WO2007116624A1 - 自動機械システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an automatic machine system that drives and controls a plurality of mechanism units with a single controller, and more particularly to selection of a mechanism unit that instructs operation with a teaching device connected to the controller.
- an automatic machine system such as a production facility or a production line to which a mechanical unit having a motor drive shaft is applied
- a system for performing work such as welding and cutting by applying an industrial robot, for example.
- the scale of production equipment depends on the shape and size of the work piece, and it is equipped with multiple robots, a traveling mechanism that travels with the robot mounted, or a work movement mechanism that rotates and tilts the work piece.
- a traveling mechanism that travels with the robot mounted, or a work movement mechanism that rotates and tilts the work piece.
- a control unit for controlling the operation of a mechanism unit of the robot or the like
- an operator is used during teaching work for registering and changing work procedures as work programs. It is equipped with a portable teaching operation unit (also called a pendant).
- the above-described teaching operation unit is used to teach work programs for each robot and mechanism unit before operation. To do this, specify the desired mechanism part from the mechanism parts of multiple robots and perform teaching work.
- FIG. 5 shows a configuration diagram of a conventional robot system.
- 101 is the first robot
- 102 is the second robot
- 103 is the controller that controls the operation of the robots 101 and 102
- 104 is the portable teaching operation unit
- 105 is the controller 103 and the teaching operation unit 104
- It is a composite cable that transmits information such as operation buttons and emergency stop between is there.
- FIG. 104a is a substantially T-shaped casing
- 104b is a hand portion that is held by an operator.
- a keyboard (or key sheet) 104c that is operated during teaching work
- an LCD display 104d that displays various information such as teaching data and robot position
- an emergency stop switch 104e (emergency Corresponding to the stop operation means).
- one end of a cable 105 is connected to the housing 104a.
- the operator For an operator to operate the first robot 101, for example, the operator needs to select the first robot 101 by operating the teaching operation unit 104.
- the axis operation information is transmitted to the controller 103 via the cable 105, and the controller 103 supplies a drive current to a drive axis motor (not shown) of the first robot 101.
- the direction key is a key for instructing the operation direction of the motor, the direction in Cartesian coordinates, or the operation direction of the mouth bot wrist at the time of teaching work or the like.
- the emergency stop information is transmitted to the controller 103 via the cable 105, and the controller 103 cuts off the power supply to the drive motors (not shown) of the robots 101 and 102.
- a brake (not shown) is applied to each drive shaft motor to forcibly stop the operation of the robots 101 and 102. This makes it possible to make an emergency stop of the robot with certainty against unintended movements.
- the operation of the teaching operation unit 104 is performed to program the work program and register the position of the first robot 101.
- the first robot 101 is moved to the desired position by pressing the direction key of each axis of the robot of the teaching operation unit 104, and the position is registered by the registration operation of the keyboard 104c.
- To do. To change the registered position, the first robot 101 is moved to a desired position by the same operation, and the position changed by the position change operation is registered.
- Patent Document 1 discloses a technique for selecting a desired mechanism unit (robot), for example, in a manual operation of one of a plurality of robots connected to one controller. Select the robot that is instructed to operate by operating the target device selection switch of the teaching pendant (teaching operation unit) connected to the controller, and the correspondence between the number and the actual status depends on the status of the indicator lamp installed near the robot or robot A control device for confirming the above is disclosed.
- Patent Document 2 is substantially the same as Patent Document 1, and it is disclosed that a selection switch for designating a specific manipulator (robot) is performed from a numeric keypad or the like.
- Patent Document 1 JP-A-5-173627 (see column 4, line 37 and below, column 5 line 44 and below)
- Patent Document 2 JP-A-5-127734 (see column 3, line 21 and below)
- the target device (corresponding to the mechanism unit) is selected by switching the target device selection switch in Patent Document 1, and in Patent Document 2, it is selected by the numeric keypad.
- the target device is selected by operating the teaching operation unit.
- the operator needs to associate the operation and display of the teaching operation unit with the actual target device. If the number of selected devices increases, there is a risk that an erroneous selection may be made due to a misunderstanding of the operator or an erroneous operation on the teaching operation unit.
- this confirmation is neglected due to long-term work fatigue and operator's familiarity. It is possible to become.
- An error in the selection of the target device may cause the device not intended by the operator to operate when issuing an operation instruction, which may cause mutual interference and collision with the device, jigs around the device, and products.
- Equipment, jigs and products may be damaged or damaged, causing significant damage.
- when selecting a device if the desired robot is hesitated while switching the selection switch in order, one of the devices is in an operable state, so an operation to operate the device by mistake is performed. There is a good chance of doing that. In any case, unintended equipment will operate, and there is a risk of mutual interference and collision with equipment, jigs around the equipment, and products. It may be damaged or broken and cause serious damage.
- the present invention has been made in view of such problems, and automatically selects and teaches a desired automatic machine from a plurality of automatic machines connected to one controller without mistake.
- the object is to provide a mechanical system.
- the present invention is as follows.
- a plurality of mechanism units a controller connected to the plurality of mechanism units and controlling operation of the plurality of mechanism units, and a specific mechanism unit selected from the plurality of mechanism units
- a teaching operation unit connected to the controller for teaching work performed by the operation of the mechanism unit in an operable state, wherein each of the plurality of mechanism units includes a first communication unit.
- the teaching operation unit includes a second communication unit and a mechanism selection input unit, and the second communication unit of the teaching operation unit is provided in the specific mechanism unit toward the first communication unit.
- the invention according to claim 2 includes a plurality of mechanism units including a first mechanism unit and a second mechanism unit, a controller connected to the plurality of mechanism units and controlling the operation of the plurality of mechanism units, Medium force of a plurality of mechanism units
- An automatic machine system comprising: a teaching operation unit connected to the controller that selects a specific mechanism unit to be in an operable state and teaches work performed by the operation of the mechanism unit
- Each of the plurality of mechanism units includes a first communication unit
- the teaching operation unit includes a second communication unit, a main mechanism selection input unit, and a sub mechanism selection input unit.
- the main mechanism selection input means When an operation input to the main mechanism selection input means is performed toward the first communication unit provided in the first mechanism unit with the two communication units provided in the first mechanism unit, the second communication unit and the first mechanism unit include the first communication unit. Communication with the first communication unit, the first mechanism unit is selected to be in an operable state, and the second communication unit of the teaching operation unit is provided in the second mechanism unit.
- the slave mechanism selection input means is directed to the communication unit, the second communication unit and the second communication unit are input.
- Communication is performed with the first communication unit provided in the mechanism unit, the second mechanism unit is selected, and the controller uses the first mechanism unit as a main mechanism unit, and the second mechanism unit.
- the unit is a sub-mechanism unit, and the sub-mechanism unit is set in a cooperatively operable state in which the sub-mechanism unit operates based on the operation of the main mechanism unit.
- the controller has predetermined unique information
- the teaching operation unit includes a storage unit that acquires and stores the unique information from the storage controller, and the teaching operation unit is configured to select the mechanism. Based on the operation input to the input means or the main mechanism selection input means or the slave mechanism selection input means, the selection request information including the specific information stored in the storage unit is transmitted from the second communication unit. It is characterized by this.
- the controller includes: a selection drive unit that selects and drives the plurality of mechanism units based on a selection signal; and the first communication unit provided in each of the plurality of mechanism units.
- a collation unit that inputs each of the output and the unique information, and the collation unit collates the unique information included in the selection request information received by the first communication unit with the unique information.
- a selection signal for selecting the mechanism unit including the first communication unit that has received the selection request information when the matching result is matched is output to the selection drive unit, and the selected mechanism unit is operable. It is a state.
- the collation unit receives the same selection request information at a plurality of the first communication units at the same time, and receives the first communication unit having the maximum reception strength.
- the selection request information is validated, and the selection request information received by the other first communication unit is invalidated.
- the invention according to claim 6 is characterized in that the first communication unit and the second communication unit are directional optical communication.
- the invention according to claim 7 is that the mechanism unit is a robot, a robot traveling mechanism, or a work work movement mechanism, the controller is a robot controller, and the teaching operation unit is a portable teaching operation device. It is a feature.
- directivity is communicated between the teaching operation section and the mechanism section (robot).
- the teaching operator is directed to operate by directing the teaching operation unit in the direction of the desired mechanism unit and pressing a single switch. This makes it possible to easily and reliably specify the mechanism (robot) to be used, thus preventing erroneous selection due to erroneous operation of the mechanism.
- FIG. 1 is a block diagram of a robot system according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 Operation diagram of communication connection in the first embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is an operation diagram of communication connection in the second embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is an operation diagram of communication connection in the third embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a configuration diagram of an automatic machine (here, referred to as a robot) system in a first embodiment of the present invention.
- l la and l ib are robots
- 12 is a controller that drives and controls a plurality of robots l la and l ib
- 13 is a portable teaching operation unit.
- the robots l la and l ib are respectively provided with the first communication units 14a and 14b and are connected to the matching unit 19 of the controller 12, and the robots l la and l ib are connected to the selection drive unit 20.
- the controller 12 includes an operation communication unit 15 that communicates with the teaching operation unit, a verification unit 19 connected to the first directivity communication units 14a and 14b of the robots l la and l ib, and a selection of the verification unit 19
- a selection drive unit 20 that selectively drives the robot based on the signal is provided.
- the controller includes a setting device 31 in which predetermined unique information such as a manufacturing number is set, for example, and this unique information is output to the collation unit 19.
- the teaching operation unit 13 includes a second communication unit 16, a controller communication unit 17 that communicates with the operation communication unit 15 of the controller, a selection input switch 18, and a storage unit 32 that stores unique information. ing.
- control power of the automatic machine system When the control power of the automatic machine system is turned on, power is supplied from the controller 12 to the teaching operation unit 13 via a cable, and the controller 12 and the teaching operation unit 13 are connected to a control unit (not shown) and its peripheral circuits.
- the diagnosis processing is performed, and the operation communication unit 15 and the controller communication unit 17 communicate with each other at an appropriate timing, and the unique information set in the setting device 31 is stored in the storage unit 32.
- the storage unit 32 is, for example, a battery-backed non-volatile storage device, it is not necessary to transmit unique information each time the control power is turned on.
- the operator specifies the robot 11a to be operated, and selects the transmission direction of the second communication unit 16 of the teaching operation unit 13 toward the first communication unit 14a provided in the robot 11a. Depressing the switch 18 makes the robot 11a operable.
- Figure 2 schematically shows the operation (direction and order of information transmission) when selecting a robot. The flow is explained according to Fig. 2. Note that the same reference numerals as those in FIG.
- the operator depresses the selection input switch 18 with the second communication unit 16 of the teaching operation unit 13 directed toward the first communication unit 14a (S201).
- the second communication unit 16 transmits selection request information including the unique information of the controller 12 acquired in the preparation stage toward the first communication unit 14a (S202).
- the first communication unit 14a When receiving the selection request information, the first communication unit 14a outputs the information to the verification unit 19 of the controller 12 (S203).
- the collation unit 19 inputs the selection request information, collates the unique information included in the selection request information with the unique information set in the setting device 31, and selects the selection signal when the two unique information matches. (S204).
- the selection signal at this time is a signal for the collation unit 19 to select the robot 11a provided with the first communication unit 14a for inputting the above.
- the selection drive unit 20 puts the robot 11a into an operable state, and the operator transmits axis operation information to the controller 12 by operating the keyboard provided in the teaching operation unit 13, and the robot 11a operates (S205).
- the collation unit 19 When the collation unit 19 outputs a selection signal, information corresponding to the selection signal is transmitted to the teaching operation unit 13 (S206), and the teaching operation unit 13 includes information corresponding to the selection signal in the teaching operation unit 13.
- the operator When displayed on a display such as an LCD display, the operator can confirm whether the robot selection process has been performed correctly, and can perform operations with confidence without worrying about erroneous operations.
- a desired robot can be correctly specified from a plurality of robots by attaching a directional communication unit to the teaching operation unit and the robot body. Only the robot can be operated.
- FIG. 3 schematically shows an operation (direction and order of information transmission) at the time of robot selection in the second embodiment of the present invention. The flow is explained according to Figure 3. Note that the same reference numerals as those in FIG. 1 or FIG.
- the first communication units 14a and 14b provided in the robots l la and l ib are arranged in a substantially straight line. Robot selection. (In Figure 3, it is not aligned in a straight line.)
- S201 is the same as that in the first embodiment, and the operator presses the selection input switch 18 with the second communication unit 16 of the teaching operation unit 13 directed toward the first communication unit 14a.
- the second communication unit 16 transmits selection request information including the unique information of the controller 12 acquired in the preparation stage toward the first communication unit 14a. Since the first communication units 14a and 14b are arranged substantially in a straight line, both the first communication units 14a and 14b can receive the selection request information. In FIG. 3, the transmission of the selection request information transmitted to each of the first communication units 14a and 14b is recorded as S202a and S202b.
- the first communication units 14 a and 14 b When the first communication units 14 a and 14 b receive the selection request information, the first communication units 14 a and 14 b output the information to the verification unit 19 of the controller 12.
- the selection request information output from each of the first communication units 14a and 14b is S203a and S203b. Since the selection request information received by each of the first communication units 14a and 14b is simultaneous, the outputs S203a and S203b to the verification unit 19 are simultaneous.
- the collation unit 19 receives the selection request information S203a and S203b.
- the reception strength varies depending on the distance from the second communication unit 16 when the first communication units 14a and 14b receive the selection request information. If the reception strength at the first communication unit 14a is greater than that at the first communication unit 14b, the verification unit 19 includes the reception strength when the selection request information S203a and S203b are input.
- the selection request information S203a with the larger reception strength (signal or information corresponding to) is made valid, the other selection request information S203b is made invalid, and the specific information contained in the valid selection request information S203a
- the unique information set in the setting device 31 and If the two pieces of unique information match, the selection signal is output to the selection drive unit 20 (S204).
- the robot 11a is selected and becomes operable, as in S205.
- the robot to be operable is selected based on the reception strength of the selection request information, the robot is arranged in the production facility or production line, and the position of the teaching operation unit 13 at the time of robot selection is selected. Restrictions can be greatly relaxed.
- the third embodiment relates to a robot selection method when teaching operation is performed on a plurality of robots from the teaching operation unit.
- FIG. 4 schematically shows the operation (direction and order of information transmission) when selecting a robot in the third embodiment.
- the flow of robot selection is explained according to Fig. 4. Note that the same reference numerals as those in FIG.
- the teaching operation unit 13 shown in the figure includes a target device selection switch 18 as a main mechanism selection input unit and a cooperative device selection switch 21 as a sub mechanism selection input unit.
- the operation of selecting the robot 11a as the main mechanism is the same as in the first or second embodiment. That is, the operator specifies the robot 11 a to be operated, and selects and inputs the transmission direction of the second communication unit 16 of the teaching operation unit 13 toward the first communication unit 14 a provided in the robot 11 a. Pressing switch 18 makes robot 11a operable.
- the operator depresses the cooperative device selection switch 21 with the second communication unit 16 of the teaching operation unit 13 directed toward the first communication unit 14b (S301).
- the controller 12 is notified that the cooperative device is selected (S302).
- the second communication unit 16 is the controller acquired in the preparation stage toward the first communication unit 14b.
- Selection request information including 12 unique information is transmitted (S303).
- the first communication unit 14b When receiving the selection request information, the first communication unit 14b outputs the information to the verification unit 19 of the controller 12 (S304).
- the collation unit 19 inputs the selection request information, and includes the unique information contained therein and the setting device 3
- the unique information set to 1 is collated, and if both unique information match, a selection signal is output to the selection drive unit 20 (S305).
- the selection signal at this time is a signal for the collation unit 19 to select the robot l ib provided with the first communication unit 14b for inputting the above.
- the selection signals of the robot l la for the main mechanism and the robot l ib for the slave mechanism are output. To do.
- the selection drive unit 20 is brought into an operable state in which the robots l la and l ib work together in cooperation (S306).
- the operator transmits the axis motion information to the controller 12 by operating the keyboard provided in the teaching operation unit 13, so that the robot 11a operates, and the mouth bot l ib performs a cooperative operation according to the operation of the robot 11a.
- the robot 11a is set as the master (main) and the robot l ib is set as the slave (slave) to maintain the relative positional relationship. Cooperative operation is possible in the state.
- the directivity communication unit to the teaching operation unit and the robot body, the combination of robots that perform cooperative operation from a plurality of robots can be correctly and easily performed. It can be specified, and only the specified robot can be operated efficiently.
- a robot that an operator wants to operate is mistaken among a plurality of robots connected to one controller. It is possible to prevent accidents caused by malfunctions.
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Abstract
複数の機構部からなる自動機械システムの中から、所望する機構部を容易に且つ間違いなく選択して教示操作する自動機械システムを提供する。 複数のロボット等の機構部は各々第1の通信部を備え、教示操作部は指向性のある第2の通信部を備え、教示操作部の第2の通信部を選択しようとする対象機構部に備わる第1の通信部に向けて選択操作を行なうと、第2の通信部より第1の通信部に選択要求情報を送信し、各機構部の制御を行うコントローラでは該選択要求情報に基づき対象機構部を動作可能状態にして、作業者の教示操作部の操作で対象機構部を動作することができる。
Description
明 細 書
自動機械システム
技術分野
[0001] 本発明は、複数の機構部を 1台のコントローラで駆動制御する自動機械システムに 関し、特に、コントローラに接続された教示装置で動作指示する機構部の選択に関 する。
背景技術
[0002] モータ駆動軸を備えた機構部を適用した生産設備又は生産ラインなどの自動機械 システムとして、例えば産業用ロボットを適用して溶接、切削などの作業を行なうシス テムがある。また、被作業ワークの形状や大きさ等に生産設備の規模が左右され、複 数のロボット、ロボットを搭載して走行する走行機構あるいは被作業ワークの回転及 び傾動を行なうワーク移動機構を備え、複数の機構部が互いに協調して作業を行な う規模を拡大したロボットシステムもある。そして、機構部相互間の協調動作のための 無駄を無くすため、これら機構部の動作を 1台のコントローラで制御するようになって いる。
[0003] ロボットシステムでは、当該ロボット等の機構部の作動を制御するための制御部(コ ントローラ)のほか、作業手順を作業プログラムとして登録及び変更をおこなう教示作 業のとき等に作業者が携帯する可搬式の教示操作部 (ペンダントとも称される)を備 えている。
複数のロボットや他の機構部に対して教示作業する際にも、前述した教示操作部を 用いて各々のロボット及び機構部の作業プログラムを稼動前に教示している。そのた めには、複数のロボット等の機構部の中から所望の機構部を指定して教示作業をお こなう。
[0004] 一例として、従来のロボットシステムの構成図を図 5に示す。図において、 101は第 1のロボット、 102は第 2のロボット、 103はロボット 101、 102の作動を制御するコント ローラ、 104は可搬式の教示操作部、 105はコントローラ 103と教示操作部 104との 間で操作ボタンや非常停止等の情報を伝送及び電源を供給する複合のケーブルで
ある。
教示操作部 104の詳細図を図 6に示す。図において、 104aは略 T字型をなす筐体 、 104bは作業者が把持するハンド部である。筐体 104aの操作面には、教示作業時 に操作されるキーボード(又はキーシート) 104cと、教示データやロボット位置等の種 々の情報を表示する LCDディスプレイ 104dと、非常停止スィッチ 104e (非常停止操 作手段に相当する)とが設けられている。また、筐体 104aにはケーブル 105の一端 が接続されている。
[0005] 作業者が、例えば第 1のロボット 101を動作させるには、作業者が教示操作部 104 の操作で第 1のロボット 101を選択しておく必要がある。そして、作業者がキーボード 104cのロボット各軸の方向キーを押下すると、ケーブル 105を介して軸動作情報が コントローラ 103に伝送され、コントローラ 103は第 1のロボット 101の図示しない駆動 軸モータへ駆動電流を出力することで第 1のロボット 101を動作させる。ここで、方向 キーとは、教示作業のとき等にモータの動作方向又は直交座標での方向若しくは口 ボット手首の動作方向を指示するためのキーである。
同様に、作業者が非常停止スィッチ 104eを押下すると、ケーブル 105を介して非 常停止情報がコントローラ 103に伝送され、コントローラ 103はロボット 101、 102の図 示しない駆動モータへの電力供給を遮断し各駆動軸モータに図示しないブレーキを かけてロボット 101、 102の動作を強制的に停止させる。これにより、万一の意図しな い動作に対して確実にロボットを非常停止させることができる。
[0006] 作業者が第 1のロボット 101を使った作業プログラムの登録及び変更の教示作業を 行なうとき、教示操作部 104の操作で作業プログラムのプログラミング及び第 1のロボ ット 101の位置登録を行なう。このロボットの位置登録のためには、第 1のロボット 10 1を教示操作部 104のロボット各軸の方向キーの押下操作で所望する位置に動作さ せ、その位置をキーボード 104cの登録操作で登録する。登録された位置の変更も 同様の操作で第 1のロボット 101を所望する位置に移動させ、位置変更操作で変更 された位置を登録する。
[0007] この所望する機構部(ロボット)を選択する技術は、例えば、特許文献 1には、 1台の コントローラに接続された複数ロボットの中の 1台を手動単独操作する際に、コント口
ーラと接続された教示ペンダント (教示操作部)の対象機器選択スィッチの操作で動 作指示するロボットを選択し、ロボット又はロボット近傍に設置された表示ランプの状 態によって番号と実態との対応を確認する制御装置が開示されている。
また、特許文献 2は、特許文献 1とほぼ同様であり、多数のマニピュレータ(ロボット) のうち特定のものを指定するための選択スィッチはテンキー等から行われることが開 示されている。
特許文献 1 :特開平 5— 173627号公報 (第 4欄第 37行以下、第 5欄第 44行以下参 照、)
特許文献 2:特開平 5— 127734号公報 (第 3欄第 21行以下参照)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
従来例では、対象機器 (機構部に相当)を、特許文献 1では、対象機器選択スイツ チの切り換えで選択し、特許文献 2では、テンキー等で選択が行われるように、作業 者の意思に基づき、教示操作部への操作でおこなわれている。すなわち、対象機器 を教示操作部への操作による選択で行なうが、ここで作業者は、教示操作部の操作 及び表示と実際の対象機器との対応付けを行なう必要がある。被選択機器の数が増 加すると、作業者の対応付け勘違い又は教示操作部への誤操作のため誤った選択 カ¾されるおそれがある。また、選択操作で対象機器が正しく選択されたかを確認す ることで、ある程度の誤選択防止に効果が期待できるが、長時間にわたる作業の疲 労や作業者の慣れで、この確認がおろそかになることが考えられる。
対象機器の選択の誤りは、動作指示を発した時に作業者の意図しない機器が動作 することになり、機器及び機器周辺の治具並びに製品との相互干渉及び衝突が発生 する恐れがあり、これらの機器及び治具並びに製品が損傷あるいは破損となり、甚大 な損害を被る可能性がある。また、機器選択のときに、選択スィッチを順番に切り替え ながら所望のロボットを搜しているようなときは、いずれかの機器が操作可能状態にな つているので、誤って機器を動作させる操作をする可能性は十分ありうる。いずれに せよ、意図しない機器が動作することになり、機器及び機器周辺の治具並びに製品 との相互干渉及び衝突が発生する恐れがあり、これらの機器及び治具並びに製品が
損傷あるいは破損となり、甚大な損害を被る可能性がある。また、作業者が、この機 器の近傍にいるときには、作業者が機器動作のために危険に曝されることになる。 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、 1台のコントローラに接続され た複数の自動機械の中から、所望の自動機械を間違レ、なく選択して教示操作する自 動機械システム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
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項 1に記載の発明は、複数の機構部と、前記複数の機構部と接続され前記複 数の機構部を動作制御するコントローラと、前記複数の機構部の中から特定の機構 部を選択し動作可能状態にして該機構部の動作で行なう作業を教示する前記コント ローラに接続された教示操作部と、を備えた自動機械システムにおいて、前記複数 の機構部は各々第 1の通信部を備え、前記教示操作部は第 2の通信部と、機構選択 入力手段と、を備え、前記教示操作部の第 2の通信部を特定の前記機構部に備わる 前記第 1の通信部に向け前記機構選択入力手段への操作入力すると、前記第 2の 通信部と前記第 1の通信部との間で通信が行なわれ、前記コントローラは前記特定 の機構部を選択し動作可能状態にすることを特徴とするものである。
請求項 2に記載の発明は、第 1の機構部と第 2の機構部とを含む複数の機構部と、 前記複数の機構部と接続され前記複数の機構部を動作制御するコントローラと、前 記複数の機構部の中力 特定の機構部を選択し動作可能状態にして該機構部の動 作で行なう作業を教示する前記コントローラに接続された教示操作部と、を備えた自 動機械システムにおいて、
前記複数の機構部は各々第 1の通信部を備え、前記教示操作部は第 2の通信部と、 主機構選択入力手段と、従機構選択入力手段と、を備え、前記教示操作部の第 2の 通信部を前記第 1の機構部に備わる前記第 1の通信部に向け前記主機構選択入力 手段への操作入力すると、前記第 2の通信部と前記第 1の機構部に備わる前記第 1 の通信部との間で通信が行なわれ、前記第 1の機構部を選択し動作可能状態にし、 前記教示操作部の第 2の通信部を前記第 2の機構部に備わる前記第 1の通信部に 向け前記従機構選択入力手段への操作入力すると、前記第 2の通信部と前記第 2の
機構部に備わる前記第 1の通信部との間で通信が行なわれ、前記第 2の機構部を選 択し、前記コントローラは前記第 1の機構部を主機構部とし、前記第 2の機構部を従 機構部とし、該従機構部が該主機構部の動作に基づいて動作する協調動作可能状 態にすることを特徴とするものである。
請求項 3に記載の発明は、前記コントローラは予め固有情報が定められ、前記教示 操作部は前記固有情報を前記格納コントローラより取得し格納する記憶部を備え、 前記教示操作部は、前記機構選択入力手段又は前記主機構選択入力手段若しく は前記従機構選択入力手段への操作入力に基づき、前記記憶部に格納された前記 固有情報を含む選択要求情報を前記第 2の通信部より送信することを特徴とするも のである。
請求項 4に記載の発明は、前記コントローラは、選択信号に基づき前記複数の機構 部を選択して駆動する選択駆動部と、前記複数の機構部に各々備わる前記第 1の通 信部からの出力と、前記固有情報とを各々入力する照合部と、を備え、前記照合部 は、前記第 1の通信部で受信した前記選択要求情報に含まれる固有情報と前記固 有情報とを照合し、照合結果が一致したときに該選択要求情報を受信した前記第 1 の通信部を備える前記機構部を選択する選択信号を前記選択駆動部に出力し、選 択された前記機構部を動作可能状態にするものである。
請求項 5に記載の発明は、前記照合部は、複数の前記第 1の通信部で同一の前記 選択要求情報を同時に受信すると、受信強度が最大の前記第 1の通信部で受信し た前記選択要求情報を有効とし、他の前記第 1の通信部で受信した前記選択要求 情報を無効とすることを特徴とするものである。
請求項 6に記載の発明は、前記第 1の通信部および第 2の通信部は指向性のある 光通信であることを特徴とするものである。
請求項 7に記載の発明は、前記機構部はロボット又はロボット走行機構若しくは被 作業ワーク動作機構であり、前記コントローラはロボットコントローラであり、前記教示 操作部は可搬型の教示操作装置であることを特徴とするものである。
発明の効果
請求項 1から 10に記載の発明によると、教示操作部と機構部(ロボット)に指向性通
信部をそれぞれ設け、その指向性と通信する情報を利用することによって、教示作業 者が所望する機構部の方向に教示操作部を向けて単一のスィッチを押下する行為 でもって、操作する対象となる機構部(ロボット)を簡単かつ確実に指定できるので、 機構部の誤操作による誤選択を防止できるという効果がある。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の第 1実施例におけるロボットシステムの構成図
[図 2]本発明の第 1実施例における通信接続の動作図
[図 3]本発明の第 2実施例における通信接続の動作図
[図 4]本発明の第 3実施例における通信接続の動作図
[図 5]従来のロボットシステムの構成図
[図 6]従来の教示操作部の詳細図
符号の説明
[0012] l la、 l lb、 101、 102 ロボット
12、 103 コントローラ
13、 104 教示操作部
14a, 14b 第 1の通信部
15 操作通信部
16 第 2の通信部
17 コントローラ通信部
18 選択入力スィッチ
19 照合部
20 選択駆動部
21 協調操作選択入力手段
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32 記憶部
104a 筐体
104b ハンド部
104c キーボード
104d LCDディスプレイ
104e 非常停止スィッチ
105 ケーブル
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
実施例 1
[0014] 図 1は、本発明の第 1実施例における自動機械(ここではロボットとする)システムの 構成図である。図において、 l la、 l ibはロボット、 12は複数台のロボット l la、 l ibを 駆動制御するコントローラ、 13は可搬式の教示操作部である。
ロボット l la、 l ibには各々第 1の通信部 14a、 14b力設けられ、コントローラ 12の照 合部 19に接続され、また、各ロボット l la、 l ibは選択駆動部 20に接続されている。 コントローラ 12には教示操作部と通信を行なう操作通信部 15と、ロボット l la、 l ib に各々備わる第 1の指向性通信部 14a、 14bに接続された照合部 19と、照合部 19の 選択信号に基づいて選択的にロボットを駆動する選択駆動部 20が設けられている。 また、コントローラには、例えば製造番号などの予め決められた固有情報を設定した 設定器 31を備え、この固有情報は照合部 19へ出力されている。
教示操作部 13には、第 2の通信部 16と、コントローラの操作通信部 15と通信を行 なうコントローラ通信部 17と、選択入力スィッチ 18と、固有情報を格納する記憶部 32 が設けられている。
[0015] 次に、ロボット 11 aを教示操作するする場面を考えるが、それに先立ち、固有情報を コントローラ 12と教示操作部 13とで共有する準備段階から説明する。
自動機械システムの制御電源を投入すると、コントローラ 12から教示操作部 13へ ケーブルを介して電源が供給され、コントローラ 12及び教示操作部 13は各々に備わ る図示しない制御部及びその周辺回路の自己診断処理を行い、適切なタイミングで 操作通信部 15とコントローラ通信部 17は通信を行レ、、設定器 31に設定された固有 情報を記憶部 32に格納する。
尚、記憶部 32が例えばバッテリバックアップされた不揮発性の記憶装置であれば、 制御電源の投入の都度固有情報を送信する必要はない。
次に、作業者は、操作するロボット 11aを特定し、教示操作部 13の第 2の通信部 16 の送信方向を、ロボット 11aに設けられた第 1の通信部 14aの方に向け、選択入カス イッチ 18を押下することでロボット 11aを動作可能状態にする。
図 2はロボット選択の際の動作 (情報伝達の方向と順番)を模式的に示したものであ る。図 2にしたがって、その流れを説明する。なお、図 1と同一の符号は同じまたは相 当のものを表し説明を省く。
まず、作業者が教示操作部 13の第 2の通信部 16を第 1の通信部 14aの方に向け て選択入力スィッチ 18を押下する(S201)。
第 2の通信部 16は、第 1の通信部 14aに向かって準備段階で取得したコントローラ 12の固有情報を含む選択要求情報を送信する(S202)。
第 1の通信部 14aは前記選択要求情報を受信すると、その情報をコントローラ 12の 照合部 19に出力する(S203)。
照合部 19では前記選択要求情報を入力し、これに含まれる固有情報と、設定器 3 1に設定されている固有情報とを照合し、両固有情報が一致すると、選択信号を選択 駆動部 20に出力する(S204)。このときの選択信号は、照合部 19が、前記を入力す る第 1の通信部 14aが備わるロボット 11aを選択する信号である。
そして、選択駆動部 20は、ロボット 11aを動作可能状態にし、作業者は教示操作部 13に備わるキーボードの操作で軸動作情報をコントローラ 12へ送信し、ロボット 11a が動作する(S205)。
照合部 19が選択信号を出力した時に、この選択信号に相当する情報を教示操作 部 13に送信し (S206)、教示操作部 13では選択信号に相当する情報を、教示操作 部 13ではに備わる LCDディスプレイ等の表示器に表示すると、作業者はロボット選 択の過程が正しく行なわれたかの確認をすることができ、誤操作の心配をなくし安心 して操作を行なうことができる。
尚、この選択は、ロボットだけでなぐロボットの走行軸や作業台の回転および傾斜 軸など外部駆動機構に対しても同様にして選択操作することができる。
以上説明したように、本発明によれば、教示操作部とロボット本体に指向性通信部を 付設することで、複数台のロボットの中から所望のロボットを正しく指定でき、指定した
ロボットだけを操作できる。
実施例 2
[0017] 図 3は、本発明の第 2実施例におけるロボット選択の際の動作 (情報伝達の方向と 順番)を模式的に示したものである。図 3にしたがって、その流れを説明する。なお、 図 1又は図 2と同一の符号は同じまたは相当のものを表し説明を省く。
本実施例では、教示操作装置 13の第 2の通信部 16から選択要求情報を送信する ときに、ロボット l la、 l ibに備わる第 1の通信部 14a、 14bがほぼ直線に並んでいる 場合のロボット選択である。 (図 3では直線に並んではいなレ、。 )
S 201は実施例 1と同じで、作業者が教示操作部 13の第 2の通信部 16を第 1の通 信部 14aの方に向けて選択入力スィッチ 18を押下する。
次のステップでは、第 2の通信部 16は、第 1の通信部 14aに向かって準備段階で 取得したコントローラ 12の固有情報を含む選択要求情報を送信するが、ロボット 11a 、 l ibに備わる第 1の通信部 14a、 14bがほぼ直線に並んでいるため第 1の通信部 1 4a、 14bは双方とも選択要求情報を受けることができる。図 3では、第 1の通信部 14a 及び 14bの各々に送信される選択要求情報の送信を S202a及び S202bとしてレ、る
[0018] 第 1の通信部 14a及び 14bは前記選択要求情報を受信すると、その情報をコント口 ーラ 12の照合部 19に出力する。図 3では、第 1の通信部 14a及び 14bの各々から出 力される選択要求情報を S203a及び S203bとしている。第 1の通信部 14a及び 14b の各々で受信される選択要求情報は同時であるため、照合部 19への出力 S203a及 び S203bは同時となる。
照合部 19では選択要求情報 S203a及び S203bを入力する力 第 1の通信部 14a 、 14bが選択要求情報を受信するときの第 2の通信部 16との距離にしたがって、受 信強度が異なる。ここで、仮に第 1の通信部 14aでの受信強度が第 1の通信部 14bよ り大であるとすると、照合部 19では選択要求情報 S203a及び S203bを入力のときに 、この受信強度も含めて入力し、受信強度(に相当する信号又は情報)の大なる方の 選択要求情報 S203aを有効とし、他の選択要求情報 S203bを無効とし、有効な選 択要求情報 S203aに含まれる固有情報と、設定器 31に設定されている固有情報と
を照合し、両固有情報が一致すると、選択信号を選択駆動部 20に出力する(S204) ロボット 11aが選択され動作可能状態となることは S205と同様である。
このように、選択要求情報の受信強度に基づいて動作可能状態とするロボットが選 択されるので、生産設備又は生産ラインでのロボットの配置やロボット選択のときの教 示操作部 13の位置の制約を大きく緩和することができる。
実施例 3
[0019] 第 3実施例は、教示操作部から複数台のロボットを教示操作する際のロボット選択 方法に関するものである。
図 4は、第 3実施例におけるロボット選択の際の動作 (情報伝達の方向と順番)を模 式的に示したものである。図 4にしたがって、ロボット選択の流れを説明する。なお、 図 1と同一の符号は同じまたは相当のものを表し説明を省く。
図 4の 2台のロボット 11aおよび l ibを協調操作する場合を例に説明する。 尚、本図における教示操作部 13には、主機構選択入力手段としての対象機器選 択スィッチ 18、従機構選択入力手段としての協調機器選択スィッチ 21を備える。
[0020] 主機構部として、例えばロボット 11aを選択する操作は実施例 1又は実施例 2と同様 である。すなわち、作業者は、操作するロボット 11 aを特定し、教示操作部 13の第 2 の通信部 16の送信方向を、ロボット 11aに設けられた第 1の通信部 14aの方に向け、 選択入力スィッチ 18を押下することでロボット 11aを動作可能状態にする。
次に、従機構部として、ボット l ibを選択する操作を説明する。
まず、作業者が教示操作部 13の第 2の通信部 16を第 1の通信部 14bの方に向け て協調機器選択スィッチ 21を押下する(S301)。
協調機器選択を行なうことをコントローラ 12へ通知する(S302)。
第 2の通信部 16は、第 1の通信部 14bに向かって準備段階で取得したコントローラ
12の固有情報を含む選択要求情報を送信する(S303)。
第 1の通信部 14bは前記選択要求情報を受信すると、その情報をコントローラ 12の 照合部 19に出力する(S304)。
照合部 19では前記選択要求情報を入力し、これに含まれる固有情報と、設定器 3
1に設定されている固有情報とを照合し、両固有情報が一致すると、選択信号を選択 駆動部 20に出力する(S305)。このときの選択信号は、照合部 19が、前記を入力す る第 1の通信部 14bが備わるロボット l ibを選択する信号である。このときには、主機 構部としてロボット 11aが既に選択されていて、 S302で従機構選択が通知されてい るので、主機構部をロボット l la、従機構部をロボット l ibの各々の選択信号が出力 する。
選択駆動部 20は、ロボット l la、 l ibで協調して作業を行なう動作可能状態にする (S306)。作業者は教示操作部 13に備わるキーボードの操作で軸動作情報をコント ローラ 12へ送信することで、ロボット 11aが動作し、ロボット 11aの動作にしたがって口 ボット l ibが協調動作を行なう。
[0021] 上述のように 2台のロボットに対して教示操作部 13から機構選択操作を行なうことで 、ロボット 11aをマスタ(主)、ロボット l ibをスレーブ(従)として相対位置関係を保った 状態で協調操作可能になる。
尚、教示操作部に主従切換手段を備えると、この押下操作でロボット l la、 l ibの 主従関係を逆転することや、選択解除手段を備えると、機構部の選択を解除すること など教示操作部 13の操作で対象とする機構部の選択を柔軟におこなうことが可能で あることは明らかである。
[0022] 以上説明したように、本発明によれば、教示操作部とロボット本体に指向性通信部 を付設することで、複数台のロボットの中から協調操作するロボットの組合せを正しく かつ簡単に指定でき、指定したロボットだけを効率良く協調操作できる。
産業上の利用可能性
[0023] 本発明は、溶接 '塗装'組立等を用途とする産業用ロボットの教示操作部において 、 1台のコントローラに接続された複数あるロボットの中から作業者が操作したいロボ ットを間違いなく選んで、誤動作による事故を防止できる。
Claims
[1] 複数の機構部と、前記複数の機構部と接続され前記複数の機構部を動作制御する コントローラと、前記複数の機構部の中から特定の機構部を選択し動作可能状態に して該機構部の動作で行なう作業を教示する前記コントローラに接続された教示操 作部と、を備えた自動機械システムにおいて、
前記複数の機構部は各々第 1の通信部を備え、
前記教示操作部は第 2の通信部と、機構選択入力手段と、を備え、
前記教示操作部の第 2の通信部を特定の前記機構部に備わる前記第 1の通信部に 向け前記機構選択入力手段への操作入力すると、
前記第 2の通信部と前記第 1の通信部との間で通信が行なわれ、
前記コントローラは前記特定の機構部を選択し動作可能状態にすることを特徴とする 自動機械システム。
[2] 第 1の機構部と第 2の機構部とを含む複数の機構部と、前記複数の機構部と接続さ れ前記複数の機構部を動作制御するコントローラと、前記複数の機構部の中から特 定の機構部を選択し動作可能状態にして該機構部の動作で行なう作業を教示する 前記コントローラに接続された教示操作部と、を備えた自動機械システムにおいて、 前記複数の機構部は各々第 1の通信部を備え、
前記教示操作部は第 2の通信部と、主機構選択入力手段と、従機構選択入力手段 と、を備え、
前記教示操作部の第 2の通信部を前記第 1の機構部に備わる前記第 1の通信部に 向け前記主機構選択入力手段への操作入力すると、
前記第 2の通信部と前記第 1の機構部に備わる前記第 1の通信部との間で通信が行 なわれ、
前記第 1の機構部を選択し動作可能状態にし、
前記教示操作部の第 2の通信部を前記第 2の機構部に備わる前記第 1の通信部に 向け前記従機構選択入力手段への操作入力すると、
前記第 2の通信部と前記第 2の機構部に備わる前記第 1の通信部との間で通信が行 なわれ、
前記第 2の機構部を選択し、
前記コントローラは前記第 1の機構部を主機構部とし、前記第 2の機構部を従機構部 とし、該従機構部が該主機構部の動作に基づいて動作する協調動作可能状態にす ることを特徴とする自動機械システム。
[3] 前記コントローラは予め固有情報が定められ、
前記教示操作部は前記固有情報を前記格納コントローラより取得し格納する記憶部 を備え、
前記教示操作部は、
前記機構選択入力手段又は前記主機構選択入力手段若しくは前記従機構選択入 力手段への操作入力に基づき、
前記記憶部に格納された前記固有情報を含む選択要求情報を前記第 2の通信部よ り送信することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の自動機械システム。
[4] 前記コントローラは、選択信号に基づき前記複数の機構部を選択して駆動する選択 駆動部と、
前記複数の機構部に各々備わる前記第 1の通信部からの出力と、前記固有情報とを 各々入力する照合部と、を備え、
前記照合部は、前記第 1の通信部で受信した前記選択要求情報に含まれる固有情 報と前記固有情報とを照合し、照合結果が一致したときに該選択要求情報を受信し た前記第 1の通信部を備える前記機構部を選択する選択信号を前記選択駆動部に 出力し、
選択された前記機構部を動作可能状態にすることを特徴とする請求項 1乃至 3に記 載の自動機械システム。
[5] 前記照合部は、複数の前記第 1の通信部で同一の前記選択要求情報を同時に受信 すると、受信強度が最大の前記第 1の通信部で受信した前記選択要求情報を有効と し、他の前記第 1の通信部で受信した前記選択要求情報を無効とすることを特徴とす る請求項 4に記載の自動機械システム。
[6] 前記第 1の通信部および第 2の通信部は指向性のある光通信であることを特徴とする 請求項 1乃至 5に記載の自動機械システム。
前記機構部はロボット又はロボット走行機構若しくは被作業ワーク動作機構であり、 前記コントローラはロボットコントローラであり、前記教示操作部は可搬型の教示操作 装置であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 6に記載の自動機械システム。
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