JP3334927B2 - ロボット制御装置 - Google Patents

ロボット制御装置

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JP3334927B2 JP01738093A JP1738093A JP3334927B2 JP 3334927 B2 JP3334927 B2 JP 3334927B2 JP 01738093 A JP01738093 A JP 01738093A JP 1738093 A JP1738093 A JP 1738093A JP 3334927 B2 JP3334927 B2 JP 3334927B2
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冬彦 吉倉
克久 田中
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シーケンス制御装置に
よって制御される他の機器と同期して作動するロボット
を制御する制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、工作機械への工作物の搬出搬入
等、他の機器とロボットを同期させて加工作業等を効率
的に行われているが、従来、この工作機械とロボットと
を同期させて動作させる場合には、他の機器の動作を制
御しているシーケンス制御装置から動作指令信号をロボ
ットを制御しているロボット制御装置が受け取り、この
動作指令信号によってロボットが一連の動作を行ってい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
はシーケンス制御装置によって工作機械の動作状態を判
定して工作機械の動作状態に応じた特定動作をロボット
に行わせるための動作指令をロボット制御装置に出力し
ていたため、工作機械が加工中であるのか、もしくは工
作物の加工を完了して工作物の搬入を待っているのか等
の状態を正確に把握する必要がある。
【0004】この結果、シーケンス制御装置は工作機械
の各部に取り付けられたリミットスイッチやソレノイド
等の多数の入出力要素のオンオフ状態をテストすること
が必要で、また、ロボットが動作指令に従って動作して
いる間の入出力要素のオンオフ状態の監視をする必要が
あった。このためのシーケンス制御装置のシーケンスプ
ログラムが膨大な量になり、これを作成するのに多大な
労力を要していた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した問題を
解決するためになされたもので、図1に示すようにシー
ケンス制御装置PCから状態信号を入力する情報入力手
段1と、ロボットRが連続して行うべき一連の動作を複
数の動作ブロックに分割して記憶する動作プログラム記
憶手段2と、各動作ブロックの動作実行条件としての
記入出力要素のオンオフ状態を記憶する動作情報記憶手
段3と、前記情報入力手段1によって入力された前記入
出力信号に対応する前記各動作ブロックを前記動作情報
記憶手段3より選択する動作ブロック選択手段4と、こ
の選択された動作ブロックのプログラムを動作プログラ
ム記憶手段2から読み出して前記ロボットを作動させる
プログラム実行手段5と、動作ブロックの動作中におけ
る入出力要素のオンオフ情報から現在実行されている動
作ブロックの入出力要素のオンオフ情報を選択する監視
情報選択手段7と、情報入力手段1によって入力された
前記入出力信号と監視情報選択手段7にて選択された入
出力要素のオンオフ情報が一致するか否かを比較する比
較手段8と、前記動作ブロックの動作中にこの比較手段
の比較結果が一致しないときに前記ロボットの動作を停
止するロボット停止手段9を備えたものである。
【0006】
【作用】動作が開始されると、ロボット制御装置は情報
入力手段1にて入出力要素の状態をシーケンス制御装置
PCから入力し、動作ブロック選択手段4にてこの入出
力要素の状態から動作情報記憶手段3によってロボット
Rにて動作させるべき動作ブロックを選択し、プログラ
ム実行手段5でこの選択された動作ブロックのプログラ
ムを動作プログラム記憶手段2から読出してロボットR
を作動させる。そして、このプログラム実行手段5で実
行されている動作ブロックに対応した入出力要素のオン
オフ情報が監視情報記憶手段6から監視情報選択手段7
にて選択され、情報入力手段1によって入力された前記
入出力信号と一致するか否かが比較手段8によって比較
される。この比較手段8の比較結果が一致しない場合に
は、ロボット停止手段9によってロボットの動作が停止
される。
【0007】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図2において、10はロボットRを制御するロボッ
ト制御装置で、このロボット制御装置10には、演算装
置(CPU)11、メモリ12、インタフェースIF1
を介してCPU11に接続されロボットR上の複数のサ
ーボモータを駆動する駆動回路13、インタフェースI
F2を介してCPU11に接続された操作盤14を主要
な構成要素とし、CPU11には、後述するシーケンス
制御装置20との間で信号の授受を行うためのインター
フェースIF3が接続されている。
【0008】前記メモリ12には、CPU11の動作を
制御するコントロールプログラムを記憶するコントロー
ルプログラムエリアCPAと、ロボットRの動作プログ
ラムを記憶する動作プログラムエリアMPAおよび、シ
ーケンス制御装置20から後述する入出力要素の状態信
号と前記動作ブロックとの関係を記憶する動作情報エリ
アMIAとが形成されている。
【0009】前記動作プログラムエリアMPAには図3
に示すようにロボットRが行うべき一連の動作m1,m
2,m3,・・・に対応するプログラムが複数のラベル
LAB1,LAB2,LAB3,・・・によって分割さ
れて記憶されている。この一連の動作としては、例えば
図5の実行動作として示されるようなコンベアC/Vの
搬入位置から工作機械M/Cの搬入位置に工作物を移動
するためにロボットの搬入アームをコンベアC/Vにて
下降させる動作、搬入用のつめの閉じる動作、搬入アー
ムをコンベアC/Vにて上昇させる動作、工作機械M/
Cの搬出位置にロボットを移動させる動作等である。
【0010】また、前記動作情報エリアMIAには図4
に示すように前記ラベルLAB1,LAB2,LAB
3,・・・に対応させ、このときの入出力要素のオンオ
フ状態を入力要素と出力要素に分けてラベルLAB1,
LAB2,LAB3毎に分割し、動作情報としてそれぞ
れ記憶している。そして、この入出力要素のオンオフ状
態は図4の示すとおり、縦軸の数字I1,I2,I3・
・およびO1,O2,O3・・と横軸の数字0,1,2
・・・の組み合わせによってシーケンス制御装置20に
接続され入出力要素の入出力アドレスを示している。
【0011】なお、この動作情報エリアMIAの情報の
内容をラベルLAB1,LAB2,LAB3に対応する
一連の動作を横軸にし、この時の各入出力要素の状態を
縦軸にして表にすると図5に示すようになる。この図5
および図4で○は動作ブロック決定時のオン条件、×は
動作ブロック決定時のオフ条件、◎は動作ブロック実行
中のオン条件、△は動作ブロック実行中のオフ条件、空
欄は未使用を示している。
【0012】前記シーケンス制御装置20は、図1に示
すようにコンピュータ等によって構成されるシーケンス
制御装置本体21、シーケンスメモリ22、入出力回路
23、24によって構成され、入出力回路23にはロボ
ットRの各軸とロボットRとともに動作する工作機械M
/CおよびコンベアC/Vの搬出搬入位置に取り付けら
れたリミットスイッチLSおよびソレノイドSLから成
る入出力要素とが接続されている。また、入出力回路2
4はロボット制御装置10のインタフェースIF3と接
続され、各リミットスイッチLSおよびソレノイドSL
の状態信号を出力するようになっている。
【0013】前記シーケンスメモリ22にはリミットス
イッチLSおよびソレノイドSLの信号を入力して工作
機械M/CやコンベアC/Vを動作させるシーケンスプ
ログラムが記憶されている。以上のような構成で、CP
U11の動作について説明する。操作盤14の図略の起
動スイッチが押されると、図6のフローチャートにて示
す動作が開始される。尚、図6のフローチャートにて示
す動作は操作盤14の図略の停止スイッチまたは非常停
止スイッチが押されるか、機械の異常にて停止される。
【0014】まず、初めにステップ100にてラベルL
AB1,LAB2,LAB3・・・を特定するための変
数nが1にセットされる。そしてステップ102にてシ
ーケンス制御装置20から現在のリミットスイッチLS
およびソレノイドSLから成る入出力要素のオンオフ状
態を示す状態信号がロボット制御装置10に入力され
る。次にステップ104にて変数nに記憶されている数
のラベル(初めはn=1なので、LAB1)の動作情報
が動作情報エリアMIAから取り出され、ステップ10
6にてステップ102にて入力された現在の入出力要素
のオンオフ状態を示す状態信号と取り出されたラベルの
動作情報が比較される。このステップ106の比較にて
動作情報エリアMIAから取り出されたラベルの動作情
報が現在の入出力要素のオンオフ状態と一致しなけれ
ば、ステップ108に進み変数nを1だけ歩進させてス
テップ110に進む。ステップ110では変数nが動作
情報エリアMIAに記憶されているラベルの数より大き
いかが判定され、変数nが動作情報エリアMIAに記憶
されているラベルの数より小さい場合はステップ102
に戻り、ラベルの数より大きい場合は該当する動作状態
がないと判定してステップ112で操作盤14にて異常
表示を行って動作を終了する。一方、ステップ106で
動作情報が現在の入出力要素のオンオフ状態と一致した
場合はステップ114に進んで変数nで示されるラベル
の動作プログラムを動作プログラムエリアMPAから読
み込んで実行し、ロボットRの所定動作が、このプログ
ラムと平行して実行される。そしてステップ116に進
み、再度変数シーケンス制御装置20から現在のリミッ
トスイッチLSおよびソレノイドSLから成る入出力要
素のオンオフ状態を示す状態信号がロボット制御装置1
0に入力される。次にステップ118に進み、LABn
で示される監視情報とステップ116で入力された状態
信号が比較され、ステップ120で一致しているかが判
定される。
【0015】ここで、一致している場合にはステップ1
16に戻り、引き続きLABnで示される監視情報と状
態信号の比較が繰り返される。そして、ステップ120
での比較で監視情報と状態信号が一致しないとされると
ステップ122に進み、ステップ114でこのプログラ
ムと平行して実行されたLABnの動作プログラムが既
に動作を完了しているかが判定される。ここで既に動作
が完了したと判定された場合には、次の動作に移行する
ためにステップ102に戻り、動作が完了していないと
判断された場合には、何らかの異常が生じたとしてステ
ップ124で現在実行されている動作プログラムを停止
させ、ステップ126にて異常表示をして処理を終了す
る。
【0016】この結果ロボットRは工作機械M/Cおよ
びコンベアC/Vの状態に応じた動作を行うことができ
るとともに、ロボットRの動作時の状態監視を行うこと
ができる。尚、上記実施例において情報入力手段はCP
U11にて構成され、この機能は図6のステップ102
およびステップ116にて達成され、動作プログラム記
憶手段はメモリ12の動作プログラムエリアMPAにて
構成され、動作情報記憶手段はメモリ12の動作情報エ
リアMIAにて構成され、ブロック選択手段はCPU1
1およびメモリ12にて構成されてその機能は図6のス
テップ104およびステップ106にて達成され、プロ
グラム実行手段はCPU11およびメモリ12にて構成
され、その機能は図6のステップ114にて達成され
る。また、監視情報記憶手段は動作情報エリアMIAに
て構成され、監視情報選択手段はCPU11およびメモ
リ12にて構成されてその機能は図6のステップ104
およびステップ106にて達成され、比較手段は、CP
U11およびメモリ12にて構成されてその機能は図6
のステップ118およびステップ120にて達成され、
ロボット停止手段は、CPU11にて構成されその機能
はステップ124で達成される。
【0017】また、上記実施例ではロボットRと工作機
械M/CおよびコンベアC/Vのそれぞれの入出力要素
の状態信号にてロボットRを動作させていたが、これに
限られるものでなく、ロボットRが単体でアーム等の動
作状態を入出力要素によって検出するような構成にも適
用できる。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明は、シーケンス制御
装置から入力した入出力情報を動作ブロック毎に記憶し
た動作情報と比較し、実行すべきプログラムを決定する
とともに、動作ブロック決定後は、動作ブロック毎の監
視情報と入出力情報を比較して常時一致するかを判定す
るようにしたので、ロボット制御装置にて工作機械等の
外部機器の入力要素の状態を判定して動作ブロックの決
定および動作の監視ができるようになり、シーケンス制
御装置のシーケンスプログラムを簡単にできる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すための全体構成図
【図2】実施例の全体構成を示すブロック図である。
【図3】動作プログラムエリアMPAの詳細を示す図で
ある。
【図4】動作情報エリアMIAの詳細を示す図である。
【図5】動作情報エリアMIAに記憶された内容の説明
図である。
【図6】CPU11の動作を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
10 ロボット制御装置 11 CPU 12 メモリ 14 操作盤 20 シーケンス制御装置 21 シーケンス制御装置本体 22 シーケンスメモリ 23 入出力回路 24 入出力回路 M/C 工作機械 R ロボット C/V コンベア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三瓶 秀之 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 青能 敏雄 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 吉倉 冬彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 田中 克久 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 竹内 彰浩 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 審査官 平田 信勝 (56)参考文献 特開 平4−17380(JP,A) 特開 昭60−20206(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/4155 G05B 23/02 301 G05B 19/048

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボットの各軸やロボットと関連して動作
    する他の機器等に取り付けられたリミットスイッチ等の
    入出力要素との間で状態信号の入出力を行うシーケンス
    制御装置に接続され、このシーケンス制御装置との信号
    の授受によってロボットの動作を制御するロボット制御
    装置において、前記シーケンス制御装置から状態信号を
    入力する情報入力手段と、前記ロボットが連続して行う
    べき一連の動作を複数の動作ブロックに分割して記憶す
    る動作プログラム記憶手段と、各動作ブロックの動作実
    行条件としての前記入出力要素のオンオフ状態を記憶
    動作情報記憶手段と、前記情報入力手段によって入力
    された前記入出力信号に対応する前記各動作ブロックを
    前記動作情報記憶手段より選択する動作ブロック選択手
    段と、この選択された動作ブロックのプログラムを動作
    プログラム記憶手段から読み出して前記ロボットを作動
    させるプログラム実行手段と、前記動作ブロックの動作
    中における前記入出力要素のオンオフ情報を前記動作ブ
    ロック毎に記憶する監視情報記憶手段と、この監視情報
    記憶手段に記憶された動作ブロック毎の入出力要素のオ
    ンオフ情報を選択する監視情報選択手段と、前記情報入
    力手段によって入力された前記入出力信号と前記監視情
    報選択手段にて選択された入出力要素のオンオフ情報が
    一致するか否かを比較する比較手段と、前記動作ブロッ
    クの動作中にこの比較手段の比較結果が一致しないとき
    に前記ロボットの動作を停止するロボット停止手段を備
    えたことを特徴とするロボット制御装置。
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