＵ
およびドライバにエネルギを供給する電源とその管理装
置を含む。
【００１２】図２は、図１において、ロボット制御ＣＰ
Ｕ１と加圧力制御ＣＰＵ２を同一のＣＰＵ１´上に配置
し、ＰＬＣ・ＣＰＵ４とネットワークＣＰＵ５を同一の
ＣＰＵ４´上に配置し、溶接電流制御ＣＰＵ３をマルチ
タスク対応ＣＰＵ３´とした場合を示している。マルチ
タスク（シーラント塗布、レーザ、ビジョンなど）対応
ＣＰＵ３´では、アプリケーションを拡張できるように
しておくことが望ましい。そして、そのアプリケーショ
ン拡張端子にＣＣＤカメラ２０とそのビジョンコントロ
ーラ２１を接続した例を示している。
Ｕ１と加圧力制御ＣＰＵ２を同一のＣＰＵ１´上に配置
し、ＰＬＣ・ＣＰＵ４とネットワークＣＰＵ５を同一の
ＣＰＵ４´上に配置し、溶接電流制御ＣＰＵ３をマルチ
タスク対応ＣＰＵ３´とした場合を示している。マルチ
タスク（シーラント塗布、レーザ、ビジョンなど）対応
ＣＰＵ３´では、アプリケーションを拡張できるように
しておくことが望ましい。そして、そのアプリケーショ
ン拡張端子にＣＣＤカメラ２０とそのビジョンコントロ
ーラ２１を接続した例を示している。
【００１３】システムバス７は上記ＣＰＵ１〜５、１
０、メモリ６の共通通信手段である。本発明では、バス
（bus)７に、標準バス（たとえば、ＶＭＥバス、他の標
準バスでもよい）を用いたが、オリジナルバスとしても
よい。バスは信号の集まりで各ボード間の高速信号伝達
機能を有する。ボード間のバスがシステムバスである。
システムバスを標準化し互換性を確保したものが標準バ
スである。標準バスを用いることにより、システム構築
が、モジュール（各ＣＰＵ、メモリ）の選択、組み合わ
せにより可能になって容易となり、システム変更も、そ
れぞれのモジュール単位の変更で対処できる。
０、メモリ６の共通通信手段である。本発明では、バス
（bus)７に、標準バス（たとえば、ＶＭＥバス、他の標
準バスでもよい）を用いたが、オリジナルバスとしても
よい。バスは信号の集まりで各ボード間の高速信号伝達
機能を有する。ボード間のバスがシステムバスである。
システムバスを標準化し互換性を確保したものが標準バ
スである。標準バスを用いることにより、システム構築
が、モジュール（各ＣＰＵ、メモリ）の選択、組み合わ
せにより可能になって容易となり、システム変更も、そ
れぞれのモジュール単位の変更で対処できる。
【００１４】各ＣＰＵ、メモリは、ボード化されてＣＰ
Ｕボード、メモリボードとされており、各ボードは標準
バスに着脱可能となるように標準サイズ（ユーロカード
サイズ）の標準バスボードとされている。ボードの、バ
ス（のバックプレーン）への電気接続のためのコネクタ
はＤＩＮコネクタである。
Ｕボード、メモリボードとされており、各ボードは標準
バスに着脱可能となるように標準サイズ（ユーロカード
サイズ）の標準バスボードとされている。ボードの、バ
ス（のバックプレーン）への電気接続のためのコネクタ
はＤＩＮコネクタである。
【００１５】ＶＭＥバスでは、ボードからバスのバック
プレーンへの接続のために、Ｐ１、Ｐ２（Ｐ２は拡張機
能を使用する場合に必要になる）と呼ばれる２つの９６
ピンＤＩＮコネクタが使用されている。ＶＭＥバスの信
号線のうち、Ｐ２のＡおよびＣ列はユーザ（ボードユー
ザ）に開放されており、本発明実施例では、このユーザ
定義領域に、上記ＣＰＵのそれぞれのデータが、割りつ
けられている。各ＣＰＵがもつデータは、表１に示すよ
うに、階層別になっており、これをピンを介してバスの
各アドレスにわりつけてある。
プレーンへの接続のために、Ｐ１、Ｐ２（Ｐ２は拡張機
能を使用する場合に必要になる）と呼ばれる２つの９６
ピンＤＩＮコネクタが使用されている。ＶＭＥバスの信
号線のうち、Ｐ２のＡおよびＣ列はユーザ（ボードユー
ザ）に開放されており、本発明実施例では、このユーザ
定義領域に、上記ＣＰＵのそれぞれのデータが、割りつ
けられている。各ＣＰＵがもつデータは、表１に示すよ
うに、階層別になっており、これをピンを介してバスの
各アドレスにわりつけてある。
【００１６】
【表１】
【００１７】図３は、上記の制御システムを用いて行わ
れる同期作業の一例（スポット溶接）を示す。制御がス
タートして、ステップ１０１でネットワークＣＰＵ５か
ら他のロボットシステムのロボット軌道情報とデータベ
ース１９からワークの加工情報等を取り入れる。つい
で、ステップ１０２でロボットを動作させて第１番目の
スポット溶接点に向けてサーボガンを移動させ、ステッ
プ１０３で目標位置に到着したことが確認されると、ス
テップ１０４で加圧力制御ＣＰＵ２が加圧制御指令を出
すとともに溶接電流制御ＣＰＵ３が溶接電流制御指令を
出す。それと共に、ＰＬＣ・ＣＰＵ４にて周辺機器制御
指令を出す。また、ステップ１０５にて他のロボットと
の同期動作指令を出す。そして、ステップ１０７で、ロ
ボット、作業用ツールの同期動作（たとえば、加圧力制
御と溶接電流制御の同期動作、および他のロボットによ
るスポット溶接との同期動作）をリアルタイムで行う。
この場合、一つの統合制御システム内では、ＣＰＵ間の
信号伝達がシステムバス７で行われ、通信（電話線や光
通信）によらないので、高速であり、リアルタイム制御
が実行可能である。
れる同期作業の一例（スポット溶接）を示す。制御がス
タートして、ステップ１０１でネットワークＣＰＵ５か
ら他のロボットシステムのロボット軌道情報とデータベ
ース１９からワークの加工情報等を取り入れる。つい
で、ステップ１０２でロボットを動作させて第１番目の
スポット溶接点に向けてサーボガンを移動させ、ステッ
プ１０３で目標位置に到着したことが確認されると、ス
テップ１０４で加圧力制御ＣＰＵ２が加圧制御指令を出
すとともに溶接電流制御ＣＰＵ３が溶接電流制御指令を
出す。それと共に、ＰＬＣ・ＣＰＵ４にて周辺機器制御
指令を出す。また、ステップ１０５にて他のロボットと
の同期動作指令を出す。そして、ステップ１０７で、ロ
ボット、作業用ツールの同期動作（たとえば、加圧力制
御と溶接電流制御の同期動作、および他のロボットによ
るスポット溶接との同期動作）をリアルタイムで行う。
この場合、一つの統合制御システム内では、ＣＰＵ間の
信号伝達がシステムバス７で行われ、通信（電話線や光
通信）によらないので、高速であり、リアルタイム制御
が実行可能である。
【００１８】ステップ１０８でひとつのスポット溶接点
での作業の完了が確認されると、ステップ１０９に進
み、全溶接点の溶接が完了したか否かを判定し、否な
ら、つぎの溶接点に向けてロボットのガンを移動させて
再びステップ１０２〜１０８のステップを繰り返す。ス
テップ１０９で全溶接点の作業完了が確認されると、ス
テップ１１０に進み、ＰＬＣ・ＣＰＵ４およびネットワ
ークＣＰＵ４を作動させて他のロボットと連係をとると
共に、周辺機器を作動させてステップ１１１にてチップ
ドレッシング等を行う。これらの制御を完了すると、つ
ぎのワークにそなえて再びスタートステップに戻る。
での作業の完了が確認されると、ステップ１０９に進
み、全溶接点の溶接が完了したか否かを判定し、否な
ら、つぎの溶接点に向けてロボットのガンを移動させて
再びステップ１０２〜１０８のステップを繰り返す。ス
テップ１０９で全溶接点の作業完了が確認されると、ス
テップ１１０に進み、ＰＬＣ・ＣＰＵ４およびネットワ
ークＣＰＵ４を作動させて他のロボットと連係をとると
共に、周辺機器を作動させてステップ１１１にてチップ
ドレッシング等を行う。これらの制御を完了すると、つ
ぎのワークにそなえて再びスタートステップに戻る。
【００１９】従来のシステムでは、別々のＣＰＵを電話
線などの通信手段で接続して動作させていた。それに対
し本発明実施例では、共通のバス７を用いてマルチＣＰ
Ｕをリンク動作させるので、その情報伝達は高速化さ
れ、かつ各ＣＰＵの情報をバス上で共有することを実現
している。したがって、データがＣＰＵ間で有効に共有
され、利用される。たとえば、加圧力制御ＣＰＵ２の加
圧力情報は、システムバス７上で他の各ＣＰＵに共有さ
れるとともに、共通メモリ６に格納され、共有の情報と
してリアルタイムに取り出すことが可能であり、加圧力
情報が、溶接電流制御ＣＰＵ５、周辺機器制御ＣＰＵ
４、ネットワークＣＰＵ５の制御でもリアルタイムに利
用される。また、軌道情報も、同じように、溶接電流制
御ＣＰＵ５、周辺機器制御ＣＰＵ４、ネットワークＣＰ
Ｕ５の制御でリアルタイムで利用される。
線などの通信手段で接続して動作させていた。それに対
し本発明実施例では、共通のバス７を用いてマルチＣＰ
Ｕをリンク動作させるので、その情報伝達は高速化さ
れ、かつ各ＣＰＵの情報をバス上で共有することを実現
している。したがって、データがＣＰＵ間で有効に共有
され、利用される。たとえば、加圧力制御ＣＰＵ２の加
圧力情報は、システムバス７上で他の各ＣＰＵに共有さ
れるとともに、共通メモリ６に格納され、共有の情報と
してリアルタイムに取り出すことが可能であり、加圧力
情報が、溶接電流制御ＣＰＵ５、周辺機器制御ＣＰＵ
４、ネットワークＣＰＵ５の制御でもリアルタイムに利
用される。また、軌道情報も、同じように、溶接電流制
御ＣＰＵ５、周辺機器制御ＣＰＵ４、ネットワークＣＰ
Ｕ５の制御でリアルタイムで利用される。
【００２０】また、スポット溶接において、ガン移動動
作と加圧力動作を同期させて平行して制御できる。さら
に、従来の複数ロボットでは、打点情報（加工情報）を
各々のＣＰＵが持っていたが、本発明実施例のシステム
では、一つのシステムに打点情報を持たしておけば、ネ
ットワークＣＰＵ５を介して、ロボット間でその情報を
受け渡しできる。また、周辺ロボットをネットワークＣ
ＰＵを介して互いにリンクさせておくことにより、ロボ
ット故障が生じても、各ロボット間で担当打点を配分す
ることが容易にでき、ロボット故障に対しても、生産性
を極度に落とすことなく対応できる。
作と加圧力動作を同期させて平行して制御できる。さら
に、従来の複数ロボットでは、打点情報（加工情報）を
各々のＣＰＵが持っていたが、本発明実施例のシステム
では、一つのシステムに打点情報を持たしておけば、ネ
ットワークＣＰＵ５を介して、ロボット間でその情報を
受け渡しできる。また、周辺ロボットをネットワークＣ
ＰＵを介して互いにリンクさせておくことにより、ロボ
ット故障が生じても、各ロボット間で担当打点を配分す
ることが容易にでき、ロボット故障に対しても、生産性
を極度に落とすことなく対応できる。
【００２１】また、各ＣＰＵ１〜６、１０およびメモリ
６がバス７上で制御できるため、一括統合制御が可能で
ある。また、情報をバス７から直接モニタリングできる
ため、リアルタイムのリンク制御が可能であり、安全性
の向上につながる。また、通信手段が統合されたため、
通信の信頼性が向上し、ノイズに対して強いシステムと
なり、ノイズに対する通信防護手段を設置する必要がな
くなる。また、加工制御ユニットを同じバス上に集約し
たため、システムアップが簡単に行うことができる。こ
れは、ボードあるいはチップを交換することで容易にシ
ステムアップすることができるためである。また、制御
ＣＰＵを収納する筐体などが共通化でき、コンパクトで
軽量な装置となる。
６がバス７上で制御できるため、一括統合制御が可能で
ある。また、情報をバス７から直接モニタリングできる
ため、リアルタイムのリンク制御が可能であり、安全性
の向上につながる。また、通信手段が統合されたため、
通信の信頼性が向上し、ノイズに対して強いシステムと
なり、ノイズに対する通信防護手段を設置する必要がな
くなる。また、加工制御ユニットを同じバス上に集約し
たため、システムアップが簡単に行うことができる。こ
れは、ボードあるいはチップを交換することで容易にシ
ステムアップすることができるためである。また、制御
ＣＰＵを収納する筐体などが共通化でき、コンパクトで
軽量な装置となる。
【００２２】エネルギ制御に関しても、停電時などのシ
ステムの立ち上げ（機器の立ち上げ順序など）、送電方
法（必要のないＣＰＵおよびそれに接続するサブシステ
ムに送電しないなど）を制御することで、復帰作業がス
ムースになり、かつ省エネをはかることもできる。
ステムの立ち上げ（機器の立ち上げ順序など）、送電方
法（必要のないＣＰＵおよびそれに接続するサブシステ
ムに送電しないなど）を制御することで、復帰作業がス
ムースになり、かつ省エネをはかることもできる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１の作業用ロボットの統合制御シ
ステムによれば、各ＣＰＵを共通のシステムバスによっ
て統合したので、ＣＰＵ間の情報の受け渡しが高速にな
り、ロボット制御、各作業用ツール制御を、互いをリン
クさせて、リアルタイム制御することが可能になる。ま
た、周辺のロボットシステムとリンクさせた動作が可能
となり、ロボット故障に容易に対応できるという効果も
得られる。
ステムによれば、各ＣＰＵを共通のシステムバスによっ
て統合したので、ＣＰＵ間の情報の受け渡しが高速にな
り、ロボット制御、各作業用ツール制御を、互いをリン
クさせて、リアルタイム制御することが可能になる。ま
た、周辺のロボットシステムとリンクさせた動作が可能
となり、ロボット故障に容易に対応できるという効果も
得られる。
【図１】本発明実施例に係る作業用ロボットの統合制御
システムの系統図である。
システムの系統図である。
【図２】本発明実施例に係る作業用ロボットの統合制御
システムでいくつかのＣＰＵを合体させた場合の系統図
である。
システムでいくつかのＣＰＵを合体させた場合の系統図
である。
【図３】本発明実施例に係る作業用ロボットの統合制御
システムの作動のブロック図である。
システムの作動のブロック図である。
１ ロボット制御用ＣＰＵ ２ 加圧力制御ＣＰＵ ３ 溶接電流制御ＣＰＵ ４ 周辺機器制御ＣＰＵ ５ ネットワーク制御ＣＰＵ ６ 共通メモリ ７ システムバス ８ エネルギユニット ９ 操作ユニット １０ エネルギＣＰＵ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−90234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−316207（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−266199（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−129214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−173102（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−141978（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−57644（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−220580（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B25J 9/16 B23K 11/24 340 B25J 13/00
Claims (1)
- 【請求項１】 ロボット制御用ＣＰＵと、加圧力・位置
制御ＣＰＵおよび溶接電流制御用ＣＰＵを持つ作業用ツ
ールＣＰＵと、ネットワークＣＰＵと、溶接条件を含む
加工情報データベースと接続された共通メモリと、各前
記ＣＰＵおよび前記共通メモリに直接接続され各前記Ｃ
ＰＵおよび前記共通メモリ間の情報伝達を行う共通のシ
ステムバスと、を含み、各前記ＣＰＵおよび前記共通メ
モリは前記共通のシステムバスにより統合されており、
他の作業用ロボットの制御システムと前記ネットワーク
ＣＰＵを介して接続されている、作業用ロボットの統合
制御システム。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14173496A JP3327123B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 作業用ロボットの統合制御システム |
| EP97108951A EP0811451B1 (en) | 1996-06-04 | 1997-06-03 | Integrated control system for a spot welding work robot |
| DE69720859T DE69720859T2 (de) | 1996-06-04 | 1997-06-03 | Steuersystem eines Werksroboters für Punktschweissen |
| US08/868,575 US6004019A (en) | 1996-06-04 | 1997-06-04 | Integrated control system for a work robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14173496A JP3327123B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 作業用ロボットの統合制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09323279A JPH09323279A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3327123B2 true JP3327123B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=15298971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14173496A Expired - Lifetime JP3327123B2 (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | 作業用ロボットの統合制御システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6004019A (ja) |
| EP (1) | EP0811451B1 (ja) |
| JP (1) | JP3327123B2 (ja) |
| DE (1) | DE69720859T2 (ja) |
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| DE19924461A1 (de) * | 1999-05-28 | 2000-11-30 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren zum synchronisierten Hochlauf einer Steuerung |
| JP3737650B2 (ja) * | 1999-07-09 | 2006-01-18 | 株式会社東芝 | 統合コントローラ及び制御システム |
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1996
- 1996-06-04 JP JP14173496A patent/JP3327123B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-06-03 EP EP97108951A patent/EP0811451B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-03 DE DE69720859T patent/DE69720859T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-04 US US08/868,575 patent/US6004019A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| EP0811451A3 (en) | 2002-01-23 |
| DE69720859D1 (de) | 2003-05-22 |
| EP0811451A2 (en) | 1997-12-10 |
| DE69720859T2 (de) | 2003-12-18 |
| JPH09323279A (ja) | 1997-12-16 |
| EP0811451B1 (en) | 2003-04-16 |
| US6004019A (en) | 1999-12-21 |
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