JPS62143105A

JPS62143105A - 自動作業機械の稼動情報記録方法

Info

Publication number: JPS62143105A
Application number: JP28300885A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Seshimo; 達也瀬下; Koichi Hatori; 羽鳥　幸一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1985-12-18
Publication date: 1987-06-26

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】〔発明の利用分野〕本発明は、数値制御装置等の自動作業機械の稼動情報記
録方法、特に異常発生時の原因究明に必要な異常発生前
後の稼動状態を知るに好適な稼動情報記録方法に関する
。

〔発明の背景〕

近年ロボット等を制御する数値制御装置は生産ラインで
使用される際他の装置と信号線等で結ばれた状態で使用
されることが多くなりつつある。

このような状況で稼動している数値制御装置にシステム
ダウン等の異常が発生した場合、その原因を追求するた
めには、数値制御装置内の内部状態や入出力信号の値の
変化等の稼動情報を知る必要がある。しかし、従来の数
値制御装置では、このような稼動状態はまったく記録さ
れていないか、あるいは、異常発生時点の値が記録され
ているのみであり、どのような経緯で異常が発生したか
を正確に知るためには、専用の計測装置を設置して、再
現実験を行う等多大な労力を必要としていた。

〔発明の目的〕

本発明は、数値制御装置等の自動作業機械の稼動状態を
時系列的に記録可能とした稼動状態記録方式を提供する
ことを目的とする。

〔発明の（既要〕

大型計算機等では、稼動情報は、紙、磁気テープ、磁気
ディスク等の専用の媒体に記録しているが、小規模な数
値制御装置では、このような専用の媒体を’Ｊｔｉ、す
ることは、設置と運営に費用を要するため実施すること
が困難である。

一方、数値制御装置において、プログラムやデータを格
納している補助記憶装置には、揖常、有効データを記録
している領域以外に、無効データを記録している領域が
存在している。

そこで、この無効データ領域に、稼動状態を記録させる
こととした。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明の適用対象となるロボット制御システ
ム図を示す。数値制御装置１は、処理主体をなす計算機
（内部に格納）、操作キー２、表示装置３より成る。制
御対象となるロボット５は、多関節形ロボットであり、
数値制御装置１の指令に基づき作動する。数値制御装置
１は、操作キー２や信号線４などからの信号入力により
、ロボット５の制御を行う。表示装置３は、マンマシン
コミュニケーション用に利用される。

第２図は、数値制御装置１内の計算機の構成を示す。プ
ロセッサ（ＣＰＵ）８と主記憶装置６゜補助記憶装置７
とより成る。主記憶装置６上のデータは電源断になると
消失し、補助記憶装置７上のデータは電源断になっても
消失しない。必要なプログラムやデータは補助記憶装置
７から主記憶装置６にロードされた後、使用される。ま
た、必要に応じて、主記憶装置６から、補助記憶装置７
にデータを書込むことも行われる。ＣＰＵ８は、各種の
処理を行う。この処理に必要なデータは、主記憶装置６
．補助記憶装置７から提供され、且つ処理後のデータは
それぞれに格納される。

第３図は、補助記憶装置７内のデータの構成を示す図で
ある。データはファイルという単位で扱う。第３図の各
部信号と働きは以下となる。

ＦＨ（ファイルヘッタ）・・・・・・ファイルナンバＦ
ＮとルートポインタＲＰより成る。ＦＮはファイルを識
別するファイル名を示す。図では、ＦＯＯＩ〜Ｆ００５
の５つの種類のファイル名を登録させた。

このＦＮの中でｏｏｏｏ　″の部分（ヘッドアドレスＨ
６〜Ｈ８）はファイル名の登録はない。各ファイルは、
１つ又は複数のブロックより構成し、各ブロック相互は
鎖状接続をなす。ＲＰは、当該ファイルの中の先頭ブロ
ックのポインタを指示する。

例えば、ヘッドアドレスＨ１でのＦＮ＝ＦＯＯ１では、
ブロック先頭のポインタ「１」は、データブロックＤＢ
でのアドレスＢ１を指示する。尚、ＲＰでは、Ｂ１の指
示が正しいが、記述上Ｂを省略し、単に「１」とした。

ＤＢ　（データブロック）・・・・・・ファイルを構成
するブロックを登録させておく。図では、１６個のブロ
ックＢ１〜Ｂ１６を示す。このＤＢの中で、ファイルの
先頭はＦＨのＲＰで指示を受け、且つブロック間の鎖状
接続はポインタ群ＰＴＲが指示する。

ＤＢの各ブロック内は、データを登録しており、Ｂ１で
は“ア”、Ｂ２では“オ”の如くなっている。尚、ブロ
ックのデータ長は任意であり、“ア”、“オ”とかはあ
くまで例示である。更に、Ｂ４．Ｂ８．Ｂｌｌ、Ｂ１４
．Ｂ１６はデータを登録していない。即ち空白ブロック
である。

ＦＤＢＨ（空データブロックヘッダ）・・・・・・空白
ブロックを鎖状接続せしめた時の先頭空ブロック番号を
指示する。この先頭空ブロック番号は、空きルートポイ
ンタＥＲＰに登録する。

ＰＴＲ（ポインタ群）・・・・・・データブロックＤＢ
の各ブロックに対応して設けられ、次に続くブロック番
号をポインタとして登録しておく。このＰＴＲは鎖状接
続の接続内容を示すことになる。尚、ＰＴＲＯ中で、Ｐ
２．Ｐ５．ｐＨ，ＰＩ３．ＰＩ３はポインタとして「０
」を示す。このポインタ「０」は次に続くブロックは存
在せず、このブロックをもってブロック接続が終了する
ことを意味する。

次に、全体のブロック構成の考え方を述べる。

（イ）　　ヘッドアドレスＨ１では、ＦＮ＝ＦＯＯ１で
あり、且つこのファイルの先頭ブロック番号ＲＰ＝１　
（＝８１）を示す。そこで、ＤＢの８１をみると、「ア
」が格納され、且つこのＢ１に続くブロックはｒ３Ｊ　
　（＝８３）である。Ｂ３をＤＢでみると、「イ」が格
納され、次に続くブロックはｒ５Ｊ　　（＝Ｂ５）であ
る。そこで、Ｂ５をみると、「つ」が登録され、次に続
くブロックは「０」である。この「０」はブロック終了
を示す。従って、第３図によれば、ＨｌでのＦＮ＝ＦＯ
Ｏ１のデータは「アイウ」であることがわかる。

（ロ）　次に、ヘッドアドレスＨ２では、ＦＮ＝Ｆ　０
０２であり、ポインタとしてｒ６Ｊ　　（＝８６）を指
示する。ＤＢの８６をみると、「工」となり、次のブロ
ックのポイントはｒ２Ｊ　　（＝８２）となる。Ｂ２を
みると「オ」となる。この次ブロツクポインタは「０」
であり、従って、ブロックはこれをもって終了する。従
って、第３図によれば、Ｂ２でのＦＮ＝ＦＯＯ２のデー
タは、「ニオ」であることがわかる。

（ハ）　他のヘッドアドレスも同様に理解できる。

即ち、Ｂ３では、「カキ」、Ｈ４では「クケコ」となる
。

（ニ）　　　ＦＤＢＨでは、先頭ブロックは「８」　（
＝８８）であり、次に続くブロックはｒ４ｊ　　（Ｂ４
）、更にｒｉｌｌ　　（＝Ｂ１１）　、ｒ１４Ｊ、　　
ｒ１６Ｊへと続き、Ｂ１６で終了となっている。従って
、空きブロックは、Ｂ８−Ｂ４→Ｂｌｌ→Ｂ１４−Ｂ１
０を接続されていることがわかる。

以上の前提の下においてデータ読出動作について説明す
る。例では、“Ｆｏｏｌ　　”というファイル名で識別
されるアイルのデータを読出すとすると、このファイル
名をキーとして、該当するファイルヘッダをさがすこと
によって、Ｈｌが該当するファイルヘッダであることが
わかる。次に、ファイルヘッダＨ４中のルートポインタ
ＲＰの内容が“１″になっているので、このファイルの
データが格納されている先頭データブロックが、データ
ブロックＢ１であることがわかる。データブロックＢ内
容は“ア”であり、これが先ず読み出される。続いて、
データブロックＢ１の次のデータブロックを指示するポ
インタＰ１の内容は“３”であり、これによってデータ
ブロックＢ１の次はデータブロックＢ３であることがわ
かる。データブロックＢ３の内容は“イ”であり、次に
これが読み出される。続いて、データブロックＢ３の次
のデータブロックを指示するポインタＰ３内容が“５”
であるため、これによってデータブロックＢ３の後はデ
ータブロックＢ５であることがわかる。データブロック
Ｂ５の内容は“つ”であり、これが読み出される。続い
て、データブロックＢ５の次のデータブロックを指示す
るポインタＰ５の内容が“Ｏ”であるため、このファイ
ルのデータブロック列は、データブロックＢ５で終了す
ることがわかる。

以上の様にしてファイル名″ＦＯＯＩ　　″のファイル
のデータを含むデータブロックＢｌ、Ｂ３．Ｂ５の内容
が順次読み出され、データ“ア”、“イ”。

“つ”が読み出されることになる。

同様にして、ファイル名“Ｆ　００２　″のファイルの
データは、データブロックＢ６．Ｂ２の内容を順次読み
出すことにより、データ“工”、“オ”を読み出すこと
ができ、ファイル名“Ｆ　００３　”のファイルのデー
タは、データブロックＢ９．Ｂ７の内容を順次読み出す
ことにより、データが、“キ”を読み出すことができ、
ファイル名“Ｆ２Ｏ３″ファイルのデータは、データブ
ロックＢ１３゜Ｂ１２．　　Ｂ１５の内容を順次読み出
すことにより、データ“り”、“ケ”、“コ”を読み出
すことができ、ファイル名“ＦＯＯ５”のファイルのデ
ータは、データブロックＢＩＯを読み出すことにより、
データ“す”を読み出すことができる。また、空きデー
タブロックヘッダＥＤＢＨ中の空きルートポインタＲＰ
以降を順にたどることにより、空きデータブロック列は
、Ｂ８．Ｂ４．Ｂｌｌ、Ｂ１４．Ｂ１６であることがわ
かる。

第４図は、第３図に示した補助記憶７内のデータ構成と
同じ構成を示すデータ構成概念図である。

ファイル名“ＦＯＯＩ　　”のファイルは、ファイルヘ
ッダＨ１とポインタで鎖状に接続された３つのデータブ
ロックから成る。同様に、ファイル名“Ｆ２Ｏ３”のフ
ァイルは、ファイルヘッダＨ２と２つのデータブロック
から成り、ファイル名“Ｆ　００３　　”のファイルは
、ファイルヘッダＨ３と２つのデータブロックから成り
、ファイル名“Ｆ　００４　”のファイルは、ファイル
ヘッダＨ４と３つのデータブロックから成り、ファイル
名“Ｆ　００５　　”のファイルはファイルヘッダＨ５
と１つのデータブロックから成る。また、空きデータブ
ロックヘッダＥＤＢＨには、５つのデータブロックが接
続されている。

本実施例では、前述したファイルの１つとして稼動情報
ファイルを新たに設ける。このファイルには、数値制御
装置の内部状態を示す時刻１通電時間、サーボＯＮ時間
、サーボＯＮ回数、エラー発生回数、動作モード等の情
報と、入出力信号の値が記録させることにした。

この稼動情報の記録方法は以下となる。

ＣＰＵ８は、動作モードの切替えや入出力信号の変化等
あらかじめ定められた事象が発生すると、それまで主記
憶装置６上に記憶させておいた稼動情報によって補助記
憶装置７上に存在する稼動情報ファイルを更新する。こ
の時の詳細手順を第５図に示す。

ステップ（１）では、現在稼動ファイルが使用している
データブロックＤＢを、空きデータブロックヘッダＥＤ
ＢＨに連らなる空きデータブロックリストの最後尾につ
なぐ。

ステップ（２）では、空きデータブロックヘッダＥＤＢ
Ｈに連らなる空きデータブロックリストの先頭から、必
要な数のデータブロックをとり出し、ファイルヘッダＦ
Ｈにつなぐ。

ステップ（３）では、ステップ（２）で得たデータブロ
ックＤＢに、主記憶装置６上の新しい稼動情報を書き込
む。

第６図に、第５図に示したアルゴリズムに従った際の補
助記憶７内の変化を示す。ＳＦＨは、稼動状態ファイル
のヘッダであり、（ａ）において、稼動状態ファイルは
、ある時刻における状態データＳＤを記録している。第
５図ステップ（１）により、ＳＤを含むデータブロック
が、空きデータブロックリストの後ろにつながれる。（
第６図（ｂ））。第５図ステップ（２）により、空きデ
ータブロックリストの先頭より空きデータブロックを稼
動状態ファイルヘッダＳＦＨにつなぐ（第６図（Ｃ））
。第５図ステップ（３）により、新稼動データＳＤを書
き込む（第６図（ｄ））。

このように、稼動情報ファイルを更新することにより、
空データブロックリストの最後尾に旧稼動情報を含むデ
ータブロックが追加され、また、空データブロックリス
トの先頭から、新しい稼動情報を記録するために、空デ
ータブロックリストが使用される。

第７図に、稼動情報ファイルの連続的な更新による補助
記憶内の変化を示す、（ａ）において、時刻ｔ０の状態
Ｓ　Ｄ、が記録された後、時刻１．で、稼動情報ファイ
ルを更新すると、（ｂ）に示すように、稼動情報ファイ
ルヘッダＳＦＨに連らなる稼動情報ファイルには、時刻
ｔ１における稼動情報ＳＤ、が格納され、時刻ｔ０にお
ける稼動情報ＳＤ０を含むデータブロックは、空きデー
タブロックヘッダＥＤＢＨに連らなる空きデータブロッ
クリストの後につながれる。さらに、時刻ｔ２において
、稼動情報ファイルを更新すると、（ｃ）に示すように
、稼動情報ファイルには、時刻ｔ２の稼動情報が格納さ
れ、時刻１．における稼動情報ＳＤ、を含むデータブロ
ックは、空きデータブロックヘッダＥＤＢＨに連らなる
空きデータブロックリストの後、すなわち、ＳＤｏを含
むデータブロックの後につながれる。

同様の更新動作をくり返すことにより、時刻ｔ、、のフ
ァイル更新後は、（ｄ）に示すように、稼動情報ファイ
ルには、時刻ｔ１の稼動情報ＳＤ。

が格納され、空きデータブロックヘッダＥＤＢＨに連ら
なる空きデータブロックリストには、時刻ｔｏからＬｎ
−１までの稼動情報ＳＤｏ・・・・・・ＳＤ、−。

が、時系列的に記録される。

次に、本発明の他の一実施例について、以下、図面に従
って詳細に説明する。

第８図は、本発明の第２の実施例における補助記憶装置
７内のデータの構成を示すデータ構成図である。図中、
ＥＤＢＨ３は、稼動情報用空きデータブロックヘッダで
あり、稼動情報用空きルートポインタ５ＥＲＰによって
空きデータブロックヘッダＥＤＢＨに連らなる空きデー
タブロックリストの途中と結ばれている。空きデータブ
ロックリストのうち、稼動情報用空きデータブロックに
連らなるデータブロックリストは、あらかじめ定められ
た長さの稼動情報用空きデータブロックであり、旧稼動
情報を格納するためのみに使用され、他の空きデータブ
ロックとは異り、稼動情報ファイル以外のファイルは、
使用できない様に構成されている。

稼動情報ファイルの更新は、第９図に示すフローチャー
トに従って行なわれる。

ステップ（１）では、現在稼動情報ファイルが使用して
いるデータブロックＤＢを、空きデータブロックヘッダ
ＥＤＢＨに連らなる空きデータブロックリストの後につ
なぐ。

ステップ（２）では、稼動情報用空きデータブロックの
ポインタの値を、現在術しているデータブロックの次の
データブロックに移す。

ステップ（３）、では、空きデータブロックヘッダＥＤ
ＢＨに連らなる空きデータブロックリストの先頭から、
必要な数のデータブロックをとり出し、稼動情報ファイ
ルヘッダにつなぐ。

ステップ（４）では、ステップ（３）で得たデータブロ
ックＤＢに、新しい稼動情報を書き込む。

第１０図に、第９図に示したアルゴリズムに従った際の
補助記憶装置７内の変化を示す。

（ａ）に示すようなある時刻における稼動データＳＤを
記録している稼動情報ファイルを更新する際、まず、Ｓ
Ｄを含むデータブロックが、空きデータブロックリスト
の後につながれる。次に、稼動情報用空きデータブロッ
クへラダＥＤＢＨ３の指すデータブロックがひとつずれ
る（第１０図（ｂ））、次に、空きデータブロックリス
トの先頭より空きデータブロックをとり出し、稼動情報
ファイルヘッダＳＦＨにつなぎ、（ｉｌｏ図（ｃ　）　
）新稼動データＳＤ、を書き込む（第１０図（ｄ））。

このような、稼動情報ファイルを更新することにより、
空データブロックリストの後に旧稼動情報を含むデータ
ブロックが追加され、また、空きデータブロックリスト
の先頭から、新しい稼動情報を記録するために、空きデ
ータブロックが使用される。

第１１図に、稼動情報ファイルの連続的な更新による補
助記憶装置内のの変化を示す。第１の実施例で示した（
第７図）場合と同様に、空きデータブロックヘッダＥＤ
ＢＨに連らなる空きデータブロックに、順に時刻ｔ０か
らｔ７−１における稼動情報が記録されるが、空きデー
タブロックヘッダＥＤＢＨに連らなる空きデータブロッ
クリストのうち、稼動情報用空きデータブロックヘッダ
ＥＤＢＨ５に連らなる空きデータブロックリスト以前の
ものは、他のファイルの更新でも使用されてそのブロッ
ク数が変動するため、記録される稼動情報の数が変動し
、最悪の場合Ｏとなり来歴が記録できなくなる場合も考
えられるが、そのような場合でも稼動情報用データブロ
ックＥＤＢＨ５に連らなる空きデータリストは、あらか
じめ設定された数のデータブロックを含んでいるため、
最低限、このデータブロック数に格納し得るだけの稼動
データは、来歴として記録される。第１１図（ｄ）にお
いて、ＳＤＯ，ＳＤＩ　・・−・・・・・・ＳＤＦ＋−
：ｌを記録しているデータブロックは、他のファイルに
使用されて、失なわれる可能性があるが、このような場
合でも、Ｓ　Ｄ、、−２、Ｓ　Ｄ、ｌ−＋　、　　Ｓ　
ＤＩ、は記録される。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、数
値制御装置の稼動情報を、現時点から、無効データ領域
に記録できる限りの期間までさかのぼって記録しておく
ことが可能であり、システムダウン等の異常の発生の際
には、空きデータブロックリストに連らなるデータブロ
ックを順に読み出すことにより、システムダウン発生ま
での稼動情報の変化を知ることができる。

なお、以上の実施例では、稼動情報ファイルを構成する
データブロックはひとつだけであったが、本発明はこれ
に限らず、稼動情報ファイルは、複数のデータブロック
から構成されていても実施可能なことはいうまでもない
。

また、以上の実施例では、鎖状リスト構造をとるファイ
ルについて説明したが、本発明はこれに限らず、環状リ
スト構造をとるファイルについても適用でき、同等の作
用効果が期待できるものであることはいうまでもない。

さらに、以上の実施例では、稼動情報ファイルは、動作
モードの変化や外部信号の変化等のあらかじめ定められ
た事象が発生した時点で更新されるように構成されてい
たが、本発明はこれに限らず、タイマ等により、定時刻
ごと、あるいは定期間ごとに更新するように構成されて
いても実施可能であり、同等の作用効果が期待できるも
のであることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、数値制御装置の
稼動情報を、現時点から、記憶容量の許す限り以前まで
、時系列に従って記録しておくことが可能であり、必要
な場合には、いつでも読出して、その変化をたどること
ができるため、信号線等によって、他の多くの機器と複
雑に結びつけられているような使用環境においても、シ
ステムダウン等の異常の原因追求が容易となる。しかも
、稼動情報は、通常使用されていない無効データ領域に
記録されるため、特別な記憶装置等を増設する必要もな
く、また内臓している補助記憶をそのまま使用するため
、稼動情報記録専用の媒体を準備する必要もな〈実施可
能であり、保守作業の容易な低コストの数値制御装置を
容易に提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を説明するための構成図、
第２図は本発明の一実施例の数値制御装置の内部構成図
、第３図は本発明の一実施例の補助記憶内のデータ構成
図、第４図は、本発明の一実施例の補助記憶内のデータ
構成概念図、第５図は本発明の一実施例の動作を説明す
るためのフローチャート、第６図は本発明の一実施例に
おける稼動情報ファイルの更新を説明するための説明図
、第７図は本発明の一実施例における稼動情１１の記録
を説明するための説明図、第８図は本発明の第２の一実
施例の補助記憶内のデータ構成図、第９図は本発明の第
２の一実施例の動作を説明するためのフローチャート、
第１Ｏ図は本発明の第２の一実施例における稼動情報フ
ァイルの更新を説明するための説明図、第１１１１Ｊは
本発明の一実施例における稼動情報の記録を説明するた
めの説明図である。１・・・数値制御装置、２・・・操作キー、３・・・表
示面、４・・・信号線、５・・・ロボット、６・・・主
記憶装置、７・・・補助記憶装置、８・・・ＣＰＵ。ＥＤＢＨ・・・空きデータブロックヘッダ、ＥＲＰ・・
・空きルートポインタ、ＦＨ・・・ファイルヘッダ群、
Ｈｌ、Ｂ２・・・・・・・・・Ｈ８・・・ファイルヘッ
ダ、ＦＮ・・・ファイル名、ＲＰ・・・ルートポインタ
、ＤＢ・・・データブロック群、Ｂｌ、Ｂ２・・・・・
・・・・Ｂ１６・・・データブロック、ＰＴＲ・・・ポ
インタ群、Ｐ　１．　　Ｐ　２−・・・−・ＰＩ３・・
・ポインタ、ＳＦＨ・・・稼動情報ファイルヘッダ、Ｅ
ＤＢＨ３・・・稼動情報用空きデータブロックヘッダ、
５ＥＲＰ・・・稼動情報用空きルートポインタ。代理人　　弁理士　　　秋　本　　正　実第１図第２図第３図ＤＢ　　　　　　　　　　　　ＰＴＲ第４図Ｈ５国５−■ 第５図第６図（ｄ）ｌ［−園第７図ＥＤＢＨ・・・（＝（コ匡］（「（ａ）時刻ｔＯＥＤＢＨ・・・（＝（のＩ「Ｆり［３，、□１１．１ＥＤＢＨ・・・（口（口 □（Ｏｑ　％ｌ　ｔ２ＥＤＢＨＳＤｏ　ＳＯ”・−５Ｄｎ−＋匡　５Ｄｎ（ｄ）狩利１ｎ第８図Ｈ５０羽り）−［口第　９−図第１０図（ａｌ匡−一匡（ｄ） ■ロー印

Claims

【特許請求の範囲】

（１）処理主体をなすと共にポインタによるリスト構造
によりデータ接続を行い、且つその接続形式に従って処
理を行う計算機と、操作キーと、表示装置とを有し、作
業対象への作業を実行する自動作業機械において、上記計算機には自動作業機械としての内部状態や入出力
情報等の稼動情報をファイル形式で記録させると共に、
稼動情報更新時には前回の稼動情報を、無効データを格
納してなるリスト構造の一端に接続せしめることとした
自動作業機械の稼動情報記録方法。
（２）上記リスト構造は、鎖状リスト構造とする特許請
求の範囲第１項記載の稼動情報記録方法。
（３）上記リスト構造は、環状リスト構造とする特許請
求の範囲第１項記載の稼動情報記録方法。
（４）上記稼動情報の更新は、定期的に行わせることと
した特許請求の範囲第１項記載の稼動情報記録方法。
（５）上記稼動情報の更新は、稼動情報が変化する毎に
行わせてなる特許請求の範囲第１項記載の稼動情報記録
方法。