DE112006000695T5

DE112006000695T5 - Automatisches Maschinensystem und drahtloses Kommunikationsverfahren für dasselbe

Info

Publication number: DE112006000695T5
Application number: DE112006000695T
Authority: DE
Inventors: Hideo Kitakyushu Nagata; Michiharu Kitakyushu Tanaka
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2008-02-07
Also published as: CN100589052C; JP4826921B2; KR20070112820A; WO2006103838A1; JPWO2006103838A1; US8032253B2; TW200639029A; US20090030550A1; CN101147104A

Abstract

Automatisches Maschinensystem, das umfasst:
eine Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus,
eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation der Mechanismuseinheit, und
eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit, wobei
die Lerneinheit umfasst:
einen Lerneinheit-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Steuereinrichtung, und
einen ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil zum Überwachen einer Feldintensität von Kommunikationsdaten in dem Lerneinheit-Kommunikationsteil, und
die Steuereinrichtung umfasst:
einen Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Lerneinheit,
einen zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil zum Überwachen der Feldintensität von Kommunikationsdaten in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil, und
einen Antriebsteil zum Antreiben der Mechanismuseinheit auf der Basis eines Operationssignals aus der Lerneinheit, das in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil empfangen wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Maschinensystem zum Verbinden einer Steuereinrichtung und einer Lerneinheit in einer automatischen Maschine mittels einer drahtlosen Kommunikation und betrifft weiterhin ein drahtloses Kommunikationsverfahren für das Maschinensystem.
Stand der Technik
Ein System zum Steuern einer automatischen Maschine, eines Motors und eines Industrieroboters weist eine Steuereinheit zum Steuern der Operationen der automatischen Maschine, des Motors und des Roboters und weiterhin eine tragbare Lernoperationseinheit auf, die durch einen Bediener während einer Lernarbeit getragen wird (auch als Hängebedienungstafel bezeichnet). Für eine Informationsübertragung zwischen der Lerneinheit und der Steuereinheit werden herkömmlicherweise eine verdrillte Leitung oder ein optisches Faserkabel als Signalübertragungspfad und ein kombiniertes Kabel einschließlich eines Stromzuführkabels zu der Lernoperationseinheit (nachfolgend als Kabel bezeichnet) verwendet.
Zum Beispiel zeigt 7 eine Ansicht eines Aufbaus eines herkömmlichen Robotersystems, das in dem Patentdokument 1 beschrieben wird. In der Zeichnung gibt 101 einen Roboter an, gibt 102 eine Steuereinheit zum Steuern einer Operation des Roboters an, geben 101, 103 eine tragbare Lernoperationseinheit an und gibt 104 ein Kabel zum Übertragen von Informationen wie etwa einer Tastenbetätigung und eines Notstopps zwischen der Steuereinheit 102 und der tragbaren Lernoperationseinheit 103 an. 8 ist eine Ansicht, die Details der tragbaren Lernoperationseinheit 103 zeigt. In der Zeichnung gibt 105 ein Gehäuse mit annähernd einer T-Form an und gibt 106 einen durch den Bediener zu greifenden Griffteil an. Eine Bedienfläche des Gehäuses 105 umfasst eine Tastatur (ein Tastenfeld) 107 für die Betätigung während der Lernarbeit, ein LCD-Display 108 zum Anzeigen verschiedener Informationen wie etwa Lerndaten oder der Roboterposition und einen Notstoppschalter 109 (in Entsprechung zu einer Notstoppeinheit). Weiterhin ist ein Ende des Kabels 104 mit dem Gehäuse 105 verbunden.
Wenn der Bediener den Notstoppschalter 109 drückt, wird eine Notstoppinformation zu der Steuereinheit 102 über das Kabel 104 gesendet, sodass die Steuereinheit 102 die Stromzufuhr zu Antriebsmotoren (nicht gezeigt) des Roboters 102 blockiert und eine Bremse (nicht gezeigt) an jedem Motor aktiviert, um den Betrieb des Roboters 101 erzwingend zu stoppen. Dadurch kann der Roboter während eines Notfalls gestoppt werden, um eine unerwünschte Operation zu verhindern.
Bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Robotersystem kann der Bediener die Lernarbeit durchführen, wobei er das Kabel hinter sich herziehen muss, während er die tragbare Lerneinheit 103 trägt. Der Bediener muss also eine große Last ziehen bzw. tragen, und außerdem ist die Bedienflexibilität während des Lernens eingeschränkt. Deshalb besteht ein großer Bedarf für eine drahtlose Verbindung zwischen der Steuereinheit 102 und der tragbaren Lernoperationseinheit 103. Zum Beispiel beschreibt das Patentdokument 2 eine Einrichtung zum Implementieren einer Notstoppfunktion in einem Robotersystem, wobei eine tragbare Lernoperationseinheit, die eine Notstoppeinheit zum Blockieren der Stromzufuhr zu Antriebsmotoren eines Roboters umfasst, um den Roboter in einen Notstoppzustand zu versetzen, eine drahtlose Kommunikation mit einer Steuereinheit zum Steuern des Roboters durchführen kann.

Patentdokument 1: JP-A-2000-280193 Veröffentlichung (Seite 7, Seiten 1 und 2)
Patentdokument 2: JP-A-2004-148488 Veröffentlichung

Beschreibung der Erfindung
Problemstellung
In einem System zum drahtlosen Verbinden einer Steuereinrichtung mit einer tragbaren Lernoperationseinheit ist die tragbare Lernoperationseinheit von der Steuereinrichtung getrennt und kann sich unter Umständen aus der Reichweite der drahtlosen Kommunikation entfernen. In diesem Fall kann kein Operationssignal (eine JOG-Operation zum Aktivieren eines Roboters oder ein Wiedergabestart/-stopp des Roboters) übertragen werden. Die Operation kann auch eine Notstoppoperation umfassen. Wenn der Bediener also versucht, die Stromzufuhr zu den Antriebsmotoren zu blockieren, indem er den Notstoppschalter der tragbaren Lernoperationseinheit drückt, kann der Roboter nicht gestoppt werden. Deshalb besteht die Möglichkeit, dass der Roboter oder umgebende Vorrichtungen schwer beschädigt werden können.
Wenn kein Roboteroperationssignal oder keine Notstoppinformation zu der Steuereinrichtung übertragen werden können, weil der drahtlose Kommunikationszustand zwischen der tragbaren Lernoperationseinheit und der Steuereinrichtung verschlechtert ist, können das Roboterstoppsignal und das Notstoppschaltersignal nicht gesendet werden. Deshalb besteht das Problem, dass der Roboter nicht gestoppt werden kann und der Roboter oder umgebende Vorrichtungen stark beschädigt werden können.
Angesichts der oben genannten Nachteile ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein sicheres automatisches Maschinensystem anzugeben, in dem die Feldintensität von Kommunikationsdaten einer drahtlosen Kommunikation in einer tragbaren Lernoperationseinheit überwacht wird und ein Alarm für einen Bediener ausgegeben wird oder eine automatische Maschine gestoppt wird, wenn sich die tragbare Lernoperationseinheit nicht innerhalb der Funkreichweite befindet.
Problemlösung
Um die oben genannten Probleme zu lösen, weist die Erfindung den folgenden Aufbau auf.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist durch ein automatisches Maschinensystem gekennzeichnet, das eine Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus, eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation der Mechanismuseinheit, und eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit umfasst, wobei die Lerneinheit einen Lerneinheit-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Steuereinrichtung und einen ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil zum Überwachen einer Feldintensität von Kommunikationsdaten in dem Lerneinheit-Kommunikationsteil umfasst, und wobei die Steuereinrichtung einen Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Lerneinheit, einen zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil zum Überwachen der Feldintensität von Kommunikationsdaten in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil und einen Antriebsteil zum Antreiben der Mechanismuseinheit auf der Basis eines Operationssignals aus der Lerneinheit, das in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil empfangen wird, umfasst.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter zweiter Schwellwert ist.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter zweiter Schwellwert ist.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil die Feldintensität in jedem soundsovielten Zyklus überwacht und einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Feldintensität mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist.
Ein sechster Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil die voreingestellten Schwellwerte der Feldintensität als Parameter speichert.
Ein siebter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil die voreingestellte Anzahl von Wiederholungen als Parameter speichert.
Ein achter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der durch den ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil erzeugte Alarm eine Anzeige, ein Klang, eine Vibration oder eine Kombination aus denselben ist.
Ein neunter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der durch den zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil erzeugte Alarm eine Anzeige, ein Klang, eine Ausgabe an eine externe Vorrichtung, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, oder eine Kombination aus denselben ist.
Ein zehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Feldintensitäts-Überwachungsteil eine Anzeige, einen Klang oder eine Vibration als Alarm erzeugt und der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil eine Anzeige, einen Klang oder eine Ausgabe an eine externe Vorrichtung als Alarm erzeugt, wenn die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird.
Ein elfter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil einen in der drahtlosen Kommunikation verwendeten Funkkanal freigibt, wenn die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird.
Ein zwölfter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Feldintensitäts- Überwachungsteil in Nachbarschaft zu einer Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils angeordnet ist.
Ein dreizehnter Aspekt der Erfindung ist durch ein automatisches Maschinensystem gekennzeichnet, das eine Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus, eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation der Mechanismuseinheit und eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit umfasst, wobei die Lerneinheit einen Lerneinheit-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Steuereinrichtung und einen ersten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil zum Überwachen der Kommunikationsausfallhäufigkeit der drahtlosen Kommunikation in dem Lerneinheit-Kommunikationsteil umfasst, und wobei die Steuereinrichtung einen Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Lerneinheit, einen zweiten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil zum Überwachen der Kommunikationsausfallhäufigkeit der drahtlosen Kommunikation in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil und einen Antriebsteil zum Antreiben der Mechanismuseinheit auf der Basis eines Operationssignals aus der Lerneinheit, das in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil empfangen wird, umfasst.
Ein vierzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil einen Alarm an einem Bediener ausgibt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert ist.
Ein fünfzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeit-Überwachungsteil die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter vierter Schwellwert ist.
Ein sechzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter vierter Schwellwert ist.
Ein siebzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeit-Überwachungsteil die Kommunikationsausfallhäufigkeit in jedem soundsovielten Zyklus überwacht und einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert ist.
Ein achtzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil die voreingestellten Schwellwerte der Kommunikationsausfallhäufigkeit als Parameter speichert.
Ein neunzehnter Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil die voreingestellte Anzahl von Wiederholungen als Parameter speichert.
Ein zwanzigster Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der durch den ersten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil erzeugte Alarm eine Anzeige, ein Klang, eine Vibration oder eine Kombination aus denselben ist.
Ein einundzwanzigster Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der durch den zweiten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil erzeugte Alarm eine Anzeige, ein Klang, eine Ausgabe an eine externe Vorrichtung, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, oder eine Kombination aus denselben ist.
Ein zweiundzwanzigster Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil eine Anzeige, einen Klang oder eine Vibration als Alarm erzeugt und der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil eine Anzeige, einen Klang oder eine Ausgabe an eine externe Vorrichtung als Alarm erzeugt, wenn die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird.
Ein dreiundzwanzigster Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil einen in der drahtlosen Kommunikation verwendeten Funkkanal freigibt, wenn die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird.
Ein vierundzwanzigster Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil in Nachbarschaft zu einer Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils angeordnet ist.
Ein fünfundzwanzigster Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren für eine drahtlose Kommunikation eines automatischen Maschinensystems gekennzeichnet, das eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation einer Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus und eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit umfasst, wobei die Lerneinheit eine drahtlose Kommunikation mit der Steuereinrichtung durchführt, um eine Feldintensität von Kommunikationsdaten zu überwachen, und wobei die Steuereinrichtung eine drahtlose Kommunikation mit der Lerneinheit durchführt, um die Feldintensität von Kommunikationsdaten zu überwachen, und einen Alarm ausgibt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter zweiter Schwellwert ist.
Ein sechsundzwanzigster Aspekt der Erfindung ist durch ein Verfahren für eine drahtlose Kommunikation eines automatischen Maschinensystems gekennzeichnet, das eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation einer Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus und eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit umfasst, wobei die Lerneinheit eine drahtlose Kommunikation mit der Steuereinrichtung durchführt, um eine Häufigkeit von Kommunikationsausfällen von Kommunikationsdaten zu überwachen, und wobei die Steuereinrichtung eine drahtlose Kommunikation mit der Lerneinheit durchführt, um die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen von Kommunikationsdaten zu überwachen, und einen Alarm ausgibt, wenn die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen gleich oder größer als ein voreingestellter vierter Schwellwert ist.
Vorteile der Erfindung
Gemäß dem ersten bis vierten Aspekt der Erfindung kann die Feldintensität von Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation jeweils durch die Lerneinheit und die Steuereinrichtung überwacht werden, wobei ein Alarm ausgegeben wird, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als der voreingestellte zweite Schwellwert ist. Deshalb ist der Vorteil gegeben, dass verhindert wird, dass die tragbare Lerneinheit außerhalb des Betriebsbereichs durch den Bediener betrieben wird, wodurch die Sicherheit einer automatischen Maschine verbessert werden kann.
Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung gibt der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil den Alarm aus, wenn die Feldintensität mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen gleich oder kleiner als der voreingestellte erste Schwellwert ist. Folglich ist der Vorteil gegeben, dass eine falsche Bestimmung verhindert werden kann, die nur durch eine zufällige Reduktion der Feldintensität verursacht würde.
Gemäß dem sechsten und siebten Aspekt der Erfindung werden die voreingestellten Schwellwerte der Feldintensität und die voreingestellte Anzahl von Wiederholungen als Parameter in dem ersten oder dem zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil gesetzt. Folglich ist der Vorteil gegeben, dass der Bediener eine Einstellung in Abhängigkeit von der Umgebung für die drahtlose Kommunikation am Standort vornehmen kann.
Gemäß dem achten bis zehnten Aspekt der Erfindung kann der Bediener eine Anormalität erkennen, wobei er weiterhin die Erfindung für eine Situationsverwaltung und für eine Wartung von Einrichtungen unter Verwendung der automatischen Maschine nutzen kann.
Gemäß dem elften Aspekt der Erfindung kann aufgrund des automatischen Freigebens eines Funkkanals, in dem eine Kommunikation hergestellt wurde, auf eine Prozedur zum Freigeben eines Kommunikationszustands mit einer ursprünglichen Steuereinrichtung verzichtet werden, wenn eine Verbindung zu den anderen Steuereinrichtungen hergestellt wird. Außerdem kann ein weiterhin nicht mehr durch die drahtlose Kommunikation verwendeter Funkkanal geleert und zwischen den anderen Steuereinrichtungen und der Lerneinheit verwendet werden. Es ist also der Vorteil gegeben, dass eine drahtlose Kommunikation mit einer begrenzten Anzahl von Kanälen effizient genutzt werden kann.
Gemäß dem zwölften Aspekt der Erfindung ist die Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils in Nachbarschaft zu dem zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil angeordnet. Auch wenn nur die Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils separat zu der Steuereinrichtung angeordnet ist, ist der Vorteil gegeben, dass die Distanz zwischen der Lerneinheit und dem zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil korrekt eingestellt werden kann und dass die Distanz zwischen der Steuereinrichtung und der Lerneinheit vergrößert werden kann.
Gemäß dem dreizehnten bis sechzehnten Aspekt der Erfindung kann die Kommunikationsausfallhäufigkeit der drahtlosen Kommunikation jeweils durch die Lerneinheit und die Steuereinrichtung überwacht werden, wobei ein Alarm ausgegeben wird, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als der voreingestellte dritte Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als der voreingestellte vierte Schwellwert ist. Deshalb ist der Vorteil gegeben, dass verhindert wird, dass die tragbare Lernoperationseinheit außerhalb des Betriebsbereichs durch den Bediener betrieben wird, wodurch die Sicherheit einer automatischen Maschine verbessert werden kann.
Gemäß dem siebzehnten Aspekt der Erfindung gibt der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil den Alarm aus, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit mit der voreingestellten Anzahl von Wiederholungen gleich oder größer als der voreingestellte dritte Schwellwert ist. Folglich ist der Vorteil gegeben, dass eine falsche Bestimmung verhindert werden kann, die nur durch eine zufällige Reduktion der Feldintensität verursacht würde.
Gemäß dem achtzehnten und neunzehnten Aspekt der Erfindung werden die voreingestellten Schwellwerte der Kommunikationsausfallhäufigkeit und die voreingestellte Anzahl von Wiederholungen als Parameter in dem ersten oder dem zweiten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil gesetzt. Folglich ist der Vorteil gegeben, dass der Bediener eine Einstellung in Abhängigkeit von der Umgebung für die drahtlose Kommunikation am Standort vornehmen kann.
Gemäß dem zwanzigsten bis zweiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung kann der Bediener eine Anormalität erkennen und kann die Erfindung weiterhin für eine Situationsverwaltung und eine Wartung von Einrichtungen unter Verwendung der automatischen Maschine nutzen.
Gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt der Erfindung kann aufgrund des automatischen Freigebens eines Funkkanals, in dem eine Kommunikation hergestellt wurde, auf eine Prozedur zum Freigeben eines Kommunikationszustands mit einer ursprünglichen Steuereinrichtung verzichtet werden, wenn eine Verbindung zu den anderen Steuereinrichtungen hergestellt wird. Außerdem kann ein weiterhin nicht mehr durch die drahtlose Kommunikation verwendeter Funkkanal geleert und zwischen den anderen Steuereinrichtungen und der Lerneinheit verwendet werden. Es ist also der Vorteil gegeben, dass eine drahtlose Kommunikation mit einer begrenzten Anzahl von Kanälen effizient genutzt werden kann.
Gemäß dem vierundzwanzigsten Aspekt der Erfindung ist die Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils in Nachbarschaft zu dem zweiten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil angeordnet. Auch wenn nur die Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils separat zu der Steuereinrichtung angeordnet ist, ist der Vorteil gegeben, dass die Distanz zwischen der Lerneinheit und dem zweiten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteils eingestellt werden kann und die Distanz zwischen der Steuereinrichtung und der Lerneinheit vergrößert wird.
Gemäß dem fünfundzwanzigsten Aspekt der Erfindung wird die Feldintensität von Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation jeweils durch die Lerneinheit und die Steuereinrichtung überwacht. Folglich kann ein Alarm ausgegeben werden, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als der voreingestellte erste Schwellwert ist, und kann die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt werden, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als der voreingestellte zweite Schwellwert ist. Deshalb ist der Vorteil gegeben, dass der Bediener die Feldintensität auch in einer Umgebung einer drahtlosen Kommunikation mit einem schlechten Kommunikationszustand erfassen kann, wodurch die Sicherheit einer automatischen Maschine auch dann verbessert werden kann, wenn ein schwerer Kommunikationsausfall erzeugt wird.
Gemäß dem sechsundzwanzigsten Aspekt der Erfindung wird die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen der drahtlosen Kommunikation jeweils durch die Lerneinheit und die Steuereinrichtung überwacht. Folglich kann ein Alarm ausgegeben wird, wenn die Häufigkeit gleich oder größer als der voreingestellte dritte Schwellwert ist, und kann die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt werden, wenn die Häufigkeit gleich oder größer als der voreingestellte vierte Schwellwert ist. Deshalb ist der Vorteil gegeben, dass der Bediener die Kommunikationsausfallhäufigkeit auch in einer Umgebung einer drahtlosen Kommunikation mit einem schlechten Kommunikationszustand erfassen kann, wodurch die Sicherheit einer automatischen Maschine auch dann verbessert werden kann, wenn ein schwerer Kommunikationsausfall erzeugt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht, die einen Aufbau eines Robotersystems gemäß einem ersten Beispiel der Erfindung zeigt.
2 ist eine Ansicht, die Details einer tragbaren Lernoperationseinheit gemäß dem ersten Beispiel der Erfindung zeigt.
3 ist eine Ansicht, die Details des Robotersystems gemäß dem ersten Beispiel der Erfindung zeigt.
4 ist eine Ansicht, die den Betrieb eines Robotersystems gemäß einem zweiten Beispiel der Erfindung zeigt.
5 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines Robotersystems gemäß einem siebten Beispiel der Erfindung zeigt.
6 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines Robotersystems gemäß einem achten Beispiel der Erfindung zeigt.
7 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines herkömmlichen Robotersystems zeigt.
8 ist eine Ansicht, die Details einer herkömmlichen tragbaren Lernoperationseinheit zeigt.

1: Roboter
2: Steuereinrichtung
3: tragbare Lernoperationseinheit
4: drahtlose Kommunikation
5: Gehäuse
6: Griffteil
7: Tastatur
8: LCD-Display
9: Notstoppschalter
10: Antenne
11: Batterie
12: Leistungsschalter
13: erster Feldintensitäts-Überwachungsteil
14: erster Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil
21: Steuereinheit
22: Servoverstärker
23: Antriebsmotoren
24: Antenne
25: LCD-Display
26: zweiter Feldintensitäts-Überwachungsteil
27: Kabelkommunikationsleitung
28: zweiter Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil
101: Roboter
102: Steuereinheit
103: tragbare Lernoperationseinheit
104: Kabel
105: Gehäuse
106: Griffteil
107: Tastatur
108: LCD-Display
109: Notstoppschalter

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden werden spezifische Beispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Erstes Beispiel
1 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer automatischen Maschinensystems (eines Roboters) gemäß einem ersten Beispiel der Erfindung zeigt. In der Zeichnung gibt 1 einen Roboter an, gibt 2 eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Operation des Roboters 1 an, gibt 3 eine tragbare Lernoperationseinheit an und gibt 4 eine drahtlose Kommunikation zum Senden von Informationen zu einer Tastenbetätigung oder einem Notstopp zwischen der Steuereinrichtung 2 und der tragbaren Lernoperationseinheit 3 an.
2 ist eine Ansicht, die die Details der tragbaren Lernoperationseinheit 3 zeigt. In der Zeichnung gibt 5 ein Gehäuse mit annähernd einer T-Form an und gibt 6 einen Griffteil zum Greifen durch den Bediener an. Eine Bedienfläche des Gehäuses 5 umfasst eine Tastatur (ein Tastenfeld) 7 für die Betätigung durch den Bediener während der Lernarbeit, ein LCD-Display 8 zum Anzeigen verschiedener Informationen wie etwa technischer Daten oder einer Roboterposition sowie einen Notstoppschalter 9 (in Entsprechung zu einer Notstoppeinrichtung). Weiterhin umfasst das Gehäuse 5 eine Antenne 10 als Sende-/Empfangseinrichtung für die drahtlose Kommunikation 4, eine Batterie 11 zum Zuführen von Strom unabhängig von der Steuereinrichtung 2 und einen Leistungsschalter 12 zum Starten/Stoppen der Stromzufuhr.
3 ist eine Ansicht, die Details der Steuereinrichtung 2 zeigt. In der Zeichnung gibt 21 eine Steuereinheit zum Berechnen von Strombefehlen an die Antriebsmotoren an, gibt 22 Servoverstärker zum Antreiben der Antriebsmotoren in Übereinstimmung mit den Strombefehlen an, gibt 23 Antriebsmotoren an, die an dem Roboter 1 vorgesehen sind, gibt 24 eine Antenne als Sende-/Empfangseinrichtung für die drahtlose Kommunikation 4 an und gibt 25 ein LCD-Display zum Anzeigen eines Betriebszustands des Roboters und eines Alarms an.
Wenn der Bediener eine Aktivierungstaste drückt, wird für jede Welle des Roboters 1, die der Tastatur 7 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 zugewiesen ist, eine Wellenoperationsinformation an die Steuereinheit 21 der Steuereinrichtung 2 über die drahtlose Kommunikation 4 gesendet, sodass die Steuereinheit 21 Leistung zu den Antriebsmotoren 23 des Roboters 1 zuführt und dadurch den Roboter 1 betreibt.
Wenn der Bediener den Notstoppschalter 9 drückt, wird eine Notstoppinformation über die drahtlose Kommunikation 4 zu der Steuereinrichtung 2 gesendet, sodass die Steuereinheit 21 die Stromzufuhr zu den Antriebsmotoren 23 des Roboters 1 blockiert, um den Betrieb des Roboters 1 zwingend zu stoppen. Folglich wird der Roboter 1 zuverlässig notgestoppt, um eine unbeabsichtigte Operation zu verhindern.
Der erste Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 und der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 weisen separate Antennen zusätzlich zu den Antennen 10 und 24 auf, um zu verhindern, dass die Überwachung der Feldintensität aufgrund eines Ausfalls der Antenne 10 oder 24 deaktiviert wird, und messen die Größe eines empfangenen Signals in Bezug auf die empfangenen Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation 4. Um die Anzahl der erforderlichen Einrichtungen zu reduzieren, kann alternativ auch der erste Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 die Feldintensität der von der Antenne 10 empfangenen Kommunikationsdaten messen und kann der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 die Feldintensität der von der Antenne 24 empfangenen Kommunikationsdaten messen.
Eine wechselseitige Bestätigung wird immer über die drahtlose Kommunikation 4 zwischen der tragbaren Lernoperationseinheit 3 und der Steuereinrichtung 2 durchgeführt. Insbesondere wird auf das Vorhandensein eines Kommunikationsausfalls der drahtlosen Kommunikation 4, das Vorhandensein eines Ausfalls von internen Verarbeitungsschaltungen und das Vorhandensein eines Ausfalls eines Relaisschweißens einer Notstoppschaltung in der Steuereinrichtung zusätzlich zu dem Vorhandensein eines EIN-Betriebs der tragbaren Lernoperationseinheit 3 geprüft. Wenn durch die wechselseitige Bestätigung bestimmt wird, dass kein Ausfall verursacht wird und beide Einheiten normal betrieben werden, kann der Roboter 1 durch die tragbare Lernoperationseinheit 3 betrieben werden.
Wenn gemäß dem Verfahren der Bediener die Lernarbeit oder eine Wiedergabeoperation in Nachbarschaft zu dem Roboter 1 ausführt, überwacht der erste Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 die Feldintensität von Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation 4, die durch die Steuereinrichtung 2 gesendet werden, und überwacht der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 der Steuereinrichtung 2 die Feldintensität von Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation 4, die von der tragbaren Lernoperationseinheit 3 gesendet werden.
Wenn sich der Bediener wie in 4 gezeigt in einer Richtung bewegt, in der er sich von der Steuereinrichtung 2 entfernt, um die Operation des Roboters 1 oder andere Arbeiten zu prüfen, werden die durch den ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 und den zweiten Feldintensitäts- Überwachungsteil 26 überwachten Feldintensitäten reduziert. Wenn dabei die Feldintensitäten gleich oder kleiner als ein voreingestellter Schwellwert A sind (A ist eine reale Zahl größer als null), wird ein Hinweis dazu, dass ein Kommunikationsausfall der drahtlosen Kommunikation 4 auftreten könnte, weil der Bediener in einen Alarmbereich eintritt, oder ein Hinweis dazu, dass der Bediener den Betriebsbereich verlassen könnte, auf dem LCD-Display 8 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 angezeigt und wird ein Alarm an den Bediener ausgegeben. Entsprechend wird ein Hinweis dazu, dass ein Kommunikationsausfall der drahtlosen Kommunikation 4 auftreten könnte, oder ein Hinweis dazu, dass der Bediener den Betriebsbereich verlassen könnte, ebenfalls auf dem LCD-Display 25 der Steuereinrichtung 2 angezeigt.
Die Beziehung zwischen der Feldintensität und dem Schwellwert A kann auf dem LCD-Display 8 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 oder auf dem LCD-Display 25 der Steuereinrichtung angezeigt werden.
Gemäß dem Verfahren kann ein Zustand vermieden werden, in dem der Roboter 1 an einer Position außerhalb des Betriebsbereichs der drahtlosen Kommunikation 4 betrieben wird, und kann weiterhin ein Zustand vermieden werden, in dem der anormal betriebene Roboter 1 aufgrund eines Kommunikationsausfalls nicht gestoppt werden kann, obwohl der Notstoppschalter 9 gedrückt wird.
Zweites Beispiel
Wenn der Bediener den auf dem LCD-Display 8 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 angezeigten Alarm nicht beachtet und den Betriebsbereich der drahtlosen Kommunikation 4 verlässt, steht der Roboter 1 nicht unter der Kontrolle des Bedieners. Aus diesem Grund muss die Stromversorgung zu den Antriebsmotoren 23 des Roboters 1 durch eine Notstoppoperation blockiert werden, um eine Gefahr zu vermeiden. Ein zweites Beispiel gemäß der Erfindung berücksichtigt dieses Erfordernis.
Wenn sich der Bediener wie in 4 gezeigt in einer Richtung weg von der Steuereinrichtung 2 bewegt, werden die durch den ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 und den zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 überwachten Feldintensitäten reduziert, sodass sie gleich oder kleiner als ein voreingestellter zweiter Schwellwert B sind (B ist eine reale Zahl größer als null, wobei A > B). In diesem Fall wird die Absicht des Bedieners nicht über die drahtlose Kommunikation an die Steuereinrichtung 2 gesendet. Wenn in einen Stoppbereich eingetreten wird, gibt der zweite Feldintensitäts-Überwachungsbereich 26 zur Sicherheit eine Notstoppverarbeitung an die Steuereinrichtung 2 aus. Folglich blockiert die Steuereinrichtung 2 die Stromzufuhr zu den Antriebsmotoren 23 des Roboters 1.
Weiterhin zeigt der erste Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 auf dem LCD-Display 8 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 an, dass der Roboter notgestoppt wurde.
In Kombination mit dem ersten Beispiel kann jedoch auch ein Aufbau verwendet werden, bei dem der Alarm ausgegeben wird, wenn angenommen wird, dass in den Alarmbereich eingetreten wird, und wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als der voreingestellte erste Schwellwert A ist, und bei dem die Stromzufuhr zu den Antriebsmotoren 23 des Roboters 1 zur Sicherheit blockiert wird, wenn angenommen wird, dass in den Stoppbereich eingetreten wird, und wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als der voreingestellte zweite Schwellwert B ist.
Wenn sich der Bediener der Steuereinrichtung 2 wieder von dem Stoppbereich her nähert, kann auf dem LCD-Display 8 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 oder dem LCD-Display 25 der Steuereinrichtung 2 auch ein Hinweis dazu, dass die Stromzufuhr zu dem Roboter 1 wieder von der Steuereinrichtung 2 veranlasst werden kann, für den Bediener angezeigt werden, wenn die Feldintensität der drahtlosen Kommunikation 4 größer als der erste Schwellwert A oder voreingestellte zweite Schwellwert B ist.
Gemäß dem Verfahren kann die Sicherheit gewährleistet werden, wenn sich der Roboter 1 unter der Kontrolle des Bedieners befindet, indem automatisch die Stromzufuhr zu dem Roboter 1 blockiert wird, um den Roboter 1 zu stoppen, wenn sich der Bediener vollständig aus dem Betriebsbereich der drahtlosen Kommunikation 4 bewegt.
Drittes Beispiel
Damit der Bediener die Kontroller über den Betrieb nicht unnötig verliert, muss eine falsche Bestimmung bei der Überwachung der Feldintensität der drahtlosen Kommunikation 4 verhindert werden. Ein drittes Beispiel gemäß der Erfindung nimmt auf dieses Erfordernis Bezug.
Wenn die durch den ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 und den zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 überwachten Feldintensitäten kontinuierlich über die Zeit reduziert werden, kann eine falsche Bestimmung nur aufgrund einer zufälligen Reduktion der Intensität verhindert werden und kann zuverlässig bestimmt werden, dass die Distanz zwischen der tragbaren Lernoperationseinheit 3 und der Steuereinrichtung 2 vergrößert wird, indem eine Änderung der Feldintensität zu jeweils voreingestellten Zeitpunkten bestimmt wird. Insbesondere wenn ein Zustand, in dem die Feldintensität der drahtlosen Kommunikation 4 gleich oder kleiner als der voreingestellte Schwellwert A ist, kontinuierlich mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen C (C ist eine natürlich Zahl) erfasst wird, wird der Alarm durch die tragbare Lernoperationseinheit 3 und die Steuereinrichtung 2 an den Bediener genauso wie in dem ersten Beispiel ausgegeben, in dem angenommen wird, dass sich der Bediener von der Steuereinrichtung 2 entfernt.
Der Bediener kann den Schwellwert A, den Schwellwert B und die Anzahl der Wiederholungen C von dem ersten Beispiel bis zu dem Beispiel mit der tragbaren Lernoperationseinheit 3 und der Steuereinrichtung 2 als Parameter eingeben und dementsprechend eine Einstellung in Abhängigkeit von der Umgebung der drahtlosen Kommunikation an dem Standort vornehmen.
Gemäß dem Verfahren wird die Feldintensität kontinuierlich über die Zeit reduziert, sodass eine falsche Bestimmung nur aufgrund einer zufälligen Reduktion der Intensität verhindert werden kann.
Viertes Beispiel
In den vorstehend beschriebenen Beispielen zeigt der erste Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 als Alarm auf dem LCD-Display 8 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 einen Hinweis dazu an, dass der Bediener den Betriebsbereich der drahtlosen Kommunikation 4 verlassen könnte. Obwohl es eigentlich ausreicht, dass der Bediener seinen Blick von Zeit zu Zeit auf das LCD-Display 8 wirft, besteht jedoch die Möglichkeit, dass der Bediener seinen Blick für eine längere Zeitdauer nicht auf das LCD-Display 8 wirft. Dadurch ergibt sich das Problem, dass der Bediener den Alarm auf dem LCD-Display 8 nicht bemerkt und den Betriebsbereich verlässt. Ein viertes Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung nimmt auf dieses Problem Bezug.
In dem vierten Beispiel gemäß der Erfindung wird der Alarm durch eine akustische Einrichtung wie etwa einen Summer oder eine Sprachausgabe begleitet oder wird eine Vibration eines als Alarmeinrichtung dienenden Vibrationsmotors zusätzlich zu dem Alarm auf dem LCD-Display 8 der tragbaren Lernoperationseinheit erzeugt. Der Alarm kann auch durch eine Kombination der verschiedenen Möglichkeiten erzeugt werden.
Also auch wenn der Bediener keinen Blick auf das LCD-Display 8 wirft, kann er trotzdem den Alarm wahrnehmen, der darauf hinweist, dass sich der Bediener aus dem Betriebsbereich der drahtlosen Kommunikation 4 entfernt.
Fünftes Beispiel
Es besteht das Problem, dass nur der die tragbare Lernoperationseinheit 3 tragende Bediener den Alarm bemerken kann, wenn der Alarm nur auf dem LCD-Display 8 der tragbaren Lernoperationseinheit 3 erzeugt wird. Ein fünftes Beispiel gemäß der Erfindung nimmt auf dieses Problem Bezug.
Ein Alarm oder eine Stopp-Anzeige aus dem zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 in der Steuereinrichtung 2 wird an eine akustische Einrichtung wie etwa einen Summer oder eine Sprachausgabe oder an eine externe Vorrichtung zusätzlich zu der Anzeige auf dem LCD-Display ausgegeben.
Die externe Vorrichtung setzt ein Host-System oder ein peripheres System voraus, das über ein Netzwerk verbunden ist. Indem eine Ausgabe zu der externen Vorrichtung durchgeführt wird, kann ein Hinweis dazu, dass die Arbeit des Roboters 1 unterbrochen ist, an andere Steuereinrichtungen und die Bediener derselben gesendet werden.
Das vierte Beispiel und die anderen Beispiele nehmen auf einen Alarm Bezug, der einen Hinweis dazu, dass sich der Bediener aus dem Betriebsbereich bewegt, über die drahtlose Kommunikation 4 übermittelt, wobei jedoch auch ein Hinweis zu einem Stopp durch eine akustische Einrichtung wie etwa einen Summer oder eine Sprachausgabe, durch eine Vibration in der tragbaren Lernoperationseinheit 3 oder durch eine akustische Einrichtung wie etwa einen Summer oder eine Sprachausgabe in der Steuereinrichtung 2 oder durch eine Ausgabe an die externe Vorrichtung in gleicher Weise wie in dem Fall, dass der Bediener den Betriebsbereich verlässt, ausgegeben werden kann und der Roboter automatisch gestoppt wird.
Gemäß dem Verfahren können andere Personen als der Bediener, die die tragbare Lernoperationseinheit 3 tragen, ebenfalls erkennen, dass die Lernarbeit oder die Wiedergabeoperation gestoppt wird. Weiterhin kann das Verfahren auch für eine Situationsverwaltung und eine Wartung von Einrichtungen unter Verwendung des Roboters verwendet werden.
Sechstes Beispiel
Es besteht das Problem, dass eine Störung mit anderen Funkkanälen erzeugt wird oder die Ressourcen nicht ausreichen, wenn ein Kommunikationszustand nicht freigegeben wird, wenn der Bediener die tragbare Lernoperationseinheit 3 trägt und sich aus dem Betriebsbereich der drahtlosen Kommunikation 4 bewegt, um die Lernarbeit des Roboters 1 durchzuführen. Ein sechstes Beispiel gemäß der Erfindung nimmt auf dieses Problem Bezug.
Wie in dem zweiten Beispiel beschrieben, entfernt sich der Bediener von der Steuereinrichtung 2, sodass die durch den ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 und den zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 überwachten Feldintensitäten gleich oder kleiner als der voreingestellte zweite Schwellwert B sind, sodass die Steuereinrichtung 2 die Stromzufuhr zu den Antriebsmotoren 23 des Roboters 1 stoppt. In diesem Fall wir der Kommunikationszustand des Funkkanals, in dem die drahtlose Kommunikation hergestellt wurde, automatisch freigegeben. Insbesondere wird ein Befehl zum Freigeben des Kommunikationszustands der drahtlosen Kommunikation 4 aus dem ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 und dem zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 zu der tragbaren Lernoperationseinheit 3 und der Steuereinrichtung 2 ausgegeben, sodass eine Sende- und Empfangskommunikation gestoppt wird.
Wenn sich der Bediener in den Betriebsbereich bewegt und eine Anforderung zum Herstellen der drahtlosen Kommunikation von der tragbaren Lernoperationseinheit 3 an die Steuereinrichtung 2 gesendet wird, wird die drahtlose Kommunikation wieder hergestellt.
Gemäß dem Verfahren wir der Kommunikationszustand freigegeben, wenn sich der Bediener aus dem Betriebsbereich der drahtlosen Kommunikation 4 bewegt. Folglich kann der Kommunikationszustand freigegeben werden, wobei die Daten der drahtlosen Kommunikation normal verarbeitet werden. Hinsichtlich der anderen Steuereinrichtungen kann auf eine Prozedur zum Freigeben des Kommunikationszustands mit der ursprünglichen Steuereinrichtung verzichtet werden. Weiterhin kann ein nicht mehr durch die drahtlose Kommunikation verwendeter Funkkanal geleert und zwischen den anderen Steuereinrichtungen und der tragbaren Lernoperationseinheit 3 verwendet werden. Auf diese Weise kann eine drahtlose Kommunikation mit einer beschränkten Anzahl von Kanälen effizient genutzt werden.
Siebtes Beispiel
Es besteht das Problem, dass die drahtlose Kommunikation nicht verwendet werden kann, wenn sich der Roboter 1 von der Steuereinrichtung 2 entfernt und außerhalb des Betriebsbereichs der drahtlosen Kommunikation 4 befindet. Ein siebtes Beispiel gemäß der Erfindung nimmt auf dieses Problem Bezug.
Wie in 5 gezeigt, erstreckt sich eine Kommunikationsleitung 27 von der Steuereinrichtung 2 zu der Nachbarschaft des Roboters 1, wobei die Antenne 24 des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils an einem Ende der Kommunikationsleitung 27 angeordnet ist. Weiterhin ist der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 ebenfalls in Nachbarschaft zu der Antenne 24 angeordnet. Folglich können die Feldintensitäten der Antenne 24 und des zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteils 26 einander gleich gesetzt werden und kann der Betriebsbereich der drahtlosen Kommunikation 4 einfach eingerichtet werden.
Gemäß dem Verfahren ist die Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils in Nachbarschaft zu dem zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 angeordnet. Auch wenn nur die Antenne 24 des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils von der Steuereinrichtung 2 entfernt angeordnet ist, kann folglich die Distanz zwischen der tragbaren Lernoperationseinheit 3 und dem zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil korrekt eingerichtet werden und kann die Distanz zwischen der Steuereinrichtung 2 und der tragbaren Lernoperationseinheit 3 vergrößert werden.
Achtes Beispiel
Während in den vorstehend beschriebenen Beispielen die Feldintensität von Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation 4 überwacht werden, besteht das Problem, dass die Kommunikation zwischen der tragbaren Lernoperationseinheit 3 und der Steuereinrichtung 2, obwohl sich die tragbare Lernoperationseinheit 3 innerhalb des Betriebsbereichs befindet, nicht normal hergestellt werden kann, weil ein durch Übersprechen zwischen den Kanälen verursachter Kommunikationsausfall vorliegt, sodass der Bediener die anormale Kommunikation nicht erkennt und unter Umständen die Operation fehlschlägt. Ein achtes Beispiel gemäß der Erfindung nimmt auf dieses Problem Bezug.
Wie in 6 gezeigt, sind die tragbare Lernoperationseinheit 3 und die Steuereinrichtung 2 zusätzlich jeweils mit einem ersten Kommmunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil 14 zum Überwachen der Häufigkeit von Kommunikationsausfällen der Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation 4 und mit einer zweiten Kommmunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil 28 zum Überwachen der Häufigkeit von Kommunikationsausfällen der Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation 4 versehen.
Wie in dem ersten Beispiel weisen der erste Kommmunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil 14 und der zweite Kommmunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil 28 separate Antennen zusätzlich zu der Antenne 10 und der Antenne 24 auf, um zu verhindern, dass die Kommunikationsausfallhäufigkeit aufgrund eines Ausfalls der Antenne 10 oder 24 unüberwacht bleibt, und messen die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen in Bezug auf die empfangenen Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation 4. Insbesondere wird die Kommunikationsausfallhäufigkeit berechnet, indem die Zeitdauer des Kommunikationsausfalls innerhalb einer voreingestellten Zeitdauer akkumuliert wird und damit eine Rate in Bezug auf einen Zyklus erhalten wird.
Wie in dem zweiten Beispiel kann auch ein Aufbau verwendet werden, bei dem der Alarm ausgegeben wird, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert D ist, wobei die Stromzufuhr zu den Antriebsmotoren 23 des Roboters 1 zur Sicherheit blockiert wird, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter vierter Schwellwert E ist (D und E sind reale Zahlen größer als null, wobei D < E).
In diesem Fall wird wie in dem vierten und fünften Beispiel der Alarm oder die Präsentation durch verschiedene Einrichtungen in der tragbaren Lernoperationseinheit 3 und der Steuereinrichtung 2 ausgegeben.
Indem wie in dem dritten Beispiel zu voreingestellten Zeitpunkten eine Änderung in Bezug auf die Kommunikationsausfallhäufigkeit bestimmt wird, kann eine falsche Bestimmung nur aufgrund eines zufälligen Kommunikationsausfalls verhindert werden und kann zuverlässig eine durch eine anormale Kommunikation wie etwa eine Störung oder eine durch eine große Distanz verursachte Anormalität bestimmt werden. Insbesondere wenn der Zustand, dass die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder kleiner als der voreingestellte Schwellwert D ist, kontinuierlich über eine voreingestellte Anzahl von Wiederholungen F (F ist eine natürliche Zahl) aufrechterhalten wird, wird der Alarm aus der tragbaren Lernoperationseinheit 3 und der Steuereinrichtung 2 zu dem Bediener wie in dem ersten Beispiel ausgegeben, in dem ein Kommunikationsausfall angenommen wird.
Wie in dem sechsten Beispiel kann jedoch auch ein Aufbau verwendet werden, in dem der Kommunikationszustand des Funkkanals, in dem die Kommunikation hergestellt war, freigegeben wird, wenn die Antriebsoperation des Roboters 1 gestoppt wird.
Wie in dem siebten Beispiel kann sich weiterhin die Kabelkommunikationsleitung 27 von der Steuereinrichtung 2 zu der Nachbarschaft des Roboters 1 erstrecken, wobei die Antenne 24 und der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil am Ende derselben angeordnet sein können.
Es ist auch möglich, die Feldintensität und die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleichzeitig zu überwachen, indem der erste Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil 14 und der erste Feldintensitäts-Überwachungsteil 13 gemeinsam verwendet werden. Entsprechend können auch der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits- Überwachungsteil 28 und der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil 26 gleichzeitig verwendet werden.
Indem gemäß dem Verfahren die Kommunikationsausfallhäufigkeit von Kommunikationsdaten der drahtlosen Kommunikation 4 jeweils durch die tragbare Lernoperationseinheit 3 und die Steuereinrichtung 2 überwacht werden, kann der Alarm ausgegeben werden, wenn die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen gleich oder größer als der voreingestellte dritte Schwellwert D ist, und kann die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt werden, wenn die Häufigkeit gleich oder größer als der voreingestellte vierte Schwellwert E ist. Der Bediener kann also auch in einer Umgebung einer drahtlosen Kommunikation mit einem schlechten Kommunikationszustand die Kommunikationsausfallhäufigkeit erkennen. Auch wenn ein schwerer Kommunikationsausfall auftritt, kann also die Sicherheit der automatischen Maschine verbessert werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Erfindung kann verhindern, dass ein Bediener einen Roboter betreibt, ohne zu bemerken, dass er sich außerhalb eines Betriebsbereichs befindet, indem die Feldintensität von Kommunikationsdaten einer drahtlosen Kommunikation oder eine Kommunikationsausfallhäufigkeit in einer tragbaren Lernoperationseinheit überwacht werden, die drahtlos mit einem Industrieroboter zum Schweißen, Lackieren und Montieren kommuniziert.
Zusammenfassung
Zielsetzung ist es, ein sicheres automatisches Maschinensystem vorzusehen, indem eine Feldintensität von Kommunikationsdaten einer drahtlosen Kommunikation in einer drahtlos kommunizierenden tragbaren Lernoperationseinheit zu überwacht wird und ein Alarm an einen Bediener ausgegeben oder die automatische Maschine gestoppt wird, wenn die tragbare Lernoperationseinheit die Reichweite der drahtlosen Kommunikation verlässt.
In einem automatischen Maschinensystem, das eine Mechanismuseinheit (1) einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus, eine Steuereinrichtung (2) zum Steuern einer Antriebsoperation der Mechanismuseinheit (1) und eine Lerneinheit (3) zum Betreiben der Mechanismuseinheit (1) umfasst,
umfasst die Lerneinheit (3) einen Lerneinheit-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Steuereinrichtung (2) und einen ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil (13) zum Überwachen einer Feldintensität von Kommunikationsdaten in dem Lerneinheit-Kommunikationsteil, und
umfasst die Steuereinrichtung (2) einen Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Lerneinheit (3), einen zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil (26) zum Überwachen der Feldintensität von Kommunikationsdaten in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil, und einen Antriebsteil zum Antreiben der Mechanismuseinheit (1) auf der Basis eines Operationssignals aus der Lerneinheit (3), das in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil empfangen wird.

Claims

Automatisches Maschinensystem, das umfasst: eine Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus, eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation der Mechanismuseinheit, und eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit, wobei die Lerneinheit umfasst: einen Lerneinheit-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Steuereinrichtung, und einen ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil zum Überwachen einer Feldintensität von Kommunikationsdaten in dem Lerneinheit-Kommunikationsteil, und die Steuereinrichtung umfasst: einen Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Lerneinheit, einen zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil zum Überwachen der Feldintensität von Kommunikationsdaten in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil, und einen Antriebsteil zum Antreiben der Mechanismuseinheit auf der Basis eines Operationssignals aus der Lerneinheit, das in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil empfangen wird.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 1, wobei der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 1, wobei der erste oder zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter zweiter Schwellwert ist.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 1, wobei der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter zweiter Schwellwert ist.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 1, wobei der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil die Feldintensität in jedem soundsovielten Zyklus überwacht und einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Feldintensität mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil die voreingestellten Schwellwerte der Feldintensität als Parameter speichert.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 5, wobei der erste oder der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil die voreingestellte Anzahl von Wiederholungen als Parameter speichert.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 2, 4 und 5, wobei der durch den ersten Feldintensitäts-Überwachungsteil erzeugte Alarm eine Anzeige, ein Klang, eine Vibration oder eine Kombination aus denselben ist.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 2, 4 und 5, wobei der durch den zweiten Feldintensitäts-Überwachungsteil erzeugte Alarm eine Anzeige, ein Klang, eine Ausgabe an eine externe Vorrichtung, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, oder eine Kombination aus denselben ist.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 2, 4 und 5, wobei der erste Feldintensitäts-Überwachungsteil eine Anzeige, einen Klang oder eine Vibration als Alarm erzeugt und der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil eine Anzeige, einen Klang oder eine Ausgabe an eine externe Vorrichtung als Alarm erzeugt, wenn die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei der erste oder der zweite Feldintensitätsüberwachungsteil einen in der drahtlosen Kommunikation verwendeten Funkkanal freigibt, wenn die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der zweite Feldintensitäts-Überwachungsteil in Nachbarschaft zu einer Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils angeordnet ist.
Automatisches Maschinensystem, das umfasst: eine Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus, eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation der Mechanismuseinheit, und eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit, wobei die Lerneinheit umfasst: einen Lerneinheit-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Steuereinrichtung, und einen ersten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil zum Überwachen der Kommunikationsausfallhäufigkeit der drahtlosen Kommunikation in dem Lerneinheit-Kommunikationsteil, und die Steuereinrichtung umfasst: einen Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der Lerneinheit, einen zweiten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil zum Überwachen der Kommunikationsausfallhäufigkeit der drahtlosen Kommunikation in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil, und einen Antriebsteil zum Antreiben der Mechanismuseinheit auf der Basis eines Operationssignals aus der Lerneinheit, das in dem Steuereinrichtungs-Kommunikationsteil empfangen wird.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 13, wobei der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil einen Alarm an einem Bediener ausgibt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert ist.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 13, wobei der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeit- Überwachungsteil die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter vierter Schwellwert ist.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 13, wobei der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit gleich oder größer als ein voreingestellter vierter Schwellwert ist.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 13, wobei der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeit-Überwachungsteil die Kommunikationsausfallhäufigkeit in jedem soundsovielten Zyklus überwacht und einen Alarm an einen Bediener ausgibt, wenn die Kommunikationsausfallhäufigkeit mit einer voreingestellten Anzahl von Wiederholungen gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert ist.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil die voreingestellten Schwellwerte der Kommunikationsausfallhäufigkeit als Parameter speichert.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 17, wobei der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil die voreingestellte Anzahl von Wiederholungen als Parameter speichert.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 14, 16 und 17, wobei der durch den ersten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil erzeugte Alarm eine Anzeige, ein Klang, eine Vibration oder eine Kombination aus denselben ist.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 14, 16 und 17, wobei der durch den zweiten Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil erzeugte Alarm eine Anzeige, ein Klang, eine Ausgabe an eine externe Vorrichtung, die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, oder eine Kombination aus denselben ist.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 14, 16 und 17, wobei der erste Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil eine Anzeige, einen Klang oder eine Vibration als Alarm erzeugt und der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil eine Anzeige, einen Klang oder eine Ausgabe an eine externe Vorrichtung als Alarm erzeugt, wenn die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird.
Automatisches Maschinensystem nach Anspruch 15 oder 16, wobei der erste oder der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits-Überwachungsteil einen in der drahtlosen Kommunikation verwendeten Funkkanal freigibt, wenn die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit gestoppt wird.
Automatisches Maschinensystem nach einem der Ansprüche 13 bis 23, wobei der zweite Kommunikationsausfallhäufigkeits- Überwachungsteil in Nachbarschaft zu einer Antenne des Steuereinrichtungs-Kommunikationsteils angeordnet ist.
Verfahren für eine drahtlose Kommunikation eines automatischen Maschinensystems, das eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation einer Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus und eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit umfasst, wobei die Lerneinheit eine drahtlose Kommunikation mit der Steuereinrichtung durchführt, um eine Feldintensität von Kommunikationsdaten zu überwachen, und wobei die Steuereinrichtung eine drahtlose Kommunikation mit der Lerneinheit durchführt, um die Feldintensität von Kommunikationsdaten zu überwachen, und einen Alarm ausgibt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter erster Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Feldintensität gleich oder kleiner als ein voreingestellter zweiter Schwellwert ist.
Verfahren für eine drahtlose Kommunikation eines automatischen Maschinensystems, das eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Antriebsoperation einer Mechanismuseinheit einschließlich von wenigstens einem Antriebsmechanismus und eine Lerneinheit zum Betreiben der Mechanismuseinheit umfasst, wobei die Lerneinheit eine drahtlose Kommunikation mit der Steuereinrichtung durchführt, um eine Häufigkeit von Kommunikationsausfällen von Kommunikationsdaten zu überwachen, und die Steuereinrichtung eine drahtlose Kommunikation mit der Lerneinheit durchführt, um die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen von Kommunikationsdaten zu überwachen, und einen Alarm ausgibt, wenn die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen gleich oder größer als ein voreingestellter dritter Schwellwert ist, und die Antriebsoperation der Mechanismuseinheit stoppt, wenn die Häufigkeit von Kommunikationsausfällen gleich oder größer als ein voreingestellter vierter Schwellwert ist.