WO2024079817A1 - 機械システム保守方法、機械システム保守プログラムおよび機械制御装置 - Google Patents

機械システム保守方法、機械システム保守プログラムおよび機械制御装置 Download PDF

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mechanical
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誠 染谷
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ファナック株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators

Definitions

  • This disclosure relates to a machine system maintenance method, a machine system maintenance program, and a machine control device.
  • machine control devices that control machines such as robots or CNC (Computer Numerical Control) machine tools are generally connected to a LAN (Local Area Network) via wired lines such as Ethernet (registered trademark) or wireless lines such as Wi-Fi (registered trademark).
  • LAN Local Area Network
  • wired lines such as Ethernet (registered trademark) or wireless lines such as Wi-Fi (registered trademark).
  • Such machine control devices are not directly connected to a WAN (Wide Area Network) such as the Internet.
  • WAN Wide Area Network
  • the machine control devices were constantly connected to a WAN (e.g. the Internet), security would be vulnerable, and there would also be safety issues as it would be possible for malicious third parties to connect.
  • robot includes various robots, including industrial robots and collaborative robots.
  • machine control device includes various machine control devices that control robots and machines, such as CNC machine tools.
  • maintenance includes regular testing and inspection of machines and machine control devices, as well as updating programs executed by machine control devices, etc.
  • machine system refers to a system that includes the above-mentioned machines and machine control devices, etc.
  • maintenance of mechanical systems is not usually performed over the Internet due to security and safety concerns. Instead, it is common for the manufacturer of the mechanical system or a company entrusted with maintenance (the provider of the mechanical system) to dispatch a serviceman with specialized knowledge to the site to carry out the maintenance work.
  • a machine system maintenance method in which a remote device connected to a WAN is used to maintain a machine system including a machine and a machine control device that controls the machine.
  • This machine system maintenance method connects the machine control device to the WAN using a tethering function of a mobile terminal device, enables data transmission between the remote device and the machine control device connected via the WAN, and controls the machine control device using the remote device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a mechanical system to which a mechanical system maintenance method according to the present embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of processing when implementing the mechanical system maintenance method according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram functionally showing the configuration of a main part in an example of a machine control device according to this embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of processing in a machine system maintenance program according to this embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a mechanical system to which the mechanical system maintenance method according to this embodiment is applied, showing an example of an industrial robot system.
  • an industrial robot system 100 as an example to which the mechanical system maintenance method according to this embodiment is applied includes an industrial robot (machine) 1, a robot control device (machine control device) 2, and a teaching operation panel 3.
  • a hand unit (end effector) 11A is provided at the tip of the arm 11 of the industrial robot (robot) 1, and this hand unit 11A performs a predetermined process on a workpiece (object) 5 placed on a workbench 4, for example.
  • the robot control device 2 controls the robot 1 based on, for example, a pre-installed program (software program), etc.
  • a camera (not shown) for photographing the workpiece 5 etc. may be attached near the hand portion 11A of the arm 11, and an image (video) including the workpiece 5 photographed by this camera may be output to the robot control device 2.
  • an image video including the workpiece 5 photographed by this camera may be output to the robot control device 2.
  • the teaching operation panel 3 has a display screen 31 and an operation unit 32, and is connected to the robot control device 2 by wire. This teaching operation panel 3 is used, for example, to teach a specific operation to the robot 1 via the robot control device 2 by an operator (instructor) operating the operation unit 32 while checking the image on the display screen 31.
  • the teaching operation panel 3 is connected to the robot control device 2 by a wire, but it may also be configured to be connected to the robot control device 2 wirelessly. Furthermore, the teaching operation panel 3 is not limited to a dedicated teaching operation panel as shown in FIG. 1, and may be, for example, a tablet (tablet computer) connected to the robot control device 2 by a wire or wirelessly.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of processing when implementing the mechanical system maintenance method according to this embodiment.
  • reference numeral 6 denotes a USB cable
  • 7 denotes a smartphone (mobile terminal device)
  • 8 denotes a remote device
  • 9 denotes a serviceman
  • 21 denotes a USB terminal.
  • the remote device 8 is provided at a service station of the system provider, such as the manufacturer of the industrial robot system 100 or a company entrusted with maintenance, and is connected to a WAN such as the Internet.
  • the serviceman 9 is, for example, an engineer on the system provider's side who works at a service station located some distance away from the factory where the industrial robot system 100 is installed and has specialized knowledge about maintaining the system.
  • the robot control device 2 when performing maintenance on the industrial robot system 100, the robot control device 2 is connected to the smartphone 7 using, for example, a USB cable 6. That is, the USB (e.g., Type-A) terminal 21 of the robot control device 2 is connected to the USB (e.g., Type-C or Lightning (registered trademark)) terminal 71 of the smartphone 7 using the USB cable 6, and the smartphone 7 is connected to the WAN using the USB tethering function.
  • the USB e.g., Type-A
  • the USB e.g., Type-C or Lightning (registered trademark)
  • the tethering function of the smartphone 7 that connects the robot control device 2 to the WAN is not limited to USB tethering, but may be Wi-Fi (registered trademark) tethering, Bluetooth (registered trademark) tethering, etc.
  • USB tethering using a USB cable 6 (wired) is less susceptible to noise and provides a stable connection, so it is preferable to wireless tethering.
  • the smartphone 7 is not limited to being equipped with a SIM card (Subscriber Identity Module Card) and directly connected to the WAN, but may be connected to the WAN via a network such as Wi-Fi (registered trademark). Furthermore, the smartphone 7 may be a portable terminal device with a tethering function, such as a tablet or notebook computer.
  • SIM card Subscriber Identity Module Card
  • Wi-Fi registered trademark
  • the smartphone 7 may be a portable terminal device with a tethering function, such as a tablet or notebook computer.
  • the remote device 8 has a communication function and is connected to the Internet (WAN).
  • the operator of the industrial robot system uses the USB tethering function of the smartphone 7 to connect the robot control device 2 to the Internet. That is, the USB terminal 21 of the robot control device 2 is connected to the USB terminal 71 of the smartphone 7 via the USB cable 6, and the robot control device 2 is temporarily connected to the Internet.
  • the robot control device 2 is connected to, for example, a LAN in a factory or company where the industrial robot system 100 is installed. Therefore, in order for the robot control device 2 to transmit and receive data to and from the remote device 8 via USB tethering of the smartphone 7, for example, reliable communication needs to pass through a firewall set up in the LAN.
  • data needs to be exchanged between the robot control device 2 and the remote device 8 through secure encrypted communication. Therefore, for example, it is preferable to install a specific program (first program) in the robot control device 2 and execute the first program. Furthermore, it is even more preferable to install a specific program (second program) in the remote device 8 and execute the second program.
  • first program a specific program
  • second program a specific program
  • OSs such as Windows (registered trademark), Linux (registered trademark) or dedicated OSs are used as the OS (Operating System) of the robot control device 2 and the remote device 8. Therefore, the first and second programs executed by the robot control device 2 and the remote device 8 are appropriately selected based on the respective OSs and the security software and firewalls used. Note that security can be further improved by allowing the robot control device 2 to connect only to specific remote devices 8 that have been determined in advance.
  • examples of maintenance of the industrial robot system 100 by the remote device 8 include testing, inspection, and simulation of the industrial robot 1, robot control device 2, and teaching operation panel 3.
  • examples of maintenance of the industrial robot system 100 by the remote device 8 include updating the programs executed by the robot control device 2 and teaching operation panel 3.
  • the maintenance of the industrial robot system 100 by the remote device 8 may include, for example, retrieving the operation records (logs) and various data of the industrial robot 1 stored in the memory (24) of the industrial robot 1.
  • the maintenance of the industrial robot system 100 by the remote device 8 can include various maintenance tasks that have traditionally been performed by dispatching a serviceman to the installation location of the industrial robot system 100.
  • maintenance can be performed by a remote device, for example, via USB tethering of a smartphone. Furthermore, since secure encrypted communication between the robot control device and the remote device is performed via USB tethering of the smartphone, it is possible to eliminate the need to install and configure a router for connecting to the Internet.
  • secure encrypted communication is temporarily established between the mechanical control device and the remote device using an easily available USB tethering of a smartphone, etc.
  • various maintenance operations are performed on the mechanical system side from the remote device side.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the main components of one embodiment of a machine control device according to this embodiment.
  • the machine control device (robot control device) 2 includes a USB terminal (I/O) 21, a communication control unit 22, a data collection unit 23, a memory (storage unit) 24, a program control unit 25, a test/inspection unit 26, and a robot control unit 27.
  • the robot control unit 27 controls the industrial robot 1 to make it perform a specified task.
  • the robot control unit 27 is also used to control the industrial robot 1 according to instructions from the teaching operation panel 3, for example.
  • the functions of the communication control unit 22, data collection unit 23, program control unit 25, test/inspection unit 26, robot control unit 27, etc. in the robot control device 2 are fulfilled by programs executed by a central processing unit (CPU: not shown).
  • the USB terminal 21 is connected to the USB terminal 71 of the smartphone 7 via the USB cable 6, and the USB tethering function of the smartphone 7 connects the robot control device 2 to the Internet.
  • the use of the USB terminal 21 of the robot control device 2 is not limited to performing USB tethering of the smartphone 7, but can be used to connect to various devices.
  • the communication control unit 22 controls communication with a remote device 8 connected to the Internet, for example, via a USB-tethered smartphone 7. It goes without saying that the communication control unit 22 also controls communication with a higher-level control device that controls the industrial robot system 100, for example, via a LAN.
  • the data collection unit 23 collects, for example, the operation records and various data of the industrial robot 1, and stores them in the memory 24. Note that the data collected by the data collection unit 23 is not limited to data on the industrial robot 1 itself, but may be, for example, environmental conditions such as temperature and humidity, and various other information.
  • the memory 24 includes, for example, volatile memory such as DRAM (Dynamic Random Access Memory) and non-volatile memory such as PROM (Programmable Read Only Memory) and flash memory.
  • volatile memory such as DRAM (Dynamic Random Access Memory)
  • PROM Program Memory
  • flash memory volatile memory
  • the data collected by the data collection unit 23 and the programs executed by the robot control device 2 are stored, for example, in flash memory, so that the data is retained even if the power supply to the industrial robot system 100 is cut off.
  • the program control unit 25 controls the program executed by the robot control device 2, and also updates the program of the robot control device 2 by the remote device 8 via the USB tethering function of the smartphone 7. If the teaching operation panel 3 is equipped with a central processing unit (CPU) and memory, and the teaching operation panel 3 executes its own program, the program control unit 25 may be configured to control the updating of the program of the teaching operation panel 3.
  • CPU central processing unit
  • the test/inspection unit 26 tests and inspects the industrial robot system 100 periodically or when some kind of trouble occurs. That is, the test/inspection unit 26 tests and inspects the industrial robot 1, robot control device 2, and teaching operation panel 3 by the remote device 8, for example, via the USB tethering function of the smartphone 7. The data on the results of the tests and inspections performed by the test/inspection unit 26 is sent in real time to the remote device 8, for example, via the USB tethering function of the smartphone 7.
  • data is exchanged between the remote device 8 connected via the Internet using the USB tethering function of the smartphone 7 and the robot control device 2 through secure encrypted communication.
  • data can be exchanged through secure encrypted communication by executing a first program installed in the robot control device 2.
  • data transmission through secure encrypted communication may be performed by executing both a first program installed in the robot control device 2 and a second program installed in the remote device 8.
  • the first and second programs executed by the robot control device 2 and the remote device 8 are appropriately selected based on their respective operating systems and the security software and firewalls used.
  • the robot control device 2 can be made connectable only to specific, predetermined remote devices 8, further improving security.
  • control of the robot control device 2 by the remote device 8 may be performed, for example, by simulating the operation of the industrial robot 1 by the robot control device 2 with the remote device 8 via the USB tethering function of the smartphone 7. That is, for example, the robot control device 2 may be accessed from the remote device 8 via the USB tethering function of the smartphone 7, and the screen of the teaching operation panel 3 may be displayed on the remote device 8 to operate the industrial robot 1.
  • the robot control device 2 is not limited to one that controls the industrial robot 1, but may be one that controls various robots including collaborative robots, and may further be various machine control devices that control machines such as CNC machine tools.
  • the machine control device according to this embodiment it becomes possible to perform similar maintenance work from a service station or the like of the machine system provider, without having to dispatch a serviceman to the location where the machine system is installed.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of processing in a machine system maintenance program according to this embodiment. This example of a machine system maintenance program is executed, for example, by a processor that performs each function of the robot control device 2 described with reference to FIG. 3.
  • step ST1 when an example of processing in the machine system maintenance program according to this embodiment starts (START), in step ST1, the robot control device 2 is connected to the Internet using the USB tethering function of the smartphone 7.
  • the robot control device 2 is connected to the Internet using the USB tethering function of the smartphone 7, for example, when testing or inspection is required periodically or when some kind of trouble occurs. Or, when updating the programs of the robot control device 2 or the teaching operation panel 3, or when various data stored in the memory 24 of the robot control device 2 is downloaded to the remote device 3.
  • the person who temporarily connects the robot control device 2 to the Internet using the USB tethering function of the smartphone 7 is, for example, a worker in a factory where the industrial robot system 100 is installed. That is, in the factory, a worker connects the robot control device 2 to the Internet using the USB tethering function of the smartphone 7.
  • step ST2 data exchange between the remote device 8 and the robot control device 2 connected via the Internet is enabled.
  • secure encrypted communication is temporarily established between the robot control device 2 and the remote device 8 using the USB tethering function of the smartphone 7.
  • this secure encrypted communication is performed, for example, by executing a first program in the robot control device 2 and/or a second program in the remote device 8.
  • step ST3 the robot control device 2 is controlled by the remote device 8 in the temporarily established encrypted communication that protects security between the robot control device 2 and the remote device 8.
  • step ST4 various maintenance operations for the industrial robot system 100 are performed from the remote device 8 in the temporarily established encrypted communication that protects security between the robot control device 2 and the remote device 8.
  • the mechanical system maintenance program according to the present embodiment described above may be provided by recording it on a computer-readable non-transitory recording medium or non-volatile semiconductor memory, or may be provided via a wired or wireless connection.
  • Examples of computer-readable non-transitory recording media include optical disks such as CD-ROMs (Compact Disc Read Only Memories) and DVD-ROMs, or hard disk devices.
  • Examples of non-volatile semiconductor memory include PROMs (Programmable Read Only Memories) and flash memories.
  • distribution from a server device may be via a wired or wireless LAN (Local Area Network), or a WAN such as the Internet.
  • the mechanical system maintenance method, mechanical system maintenance program, and mechanical control device make it possible to easily perform maintenance on the mechanical system without reducing security, safety, or production efficiency.
  • a machine system maintenance method for performing maintenance of a machine system including a machine (1) and a machine control device (2) that controls the machine (1) by a remote device (8) connected to a WAN, comprising: Connecting the machine control device (2) to the WAN using a tethering function of a mobile terminal device (7); enabling data transmission and reception between the remote device (8) and the machine control device (2) connected via the WAN; The machine control device (2) is controlled by the remote device (8).
  • [Appendix 2] The machine control device (2) is connected to the WAN by USB tethering, which connects a USB terminal (21) provided on the machine control device (2) to the mobile terminal device (7) via a wired connection.
  • Appendix 3 The machine system maintenance method according to claim 1 or 2, wherein data is exchanged between the remote device (8) and the machine control device (2) connected via the WAN by using secure encrypted communication.
  • Appendix 4 The machine system maintenance method described in Appendix 3, wherein the data exchange through the secure encrypted communication is performed by executing a first program installed in the machine control device (2).
  • [Appendix 5] The mechanical system maintenance method according to claim 4, wherein the data exchange through the secure encrypted communication is further performed by executing a second program installed in the remote device (8).
  • a teaching pendant (3) for operating the machine (1) is connected to the machine control device (2), The mechanical system maintenance method according to any one of claims 1 to 7, wherein the maintenance of the mechanical system (100) by the remote device (8) includes testing and inspection of the teaching operation panel (3), and updating of a program executed by the teaching operation panel (3).
  • the machine control device (2) includes a memory (24) for collecting various data related to the machine (1) and storing the collected various data; A mechanical system maintenance method as described in any one of Appendix 1 to Appendix 8, wherein maintenance of the mechanical system (100) by the remote device (8) includes siphoning up the various data stored in the memory (24).
  • [Appendix 10] The machine system maintenance method according to any one of claims 1 to 9, wherein the machine control device (2) is connectable only to a predetermined specific remote device (8).
  • Appendix 11 The machine system maintenance method according to any one of claims 1 to 10, wherein the remote device (8) is provided at a service station on the side of a provider of a machine system (100) including the machine (1) and the machine control device (2).
  • Appendix 12 A machine system maintenance program for causing at least one processor to execute the machine system maintenance method according to any one of claims 1 to 11.
  • [Appendix 13] A machine control device (2) comprising a processor and a memory (24) for controlling a machine, A machine control device that causes the arithmetic processing device to execute the machine system maintenance program described in appendix 12.

Abstract

セキュリティや安全性、並びに、生産効率の低下を招くことなく、機械システムの保守を容易に行うことができる機械システム保守方法の提供を図る。機械システム保守方法は、ＷＡＮに接続されたリモート装置により、機械および機械を制御する機械制御装置を含む機械システムの保守を行う。機械システム保守方法は、機械制御装置を携帯端末装置のテザリング機能を使用してＷＡＮに接続し、ＷＡＮを経由して接続されたリモート装置および機械制御装置の間におけるデータ授受を可能とし、リモート装置により機械制御装置を制御する。

Description

機械システム保守方法、機械システム保守プログラムおよび機械制御装置
　本開示は、機械システム保守方法、機械システム保守プログラムおよび機械制御装置に関する。
　近年、ロボットまたはＣＮＣ(Computer Numerical Control)工作機械等の機械を制御する機械制御装置は、一般的にイーサネット（登録商標）等の有線回線やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線回線によりＬＡＮ(Local Area Network)に接続されている。
　このような機械制御装置は、インターネット等のＷＡＮ(Wide Area Network)に直接接続されてはいない。すなわち、機械制御装置を常時ＷＡＮ(例えば、インターネット)に接続すると、セキュリティが脆弱になり、さらに、悪意の第三者による接続が可能になるため安全性の面でも問題がある。
　ところで、機械および機械制御装置等を含む機械システムは、定期的に、或いは、何らかのトラブルが発生した場合等にテストや点検を行う必要がある。さらに、機械制御装置等のアプリケーションプログラム(プログラム)をアップデートして、機能を向上させるといったことも必要になる。
　なお、本明細書において、ロボットなる文言は、産業用ロボットや協働ロボットを始めとする様々なロボットを含む。また、機械制御装置なる文言は、ロボットおよびＣＮＣ工作機械等の機械を制御する様々な機械制御装置を含む。さらに、保守なる文言は、機械や機械制御装置等を定期的にテストおよび点検すること、並びに、機械制御装置等が実行するプログラムのアップデートを行うこと等も含む。なお、機械システムなる文言は、上記機械および機械制御装置等を含むシステムを意味する。
　従来、機械制御装置を遠隔地から監視および操作するリモート制御技術としては、様々な提案がなされている。
特表２０２０－５０２６３６号公報 特開２０１４－１８４５１９号公報
BIGLOBE、『テザリングとは？初心者向けにわかりやすく解説します！［しむぐらし］BIGLOBEモバイル』、BIGLOBE トップ，お得な情報，BIGLOBE、TIPS 2017/06/06、[令和４年９月22日検索]，インターネット，＜ＵＲＬ：https://join.biglobe.ne.jp/mobile/sim/gurashi/what_is_tethering170608/＞
　前述したように、機械システムの保守は、通常、セキュリティや安全性の面からインターネットを介して行われてはいない。その代替として、例えば、機械システムの製造業者や保守を任された業者等(機械システムの提供者側)が専門知識を有するサービスマンを現地に派遣して保守作業を実施するのが一般的である。
　このように、機械および機械制御装置等が設置されている場所にサービスマンを派遣して機械システムの保守を行うと、手間および費用がかかるだけでなく、相当の時間を費やすため、生産効率の低下にも繋がってしまう。
　そこで、セキュリティや安全性、並びに、生産効率の低下を招くことなく、機械システム(機械および機械制御装置等)の保守を容易に行うことが望まれている。
　本開示に係る一実施形態によれば、ＷＡＮに接続されたリモート装置により、機械および前記機械を制御する機械制御装置を含む機械システムの保守を行う機械システム保守方法が提供される。この機械システム保守方法は、機械制御装置を携帯端末装置のテザリング機能を使用してＷＡＮに接続し、ＷＡＮを経由して接続されたリモート装置および機械制御装置の間におけるデータ授受を可能とし、リモート装置により機械制御装置を制御する。
　本発明の目的および効果は、特に請求項において指摘される構成要素および組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるであろう。前述の一般的な説明および後述の詳細な説明の両方は、例示的および説明的なものであり、請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。
図１は、本実施形態に係る機械システム保守方法が適用される機械システムの一例を模式的に示す図である。 図２は、本実施形態に係る機械システム保守方法を実施する場合の処理の一例を説明するための図である。 図３は、本実施形態に係る機械制御装置の一実施例における要部構成を機能的に示すブロック図である。 図４は、本実施形態に係る機械システム保守プログラムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。
　以下、本実施形態に係る機械システム保守方法、機械システム保守プログラムおよび機械制御装置の実施例を、添付図面を参照して詳述する。各図面において、同一または類似の構成要素には同一または類似の符号が付与されている。また、以下に記載する実施形態は、特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲および用語の意義を限定するものではない。
　図１は、本実施形態に係る機械システム保守方法が適用される機械システムの一例を模式的に示す図であり、産業用ロボットシステムの一例を示すものである。図１に示されるように、本実施形態に係る機械システム保守方法が適用される一例としての産業用ロボットシステム１００は、産業用ロボット(機械)１、ロボット制御装置(機械制御装置)２、および、教示操作盤３を備える。
　産業用ロボット(ロボット)１のアーム１１の先端には、ハンド部(エンドエフェクタ)１１Ａが設けられ、このハンド部１１Ａにより、例えば、作業台４に載置されたワーク(対象物)５に対する所定の処理を行う。ロボット制御装置２は、例えば、予めインストールされたプログラム(ソフトウェアプログラム)等に基づいて、ロボット１を制御する。
　ここで、アーム１１におけるハンド部１１Ａの近傍に、ワーク５等を撮影するためのカメラ(図示しない)を取り付け、このカメラにより撮影されたワーク５を含む画像(映像)をロボット制御装置２に出力してもよい。さらに、適用する機械の種類や要求する処理に応じて、様々な変更および変形が可能なのは言うまでもない。
　教示操作盤３は、表示画面３１および操作部３２を備え、有線によりロボット制御装置２に接続されている。この教示操作盤３は、作業者(教示者)が表示画面３１の画像を確認しながら操作部３２を操作することにより、例えば、ロボット制御装置２を介してロボット１に所定の動作を教示するために使用される。
　なお、図１において、教示操作盤３は、有線によりロボット制御装置２に接続されているが、無線によりロボット制御装置２に接続するように構成してもよい。また、教示操作盤３は、図１に示すような専用の教示操作盤に限定されるものではなく、例えば、有線または無線でロボット制御装置２に接続されたタブレット(タブレットコンピュータ)等であってもよい。
　図２は、本実施形態に係る機械システム保守方法を実施する場合の処理の一例を説明するための図である。図２において、参照符号６はＵＳＢケーブル、７はスマートフォン(携帯端末装置)、８はリモート装置、９はサービスマン、そして、２１はＵＳＢ端子を示す。
　ここで、リモート装置８は、例えば、産業用ロボットシステム１００の製造業者や保守を任された業者等のシステム提供者側のサービスステーション等に設けられ、インターネット等のＷＡＮに接続されている。なお、サービスマン９は、例えば、産業用ロボットシステム１００が設置された工場等から距離を隔てたサービスステーションに勤務し、システムの保守に関する専門知識を持ったシステム提供者側の技術者である。
　図２に示されるように、産業用ロボットシステム１００の保守を行う場合、例えば、ＵＳＢケーブル６を使用して、ロボット制御装置２をスマートフォン７に接続する。すなわち、ＵＳＢケーブル６により、ロボット制御装置２のＵＳＢ(例えば、Type-A)端子２１とスマートフォン７のＵＳＢ(例えば、Type-CやLightning（登録商標）)端子７１を接続し、スマートフォン７のＵＳＢテザリング(tethering)機能を使用してＷＡＮに接続する。
　ここで、ロボット制御装置２をＷＡＮに接続するスマートフォン７のテザリング機能は、ＵＳＢテザリングに限定されず、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）テザリングやブルートゥース（登録商標）テザリング等であってもよい。ただし、ＵＳＢケーブル６(有線)によるＵＳＢテザリングは、ノイズの影響を受け難く、接続も安定しているため、無線によるテザリングよりも好ましい。
　また、スマートフォン７は、それ自体がＳＩＭカード(Subscriber Identity Module Card)を備え、直接ＷＡＮに接続するものに限定されず、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等のネットワークを経由してＷＡＮに接続するものであってもよい。さらに、スマートフォン７としては、タブレットやノートコンピュータ等のテザリング機能を有する携帯端末装置であってもよい。
　上述したように、リモート装置８は、通信機能を備え、インターネット(ＷＡＮ)に接続されている。そして、産業用ロボットシステム１００の保守行う場合、例えば、産業用ロボットシステムの操作者が、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を使用して、ロボット制御装置２をインターネットに接続する。すなわち、ＵＳＢケーブル６により、ロボット制御装置２のＵＳＢ端子２１をスマートフォン７のＵＳＢ端子７１に接続して、ロボット制御装置２を一時的にインターネットに接続する。
　ここで、ロボット制御装置２は、例えば、産業用ロボットシステム１００が設置された工場や企業におけるＬＡＮに接続されている。そのため、ロボット制御装置２がスマートフォン７のＵＳＢテザリングを経由してリモート装置８とデータの授受を行うには、例えば、ＬＡＮに設定されたファイアウォール(Firewall)を通過して確実な通信を行う必要がある。
　すなわち、ロボット制御装置２とリモート装置８の間でセキュリティ保護された暗号化通信によるデータ授受を行う必要がある。そこで、例えば、ロボット制御装置２に対して所定のプログラム(第１プログラム)をインストールし、その第１プログラムを実行するのが好ましい。さらに、例えば、リモート装置８に対して所定のプログラム(第２プログラム)をインストールし、その第２プログラムを実行するのがより一層好ましい。
　ここで、ロボット制御装置２およびリモート装置８のＯＳ(Operating System)は、例えば、Windows（登録商標），Linux（登録商標）または専用のものといった様々なＯＳが使用されている。そのため、ロボット制御装置２およびリモート装置８で実行する第１および第２プログラムは、それぞれのＯＳや使用するセキュリティソフトおよびファイアウォール等に基づいて適切なものが選択される。なお、ロボット制御装置２は、予め定められた特定のリモート装置８に対してのみ接続可能とすることで、セキュリティ等をより一層向上させることができる。
　このようにして、スマートフォン７のＵＳＢテザリングを経由して、ロボット制御装置２とリモート装置８の間でセキュリティ保護された暗号化通信によるデータ授受を一時的に確立する。この状態において、例えば、産業用ロボットシステム１００の設置場所から遠く離れたサービスステーションのリモート装置８により、産業用ロボットシステム１００の保守を行うことが可能になる。
　なお、リモート装置８による産業用ロボットシステム１００の保守としては、例えば、産業用ロボット１，ロボット制御装置２および教示操作盤３のテストや点検およびシミュレーションを挙げることができる。また、リモート装置８による産業用ロボットシステム１００の保守としては、例えば、ロボット制御装置２や教示操作盤３が実行するプログラムのアップデートを挙げることもできる。
　さらに、リモート装置８による産業用ロボットシステム１００の保守としては、例えば、産業用ロボット１のメモリ(２４)に格納された産業用ロボット１の動作記録(ログ)や各種データの吸い上げを含んでもよい。このように、リモート装置８による産業用ロボットシステム１００の保守は、従来、産業用ロボットシステム１００の設置場所にサービスマンを派遣して行う様々な保守作業を含むことができる。
　上述したように、本実施形態に係る機械システム保守方法によれば、例えば、スマートフォンのＵＳＢテザリングを経由してリモート装置による保守を行うことができる。さらに、ロボット制御装置とリモート装置間のセキュリティ保護された暗号化通信は、スマートフォンのＵＳＢテザリングを経由して行うため、インターネットに接続するためのルータの設置や設定を不要にすることもできる。
　すなわち、本実施形態に係る機械システム保守方法によれば、容易に利用可能なスマートフォンのＵＳＢテザリング等を使用して、機械制御装置とリモート装置の間でセキュリティ保護された暗号化通信を一時的に確立する。この一時的に確立された機械制御装置とリモート装置の間でセキュリティ保護された暗号化通信において、リモート装置側から機械システム側の様々な保守を行う。これにより、本実施形態に係る機械システム保守方法によれば、機械システムが設置してある場所にサービスマンを派遣することなく、機械システムの提供者側のサービスステーション等から同様の保守作業を行うことが可能になる。
　図３は、本実施形態に係る機械制御装置の一実施例における要部構成を機能的に示すブロック図である。図３に示されるように、機械制御装置(ロボット制御装置)２は、ＵＳＢ端子(Ｉ／Ｏ)２１，通信制御部２２，データ収集部２３，メモリ(記憶部)２４，プログラム制御部２５，テスト／点検部２６およびロボット制御部２７を備える。
　ロボット制御部２７は、産業用ロボット１を制御して、産業用ロボット１に所定の作業を行わせる。ここで、ロボット制御部２７は、例えば、教示操作盤３による指示に従って産業用ロボット１を制御するためにも使用される。なお、ロボット制御装置２における通信制御部２２，データ収集部２３，プログラム制御部２５，テスト／点検部２６およびロボット制御部２７等は、演算処理装置(ＣＰＵ：図示しない)が実行するプログラムにより各機能が発揮される。
　前述したように、ＵＳＢ端子２１は、ＵＳＢケーブル６によりスマートフォン７のＵＳＢ端子７１に接続され、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能によりロボット制御装置２をインターネットに接続する。なお、ロボット制御装置２のＵＳＢ端子２１は、スマートフォン７のＵＳＢテザリングを行うための使用に限定されず、様々なデバイスとの接続を行うために使用される。
　通信制御部２２は、例えば、ＵＳＢテザリングされたスマートフォン７を経由して、インターネットに接続されたリモート装置８との間の通信を制御する。なお、通信制御部２２は、例えば、ＬＡＮを経由して、産業用ロボットシステム１００を制御する上位の制御装置等との間の通信も制御するのは言うまでもない。
　データ収集部２３は、例えば、産業用ロボット１の動作記録や各種データ等を収集し、メモリ２４に格納する。なお、データ収集部２３が収集するデータは、産業用ロボット１自体のデータに限定されず、例えば、温度や湿度といった環境条件や他の様々な情報であってもよい。
　メモリ２４は、例えば、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性メモリ、および、ＰＲＯＭ(Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含む。ここで、データ収集部２３により収集されたデータおよびロボット制御装置２が実行するプログラムは、例えば、フラッシュメモリに格納されていて、産業用ロボットシステム１００の電源を遮断してもデータを保持するようになっている
　プログラム制御部２５は、ロボット制御装置２が実行するプログラムを制御し、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を経由したリモート装置８によるロボット制御装置２のプログラムのアップデートも行う。なお、教示操作盤３が演算処理装置(ＣＰＵ)およびメモリを備え、教示操作盤３が独自のプログラムを実行する場合には、プログラム制御部２５が教示操作盤３のプログラムのアップデートを制御するように構成してもよい。
　テスト／点検部２６は、定期的に、或いは、何らかのトラブルが発生した場合等に、産業用ロボットシステム１００のテストおよび点検を行う。すなわち、テスト／点検部２６は、例えば、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を経由して、リモート装置８により、産業用ロボット１，ロボット制御装置２および教示操作盤３のテストおよび点検を行う。なお、テスト／点検部２６によりテストおよび点検された結果のデータは、例えば、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を経由して、リアルタイムにリモート装置８に送信される。
　前述したように、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能によるインターネットを経由して接続されたリモート装置８とロボット制御装置２の間におけるデータ授受は、セキュリティ保護された暗号化通信により行う。ここで、セキュリティ保護された暗号化通信によるデータ授受は、ロボット制御装置２にインストールされた第１プログラムを実行することで行うことができる。
　また、セキュリティ保護された暗号化通信によるデータ授受は、ロボット制御装置２にインストールされた第１プログラム、および、リモート装置８にインストールされた第２プログラムの両方を実行することで行ってもよい。なお、ロボット制御装置２およびリモート装置８で実行する第１および第２プログラムは、それぞれのＯＳや使用するセキュリティソフトおよびファイアウォール等に基づいて適切なものが選択されるのは、前述した通りである。また、ロボット制御装置２は、予め定められた特定のリモート装置８に対してのみ接続可能として、セキュリティ等をより一層向上させることもできる。
　さらに、リモート装置８によりロボット制御装置２を制御するのは、例えば、ロボット制御装置２による産業用ロボット１の操作を、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を経由して、リモート装置８によりシミュレートして行ってもよい。すなわち、例えば、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を経由して、リモート装置８からロボット制御装置２にアクセスし、リモート装置８に教示操作盤３の画面を表示して産業用ロボット１を操作してもよい。
　以上において、ロボット制御装置２は、産業用ロボット１を制御するものに限定されず、協働ロボットを始めとする様々なロボットを制御するものでもよく、さらに、ＣＮＣ工作機械等の機械を制御する様々な機械制御装置であってもよい。このように、本実施形態に係る機械制御装置によれば、機械システムが設置してある場所にサービスマンを派遣することなく、機械システムの提供者側のサービスステーション等から同様の保守作業を行うことが可能になる。
　図４は、本実施形態に係る機械システム保守プログラムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。この機械システム保守プログラムの一例は、例えば、図３を参照して説明したロボット制御装置２の各機能を発揮させる演算処理装置により実行される。
　図４に示されるように、本実施形態に係る機械システム保守プログラムにおける処理の一例が開始(ＳＴＡＲＴ)すると、ステップＳＴ１において、ロボット御装置２をスマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を使用してインターネットに接続する。
　ここで、ロボット御装置２をスマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を使用してインターネットに接続するのは、例えば、定期的に、或いは、何らかのトラブルが発生した場合等にテストや点検を行う必要があるときである。若しくは、ロボット制御装置２や教示操作盤３のプログラムのアップデート、或いは、ロボット制御装置２のメモリ２４に格納された各種データをリモート装置３側に吸い上げる等の場合である。
　なお、ロボット御装置２をスマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を使用してインターネットに一時的に接続させるのは、例えば、産業用ロボットシステム１００が設置された工場における作業者等である。すなわち、工場等では、作業者がロボット御装置２をスマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を使用してインターネットに接続させる。
　次に、ステップＳＴ２に進み、インターネットを経由して接続されたリモート装置８およびロボット制御装置２の間におけるデータ授受を可能にする。すなわち、スマートフォン７のＵＳＢテザリング機能を使用して、ロボット制御装置２とリモート装置８の間でセキュリティ保護された暗号化通信を一時的に確立する。
　このセキュリティ保護された暗号化通信は、例えば、ロボット制御装置２における第１プログラム、および／または、リモート装置８における第２プログラムを実行することにより行うのは、前述した通りである。
　さらに、ステップＳＴ３に進んで、一時的に確立されたロボット制御装置２とリモート装置８の間でセキュリティ保護された暗号化通信において、リモート装置８によりロボット制御装置２を制御する。そして、ステップＳＴ４に進んで、一時的に確立されたロボット制御装置２とリモート装置８の間でセキュリティ保護された暗号化通信において、リモート装置８から産業用ロボットシステム１００の様々な保守を行う。
　このように、産業用ロボットシステム１００の保守作業は、専門の知識を有するサービスマン９がリモート装置８を経由して、例えば、工場から離れたサービスステーションから行うことが可能になる。なお、上述した各ステップＳＴ１～ＳＴ４における詳細な処理は、既に、図２および図３を参照して説明した内容と重複するため、その説明は省略する。
　上述した本実施形態に係る機械システム保守プログラムは、コンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体や不揮発性半導体メモリに記録して提供してもよく、また、有線または無線を介して提供してもよい。ここで、コンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体としては、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)やＤＶＤ－ＲＯＭ等の光ディスク、或いは、ハードディスク装置等が考えられる。また、不揮発性半導体メモリとしては、ＰＲＯＭ(Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリ(Flash Memory)等が考えられる。さらに、サーバ装置からの配信としては、有線または無線によるＬＡＮ(Local Area Network)、或いは、インターネット等のＷＡＮを介した提供が考えられる。
　以上、詳述したように、本実施形態に係る機械システム保守方法、機械システム保守プログラムおよび機械制御装置によれば、セキュリティや安全性、並びに、生産効率の低下を招くことなく、機械システムの保守を容易に行うことが可能になる。
　本開示について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、または、特許請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。また、これらの実施形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序や各処理の順序は、一例として示したものであり、これらに限定されるものではない。また、上述した実施形態の説明に数値または数式が用いられている場合も同様である。
　上記実施形態および変形例に関し、さらに、以下の付記を開示する。
　［付記１］
　ＷＡＮに接続されたリモート装置（８）により、機械（１）および前記機械（１）を制御する機械制御装置（２）を含む機械システム（１００）の保守を行う機械システム保守方法であって、
　前記機械制御装置（２）を携帯端末装置（７）のテザリング機能を使用して前記ＷＡＮに接続し、
　前記ＷＡＮを経由して接続された前記リモート装置（８）および前記機械制御装置（２）の間におけるデータ授受を可能とし、
　前記リモート装置（８）により前記機械制御装置（２）を制御する、機械システム保守方法。
　［付記２］
　前記機械制御装置（２）を前記ＷＡＮに接続するのは、前記機械制御装置（２）に設けられたＵＳＢ端子（２１）を前記携帯端末装置（７）に有線で接続するＵＳＢテザリングにより行う、付記１に記載の機械システム保守方法。
　［付記３］
　前記ＷＡＮを経由して接続された前記リモート装置（８）および前記機械制御装置（２）の間におけるデータ授受は、セキュリティ保護された暗号化通信により行う、付記１または付記２に記載の機械システム保守方法。
　［付記４］
　前記セキュリティ保護された暗号化通信によるデータ授受は、前記機械制御装置（２）にインストールされた第１プログラムを実行することで行う、付記３に記載の機械システム保守方法。
　［付記５］
　前記セキュリティ保護された暗号化通信によるデータ授受は、さらに、前記リモート装置（８）にインストールされた第２プログラムを実行することで行う、付記４に記載の機械システム保守方法。
　［付記６］
　前記リモート装置（８）により前記機械制御装置（２）を制御するのは、前記機械制御装置（２）による前記機械（１）の操作を、前記リモート装置（８）によりシミュレートして行う、付記１乃至付記５のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
　［付記７］
　前記リモート装置（８）による前記機械システム（１００）の保守は、前記機械制御装置（２）および前記機械（１）のテストおよび点検、並びに、前記機械制御装置（２）が実行するプログラムのアップデートを含む、付記１乃至付記６のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
　［付記８］
　前記機械制御装置（２）には、前記機械（１）を操作する教示操作盤（３）が接続され、
　前記リモート装置（８）による前記機械システム（１００）の保守は、前記教示操作盤（３）のテストおよび点検、並びに、前記教示操作盤（３）が実行するプログラムのアップデートを含む、付記１乃至付記７のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
　［付記９］
　前記機械制御装置（２）は、前記機械（１）に関連する各種データを収集し、収集した前記各種データを格納するメモリ（２４）を備え、
　前記リモート装置（８）による前記機械システム（１００）の保守は、前記メモリ（２４）に格納された前記各種データの吸い上げを含む、付記１乃至付記８のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
　［付記１０］
　前記機械制御装置（２）は、予め定められた特定のリモート装置（８）に対してのみ接続可能になっている、付記１乃至付記９のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
　［付記１１］
　前記リモート装置（８）は、前記機械（１）および前記機械制御装置（２）を含む機械システム（１００）の提供者側のサービスステーションに設けられている、付記１乃至付記１０のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
　［付記１２］
　付記１乃至１１のいずれか１項に記載の機械システム保守方法を、少なくとも１つの演算処理装置に実行させるための機械システム保守プログラム。
　［付記１３］
　演算処理装置およびメモリ（２４）を備え、機械を制御する機械制御装置（２）であって、
　前記演算処理装置に、付記１２に記載の機械システム保守プログラムを実行させる、機械制御装置。
　１　　産業用ロボット(ロボット、機械)
　２　　ロボット制御装置(機械制御装置)
　３　　教示操作盤
　４　　作業台
　５　　ワーク(対象物)
　６　　ＵＳＢケーブル
　７　　スマートフォン(携帯端末装置)
　８　　リモート装置
　９　　サービスマン
　１１　　アーム
　１１Ａ　　ハンド部(エンドエフェクタ)
　２１　　ＵＳＢ端子(ロボット制御装置のＵＳＢ端子)
　２２　　通信制御部
　２３　　データ収集部
　２４　　メモリ(記憶部)
　２５　　プログラム制御部
　２６　　テスト／点検部
　２７　　ロボット制御部
　３１　　表示画面
　３２　　操作部
　７１　　ＵＳＢ端子(スマートフォンのＵＳＢ端子)
　１００　　産業用ロボットシステム(機械システム)

Claims (13)

  1. 　ＷＡＮに接続されたリモート装置により、機械および前記機械を制御する機械制御装置を含む機械システムの保守を行う機械システム保守方法であって、
    　前記機械制御装置を携帯端末装置のテザリング機能を使用して前記ＷＡＮに接続し、
    　前記ＷＡＮを経由して接続された前記リモート装置および前記機械制御装置の間におけるデータ授受を可能とし、
    　前記リモート装置により前記機械制御装置を制御する、機械システム保守方法。
  2. 　前記機械制御装置を前記ＷＡＮに接続するのは、前記機械制御装置に設けられたＵＳＢ端子を前記携帯端末装置に有線で接続するＵＳＢテザリングにより行う、請求項１に記載の機械システム保守方法。
  3. 　前記ＷＡＮを経由して接続された前記リモート装置および前記機械制御装置の間におけるデータ授受は、セキュリティ保護された暗号化通信により行う、請求項１または請求項２に記載の機械システム保守方法。
  4. 　前記セキュリティ保護された暗号化通信によるデータ授受は、前記機械制御装置にインストールされた第１プログラムを実行することで行う、請求項３に記載の機械システム保守方法。
  5. 　前記セキュリティ保護された暗号化通信によるデータ授受は、さらに、前記リモート装置にインストールされた第２プログラムを実行することで行う、請求項４に記載の機械システム保守方法。
  6. 　前記リモート装置により前記機械制御装置を制御するのは、前記機械制御装置による前記機械の操作を、前記リモート装置によりシミュレートして行う、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
  7. 　前記リモート装置による前記機械システムの保守は、前記機械制御装置および前記機械のテストおよび点検、並びに、前記機械制御装置が実行するプログラムのアップデートを含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
  8. 　前記機械制御装置には、前記機械を操作する教示操作盤が接続され、
    　前記リモート装置による前記機械システムの保守は、前記教示操作盤のテストおよび点検、並びに、前記教示操作盤が実行するプログラムのアップデートを含む、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
  9. 　前記機械制御装置は、前記機械に関連する各種データを収集し、収集した前記各種データを格納するメモリを備え、
    　前記リモート装置による前記機械システムの保守は、前記メモリに格納された前記各種データの吸い上げを含む、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
  10. 　前記機械制御装置は、予め定められた特定のリモート装置に対してのみ接続可能になっている、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
  11. 　前記リモート装置は、前記機械および前記機械制御装置を含む機械システムの提供者側のサービスステーションに設けられている、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の機械システム保守方法。
  12. 　請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の機械システム保守方法を、少なくとも１つの演算処理装置に実行させるための機械システム保守プログラム。
  13. 　演算処理装置およびメモリを備え、機械を制御する機械制御装置であって、
    　前記演算処理装置に、請求項１２に記載の機械システム保守プログラムを実行させる、機械制御装置。
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