WO2003036399A1

WO2003036399A1 - Appareil de commande de robot, robot et installation de production

Info

Publication number: WO2003036399A1
Application number: PCT/JP2002/010121
Authority: WO
Inventors: Kunitoshi Morita; Kazunori Matsumoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-05-01
Also published as: JP2003108208A; EP1435550A4; EP1435550A1; US20040054439A1

Description

明細書ロボット制御装置およびロボットと生産設備技術分野

本発明は、口ボット制御装置おょぴロボットと生産設備に関する。背景技術

産業用に利用されるロボットは、ロボット単独で利用されることはまれである。産業用に利用されるロボットは、通常は、加工ワークを取り扱う為のワーク治具や、搬送用や溶接用の機器やトーチなどのツールを取り付けられて、一連の生産作業のなかで、加工及び溶接などの作業に使用される。この一連の生産作業においては、コンベアなどが加エワ一クを移動させて、加工及ぴ溶接などの作業が行なわれる。

以上のような生産過程において、ロボット制御装置は、周辺の機器の動作状態を認識する為に、周辺機器の作業状態を示すデータを、シーケンサ制御装置を介して、入出力装置より受信している。

以下、従来のロボット制御装置、シーケンサ制御装置により構成されるロポット制御システムにおける入出力装置について説明する。

図 6は、従来のロボット制御装置の一例の構成を示すブロック図である。

図 6において、ロボット制御装置 5 2は、ロボットアーム制御部 5 3とシーケンサ制御装置 5 5を備える。ロボットアーム制御部 5 3とシ一ケンサ制御装置 5 5は、バス 5 8を介して信号をやりとりする。

ロボットアーム制御部 5 3は、口ボット本体 5 1を制御する。シーケンサ制御装置 5 5は、口ボット本体 5 1 と協同して作業を行う周辺機器 5 4を制御する。

このシーケンサ制御装置 5 5は、制御部 5 7と入出力部 5 6を含む。制御部 5 7は、パス 5 8を介して、ロボットアーム制御部 5 3との間で信号を送受信する。

入出力部 5 6は、周辺機器 5 4から、周辺機器 5 4の動作状態を示す信号を受信し、また、ロボット本体 5 1の動作状態に応じて、周辺機器 5 4へ制御信号を出力する。

制御部 5 7は、周辺機器 5 4からの信号と、ロボットアーム制御部 5 3からの信号を処理し、入出力部 5 6と周辺機器 5 4を制御する。制御部 5 7 と入出力部 5 6は、パス 5 9を介して、信号をやりとりする。

ここで、入出力部 5 6は、周辺機器 5 4の入出力形態に応じて、信号の処理を行う。

上記の従来のロボット制御装置の一例においては、ロボット制御システムを構成するロボットの周辺機器の入出力形態が異なる時、その入出力形態に対応できるよう、シーケンサ制御装置の入出力部の出力形態力周辺機器と合うように変更される。

すなわち、ロボット制御システムを構築する際、シーケンサ制御装置の入出力形態に合わせて、それに合う周辺機器が用意されるか、もしくは、周辺機器の入出力形態を確認し、それに合うシーケンサ制御装置が準備される。

発明の開示

本発明は、ロボット制御装置を提供することを目的とする。このロボット制御装置は、ロボットとその周辺機器を用いたロボット制御システムを構成する際、各々の機器の入出力形態による制約を低減し、柔軟にシステムを構成する。さらに、このロボット制御装置は、ロボット制御装置の小変更で、容易にロボット制御システムを構成する。本発明のロボット制御装置は、ロボットアームの駆動を制御するロボットアーム制御装置と、前記ロボットアーム以外の機器の制御を行うシーケンサ制御装置とを含む。

シーケンサ制御装置は、機器の駆動を制御するための信号を出力する制御部と、その信号を機器へ出力する入出力部を有する。

入出力部は、個別対応部と、信号を個別対応部に渡す共通処理部を有する。個別対応部は、共通処理部に着脱可能に接続され、予め設定された出力形態に応じて信号の出力を行う。

以上の構成により、ロボット制御システムを構成するロボットの周辺機器の入出力形態が異なる時、本発明のロボット制御装置は、その周辺機の入出力形態に対応できる。

また、本発明のロボット制御装置は、上記の構成においてロボット制御装置に、表示装置を接続し、個別対応部において、予め設定された入出力形態の種類を示す認識部を有する。これにより、使用者は、表示装置により、周辺機器と接続した個別対応部の入出力形態を確認することができ、また正しく接続できているかを容易に判断できる。

さらに、本発明ロボット制御装置は、上記の構成において、表示装置に、入力部を有し、この入力部は、複数接続された個別対応部のうち何れの個別対応部を用いるかを選択する選択部を有する。これにより、周辺機器の入出力形態と適合する個別対応部が、表示装置の入力部を用いて選択される。また、本発明のロボット制御装置は、ロボットアームを有するロボット本体を含むロボットに使用され得る。

さらに、本発明のロボット制御装置を含むロボットは、加工や溶接などの工程を含む生産設備に使用され得る。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施の形態における口ポット制御システムの構成を示す。

図 2は、本発明の第 1の実施の形態の説明図である。

図 3は、本発明の第 2の実施の形態におけるロボット制御システムの構成を示す。

図 4は、本発明の第 2の実施の形態の説明図である。

図 5は、本発明の第 3の実施の形態における口ボット制御システムの構成を示す。

図 6は、従来のロボット制御システムの一例の構成を示す。発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1 )

以下、本発明における第 1の実施の形態について説明する。

図 1はロボットとロボット制御装置、及びロボット周辺機器により構成されるロボット制御システムの構成を示すプロック図である。

図 1において、ロボット制御装置 2は、ロボットアーム制御部 3 とシーケンス制御装置 5を含む。

口ポットアーム制御部 3は、口ボット本体 1を制御する。

口ポット本体 1は、ロボットアーム 1 0 1 と、図示されてないロボットアーム駆動部を含む。

シーケンス制御装置 5は、ロボット本体 1 と協同して作業を行う周辺機器 4を制御する。

ロボットアーム制御部 3とシーケンス制御装置 5は、バス 2 0を介して信号をやりとりする。

シーケンス制御装置 5は、入出力部 6と制御部 7を含む。

制御部 7は、パス 2 0を介して、ロボットアーム制御部 5 3 との間で信号を送受信する。

入出力部 6は、周辺機器 4の動作状態を示す信号を、周辺機器 5 4 から受信し、また、ロボット本体 1の動作状態に応じて周辺機器 4へ制御信号を出力する。

制御部 7は、周辺機器 4からの信号と、ロボットアーム制御部 3からの信号を処理し、入出力部 6と周辺機器 4を制御する。また、制御部

7は、周辺機器を動作させるためのプログラムを読み取り、周辺機器を動作を制御するための信号を出力する。

制御部 7と入出力部 6は、バス 2 1を介して、信号をやりとりする。入出力部 6は、個別対応部 8と共通処理部 9を含む。

個別対応部 8は、周辺機器 4の入出力形態に応じて信号の入出力処理を行う。

共通処理部 9は、制御部 7からの情報と、個別対応部 8からの信号を処理する。

ここで、個別対応部 8は、共通処理部 9に着脱可能に接続される。ここで図 2を用いて、個別対応部 8と共通処理部 9の構成について、一つの回路構成の場合を例として、説明する。

図 2 Aの場合について、説明する。図 2 Aにおいて、汎用ロジック 2 2の出力にフォトカプラ 2 4のフォトダイォードのァノードが接続され、その力ソードがグラウンド（G N D ) に接続される。フォトカプラ 2 4のフォトトランジスタのコレクタが電源に接続され、そのェミッタが、トランジスタ 2 6のベースに接続される。トランジスタ 2 6のコレクタが外部への出力部とされ、ェミッタがフレーム G N D ( F G ) へ接続される。

次に図 2 Bの場合について、説明する。

図 2 Bにおいて、図 2 Aと同様に汎用ロジック 3 2の出力にフォト力プラ 3 4のフォトダイォードのァノードが接続され、その力ソードが G N Dに接続される。フォトカプラ 3 4のフォトトランジスタのコレクタが電源に接続され、そのェミッタが、トランジスタ 3 4のベースに接続される。図 2 Bの場合は、そのトランジスタのコレクタが、電源へ接続され、ェミッタが外部への出力部とされる。

このとき、図 2 Aと図 2 Bのそれぞれにおいて、汎用ロジック 2 2 , 3 2より前段で汎用ロジック 2 2， 3 2へ信号を出力する部分が、制御部 7に含まれる。汎用ロジック 2 2 , 3 2力、らフォトカプラ 2 4 , 3 4 の部分が共通処理部 9に含まれる。トランジスタ 2 6 , 3 6以降が、個別対応部 8に含まれる。

したがって、個別対応部 8 (上述の場合においては、トランジスタ 2 6 , 3 6 ) を変えるだけで、出力形態を変更することができる。

ここでは、個別対応部 8からの出力系統が示されたが、その入力系統は、上述した構成と逆の信号の流れになるようにして、同様に構成される。

以上に示した例は一例であり、共通処理部と個別対応部のそれぞれが、他の回路構成に置き換えられてもよい。以上のように、周辺機器の入出力形態に応じて個別対応部を共通処理部に接続することで、ロボット制御装置と周辺機器との接続を容易にかつ少ない変更で行うことが出来る。 (実施の形態 2 )

以下、本発明における第 2の実施の形態について図 3及び図 4により説明する。また、第 1の実施の形態と同一の構成については、同一符号を付して説明を略する。

図 3において、個別対応部 8は、さらに、その入出力形態を示す認識部 1 0を含む。この認識部 1 0の情報が、共通処理部 9に入力される。さらに、制御部 7、バスライン 2 0、ロボットアーム制御部 3を通じて、認識部 1 0の情報は、表示装置 1 1へ出力される。

ここで、認識部 1 0の構成について説明する。

例えば、図 4に示すように、個別対応部の入出力形態を示す値が、ディップスィッチ 4 0等で、予め設定される。その設定値は、共通処理部 9とデータバス 2 1を介して、制御部 7に読み込まれる。

さらに、データバス 2 0を介してロボットアーム制御部 3から表示装置 1 1へと、設定値に対応するデータが送信される。このとき、共通処理部 9から送信されるデータは、パラレルでもシリアルのどちらでもよい。

ここで、ディップスィッチ 4 0で設定される値は、それぞれ、予め定められた個別対応部 8の入出力形態に対応している。したがって、制御部 Ίは、ディップスィツチ 4 0の設定値に対応する入出力形態を示すデータを、表示装置 1 1での表示のために送信する。

こうして、表示装置 1 1は、個別対応部の入出力形態を表示することができる。

さらに、ディップスィッチ等で予め設定される値は、周辺機器の入出力形態のみでなく、周辺機器の接続状態、あるいは周辺機器の種類等を示すようにしてもよレ、。

以上のように、ロボット制御装置と周辺機器との接続を行うとき、個別対応部を共通処理部に接続した際、使用者は、周辺機器と接続した個別対応部の入出力形態を、表示装置により確認できる。また、個別対応部が正しく接続できているかが、表示装置により容易に判断できる。 (実施の形態 3 )

以下本発明における第 3の実施の形態について図 5により説明する。また、第 1の実施の形態、第 2の実施の形態と同一の構成については、同一符号を付して説明を略する。

図 5において、入出力部 6は、複数の個別対応部 8を含む。複数の個別対応部 8は、共通処理部 9に接続される。ここで、個別対応部 8は、図 3で示される認識部 1 0を含んでいる。また、図 5においては、二つの個別対応部 8が示されているが、個別対応部 8の数は、 2以上の複数であってもよレヽ。

さらに、表示部 1 1は、使用者がオペレーションするための入力部 1 2を含む。

特定の入出力形態の周辺機器 4が接続される時、使用者は、入力部 1 2で、接続される周辺機器 4の入出力形態に適合する個別対応部 8を選択する。このとき、共通処理部 9は、個別対応部 8と制御部 7との接続の切り替えを行う。

共通処理部 9での切り替え方法については、汎用ロジックを用いることで容易に実現できる。

すなわち、入力部 1 2からの個別対応部 8を選択するための信号に応じて、制御部 7は、バス 2 1を通じて、共通処理部 9へ接続切換えのための示す信号を送る。共通処理部 9においては、制御部 7が周辺機器 4を制御するための信号を入出力する個別対応部と制御部 7との接続を- 汎用ロジックであるセレクタで切り替える。

以上のようにして、共通処理部 5に接続される複数の個別対応部 8 のうちから、周辺機器 4の入出力形態と適合する個別対応部 8が、表示装置 1 1の入力部 1 2より選択される。

また、複数の個別対応部のそれぞれに、どの個別対応部かが認識されるための符号などが付けられることにより、表示装置 1 1の入力部 1 2より、個別対応部を選択することもできる。以上の実施の形態では、主に、ロボット制御装置について説明した。ロボットアームを有するロボット本体を含むロボットに、以上の実施の形態のロボット制御装置は使用され得る。

さらに、以上の実施の形態のロボット制御装置を含むロボットは、加ェゃ溶接などの工程を含む生産設備に使用され得る。産業上の利用可能性

本発明のロボット制御装置は、周辺機器の入出力形態に、少ない変更で対応可能であり、また、容易に変更を行うことができる。

また、本発明のロボット制御装置は、周辺機器の入出力形態や接続状態、あるいは周辺機器の種類等を、表示装置で容易に確認する事ができる。さらに、本発明ロボット制御装置は、周辺機器がロボット制御装置に接続されるとき、周辺機器の入出力形態に応じた個別対応部を、表示装置の入力部で選択することができ、柔軟にかつ容易に周辺装置との接続や接続の変更ができる。

Claims

請求の範囲

1 . ロボットアームの駆動を制御するロボットアーム制御装置と、前記ロボットアーム以外の機器の制御を行うシーケンサ制御装置と

を含み、

前記シーケンサ制御装置は、

前記機器の駆動を制御するための信号を出力する制御部と、

前記信号を前記機器へ出力する入出力部を有し、前記入出力部は、個別対応部と、前記信号を前記個別対応部に渡す共通処理部を有し、

前記個別対応部は、前記共通処理部に着脱可能に接続され、予め設定された出力形態に応じて信号を出力する

口ボット制御装置。

2 . 請求項 1記載の口ポット制御装置であって、さらに

前記ロボット制御装置に結合された表示装置

を含み、

前記個別対応部は、予め設定された出力形態の種類を示す認識部を含み、

前記認識部からの情報に応じて、前記予め設定された出力形態を、前記表示装置に表示する

ロボット制御装置。

3 . 請求項 1に記載のロボット制御装置であって、さらに

前記ロボット制御装置に結合された表示装置

を含み、

前記表示装置は、複数の前記個別対応部のうち何れを用いる力選択する入力部を有する

ロボット制御装置。

4 . 請求項 2に記載のロボット制御装置であって、

ロボット制御装置。

5 . ロボットであって、

口ポットアームの駆動を制御する制御装置と、

前記ロボットアーム以外の機器の制御を行なうシーケンサ制御装置と

を含み、

前記シーケンサ制御装置は、

前記個別対応部は、前記共通処理部に着脱可能に接続され、予め設定された出力形態に応じて信号を出力するロポッ卜。

6 . 請求項 5記載のロボットであって、さらに、

前記ロボット制御装置に結合された表示装置

を含み、

ロボット。

7 . 請求項 5に記載のロボット制御装置であって、さらに

前記ロボット制御装置に結合された表示装置

を含み、

前記表示装置は、複数の前記個別対応部のうち何れを用いるか選択する入力部を有する

ロボット制御装置。

8 . 請求項 6に記載のロボットであって、

ロホット。

9 . 生産設備であって、

ロボットであって、ロボットアームの駆動を制御する制御装置と、

を含み、

前記シーケンサ制御装置は、

ロボットを含む

生産設備。

1 0 . 請求項 9記載の生産設備であって、

前記ロボットは、さらに、

前記ロボット制御装置に結合された表示装置

を含み、

前記認識部からの情報に応じて、前記予め設定された出力形態の種類を、前記表示装置に表示する

生産設備。

1 1 . 請求項 9に記載の生産設備であって、

前記ロボットは、さらに、

前記ロボット制御装置に結合された表示装置

を含み、

生産設備。

1 2 . 請求項 1 0に記載の生産設備であって、

前記表示装置は、複数の前記個別対応部のうち何れを用いる力 ^ 選択する入力部を有する

生産設備。