JPS6253046A - 産業用ロボツトのデ−タ通信装置 - 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、産業用ロボットが外部コンピュータと通信を
おこなう場合、外部コンピュータが産業用ロボットの状
態に拘束されることなく通信をおこなうことができ、か
つ高速処理が可能な産業用ロボットのデータ通信装置に
関するものである。

従来の技術 一般に、産業用ロボットと外部コンピュータ間のインタ
ーフェースはシリアルインターフェースが使用されてい
る。その理由は、直並列変換をおこなうＬＳＩが普及し
ていて回路が簡単に低コストで構成でき、かつ数十ｍ、
モデムを介せば更に長距離の通信がおこなえるからであ
る。外部コンピュータは前記インターフェースを介して
ロボットのコントロール、ロポノ）データのＬＯＡＤ　
　。

５ＡＶＥ、稼動情報の収集等をおこなうものである。

第４図に従来の構成列を示す。１はメモリのプログラム
の流れに従って、外部コンピュータとの通信およびその
他の処理をおこなうＣＰＵで、メインＣＰＵ、２はロボ
ットデータが格納されているメモリ、３は外部コンピュ
ータ、４は前記メインＣＰＵ１から送られてきたパラレ
ルデータをシリアルデータに、また前記外部コンピュー
タより送られてきたシリアルデータをパラレルデータに
それぞれ変換する直並列変換回路、６は前記直並列変換
回路の状態を前記メインＣＰＵ１へ知らせる割込回路、
６はシステムバス、７はロボットのサーボを司るＣＰＵ
でサーボＣＰＵである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の構成ではメインＣＰ　Ｕ　１！、ｒ
；：通信制御と外部コンピュータより受信したメツセー
ジデータの解読とチェ、りとデータ変換とメモリ２に対
してのリード、ライトとサーボＣＰ　Ｕ７への指令等の
処理をおこなう。前記処理をおこなっている間、外部コ
ンピュータはメインＣＰＵ１からの応答待ちになる。ま
たメインＣＰＵ１は前記処理以外の処理もおこなわなけ
ればならないため応答待ち時間は更に大きなものとなり
、リアルタイム処理を必要とされる場合や、外部コンピ
ュータの稼動効率の点で問題があった。

特にロボットデータの通信においては、ロボットデータ
が１ステツプにつき５０バイトから成るとすると、９６
００ＢＰＳの通信速度において、約ｓｏｍＳ　もの受信
のための時間を要し、更に前記チェック、メモリへのリ
ード、ライトをおこなわなければならないため、この間
サーボＣＰＵ７に対する指令をおこなうことがほとんど
不可能である。従って、ロボットが自動運転中には、外
部コンピュータはロボットデータのＬＯＡＤ、５ＡＶＩ
ｉ：　をおこなうことができなかった。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の通信装置は外部コ
ンピュータとロボット制御装置の間に通信のためのマイ
クロコンピュータとロボット制御装置の送信用ＲＡＭ、
受信用ＲＡＭと通信をおこなうだめのタイミング回路、
ステータス回路、カウンタ回路という構成を備えたもの
である。

作　　　用 本発明は、外部コンピュータと直接通信をおこなうマイ
クロコンピュータを有する。外部コンピュータからロボ
ットへ送信された場合このマイクロコンピュータによっ
てデータのチェック、変換等の処理がロボットが最も処
理し易いようにおこなわれ、メモリへ記憶される。逆に
ロボットから外部コンピュータへ送信された場合は、ロ
ボットは自分のデータを何ら変形することなくメモリへ
記憶させる。マイクロコンピュータはそのメモリよりデ
ータを読みだし外部コンピュータ用にデータ処理する。

この結果、ロボット制御をおこなう部分は通信に伴なう
様々な処理をおこなうことなく、しかもデータをパラレ
ルで扱うため大巾に時間短縮がおこなえるのである。

実施例 本発明の実施例について第１図から第３図に基づいて説
明する。

第１図は実施例の回路構成図、第２図と第３図は第２図
のマイクロコンピュータの動作の概要をフローチャート
で示したものである。

まず産業用ロボットが外部コンピュータ３よりデータを
受信した場合について説明する。外部コンピュータより
送信されたシリアルデータは直並列変換回路４によって
１バイト毎に割込んでリモートＣＰＵ９に取り込まれる
。９はメインＣＰＵ１と外部コンピュータの間にはいっ
て、ＲＯＭ１８に格納されているプログラムに従って、
外部コンピュータとの送受信制御、データ変換等をおこ
なうＣＰＵでリモートＣＰＵと呼ぶ。リモートＣＰＵ９
は、受信したデータに対して１バイト毎にパリティエラ
ー、オーバーランエラー、フレーミングエラーがないか
どうかチェックする。もしエラーがあった場合リモー）
ＣＰＵ９は外部コンピュータ３に対してエラーがあった
ことを報告し、なかった場合には引続きデータの受信を
おこない、終了コードを受信したところで１メツセージ
データの受信完了となる。１メツセージデータは複数バ
イトから成る外部コンピュータ３からの１つの命令とな
る。リモー）ＣＰＵは前記メツセージデータに対しハリ
ティチェック、サムチェック、バイト数チェック、フォ
ーマットチェックをおこなう。

次にメツセージデータをメインＣＰＵ１が解読および処
理が容易な形式に変換をおこなう。例えば、アスキーコ
ードで成るメンセージデータを開始、終了コード、サム
チェックデータ等を除去し、メインＣＰＵ１の処理対象
となるデータのみを取り出してこれをメインＣＰＵ１が
直接処理できるバイナリ−コード等に変換する。以上述
べた処理は本発明によって、メインｑＰＵ１は全ておこ
なわなくて済む。変換されたデータはＲＡＭ１４へ書き
込まれる。書き込み手順は最初にステータスインターフ
ェース回路１９より、ＲＡＭ１４がフルかどうか調べる
。フルはＲＡＭ１４が既に書き込まれたデータによって
満杯で書き込むだめの、空領域が無いことを意味する。

フルでなければリモートＣＰＵ９はデータを出力する。

出力されたデータは、システムバス８を介して書込タイ
ミング回路１ｏから発生される信号の立ち上がりで、バ
ッファ１２にラッチされる。更に前記書込タイミング回
路１０の信号とメインＣＰＵ１の命令フェッチサイクル
に出る信号から書込同期回路１８によってバッファ１２
からＲＡＭ１４への書込タイミングパルスが生成される
。

バッフ７１２からＲＡＭ１４１１１へのデータ出力は前
記フェッチサイクル信号の始までおこなわれ、この状態
で、アドレス設定回路１６よりＲＡＭ１４への書込アド
レスが選択され書込同期回路１ｅより発生する書込タイ
ミングパルスによりＲＡＭ１４へのデータ書込は完了す
る。ここにおいて、アドレス設定回路１５はカウンタで
構成されているが、その書込側のカウンタは書込完了の
タイミングでもって、カウントアツプする。これによっ
て、次の書込データは、ＲＡＭ１４の次のアドレスへ書
込まれるようになる。また書込同期回路１６においてメ
インＣＰＵ１の命令フェッチサイクル信号を使用してい
る理由性、メインＣＰＵ１から見ればＲＡＭ１４には、
メインＣＰＵ１が読出すべきデータが格納されているの
で、リモー）ＣＰＵ９の書込とメインＣＰＵ１の読出の
同期をとるためと更にメインＣＰＵ１の空時間を利用す
ることによって、伝送速度を最高にもっていくためであ
る。

すなわちリモートＣＰＵ９は、メインＣＰＵ１が１命令
実行する毎にＲＡＭ１４ヘデータを書込むことができる
。

リモー）ＣＰＵ９からのデータがＲＡＭ１４へ書込完了
したらステータスインターフェース回路２ｏから自動的
にメインＣＰＵ１が読出すべきデータが有という信号が
出力される。これはアップ・ダウンカウンタ１７へＲＡ
Ｍ１４の書込、読出がおこなハフる毎に書込タイミング
回路１ｏと読出タイミング回路１１からそれぞれカウン
トアツプパルス、カウントダウンパルスが出力されるよ
うになっておりアップ・ダウンカウンタ１７のカウンタ
値をもとにステータスインターフェース回路２Ｑで読出
すべきデータ有の信号が生成されるようにしているから
である。ステータスインターフェース回路１９および２
ｏは前述のＲＡＭ１４の状態がフル、読出データ有以外
にもＲＡＭ１４が空。

何らかの事情でリモートＣＰＵ９が書込データをキャン
セルしたいときに使用する続出禁止信号。

伝送がうまくいかないときや不正データを受取ったとき
に使用するシステムエラー信号、メインＣＰＵ１がビジ
ーの場合に使用するリモー）ＣＰＵ１への書込禁止信号
を備えている。

次に、読出データ有のステータスを受取ったメインＣＰ
Ｕは読出動作にはいる。メインＣＰＵ１が命令フェッチ
サイクルでないときは、アドレス設定回路の続出側のカ
ウンタ忙よって、１（ＡＭ１４に対して読出アドレスが
選択されかつフエツチサイクルでない信号によって、Ｒ
ＡＭ１４から、前記ｄ出アドレスのデータが出力されて
いる。この状態で、読出タイミング回路１１より出力さ
れる信号でバッファ１３がＲＡＭ１４の前記データを出
力する。メインＣＰＵ１は、読出タイミング回、路１１
より出力される信号の終了時点でバッファ１３から出力
されているデータを読み取りデータの内容に応じた処理
をおこなう。また続出タイミング回路１１より出力され
る信号の終了時に、アドレス設定回路１５の読出側のカ
ウンタがカウントアツプする。これにより次に読出する
データのＲＡＭ１４のアドレスが設定される。従って、
メインＣＰＵ１は外部コンピュータ３からのデータを１
命令で、しかもデータのチェック等の処理を全くおこな
わずに、しかもデータは解読・処理容易な形式に変換、
短縮されているため啄めて短時間に処理可能となる。

次にメインＣＰＵ１から外部コンピュータ３ヘデータを
送信する場合であるが前述の外部コンピュータ３からデ
ータを送信する場合と同じ回路構成、動作なので詳しい
説明は省略する。

メインＣＰＵ１からデータを送信するだめの回路構成を
説明する。２１は読出タイミング回路、２２は書込タイ
ミング回路、２３は読出のためのバッファ、２４はＲＡ
Ｍ、２６は書込のためのバッファ、２６はアドレス設定
回路、２７は書込同期回路、２８はアップ・ダウンカウ
ンタである。

次にデータの送信処理について説明する。メイン（：Ｐ
Ｕｌは送信すべきデータをＲＡＭ２４へ書込む。この際
に、書込データは何ら変換することなく、例えばＲＡＭ
２のデータはＲＡＭ２に記憶されている１まの形で書込
めばよいＯＲＡＭ２４へ書込れたデータは、リモートＣ
ＰＵ９によって読出されアスキーコード等のコードに、
変換、サムチェ、クデータの付加、キャラクタ数データ
の付加、開始コードの付加、終了コードの付加をおこな
って外部コンピュータ３へ送信する。従って、リモート
ＣＰＵ１からデータを送信する場合においてもリモート
ＣＰＵ１の処理は極めて簡単、短時間で済む。

第２図はメインＣＰＵ１の動作の概要をフローチャート
で表わしたものである。また第３図はリモー）ＣＰＵ９
の動作の概要を７０−チャートで表わしたものである。

発明の効果 以」−詳述したような本発明の装置によって産業用ロボ
ットのコントロールをおこなう部分の外部コンピュータ
に対する処理時間が激減し次のよう々効果を得ることが
できる。

（１）産業用ロボットが加速中、減速中、動作データの
設定中等々いかなる状態にあっても外部コンピュータと
の通信が可能となる。

（２）前記（１）の内容で、従来では不可能であった自
動運転中でのロボットプログラムの外部コンピュータに
よるＬＯＡＤ　、変更、追加等のプログラム編集ができ
る。

（３）産業用ロボットｆｆ１１１の処理の都合によって
外部コンピュータが待ち状態にされることがなく、通信
の効率を高めることができる。

（４）外部コンピュータがリアルタイムで処理してほし
い内容が処理可能となる。

（６）産業用ロボットがリアルタイムで外部コンピュー
タに知らせたり内容をリアルタイム送信できる。

【図面の簡単な説明】

幻 第をハ本発明の一実施例におけるデータ通信装置におけ
るブロック図、第２図はメイン側マイクロコンピュータ
の動作の概略フローチャート図、４３図はリモート側マ
イクロコンピュータの動作の概略フローチャート図、第
４図は従来のデータ通信装置のブロック図である。 １・・・・・、ＣＰＵ、３・・・・・・外部コンピュー
タ、４・・・・・・直並列変換回路、１０，２２・・・
・・・書込タイミング回路、１１．２１・・・・・・読
出タイミング回路、１４．２４・・・・・・ＲＡＭ、１
５．２６・・・・・・アドレス設定回路、１７．２８・
・・・・・アップ・ダウンカウンタ回路、１６．２７・
・・・・・書込同期回路、１９．２０・・・ステータス
インターフェース００路、１２　、２５・・・・・・書
込用バッファ、１３　、２３・・・・・・読出用バッフ
ァ０ 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 産業用ロボットと外部コンピュータが通信をおこなうに
   際して、産業用ロボットが送信するデータを記憶するラ
   ンダムアクセスメモリと、外部コンピュータが送信する
   データを記憶するランダムアクセスメモリと、前記ラン
   ダムアクセスメモリヘの書込用バッファ回路と、前記ラ
   ンダムアクセスメモリからの読出用バッファ回路と、前
   記ランダムアクセスメモリへの読み書きをおこなうアド
   レスを設定する回路と、前記ランダムアクセスメモリへ
   の読み書きをおこなうタイミングをとる回路と、前記ラ
   ンダムアクセスメモリの記憶している容量をカウントす
   る回路と、ロボットのコントロールをおこなうマイクロ
   コンピュータと、外部コンピュータと送受信をおこなう
   マイクロコンピュータと、前記２つのマイクロコンピュ
   ータ間の前記ランダムアクセスメモリへデータを書込む
   際の同期をとる回路と、前記マイクロコンピュータおよ
   びランダムアクセスメモリの状態を表わすステータス回
   路とで構成され、通信の制御の通信エラーのチェック、
   送受信データのコード変換等の処理を全て、前記外部コ
   ンピュータと送受信をおこなうマイクロコンピュータに
   受け持たせ、前記２つのマイクロコンピュータは、それ
   ぞれ前記読出用ランダムアクセスメモリ、書込用ランダ
   ムアクセスメモリに対して前記ステータス回路を監視し
   ながらアクセスすることを特徴とする産業用ロボットの
   データ通信装置。