JPH04205303A - 生産設備の操作装置 - 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） 本発明は、生産設備の操作装置に係り、特に、複数の生
産設備をネットワークで結合して１台の操作盤で任意の
生産設備を操作できるようにした生産設備の操作装置に
関する。

（従来の技術） 例えば、今日の自動車生産工場における工場設備の自動
化ＦＡ（ファクトす・オートメーション）の普及は著し
く、多数のロボット等の生産設備（以下、ＦＡ機器と呼
ぶ。）が使用されている。

通常、このＦＡ機器には、これに制御信号を出力するコ
ントローラと、これにＦＡ機器の動作に対する各種指示
を出す操作盤と、ＦＡ機器を教示するための教示盤等が
別々に付加されている。第５図はこれらの一例を示した
ものであって、ロボット制御盤を例示している。

同図に示すように、従来は、操作盤２とコントローラ３
とが一体になったものが多く、このような操作盤内蔵型
の制御盤］がロボット１台ごとにそれぞれ１台ずつ配置
される。なお、図中、４は教示盤、５は操作盤２トの表
示ランプ、６は同上のＬＥＤ表示、７は同上の操作ボタ
ン、８は同上のブツシュボタンである。

このロボット制御盤１のブロック図を第６図に示す。同
図に示すように、操作盤２上の各種スイッチ７．８や表
示装置５．６等の人出ノｊ信号及び外部との人出力信号
は、人ツノ端子台９及び出力端手合１０を介してコント
ローラ３内の人出力インタフェースユニット１１に接続
され、シーケンスコントローラ１２で処理される。この
シーケンスコントローラ１２では、操作盤２の操作ボタ
ン７等や外部人力信号に応じてロボットコントローラ１
３に対しロボット動作に関する各種指示を行う一方、ロ
ボットコントローラ１３からの情報に応して操作盤２上
の表示ランプ５やＬＥＤ表示６の点消灯を行う。なお、
ロボットのアクチュエータ１４はロボットコントローラ
１３からの信号により動作し、また、教示盤４はインタ
フェース１５を介してロボットコントローラ１３に接続
されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のＦＡ機器の操作装置に
あっては、前記ロボット制御盤１のように各コントロー
ラ３ごとに操作盤２が付いて（主に内蔵されて）いたた
め、装置が勢い大型になるばかりか、例えば車体ライン
のように１つのステーションごとに複数台のＦＡ機器（
ロボット等）が配置される場合には、結果としてＦＡ機
器の合致性たけの操作盤か必要になる。その上、治具等
の操作が′別途加わる場合にはこれをも含めた上位の操
作盤等が必要になることも多い。このように、操作盤の
台数が増加すると、その分スペースをとるのみならず、
ライン稼働中は使用しないものも多いのでその分コスト
が高くつき、さらに、操作盤の台数が多い分だけ操作が
繁雑になってしまう。

この操作の繁雑さは、各操作盤の操作手順が統一されて
ない場合にはより一層問題となる。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであり、各生産設備をネットワークで結合し、
１台でネットワーク上の任意の生産設備を操作できるよ
うにした生産設備の操作装置を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するための本発明は、所定の作業を行う
複数の生産設備と、他との通信が可能な通信インタフェ
ースをもち、前記生産設備の制御を行う複数の第１制御
装置と、前記複数の生産設備を操作するのに十分な柔軟
性をもつ入出力装置と、前記通信インタフェースをもち
、前記入出力装置の制御を行う第２制御装置とを有する
ことを特徴とする。

（作用） このように構成された生産設備操作装置にあっては、操
作したい生産設備を入出力装置により選択すると、第２
制御装置は当該生産設備に対応する第１制御装置と通信
し、当該生産設備に関する情報及び操作内容を入出力装
置に表示しつつこれにより選択された操作信号を当該第
１制御装置に送出する。この操作信号を受けた当該第１
制御装置は当該生産設備に制御信号を送り、当該生産設
備に所望の動作を実行させる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例に係る生産設備操作装置の
構成を示すブロック図であり、１つのステーションに設
置された複数台のロボットを結合して得たネットワーク
システムを例示している。

なお、第５図及び第６図と同じものには同一符号を付し
、その説明は一部省略する。

生産設備の１つたるロボットＡを駆動するアクチュエー
タ１４Ａは、第１制御装置たるＦＡ機器用コントローラ
２０Ａ（以下、ＦＡコントローラと呼ぶ。）によって制
御されるが、このＦＡコントローラ２ＯＡは、従来のコ
ントローラ３に新たに、他のコントローラとの通信が可
能な通信インタフェース２１と、各種入出力データを記
憶する入出力データテーブル２２と、２つの切り替えス
イッチ２３．２４とを付加して構成されている。

なお、その他のロボットＢ、Ｃ等にも、それ専用のＦＡ
コントローラ２０Ｂ、２０Ｃ等がそれぞれ接続されてい
る。

操作関係の入出力信号は、スイッチ２３により、入出力
インタフェースユニット１１及び入出力端子台９．１０
を介して接続するか、あるいは、通信インタフェース２
１を介して外部と接続するかが選択される。前者を選択
した場合には、従来と同様、専用操作盤２による操作が
可能となり、後者を選択した場合には、ネッ）・ワーク
通信を用いた後述の単〜操作盤による操作ができるよう
になる。なお、常に外部と接続する場合（後者）には、
人出力インタフェースユニツ）・ココ−及び入出力端子
台９．１０は不要である。

いずれの場合にせよ、操作関連の入出力信号は、入出力
データテーブル２２に反映され、その後、従来と同様、
ンーゲンスコントローラ１２で処理される、。人出力デ
ータテーブル２２に記憶される人出力データとして、出
力データについては、例えば原位置、異常、エラーコー
　ド、速度、起動中、連動等のデータかあり、人力デー
タについては、例えば起動、停止、連動、プロゲラｌ、
Ｎｏ、、速度、リセソｊ−等のデータがある。

また、スイッチ２４を、インタフェース］５を介して教
示盤４と接続すれば、ロボッ）Ａの教示が可能となる。

各ロボットの操作は、十分な操作柔軟性をもつ入出力装
置たるタッチパネルイ・１きＣＲＴデイスプレィ２５（
以下、単にＣＲ，Ｔと呼ぶ。）により行われ、操作者は
、後述のように、画面を見なからこのコー台のＣＲＴ２
５で任意のロオ、ツトを操作する二とかできるようにな
−、ている。

その際のＣＲＴ２５の制御は、第２制御装置たる］台の
ＣＲＴ用コシコントローラ２６って行われるか、このＣ
ＲＴコントローラ２６は、ＣＲＴ２５の入出力信号を処
理する操作パネルコントローラ２７と、他のコントロー
ラと通信可能な通信インタフェース２８と、このネット
ワークに結合されているロボット等のネットワークノー
ドの種類どＮｏ、　に関するデータを記憶するデータテ
ーブル２つと、各ロボットの操作パネル表示に関するデ
ータを各ロボット別に記憶するデータライブラリ３０Ａ
、３０Ｂ等とから構成されている。また、図示しないか
、操作パネルコントローラ２７には、画面作成ツールや
データコンフィキュレーション等に関する適当なブロク
ラミングか施されている。

そし、７て、以−トの各ＦＡコントローラ２ＯＡ、２０
Ｂ、２０Ｃ等やＣＲＴコントローラ２６は、各自の通信
インタフェース２］、２８を介して、リンクとして例え
ばリアルタイムＬＡＮ（構内情報通４’Ｂ網）３］によ
って相互に結合され、ネットワークシステムを形成して
いる。すなわち、操作装置と生産装置との間における操
作に関するデータの通信は、ＣＲＴコントローラ２６を
中心にして、その通信インタフェース２８、リアルタイ
ムＬＡＮ３１、各ＦＡコントローラ２０の通信インタフ
ェース２１−を介して集中的に行われるようになってい
る。

次に、このように構成された操作装置の動作を説明する
。

ＣＲＴコン）・ローラ２６の操作パネルコン１ヘローラ
２７には、機能としてコンフィギユレーションモードと
ラニングモードの２つの動作モードがある。

操作に際しては、まず、コンフィギユレーションモード
に設定して、ネットワークに結合されている設備（ロボ
ット等）の種類とそのノードＮｏ。

を記憶させて前記データテーブル２９を作成すると共に
、後述する第３図（ａ）に示すようなメイン表示画面作
成用のデータを作成する。なお、各ロボットの操作パネ
ル表示データについては、各ロボット別に予め、ライブ
ラリ３０Ａ、３０Ｂ等として持っている。

以上の処理を行った後にラニングモードに移行設定され
るか、その際の操作パネルコン［・ローラ２７の処理フ
ローを、第２図及び第３図を参照しつつ説明する。

まず、ＣＲＴ２５のパネル面に、第３図（ａ）に示すよ
うな通常表示画面（メイン表示）を表示する。このメイ
ン表示により、ラインの状態等（例えば設備ステータス
、ワークＮ　Ｏｌ、在庫量等）が表示される（以上、ス
テップ１）。

次に、タッチパネルにより特定の設備（例えばロボット
Ａ）が選択されると、操作パネルコントローラ２７は、
ロボッｌ−Ａが他のコンｌ−ローラの支配下にあるか否
かを、ネットワークを通じてロボソｌ−Ａの入出力デー
タテーブル２２に照会する。

なお、入出力データテーブル２２にはロボットの通信状
態ステータスも記憶されている（以上、ステップ２）。

ステップ２の後、照会を基に、ロボットＡが他のコント
ローラによって支配されているか否か、つまりロボット
Ａの制御が可能か否かを判断しくステップ３）、その判
断としてロボットＡの制御ができない場合にはエラーメ
ツセージを表示してステップ１に戻る（ステップ４）。

ステップ３の判断としてロボットＡの制御が可能な場合
には、ロボッ）Ａのデータ及び処理内容を対応するデー
タライブラリ３０Ａから取り出し、第３図（ｂ）に示す
ような設備操作画面をＣＲＴ２５のパネル面に表示する
（ステップ５）。

その後、ロボットＡ　（ＦＡコントローラ２０Ａ）と交
信し、画面表示のデータに対しロボットＡの入出力デー
タテーブル２２の出力データに変化があるか否かを判断
しくステップ６）、その判断としてデータに変化があれ
ば、画面表示を書き替えて最新のデータを表示するよう
にする（ステップ７）。

ステップ６の判断としてデータに変化がなければ、操作
パネル（ＣＲＴ）２５のタッチ入力の有無を判断しくス
テップ８）、その判断として夕・ソチ入力がない場合に
はステップ６に戻る。

ステップ８の判断としてタッチ入力があった場合には、
引き続き、それがモード抜は入力であるか否かを判断し
くステップ９）、その判断としてタッチ人力がモード抜
は人力であれば、ロボ・ントＡの制御を解除することを
ＦＡコントローラ２０Ａの入出力データテーブル２２に
入力してその旨宣言しくステップ１０）、ステップ１に
戻る。

ステップ９の判断としてタッチ入力がモード抜は人力で
なければ、選択された夕・ソチ入力位置に応じて、起動
、モードセレクト、速度設定等の操作関連のデータ処理
を行い（ステップ１１）、次いで、ロボットＡと交信し
て、その処理後のデータをロボットＡの人出力データテ
ーブル２２に送信し記憶させる（ステップ１２）。

このようなフローに従って処理された操作内容は、ロボ
ットＡの人出力データテーブル２２からシーケンスコン
トローラ１２に送られ、シーケンスコントローラ１２は
、その入力データに従って動作を選択しロボットコント
ローラ１３に指示を出す。これを受けてロボットコント
ローラ１３はロボットＡのアクチュエータ１４Ａを実際
に動作させる。そして、ロボットＡの動作の結果や状態
等は、図示しないセンサ等によって検出されて入出力デ
ータテーブル２２に反映されるようになっている。

また、設備（ロボット等）の異常等の特殊な状態が検出
された場合には、割込み処理によって、ＣＲＴ２５のパ
ネル面に、異常場所を知らせるような特別な画面表示（
診断画面、第３図（Ｃ）参照）を強制的に表示し、診断
処理等の異常処理が簡単に行えるようになっている。

第４図は、本発明の他の実施例に係る生産設備操作装置
の構成を示すブロック図である。

この実施例では、第１の実施例と違って、１つのＦＡコ
ントローラ内に操作パネルコントローラと教示装置コン
トローラを組み入れた構成となっている。

すなわち、複数台の設備制御装置のうちの１台４０につ
いて、それを、シーケンスコントローラ４１、ロボット
コントローラ４２、ネットワークインタフェース４３の
ほか、操作パネルコントローラ４４、教示装置コントロ
ーラ４５とで構成し、これらをバス４６を介して相互に
接続してなる。

そして、ロボットコントローラ４２にはロボットのアク
チュエータ４７が、操作パネルコントローラ４４にはタ
ッチパネル付ＣＲＴ４８が、教示装置コントローラ４５
には教示装置４９がそれぞれ接続されている。また、ネ
ットワークインタフェース４３は、リアルタイムＬＡＮ
５０に接続されている。なお、この場合、第１制御装置
は、シーケンスコントローラ４１、ロボットコントロー
ラ４２及びネットワークインタフェース４３で形成され
、入出力装置は、タッチパネル付ＣＲＴ４８で形成され
、第２制御装置は、操作パネルコントローラ４４及びネ
ットワークインタフェース４３で形成されている。

また、本実施例では、バス４６として標準規格のものを
利用することによって、ロボットコントローラ４２とア
クチュエータ４７を除く全ての装置４３〜４５．４８．
４９については標準規格ないし標準品を用いる。

このように構成された設備制御装置４０と図示し、ない
他の通常の設備制御装置とをＬＡＮ５０で結合してネッ
トワークを形成することにより、１台の操作パネル（タ
ッチパネル付ＣＲＴ）４８で全ての生産設備（ロボット
等）を操作できるようになっている。

以北、本実施例によれば、柔軟な操作及び表示が可能な
タッチパネル付ＣＲＴ２５．４８と、操作パネルコント
ローラ２７．４４と、ＦＡコントローラ２０．４］　（
及び４２）とをリアルタイムＬＡＮ３１．５０を介して
相互に結合しネットワークを形成するようにしたので、
ネットワーク上にある複数のＦＡ機器の任意の］つを１
台の操作装置（ＣＲＴ）で操作することができる。従っ
て、操作すべきＦＡ機器の多少にかかわらず、操作盤の
台数か１台で済む分、省スペース及び省コストか図られ
るばかりか、全体に対する操作の統一化・簡単化も実現
される。

また、本実施例によれは、操作パネルコントローラ２７
．４４に対し、操作手順のプロクラミンクが容易に行え
るほか、コンフィキュレーションモードにおいてユーザ
による自由な操作パネル設計が可能である。

さらに、本実施例によれば、当該ネットワークをホスト
コンピュータと接続することにより、生産指示、管理デ
ータ通信、モニタリング、オフラインティーチ等にも使
用できるようになり、いわゆるＣＩＭ（コンピュータ・
インチグレイティラド・マユュファクチャリング）化が
可能になる。

また、本実施例によれは、ステーションの一括管理か可
能であり、モニタリングもできるばかりか、配線工数の
低減も図られる。

また、特に第１の実施例にあっては、スイッチ２３によ
る通常の操作盤との切り替えも可能である。

（発明の効果） 以北の説明により明らかなように、本発明によれは、１
台の入出力装置でネットワーク上の任意の生産設備を操
作できるようにしたので、操作の簡単化のほか、省スペ
ースや省コストか図られる。

【図面の簡単な説明】

第１−図は、本発明の一実施例に係る生産設備の操作装
置の構成を示すブロック図、 第２図は、第１図に示す操作パネルコントローラの動作
を示すフローチャート、 第３図（ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ第１図に示すタッチ
パネル付ＣＲＴの画面表示例を示す図、第４図は、本発
明の他の実施例に係る操作装置の構成を示すブロック図
、 第５図は、従来のロボット制御盤の外観図、第６図は、
そのブロック図である。 ］４・・・アクチュエータ（生産段＠）、２０・・・Ｆ
Ａコントローラ（第１制御装置）、２〕−１２８・・・
通信インタフェース、２５・・・タッチパネル付ＣＲＴ
　（入出力装置）、２６・・・ＣＲＴコントローラ（第
２制御装置）、３〕・・・リアルタイムＬＡＮ０ 特許出願人　　　口産自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定の作業を行う複数の生産設備と、 他との通信が可能な通信インタフェースをもち、前記生
   産設備の制御を行う複数の第１制御装置と、前記複数の
   生産設備を操作するのに十分な柔軟性をもつ入出力装置
   と、 前記通信インタフェースをもち、前記入出力装置の制御
   を行う第２制御装置と、 を有することを特徴とする生産設備の操作装置。