JP2017177227A - 産業用ロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の産業用ロボットシステムは、収集したデータを実際に産業用ロボットに反映することはできない。
【解決手段】ロボットを制御する制御装置とアプリケーションソフトを備えた外部情報処理装置を有する産業用ロボットシステムであって、ロボットの状態を外部情報処理装置を介して別のロボットへと反映させることにより、遠隔地同士のロボットの生産能力に作用する情報を高位平準化する。それにより、産業用ロボットを使った生産システムの生産力を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本開示は産業用ロボットを用いた生産システムの生産力向上に関するものである。

近年、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）技術の向上により、工場内生産システムの高度情報化が推進されている。産業用ロボットも例外ではなく、ＩｏＴ技術を利用した様々な機能の開発が必要となる。

その例として、生産システムに使用される産業用ロボットの生産力の高位平準化が挙げられる。同一品種を多数の産業用ロボットで生産するシステムにおいて、一台のロボットで得られた生産力向上のためのノウハウやデータを、瞬時に遠隔地にある他の産業用ロボットへ反映することができれば、生産力の大きな向上を図ることが可能となる。

このような事案について、従来の産業用ロボットシステムでは生産システムに使用される産業用ロボットのデータの収集が既に試みられている（例えば、特許文献１参照。）。また、収集したデータを基にして設備シミュレーションを行っている例もある（例えば、特許文献１参照）。

図５は上記従来の産業用ロボットシステムを示しており、ロボット１０１は生産システムに使用されるロボットで、ロボット制御装置１０２はロボット１０１を制御する制御装置で、溶接機１０３はロボット制御装置１０２およびＰＣ１０４と接続されている溶接機で、ＰＣ１０４は生産システムに使用されている全てのロボット制御装置からデータを収集している。

以上のように構成された産業用ロボットシステムについて、その動作を説明する。ロボット制御装置１０２はロボット１０１の実行状態情報を溶接機１０３を介してＰＣ１０４へ送信している。ＰＣ１０４では、収集された生産システムに使用される全てのロボットのデータを一元管理できるようになっている。

特開２０１４−１１７７２０号公報 特開２００３−１１７８６３号公報

しかし、従来の産業用ロボットシステムは、収集したデータを実際に産業用ロボットに反映するといったところまでは至っていない。

本開示は、ある産業用ロボットから収集したデータを異なる産業用ロボットに反映させることで、遠隔地同士の産業用ロボットの生産力を同一の状態にする産業用ロボットシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の産業用ロボットシステムは、マニピュレータと、マニピュレータの制御を行う制御装置を有する産業用ロボットと、制御装置と通信を行う外部情報処理装置を有するシステムであって、産業用ロボットは産業用ロボットの制御を行う制御部と、産業用ロボットの状態を記憶する記憶部と、外部情報処理装置と通信する通信部を有する。

さらに、外部情報処理装置は産業用ロボットおよび外部情報処理装置とは別の第２の外部情報処理装置と通信を行うアプリケーションソフトを有する。また、アプリケーションソフトは産業用ロボットの状態を記憶する記憶部を有する。また、産業用ロボットおよび第２の外部情報処理装置と通信する通信部を有し記憶部と通信部を制御する制御部を有する。

さらに、制御装置は産業用ロボットより得られた情報を外部情報処理装置に送信し、更に第２の外部情報処理装置を介して産業用ロボットとは別の第２の産業用ロボットへ情報を反映させる。

さらに、外部情報処理装置が有するアプリケーションソフトが有する記憶部は、外部情報処理装置のオペレーティングシステム上の複数のアプリケーションソフトが共有するメモリ領域（共有メモリ領域）である。

外部情報処理装置が有するアプリケーションソフトの記憶部である共有メモリ領域は、外部情報処理装置とは別の第２の外部情報処理装置が有するアプリケーションソフトの記憶部である共有メモリ領域と同一の構成である。

さらに、産業用ロボットより送信される情報は、産業用ロボットの生産能力に作用する情報（例えば、加減速や運転速度、教示プログラムなど）である。

さらに、共有メモリ領域に保存された産業用ロボットの生産能力に作用する情報は、別の複数のアプリケーションソフトにより使用され得る。

以上のように、本開示は外部情報処理装置とそれが有するアプリケーションソフトにより、ある産業用ロボットの状態を別の産業用ロボットへ反映することができる。

本開示の産業用ロボットシステムの実施の形態における全体構成を示す図 本開示の実施の形態の処理フローを示す図 外部情報処理装置に備えられたアプリケーションソフトの構成を示す図 アプリケーションソフトが有する共有メモリの性質を示す図 従来の産業用ロボットシステムの構成を示す図

（実施の形態）
本開示の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。図１は、産業用ロボットシステムの概略構成を示す図である。図２は、実施の形態の処理フローを示す図である。図３および図４は、外部情報処理装置に備えられたアプリケーションソフトの構成を示す図である。

図１において、ロボット１は、ロボット制御装置２により制御される。なお、ロボット１は、マニピュレータとも呼ばれる。ロボット制御装置２には、ロボット１を制御する制御部３と、ロボット１の状態を記憶する記憶部４と、外部情報処理装置６と通信を行う通信部５を有している。外部情報処理装置６には、アプリケーションソフト７が備えられ、アプリケーションソフト７はロボット制御装置２から受信したロボット１の状態を記憶する記憶部８と、ロボット制御装置２および外部情報処理装置１１と通信を行う通信部９と、それらを制御する制御部１０を有している。

外部情報処理装置１１には、アプリケーションソフト１２が備えられ、アプリケーションソフト１２は外部情報処理装置６から受信したロボット１の状態を記憶する記憶部１３と、ロボット制御装置１６および外部情報処理装置６と通信を行う通信部１４と、それらを制御する制御部１５を有している。

ロボット制御装置１６はロボット２０を制御する制御部１７と、ロボット２０の状態を記憶する記憶部１８と、外部情報処理装置１１と通信を行う通信部１９を有している。ロボット２０はロボット制御装置１６により制御される。

ロボット制御装置２は、外部情報処理装置６と接続されており、外部情報処理装置６と外部情報処理装置１１は接続されており、外部情報処理装置１１とロボット制御装置１６は接続されている。

ロボット１の状態とは、ロボット１の生産能力に作用する情報であり、例えば加減速パラメータや速度パラメータ、溶接微調整パラメータ、教示プログラムなどである。

外部情報処理装置６および外部情報処理装置１１とは、産業用ロボットから離れた遠隔地にある管理室等の内部に設けられたパソコン（ＰＣともいう）である。また、外部情報処理装置６と外部情報処理装置１１は、互いに大きく離れた遠隔地に存在してもよい。

アプリケーションソフト７およびアプリケーションソフト１２はパソコン上で動作するアプリケーションソフトであり、同じものである。

図２を用いて、本開示の実施の形態の処理フローを説明する。ステップＳ１にて、ロボット１の情報をロボット制御装置２の通信部５が外部情報処理装置６に送信し、ステップＳ２にて、外部情報処理装置６の記憶部８にロボット１の情報を記憶し、ステップＳ３にて、外部情報処理装置６の通信部９が外部情報処理装置１１にロボット１の情報を送信し、ステップＳ４にて、外部情報処理装置１１の記憶部１３はロボット１の情報を記憶する。

ステップＳ５にて、ロボット制御装置１６の制御部１７が、ロボット２０がロボット１の情報を受信可能か判断し、ロボット２０がロボット１の情報を受信可能な状態（例えば、生産中でない）の場合、ステップＳ６にて、外部情報処理装置１１の通信部１４がロボット制御装置１６に停止要求を送信する。受信可能な状態でない場合は、外部情報処理装置１１の通信部１４はロボット１の情報の送信処理を中止し、ロボット２０が受信可能になるまで待ち続ける。

ステップＳ７にて、ロボット制御装置１６の制御部１７がロボット２０を停止させ、ステップＳ８にて、ロボット制御装置１６の通信部１９が外部情報処理装置１１にロボット２０が停止したことを送信し、ステップＳ９にて、外部情報処理装置１１の通信部１４がロボット制御装置１６にロボット１の情報を送信する。

ステップＳ１０にて、ロボット制御装置１６の通信部１９が外部情報処理装置１１にロボット１の情報を受信できたことを送信し、ステップＳ１１にて、ロボット制御装置１６が記憶部１８に記憶されている情報の一部をロボット１の情報により上書きし、ステップＳ１２にて、ロボット制御装置１６の制御部１７がロボット２０を再起動する。この一連のフローにより、ロボット１とロボット２０は生産作業に関する能力において同一の状態となる。

なお、この一連の処理フローは上記の順序の逆、すなわちロボット２０の状態をロボット１に伝えることも可能である。

図３を用いて、外部情報処理装置に備えられたアプリケーションソフトの構成について説明する。アプリケーションソフト７は、記憶部８に共有メモリ領域２１を有し、共有メモリ領域２１は外部情報処理装置６のメモリ領域の一部である。共有メモリ領域２１には、ロボット制御装置２から送信されたロボット１の状態の中の生産能力に作用する情報が、一定の順序で記憶される。例えば、メモリ領域のアドレス０００１に加減速パラメータが、アドレス０００２に速度パラメータが、アドレス０００３溶接微調整パラメータが、アドレス０００４に教示プログラムが記憶される。

アプリケーションソフト１２は、記憶部１３に共有メモリ領域２２を有し、共有メモリ領域２２は外部情報処理装置１１のメモリ領域の一部である。共有メモリ領域２２には、外部情報処理装置６から送信されたロボット１の状態の中の生産能力に作用する情報が、一定の順序で記憶される。例えば、メモリ領域のアドレス０００１に加減速パラメータが、アドレス０００２に速度パラメータが、アドレス０００３溶接微調整パラメータが、アドレス０００４に教示プログラムが記憶される。

ここで、共有メモリ領域２１と共有メモリ領域２２には全く同一の情報が全く同一の順序で記憶されることになる。

通信部９および通信部１４は共有メモリ領域２１および共有メモリ領域２２に記憶される情報を外部情報処理装置６と外部情報処理装置１１との間で送受信するために使用される。

これらの記憶部８と記憶部１３、および通信部９と通信部１４の動作は、制御部１０と制御部１５によってそれぞれ制御される。

図４を用いて、アプリケーションソフトが有する共有メモリの性質を説明する。

アプリケーションソフト２３は、ロボット１の状態の記憶および通信を行うアプリケーションソフト７とは異なり、例えば、ロボット１の状態を監視するアプリケーションソフトである。アプリケーションソフト２３は各種の情報を監視する監視部２４と、各種の情報を記憶する記憶部２５を有する。

記憶部２５の一部は共有メモリ領域２１であり、すなわち、共有メモリ領域２１はアプリケーションソフト７とアプリケーションソフト２３により共有されている、外部情報処理装置内のメモリ領域であることを示す。

アプリケーションソフト２３はこの性質を利用し、共有メモリ領域２１に記憶されたロボット１の情報を高速に取り出すことができる。

以上のように、本開示の実施の形態により、ある産業用ロボットの生産能力に作用する情報を別の産業用ロボットに反映させることができる。

本開示の産業用ロボットシステムは、遠隔地同士の産業用ロボットの生産能力に作用する情報の高位平準化を実現することができ、産業用ロボットを使った生産システムの生産力向上などに有用である。

１ ロボット
２ ロボット制御装置
３ 制御部
４ 記憶部
５ 通信部
６ 外部情報処理装置
７ アプリケーションソフト
８ 記憶部
９ 通信部
１０ 制御部
１１ 外部情報処理装置
１２ アプリケーションソフト
１３ 記憶部
１４ 通信部
１５ 制御部
１６ ロボット制御装置
１７ 制御部
１８ 記憶部
１９ 通信部
２０ ロボット
２１ 共有メモリ領域
２２ 共有メモリ領域
２３ アプリケーションソフト
２４ 監視部
２５ 記憶部
１０１ ロボット
１０２ ロボット制御装置
１０３ 溶接機
１０４ ＰＣ

Claims (4)

1. マニピュレータと、前記マニピュレータの制御を行う制御装置を有する産業用ロボットと、前記制御装置と通信を行う外部情報処理装置を有するシステムであって、
   前記産業用ロボットは前記産業用ロボットの制御を行う制御部と、
   前記産業用ロボットの状態を記憶する記憶部と、
   前記外部情報処理装置と通信する通信部を備え、
   前記外部情報処理装置は前記産業用ロボットおよび前記外部情報処理装置とは別の第２の外部情報処理装置と通信を行うアプリケーションソフトを備え、
   前記アプリケーションソフトは前記産業用ロボットの状態を記憶する記憶部を備え、
   前記産業用ロボットおよび第２の外部情報処理装置と通信する通信部を備え、
   これら前記記憶部と前記通信部を制御する制御部を備え、
   前記制御装置は前記産業用ロボットより得られた情報を前記外部情報処理装置に送信し、
   更に第２の外部情報処理装置を介して前記産業用ロボットとは別の第２の産業用ロボットへ情報を反映させる産業用ロボットシステム。
2. 外部情報処理装置に備えられたアプリケーションソフトが有する記憶部は、外部情報処理装置のオペレーティングシステム上の複数のアプリケーションソフトが共有するメモリ領域（共有メモリ領域）であり、
   前記外部情報処理装置に備えられたアプリケーションソフトの記憶部である共有メモリ領域は、前記外部情報処理装置とは別の第２の外部情報処理装置に備えられたアプリケーションソフトの記憶部である共有メモリ領域と全く同一の構成である請求項１記載の産業用ロボットシステム。
3. 産業用ロボットより送信される情報は、産業用ロボットの生産能力に作用する情報（例えば、加減速や運転速度、教示プログラムなど）である請求項１記載の産業用ロボットシステム。
4. 共有メモリ領域に保存された産業用ロボットの生産能力に作用する情報は、前記とは別の複数のアプリケーションソフトにより使用され得る請求項１記載の産業用ロボットシステム。

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