(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワーク用のハードウェアを備えたホストコンピュータと複数のロボット制御装置とを通信ネットワークを介して接続し、システムプログラムの内ネットワーク通信機能およびメモリを書き替える機能を含む基本となるシステムプログラムを書き替え不能なＲＯＭに記憶し、他のシステムプログラムを書き替え可能なＲＯＭに記憶しておき、前記ネットワーク通信機能およびメモリを書き替える機能のシステムプログラムを起動させ、更新もしくは用途変更に伴う新たなシステムプログラムを前記ホストコンピュータから前記通信ネットワークを介して各々のロボット制御装置に転送し、前記メモリを書き替える機能により自動的に各々のロボット制御装置のシステムプログラムの書き替えを行わせるようにしたことを特徴とする産業用ロボットにおけるソフトウェア更新方法。
【請求項２】
通信用ネットワークとしてイーサネット（登録商標）型ＬＡＮを適用し、複数のロボット制御装置におけるシステムプログラムの書き替えを同時に行わせるようにした請求項１記載の産業用ロボットにおけるソフトウェア更新方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、産業用ロボットにおけるソフトウェア更新方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業用ロボットにおけるソフトウェアは、メーカーから提供されるシステムプログラムと使用者もしくは産業用ロボットの取扱会社等により作成されるユーザプログラムとに大別される。このうち、システムプログラムに関する部分はメーカー出荷時において既にＲＯＭに格納されているので、システムプログラムのバージョンアップや産業用ロボットの用途変更に伴うシステムプログラムの交換はメーカーもしくは取扱会社等の側で行わなければならない。システムプログラムを交換する方法としては、ＲＯＭを単品もしくはプリント基盤ごと差し替えるのが一般的であるが、フラッシュＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭを利用している場合では、新たなシステムプログラムを格納した外部記憶装置をロボット制御装置に接続してこの書き換え可能なＲＯＭに新たなシステムプログラムを書き込んで使用することも可能である。一般的にいって、ＲＯＭもしくはこれを実装したプリント基板の差し替えを行う場合ではシステムプログラムの交換に際し１つのロボット制御装置に対して１５分から３０分の作業時間が必要とされ、また、フラッシュＲＯＭ等に新たなシステムプログラムを書き込む場合では、システムプログラムの長さにもよるが、１つのロボット制御装置に対して３０分から３時間の作業時間が必要とされる。
【０００３】
ＲＯＭを差し替える方法では比較的短時間のうちに作業を完了させることができるがＲＯＭの交換を必要とするために作業コストが高くなる欠点がある。また、外部記憶装置を直接ロボット制御装置に接続して書き替えを行う方法ではＲＯＭの交換は必要としないが、書き込みに相当の時間を要するため、複数のロボット制御装置に対してシステムプログラムの交換作業を行うような場合では、必要とされる作業時間が著しく増大してしまう。いずれの方法を適用するにしても数百台のロボット制御装置を擁するような大規模工場において一括してシステムプログラムを交換するような場合では、全体として数週間の作業日数が必要となるといったことも希ではない。無論、これは１人の作業者または１台の外部記憶装置によって作業を行う場合のことで、これらの作業者や外部記憶装置を多数投入すれば短時日のうちに作業を完了させることも可能となるが、その反面、機械やマンパワーの投入によって単位時間当たりの作業コストが増大してしまうので、これを実質的な作業コストの軽減化に結び付けることはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、産業用ロボットのシステムプログラムの交換、特に、大規模工場におけるシステムプログラムの交換に際し、必要とされる作業人員や作業コストを大幅に削減することのできる産業用ロボットにおけるソフトウェア更新方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、通信ネットワーク用のハードウェアを備えたホストコンピュータと複数のロボット制御装置とを通信ネットワークを介して接続し、システムプログラムの内ネットワーク通信機能およびメモリを書き替える機能を含む基本となるシステムプログラムを書き替え不能なＲＯＭに記憶し、他のシステムプログラムを書き替え可能なＲＯＭに記憶しておき、前記ネットワーク通信機能およびメモリを書き替える機能のシステムプログラムを起動させ、更新もしくは用途変更に伴う新たなシステムプログラムを前記ホストコンピュータから前記通信ネットワークを介して各々のロボット制御装置に転送し、前記メモリを書き替える機能により自動的に各々のロボット制御装置のシステムプログラムの書き替えを行わせるようにしたことを特徴とする構成により前記目的を達成した。
【０００７】
更に、通信用ネットワークとしてイーサネット型ＬＡＮを適用し、複数のロボット制御装置におけるシステムプログラムの書き替えを同時に行わせることにより、システムプログラムの書き替えに必要とされる作業時間を大幅に短縮した。
【０００８】
【作用】
システムプログラムの内ネットワーク通信機能およびメモリを書き替える機能を含む基本となるシステムプログラムは書き替え不能なＲＯＭに記憶させる。他のシステムプログラムを書き替え可能なＲＯＭに記憶させる。ロボット制御装置とホストコンピュータとは通信ネットワークで接続しておく。
システムプログラムの交換に際し、システムプログラムを起動させ、更新もしくは用途変更に伴う新たなシステムプログラムをホストコンピュータから通信ネットワークを介して各々のロボット制御装置に転送し、メモリを書き替える機能によって、各々のロボット制御装置自身にシステムプログラムの書き替えを行わせる。この結果、外部記憶装置等を持ち運んでロボット制御装置に接続したり、個々のロボット制御装置毎に外部記憶装置を接続し直したりする必要がなくなり、特に、大規模工場におけるシステムプログラムの交換に際して、作業人員や作業時間が大幅に節約される。
【０００９】
更に、イーサネット型ＬＡＮを通信用ネットワークとして適用した場合では、更新もしくは用途変更に伴う新たなシステムプログラムを複数のロボット制御装置に対し並列的に転送してシステムプログラムの書き替えを同時に行わせることができるので、多数のロボット制御装置のシステムプログラムを交換するような場合であっても、実質的な書き込みに必要とされる時間は極めて短時間で済む。
【００１０】
【実施例】
図１は多数の産業用ロボットを備えた工場設備に対して本発明のソフトウェア更新方法を適用した場合の一実施例を示す概念図である。ロボット本体を駆動制御するロボット制御装置２ａ〜２ｎは各々のロボット本体１ａ〜１ｎに対応して個別に設けられ、その各々が独立してロボット本体１ａ〜１ｎを駆動制御する。ロボット本体１ａ〜１ｎの各々はマテリアルハンドリング，スポット溶接，アーク溶接等に対応することが可能な汎用性の高い基本動作機能を有するが、その用途変更に際しては、エンドエフェクタやアタッチメント等の交換およびこれに伴うアプリケーションソフト（用途別システムプログラム）の交換が要求される。
【００１１】
各々のロボット制御装置２ａ〜２ｎは各ロボット本体１ａ〜１ｎの駆動制御に必要とされる各種のシステムプログラムを備える。即ち、移動や位置決めおよび姿勢制御等を始めとするロボット本来の基本動作機能を実現するための汎用システムプログラムや、前述のマテリアルハンドリング，スポット溶接，アーク溶接等の用途別機能を実現するためのアプリケーションソフト等である。ロボット制御装置２ａ〜２ｎには、メモリ容量や製造コストおよび販売戦略等の関係から、ロボット本体１ａ〜１ｎを購入する際にユーザがこれと合わせて選択したマテリアルハンドリング，スポット溶接，アーク溶接等の用途別機能に適したいずれか１つのエンドエフェクタやアタッチメント等の動作機能を実現するためのアプリケーションソフトが格納されるのみで、他のエンドエフェクタやアタッチメント等の駆動に必要とされるアプリケーションソフトまでは格納していないのが普通である。従って、産業用ロボットの用途変更に際しては、アプリケーションソフトの交換が必要条件となる。
【００１２】
本実施例においても、用途別機能を実現するためのアプリケーションソフトは、ユーザが選択したエンドエフェクタやアタッチメント等の種別、つまり、マテリアルハンドリング，スポット溶接，アーク溶接等の用途別機能に応じて、１種類のアプリケーションソフトのみをロボット制御装置２ａ〜２ｎに実装するようにしている。その格納場所は、ロボット制御装置２ａ〜２ｎのフラッシュＲＯＭ（書き替え可能なＲＯＭ）である。
【００１３】
また、移動や位置決めおよび姿勢制御等を始めとするロボット本来の基本動作機能を実現するための汎用システムプログラムに関しては、ロボット制御装置２ａ〜２ｎのメモリの書き替え不能領域に格納しているが、これは、汎用システムプログラム自体が既に成熟の域に達しており、汎用システムプログラムのバージョンアップ、つまり、移動や位置決めおよび姿勢制御等に関わる新規機能の追加または機能向上のための改良が、近い将来、例えば、ロボット制御装置やロボット本体の耐用年数の期間内もしくはロボット本体のハードウェアの陳腐化現象が生じる前に必要になるということが想定できないからである（汎用システムプログラムが発展途上にあってバージョンアップの可能性が認められるような場合では汎用システムプログラムをフラッシュＲＯＭに格納することがある）。
【００１４】
更に、本実施例においては、ロボット制御装置２ａ〜２ｎのメモリの書き替え不能領域に、フラッシュＲＯＭ内のデータ（アプリケーションソフト）の書き換えに必要とされる機能を実現するためのシステムプログラム、および、後述のイーサネット型ＬＡＮを利用したネットワーク通信を行うために必要とされる機能を実現するためのシステムプログラムが格納されている。これらのシステムプログラムによって行われる処理操作は実際には一体的であって、例えば、ロボット制御装置２ａ〜２ｎの操作盤に設けられた“書き替えキー”の操作を検出してフラッシュＲＯＭの全データを消去する過程、データの消去後に通信ネットワーク６を介して更新データ要求信号を出力する過程、このデータ要求信号に応じて外部から送られてくるデータをフラッシュＲＯＭに書き込む過程とを有する。また、ロボット制御装置２ａ〜２ｎの各々にはイーサネット型ＬＡＮの通信ネットワーク６と接続するためのハードウェア要素（通信用の入出力端子群）３ａ〜３ｎが設けられている。
【００１５】
ホストコンピュータ４はイーサネット型ＬＡＮの通信ネットワーク６と接続するためのハードウェア要素（通信用の入出力端子群）４ａを備えた通常のパーソナルコンピュータにより構成され、ロボット制御装置２ａ〜２ｎからの更新データ要求信号を受け付けて対応するロボット制御装置２ａ〜２ｎにデータ（アプリケーションソフト）を送出するための機能を備えている。無論、ホストコンピュータ４の機能は工場内のロボットの稼働状態を管理するセルコントローラ等によって兼ねさせてもよい。ホストコンピュータ４に接続されたディスクドライブ等の読み込み装置５には、マテリアルハンドリング，スポット溶接，アーク溶接等の用途別機能に応じて作成された各種のアプリケーションソフトを記憶したフロッピーディスク等の記憶媒体７がセットされるようになっている。ネットワーク通信を実行するために必要とされるホストコンピュータ４側の制御プログラムは、ホストコンピュータ４自体の不揮発性メモリに記憶させておいても、また、必要に応じて記憶媒体７からホストコンピュータ４のメモリにダウンロードするようにしてもよい。後者の場合では、各種のアプリケーションソフトに加え、ネットワーク通信用の制御プログラムを記憶媒体７に記憶させておく必要がある。
【００１６】
ロボット制御装置２ａ〜２ｎとホストコンピュータ４とを接続する通信ネットワーク６はイーサネット型ＬＡＮにより構成されている。
【００１７】
そこで、ロボット制御装置２ａ〜２ｎの用途変更のためにアプリケーションソフトを交換する場合には、まず、必要とされるアプリケーションソフトを記憶した記憶媒体７を読み込み装置５にセットし、ホストコンピュータ４を立上げてネットワーク通信用の制御プログラムを起動させる。この段階で、ホストコンピュータ４はロボット制御装置２ａ〜２ｎからの更新データ要求信号を待つ待機状態に入る。なお、記憶媒体７に用途別のアプリケーションソフトを複数種記憶させているような場合では、ホストコンピュータ４からのキーボード操作等により予め転送対象となるアプリケーションソフトの名称を指定して通信時に開くべきアプリケーションソフトのファイルを決めておくようにする。
【００１８】
次に、作業者はアプリケーションソフトを交換するロボット制御装置２ａ〜２ｎの操作盤に設けられた“書き替えキー”を操作する。“書き替えキー”を操作されたロボット制御装置２ａ〜２ｎはフラッシュＲＯＭのデータ（その時点で記憶されているアプリケーションソフト）を消去した後、通信ネットワーク６を介してホストコンピュータ４に更新データ要求信号を出力する。そして、更新データ要求信号を検出したホストコンピュータ４は記憶媒体７に記憶されたアプリケーションソフトをそのプログラムの先頭から順次読み出し、通信ネットワーク６を介して対応するロボット制御装置２ａ〜２ｎ（データ要求信号を出力したロボット制御装置２ａ〜２ｎ）に出力し、ロボット制御装置２ａ〜２ｎ自らがそのアプリケーションソフトをフラッシュＲＯＭに書き込み、内容を更新する。
【００１９】
複数のロボット制御装置２ａ〜２ｎに同じアプリケーションソフトを同時に書き込みたいような場合には、アプリケーションソフトの更新対象となる複数のロボット制御装置２ａ〜２ｎの“書き替えキー”を全て先に操作しておき、その後、ホストコンピュータ４からのデータ転送を開始させるようにしてもよい。この場合、データ転送の対象となるのは通信ネットワークの全チャンネルであるが、“書き替えキー”の操作されていないロボット制御装置２ａ〜２ｎの書き替え機能は作動していないので、これらのロボット制御装置２ａ〜２ｎはアプリケーションソフトの更新を免れる。また、“書き替えキー”の操作によってロボット制御装置２ａ〜２ｎがフラッシュＲＯＭのデータ消去を行ってデータ入力待ちの待機状態となるようにしておき（更新データ要求信号の出力は行わない）、アプリケーションソフトの更新対象となる最後のロボット制御装置２ａ〜２ｎの“書き替えキー”を操作した段階で、この最後のロボット制御装置２ａ〜２ｎからホストコンピュータ４へ更新データ要求信号を出力することで通信網の全チャンネルを介してホストコンピュータ４からのデータ転送を開始させるようにしても、前記と同じ結果が得られる。なお、ロボット制御装置２ａ〜２ｎのデータ書き替え機能の起動やデータ転送開始の指令はホストコンピュータ４もしくは通信ネットワーク外の他の入力装置から入力するようにしてもよい。
【００２０】
また、更新データ要求信号のあったロボット制御装置２ａ〜２ｎのチャンネルと各ロボット制御装置２ａ〜２ｎが要求するアプリケーションソフトの名称をホストコンピュータ４の側で記憶するようにすれば、更新データ要求信号のあった複数のロボット制御装置２ａ〜２ｎに対して所定周期毎に回線を開き、そのロボット制御装置２ａ〜２ｎが要求する種類のアプリケーションソフトを順次そのプログラムの先頭から所定のデータ長で転送することにより、機能の異なるアプリケーションソフトを略並列的に複数のロボット制御装置２ａ〜２ｎに書き込むことも可能である。更に、ロボット制御装置２ａ〜２ｎに受信データの一時記憶に用いるＲＡＭを設けてホストコンピュータ４からの転送データを一時記憶するようにし、該ＲＡＭに一時記憶したデータをフラッシュＲＡＭへ書き込んでからロボット制御装置２ａ〜２ｎがホストコンピュータ４に対して次のデータの要求信号を出力するようにしてもよい。適当な方法でデータの衝突を回避してロボット制御装置２ａ〜２ｎにアプリケーションソフトを略並列的に転送するようにすれば、全体としての書き込みに必要とされる時間を最高でロボット制御装置１台分にまで短縮することが可能である。また、このような処理操作は複数のロボット制御装置２ａ〜２ｎに同じアプリケーションソフトを書き込むような場合にも適用することができるので、複数のロボット制御装置２ａ〜２ｎに同じアプリケーションソフトを書き込むときに必ずしも全てのチャンネルに対してデータを送信する必要はない。
【００２１】
以上、一実施例として、アプリケーションソフトのみをフラッシュＲＯＭに記憶させた場合について述べたが、汎用システムプログラムをアプリケーションソフトと共にフラッシュＲＯＭに記憶させておけば、前記と同様の方法で汎用システムプログラムのバージョンアップ等に対処することができる。更に、単一のフラッシュＲＯＭの領域を区分して汎用システムプログラムとアプリケーションソフトを記憶させたり、または、汎用システムプログラム専用のフラッシュＲＯＭとアプリケーションソフト専用のフラッシュＲＯＭを個別に設けたりして、汎用システムプログラムのバージョンアップやアプリケーションソフトの交換のいずれか一方を指定してデータの消去を行ってパージョンアップや用途変更に対処するように構成することも可能である。また、フラッシュＲＯＭの記憶領域の一部に書き込み禁止領域を設ければ、データの書き換えに必要とされる機能やネットワーク通信を行うために必要とされるシステムプログラムをこの書き込み禁止領域に記憶させても問題はない。バージョンアップや用途変更に共に対処するように構成する場合は、汎用システムプログラムのバージョンアップやアプリケーションソフトの交換のいずれか一方を指定するために必要とされる機能は、データの書き換えに必要とされる機能やネットワーク通信を行うために必要とされるシステムプログラムと共にロボット制御装置２ａ〜２ｎの書き替え不能領域（フラッシュＲＯＭの書き込み禁止領域を含む）に保存するようにする。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のソフトウェア更新方法は、ロボット制御装置とホストコンピュータとを予め通信ネットワークで接続しておき、更新もしくは用途変更に伴う新たなシステムプログラムをホストコンピュータから通信ネットワークを介して各々のロボット制御装置に転送し、ロボット制御装置自身によってシステムプログラムの書き替えを行わせるようにしたので、外部記憶装置等を持ち運んでロボット制御装置に接続したり、個々のロボット制御装置毎に外部記憶装置を接続し直してシステムプログラムの書き替え作業を行ったりする必要がなく、特に、大規模工場におけるシステムプログラムの更新や交換に際して、作業人員や作業時間が大幅に節約できる。
【００２３】
更に、イーサネット型ＬＡＮを通信用ネットワークとして適用した場合では、更新もしくは用途変更に伴う新たなシステムプログラムを複数のロボット制御装置に対し並列的に転送してシステムプログラムの書き替えを同時に行わせることができるので、多数のロボット制御装置のシステムプログラムを交換するような場合であっても、実質的な書き込みに必要とされる時間は極めて短時間で済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のソフトウェア更新方法を適用した産業用ロボット設備の一実施例を示す概念図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｎ  ロボット本体
２ａ〜２ｎ  ロボット制御装置
３ａ〜３ｎ  通信ネットワークと接続するためのハードウェア
４  ホストコンピュータ
４ａ  通信ネットワークと接続するためのハードウェア
５  読み込み装置
６  通信ネットワーク
７  記憶媒体
【図１】
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