(57)【要約】【課題】製造を自動化して行うためのロボットの動作状態をより正確に把握できるようにする。【解決手段】  動作制御機能部１０３が備える制御対象のロボットに製品製造のための所定の動作を行わせるためのプログラムは、制御対象のロボットの動作が所定の工程毎に区切られて構成され、各工程には、各工程を識別するための識別子が付与されている。動作制御機能部１０３が実行しているプログラムの工程に付与されている識別子を出力する。このようして出力された識別子と時刻取得機能部１０６により取得された時刻とを含む工程データが、データ送出部１０８より送出される。【選択図】  図１
2009123135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された複数の工程に渡るロボットの動作を制御する動作制御手段と、
前記動作制御手段が前記ロボットに行わせている工程を識別する識別子を所定の時間毎に出力する制御工程情報出力手段と、
前記制御工程情報出力手段から出力された前記識別子及びこの識別子が出力された時刻を含む工程データを送出するデータ送出手段と、
このデータ送出手段より送出された前記工程データを受信するデータ受信手段と、
このデータ受信手段が受信した前記工程データを記憶するデータ記憶手段と、
このデータ記憶手段に記憶された前記工程データに基づいて工程毎の作業時間を算出するデータ処理手段と、
このデータ処理手段が生成した集計データを視認可能に表示するデータ表示手段と
を少なくとも備えることを特徴とするロボット動作状態把握システム。
【請求項２】
請求項１記載のロボット動作状態把握システムにおいて、
前記データ処理手段は、
前記データ記憶手段に記憶された複数の工程データを前記識別子毎に分類し、識別子毎に分類された工程データに含まれている時刻を集計して工程毎に要した作業時間を算出し、工程毎に前記作業時間が対応付けられた集計データを生成する
ことを特徴とするロボット動作状態把握システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載のロボット動作状態把握システムにおいて、
前記データ処理手段は、前記作業時間の平均値を算出し、
前記データ表示手段は、前記データ処理手段が算出した平均値より既定の値以上の作業時間となっている工程のデータを、他のデータとは異なる表示状態に表示する
ことを特徴とするロボット動作状態把握システム。
【請求項４】
予め設定された複数の工程の内、現在ロボットに行わせている工程を識別する識別子を、前記ロボットの動作を制御する動作制御装置から所定の時間毎に出力するステップと、
出力された前記識別子及びこの識別子が出力された時刻を含む工程データを送出するステップと、
送出された前記工程データを受信して記憶するステップと、
記憶された前記工程データに基づいて工程毎の作業時間を算出するステップと、
生成された集計データを視認可能に表示するステップと
を少なくとも備えることを特徴とするロボット動作状態把握方法。
【請求項５】
請求項４記載のロボット動作状態把握方法において、
前記作業時間を算出するステップは、
記憶された複数の前記工程データを前記識別子毎に分類し、識別子毎に分類された工程データに含まれている時刻を集計して工程毎に要した作業時間を算出し、工程毎に前記作業時間が対応付けられた集計データを生成する
ことを特徴とするロボット動作状態把握方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造を自動化して行うためのロボットの動作状態を把握するためのロボット動作状態把握システム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生産工場において、例えば、複数の工程から構成されている生産ラインの各工程に要している時間を把握することは、無駄時間を抑制して効率的な生産を管理する上で重要である（特許文献１，２参照）。人手による作業が主体の製造では、各工程に要している時間は、比較的容易に計測可能である。これに対し、近年では、人件費の抑制や２４時間の稼働を目的とし、生産ラインにロボット（産業用ロボット）が用いられるようになっている。ロボットを用いた製造では、予め作成されているプログラムに従ってロボットを制御して動作させることで、製品の加工や組み立てが行われている。
【０００３】
このようなロボットを用いた製造においても、より効率的に生産を行うことが重要となっており、ロボットの動作状態を把握することが重要となっている。例えば、ロボットを用いた製造においても、部品の取り出し，取り出した部品の移動，部品の加工，及び加工した部品の組み立てなど、細分化された複数の工程（過程）を備えている。従って、ロボットの動作状態を把握してより効率的な生産を行うためには、ロボットにおける各工程に要している時間を把握することが重要となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９０１６６号公報
【特許文献２】特開２００６−０４０１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、人手による作業に比較して高速なロボットを用いた生産において、効率化をより進めるためには、細分化されている各工程に要している時間を、百分の１秒の単位で検証することになる。しかしながら、ロボットの動作は非常に高速であり、細分化されている工程各々時間を必要な精度で計測することは、非常に困難である。このように、従来では、ロボットの動作状態を正確に把握することが容易ではなかった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、製造を自動化して行うためのロボットの動作状態をより正確に把握できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るロボット動作状態把握システムは、予め設定された複数の工程に渡るロボットの動作を制御する動作制御手段と、動作制御手段がロボットに行わせている工程を識別する識別子を所定の時間毎に出力する制御工程情報出力手段と、制御工程情報出力手段から出力された識別子及びこの識別子が出力された時刻を含む工程データを送出するデータ送出手段と、このデータ送出手段より送出された工程データを受信するデータ受信手段と、このデータ受信手段が受信した工程データを記憶するデータ記憶手段と、このデータ記憶手段に記憶された工程データに基づいて工程毎の作業時間を算出するデータ処理手段と、このデータ処理手段が生成した集計データを視認可能に表示するデータ表示手段とを少なくとも備えるようにしたものである。
【０００８】
上記ロボット動作状態把握システムにおいて、データ処理手段は、例えば、データ記憶手段に記憶された複数の工程データを識別子毎に分類し、識別子毎に分類された工程データに含まれている時刻を集計して工程毎に要した作業時間を算出し、工程毎に作業時間が対応付けられた集計データを生成する。また、データ処理手段は、作業時間の平均値を算出し、データ表示手段は、データ処理手段が算出した平均値より既定の値以上の作業時間となっている工程のデータを、他のデータとは異なる表示状態に表示するようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明に係るロボット動作状態把握方法は、予め設定された複数の工程の内、現在ロボットに行わせている工程を識別する識別子を、ロボットの動作を制御する動作制御装置から所定の時間毎に出力するステップと、出力された識別子及びこの識別子が出力された時刻を含む工程データを送出するステップと、送出された工程データを受信して記憶するステップと、記憶された工程データに基づいて工程毎の作業時間を算出するステップと、生成された集計データを視認可能に表示するステップとを少なくとも備えるようにしたものである。
【００１０】
上記ロボット動作状態把握方法において、作業時間を算出するステップは、記憶された複数の工程データを識別子毎に分類し、識別子毎に分類された工程データに含まれている時刻を集計して工程毎に要した作業時間を算出し、工程毎に作業時間が対応付けられた集計データを生成するようにすればよい。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、ロボットが制御されている工程を識別する識別子及びこの識別子が出力された時刻を含む工程データを収集し、集計した複数の工程データより、工程毎に作業時間が対応付けられた集計データを生成するようにしたので、製造を自動化して行うためのロボットの動作状態をより正確に把握できるようになるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。図１は、本発明の実施の形態におけるロボット動作状態把握システムの構成例を示す構成図である。本システムは、製造工場などで用いられている自動化設備のロボットを制御するためのロボット制御装置１０１と、ロボット制御装置１０１から出力される情報を収集するデータ収集装置１２０と、ロボット制御装置１０１及びデータ収集装置１２０を接続するネットワーク１３０とを備えている。
【００１３】
ロボット制御装置１０１は、まず、ロボット制御部１０２，時間を測定して例えば時刻を出力する時計部１０５，ロボット制御部１０２から出力される工程データを送出（送信）するデータ送出部１０８，記憶部１０９、及び操作者からの指示やプログラムなどが入力される入力部１１０を備えている。
【００１４】
ロボット制御部１０２は、制御対象のロボットの動作を制御する動作制御機能部１０３を備えている。動作制御機能部１０３には、制御対象のロボットに製品製造のための所定の動作（工程）を行わせるためのプログラムが、予め設定されている。このプログラムは、制御対象のロボットの動作が所定の工程毎に区切られて構成されている。また、プログラムを構成している各工程には、各工程を識別するための識別子が付与されている。
【００１５】
また、ロボット制御部１０２は、設定されている時間の経過を計測する時間計測機能部１０４と、時間計測機能部１０４により計測されている時間毎に時計部１０５が出力している時刻を取得する時刻取得機能部１０６とを備える。また、ロボット制御部１０２は、動作制御機能部１０３が制御している（ロボットに行わせている）工程を識別する識別子を、時間計測機能部１０４により計測されている時間毎に出力する制御工程情報出力機能部１０７を備えている。制御工程情報出力機能部１０７は、動作制御機能部１０３が実行しているプログラムの工程に付与されている識別子を出力する。
【００１６】
これらのように構成されたロボット制御部１０２において、時刻取得機能部１０６により取得された「時刻」、及び制御工程情報出力機能部１０７から出力された工程の「識別子」を含む工程データが、データ送出部１０８より送出される。
【００１７】
一方、データ収集装置１２０は、ロボット制御装置１０１（データ送出部１０８）より送出された工程データを、ネットワーク１３０を介して受信するデータ受信部１２１，データ受信部１２１が受信した工程データを記憶するデータ記憶部１２２，データ記憶部１２２に記憶された工程データに基づいて工程毎の作業時間を算出するデータ処理部１２３，及びデータ処理部１２３により生成された集計データを、操作者に視認可能に表示するデータ表示部１２４を備えている。データ処理部１２３は、例えば、データ記憶部１２２に記憶された複数の工程データを識別子毎に分類し、識別子毎に分類した工程データに含まれている時刻を集計して工程毎に要した時間（作業時間）を算出し、工程毎に作業時間が対応付けられた集計データを生成する。
【００１８】
次に、本実施の形態におけるロボット動作状態把握システムにおけるロボット制御装置１０１の動作例について、図２のフローチャートを用いて説明する。まず、本システムを起動すると、ロボット制御部１０２において、動作制御機能部１０３が、予め設定されているプログラムに従って、制御対象のロボットに製品製造のための所定の動作を行わせる。次いで、時間計測機能部１０４が、設定されている時間の経過の計測を開始する（ステップＳ２０１）。
【００１９】
次に、時間計測機能部１０４が、設定されている時間が経過したことを計測すると（ステップＳ２０２）、時刻取得機能部１０６が、時計部１０５が出力している時刻を取得する（ステップＳ２０３）。また、制御工程情報出力機能部１０７が、動作制御機能部１０３の制御により制御対象のロボットが現在行っている工程の識別子を出力する（ステップＳ２０４）。次に、データ送出部１０８が、取得した時刻と出力された工程の識別子とからなる工程データを送出する（ステップＳ２０５）。送出された工程データは、ネットワーク１３０を介してデータ収集装置１２０のデータ受信部１２１に受信される。
【００２０】
この後、工程データの送出の終了指示が入力されていることを確認し（ステップＳ２０６）、終了指示が入力されていなければ、ステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５を繰り返す。
【００２１】
次に、データ収集装置１２０の動作例について、図３のフローチャートを用いて説明する。まず、本システムを起動すると、データ受信部１２１が、ロボット制御装置１０１（データ送出部１０８）より送信された工程データの受信を開始する。データ受信部１２１が、送信された工程データを受信すると（ステップＳ３０１）、データ受信部１２１は、受信した工程データをデータ記憶部１２２に記憶する（ステップＳ３０２）。
【００２２】
次に、データ処理部１２３が、データ記憶部１２２に記憶された工程データに含まれている工程の識別子（例えば工程番号）を確認し、記憶された工程データが最終工程のデータであることを確認する（ステップＳ３０３）。例えば、データ処理部１２３は、工程データに含まれている工程の識別子と、予め設定されている最終工程の識別子と比較し、一致した場合、記憶された工程データが最終工程データであると認識し、一致しない場合、最終工程データではないと認識する。
【００２３】
ステップＳ３０３で、最終工程データであることが確認されるまで、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３を繰り返し、最終工程までの複数の工程データがデータ記憶部１２２に記憶され、ステップＳ３０３で最終工程データであることが確認されると、データ処理部１２３は、データ記憶部１２２に記憶されている複数の工程データを、識別子毎に分類し、また、識別子毎に分類した工程データに含まれている時刻を時系列に集計（合計）し、工程毎に要した作業時間を算出する（ステップＳ３０４）。この後、データ表示部１２４が、データ処理部１２３により集計処理され、工程毎に作業時間が対応付けられた一覧データ（集計データ）を表示する（ステップＳ３０５）。
【００２４】
図４は、データ表示部１２４により表示された集計データの１例を示す説明図である。各工程の概略的な作業内容（ロボットの動作）は、以下に示すとおりである。
【００２５】
工程番号：作業内容
１０５０：製品番号、新位置情報の設定
１４００：ロボットが部品Ａのトレイ位置へ移動
１４０１：接合状態確認
１４０２：スタート，スイッチ又は終了指令待ち
１４０３：搬送トレイを装置内部に移動
１４０５：部品Ａの画像処理、画像保存
１４１０：ロボットアームがトレイ上の部品Ａへ移動
１４１１：ロボットアームがトレイから部品Ａを取り出す
１４２０：ロボットアームがカメラ撮影位置に移動
１４２５：画像処理
１４３０：画像記録
１４３５：撮影カメラの変更
１４３６：治具の側面ガイド開放状態の確認
１４４０：ロボットアームを治具へ移動
１４５０：ロボットアームが治具へ部品Ａを設置
１４６０：撮影カメラの変更
１４７０：部品Ａを治具でクランプしているか確認
１４８０：画像処理
１４９０：画像記録
１５００：ロボットアームが部品Ｂトレイ位置へ移動
１５０５：部品Ｂの画像処理、画像保存
１５０９：撮影カメラの変更
１５１０：ロボットアームがトレイ上の部品Ｂへ移動
１５１１：ロボットアームが部品Ｂをトレイからの取り出す
１５２０：ロボットアームがカメラ撮影位置に移動
１５２５：画像処理
１５３０：画像記録
１５３１：撮影カメラの変更
１５３５：冶具で吸着
１５３６：治具の側面ガイド開放状態の確認
１５４０：ロボットアームを治具へ移動
１５６０：ロボットアームが治具へ部品Ｂを設置
１５７０：撮影カメラの変更
１５９０：画像記録
１５９５：治具の側面ガイドを閉じる
１６００：ロボットアームが部品Ｃトレイ位置へ移動
１６０３：治具の側面ガイドが閉じられていることを確認
１６０５：部品Ｃの画像処理、画像保存
１６０９：撮影カメラの変更
１６１０：ロボットアームがトレイ上の部品Ｃに移動
１６１１：ロボットアームが部品Ｃをトレイから取り出す
１６２０：撮影カメラの変更
１６２５：画像処理
１６３０：画像記録
１６３５：撮影カメラの変更
１６４０：ロボットアームを治具へ移動
１６５０：ロボットアームが部品Ｃを治具へ設置
１６７０：撮影カメラの変更
１６９０：画像記録
１７００：ロボットアームを上方に移動
１７１０：治具で接合開始，ロボットアームをホームポジションへ移動
１７５０：治具で接合を行う
１８００：ロボットアームを治具の上方へ移動
１８０５：接合終了
１８０７：冶具の吸着状態を解放
１８０８：ロボットアームを治具へ移動
１８１０：ロボットアームで部品Ｃをピックアップ
１８１１：治具の側面ガイドを開放する
１８１５：撮影カメラの変更
１８１６：画像記録
１８１７：治具の側面ガイドの開放状態を確認
１８１８：冶具で吸着
１８２０：ロボットアームを部品Ｃのトレイへ移動
１８３０：ロボットアームが部品Ｃをトレイに設置
２３００：撮影カメラの変更
２３２０：治具のクランプ開放状態を確認
２３２１：治具の側面ガイドの開放状態を確認
２３２２：冶具の吸着状態を解放
２３２３：ロボットアームを治具へ移動
２３２４：治具の吸着状態の解放を確認
２３２５：ロボットアームで完成品をピックアップ
２４００：撮影カメラの変更
２４１０：画像処理
２４２０：画像記録
２５００：撮影カメラの変更
２５１０：ロボットアームが完成品を搬送トレイに設置
２５２０：撮影カメラの変更
２５３０：画像記録
２５９０：接合状態画面切り替え
２６００：搬送トレイを装置外部に移動
２６２０：ログファイルの送信
【００２６】
図４に示すように、工程を識別するための識別子としての工程番号毎に、実際の動作に要した作業時間が示される。この一覧表示より、工程番号１７５０の工程が、他の工程に比較してより多くの時間を要していることが容易に識別できる。
【００２７】
なお、データ処理部１２３が、各工程（識別子）毎に作業時間を算出するとともに、各工程（工程番号）毎に集積されている過去の作業時間の平均値を算出し、データ表示部１２４が、算出した平均値より既定の値以上もしくは既定の値以下の作業時間となっている工程のデータを、他のデータとは異なる表示状態に表示してもよい。過去の作業時間の平均値に比較して規定値を超えて異なっている作業時間の工程には、異常が発生しているものと判断できるなど、各工程の変化を認識することができる。また、上記平均値として、例えば、工程開始から最終工程までの一連の工程の作業時間の平均値を算出するようにしてもよい。この平均値に比較して規定値を超えて作業時間が長い工程は、他の工程に比較してより無駄が存在する工程として判断することが可能である。
【００２８】
また、データ表示部１２４は、例えば、作業時間が上記平均値より既定の値以上となっている工程のデータは、他とは異なる色で表示してもよく、当該データは、点滅させて表示しても良い。また、当該データは、他より大きい文字で表示するようにしてもよく、また、当該データは、表示色を反転表示させるようにしても良い。このように区別して表示することで、操作者がより識別しやすい状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態におけるロボット動作状態把握システムの構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるロボット動作状態把握システムの動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態におけるロボット動作状態把握システムの動作例を示すフローチャートである。
【図４】データ表示部１２４により表示された集計データの１例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０１…ロボット制御装置、１０２…ロボット制御部、１０３…動作制御機能部、１０４…時間計測機能部、１０５…時計部、１０６…時刻取得機能部、１０７…制御工程情報出力機能部、１０８…データ送出部、１０９…記憶部、１１０…入力部、１２０…データ収集装置、１２１…データ受信部、１２２…データ記憶部、１２３…データ処理部、１２４…データ表示部、１３０…ネットワーク。
【図１】
2009123135.tif 000003
【図２】
2009123135.tif 000004
【図３】
2009123135.tif 000005
【図４】
2009123135.tif 000006