JP4042234B2 - Ｆａネットワーク及びロボットコントローラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタユニットにロボットコントローラ等の複数の周辺機器を通信線を介して接続して構成されたＦＡネットワーク及びロボットコントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のＦＡネットワークにおいては、シーケンサやＰＣ（プログラマブルコントラ）からなるマスタユニットに、ロボットコントローラ等の複数の周辺機器を通信線を介して接続し、マスタユニットと複数の周辺機器との間でシリアル通信を用いてデータの送受信を行っている。この構成により、省配線化及びオープンネットワーク化を実現している。そして、上記ＦＡネットワークの場合、送受信するデータの信頼性を高くするために、ＦＡネットワークにおいて発生する種々の通信エラーを検出しており、これによりデータ異常によるロボット等の設備の誤動作を防止している。
【０００３】
上記複数の周辺機器のうちのロボットコントローラは、ロボットの運転動作を制御するものである。ロボットを運転する場合、ロボットを実際に稼働させる前に、ロボットに対するティーチングや動作チェック等の調整作業が必要である。そして、このロボットの調整作業において、ロボット動作に限定すれば、ＦＡネットワークに関係なく実行可能であるが、ロボットの動作プログラム内にＩ／Ｏ制御命令が存在する場合には、ロボットコントローラをＦＡネットワークに接続した形態で上記調整作業を実行しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ＦＡネットワークにおいて発生する種々の通信エラーは、ロボットコントローラの通信制御部で検出されるように構成されている。特に、ＦＡネットワーク側の設備調整が行われている途中においては、検出される通信エラーの個数が多い。そして、ロボットコントローラのロボット制御部側において、動作プログラムのうちのＩ／Ｏ制御命令を実行する場合、必ず通信エラーの有無を検出する処理を行うように構成されている。この処理を実行するときに、通信エラーが有ることが検出されると、ロボットの調整作業がストップしてしまい、その通信エラーがなくなるまで調整作業を実行できなくなってしまう。
【０００５】
従って、上記した従来構成においては、ＦＡネットワーク側の設備調整が完了して、通信エラーがなくなるまでは、ロボットの調整作業がしばしばストップしてしまい、ロボットの調整作業に要する時間が長くなる、即ち、設備調整時間が長くなるという不具合があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ロボット等の設備を調整する作業に要する時間を短縮することができるＦＡネットワーク及びロボットコントローラを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明においては、ＦＡネットワークにおいて発生する種々の通信エラーを検出するエラー検出手段と、ロボットの動作確認運転時において、前記検出した通信エラーを処理する際に、最初から通信線が断線している、即ち、未接続状態であるような通信エラーであり、ロボットの動作調整作業に対してほとんど影響を与えないようなエラーである一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しないようにすると共に、残りの通信エラーについては、毎回有効化するエラー処理手段とを備えた。この構成によれば、ロボットの動作確認運転時において、ロボットコントローラが通信エラーの有無を検出する際に、検出した一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しない構成となるので、ロボットの調整作業がストップする機会を少なくすることができる。このため、ロボット等の設備を調整する作業に要する時間を短縮することができる。そして、一部の通信エラーについても、１回は有効化される構成であるので、ロボットを調整する作業者は、上記通信エラーが検出されていることを認識することができる。従って、調整作業を実行する上で支障が発生することはない。また、残りの通信エラーについては毎回有効化することにより、安全性を向上させている。
【０００９】
そして、請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同じ作用効果を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。まず、図２は、本実施例のＦＡネットワークの全体構成を概略的に示す図である。この図２において、ＦＡネットワーク１は、シーケンサやＰＣからなるマスタユニット２と、複数の周辺機器３と、これら複数の周辺機器３とマスタユニット２との間を接続する通信線４とから構成されている。この構成の場合、マスタユニット２と複数の周辺機器３との間で通信線４を介して通信（データの送受信）を行うように構成されている。
【００１１】
上記複数の周辺機器３としては、ロボット５（図３参照）の運転を制御するロボットコントローラ６や、各種の操作スイッチ及び表示装置を備えてなる操作盤７や、ＦＡネットワーク１のシステムを構成したり、システムの異常をモニタリングしたり、周辺機器３の設定等を行ったりするためのパソコン８等がある。尚、本実施例のＦＡネットワーク１においては、例えば最大６３台の周辺機器３をマスタユニット２に接続することが可能な構成となっている。また、ＦＡネットワーク１の通信方式は、例えばシリアル通信であり、その通信速度は例えば１２５ｋｂｐｓである。
【００１２】
また、図３は、ロボット５、ロボットコントローラ６及びロボットコントローラ６に接続する各種の機器について示す図である。この図３に示すように、ロボットコントローラ６には、ロボット５とマスタユニット２の他に、ティーチングペンダント９、オペレーティングパネル１０、パソコン１１、フロッピイローダ１２、カメラ（図示しない）、モニタ（図示しない）等が接続可能に構成されている。尚、ティーチングペンダント９とオペレーティングパネル１０は、いずれか一方を選択的に接続するように構成されている。
【００１３】
更に、図４は、ロボットコントローラ６の電気的構成を概略的に示すブロック図である。この図４に示すように、ロボットコントローラ６は、ロボット制御部１３と通信制御部１４とを有しており、これら２つの制御部１３、１４はデュアルポートＲＡＭ１５を介してデータを遣り取りしている。
【００１４】
ロボット制御部１３は、ＣＰＵ１６、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１８、周辺部１９から構成されており、ロボット５の運転動作を制御する機能を有している。このロボット制御部１３が本発明のエラー処理手段としての機能を有している。また、ＲＯＭ１７内には、ロボット制御部１３の制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ１８内には、ロボットプログラムや各種のデータ等が記憶されている。特に、ＲＡＭ１８の一部分は、電池等でバックアップされたバックアップＲＡＭにより構成されており、このバックアップＲＡＭには、後述する全通信エラー検出フラグが記憶されるように構成されている。周辺部１９は、ロボット５の種々の負荷（モータ等）を駆動する駆動回路や、ロボット５の種々のセンサ（エンコーダ等）から出力される信号を受けるセンサ回路等から構成されている。
【００１５】
また、通信制御部１４は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、データ送受信部２３から構成されており、通信線４を介してマスタユニット２（または他の周辺機器３）との間でデータを送受信する機能を有している。この通信制御部１４が本発明のエラー検出としての機能を有している。また、ＲＯＭ２１内には、通信制御部１４の制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ２２内には、各種のデータ等が記憶されている。データ送受信部２３は、ＦＡネットワーク１の通信線４に接続される入出力インターフェイス回路等で構成されている。
【００１６】
更に、デュアルポートＲＡＭ１５は、図５に示すように、ＩＯデータエリア１５ａ、通信制御部管理エリア１５ｂ、アクセス排他エリア１５ｃ、ロボット制御部管理エリア１５ｄ、出力点数情報エリア１５ｅ、送信データエリア１５ｆ、未使用エリア１５ｇから構成されている。そして、デュアルポートＲＡＭ１５に対しては、通信制御部１４によりデータを書き込む動作とデータを読み込む動作が実行されると共に、ロボット制御部１３によりデータを読み込む動作とデータを書き込む動作が実行されるように構成されている。
【００１７】
ここで、デュアルポートＲＡＭ１５の通信制御部管理エリア１５ｂ内には、エラーステータスのデータが格納されている。このエラーステータスには、ＦＡネットワーク１において発生する種々の通信エラーが、通信制御部１４により検出されて書き込まれるように構成されている。従って、ロボット制御部１３が上記エラーステータスを読み込めば、ＦＡネットワーク１において発生している通信エラーの有無を検出できるように構成されている。
【００１８】
さて、ロボット５の動作モードとしては、次の４つのモード、即ち、手動モード、ティーチチェックモード、内部自動モード及び外部自動モードがある。手動モードは、ロボットプログラム作成モードであり、ティーチングペンダント９を操作して実行する。ティーチチェックモードは、ロボット動作確認モード（低速）であり、ティーチングペンダント９を操作して実行する。内部自動モードは、ロボット動作確認モード（高速）であり、ティーチングペンダント９を操作して起動する。外部自動モードは、通常のロボット動作モードであり、マスタユニット２等から指令を送信して起動する。この外部自動モードが、通常、設備（ＦＡネットワーク１）が稼働する場合の運転モードである。
【００１９】
上記４つの動作モードのうちの３つの動作モード、具体的には、手動モード、ティーチチェックモード及び内部自動モードが、ロボット５の動作確認運転時に対応している。そして、外部自動モードが、ロボット５の通常運転時（稼働時）に対応している。
【００２０】
次に、上記構成の作用、具体的には、ロボットコントローラ６においてＦＡネットワーク１の各種の通信エラーを検出するときの制御動作について、図１も参照して説明する。図１のフローチャートは、ロボットコントローラ６のロボット制御部１３の制御のうちの、ＦＡネットワーク１の各種の通信エラーの有無を検出する（即ち、通信エラーを読み込む）ための部分制御の内容を概略的に示している。尚、上記部分制御を、以下、通信エラー検出制御と称す。
【００２１】
また、上記通信エラー検出制御を実行する前に、予めティーチングペンダント９を操作して、全通信エラー検出フラグをＯＮまたはＯＦＦにセットしておく。この場合、ティーチングペンダント９とロボット制御部１３とから本発明の検出切替手段が構成されている。尚、上記全通信エラー検出フラグは、工場出荷時には例えばＯＮにセットされている。
【００２２】
更に、通信制御部１４によって、ＦＡネットワーク１側において発生する種々の通信エラーを検出すると共に、検出した通信エラーをデュアルポートＲＡＭ１５の通信制御部管理エリア１５ｂ内のエラーステータスに書き込む制御が常時（周期的に繰り返し）実行されている。
【００２３】
ここで、ロボット制御部１３の通信エラー検出制御の制御内容の概略について、下記の表１を参照して簡単に説明する。
【００２４】
【表１】

上記表１に示すように、全通信エラー検出フラグがＯＮのときは、ロボット５の動作モードが４つのモードのいずれであっても、検出された全ての通信エラーを有効化して読み込むように構成されている。
【００２５】
一方、全通信エラー検出フラグがＯＦＦのときであって、ロボット５の動作モードが３つのモード（手動モード、ティーチチェックモード及び内部自動モード）のときは、検出された通信エラーのうちの一部の通信エラーについては、１回だけ有効化して読み込み、２回目以降は有効化しない（即ち、読み込まない）ように構成されている。即ち、上記一部の通信エラーについては、作業者に１回だけ通知され、それ以降は通知されないように構成されている。この場合、上記一部の通信エラー以外の通信エラーについては、それら通信エラーを有効化（即ち、毎回有効化）して読み込むように構成されている。
【００２６】
ここで、上記一部の通信エラーとは、最初から通信線４が断線している（即ち、未接続状態である）ような通信エラーであり、ロボット５の動作調整作業に対してほとんど影響を与えないようなエラーである。
【００２７】
また、全通信エラー検出フラグがＯＦＦのときであって、ロボット５の動作モードが外部自動モードのときは、検出された全ての通信エラーを有効化（即ち、毎回有効化）して読み込むように構成されている。以下、ロボット制御部１３の通信エラー検出制御の具体的内容を説明する。
【００２８】
上記通信エラー検出制御が開始されると、まず、図１のステップＳ１において、デュアルポートＲＡＭ（ＤＰＲＡＭ）１５内に記憶されているエラーステータスを読み込む。そして、ロボット５の動作モードが外部自動モードであるか否かを判断する（ステップＳ２）。ここで、ロボット５の動作モードが外部自動モードであれば、ステップＳ２にて「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３において、エラーステータスに書き込まれている全ての通信エラーを有効化する、即ち、認識（検出）する。
【００２９】
続いて、認識（検出）した通信エラーに対応するエラー番号を求め、これらエラー番号を上位へ返す、即ち、上記求めたエラー番号をＲＡＭ１７に記憶すると共に、例えば表示部（ティーチングペンダント９やオペレーティングパネル１０の表示部等）に表示するように構成されている（ステップＳ４）。そして、通信エラー検出制御の処理（サブルーチン）を完了して、メインルーチンへ戻るように構成されている。
【００３０】
また、上記ステップＳ２において、ロボット５の動作モードが外部自動モードでなければ、即ち、ロボット５の動作確認運転時であれば、ステップＳ２にて「ＮＯ」へ進む。続いて、全通信エラー検出フラグがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ５）。ここで、全通信エラー検出フラグがＯＮであれば、ステップＳ５にて「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３へ進む。このステップＳ３の処理及びそれ以降の処理は、上述した通りである。
【００３１】
次に、上記ステップＳ５において、全通信エラー検出フラグがＯＮでなければ、即ち、全通信エラー検出フラグがＯＦＦであれば、ステップＳ５にて「ＮＯ」へ進む。続いて、全ての通信エラーのうちの一部の通信エラーについては、１回だけ有効化して読み込み、２回目以降は有効化しないような検出処理を行う（ステップＳ６）。そして、ステップＳ４へ移行し、上記ステップＳ６において有効化した通信エラーに対応するエラー番号を求め、これらエラー番号を上位へ返す、即ち、上記求めたエラー番号をＲＡＭ１７に記憶すると共に、例えば表示部に表示するように構成されている。これにより、上記一部の通信エラーについては、作業者に１回だけ通知され、それ以降は通知されないように構成されている。この構成の場合、上記一部の通信エラーについては、２回目以降は、検出されなかったとして、ロボット５の動作調整作業を実行できる構成となっている。
【００３２】
このような構成の本実施例によれば、ＦＡネットワーク１において発生する種々の通信エラーをロボットコントローラ６の通信制御部１４により検出すると共に、ロボット５の動作確認運転時であって、全通信エラー検出フラグがＯＦＦにセットされているときに、ロボットコントローラ６のロボット制御部１３により上記検出された通信エラーの有無を調べる（即ち、通信エラーを処理する）際に、一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しないようにした。この構成の場合、ロボット５の動作を調整するときは、ロボットコントローラ６が受信した一部の通信エラーについては、１回だけ有効化され、２回目以降は有効化されない構成となるので、ロボット５の調整作業がストップする機会を少なくすることができる。このため、ロボット５等の設備を調整する作業に要する時間を、従来構成に比べて短縮することができる。
【００３３】
そして、上記実施例によれば、一部の通信エラーについても、１回は有効化される構成、即ち、１回はロボット５を調整する作業者に通知される構成であるので、作業者は、上記通信エラーが検出されていることを認識することができる。従って、ロボット５の調整作業を実行する場合に、支障が発生することはほとんどない。
【００３４】
また、上記実施例の場合、ロボット５の動作確認運転時において、ロボットコントローラ６のロボット制御部１３が、検出された全ての通信エラーを有効化する（一部の通信エラーについても毎回有効化する）か、それとも、一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しないようにするかを切り替え可能に構成した。具体的には、全通信エラー検出フラグをＯＮにセットするか、またはＯＦＦにセットするかによって、上記２つの検出態様を切り替えるように構成した。
【００３５】
この構成によれば、ロボット５の調整作業に要する時間を短縮したい場合（即ち、操作性を重視したい場合）には、全通信エラー検出フラグをＯＦＦにセットして、一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しないように切り替えれば良い。一方、調整作業に要する時間を短縮する必要がない場合や、全ての通信エラーについて、その検出を行いたい場合（即ち、安全性を重視したい場合）には、全通信エラー検出フラグをＯＮにセットして、一部の通信エラーについても毎回有効化するように切り替えれば良い。これにより、作業者のニーズに応じた適切な調整作業を実行することができる。
【００３６】
尚、上記実施例では、全通信エラー検出フラグを用意して、ロボット制御部１３が全ての通信エラーを有効化するか、それとも、一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しないようにするかを切り替え可能に構成したが、これに代えて、ロボット５の動作確認運転時は、常時、一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しないように構成することも良い構成である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すフローチャート
【図２】ＦＡネットワークの全体の構成を概略的に示す図
【図３】ロボット及びロボットコントローラの構成を示す図
【図４】ロボットコントローラのブロック図
【図５】デュアルポートＲＡＭの構成を示す図
【符号の説明】
１はＦＡネットワーク、２はマスタユニット、３は周辺機器、４は通信線、５はロボット、６はロボットコントローラ、９はティーチングペンダント、１０はオペレーティングパネル、１３はロボット制御部（エラー処理手段）、１４は通信制御部（エラー検出手段）、１５はデュアルポートＲＡＭを示す。

Claims (2)

1. マスタユニットにロボットコントローラ等の複数の周辺機器を通信線を介して接続し、前記マスタユニットと前記複数の周辺機器の間で通信を行うように構成されたＦＡネットワークにおいて、
   前記ロボットコントローラに、
   ＦＡネットワークにおいて発生する種々の通信エラーを検出するエラー検出手段と、
   ロボットの動作確認運転時において、前記検出した通信エラーを処理する際に、最初から通信線が断線している、即ち、未接続状態であるような通信エラーであり、ロボットの動作調整作業に対してほとんど影響を与えないようなエラーである一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しないようにすると共に、残りの通信エラーについては、毎回有効化するエラー処理手段と
   を備えたことを特徴とするＦＡネットワーク。
2. ＦＡネットワークのマスタユニットに通信線を介して接続され、前記マスタユニットとの間で通信を行うように構成されたロボットコントローラにおいて、
   前記ＦＡネットワークにおいて発生する種々の通信エラーを検出するエラー検出手段と、
   ロボットの動作確認運転時において、前記検出した通信エラーを処理する際に、最初から通信線が断線している、即ち、未接続状態であるような通信エラーであり、ロボットの動作調整作業に対してほとんど影響を与えないようなエラーである一部の通信エラーについては、１回だけ有効化し、２回目以降は有効化しないようにすると共に、残りの通信エラーについては、毎回有効化するエラー処理手段と
   を備えたことを特徴とするロボットコントローラ。

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