JPH03136107A - プログラマブルコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は、プログラマブルコントローラに関し、例え
ば自動組立を行う１台もしくは複数台のロボットからな
るファクトリ−セルシステムの制御を行うものに関する
。 ［従来の技術］ 第５図は、例えば三菱電機製のプログラマブルコントロ
ーラ（商品名：ＭＥＬＳＥＣ）とシーケンサリンクオプ
ションを付加した産業用ロボット（商品名：　ＭＥＬＡ
ＦＡ−Ｐ　Ｔ　ＣＫＡＩ（Ｍ）で構成されたファクトリ
−セルとそのコントローラの構成を示す説明図である。 図において、（１）はプログラマブル：】ントローラ、
（２）はロボットコントローラであり、ファクトリ−セ
ルコントローラはプログラマブルコントローラ（１）と
ロボットコントローラ（２）から構成されている。（１
９）はファクトリ−セル全体の作業シーケンスを記述す
るプログラムを入力するための、例えばラダー言語によ
るプログラム入力装置、（１２）はこのプログラム入力
装置（１９）により入力されたプログラムを記憶する記
憶回路、（＋６］は記憶内容を解釈する処理回路、（１
７）は解釈の内容に基づいて人出力を実行する入出力回
路、（Ｉ５）はロボットコントローラ（２）と通信を実
行する通信手段である。また、（２９）はロボット言語
によるロボ・ｌト動作プログラム入力装置、（２８）は
プログラム入力装ｆｉｔ（２９）により入力されたプロ
グラムを記憶する記憶回路、（２７）は記憶内容を解釈
する処理回路、（２３）は解釈の内容に基づいてロボ＝
ｔ　トを駆動する駆動回路、（２１）はプログラマブル
コントローラ（１）と通信する通信手段（２１）である
、プログラマブルコントローラ（１）は、記憶回路（＋
２）　、処理回路１１６１　、入出力回路（１７）、及
び通信手段（１５）を備えている。また２０ボツトコン
トローラ（２）は、記憶回路（２８）、処理回路（２７
１，駆動回路（２３）、及び通ず８手段（２１）を備え
ている。さらに、（３）　はロボットを含むファクトリ
−セル、（３Ｉ）はロボットアーム、（３２）は対象物
固定装置、（３３）は対象物検出センサー　（３４）は
コンベア、（３５）は動作表示灯である。ファクトリ−
セル（３）とプログラマブルコントローラ（１）の通ｆ
８手段は、以前はロボットとプログラマブルコントロー
ラ（１）の双方の汎用入出力接点を１点づつ配線するこ
とにより実現されていた。第５図に示す従来装置では、
複雑な煩雑な結線を行うことなく、専用の通信手段によ
り１本のケーブルで接続し、ロボットのシステム入出力
および汎用人出力信号を対応表などを用いてプログラマ
ブルコン！・ローラ（１）の専用入出力接点に割り付け
ている。 ブロック（１９）及びブロック（２９）内の枠内には画
面の表示例を示す。 以下、従来装置の動作について説明する。第３図は、例
えばファクトリ−セル（３）の動作プログラムの一部の
処理を示すフローチャートである。 先ず、対象物の入着を確認しくブロック＋４１））、対
象物を固定しくブロック（４２））　、ロボットを起動
する（ブロック（４３））。次に対象物を弁別し、ロボ
ットの動作を選択する（ブロック（４４）　）。ロボッ
トの作業完了を待ち（ブロック（４５１）　、対象物を
解放する（ブロック＋４６１　）。 このファクトリ−セル（３）の一連の動作は、プログラ
マブルコンｉ・ローラ（１）の動作に対しては第６図に
示すラダー言語で記述し、ロボットコントローラ（２）
の動作に対しては、第７図に示すロボット言語で記述し
なければならない。 第６図はプログラマブルコントローラ（１１のプログラ
ムを示すプログラム図であり、左端の数字１〜２９は行
番号である。行間の文字はコメントを示す。 第１行から第３行が対象物の入着を確認しくブロック（
４１））　、対象物を固定する動作に対応する（ブロッ
ク（４２１”）。Ｙｌリレーは対象物固定シリンダーの
起動を行なう。第４行から第２２行はロボットの起動を
行っている（ブロック（４２１）、ここで、プログラマ
ブルコンＩ・ローラ（１）と

【コボット間の通信装置の
接点割り付けは対応表などにより行なう。また、第２３
行から第２６行では、接点ＸＩとＸ２の状態に基づいて
、対象物の弁別を行い、その結果を出力接点ＹＩＦ、Ｏ
（ロボット側では対応表より入力接点３７番に対応）と
出力接点ＹＩＥＩ　　（ロボット側では対応表より入力
接点３８番に対応）を用いてロボットに対して通信を行
っている（ブロック（４４））。通信の成立確認は入力
接点ＸＩＧＯ（ロボット側の出力３７番に対応）で行っ
ている。第２７行から第２８行でロボットの作業光ｒ待
ちを行い（ブロック（４５１）　、第２９行で対象物を
解放する（ブロック（４６））。 次に、上記プログラマブルコントローラ（＋１のプログ
ラムに対応しているロボットコントローラ（２）のプロ
グラムを第７図に示す。図において、（５１）〜（６３
）は処理の各ステップを示している。ステップ（５１）
では、通信成在確認の接点を初期設定し、ステップ（５
２）、　（５３１では、プログラマブルコントローラ（
ｌｌ　と通信を行なう、ここで、ロボッＩ・の入力接点
３　’／番は、第６図における出力接点ＹＩＥＯと対応
している。同様に、ロボットの入力接点３８番は、プロ
グラマブルコントローラ（１）の出力接点ＹＩＥＩと対
応している。この入力接点３７番がＯＮの場合は、ステ
ップ（５４）へと進み、出力接点３７番（プログラマブ
ルコントローラ＋１）の入力接点ｘｉｃｏ番に対応）を
ＯＮとして、通信成立をプログラマブルコントローラ（
＋１へ通知している。その後、ステップ（５５）〜ステ
ップ（５７）に示されるアーム動作を行い、ステップ（
５８）で終了する。このステップ（５８）のＥＮＤ命令
実行により、プログラマブルコントローラ（目の入力接
点ＸＩＤ８番に信号が送られて、プログラマブルコント
ローラ（１１はロボットの運転児了を知ることができる
。入力接点３８番がＯＮの場合もステップ（５９）へと
進み、ステップ（６０）〜ステップ（６３）で同様の動
作を行なう。 ［発明が解決しようとする課題］ １−記の様に構成されたプログラマブルコントローラと
それに接続されたロボットからなるファクトリ−セルシ
ステムにおいて、プログラマブルコントローラでは並列
処理が記述できるラダー言語でプログラミングし、ロボ
ットコントローラ（２）では順序処理記述のロボット言
語でプログラミングするので、異なる２つの言語でプロ
グラミングしなければならず、煩雑であるという問題点
があった。このため、ファクトリ−セル全体を制御する
プログラマブルコントローラ（１）のプログラム（上記
の例ではラダー言語）の上では、ロボットの動作が明示
的ではなく、また、ロボットコントローラのプログラム
からもファクトリ−セル全体の動作が見通せないという
問題点があった。即ちファクトリ−セルシステムのプロ
グラミングにおいて、割り付けの対応表を参照しなけれ
ば、専用接点の動作を見通し難いために、プログラムの
生産性、保守性が悪くなっている。 また、プログラムの実行時には、プログラマブルコント
ローラとロボットコントローラの同期、通信の手続きが
５割り付は対応表に基づく専用接点を煩雑に操作しなけ
ればならず、通信時間が長く、生産性の低下を招いてい
た。 この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、プログラマブルコントローラのプログラミングに
おいて、一連の動作を記述するのに際して、プログラマ
ブルコントローラに対してはラダー言語、ロボットコン
トローラに対してはロボット言語と言うように複数のプ
ログラム言語で記述することなく、単一の言語で統合記
述できるプログラマブルコントローラを提供することを
目的する。また、この発明は、上記目的に加えてプログ
ラマブルコントローラとロボットコントローラの同期、
通信の手続きを簡便でかつ高速に行うことのできるプロ
グラマブルコントローラを提供する［］的とする。 １課題を解決するための手段］ この発明にかかるプログラマブルコントローラは、プロ
グラム入力手段により入力されたプログラムを記憶する
記憶手段、プログラムの中のロボット動作記述命令を判
別１−る判別手段、ロボット動作記述命令に従っでロボ
ッＩ・動作情報を生成する生成手段、ロボット動作情報
をロボットコントローラに送信する第１通信手段、ロボ
ットコントローラからロボットの状態情報を受信する第
２通信手段、及びプログラムの中のロボット動作記述命
令以外の命令を、第２通信手段で伝達される状態情報と
同期して実行する実行手段を備えたものである。 ［作用］ この発明によるプログラマブルコントローラでは、例え
ばロボット定義ブロックでロボットアームの動作を表現
したロボット動作記述命令によってプログラミングを行
い、プログラムの中のロボット動作記述命令を判別手段
で判別し、ロボット動作記述命令に従ってロボット動作
情報を生成する。このロボット動作情報をロボットコン
トローラに送信して実現するので、プログラマブルコン
トローラとロボットコントローラのプログラム言語を統
合化できる６ ［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例によるプログラマブルコ
ントローラを用いたファクトリ−セルのコントローラと
ファクトリ−セルの構成を示す説明図である。また、第
２図（ａｌ　、　（ｂｌ　、　（ｃ）はそれぞれこの実
施例に係るロボット定義プロ・ツクを示す説明図である
。 図において、（ｌ　Ｉ）はプログラム入力装置で、ロボ
ット定義ブロックによるロボット動作の定義と従来のプ
ログラマブルコントローラのプログラム言語によるプロ
グラムをプログラマブルコントローラ（１１の記憶手段
、即ち記憶回路（１２）に入力するものである。（１３
）は記憶装置（１２）から読みだされたプログラムの中
からロボット定義ブロックとそれ以外の命令を判別する
ロボット定義ブロック判別手段、（１４）はロボット定
義ブロック判別手段（１３）により判別抽出されたロボ
ット定義ブロックに基づいてロボット動作情報を生成す
るロボット動作状態情報生成回路、（１５）はロボット
定義ブロック判別１１段（１３）により判別抽出された
従来のプログラマブルコントローラの６語仕様による入
出力条件を定義する非［ロボット定義ブロック」命令を
処理する非［ロボット定義ブロック」命令処理回路、（
１６ａｌはロボット動作状態情報生成回路（１４）から
ロボット動作情報を受取りロボットコントローラ（２）
へ伝達する第１通信手段、ｆ１６ｂｌはロボットコント
ローラ（２）よりロボットの動作状態を受取り、ロボッ
ト動作状態情報生成回路（１４）及び非「ロボ・ｌト定
義ブロック」命令処理回路（１５）へ伝達する第２通信
手段、（１７）は非「ロボット定義ブロック」命令処理
回路（１５）の処理結果に基づいて接点入力を行う接点
入力回路、（１８）は接点１ 出力を行う接点出力回路である。また、（２１）はロボ
ット動作状態情報生成回路（１４）からロボット動作情
報を受取ると共に、ロボットアーム（３１）の動作状態
をプログラマブルコントローラ（１）・＼伝達する通信
手段、（２２）は通信手段（２１）より受り取るプログ
ラマブルコントローラ（１１の生成したロボット動作情
報に基づいてロボットアーム（３１）の動作を制御する
アーム動作制御回路、（２３）はアーム動作制御回路（
２２）の指令に基づいてロボットアーム（３１）を駆動
するアーム駆動回路である。 ファクトリ−セル（３）　は、ロボットコントローラ（
２）により制御されるロボットアーム（３１）と、プロ
グラマブルコントローラ（１）の接点入力回路（１７）
と接点出力回路（１８）により制御される対象物固定装
置（３２）と、対象物検出センサー（３３）と、：】ン
ベア（３４）と、動作表示灯（３５）とからなる。 プログラマブルコントローラ（１）は、記憶装置ｆ１２
）　、ロボット定義ブロック判別手段（＋３）、ロボッ
ト動作状態情報生成回路（＋４１．非［ロボット定義ブ
ロック」命令処理回路（１５）　、第１通信手段（１２ ６ａ）、第２通信手段（１６ｂ）　、接点入力回路（１
７）及び接点出力１１回路（１８）から構成される。ま
た、ロボットコントローラ（２）は、通信手段（２１１
，アーム動作制御回路（２２１，及びアーム駆動回路（
２３）とから構成される。 この実施例では、プログラマブルコントローラ（１１の
プログラム言語の中で、ロボットの動作を記述する命令
を、動作、状態を人出力するブロックとして定義する。 このロボット定義ブロックを用いて表現したロボットの
動作を含むプログラムを入力装置（１１）から入力し、
記憶回路（１２）に記憶する。実行においては、ロボ・
ソト定義ブロック判別手段（１３）でプログラムをスキ
ャンしてロボット定義ブロックを判別し、ロボット動作
態情報生成回路（１４）でロボット動作態情報を生成す
る。このロボット動作状態情報を第１通信手段（＋６ａ
）でロボッ］・コントローラ（２）へ通信し、第２通信
手段（＋６ｂｌ　でロボットの動作状態情報をロボット
コントローラ（２）　より受は取る。これと同時にロボ
ット定義ブロック判別手段（１３）で判別された非ロボ
ット定義ブロックは非「ロボット定義ブロック」命令処
理回路（１５）で実行される。 第２図（ａ）は、この実施例に係るロボット定義ブロッ
クの一例を示す。例えば、アーム動作を示すｒＭＯＶＪ
等の名称による言語形式により、ロボットの動作を定義
する。この例に示すｒ　Ｍ　ＯＶＪ　（１００）は、定
義体（ｌ旧）と、名称を示ずラヘルｒＭＯＶＪ　（＋０
２１と、起動信号接点（１１０）を入力するＳ　”ｒＡ
　ＲＴ’端子（１０３）と、予め別個の手段により定義
されている移動目標ｒ　Ｐ　Ｉ　Ｊ　（１１１１を入力
するＰＯ３Ｉ端子（＋０４）と、移動動作完了信号をリ
レー接点（＋１２）等に出力するＥ　Ｎ　Ｉ）端子（１
０５）からなる。また、第２図（ｂ）には、移動目標値
Ｐｌを変数レジスタ（１２０）で与える例を示す。さら
に、第２図（ｃｌ　には、移動目標値を変数Ｐ１とＰ２
のベクトル和をもとめる演算レジスタ（１２１）で与え
、相対移動を指示する例を示す。 つぎに、第３図のフローチャートに示すファクトリ−セ
ルの作業をこの実施例に係るプログラマブルコントロー
ラ（１）で行う場合のプログラムを第４図に示し、その
動作について説明する。図において、ト端の数７１−１
４は列番号を表わし、左端の数字１〜５は行番号を表わ
す。 第１行第１列の入力接点は、ブロック（４１）の対象物
人眉待ちを行なっている。この接点が閉じると、第１行
第１４列の出力Ｓ　Ｌ’、　ＴｒＨ点がＯＮとなり、対
象物固定が起動されて対象物の固定（ブロック（４２１
）が行われ、第１行第２列で分岐する。 第２行第３列、第４行と第４行第３列、第４列の双方で
、入力接点ｘ１とｘ２により対象物種別の弁別が行われ
てロボットの動作が選択される（ブロック＋４４））。 ここて、接点ｘ１がＯＮで、第２列が選択されたとする
。第２行第５列のロボット定義ブロックのＳ　Ｔ’　Ａ
　ＲＴ端ｒ−がＯＮになり、第３列第４行に示される移
動「１標点ＰＩへの移動指令がロボット動作状態情報生
成回路（１４）により生成され、第１通信手段（１６ａ
）を通じて、ロボットコントローラ（２）へ伝達され、
アーム動作制御回路（２２）とアーム駆動回路（２３）
によりロホットアーム（３１）は、移動目標点Ｐ１へ移
動が起動する（ブ　５ ０ツク（４５））。この移動が完了するとアーム動作制
御回路（２２）より通信手段（２１）、第２通信手段（
１６ｂ）を通じて、ロボット動作状態情報生成回路（１
４）へ完ｒ侶号が送られ、第２行第６列のＥＮＤ端子が
ＯＮとなる。この信号は、第２行第８列にある２番のロ
ボット定義ブロックの５ＴＡＲＴ端子へ接続されている
ので、同様にしてこの２番のロボット定義ブロックが起
動されて、ロボットは第３列第７行に示されている移動
［＝１標１）　２へ移動する。移動目標■）２に到達す
ると第２行第９列の■兄Ｎ　Ｉ）端子がＯＮとなって、
第３番のロボット定義ブロックが起動される。移動完了
（ブロック（４５））により第２行第１２列のＥ　Ｎ　
Ｄ端子がＯＮとなり５第２行第１４列の出力ＲＳ　Ｔ接
点が有効となって、接点Ｙｌがリセットされ、対象物固
定装置（３２）がＯＦＦになり、対象物が解放される（
ブロック（４６）　）。 ここで、接点Ｘ２がＯＮで、第４列が選択された場合も
同様である。 上記の様に、従来のプログラマブルコントロー　６ うでは、ロボットを起動する場合に、例えば１９行のラ
ダー言語で記述していたものが、この実施例に係るプロ
グラマブル：】ン］・ローラによれば、ロボッＩ・定義
ブロックのＳ　Ｔ　Ａ　ＲＴ端子に起動条件となる入力
接点を接続するだけでよい。また、対象物の弁別に選る
動作パターンの選択においても、従来′：Ａ１ｆｆでは
１３個のラダー旨゛語のプログラム記述要素と５行のロ
ボット言語を必要としていたものが、この実施例によれ
ば、ラダー言語の分岐要素のみで記述することができる
。また、ロボットの終ｆ検出も同様に簡便に記述できる
。 加えて、通信のハンドシェイク操作を通信手段（＋６ａ
ｌ　、　　（１６ｂｌ　、　　（２１１が自動的に行う
ため、プログラムの記述が簡便であり、通信の実行もプ
ログラムのスキャンと別個に行われるので、プログラム
全体の実行が高速となり、ファクトリ−セル全体の実行
生産性が向上する。 この様に、この実施例に係るプログラマブルコントロー
ラは、従来よりもプログラムの記述性、生産性、保守性
において、優れた点を有する。 ［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、プログラム入力手段
により入力されたプログラムを記憶する記憶手段、プロ
グラムの中のロボット動作記述命令を判別する判別手段
、ロボット動作記述命令に従ってロボット動作情報を生
成する生成手段、ロボット動作情報をロボットコントロ
ーラに送信する第１通ｆ−手段、ロボットコントローラ
からロボットの状態情報を受信する第２通信手段、及び
プログラムの中のロボット動作記述命令以外の命令を、
第２通信手段で伝達される状態情報と同期して実行する
実行手段を備えたことにより、プログラマブルコントロ
ーラとロボットコントローラのプログラム言語を同一の
言語で記述することが可能となり、プログラミングの生
産性、保守性が向上される。また、実行時にプログラマ
ブルコントローラとロボットコントローラとの同期、通
信が高速化されロボットセルのタクトタイム短縮化が図
ることのできるプログラムコントローラを得ることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるプログラマブルコン
トローラを用いたファクトリ−セルとファクトリ−セル
コントローラを示す説明図、第２図（ａ）はこの実施例
に係るロボット定義セルを示す説明図、第２図（ｂ）　
、　（Ｃ）はそれぞれ他のロボット定Ａセルを示す説明
図、第３図はファクトリ−セルの作業の一例を示すフロ
ーチャート、第４図はこの発明の一実施例によるプログ
ラマブルコントローラのプログラムを示すプログラム図
、第５図は従来のプログラマブルコントローラを用いた
ファクトリ−セルとファクトリ−セルコントローラの構
成を示す説明図、第６図は従来のプログラマブルコント
ローラのプログラムを示すプログラム図、第７図は従来
のロボットコントローラのプログラムを示すプログラム
図である。 （１）　　・・・プログラマブルコントローラ、（２）
・・・ロボットコントローラ、（３）・・・ファクトリ
−セル、（１１）・・・プログラム入力装置、（１２）
・・・記憶装置、（１３）・・・ロボット定義ブロック
判別手段、（１４）・・・ロボット動作状態情報生成回
路、（１５）・・・非「ロボット定義ブロック」命令処
理回路、（１６ａ）、　（１６ｂ）　　・・・通信手段
。 なお、 図中、 同一符号は同一、 又は相当部分を 示す。 代 理 人 大 岩 　９ ０ １２１ 第 （ｂ） （Ｃ） 図 第 図 第 ５ 図 特開平３−１３６１０７　（８） ：Ｉ″′孔１１藷層 手 続 補 正 書（自発） １、事件の表示 平 特願［１−２７５１７８号 ３、補正をする者 代表者 岐 守 哉 ４、代 理 人 ５゜ 補正の対象 補正の内容 （１） 明細書第４頁第１行の 「複雑な」 を 「複雑 で」に訂正する。 （２） 同第１５頁第９行の「第４行と」 を［第４ 列と」 に訂正する。 １３＋ 図面の第１図を別紙のとおシに訂正する。 Ｔ。 添刊嶋類の目録 図面（第７図） １通 以上 （２） 第 ７ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　プログラム入力手段により入力されたプログラムを記
   憶する記憶手段、上記プログラムの中のロボット動作記
   述命令を判別する判別手段、上記ロボット動作記述命令
   に従ってロボット動作情報を生成する生成手段、上記ロ
   ボット動作情報をロボットコントローラに送信する第１
   通信手段、上記ロボットコントローラから上記ロボット
   の状態情報を受信する第２通信手段、及び上記プログラ
   ムの中の上記ロボット動作記述命令以外の命令を、第２
   通信手段で伝達される状態情報と同期して実行する実行
   手段を備えたプログラマブルコントローラ。