(57)【要約】協調制御と独立制御を連続して動的に、同時に実行させることが可能なロボット制御装置を提供する。２台以上の自動機械（１６）、（１７）、（１８）の互いの位置と速度を保ちつつ制御する協調制御手段（９）と、２台以上の自動機械（１６）、（１７）、（１８）をそれぞれ独立に制御する独立制御手段（１０）とを有し、予め記憶されている動作プログラム（２）に基づいて３台以上の自動機械を同時に制御する自動機械の制御装置において、協調制御手段（９）の対象とする自動機械を指定する協調制御指定手段（３）と、協調制御手段（９）と独立制御手段（１０）とを同時に実行する同時実行制御手段（６）とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２台以上の自動機械の互いの位置と速度を保ちつつ制御する協調制御手段と、２台以上の自動機械をそれぞれ独立に制御する独立制御手段とを有し、予め記憶されている動作プログラムに基づいて３台以上の自動機械を同時に制御する自動機械の制御装置において、前記協調制御手段の対象とする自動機械を指定する協調制御指定手段と、前記協調制御手段と前記独立制御手段とを同時に実行する同時実行制御手段と、を備えることを特徴とする自動機械の制御装置。
【請求項２】
前記動作プログラムは、前記協調制御手段として協調制御を行う複数の自動機械を指定する協調動作命令を含むことを特徴とする請求項１記載の自動機械の制御装置。
【請求項３】
前記独立制御手段は、前記協調制御手段で指定されていない自動機械を独立制御することを特徴とする請求項１記載の自動機械の制御装置。
【請求項４】
前記同時実行制御手段は、前記独立制御手段の対象としている自動機械の少なくとも１つが停止した場合、停止の要因に応じて前記協調制御手段の対象としている自動機械の停止または継続を判断する協調動作継続判断部を備えることを特徴とする請求項１記載の自動機械の制御装置。
【請求項５】
前記同時実行制御手段は、前記協調制御手段の対象としている自動機械の少なくとも１つが停止した場合、停止の要因に応じて前記独立制御手段の対象としている自動機械の停止または継続を判断する独立動作継続判断部を備えることを特徴とする請求項１記載の自動機械の制御装置。
【請求項６】
２台以上の自動機械の互いの位置と速度を保ちつつ制御する協調制御手段と、２台以上の自動機械をそれぞれ独立に制御する独立制御手段とを有し、操作者が操作する携帯教示盤からの指示に基づいて前記の複数の自動機械を操作する自動機械の制御装置において、前記協調制御手段の対象とする自動機械を指定する協調制御指定手段と、前記協調制御手段が対象とする自動機械の中で、１つの自動機械をマスタとして登録するマスタ登録手段を備えることを特徴とする自動機械の制御装置。
【請求項７】
前記協調制御手段の対象とする自動機械を前記携帯教示盤から操作する場合、前記マスタ登録手段で指定された自動機械を動作させることで、マスタ以外の前記協調制御手段の対象とする自動機械をマスタの動作に連動して動作させることを特徴とする請求項６記載の自動機械の制御装置。
【請求項８】
前記複数の自動機械の中の少なくとも１つは多関節型ロボットである請求項１記載の自動機械の制御装置。
【請求項９】
１軸以上の駆動軸を有するステーションと複数台のロボットとを前記ステーションの動作に応じて前記ロボットを協調制御する自動機械の制御装置において、協調制御している前記ロボットのうち、１台以上のロボットを指定するロボット指定手段と、指定された前記ロボットを協調制御から独立制御へ切り換える制御切り換え手段とを備えることを特徴とするロボット制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】    本発明は、３台以上の自動機械、例えば産業用ロボット等を同時に制御する制御装置に関するものである。
【背景技術】  従来の技術として、特開平８−１９４５１１号公報に複数の自動機械を制御する装置で、協調動作と独立動作をダイナミックに切り替えて、複数の自動機械を制御する技術が開示されている。
従来技術の構成図を図６に示し説明する。図６の実行管理部による協調プログラムから独立制御プログラムを起動する手段、およびプログラム同期管理部による協調プログラムから独立制御プログラムの実行終了を待たせる手段により、協調動作と独立動作を自動機械を停止させることなく連続で動作させることが可能となっていた。しかしながら、従来の方式では、協調制御と独立制御を連続して動的に切り替えることが可能になっているが、協調制御と独立制御を同時に制御させることが出来なかった。例えば、３台ロボットが協調しながら溶接作業を行い、ある時点で２台のロボットの協調動作と１台ロボットのハンドリング作業を行わせる場合、２台のロボットの協調作業が完了するまで、ハンドリング作業を行うことができず、ロボットの稼働率を著しく低下させるという問題点を抱えていた。
【発明の開示】
そこで、本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、協調制御と独立制御を連続して動的に、同時に実行させることが可能なロボット制御装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載の自動機械の制御装置は、２台以上の自動機械の互いの位置と速度を保ちつつ制御する協調制御手段と、２台以上の自動機械をそれぞれ独立に制御する独立制御手段とを有し、予め記憶されている動作プログラムに基づいて３台以上の自動機械を同時に制御する自動機械の制御装置において、前記協調制御手段の対象とする自動機械を指定する協調制御指定手段と、前記協調制御手段と前記独立制御手段とを同時に実行する同時実行制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
本発明の請求項２記載の自動機械の制御装置は、前記動作プログラムは、前記協調制御手段として協調制御を行う複数の自動機械を指定する協調動作命令を含むことを特徴とするものである。
本発明の請求項３記載の自動機械の制御装置は、前記独立制御手段は、前記協調制御手段で指定されていない自動機械を独立制御することを特徴とするものである。
本発明の請求項４記載の自動機械の制御装置は、前記同時実行制御手段は、前記独立制御手段の対象としている自動機械の少なくとも１つが停止した場合、停止の要因に応じて前記協調制御手段の対象としている自動機械の停止または継続を判断する協調動作継続判断部を備えることを特徴とするものである。
本発明の請求項５記載の自動機械の制御装置は、前記同時実行制御手段は、前記協調制御手段の対象としている自動機械の少なくとも１つが停止した場合、停止の要因に応じて前記独立制御手段の対象としている自動機械の停止または継続を判断する独立動作継続判断部を備えることを特徴とするものである。
本発明の請求項６記載の自動機械の制御装置は、２台以上の自動機械の互いの位置と速度を保ちつつ制御する協調制御手段と、２台以上の自動機械をそれぞれ独立に制御する独立制御手段とを有し、操作者が操作する携帯教示盤からの指示に基づいて前記の複数の自動機械を操作する自動機械の制御装置において、前記協調制御手段の対象とする自動機械を指定する協調制御指定手段と、前記協調制御手段が対象とする自動機械の中で、１つの自動機械をマスタとして登録するマスタ登録手段を備えることを特徴とするものである。
本発明の請求項７記載の自動機械の制御装置は、前記協調制御手段の対象とする自動機械を前記携帯教示盤から操作する場合、前記マスタ登録手段で指定された自動機械を動作させることで、マスタ以外の前記協調制御手段の対象とする自動機械をマスタの動作に連動して動作させることを特徴とするものである。
本発明の請求項８記載の自動機械の制御装置は、前記複数の自動機械の中の少なくとも１つは多関節型ロボットであることを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】図１は、本発明のロボット制御装置の構成図である。
図２は、本発明の各ロボットの情報テーブル例である。
図３は、本発明の各ロボットの情報テーブル例である。
図４は、本発明の携帯操作盤の例である。
図５は、本発明の実施例４の構成図である。
図６は、従来のロボット制御装置の構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に図１〜図５を示して説明する。
（実施例１）実施例１について、図面を参照して説明する。図１は、自動機械をロボットとした本発明の一実施例であり、ロボット制御装置とロボット１６、１７、１８を示すブロックである。図１記載の１は動作プログラムＡＡＡ、２は動作プログラムＢＢＢを示す。動作プログラムＡＡＡである１は、３台のロボット１６、１７、１８を同時に制御するプログラムである。動作プログラムＢＢＢである２は、１台のロボット１８のみを制御するプログラムである。まず、動作プログラムＡＡＡを実行すると、命令解釈部５に、読み出され解釈される。動作プログラムＡＡＡの▲１▼では、３台のロボット１６、１７、１８の位置、補間等の動作情報が登録されている。この情報を同時実行制御手段６に出力する。この出力するデータは、図２に示すようなテーブルで構成され、各ロボットの動作情報が登録されている。このテーブルは、各ロボット毎制御方法、位置、速度から構成される。この図には示していないが、その他制御するに必要な補間方法、加減速時間なども当然渡される。たとえば、ロボット１６は、マスタとして協調制御される。ロボット１７、１８は、ロボット１６を基準として位置指令が生成される。相対速度Ｖ１は、ロボット１６に関して書き込みが行われている。
同時実行制御手段６は、ロボット１６、１７、１８が協調制御されることから、協調動作継続判断部７にデータを転送する。協調動作継続判断部７では、各ロボットの現在のステータス（エラー、アラームなど）を判定し、協調制御手段９にデータを転送する。このとき、各ロボットが他の制御ブロックから制御されていないことを確認する。この確認は、ロボット制御装置のオペレーションシステムを使用したセマフォやメールによりソフトウェアにて実行される。協調制御手段９は、サーボ部１１、１２、１３を介してロボット１６、１７、１８を協調制御する。
次に、１の動作プログラムＡＡＡは、協調制御指定手段３の▲２▼のＰＳＴＡＲＴ命令により、ロボット１８を協調動作から切り離す。同時に、２の動作プログラムＢＢＢを起動する。▲１▼と同様に命令解釈部５にて、図３に示すテーブルが同時実行制御手段に出力される。このテーブルでは、ロボット１６、１７は協調制御となり、ロボット１８は、独立制御となる。同時実行制御手段６では、ロボット１６、１７の情報を協調動作継続判断部７に渡し、ロボット１８の情報を独立動作継続判断部８に渡す。独立動作継続判断部８では、ロボット１８のステータスを確認する。ロボット１８が他の制御ブロックからの制御の支配下にないことやエラーではないことを確認して、独立制御手段１０にデータを転送する。
協調制御手段９は、サーボ部１１、１２を支配し、ロボット１６、１７を協調制御する。独立制御手段１０は、サーボ部１３を支配し、ロボット１８を独立制御する。
このあと、２の動作プログラムＢＢＢと１の動作プログラムＡＡＡは、非同期に命令解釈部５で解釈され、同時実行制御部６で３台のロボットの動作が制御されることになる。
（実施例２）第２の実施例として、ロボット１６、１７が溶接作業を行い、ロボット１８がハンドリング動作を行う場合の説明をする。ロボット１６、１７が溶接実行中に、例えばロボット１８がエラーで停止したとする。この場合、協調動作継続判断部７では、ロボット１８がエラーで停止したが、作業中のため、そのままロボット１６、１７は継続動作をさせることになる。また、ロボット１８の動作範囲とロボット１６、１７の動作範囲と干渉している場合には、協調動作継続判断部７では、即座にロボット１６、１７を停止させる。
また、ロボット１６、１７がアーク切れなどのアラームで停止した場合には、独立動作継続判断部８では、そのままロボット１８の動作を継続させる。しかし、ロボット１８の動作領域と他のロボットの動作領域が干渉している場合には、ロボット１８を停止させる。
また、ロボット１６、１７、１８の何れかのロボットが、オーバトラベルや他の機械などと接触してサーボがＯＦＦした場合には、全てのロボット１６、１７、１８を全て停止させる。
以上のように、協調動作継続判断部７、独立動作継続判断部８は、各ロボットの停止要因を解析し、動作の継続を行うか否かを判断するものである。
（実施例３）第３の実施例としては、３台のロボットの作業位置を教示する方法に関するものである。
図４に示すように、携帯操作盤の画面２０には、予め操作するロボットのＩＤ（例えばＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３）が表示され、その中でどのロボットをマスタとして登録し、どのロボットを協調制御するかを指定するものである。マスタとして登録する場合には、カーソル２３をマスタに合わせ、実行キー２４を押下することで、そのロボットをマスタに登録できる。このように設定しておくことで、連動キー２１を押下しておき、マスタのロボットＲＢ１を操作すると、自動的にスレーブのロボットＲＢ２も動作する。また、独立制御のロボットＲＢ３を操作するとその独立制御のロボットＲＢ３のみ動作するものである。
同時に、現在選択されているロボットを画面２０に表示することにより、操作者が安全に操作できるようにしている。
上記のように、複数の自動機械を全てロボットで説明したが、これをロボット２台、ポジショナ１台のようなシステムを構築してもよい。
また、上記の命令以外の方法で、協調制御する自動機械のみを指定することで、それ以外の自動機械は、全て独立制御してもよい。例えば、パラメータや外部からの入力信号による協調制御指定手段を使用しても、同様な効果を奏することはできる。
（実施例４）実施例４を図５に基づいて説明する。ロボット１６の各関節は、サーボモータにより駆動される。サーボモータは、サーボ部１１により、位置・速度制御される。ロボット１７、１８についてもサーボ部１２、１３により制御される。
ステーション３０は、サーボモータ３１を備えており、サーボモータ３１は、サーボ部１４により制御される。
ロボット１６、１７、１８は、ステーション３０をマスタとして協調制御されている。
ロボット指定手段４１に、ロボット１６が指定された場合、ロボット指定手段４１は、ロボット１６が指定されたことを制御切り換え手段４０に通知する。制御切り換え手段４０では、現在ロボット１６が協調動作されていることを認識して、現在実行中の命令が終了するまで協調動作を続行する。
その後、実行中の命令が終了した時点で、次命令では、ロボット１６を独立制御手段１０を介して制御する。
ロボット指定手段４１は、外部からのＩ／Ｏ信号、ロボットを動作させるプログラム、教示装置などからの入力により、実現できる。
以上述べたように、本発明によれば、複数の自動機械、例えば、ロボットを制御するとき、協調制御と独立制御を同時に実行させることが出来るので、３台ロボットが溶接作業を行い、ある時点で２台ロボットの溶接作業と１台ロボットのハンドリング作業をさせるというような場合、２台ロボットの溶接作業と１台ロボットのハンドリング作業を同時に行わせることができるようになり、製造工程のタクトタイム短縮に大きく貢献する。
また、このような複数の自動機械の教示に関しても、本発明によれば、教示者が安全にロボットを教示できるという格段の効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】  本発明は、３台以上の自動機械、例えば産業用ロボット等を同時に制御する制御装置に有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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