JP6154444B2 - 複数のティーチング装置からロボットを操作するロボットシステム - Google Patents

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Description

本発明は、ロボット制御装置とティーチング装置とが互いに通信可能に接続されているロボットシステムに関する。
ロボットシステムにおいては、ロボットを制御するロボット制御装置にティーチング装置が付属されている。ティーチング装置は、作業者によってロボットを実際に動作させ、その動作をロボット制御装置に記録するときに使用される。また、一般に、ティーチング装置とロボット制御装置とはネットワークやケーブルなどの通信媒体によって相互接続されている。
このようなロボットシステムにおいて、ティーチング装置からロボット制御装置内の能動的タスクを実行する場合、当該能動的タスクは一台のティーチング装置のみによって実行される必要がある。そのような従来技術としては、特許文献1に開示されたロボットシステムがある。
すなわち、特許文献1は、少なくとも二つのティーチング装置のうちの一方のティーチング装置がロボット制御装置と通信してロボット制御装置内の能動的タスクを実行させている場合に、他方のティーチング装置からロボット制御装置への、能動的タスクの実行を目的とした通信を防止するロボットシステムを開示している。
なお、上記「能動的タスク」とは、ロボットをジョグ(JOG)操作したり、動作プログラムを走らせたりする、実際にロボットを動作させる処理を行うタスクのこという。
特許第5011474号公報
しかしながら、特許文献1に開示されたロボットシステムにおいては、一方のティーチング装置に代えて、他方のティーチング装置によりロボット制御装置内の能動的タスクを実行させるとき、作業者が一方のティーチング装置が能動的タスクを実行していないことを確認する必要がある。
そして、一方のティーチング装置がロボット制御装置内の能動的タスクを実行している場合には、他方のティーチング装置から能動的タスクの実行を目的とした通信を開始させる前に、作業者が、一方のティーチング装置からロボット制御装置への、能動的タスクの実行を目的とした通信を切断する必要がある。
これらの作業は、作業者がロボット制御装置の内部的な仕組みを十分に理解しておく必要があるため、作業者にとって簡易ではない。
そこで本発明は、上述した実情に鑑みて、或るロボット制御装置内の能動的タスクの実行が可能な少なくとも二つのティーチング装置を切替える作業を簡易化し、作業の効率を向上させることができるロボットシステムを提供することを目的とする。
本発明の第一態様によれば、ロボットを制御する少なくとも一つのロボット制御装置と、該ロボット制御装置に通信媒体を介して接続可能な少なくとも二つのティーチング装置と、を備えるロボットシステムであって、
ロボット制御装置は、能動的タスクを実行する能動的タスク部を有しており、
少なくとも二つのティーチング装置のうちの一方のティーチング装置が、ロボット制御装置内の能動的タスク部と通信しているときに、少なくとも二つのティーチング装置のうちの他方のティーチング装置からロボット制御装置へ、能動的タスク部との接続要求が発信された場合、
ロボット制御装置は、一方のティーチング装置による能動的タスクの実行を停止させ、他方のティーチング装置とロボット制御装置の能動的タスク部との間において、能動的タスクが実行可能な通信を確立するようにした、ロボットシステムが提供される。
このような第一態様により上述の課題が解決される。しかし、本発明は、第一態様に限られず、以下の第二態様ないし第四態様のいずれかのロボットシステムを提供することもできる。
本発明の第二態様によれば、第一態様のロボットシステムであって、
ロボット制御装置は、受動的タスクを実行する受動的タスク部をさらに有しており、
ロボット制御装置は、
一方のティーチング装置による能動的タスクの実行を停止させ、他方のティーチング装置とロボット制御装置の能動的タスク部との間において、能動的タスクが実行可能な通信を確立するだけでなく、
一方のティーチング装置とロボット制御装置の受動的タスク部との間において、受動的タスクが実行可能な通信を確立するようにした、ロボットシステムが提供される。
本発明の第三態様によれば、第一態様または第二態様のロボットシステムであって、
ロボット制御装置は、
一方のティーチング装置による能動的タスクの実行を停止させるために、
一方のティーチング装置との通信を維持しつつ一方のティーチング装置から能動的タスクの実行権限を剥奪する、または、一方のティーチング装置との通信を切断する、または、一方のティーチング装置から能動的タスク部へログインした状態をログアウト状態に切替えるようにした、ロボットシステムが提供される。
本発明の第四態様によれば、第一態様または第二態様のロボットシステムであって、
一方のティーチング装置が、ロボット制御装置内の能動的タスク部と通信しているときに、他方のティーチング装置からロボット制御装置へ、能動的タスク部との接続要求が発信された場合に、ロボット制御装置または各ティーチング装置から前記接続要求を許可するか否かを選択可能に構成されている、ロボットシステムが提供される。
本発明の第一態様および第三態様によれば、一方のティーチング装置がロボット制御装置の能動的タスク部と通信しているときに、他方のティーチング装置からロボット制御装置へ、能動的タスクを実行するための接続要求が有ったとする。その場合、一方のティーチング装置による能動的タスクの実行が停止し、他方のティーチング装置とロボット制御装置の能動的タスク部との間において、能動的タスクが実行可能な通信が自動的に確立するようになっている。それにより、ロボット制御装置内の能動的タスクの実行が可能な二つのティーチング装置を切替えるための作業が簡易となるので、作業者の作業効率を向上させることができる。
本発明の第二態様によれば、一方のティーチング装置による能動的タスクの実行が停止した場合であっても、一方のティーチング装置は、ロボット制御装置の受動的タスク部に対し、受動的タスクを実行するための通信を行うことができる。そのため、作業者は、一方のティーチング装置の表示画面を監視したり、再び一方のティーチング装置からロボット制御装置へ、能動的タスクを実行するための接続要求を発信したりすることも可能となる。
本発明の第四態様によれば、ロボット制御装置または各ティーチング装置において、ティーチング装置からの接続要求を許可するか否かを選択することができる。このため、作業者が一方のティーチング装置を用いてロボットを操作しているときに、能動的タスクの実行権限が他方のティーチング装置により強制的に奪われてしまう危険性を排除することができる。
添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。
第一実施形態によるロボットシステムの概念的な構成を示す図であり、第一ティーチング装置がロボット制御装置と通信接続されている状態を示す図である。 第一実施形態によるロボットシステムの概念的な構成を示す図であり、第二ティーチング装置がロボット制御装置と通信接続されている状態を示す図である。 第二実施形態によるロボットシステムの概念的な構成を示す図であり、第一ティーチング装置がロボット制御装置と通信接続されている状態を示す図である。 第二実施形態によるロボットシステムの概念的な構成を示す図であり、第二ティーチング装置がロボット制御装置と通信接続されている状態を示す図である。 第三実施形態によるロボットシステムの概念的な構成を示す図である。 第三実施形態のロボットシステムにおいて、第一ティーチング装置または第二ティーチング装置をロボット制御装置に通信接続するときの制御フローの一例を示すフローチャートである。
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同じ部材には同じ参照符号が付けられている。そして、異なる図面において同じ参照符号が付されたものは同じ機能を有する構成要素であることを意味するものとする。また、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。
(第一実施形態)
図1Aおよび図1Bは、第一実施形態によるロボットシステム10の概念的な構成を示す図である。
ロボットシステム10は、ロボット11を制御するロボット制御装置12と、ロボット制御装置12に接続可能な二つのティーチング装置13A、13Bと、を備えている。なお、図示されたロボット11、ロボット制御装置12およびティーチング装置13A、13Bのそれぞれの台数に本発明は限定されない。本発明は、少なくとも一つのロボット11と、少なくとも一つのロボット11を制御する少なくとも一つのロボット制御装置12と、少なくとも二つのティーチング装置13A、13Bと、を備えるものであればよい。
ロボット11は例えば垂直多関節型マニュピレータである。ティーチング装置13A、13Bは、ロボット11の各軸に備わるモータ(図示せず)を手動によって駆動させられるティーチングペンダントである。
また、ロボット制御装置12は、能動的タスクを保持していて能動的タスクをティーチング装置13A、13Bからの指令によって実行する能動的タスク部14を有する。「能動的タスク」とは、ロボット11をジョグ(JOG)操作したり、動作プログラムを走らせたりするタスクのこという。
さらに、ロボット制御装置12とティーチング装置13A、13Bの各々とは、通信媒体であるケーブル15またはネットワーク16を介して相互接続されている。ネットワーク16は、イーサネット(登録商標)、無線LANなどである。
特に、図1Aは、第一ティーチング装置13Aがケーブル15を介してロボット制御装置12と通信接続されている状態を示している。この状態においては、第一ティーチング装置13Aがロボット制御装置12内の能動的タスク部14と通信していて、第一ティーチング装置13Aにより能動的タスクが実行可能である。一方、図1Bは、第二ティーチング装置13Bがネットワーク16を介してロボット制御装置12と通信接続されている状態を示している。この状態においては、第二ティーチング装置13Bがロボット制御装置12内の能動的タスク部14と通信していて、第二ティーチング装置13Bにより能動的タスクが実行可能である。
本願においては、少なくとも2つのティーチング装置13A、13Bのうちの一方のみがロボット制御装置12内の能動的タスク部14と通信するようになっている。以下に、この点について詳述する。
図1Aに示されるように、第一ティーチング装置13Aがケーブル15を介してロボット制御装置12内の能動的タスク部14と、能動的タスクの実行を目的とした通信C1を行っているものとする。このとき、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12内の能動的タスク部14への通信は切断されている。そして、第二ティーチング装置13Bからネットワーク16を介してロボット制御装置12へ、能動的タスク部14との接続要求が発信された場合、ロボット制御装置12は、第一ティーチング装置13Aによる能動的タスクの実行を停止する。
能動的タスクの実行を停止する方法としては、例えば第一ティーチング装置13Aとロボット制御装置12との通信を維持しつつ第一ティーチング装置13Aから能動的タスクの実行権限を剥奪することや、第一ティーチング装置13Aとロボット制御装置12との通信を切断することが考えられる。さらに、第一ティーチング装置13Aから能動的タスク部14へログインした状態からログアウトさせることにより、能動的タスクを実行および停止する方法も考えられる。すなわち、能動的タスクを実行するときに、各ティーチング装置13A、13Bからロボット制御装置12の能動的タスク部14へログインを行う。そして、能動的タスクの実行を停止するときには、ロボット制御装置12が強制的にログイン状態からログアウト状態に切替えることが好ましい。
本実施形態の場合は、上述のように第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12に能動的タスク部14との接続要求が発信されたとき、ロボット制御装置12は、第一ティーチング装置13Aからロボット制御装置12の能動的タスク部14への通信C1を切断することにしている。それに伴い、ロボット制御装置12は、図1Bに示されるように、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12の能動的タスク部14への通信C2を確立する。これにより、第二ティーチング装置13Bのみが、ロボット制御装置12内の能動的タスクの実行が可能なティーチング装置となる。
つまり、上述の第一実施形態においては、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12へ、能動的タスクを実行するための接続要求が有った場合、ロボット制御装置12は第一ティーチング装置13Aによる能動的タスクの実行を停止する。これに伴い、第二ティーチング装置13Bとロボット制御装置12の能動的タスク部14との間において、ロボット制御装置12は、能動的タスクが実行可能な通信C2を自動的に確立させている。
したがって、第一実施形態のロボットシステム10によれば、ロボット制御装置12内の能動的タスクの実行が可能な二つのティーチング装置13A、13Bを切替えるための作業が簡易となる。それにより、作業者の作業効率を向上させることができる。
(第二実施形態)
次に、本発明の第二実施形態について説明する。但し、以下では、上述した第一実施形態とは異なる点を主に説明することとし、上述した第一実施形態と同じ構成要素には同一の符号を用いることによってその説明を割愛する。
図2Aおよび図2Bは、第二実施形態によるロボットシステム20の概念的な構成を示す図である。
ティーチング装置13A、13B毎に、ロボット制御装置12に対する操作メニューや、ロボット11の状態、例えば関節軸の位置、などを表示する表示画面(図示せず)が設けられている場合がある。このような表示を表示画面に行ったり、表示された画面を操作し、システムの設定を変更したりするタスクは「受動的タスク」と呼ばれる。能動的タスクがロボットを動作(JOGやプログラム実行等)させる処理を行うタスクであることに対し、受動的タスクはロボットを動作させる処理以外の処理を行うタスク全般を指している。そこで、第二実施形態のロボットシステム20おいては、図2Aおよび図2Bに示されるように、能動的タスク部14とともに受動的タスク部21がロボット制御装置12内に具備されている。受動的タスク部21は、上記の受動的タスクを保持していて受動的タスクをティーチング装置13A、13Bからの指令によって実行する。なお、これらの点を除いて、第二実施形態のロボットシステム20の構成要素は上述の第一実施形態と同じとする。
次に、第二実施形態のロボット制御装置12の制御機能について説明する。併せて、第二実施形態のロボット制御装置12と、第一ティーチング装置13Aおよび第二ティーチング装置13Bの各々とを通信接続するときの制御方法も述べる。
図2Aに示されるように、第一ティーチング装置13Aがケーブル15を介してロボット制御装置12内の能動的タスク部14と、能動的タスクの実行を目的とした通信C1を行っているものとする。このとき、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12内の能動的タスク部14への通信は切断されている。そして、第二ティーチング装置13Bからネットワーク16を介してロボット制御装置12へ、能動的タスク部14との接続要求が発信された場合、ロボット制御装置12は、第一ティーチング装置13Aによる能動的タスクの実行を停止する。例えば、ロボット制御装置12は、第一ティーチング装置13Aからロボット制御装置12の能動的タスク部14への通信C1を切断する。
上記第一ティーチング装置13Aによる能動的タスクの実行停止に伴い、ロボット制御装置12は、図2Bに示されるように、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12の能動的タスク部14への通信C2を確立する。このとき、第二実施形態のロボット制御装置12は、図2Bに示されるように、第一ティーチング装置13Aとロボット制御装置12との間の通信を、第一ティーチング装置13Aからロボット制御装置12の受動的タスク部21への通信C3に切替えるようにしている。これにより、第一ティーチング装置13Aによる受動的タスクの実行を確保しつつ、第二ティーチング装置13Bのみが、ロボット制御装置12内の能動的タスクの実行が可能なティーチング装置となる。
つまり、上述の第二実施形態においては、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12へ、能動的タスクを実行するための接続要求が有った場合、ロボット制御装置12は第一ティーチング装置13Aによる能動的タスクの実行を停止する。これに伴い、ロボット制御装置12は、第二ティーチング装置13Bとロボット制御装置12との間において能動的タスクを実行するための通信C2を自動的に確立させるだけでなく、第一ティーチング装置13Aとロボット制御装置12との間において受動的タスクを実行するための通信C3を自動的に確立させている。
したがって、第二実施形態のロボットシステム20によれば、第一実施形態のロボットシステム10と同様に、ロボット制御装置12内の能動的タスクの実行が可能な二つのティーチング装置13A、13Bを切替える作業の効率を向上させることができる。
特に、第二実施形態においては、第一ティーチング装置13Aによる能動的タスクの実行が停止した場合であっても、第一ティーチング装置13Aは、ロボット制御装置12の受動的タスク部21に対し、受動的タスクを実行するための通信を行うことができる。そのため、作業者は、第一ティーチング装置13Aの表示画面を監視したり、再び第一ティーチング装置13Aからロボット制御装置12へ、能動的タスクを実行するための接続要求を発信したりすることも可能となる。
(第三実施形態)
次に、本発明の第三実施形態について説明する。但し、以下では、上述した第一実施形態および第二実施形態とは異なる点を主に説明することとし、上述した第一実施形態および第二実施形態と同じ構成要素には同一の符号を用いることによってその説明を割愛する。
図3は、第三実施形態によるロボットシステム30の概念的な構成を示す図である。
第三実施形態のロボットシステム30おいては、図3に示されるように、能動的タスク部14とともにティーチング装置指定部31がロボット制御装置12内に具備されている。ティーチング装置指定部31は、ロボット制御装置12内の能動的タスク部14に接続させられるティーチング装置を指定する手段である。
ティーチング装置を指定する方法としては、例えば、ネットワークに接続されている第二ティーチング装置13BのIPアドレス(Internet protocol address)、マック・アドレス(Media access control address)や、各ティーチング装置13A、13Bに与えられるIDなど、を用いてティーチング装置を指定する方法が考えられる。
そして、ロボット制御装置12は、ティーチング装置指定部31により指定されているティーチング装置のみをロボット制御装置12の能動的タスク部14と接続するようにしている。例えば、ロボット制御装置12内の能動的タスクを実行させるティーチング装置を指定するのにIPアドレスを使用した場合、第二ティーチング装置13BのIPアドレスがティーチング装置指定部31によって指定されていないと仮定する。この場合、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12へ、能動的タスクを実行するための接続要求が有っても、そのような接続要求はロボット制御装置12によって拒否される。勿論、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12の能動的タスク部14への通信C2は確立されない。
したがって、作業者は、ティーチング装置指定部31を用いて、ロボット制御装置12内の能動的タスク部14に接続させられるティーチング装置を指定することにより、ティーチング装置からの接続要求を許可するか否かを選択することができる。
また、第三実施形態のロボットシステム30において、各々のティーチング装置13A、13Bは、ロボット制御装置12と接続されていないティーチング装置13A、13Bからロボット制御装置12への接続要求を許可する接続許可部32を備えていることが好ましい。
例えば、第一ティーチング装置13Aがロボット制御装置12内の能動的タスクを実行する権限を有しているときに、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12に能動的タスク部14との接続要求が発信されたと仮定する。この場合、そのような接続要求がロボット制御装置12から第一ティーチング装置13Aに通知される。したがって、作業者は、第一ティーチング装置13Aの接続許可部32により、そのような接続要求を許可するか否かを選択することができる。そして、作業者が接続要求を許可した場合、ロボット制御装置12内の能動的タスクを実行するための権限は第一ティーチング装置13Aから第二ティーチング装置13Bへ移される。一方、作業者が接続要求を拒否した場合には、ロボット制御装置12内の能動的タスクを実行する権限は第一ティーチング装置13Aに維持される。
さらに、上述したようなティーチング装置指定部31や接続許可部32は、第二実施形態のロボットシステム20にも適用可能である。
次に、上述した第三実施形態のロボットシステム30において、第一ティーチング装置13Aまたは第二ティーチング装置13Bをロボット制御装置12に通信接続するときの制御フローの一例を説明する。図4はその一例のフローチャートである。
図3に示されたロボットシステム30において、第一ティーチング装置13Aがロボット制御装置12内の能動的タスク部14と通信していて、第一ティーチング装置13Aにより能動的タスクが実行可能であるとする。この状態において、ロボット制御装置12は、まず、第二ティーチング装置13Bから接続要求が有るか否かを判断する(図4のステップS11)。
続いて、上記ステップS11において、接続要求が有ると判断した場合、ロボット制御装置12は、接続要求を発信した第二ティーチング装置13Bについて、接続を許可しているティーチング装置であるか否かを判断する(図4のステップS12)。このとき、第二ティーチング装置13Bが、図3に示されたティーチング装置指定部31により予め指定されているティーチング装置であるかどうかが判断される。
さらに、上記ステップS12において、接続を許可しているティーチング装置であると判断した場合、ロボット制御装置12は、上述の接続要求を第一ティーチング装置13Aへ通知するか否かを判断する(図4のステップS13)。但し、ティーチング装置13A、13Bへの接続要求の通知処理は、図3に示されたような接続許可部32を各ティーチング装置13A、13Bに備える場合に実施される。したがって、接続許可部32を備えていない場合には、上記ステップS13において、上述の接続要求を第一ティーチング装置13Aへ通知しないと判断される。上述の接続要求を第一ティーチング装置13Aへ通知しないと判定した場合は、ロボット制御装置12は、ロボット制御装置12に接続されている第一ティーチング装置13Aによる能動的タスクの実行を停止する(図4のステップS14)。
一方、上記ステップS13において、上述の接続要求を第一ティーチング装置13Aへ通知すると判定した場合は、ロボット制御装置12は、作業者が第二ティーチング装置13Bとロボット制御装置12との接続を許可しているのか否かを判断する(図4のステップS15)。このとき、ロボット制御装置12は、図3に示されたような接続許可部32において接続の許可が選択されているかどうかを判断している。そして、ステップS15において、作業者が接続を許可した場合、ロボット制御装置12は、上記ステップS14の処理を行う。
続いて、ロボット制御装置12は、接続要求を発信した第二ティーチング装置13Bと、ロボット制御装置12内の能動的タスク部14との間の通信を開始する(図4のステップS16)。つまり、ロボット制御装置12は、第二ティーチング装置13Bからロボット制御装置12内の能動的タスク部14への、能動的タスクの実行を目的とした通信を確立する。
以上のような第三実施形態のロボットシステム30によれば、ロボット制御装置12のティーチング装置指定部31、または、各ティーチング装置13A、13Bの接続許可部32において、各ティーチング装置13A、13Bからの接続要求を許可するか否かを選択することができる。このため、作業者が第一ティーチング装置13Aを用いてロボット11を操作しているときに、能動的タスクの実行権限が第二ティーチング装置13Bにより強制的に奪われてしまう危険性を排除することができる。
以上、典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、上述の各実施形態に変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。また、上述の各実施形態を適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。
10、20、30 ロボットシステム
11 ロボット
12 ロボット制御装置
13A 第一ティーチング装置
13B 第二ティーチング装置
14 能動的タスク部
15 ケーブル
16 ネットワーク
21 受動的タスク部
31 ティーチング装置指定部
32 接続許可部

Claims (3)

  1. ロボット(11)を制御する少なくとも一つのロボット制御装置(12)と、前記ロボット制御装置(12)に通信媒体を介して接続可能な少なくとも二つのティーチング装置(13A、13B)と、を備えるロボットシステム(10)であって、
    前記ロボット制御装置(12)は、能動的タスクを実行する能動的タスク部(14)と、受動的タスクを実行する受動的タスク部(21)と、を有しており、
    前記少なくとも二つのティーチング装置(13A、13B)のうちの一方のティーチング装置(13A)が、前記ロボット制御装置(12)内の前記能動的タスク部(14)と通信しているときに、前記少なくとも二つのティーチング装置(13A、13B)のうちの他方のティーチング装置(13B)から前記ロボット制御装置(12)へ、前記能動的タスク部(14)との接続要求が発信された場合、前記ロボット制御装置(12)は、前記一方のティーチング装置(13A)による能動的タスクの実行を停止させ、前記他方のティーチング装置(13B)と前記ロボット制御装置(12)の前記能動的タスク部(14)との間において、能動的タスクが実行可能な通信を確立するようにすると同時に、能動的タスクの実行を停止した前記一方のティーチング装置(13A)と、前記受動的タスク部(21)との間において、受動的タスクが実行可能な通信を確立するようにした、ロボットシステム。
  2. 前記ロボット制御装置(12)は、
    前記一方のティーチング装置(13A)による能動的タスクの実行を停止させるために、
    前記一方のティーチング装置(13A)との通信を維持しつつ前記一方のティーチング装置(13A)から能動的タスクの実行権限を剥奪する、または、前記一方のティーチング装置(13A)との通信を切断する、または、前記一方のティーチング装置(13A)から前記能動的タスク部(14)へログインした状態をログアウト状態に切替えるようにした、請求項に記載のロボットシステム。
  3. 前記一方のティーチング装置(13A)が、前記ロボット制御装置(12)内の前記能動的タスク部(14)と通信しているときに、前記他方のティーチング装置(13B)から前記ロボット制御装置(12)へ、前記能動的タスク部(14)との接続要求が発信された場合に、前記ロボット制御装置(12)または各前記ティーチング装置(13A、13B)から前記接続要求を許可するか否かを選択可能に構成されている、請求項1または請求項2に記載のロボットシステム。
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