(57)【要約】【課題】  異常が発生するなどして生産装置が停止してしまった状態から自動で復帰させるためのプログラムの作成を容易にすることを目的とする。【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処理中であることを示す部分を抽出し、前記抽出された部分において前記生産装置が停止した場合における、前記生産装置が停止した状態から前記生産装置を復帰させるまでのタイミングチャートを記憶部に記憶させることを特徴とする。【選択図】  図２
2020091597.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処理中であることを示す部分を抽出し、前記抽出された部分において前記生産装置が停止した場合における、前記生産装置が停止した状態から前記生産装置を復帰させるまでのタイミングチャートを記憶部に記憶させることを特徴とするプログラム作成装置。
【請求項２】
前記生産装置が停止した状態から前記生産装置を復帰させるまでのタイミングチャートは、前記タイミングチャートにおいて抽出された処理中であることを示す部分において前記生産装置がワークを保持しているか否かによって異な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】
前記ワークを保持していない場合は、前記タイミングチャートにおいて抽出された処理中であることを示す部分から前記タイミングチャートに沿って戻る動作を実行させるタイミングチャートを前記記憶部に記憶させ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】
前記ワークを保持している場合は、前記タイミングチャートにおいて抽出された処理中であることを示す部分から前記タイミングチャートに沿って進む動作を実行させるタイミングチャートが前記記憶部に記憶されることを特徴とする請求項２または３に記載のプログラム作成装置。
【請求項５】
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、
前記プログラムは、前記タイミングチャートから前記生産装置が処理中であることを示す部分を抽出し、前記抽出された部分において前記生産装置が停止した場合における、前記生産装置が停止した状態から前記生産装置を復帰させるまでのタイミングチャートから作成されたプログラムを含むことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項６】
前記生産装置が停止した状態から前記生産装置を復帰させるまでのタイミングチャートは、前記タイミングチャートにおいて抽出された処理中であることを示す部分において前記生産装置がワークを保持しているか否かによって異なることを特徴とする請求項５に記載の物品の製造方法。
【請求項７】
前記ワークを保持していない場合は、前記タイミングチャートにおいて抽出された処理中であることを示す部分から前記タイミングチャートに沿って戻る動作を実行させるタイミングチャートが記憶部に記憶されることを特徴とする請求項６に記載の物品の製造方法。
【請求項８】
前記ワークを保持している場合は、前記タイミングチャートにおいて抽出された処理中であることを示す部分から前記タイミングチャートに沿って進む動作を実行させるタイミングチャートが記憶部に記憶されることを特徴とする請求項６または７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、アクチュエータなど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】
部品組立の生産ラインでは、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。生産装置は非同期で制御され、部品を組立動作している。これらの生産ラインは、知能化が進んでおり、異常停止した状態から自動復帰する機能をもつ。
【０００３】
このような生産ラインを干渉なく稼働させるため、設計者は、組立動作の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。また、設計者は、組立動作が予め記述されたタイミングチャートから、組立のプログラム、異常停止した状態から自動復帰するプログラム、をそれぞれ作成しなければならない。
【０００４】
一方、生産ラインは、生産準備開始から製造開始までのリードタイムの短縮が求められている。
【０００５】
このような要求に応えるため、生産ラインを制御するシーケンスプログラムを効率よく設計するため、タイミングチャートからシーケンスプログラムを自動作成する方法が既に提案されている。また、特許文献１では、タイムチャートに記述された動作を実施後に、前記タイムチャートに予め設定された初期位置へと復帰させる復帰動作を実行する方法が開示されている。また、前記復帰動作の完了後に、前記タイムチャートの開始時点へと回帰して前記タイムチャートを繰り返し実行する回帰動作を実行する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１５７５１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、異常停止した状態から自動復帰するプログラムを作成するためには、異常停止のタイミングによって自動復帰させるプログラムがそれぞれ異なる。そのため、タイミングチャートの作成枚数が膨大になり、生産準備開始から製造開始までのリードタイムをなかなか短縮できないという課題があった。つまり、従来の技術では、開始時点から終了時点までの一連の動作が描かれたタイミングチャートから、異常が起こりえるタイミング毎に動作を逐次実行するプログラムを作成しなければならない。それ故、設計者は、組立動作のタイミングチャートだけでなく、異常停止した状態から自動復帰させるまでのタイミングチャートも描かねばならない。結果、プログラム作成に必要なタイミングチャートの作図に時間がかかり、プログラム作成の効率化は困難となっている。
【０００８】
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、異常が発生するなどして生産装置が停止してしまった状態から自動で復帰させるためのプログラムの作成を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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処理中であることを示す部分を抽出し、前記抽出された部分において前記生産装置が停止した場合における、前記生産装置が停止した状態から前記生産装置を復帰させるまでのタイミングチャートを記憶部に記憶させることを特徴とする。
【００１０】
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、前記プログラムは、前記タイミングチャートから前記生産装置が処理中であることを示す部分を抽出し、前記抽出された部分において前記生産装置が停止した場合における、前記生産装置が停止した状態から前記生産装置を復帰させるまでのタイミングチャートから作成されたプログラムを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明を用いることで、複数の生産装置によって構成される生産ラインにおいて、異常が発生するなどして生産装置が停止してしまった状態から自動で復帰させるためのプログラムの作成を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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
【図４】本実施形態における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートの一例を示す図
【図５】本実施形態における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートの一例を示す図
【図６】本実施形態における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートの一例を示す図
【図７】本実施形態における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のシーケンスプログラム作成装置は、タイミングチャートから、異常停止した状態から自動復帰させるまでのプログラムを自動で作成することができる。以下、本発明のシーケンスプログラムの作成方法およびシーケンス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、本発明のシーケンス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シーケンスプログラムは、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シーケンスプログラムは、コントローラ１０４へ登録される。コントローラ１０４は、シーケンス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Ｘ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、このように記述され、記憶部１０５に記憶されたタイミングチャートから、自動で復帰させるためのプログラムを作成する方法を説明する。具体的には、生産ラインにおいて、異常が発生して生産ラインが停止してしまった状態から、異常が発生した原因を取り除いた後、自動で復帰させるためのプログラムを作成する方法を説明する。
【００３８】
生産装置が途中で停止してしまうことが起こりうる場所（時間）における復帰のためのプログラムを全て作成しなければならない。そのプログラムを作成する方法を説明する。生産装置において、途中で停止してしまうことが起こりうる場所（時間）は、生産装置の駆動部が処理中であることを示す斜線３０４１の部分である。まず、処理部１０１は、タイミングチャートから、生産装置が、停止してしまうことが起こりうる場所を抽出する。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で選択してもよい。そして、（１）〜（１１）のそれぞれについて、処理部は、復帰のためのプログラムを作成する。まず、処理部１０１は、（１）〜（１１）のそれぞれについて、停止してしまった生産装置がワークを保持しているか否かを判断する。ワークの有無を予め斜線３０４１の部分と関連付けて設定しておいてもよいし、タイミングチャートを表示させながら入力部で選択してもよい。そして、処理部１０１は、そのワークの有無によって、復帰させるべき位置（復帰位置）を求め、その復帰位置まで復帰させるためのタイミングチャートを記憶部１０５に記憶させる。ワーク無で停止してしまった場合は、タイミングチャートの原点（図２においては、時間０．０）に復帰させるタイミングチャートを記憶部１０５に記憶させる。タイミングチャートと逆の動作を図２における時間０．０の位置まで実行させるためのタイミングチャートを記憶部１０５に記憶させる。つまり、ワークを保持していない場合は、前記タイミングチャートにおいて抽出された処理中であることを示す部分（斜線部）から前記タイミングチャートに沿って戻る動作を実行させるタイミングチャートを記憶部１０５に記憶させる。
【００３９】
一方、ワーク有の場合は、駆動部が途中で停止してしまった動作を駆動部が待機状態になるまで（タイミングチャートが斜線の部分から水平になる部分まで）進めるタイミングチャートを記憶部に記憶させる。つまりワークを保持している場合は、前記タイミングチャートにおいて抽出された処理中であることを示す部分（斜線部）から前記タイミングチャートに沿って進む動作を実行させるタイミングチャートを記憶させる。
【００４０】
そして復帰位置からは通常動作を実行するためのタイミングチャートを記憶させる。復帰位置において、そのほかの生産装置が所定の状態にあるかどうかを確認し、所定の状態にある場合は通常動作に復帰させ、所定の状態にない場合はエラーを出力するようにしてもよい。
【００４１】
図４は、（１）で停止してしまった場合における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートである。（１）では、搬送装置が、ワークを投入装置から受け取った後、搬送装置のＸ軸駆動部を駆動して塗布装置にワークを運ぶ途中で停止してしまった場合である。まず、ワークの有無を選択する。（１）で停止した場合のワークの有無は、台車にワークが乗せられているため、有が選択される。ワーク有であるため、復帰させるべき位置（復帰位置）は、駆動部が途中で停止してしまった動作をそのまま進め、駆動部が待機状態になる（タイミングチャートが水平になる）位置（時間）である。台車上のワークの有無は不図示のセンサによって検出してもよいし、タイミングチャートに予め関連付けて記憶させておいてもよい。処理部１０１により、駆動部が途中で停止してしまった動作をそのまま進め、駆動部が待機状態になる（タイミングチャートが水平になる）位置まで進めるタイミングチャートが記憶部１０５に記憶される。そして復帰位置からは通常動作を実行するためのタイミングチャートが記憶部１０５に記憶される。
【００４２】
図５は、（２）で停止してしまった場合における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートである。まず、ワークの有無を選択する。（２）の場所では、搬送装置の台車にはワークが乗せられているため、有が選択される。ワーク有であるため、ワーク有であるため、復帰させるべき位置（復帰位置）は、駆動部が途中で停止してしまった動作をそのまま進め、駆動部が待機状態になる（タイミングチャートが水平になる）位置（時間）である。処理部１０１により、タイミングチャートと同じ動作を、駆動部が待機状態になる（タイミングチャートが水平になる）位置まで進めるタイミングチャートが記憶部１０５に記憶される。そして復帰位置からは通常動作を実行するためのタイミングチャートが記憶１０５に記憶される。
【００４３】
図６は、（３）で停止してしまった場合における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートである。まず、ワークの有無を選択する。（３）では、チャックはワークをまだ把持しておらず、ワーク無が選択される。処理部１０１は、タイミングチャートと逆の動作を、タイミングチャートの原点（図２においては、時間０．０）まで実行させ、続けて通常のプログラムを実行するためのタイミングチャートが記憶部１０５に記憶される。
【００４４】
図７は、（４）で停止してしまった場合における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートである。まず、ワークの有無を選択する。（４）では、チャックがワークを把持しているため、ワーク有が選択される。処理部１０１は、駆動部が途中で停止してしまった動作を進め、駆動部が待機状態になる（タイミングチャートが水平になる）位置（時間）である。処理部１０１は、タイミングチャートと同じ動作を、駆動部が待機状態になる（タイミングチャートが水平になる）位置まで進めるタイミングチャートを記憶部１０５に記憶させる。そして復帰位置からは通常動作を実行するためのタイミングチャートが記憶部１０５に記憶される。
【００４５】
同じように、（５）〜（１１）で停止してしまった場合における生産ラインを復帰させるためのプログラムを作成するためのタイミングチャートを作成していく。（図面省略）
このように作成されたタイミングチャートをもとに、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。
【００４６】
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】
【００４７】
１０１  処理部
１０２  入力部
１０３  表示部
１０４  コントローラ
【図１】
2020091597.tif 000003
【図２】
2020091597.tif 000004
【図３】
2020091597.tif 000005
【図４】
2020091597.tif 000006
【図５】
2020091597.tif 000007
【図６】
2020091597.tif 000008
【図７】
2020091597.tif 000009