JPH03102407A - 産業用ロボットの制御装置 - 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、ホストコンピュータに接続された産業用ロボ
ッ１・に係り、特にテイーチングプレイパック方式の産
業用ロボットに好適なロボット制御装置に関する。

〔従来の技術〕

周知のとおり、テイーチングプレイバック方式の産業用
ロボットでは、ロボットに所定の作業をさせる場合、そ
れに必要なロボットの移動経路を予め教示（ティーチン
グ）しておくことにより、以後、自動的にロボットの動
作が制御され、所定の動作が再生（プレイバック）され
るようになっており、従って、ロボット本体（マニプレ
ータ）と、それを制御するロボット制御装置とで一応″
閉じた′゛システムを構成しているので、従来は、各ロ
ボットシステムが単独で制御動作していた。

しかしながら、規模の大きな各種の製造ラインなどで、
複数のロボットが使用されるようになるにつれ、これら
複数のロボットをホストコンピュータにより管理するシ
ステムが使用されるようになり、その例を特開昭６　１
−１　８０３１０号公報に見ることが出来る。

そして、このようなホストコンピュータを備えたシステ
ムによれば、ロホッ１・の動作に必要なプログラムをホ
ストコンピュータで作或、修正し、それをロボット制御
装置に転送して使用したり、或いはロボット制御装置側
で作成したプログラムをホストコンピュータでファイル
管理したりすることが出来る。

ところで、上記した従来技術では、ホストコンピュータ
とロボット制御装置間を通信回線で接続し、ロボットの
動作に必要なプログラムを、ホストコンピュータ側から
、その制御操作によりロボット制御装置に転送するよう
になっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

」一記従来技術は、プログラムの転送に必要な操作に大
きな制限がある点について配慮がされておらず、必ずホ
ストコンピュータ側で操作する必要があったり、ロボッ
トが動作状態にないことを条件にして操作しなければな
らないため、処理に多大の時間が掛かる上、ロボツｌ・
の稼働率が低下し、作業効率の低下が大きいという問題
があった。

３一 本発明の目的は、ホストコンピュータの設置場所とは無
関係に、ロボット制御装置側だけで簡単にプログラム転
送操作が行え、充分に作業効率の改善が図れるようにし
た産業用ロボットの制御装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ロボットが動作中であると否とに
かかわらず、随時、プログラムの転送処理が可能で、ロ
ボットの稼働率の低下が充分に抑えられ、高い作業効率
が容易にえられるようにした産業用ロボットの制御装置
を確実に提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段］ 」二記目的を達成するため、本発明は、ロボット制御装
置に、該ロボット制御装置を制御局、上記ホストコンピ
ュータを従属局として動作する通信制御手段と、この通
信制御手段を制御する動作指令人力手段とを設けたもの
である。

また、上記他の目的を達成するため、本発明は、ロボッ
ト制御装置に、該ロボット制御装置を制御局、上記ホス
トコンピュータを従属局として動作４４ する通信制御手段と、この通信制御手段を制御する動作
指令入力手段とを設けると共に、更にロボット制御装置
に時分割処理機能を設けたものである。

〔作用〕

動作指令入力手段を操作することにより、通信制御手段
がデータ転送処理を実行するから、ロボット制御装置側
での操作だけでプログラムなどの転送ができる。

また、ロボット制御装置は時分割動作が可能にされるの
で、ロボットの制御とデータの転送に必要な制御の双方
の並行処狸ができ、ロボットの運転を停止させる必要が
無く、ロボッ１・動作中にプログラムの転送が出来る。

〔実施例〕 以下、本発明による産業用ロボットの制御装置について
、図示の実施例により詳細に説明する。

第５図は本発明の一実施例が適用されたロボットシステ
ムのハード構成図で、図において、川まロボット制御装
置で、従来技術の場合と同様に、システム内での全体的
な制御に必要な機能に加えて、後述するような、通信制
御機能をも備えているものである。

２はホストコンピュータで、ロボットのプログラムデー
タの保存や管理、加工などに使用されるものである。

３はロボット本体（マニプレータ）で、ここでは６軸構
成の平行リンク型多関節ロボットが例示してある。

４はロボット操作箱で、教示モードと再生モードの切換
を指令するモード切換スイッチや、ロボットの起動、停
止ボタンなどを備えているものである。

５は可搬型教示装置（ティーチング・ボックス）で、ロ
ボットの動作教示とプログラムの転送指令の入力操作が
可能に作られているものである。

なお、６はシリアルポート、７は通信回線（通信ケーブ
ル）である。

第６図は可搬型教示装置５の一実施例で、複数個のキー
スイッチ８と、液晶表示器９を備え、キ一スイッチ８の
いずれかを操作すると、そのキースイッチに意味付けさ
れた信号が人力されると共に４その入力内容が液晶表示
器９の画面に表示されるようになっている。そして、こ
の実施例では、通常の可搬型教示装置と同様な、ロボッ
１・の教示に必要な入力キースイッチに加えて、後述す
るように、各種のデータ転送処理の１を選択し、それの
起動を指令するキースイッチが設けられている。

第７図は第５図に示したハードウエアの内部ブロック構
成を示したもので、まず、ロボット制御装置１−につい
て説明する。

１０はＣＰＵで、ロボット本体３に関係する制御処理の
全てを実行する働きをする。

１］はバブルメモリで、その不揮允特性を利用して、装
置の電源遮断時にも保持しなければならないデータやプ
ログラムを格納する働きをする。

１２はＲＡ．Ｍで、ＣＰＵＩＯが処理を実行していると
きでのプログラムやデータを保持する働きをする。

１３はＲＯＭで、装置の電源立上げ時にＣＰＵ７ １０がバブルメモリ１１からＲＡＭ１２にプログラムを
ローデイングするまでの処理手順を記したプログラムが
格納されているものである。

１４はサーボ制御部で、ＣＰＵ１．Ｏの指令に基づき、
サーボアンプ部コ−８を介してロボット本休３の各関節
を恥動するモータ３０〜３５の制御を行う。

ｌ５は丁／○制御部で、ロボット操作箱４と可搬型教示
装置５に列する入出力制御を実行する働きをする。

ｌ６は溶接機インターフェースで、このシステムを溶接
ロボットとして働かせる場合に使用するもので、ＣＰＵ
ＩＯからの指令に基づいて、外部に接続されている溶接
機を制御ずる働きをする。

１７はセンサインターフェースで、同じく溶接ロボット
として働かせる場合のもので、溶接すべき部材（ワーク
）の位置や形状を検出するセンサとＣＰＵＩＯとのあい
だを結合する働きをする。

１９は通信制御部で、通信回綿７を介してホストコンピ
ュータ２の通信制御部２７に結合され、＝８ 後述するように、所定のデータの伝送に必要な動作をす
る。

次に、ホス１・コンピュータ２について説明する。

２０はＣＰＵで、プログラムを実行する。

２１はＣＲＴコントローラで、ＣＰＵ２０の指令に基づ
いて各種の情報をＣ　Ｒ．　Ｔ　２　８に表示させる働
きをする。

２２はキーボードコントローラで、キーボード２９から
人力されるキー情報をＣＰＵ２０に伝送する働きをする
。

２３はＲ．ＡＭで、プログラムやＣＰＵ２０による演算
結果の途中の情報を記憶する働きをする。

２４はＲＯＭで、システムの電源立上げ時、ＣＰＵ２０
がディスク２６から、これから実行すべきプログラムや
、必要なデータをＲＡＭ．２３にローデイングするため
の手順を記述したプログラムを格納して保持する＃ｌｌ
きをずる。

２５はディスクコントローラで、上記したように、ＣＰ
Ｕ２０の指令によりディスク２６を制御し、プログラム
などの書込み読出しを行わせる。

２７は通信制御部で、上記したロボット制御装置内の通
信制御部１９と通信回線７で結合され、プログラムなど
各種のデータの伝送を行う。

なお、上記した各部は、データバスＢにより相互に結合
されている。

この実施例では、上記したように、ロボット制御装置１
とホストコンピュータ２の双方に、相互に通信回線７で
結合された通信制御部１９、２７が設けてあり、従って
、ホストコンピュータ２で作成され保存されているプロ
グラムや各種のデータは、任意にロボット制御装首〕−
のＲＡＭｌ２やバブルメモリ１】に伝送でき、これによ
りロボットはそのプログラムやデータを使用して、いつ
でも動作することができ、他方、ロボット制御装置工の
バブルメモリ１工やＲＡＭ↓２に格納されているプログ
ラムやデータについても同様に、それらをホストコンピ
ュータ２に任意に伝送でき、ホストコンピュータ上で、
プログラムやデータの修正、作成などが可能であり、更
にプログラムやデータのバックアップ管理を行ったりす
ることが出来る。

次に、この実施例のソフ１・ウエアによる動作について
第１図のフローチャーｌ・により説明ずる。

この第１図のフローチャ−１・による処理は、ロボット
制御装置１内のＣＰＬＴ］．Ｏにより実行され、例えば
ロボッ１・の動作を開始すべく、システムの電源を投入
し、所定のプログラムの実行が指令されたときにスター
トするもので、処理が開始すると、まず、ステップ］．
　Ｏ　Ｏで、ロボットが実行しようとしている所定のテ
ィーチプログラムを、バブルメモリ１１から読出だして
ＲＡＭｉ２に転送する。なお、このときのティーチプロ
グラムの指定は、通常はロボット操作箱４を用いて行わ
れるが、ロボットが実行中のプログラムの中に他のプロ
グラムの呼び出しがある場合は、このプログラム呼び出
し時の指定に従うことになる。

次に、ステップ１０１では、いま読出したプログラムの
種別を、ＲＡＭ１２に予め設定してある指定エリアに登
録し、動作プログラム実行履がテーブルを作成する処理
を行う。なお、このような１１ ティーチプログラムの登録の別の実施例としては、読出
したプログラムと、そのプログラム内で読出している全
ての種別をＲＡＭｉ２の指定エリアに登録し、動作プロ
グラム実行履歴テーブルを作或する方法もある。

こうしてプログラムの設定が終わったら、すステップ１
．　０　２の処理として、ロボット操作箱４からの指令
を促し、指令が操作されたことにより、いま読出したプ
ログラムによる動作を開始させる。

続いてステップＪ．０３では、可搬型教示装置５からの
所定の入力を監視し、プログラムデータ転送指令が入力
されたか否かを調べる。そして、結果がＮｏ（否定）と
判定されたときには、そのまま次のステップ１０５の処
理に進むが、結果がＹｅｓ（肯定）と判定されたときに
は、ステップ１２０のの動作プログラム転送処理（後述
）を実行した後でステップ］−０５に進む。

ステップ１．　０　５では、ロボットが実行中のプログ
ラムの中で他のプログラムを呼び出しているか否かを調
べ、結果がＹｅｓになったときには、その一１２ 呼び出されたプログラムの登録を可能にするため、再度
、ステップ１００からの処理に戻す。

しかして、結果がＮｏのとき、すなわち、だのプログラ
ムの呼び出しがなければ、次の処理ステップｌ○６に進
み、今度は、いま実行中のプログラムが終了しているか
否かを調べ、プログラムに残りがある内はステップ１０
２に戻し、終了していたら、ここでロボットの動作制御
処理を終わるのである。

次に、ステップ１２０の動作プログラム転送処理の詳細
について、第２図のフローチャートにより説明する。

この動作プログラム転送処理が開始すると、まずステッ
プ１２コで、第３図に示すような時分割処理に必要な環
境設定を行う。すなわち、この第２図に示した動作プロ
グラム転送処理は、タスクの１として実行されるように
なっているので、このタスクの実行優先度を、第３図に
示すように、ロボットの動作制御のタスクよりも低位に
定め、これによりロボット本来の動作制御の実行が阻害
されムいようにするのであり、従って、以下の処理は、
第３図に示すプログラムデータ転送タイミングでだけ実
行されることになる。

まず、ステップ１２２では、このときのプログラムデー
タ転送の種類が、ロード処理とセーブ処理のいずれであ
るのかを判定する。そして、セーブ処理であると判断さ
れたときには、そのままステップ１２３で動作プログラ
ムのセーブ処理を実行しただけで、この動作プログラム
転送処理を終了する。なお、このときの判定処理は、可
搬型教示装置５から人力されたプログラムデータ転送指
令の内容を調べることにより、判断されるものであるこ
とは、」二記したとおりである。

しかして、ステップ↓２２での判定結果がロード処理で
あると判断されたときには、まずステップ１２４に進み
、ここでプログラムデータの実行履歴テーブルを参照し
、いまロード処理されようとしているプログラムが登録
されているか否かを確認する。次に、この確認した内容
に基づき、次のステップ１２５においてロード可能か否
かを判定する。そして、ロード可能と判断されたときた
け、続いてステップ１２６の処理を実行し、動作プログ
ラムのロードを実行するのである。

なお、このステップ１２６の処理は、指定されたプログ
ラムデータをホストコンピュータ２からロボット制御装
置１のバブルメモリ１１に転送する処理であり、上記し
たステップ１２３の処理は、反対に、ロボット制御装置
１のバブルメモリ１］から、指定されたプログラムデー
タをホストコンピュータ２のメモリに転送する処理のこ
とであるのは、言うまでもない。

そして、この実施例では、本発明の特徴として、これら
ステップ］２３と１−２６による処理が、いずれもロボ
ット制御装置１側の通信制御剖１９が主局となり、これ
に通信回線７を介して結合されているホストコンピュー
タ２側の通信制御部２７が従属局として動作することに
より実行されるようになっている。

次に、この実施例によって得られる動作結果について説
明する。

＝１５ 動作プログラムデータの転送処理は、上記したようにロ
ボット制御装置１側のＣＰＵＩ○と通信制御部１９、そ
れにホストコンピュータ２例の通信制御部２７とにより
、以下のようして処理される。

まず、ロボットが第１図の処理に従って所定のプログラ
ムによる動作を実行しているとき、可搬型教示装置５か
ら、転送すべきプログラムデータの名称と、その転送処
理がロード処理なのかセーブ処理なのかを指定する指令
とを人力すると、第２図に従った処理が開始し、ロボッ
ト制御装置１側からホストコンピュータ２側にプログラ
ムデータ転送処理の起動が通知される。

そして、このときの転送処理は、ステップエ２１の処理
により、第３図に示すような時分割動作となるので、ロ
ボットが動作中でも並行して行われる。

また、このときのプログラムデータ転送の種類がセーブ
の場合には、ステップ１２２とステップ１２３の処理に
より、そのままロボット制御装置１６ ユの、例えばバブルメモリ１１などの主メモリからホス
トコンピュータ２例のＲＡＭ２　３に、直ちに通信回線
７を介してプログラムデータの転送が開始するが、ロー
ド処理であった場合には、まず、ステップ１２４の処理
により動作プログラム実行履歴テーブルとの参照処理が
実行され、既にその時、ロボット制御装置】内のＲＡＭ
ｌ２に格納されていて、ロボットの制御に使用される可
能性のあるプログラムデータについては、それの変更を
もたらす虞れのある、同じも称のプログラムデータのロ
ードは、ステップ１２５の処理により禁止される。

そして、このときのプログラムデータ転送処理は、全て
ロボット制御装置１側が主導権をもっているから、−」
二記したように、可搬型教示装置５などのロボット制御
装置コ−の近傍にいるオペレータにより、その位置を動
くことなく、容易に開始させることができる。

従って、この実施例の利点について要約すると、次のよ
うになる。

ｉ．ロボットの教示装置、例えば可搬型教示装置５から
データ転送命令が入力されると、通信制御剖１９を制御
局（主局）とする動作状態になり、これによりロボット
制御装置１側、つまり可搬型教示装ｗ５側が通信制御局
となるので、この可搬型教示装置５の操作によりプログ
ラムデータの転送制御が可能になる。

ｉｉ．ロボットが動作中は、第３図に示すように、一定
時間ごとに起動されるロボット制御処理のあい間に、プ
ログラムデータ転送処理が時分割により実行されること
になり、この結果、ロボット動作中でもプログラムデー
タ転送処理を並行して実行することか出来る。

ｉｊｉ　．　プログラムデータのロードに際しては、プ
ログラム実行履歴登録テーブルが参照され、いまロード
しようとしているプログラムデータが、そのロードによ
り、現在動作しているロボットの動作に悪影響を与える
虞れのあるプログラムでないことを確認し、確認出来な
いプログラムのロードは禁止される。これにより、プロ
グラムデータのロードによりロボットが予想もしなかっ
た動作をしてしまう虞れを未然に防止することが出来る
。すなわち、第４図に示すように、いま、ロボットがプ
ログラムａによる動作からプログラムｌ）による動作に
移行して動作中、プログラムデータのロードにより、プ
ログラムａが書替えられ、その内容が全く異なったもの
に変えられてしまったとすると、プログラムｂの実行を
終り、プログラムａの実行に戻ったとき、今度はロボッ
１・かどのような動作をするのかは全く予想出来なくな
っているので、危険な事態発生などの不具合を生じてし
まうか、上記したように、このようなことは未然に防止
できるわけである。

なお、以上の実施例では、プログラムデータの転送処理
に必要な人力操作か、可搬型教示装置５から行えるよう
に構成してあるが、本発明はこれに限らず実施可能て、
例えばロボット操作箱４から人力操作出来るようにして
も良く、従って、木−１９ 発明は、この人力操作がロボット制御装置の近傍で可能
に構成されていればよく、その設置場所により限定され
るものではない。

また、上記実施例では、ロボット制御装置１内の主メモ
リとしてバブルメモリ１１が使用されているが、必要な
プログラムデータが格納なら、どのような不揮発性メモ
リによってもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、可搬型教示装置（ティーチング・ボッ
クス）など、ロボットの近傍からの入力操作により、容
易にプログラムデータのロードやセーブなどの転送処理
が可能になっているので、ホストコンピュータを備えた
ロボットシステムにおいても、作業効率の低下が抑えら
れ、且つ、プログラムデータ転送処理に特別な知識が不
要で、簡単に操作することが出来るという効果を得るこ
とが出来る。

また、本発明によれば、ロボットが動作中であるか停止
中であるかを問わず任意の時点にプログ２０ ラムデータの転送を実行できるから、この面でも作業効
率の改善を充分に得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による産業川口ボットの制御装置の一実
施例の動作を示すフローチャート、第２図は動作プログ
ラム転送処理の−実施例を示すフローチャート、第３図
は動作説明用のタイミング図、第４図はプログラム動作
の説明図、第５図は本発明の一実施例が適用されたロボ
ットシステムのハード構或図、第６図は可搬型教示装置
の説明図、第７図はロボット制御装置とホス１・コンピ
ュータからなるロボットシステムの詳細ブロック構成図
である。 １・・・・・・ロホッｌ・制御装置、２・・・・・ホス
トコンピュータ、３・・・・　ロボット本体（マニプレ
ータ）、４・・・・・ロボット操作箱、５　　可搬型教
示装置、６・・　・シリアルボート、７・・・・通信回
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ホストコンピュータと通信回線を介して接続された
   ティーチング・プレイバック方式の産業用ロボットにお
   いて、該ロボットに備えられているロボット制御装置に
   、該ロボット制御装置を制御局、上記ホストコンピュー
   タを従属局として動作する通信制御手段と、この通信制
   御手段を制御する動作指令入力手段とを設け、該動作指
   令入力手段の操作により、上記ホストコンピュータとロ
   ボット制御装置間での所定のデータの転送処理が制御さ
   れるように構成したことを特徴とする産業用ロボットの
   制御装置。 ２、請求項１の発明において、上記ロボット制御装置に
   時分割処理機能を設け、ロボット本体の制御と上記通信
   制御手段によるプログラムデータ転送の制御とが時分割
   処理されるように構成したことを特徴とする産業用ロボ
   ットの制御装置。 ３、請求項１の発明において、上記所定のデータが、ロ
   ボット動作用のプログラムデータとロボット制御用のテ
   ーブルデータであることを特徴とする産業用ロボットの
   制御装置。４、請求項１の発明において、上記データの
   転送処理が、上記ホストコンピュータからロボット制御
   装置へデータを転送するロード処理と、上記ロボット制
   御装置からホストコンピユータへデータを転送するセー
   ブ処理であることを特徴とする産業用ロボットの制御装
   置。 ５、請求項４の発明において、上記ロード処理の実行開
   始時、それに先立って該ロード処理されるべきデータを
   識別するデータ識別手段を設け、特定のデータのロード
   処理が禁止されるように構成したことを特徴とする産業
   用ロボットの制御装置。