(57)【要約】【課題】  生産装置の干渉の防止を容易にするプログラム作成装置を提供すること。【解決手段】  複数の生産装置を駆動させるためのプログラムをタイミングチャートから作成する処理部を有するプログラム作成装置であって、前記処理部は、前記タイミングチャートから、前記生産装置が動き出すタイミングを抽出し、前記抽出された部分において、前記生産装置が動き出すための条件を求め、前記求めた生産装置が動き出すための条件を前記プログラムに付与することを特徴とする。【選択図】  図２
2020091596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生産装置を駆動させるためのプログラムをタイミングチャートから作成する処理部を有するプログラム作成装置であって、
前記処理部は、前記タイミングチャートから、前記生産装置が動き出すタイミングを抽出し、前記抽出部において、前記生産装置が動き出すための条件を求め、
前記求めた生産装置が動き出すための条件を前記プログラムに付与することを特徴とするプログラム作成装置。
【請求項２】
前記タイミングチャートは、前記複数の生産装置の同期動作を示すトリガ線を有し、前記トリガ線から、前記生産装置が動き出すための条件を求めることを特徴とする請求項１に記載のプログラム作成装置。
【請求項３】
前記トリガ線は、前記同期動作を開始させるタイミングを示す同期許可トリガ線と、前記同期動作を完了させるタイミングを示す同期完了トリガ線とを有することを特徴とする請求項２に記載のプログラム作成装置。
【請求項４】
複数の生産装置を駆動させて物品を製造する物品の製造方法であって、
前記複数の生産装置は、タイミングチャートから作成された前記生産装置を駆動させるためのプログラムによって駆動され、
前記プログラムには、前記タイミングチャートから求めた前記生産装置が動き出すタイミングにおける前記生産装置が動き出すための条件が付与されていることを特徴とする物品の製造方法。
【請求項５】
前記タイミングチャートは、前記複数の生産装置の同期動作を示すトリガ線を有し、前記トリガ線から、前記生産装置が動き出すための条件が求められることを特徴とする請求項４に記載の物品の製造方法。
【請求項６】
前記トリガ線は、前記同期動作を開始させるタイミングを示す同期許可トリガ線と、前記同期動作を完了させるタイミングを示す同期完了トリガ線とを有することを特徴とする請求項５に記載の物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータの自動機械と各種の周辺機器によって構成される生産ラインを制御するための、プログラム作成装置及びそのプログラムを用いて製造される物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品組立作業を行う生産ラインは、複数の部品を同時に組み立てするため、数十〜数百の生産装置が同時に稼働している。中でも、生産装置は非同期で制御され、部品組立の作業を行っている。このような生産ラインを干渉なく稼働させるため、プログラム設計者は、生産装置が動作する手順やタイミングを検討し、タイミングチャートを作図する。このとき、プログラム設計者は、生産装置同士が互いに動作可能な論理条件を設定する。また、生産装置同士が干渉しないで正常に動作することを、生産ラインを実際に稼働させて確認する。
【０００３】
特許文献１では、生産装置同士の干渉を回避するプログラム作成を支援する方法として、入出力機器の条件を記したタイミングチャートとＩＯ情報からシーケンス制御プログラムを作成する方法が開示されている。出力機器を干渉なく運転させるための方法として、出力のＯＮ／ＯＦＦを設定するＧＵＩを用意し、シーケンス制御プログラムに論理条件を付加することで、干渉なく出力機器を起動させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−００５７０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術でプログラムを作成すると、生産装置が動作するタイミングや位置が変わる度、生産装置の状態や関係を見直さなければならない。そして、生産装置へ動作開始指示を出せる条件（以下、動作許可条件と称する）を設定しなければならない、という課題があった。
【０００６】
したがって、本発明は、このような従来の手法では解決できない問題を解決しようとするものであって、生産装置の動作が予め記述されたタイミングチャートから、生産装置の干渉の防止を容易にするプログラム作成装置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】
【０００７】
本発明のプログラム作成装置は、複数の生産装置を駆動させるためのプログラムをタイミングチャートから作成する処理部を有するプログラム作成装置であって、前記処理部は、前記タイミングチャートから、前記生産装置が動き出すタイミングを抽出し、前記抽出された部分において、前記生産装置が動き出すための条件を求め、前記求めた生産装置が動き出すための条件を前記プログラムに付与することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の物品の製造方法は、複数の生産装置を駆動させて物品を製造する物品の製造方法であって、前記複数の生産装置は、タイミングチャートから作成された前記生産装置を駆動させるためのプログラムによって駆動され、前記プログラムには、前記タイミングチャートから求めた前記生産装置が動き出すタイミングにおける前記生産装置が動き出すための条件が付与されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明を用いることで、タイミングチャートから生産装置の干渉を防ぐ動作許可条件が付加されたプログラムを作成できることから、生産装置が動作するタイミングや位置が変わっても、干渉を防ぐことが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態におけるシーケンスプログラム作成装置の構成図
【図２】本実施形態におけるシーケンスプログラム作成装置に用いるタイミングチャートの一例を示す図
【図３】本実施形態における生産ラインの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明によるプログラム作成装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１２】
本発明のプログラム作成装置は、タイミングチャートから、生産装置の干渉を防ぐ動作許可条件を作成し、動作許可条件が付与されたプログラムを作成する。これにより、動作タイミングや位置が変更されても生産装置を干渉させることなく複数の生産装置による生産ラインを動かすことができるプログラムを作成することが可能となるものである。
【００１３】
以下、本発明のプログラム作成装置について図面を用いて説明する。
【００１４】
図１に、本発明のプログラム作成装置の一例を示す。タイミングチャートから自動で作成されるプログラムは、ＣＰＵなどから構成される処理部１０１で作成される。処理部１０１は、例えば、パーソナルコンピュータである。表示部１０３は、例えばディスプレイである。入力部１０２は、例えば、キーボードやマウスやタッチパネルである。記憶部１０５は、例えば、メモリやハードディスクである。本発明によって作成されたプログラムは、コントローラ１０４へ登録される。コントローラ１０４は、プログラムの手順に従い、生産ラインを構成する複数の生産装置等を動作させることで、組立作業や異常停止した状態からの自動復帰動作を実行させる。
【００１５】
タイミングチャートは、表示部１０３に表示される画面に従い入力部１０２から操作することで、作成あるいは修正できる。あるいは、タイミングチャートは予めインターフェース（不図示）を通してデータ取得部（不図示）により取得し予め記憶部１０５に記憶させておいてもよい。
【００１６】
図２に、本発明におけるタイミングチャート３０１の一例を、具体的に示す。
【００１７】
図２に示すタイミングチャート３０１に記述された各生産装置の駆動部の動作は、例えば処理部１０１において公知の方法によってシーケンスプログラムに変換され、コントローラ１０４へ登録される。コントローラ１０４は、シーケンスプログラムの手順に従い、生産ラインを駆動し、物品を製造する。
【００１８】
図３は、本実施形態の物品を製造するための生産ラインの一例であり、接着剤塗布を行なう生産ラインの概略図である。投入装置７０２は、投入チャックを上下に動作させるＺ軸駆動部７０２１と前後に動作させるＡ軸駆動部７０２２とワークを把持する投入チャック駆動部７０２３によって構成される。投入チャック駆動部７０２３は、ワーク有無出力手段を有しており、チャックが解除されたときをワーク無の状態を示す信号と、チャックが把持されたときをワーク有の状態を示す信号と、を出力する。Ａ軸駆動部７０２２は、投入チャックを後退させる（パレット上に位置させる）場合のＺ軸駆動部７０２１の上昇と、Ａ軸駆動部７０２２を前進させる（搬送装置の台車上に位置させる）場合のＺ軸駆動部７０２１の上昇は、同じ動作となる。
【００１９】
接着剤塗布装置７０４は、ロボットアーム７０４２を用いる例を示している。ロボットアーム７０４２に、接着剤シリンジをＯＮＯＦＦ制御するディスペンサ７０４１を保持させ、例えばＨに示すようにディスペンサ７０４１が移動するようにロボットアーム７０４２を駆動させて接着剤をワークＷに塗布する。
【００２０】
搬送装置７０３は、投入装置７０２によって投入されたワークを乗せた台車７０３１をＸ（＋）方向に移動（Ｘ軸駆動部）させて接着剤塗布装置７０４へ搬送する。さらに、接着剤の塗布が完了したワークを乗せた台車７０３１を不図示の排出位置までＸ（＋）方向に移動させてワークを搬送する。
【００２１】
具体的には、図３に示す生産ラインの動きは次のようになる。まず、
Ａ：投入装置７０２のＺ軸駆動部７０２１を下降させると同時に投入チャックを閉じ、パレット上のワークを把持する。
【００２２】
Ｂ：チャックが閉じると同時にＺ軸駆動部７０２１を上昇させ、上昇が完了すると同時にＡ軸が回転しチャックをパレットの上空から投入位置の上空に移動させる。
【００２３】
Ｃ：回転が完了するとＺ軸が下降し、下降すると同時にチャックが開き、ワークが搬送装置の台車に乗せられる。
【００２４】
Ｄ１：チャックが開くと同時にＺ軸駆動部７０２１が上昇し、Ｚ軸駆動部７０２１の上昇が完了すると搬送装置の台車をＸ（＋）方向に移動させてワークを接着剤塗布装置へ搬送する。
【００２５】
Ｄ２：また、Ｚ軸駆動部７０２１の上昇が完了すると投入装置のＡ軸駆動部７０２２が回転し投入位置からパレット上にチャックが移動する。
【００２６】
Ｅ：接着剤塗布装置への移動が完了すると、接着剤塗布装置が駆動し、接着剤をワークに塗布する。
【００２７】
Ｆ：塗布が完了すると搬送装置の台車がＸ（＋）方向に移動し、ワークが排出位置まで到達すると不図示の排出装置によってワークが排出される。Ｇ：ワークが排出されると同時に、搬送装置の台車はＸ（−）方向に移動し、投入位置まで戻される。戻されると、また、上記Ａから順番に実行され、これを繰り返すことにより、物品を自動で製造することができる。
【００２８】
図２は、図３の生産ラインを動かすためのシーケンスプログラムに変換する前のタイミングチャートを示したものである。
【００２９】
タイミングチャート３０１は、設定部３０２と時間表示部３０３と図形描画部３０４を含む。
【００３０】
設定部３０２は、例えば、図２のタイミングチャートでは、生産装置名称と、駆動部名称と、駆動方法と、ＩＯ番号として出力信号、完了信号、ポイント番号、と、動作方向が記述されている。生産装置名称には、生産ラインを構成する生産装置の名称が記述されている。駆動部名称には、生産装置を構成する駆動部の名称が記述されている。駆動方法は、例えば、駆動部の駆動方法がアクチュエータの場合とシリンダーの場合で選択できるようになっている。あるいは、プログラムに変換する際のテンプレートの分だけ選択できるようになっている。出力信号には、駆動部を駆動させるための出力指令を示す信号が記述される。完了信号には、駆動部の移動が完了したことを示す信号が記述される。ポイント信号には、駆動部の移動が完了したことを示すアドレスが記述される。ポイント番号は、生産装置ごとの番号になっており、おなじＰ１であっても、搬送装置のＰ１と投入装置のＰ１は同じポイントではなく異なるポイントを示している。動作方向には、駆動部の動作完了位置の方向が記述される。
【００３１】
時間表示部３０３は、時間情報を含む。図３のタイミングチャート３０１の例では、左端が原点であり、原点を０秒とし原点から０．１秒ごとの生産装置のそれぞれの駆動部の動きが、後述する図形描画部３０４に書き込まれるようになっている。
【００３２】
図形描画部３０４は、生産装置の駆動部が処理中であることを示す斜線３０４１と、生産装置の駆動部が待機状態であることを示す水平線３０４２と、センサ等の信号のＯＮまたはＯＦＦを表す垂直線３０４３を含む。また、さらに、異なる動作間の従属関係を示す円弧線３０４４の情報を含む。駆動部ごとの変移状態が斜線３０４１、水平線３０４２、垂直線３０４３を組み合わせて一本の線によって図形描画部３０４に示される。この線を本明細書では、動作状態変移線と称する場合がある。異なる動作間の従属関係を示す円弧線３０４４には、生産装置の非同期動作を開始させるタイミングを示す同期許可トリガ線３２１と、生産装置の非同期動作を完了させるタイミングを示す同期完了トリガ線３２２とを有する。同期許可トリガ線３２１は、例えば、先端記号がひし形の形状となっている。同期完了トリガ線３２２は、例えば、先端記号が矢印の形状となっている。動作状態変移線、同期許可トリガ線３２１、同期完了トリガ線３２２の開始点と終了点は、図形描画部３０４に配置される。
【００３３】
本発明に必要なタイミングチャートは、前述したように、予めインターフェース（不図示）を通してデータ取得部（不図示）により取得し記憶部１０５に記憶させておいてもよいし、新たに入力部１０２から情報を入力して作成してもよい。表示部１０３に表示される画面に従い入力部１０２から操作することで、タイミングチャートを作成するための情報を入力あるいは修正できる。ここでは、入力部１０２から情報を入力してタイミングチャートを作成する方法について、具体的に説明する。
【００３４】
まず、入力部１０２を介して、タイミングチャートの動作情報を入力する。動作情報として、例えば設定部３０２（図２参照）の項目を入力する。図２に記載のタイミングチャートの例では、生産装置名称、駆動部名称、駆動方法、完了信号、出力信号、動作方向を入力するようになっている。この入力を行う際、表示部１０３に表示される画面に従い、入力部１０２から操作を行う。入力部１０２から、編集する図形を指定すると、処理部１０１において、描画処理が開始される。
【００３５】
次に、動作状態変移線を描画する。入力部１０２を介して、動作開始時間（原点からの時間（秒数））における、生産装置名称と動作名と駆動方法と完了信号と出力信号とポイント番号と動作方向を指定する。次に、動作終了時間における、生産装置名称と動作名と駆動方法と完了信号と出力信号と動作方向を指定する。これにより、動作状態変位線をタイミングチャートに描画することができる。
【００３６】
次に、同期トリガ線を描画する。入力部１０２を介して、同期情報を指定する。同期トリガ開始側の生産装置名称、動作名、動作方向、タイミング（原点からの時間（秒数））を指定する。次に、同期トリガ終了側の生産装置名称、駆動部名称、動作方向、タイミング（原点からの時間（秒数））を指定する。これにより指定した同期情報より、同期トリガ線をタイミングチャートに描画することができる。
【００３７】
次に、タイミングチャート３０１から、生産装置の干渉を防ぐ動作許可条件が付与されたプログラムを作成する方法について説明する。
【００３８】
まず、処理部１０１は、タイミングチャートから、生産装置の干渉が起こりうる場所を抽出する。生産装置の干渉が起こりうる場所は、生産装置の駆動部が動き出すタイミングで起こりうる。図２のタイミングチャートの例においては、（１）〜（１１）が抽出される。この抽出は、タイミングチャートを入力する際、起こりうる場所にフラグを立てておいてもよいし、タイミングチャートを表示させながら入力部から選択してもよい。そして、（１）〜（１１）のそれぞれの抽出部（位置）について、生産装置の干渉を防ぐ動作許可条件を付与していく。
【００３９】
まず、（１）は、搬送Ｘ軸駆動部が０．９のタイミングで投入位置からから塗布位置へ動き出すタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２２から、投入Ｚ軸駆動部が上昇していることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、搬送Ｘ軸駆動部が動き出す条件として、投入Ｚ軸駆動部からの信号が、上昇していることを示す信号（Ｄ１００２０、ポイント番号Ｐ１）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４０】
次に、（２）は、搬送Ｘ軸駆動部が１．６のタイミングで塗布位置から搬出位置へ動き出すタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２２から、ロボットアームに把持された塗布装置が塗布上空に位置していることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、搬送Ｘ軸駆動部が動き出す条件として、塗布装置からの信号が、塗布上空に位置していることを示す信号（Ｄ１００４０、ポイント番号Ｐ１）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４１】
（３）は、投入Ｚ軸駆動部が０．１のタイミングでＰ１のポイントからＰ２ポイントへ下降を始めるタイミングを示している。同期完了トリガ線がないことから、動作する際に干渉してしまう心配のある他の装置はないことがわかる。よって、プログラムには干渉を防ぐ動作許可条件を付与する必要ない。
【００４２】
（４）は、投入Ｚ軸駆動部が０．３のタイミングでＰ２のポイントからＰ１ポイントへ上昇を始めるタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２２から、投入チャック軸駆動部が、閉じていることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、投入Ｚ軸駆動部が上昇を始める条件として、投入チャック軸駆動部からの信号が、閉じていることを示す信号（Ｘ１１０）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４３】
（５）は、投入Ｚ軸駆動部が０．６のタイミングでＰ１のポイントからＰ２ポイントへ下降を始めるタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２２から、投入Ｘ駆動部が、投入位置にあることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、投入Ｚ軸駆動部が下降を始める条件として、投入Ａ軸駆動部からの信号が投入位置にあること示す信号（Ｄ１００３０、ポイント番号Ｐ２）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４４】
（６）は、投入Ｚ軸駆動部が０．８のタイミングでＰ２のポイントからＰ１ポイントへ上昇を始めるタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２２から、投入チャック軸駆動部が、開いていることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、投入Ｚ軸駆動部が上昇を始める条件として、投入チャック軸駆動部からの信号が、開いていることを示す信号（Ｘ１１１）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４５】
（７）は、投入チャック軸駆動部が０．２のタイミングで開いている状態から閉じ始めるタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２１から、投入Ｚ軸駆動部が、下降していることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、投入チャック軸駆動部が閉じ始める条件として、投入Ｚ軸駆動部からの信号が、下降していることを示す信号（Ｄ１００２０、ポイント番号Ｐ２）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４６】
（８）は、投入チャック軸駆動部が０．７のタイミングで閉じている状態から開き始めるタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２１から、投入Ｚ軸駆動部が、下降していることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、投入チャック軸駆動部が開き始める条件として、投入Ｚ軸駆動部からの信号が、下降していることを示す信号（Ｄ１００２０、ポイント番号Ｐ２）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４７】
（９）は、投入Ａ軸駆動部が０．４のタイミングでパレットの位置から投入位置に向けて動き始めるタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２１から、投入Ｚ軸駆動部が、上昇していることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、投入Ａ軸駆動部が投入位置に向けて開き始める条件として、投入Ｚ軸駆動部からの信号が、上昇していることを示す信号（Ｄ１００２０、ポイント番号Ｐ１）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４８】
（１０）は、投入Ａ軸駆動部が０．９のタイミングで投入位置からパレットの位置に向けて動き始めるタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２１から、投入Ｚ軸駆動部が、上昇していることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、投入Ａ軸駆動部が投入位置に向けて開き始める条件として、投入Ｚ軸駆動部からの信号が、上昇していることを示す信号（Ｄ１００２０、ポイント番号Ｐ１）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００４９】
（１１）は、ロボットアームに把持された塗布装置が１．１のタイミングでワークの塗布位置に向けて動き始めるタイミングを示している。動作する際に他の装置と干渉しない条件は、同期完了トリガ線３２１から、搬送Ｘ軸駆動部が、塗布位置に位置していることが条件であることがわかる。そこで、処理部は、ロボットアームに把持された塗布装置が動き始める条件として、搬送Ｘ軸駆動部からの信号が、塗布位置に位置していることを示す信号（Ｄ１００１０、ポイント番号Ｐ２）であることをプログラムに付与する処理を行なう。
【００５０】
このように作成されたタイミングチャートおよび生産装置の干渉を防ぐ動作許可条件は、処理部１０１において公知の方法によってシーケンスプログラムに変換され、コントローラ１０４へ登録される。コントローラ１０４は、シーケンスプログラムの手順に従い、図３に示す生産ラインが駆動され、物品が製造される。
【００５１】
このように、タイミングチャートから生産装置の干渉を防ぐ動作許可条件が付加されたプログラムを作成できることから、生産装置が動作するタイミングや位置が変わっても、干渉を防ぐことが容易になる。
【００５２】
以上説明した実施形態の構成は具体例として示したものであり、これら具体例の構成に限定するものではない。
【符号の説明】
【００５３】
１０１  処理部
１０２  入力部
１０３  表示部
１０４  コントローラ
１０５  記憶部
【図１】
2020091596.tif 000003
【図２】
2020091596.tif 000004
【図３】
2020091596.tif 000005