(57)【要約】【課題】複数の制御対象を１台の制御装置で制御するロボット制御装置において、作業効率を向上させる。【解決手段】第１のロボットおよび第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第１駆動装置系列実行部３−１２と、第２のロボットおよび前記第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第２駆動装置系列実行部３−１３と、第３のロボットおよび第２の外部軸の動作命令を解釈実行する第３駆動装置系列実行部３−１４と、を備え、少なくとも１つのロボットと、少なくとも１つの外部軸と、を制御するロボット制御装置において、前記第１、第２および第３駆動装置系列実行部を排他制御および起動制御する系列動作監視手段を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のロボットおよび第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第１駆動装置系列実行部と、第２のロボットおよび前記第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第２駆動装置系列実行部と、第３のロボットおよび第２の外部軸の動作命令を解釈実行する第３駆動装置系列実行部と、を備え、少なくとも１つのロボットと、少なくとも１つの外部軸と、を制御するロボット制御装置において、
前記第１、第２および第３駆動装置系列実行部を排他制御および起動制御する系列動作監視手段を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
【請求項２】
第１のロボットおよび第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第１駆動装置系列実行部と、第２のロボットおよび前記第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第２駆動装置系列実行部と、第３のロボットおよび第２の外部軸の動作命令を解釈実行する第３駆動装置系列実行部と、を備え、少なくとも１つのロボットと、少なくとも１つの外部軸と、を制御するロボット制御装置において、
第４のロボットおよび前記第２の外部軸の動作命令を解釈実行する第４駆動装置系列実行部と、
前記第１、第２、第３および第４駆動装置系列実行部を排他制御および起動制御する系列動作監視手段と、を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
【請求項３】
少なくとも１つのロボットと、少なくとも１つの外部軸と、を制御するためのロボット制御装置において、
前記ロボットと前記外部軸の動作命令を解釈実行する少なくとも３つ以上の駆動装置系列実行部と、
前記駆動装置系列実行部を排他制御および起動制御する少なくとも２つ以上の系列動作監視手段と、を備えたことを特徴とするロボット制御装置。
【請求項４】
前記ロボットおよび前記外部軸を操作する教示装置を備え、
前記教示装置は、前記駆動装置系列実行部を割り当てるための組み合わせ設定手段を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のロボット制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載のロボット制御装置と、
前記ロボット制御装置によって制御される少なくとも１つのロボットと、
前記ロボット制御装置によって制御される少なくとも１つの外部軸と、を備えたことを特徴とするロボットシステム。
【請求項６】
ロボットの作業対象を所定の方向に保持するステーションにおいて、
水平回転する回転部と、
前記回転部の周端に設けられた複数の垂直回転する回転軸部と、
を備えたことを特徴とするステーション。
【請求項７】
水平回転する回転部と、前記回転部の周端に設けられた複数の垂直回転する回転軸部と、を有するステーションを備え、前記複数の垂直回転する回転軸部にそれぞれワークが取付けられるロボットシステムにおいて、
前記ワークに対して、所定の加工をするための少なくとも２台からなる協調作業ロボットを備えたことを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットが協調作業するためのステーション、ロボット制御装置およびロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のロボット制御装置は、複数の制御対象を１台の制御装置で制御するために、複数の制御対象の動作を実行する第１の駆動系列と、前記第１の駆動装置系列が司る複数の制御対象以外のうち１つ以上の制御対象の動作を実行する第２の駆動装置系列と、第１の駆動装置系列と第２の駆動装置系列を非同期かつ同時に実行し、かつ第１の駆動装置系列と第２の駆動装置系列の主従関係を規定する動作監視系列と、から構成されている。（例えば、特許文献１参照）。
本従来例に係る技術は、主側系列の制御点を原点として記載された従側系列の動作プログラムを実行することで、双方のロボットが協調動作を行うという、系列の主従関係を使用するものであった。
【０００３】
また、図５に示すように、１台の制御装置で３つの制御対象（２台のロボット（Ｂ）（Ｃ）と１台の複数軸からなるステーション（Ａ））を制御する場合、他の系列に対する指令のみで構成される動作監視系列により（Ａ）と（Ｂ）を駆動制御する系列、（Ａ）と（Ｃ）を駆動制御する系列を制御する方法もある。
【特許文献１】ＷＯ９５／２５９９１（第４−７頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、図６に示すように、１台の制御装置で６つの制御対象（４台のロボット（Ｂ）（Ｃ）（Ｅ）（Ｆ）と２台の複数軸からなるステーション（Ａ）（Ｄ））を制御する場合、
（Ａ）―（Ｂ）―（Ｃ）間、（Ｄ）―（Ｅ）―（Ｆ）間の協調作業後に、（Ａ）と（Ｄ）の位置を入れ替えて（Ｄ）―（Ｂ）―（Ｃ）間、（Ａ）―（Ｅ）―（Ｆ）間で協調作業を行うといった組み合わせの変更はできない。したがって、（Ａ）―（Ｂ）―（Ｃ）間にて物体を加工した後、外部軸（Ｇ）を回転させることにより（Ａ）（Ｄ）を移動させて（Ａ）―（Ｅ）―（Ｆ）間でさらに加工するといった流れ作業を１台の制御装置行うことができず、作業効率が悪くなるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、１つの制御装置で最大４つの駆動装置系列を排他制御または非同期かつ同時に実行し、かつ２組の主従関係を規定する系列動作監視手段を実現することによって、ロボットの作業効率を向上することができるロボット制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、第１のロボットおよび第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第１駆動装置系列実行部と、第２のロボットおよび前記第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第２駆動装置系列実行部と、第３のロボットおよび第２の外部軸の動作命令を解釈実行する第３駆動装置系列実行部と、を備え、少なくとも１つのロボットと、少なくとも１つの外部軸と、を制御するロボット制御装置において、前記第１、第２および第３駆動装置系列実行部を排他制御および起動制御する系列動作監視手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、第１のロボットおよび第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第１駆動装置系列実行部と、第２のロボットおよび前記第１の外部軸の動作命令を解釈実行する第２駆動装置系列実行部と、第３のロボットおよび第２の外部軸の動作命令を解釈実行する第３駆動装置系列実行部と、を備え、少なくとも１つのロボットと、少なくとも１つの外部軸と、を制御するロボット制御装置において、第４のロボットおよび前記第２の外部軸の動作命令を解釈実行する第４駆動装置系列実行部と、前記第１、第２、第３および第４駆動装置系列実行部を排他制御および起動制御する系列動作監視手段と、を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、少なくとも１つのロボットと、少なくとも１つの外部軸と、を制御するためのロボット制御装置において、前記ロボットと前記外部軸の動作命令を解釈実行する少なくとも３つ以上の駆動装置系列実行部と、前記駆動装置系列実行部を排他制御および起動制御する少なくとも２つ以上の系列動作監視手段と、を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、前記ロボットおよび前記外部軸を操作する教示装置を備え、前記教示装置は、前記駆動装置系列実行部を割り当てるための組み合わせ設定手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４いずれかに記載のロボット制御装置と、前記ロボット制御装置によって制御される少なくとも１つのロボットと、前記ロボット制御装置によって制御される少なくとも１つの外部軸と、を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、ロボットの作業対象を所定の方向に保持するステーションにおいて、水平回転する回転部と、前記回転部の周端に設けられた複数の垂直回転する回転軸部と、を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項７に記載の発明は、水平回転する回転部と、前記回転部の周端に設けられた複数の垂直回転する回転軸部と、を有するステーションを備え、
前記複数の垂直回転する回転軸部にそれぞれワークが取付けられるロボットシステムにおいて、前記ワークに対して、所定の加工をするための少なくとも２台からなる協調作業ロボットを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、少なくとも３つ以上の駆動装置系列を２つ以上の動作監視系列で排他制御し起動制御することができ、複数の主従関係が必要な場合であっても複数の制御装置間の連結処理や同期制御を省くことができ、作業効率を向上することができる。
また、１つの動作監視系列で異常が他の動作監視系列配下の駆動装置系列に与える影響を軽減することができる。
さらに、複数の主従関係が必要な場合であっても１つの制御装置での制御ができるため、制御装置の設置面積を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明のロボット制御装置の処理を示す構成図である。図は、一例として、ロボットＡ、ロボットＢおよび外部軸Ａと、ロボットＣ、ロボットＤおよび外部軸Ｂと、を制御するロボット制御装置を示している。
図１における動作監視系列実行手段３−９、駆動装置系列実行部３−１２、３−１３、３−１４、３−１５は、教示装置３−７により教示されプログラムに記憶された命令を解釈し動作指令を作成する。
作成された動作指令は、動作指令出力部３−１６から駆動制御部３−１７へ出力され複数の制御対象が駆動される。動作監視系列実行手段３−９は、３−１２と３−１３とで実行される第１の主従関係に関連する命令を解釈する第１主従関係用系列動作監視手段３−１０と、３−１４と３−１５とで実行される第２の主従関係に関連する命令を解釈する第２主従関係用系列動作監視手段３−１１を備えており、２つの主従関係を管理することができる。
また、動作監視系列実行手段３−９は、３つ以上の駆動装置系列実行部を主従関係を１つにして監視、制御することもできる。
さらに、例えば３−１２と３−１３と３−１４を３−１０で解釈する場合、３−１５で実行される系列は他の系列とは排他制御することができる。
なお、動作監視系列実行手段３−９で解釈実行されるジョブは他の系列に対する指令のみから構成される。ここではこの作業ジョブをマスタージョブと呼ぶ。これに対し駆動装置系列実行部３−１２〜３−１５で解釈実行される実動作を司るジョブをサブジョブと呼ぶ。
【００１０】
前記駆動装置系列実行部で駆動可能な制御対象の情報は、制御対象情報記憶部３−１８に記憶される。制御対象の組み合わせは、前記教示装置３−７の組合わせ設定手段（図示せず）によって決定され、系列組み合わせ記憶部３−１９に保存される。前記教示装置によって前記サブジョブを作成する際に、前記系列組み合わせ記憶部に保存された情報を用いてサブジョブがどの制御装置の組み合わせを制御するものであるかを定義することができる。
【００１１】
本発明が従来技術と異なる部分は、ロボット制御装置で少なくとも３つ以上の駆動装置系列実行部を２つ以上の系列動作監視手段で排他制御し起動制御することができる機能を備えた部分である。
【００１２】
図２は、本発明の実施例のシステム構成図である。本システムは、４台のロボット（Ｂ）（Ｃ）（Ｅ）（Ｆ）と、３台の複数軸からなる垂直回転するステーション（Ａ）（Ｄ）（Ｇ）と、水平回転するステーション（Ｈ）と、を備えている。ステーション（Ｈ）の表面（周端部）にはステーション（Ａ）（Ｄ）（Ｇ）が装備され（Ｈ）が回転することによって（Ａ）（Ｄ）（Ｇ）を回転移動することができる。すなわち、ステーション（Ｈ）（Ａ）（Ｄ）（Ｇ）は、全体で１つのステーションを構成している。
【００１３】
その動作は、以下のようになっている。
（１）まず、（Ａ）に置かれた作業対象を（Ａ）―（Ｂ）―（Ｃ）間の協調作業により加工し、同時に（Ｇ）に加工されていない作業対象を設置する。
（２）次に、（Ｈ）を時計回りに１２０°回転させて、ステーション（Ａ）の対象となるロボットを（Ｅ）（Ｆ）、ステーション（Ｇ）の対象となるロボットを（Ｂ）（Ｃ）とし、協調作業により作業対象を加工する。また、同時に（Ｄ）に加工されていない作業対象を設置する。
（３）以後、同様の手順により１台の制御装置により協調作業の流れ作業が実現できる。
【００１４】
ここで、図３、図４に示す作業ジョブを実行する場合を例として説明する。
５−１は動作監視系列実行手段３−９で実行されるマスタージョブ、５−２は第１駆動装置系列実行部３−１２で実行され（Ａ）と（Ｂ）を駆動するサブジョブ（ＳＵＢ１）、５−３は第２駆動装置系列実行部３−１３で実行され（Ａ）と（Ｃ）を駆動するサブジョブ（ＳＵＢ２）、５−４は第１駆動装置系列実行部３−１２で実行され（Ｄ）と（Ｅ）を駆動するサブジョブ（ＳＵＢ３）、５−５は第２駆動装置系列実行部３−１３で実行され（Ｄ）と（Ｆ）を駆動するサブジョブ（ＳＵＢ４）である。
ＳＵＢ１とＳＵＢ２は（Ａ）を共有し、ＳＵＢ３とＳＵＢ４は（Ｄ）を共有している。
【００１５】
サブジョブはマスタージョブより起動（ＰＳＴＡＲＴ）される。マスタージョブ５−１の２ラインから５ラインによりＳＵＢ１からＳＵＢ４が順次起動される。制御対象の重複は「ＳＹＮＣ」によって表され、「ＳＹＮＣ」がついているジョブが従側ジョブ、「ＳＹＮＣ」付けられないジョブが主側ジョブとなる。
【００１６】
第１駆動装置系列実行部３−１２では、（Ａ）と（Ｂ）の動作命令を解釈実行する。第２駆動装置系列実行部３−１３では、（Ａ）と（Ｃ）の動作命令を解釈実行する。ただし、動作監視系列実行手段３−９により第２駆動装置系列実行部３−１３は第１駆動装置系列実行部３−１２に従属することが決められるため、（Ａ）については第１駆動装置系列実行部３−１２で作成された動作指令とＳＵＢ２で定義された動作データとの差分を補正するように（Ｃ）の動作指令出力を作成する。
【００１７】
同様に、第３駆動装置系列実行部３−１４では、（Ｄ）と（Ｅ）動作命令を解釈実行され、第４駆動装置系列実行部３−１５では（Ｄ）については第３駆動装置系列実行部３−１４で作成された動作指令とＳＵＢ４で定義された動作データとの差分を補正するように（Ｆ）の動作指令出力を作成する。
なお、駆動制御部３−１７は全ての動作指令が作成されると、実際のサーボ系に出力することにより動作遅れは生じない。
【００１８】
次に、図２の（Ｈ）が水平に回転し、（Ａ）の対象となるロボットを（Ｅ）（Ｆ）、（Ｇ）の対象となるロボットを（Ｂ）（Ｃ）とする場合を考える。
６−１はマスタージョブ、６−２は(Ｇ)と（Ｂ）を駆動するＳＵＢ１−２、６−３は(Ｇ)と（Ｃ）を駆動するＳＵＢ２−２、６−４は(Ａ)と（Ｅ）を駆動するＳＵＢ３−２、６−５は(Ａ)と（Ｆ）を駆動するＳＵＢ４−２である。
マスタージョブ６−１はマスタージョブ５−１で指定したサブジョブ名を変更するだけでよく、教示作業の簡略化が可能である。
また、例えば、（Ｈ）が回転する前の(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)間の動作と(Ｈ)が回転した後の(Ｇ)(Ｂ)(Ｃ)間の動作が同じ場合には６−２は５−２の系列組み合わせを変更するだけでよく、教示作業の簡略化が可能である。
【００１９】
以上述べたように、本発明によれば、制御対象が重複したシステムが複数ある場合でも同時にかつ非同期で制御できるため、作業効率の向上を図ることができる。また、サブジョブやマスタージョブに対する教示は従来と同じであり、実用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例を示すロボット制御装置の構成図
【図２】本発明の実施例を示すロボットシステムの構成図
【図３】本発明の作業ジョブの説明図
【図４】本発明の作業ジョブの説明図
【図５】従来のロボットシステムの構成図
【図６】従来のロボットシステムの構成図
【符号の説明】
【００２１】
３−１  ロボットＡ
３−２  ロボットＢ
３−３  外部軸Ａ
３−４  ロボットＣ
３−５  ロボットＤ
３−６  外部軸Ｂ
３−７  教示装置
３−８  作業プログラム記憶部
３−９  動作監視系列実行手段
３−１０  第１主従関係用系列動作監視手段
３−１１  第２主従関係用系列動作監視手段
３−１２  第１駆動装置系列実行部
３−１３  第２駆動装置系列実行部
３−１４  第３駆動装置系列実行部
３−１５  第４駆動装置系列実行部
３−１６  動作指令出力部
３−１７  駆動制御部
３−１８  制御対象情報記憶部
３−１９  系列組み合わせ設定記憶部
【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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