JP6019631B2 - Work cell control device and control program construction system for the control device - Google Patents
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Description
本発明は、ワークセルの制御装置、当該制御装置の制御プログラムを構築するための構築システムに関する。 The present invention relates to a control device for a work cell and a construction system for constructing a control program for the control device.
NC(Numerical Control)旋盤や、スカラロボット(水平多関節ロボット)、垂直多軸ロボットなどに代表される産業用のロボット(マニュピレーター)は、作業内容を規定した作業プログラムに基づいて、様々な作業(動作)を行うことができる。
例えば、特許文献1には、NC旋盤を中心として、チャックストッカーや、チャックの着脱を行うローダーなどの当該旋盤の作業をサポートする補助装置を備えたワークセル(作業セル)が開示されている。当該文献によれば、NC旋盤および補助装置を含む作業セル全体の制御を行う制御装置を設けたことにより、ワークセル全体の制御を統合(一元管理)できるとしている。
さらに、当該制御装置に、作業対象物(ワーク)の種類や、作業内容ごとに規定された複数の作業プログラムを格納して選択可能としたことにより、生産計画の変更に対して容易に対応することが可能で、稼働率を高めることができるとしている。
Industrial robots (manipulators) represented by NC (Numerical Control) lathes, SCARA robots (horizontal articulated robots), vertical multi-axis robots, etc., perform various tasks ( Operation).
For example,
Furthermore, the control device can easily cope with a change in the production plan by storing and selecting a plurality of work programs defined for each kind of work object (work) and work contents. It is possible to increase the operating rate.
また、1つの生産ラインは、複数のワークセルから構成されており、ワークセルのそれぞれが当該生産ラインにおける所定の作業を担っていた。
一般的に、このようなワークセルの制御装置には、作業プログラムを実行させるための開始ボタンや、作業を緊急停止させるための緊急停止ボタンなどを含む操作部、および作業状態や、作業数量などを表示する表示部が設けられている。特許文献1では、ワークセル全体を制御する制御装置としてのPC(Personal Computer)が、これらの役割を担っているものと推測される。
また、ワークセルには、上述した補助装置の他に、オペレーターの安全性確保や、故障などの異常発生を警告するために、安全カバー、エリアセンサー、および作業状態表示灯(タワーランプ)などの安全装置が設けられていることが一般的であった。
One production line is composed of a plurality of work cells, and each work cell is responsible for a predetermined operation in the production line.
Generally, such a work cell control device includes an operation unit including a start button for executing a work program, an emergency stop button for urgently stopping a work, a work state, a work quantity, and the like. Is provided. In
In addition to the above-mentioned auxiliary devices, the work cell has safety covers, area sensors, work status indicator lamps (tower lamps), etc. in order to ensure operator safety and warn of malfunctions. Generally, a safety device is provided.
しかしながら、特許文献1に記載の従来のワークセルでは、安全性確保という観点についてなんら考慮されていないという課題があった。当該文献には、前述した安全装置に関する記載が見当たらず、例えば、作業中に安全カバーが開いてしまった場合、警告表示をしたり、緊急停止を行う必要があるが、これらの安全性確保動作に関してなんら言及(考慮)されていなかった。
また、オペレーターの判断により、緊急停止ボタンが押される事態も想定されるが、この場合のワークセル全体の制御方法に関する記載も見当たらない。例えば、補助装置の中に作業数量をカウントする計数部(カウンター)が含まれている場合、緊急停止操作が行われても、計数データは残しておきたいが、ロボットによるメイン作業は停止しなければならないといった状況が想定される。つまり、緊急停止要求があった場合でも、ロボットや、補助装置の機能に応じてタスク(作業プログラム)を消滅(終了)するか、継続するか選択したいという要求があるが、従来のワークセルでは、このような要求に応えることは困難であるという課題があった。
このように、安全装置の制御も含めて、ワークセルとしての総合的な安全性を確保することが可能なワークセルの制御装置、当該制御装置の制御プログラムの構築システムが求められていた。
また、緊急停止要求があった場合でも、ロボットや、補助装置の機能に応じて、タスクの継続または消滅を選択可能なワークセルの制御装置、当該制御装置の制御プログラムの構築システムが求められていた。
However, the conventional work cell described in
Moreover, although the situation where an emergency stop button is pushed by the operator's judgment is also assumed, the description regarding the control method of the whole work cell in this case is not found. For example, if the auxiliary device includes a counting unit (counter) that counts the work quantity, even if an emergency stop operation is performed, you want to keep the count data, but the main work by the robot must be stopped. It is assumed that the situation must be met. In other words, even if there is an emergency stop request, there is a request to select whether to terminate (end) or continue the task (work program) according to the function of the robot or auxiliary device. There is a problem that it is difficult to meet such a demand.
As described above, there has been a demand for a work cell control device and a control program construction system for the control device capable of ensuring comprehensive safety as a work cell, including control of the safety device.
There is also a need for a work cell control device that can select continuation or disappearance of a task and a control program construction system for the control device, depending on the function of the robot or auxiliary device, even when there is an emergency stop request. It was.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples or forms.
(適用例)本適用例に係る制御プログラムの構築システムは、ロボットと、前記ロボットの作業を補助する補助装置と、前記ロボットの作業環境の安全性を確保する安全装置と、前記ロボット、前記補助装置、および前記安全装置の動作を制御する制御装置と、を有するワークセルにおける前記制御装置の制御プログラムを構築する構築システムであって、前記ロボットの種類、または個別の作業内容に応じた動作を規定した個別プログラムを作成するアプリケーションプログラム部と、前記個別プログラム、および前記安全装置の動作を規定した標準プログラムのそれぞれがタスクとして登録された複数のタスクを含むライブラリーを格納する記憶部と、前記ライブラリーの中から所定のタスクを選択するためのAPI部と、を備え、前記API部を用いて、前記ライブラリーにおける前記タスクごとに、前記タスクの使用の有無を選択することにより、前記制御装置の制御プログラムを構築することを特徴とする。 (Application Example) A control program construction system according to this application example includes a robot, an auxiliary device that assists the operation of the robot, a safety device that ensures safety of the working environment of the robot, the robot, and the auxiliary A construction system for constructing a control program for the control device in a work cell having a device and a control device for controlling the operation of the safety device, the operation according to the type of the robot or individual work content An application program unit that creates a specified individual program; a storage unit that stores a library including a plurality of tasks in which the individual program and the standard program that defines the operation of the safety device are registered as tasks; and An API unit for selecting a predetermined task from the library, and Using PI unit, for each of the tasks in the library, by selecting the presence or absence of use of the task, characterized by constructing a control program of the control device.
この構築システムによれば、ロボットの制御に加えて、当該ロボットが捕捉するワークをベルトコンベアー上で静止させるストッパーなどの補助装置や、安全カバーなどの安全装置を含むワークセル全体の制御を制御装置で統合管理(一元管理)可能とした制御プログラムを構築することができる。
特に、作業環境の安全性を確保するための安全装置は、ワークセル共通の標準プログラムとしてタスクライブラリーに登録されているため、新たに安全装置に係わるプログラムを開発する必要なく、確実に安全性を確保することができる。
従って、確実な安全性を確保しながらも、簡便に制御プログラムを構築することが可能な制御プログラムの構築システムを提供することができる。
さらに、発明者等の検証結果によれば、標準的なワークセルの場合、タスクライブラリーにおける標準タスクが占める割合は、約70%にも及ぶため、全てのプログラムを新規に作成する場合に比べて、大幅にプログラム作成工数を低減することができる。
また、これらの標準プログラムは、デバッグを含む評価が終了し、他のワークセルでの使用実績が有るプログラムばかりなので安心して利用することができる。
よって、本適用例に係る制御プログラムの構築システムによれば、プログラム作成工数の低減、およびデバッグを含む評価工数の低減を図ることができることから、制御プログラムの作成期間も短縮することができる。
According to this construction system, in addition to the control of the robot, the control device controls the entire work cell including the auxiliary device such as a stopper for stopping the work captured by the robot on the belt conveyor and the safety device such as the safety cover. It is possible to build a control program that enables integrated management (integrated management).
In particular, safety devices for ensuring the safety of the work environment are registered in the task library as a standard program common to workcells, so there is no need to develop a new program related to safety devices. Can be secured.
Therefore, it is possible to provide a control program construction system capable of easily constructing a control program while ensuring reliable safety.
Furthermore, according to the verification results of the inventors, in the case of a standard work cell, the ratio of the standard task in the task library is about 70%, which is compared with the case where all programs are newly created. As a result, the number of man-hours for creating a program can be greatly reduced.
In addition, these standard programs can be used with peace of mind because evaluations including debugging have been completed and only programs that have been used in other work cells have been used.
Therefore, according to the control program construction system according to this application example, it is possible to reduce the number of man-hours for creating a program and the number of man-hours for evaluation including debugging, so that the creation period of the control program can also be shortened.
また、制御装置には、非常停止スイッチ、および一時停止スイッチを含む操作パネルが付属しており、前記タスクを使用する際の選択肢は、複数のタスククラスに区分けされており、前記選択肢には、前記非常停止スイッチが操作されるか、または前記安全装置からの状態信号に応じて出力される非常停止指令により動作を終了し、前記一時停止スイッチが操作されるか、または前記安全装置からの状態信号に応じて出力される一時停止指令により動作を一時停止する第1タスククラスと、前記非常停止指令による動作における動作態様が異なる第2タスククラスと、前記一時停止指令による動作における動作態様が異なる第3タスククラスと、が含まれていることが好ましい。 Further, the control device is provided with an operation panel including an emergency stop switch and a temporary stop switch, and the options for using the task are divided into a plurality of task classes. The emergency stop switch is operated, or the operation is terminated by an emergency stop command output in response to a state signal from the safety device, and the temporary stop switch is operated, or the state from the safety device The first task class that temporarily stops the operation according to the pause command that is output according to the signal, the second task class that differs in the operation mode according to the operation according to the emergency stop command, and the operation mode according to the operation according to the pause command are different. The third task class is preferably included.
これによれば、緊急停止要求(指令)や、一時停止要求(指令)があった場合において、異なる動作態様を可能とする複数のタスククラスを設けたことにより、ロボットや、補助装置の機能に応じて、タスクの継続または消滅を選択可能な制御を行うことができる。
従って、使い勝手の良い制御プログラムを構築することが可能な制御プログラムの構築システムを提供することができる。
According to this, when there is an emergency stop request (command) or a temporary stop request (command), by providing a plurality of task classes that enable different operation modes, the functions of the robot and the auxiliary device are provided. In response to this, it is possible to perform control capable of selecting continuation or disappearance of a task.
Therefore, it is possible to provide a control program construction system capable of constructing a user-friendly control program.
また、前記選択肢には、前記非常停止指令、または前記一時停止指令が出力された場合でも、動作を継続する第4タスククラスが、さらに含まれていることが好ましい。 Further, it is preferable that the option further includes a fourth task class that continues the operation even when the emergency stop command or the temporary stop command is output.
また、前記第2タスククラスが選択された場合、前記非常停止指令が出力されても動作が継続され、前記第3タスククラスが選択された場合、前記一時停止指令が出力されても動作が継続されることが好ましい。 Further, when the second task class is selected, the operation is continued even if the emergency stop command is output, and when the third task class is selected, the operation is continued even if the temporary stop command is output. It is preferred that
また、前記第4タスククラスが選択された場合、前記制御装置の起動に伴って動作が開始され、前記制御装置の停止に伴って動作が終了となることが好ましい。 In addition, when the fourth task class is selected, it is preferable that the operation is started as the control device is started and the operation is ended when the control device is stopped.
また、前記制御装置には、表示部が付属しており、前記API部を用いた前記選択は、前記表示部に表示される複数の設定画面を用いて行われ、前記設定画面には、前記安全装置の使用の有無を選択するためのチェックボックスが表示された第1設定画面と、前記タスククラスごとに前記タスクの使用の有無を選択するためのチェックボックスが表示された第2設定画面と、が含まれていることが好ましい。 In addition, a display unit is attached to the control device, and the selection using the API unit is performed using a plurality of setting screens displayed on the display unit. A first setting screen displaying a check box for selecting whether or not a safety device is used, and a second setting screen displaying a check box for selecting whether or not the task is used for each task class; , Are preferably included.
ロボットと、前記ロボットの作業を補助する補助装置と、前記ロボットの作業環境の安全性を確保する安全装置と、前記ロボット、前記補助装置、および前記安全装置の動作を制御する制御装置と、非常停止スイッチ、および一時停止スイッチを含む操作パネルと、を有するワークセルにおける前記制御装置であって、前記ロボットの種類、または個別の作業内容に応じた動作を規定した個別プログラム、および前記安全装置の動作を規定した標準プログラムのそれぞれがタスクとして登録された複数のタスクを含むライブラリーと、前記ライブラリーにおける前記タスクごとに、前記タスクの使用の有無を選択することにより構築された制御プログラムと、を格納する記憶部を備え、前記制御プログラムにおける前記タスクは、複数のタスククラスに区分けされており、前記非常停止スイッチが操作されるか、または前記安全装置からの状態信号に応じて出力される非常停止指令により動作を終了し、前記一時停止スイッチが操作されるか、または前記安全装置からの状態信号に応じて出力される一時停止指令により動作を一時停止する第1タスククラスと、前記非常停止指令による動作における動作態様が異なる第2タスククラスと、前記一時停止指令による動作における動作態様が異なる第3タスククラスと、が含まれていることを特徴とするワークセルの制御装置。 A robot, an auxiliary device for assisting the robot's work, a safety device for ensuring the safety of the working environment of the robot, a control device for controlling the operation of the robot, the auxiliary device, and the safety device, A control switch in a work cell having a stop switch and an operation panel including a temporary stop switch, an individual program defining an operation according to the type of the robot or individual work contents, and the safety device A library including a plurality of tasks each of which is registered as a task, and a control program constructed by selecting whether to use the task for each task in the library; The task in the control program includes a plurality of tasks. It is divided into classes, the emergency stop switch is operated, or the operation is terminated by an emergency stop command output in response to a state signal from the safety device, and the temporary stop switch is operated, Alternatively, the first task class that temporarily stops the operation according to the temporary stop command that is output according to the state signal from the safety device, the second task class that differs in the operation mode in the operation based on the emergency stop command, and the temporary stop command And a third task class having a different operation mode in the operation of the work cell control device.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならしめてある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each layer and each part is different from the actual scale so that each layer and each part can be recognized on the drawing.
(実施形態1)
「ワークセルの概要」
図1は、本実施形態に係るワークセルの概要図。図11は、ワークとしてのテープカートリッジを示す斜視図である。
まず、本発明の実施形態1に係るワークセルの概要について説明する。
(Embodiment 1)
"Workcell Overview"
FIG. 1 is a schematic diagram of a work cell according to the present embodiment. FIG. 11 is a perspective view showing a tape cartridge as a workpiece.
First, an outline of the work cell according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1に示すワークセル100は、複数のワークセルから構成されたテープカートリッジの組み立てラインにおける1つのワークセルである。テープカートリッジは、図11に示すように、ラベルプリンター用の印字テープ2を収納した交換式の容器である。ワークセル100では、前工程において下ケース1内に印字テープ2や、当該印字テープの端部を引き出すための複数のローラー3a〜3cが組み込まれた状態のワーク4(被作業物)に対して、上ケース5を取り付ける作業を行っている。
なお、本実施形態では、説明を解りやすくするためにテープカートリッジの組み立てラインを事例として用いているが、テープカートリッジに限定するものではなく、ロボットを用いて生産可能な物品ラインであれば良い。例えば、日常品、工業製品であっても良いし、食品であっても良い。
A
In this embodiment, a tape cartridge assembly line is used as an example for ease of explanation, but the present invention is not limited to a tape cartridge, and any article line that can be produced using a robot may be used. For example, daily products, industrial products, and foods may be used.
図1に戻る。
ワークセル100では、ロボット10、当該ロボットが捕捉するワーク4をベルトコンベアー70上で静止させるストッパー75などの補助装置、および安全カバー15などの安全装置を含むワークセル全体の制御を制御装置20で統合管理(一元管理)している。特に、安全装置の制御も含めて統合管理を行うことにより、ワークセルとしての総合的な安全性の確保を実現している。
さらに、緊急停止要求や、一時停止要求があった場合において、異なる動作態様を可能とする複数のタスククラスを設けたことにより、ロボットや、補助装置の機能に応じて、タスクの継続または消滅を選択可能な制御を行うことを実現している。
まずは、このような効能を実現するためのワークセル100の概略構成について説明する。
Returning to FIG.
In the
Furthermore, when there is an emergency stop request or a temporary stop request, a plurality of task classes that enable different operation modes are provided, so that the task can be continued or disappeared according to the function of the robot or auxiliary device. The control that can be selected is realized.
First, a schematic configuration of the
ワークセル100は、ロボット10、安全カバー15、元圧監視装置16、警告灯17、ストッパー73、検査装置74、ストッパー75、ストッパー76、制御装置20、操作パネル40などから構成されている。
ロボット10は、水平多関節(スカラー)ロボットであり、ベルトコンベアー70で搬送されて来るワーク4をつまみ上げて、背後に配置された回転式の作業台77に移送する。なお、作業台77には、ロボット10以外にもロボットが設置されており、ワーク4への上ケースのセットや、固定などが行われているが、これらの工程の詳細については、実施形態2で説明する。
The
The
安全カバー15、元圧監視装置16、警告灯17は、ワークセル100のオペレーターや、保守担当者の安全性を確保したり、故障などの異常発生を警告するための安全装置である。なお、安全装置としては、他にエリアセンサーを用いる場合もある。
安全カバー15は、図1ではアイコン状の概念図として表しているが、実際はロボット10を平面的に囲う保護領域(図12参照)の透明性を有する壁の一部に、実態のあるドアとして形成されている。
元圧監視装置16は、ロボットや、補助装置の動作に必要な圧縮空気の供給圧力が規定値の範囲内となっているか監視する装置である。
警告灯17は、タワーランプであり、例えば、通常動作中は「緑色ランプ」が点灯し、異常事態が発生した時には「赤色ランプ」が点滅することにより、視覚的にワークセル100の作業状態を報知する。
The
Although the
The original
The warning
ストッパー73は、前工程から送られて来たワーク4を検査装置74の前で一時停止させるための棒状のストッパーである。図示は省略しているが、LED(Light Emitting Diode)などの発光部、および光センサーを組み合せた光電センサーと対となっており、光電センサーによってワーク4が検出されると、ストッパー73がベルトコンベアー70上に突出して、ワーク4を静止させる。
検査装置74は、レーザー光を用いた側長センサーであり、ワーク4の印字テープ(図11参照)の組み込み高さを検査している。検出高さが基準値よりも高い場合は、組み込み不良として不良品置き場78に移送される。検出高さが基準値以内の場合は、ストッパー73が下がり、次工程にワーク4が移送される。なお、図示は省略しているが、不良品を不良品置き場78に移送する押出し装置も設置されており、当該装置には、不良品数をカウントする計数部が付属している。この押出し装置(計数部)も、補助装置の1つであり、計数部がカウントした計数情報は、制御装置20に送信されている。
The
The
ストッパー75は、前工程から送られて来たワーク4をロボット10の前で一時停止させるための棒状のストッパーである。ストッパー73と同様に光電センサー(図示せず)と対となっており、光電センサーによってワーク4が検出されると、ストッパー75が突出してワーク4を静止させる。なお、ロボット10は、この静止状態のワーク4をつまみ上げる。ワーク4が作業台77に移送された後には、ワーク4が保持されていたパレット6のみが残される。また、ストッパー75には、ワーク4の数をカウントする計数部(図示せず)が付属しており、計数部がカウントした計数情報は、制御装置20に送信されている。
ストッパー76は、前工程から送られて来たパレット6を滑り台71上で一時停止させるための板状のストッパーである。ストッパー76は、ストッパー75と連動しており、パレット6を1つずつ、ベルトコンベアー72上に滑り落として移送する。ベルトコンベアー72は、パレット6を前工程側に搬送し、当該パレットは再利用される。
The
The
制御装置20は、PC(Personal Computer)、およびロボットコントローラーを内蔵したワークセル全体の制御装置であり、PCの記憶部に格納された制御プログラムに従って各部を制御する。なお、制御装置20の詳細については、後述する。
操作パネル40は、制御装置20の操作部であり、緊急停止スイッチを含む複数の操作ボタンと、動作状態などを表示するタッチパネル付の表示部とを備えている。
The
The
「ワークセルの操作方法」
図2は、操作パネルの正面図である。
次に、図2を用いて、このような構成のワークセル100の操作方法を説明する。
操作パネル40は、前述したように複数の操作スイッチと、タッチパネル付の表示部47とを備えており、これらのスイッチおよび表示部47への操作によりワークセル全体の制御を統括して行うことができる。
複数の操作スイッチは、全てが押しボタン型のスイッチであり、開始スイッチ41、停止スイッチ42、カバースイッチ43、ブザーオフスイッチ44、緊急停止スイッチ46が含まれている。
開始スイッチ41は、表示部47に表示された操作メニューの中から選択された運転内容(運転モード)を実行(開始)する際に操作する(押す)スイッチである。
停止スイッチ42は、実行されている運転モードの動作(作業)を終了(停止)する際に操作するスイッチである。
"Workcell operation method"
FIG. 2 is a front view of the operation panel.
Next, an operation method of the
As described above, the
The plurality of operation switches are all push button type switches, and include a
The
The
カバースイッチ43は、安全カバーを開ける際に操作するスイッチであり、このスイッチを押すことにより実行されている運転モードの動作が一時停止する。換言すれば、一時停止スイッチである。
ブザーオフスイッチ44は、ブザー45が鳴っている際に操作する(押す)ことにより、ブザーを消音(オフ)するためのスイッチである。
緊急停止スイッチ46は、実行されている運転モードの動作を緊急終了(停止)する際に操作するスイッチである。
The
The buzzer off
The
図2において表示部47には、制御装置20の起動後に表示される初期操作画面が表示されている。
表示部47には、安全装置の状態を示すアイコン48〜50、ワークセル名51、状態メッセージ52、動作モード表示53、オペレーター表示54、運転モード55〜57、生産情報58などが表示されている。
アイコン48は、安全カバーの開閉状態を示しており、閉じている場合は図2に示すようにドアが閉じた状態で緑色のアイコン表示となる。また、開いている場合は、ドアが開いた状態で赤色のアイコン表示となる。
アイコン49は、圧縮空気の圧力状態を示しており、圧力が規格値の範囲内の場合は、図2に示すようにスマイルマークが描かれた緑色の風船状のアイコン表示となる。また、圧力が規格値を外れている場合は、「×」が描かれた赤色の風船状のアイコン表示となる。
アイコン50は、エリアセンサーの検出状態を示しており、当該センサーが用いられている場合、未検出の通常状態と検出時の異常状態とで、アイコンのデザインや、色を変えて表示する。
また、アイコン48と、ワークセル名51との間には、サブ安全カバーのアイコンが表示されている。サブ安全カバーは、ワークセル内で局所的に安全性を確保したい場合に設置する。開閉状態におけるアイコンの表示は、アイコン48と同様である。
In FIG. 2, an initial operation screen that is displayed after the
On the
The
The
The
A sub safety cover icon is displayed between the
ワークセル名51には、ワークセルの名称が表示される。図2の場合、組み立てラインの5つ目のワークセルであることを示す「組立_05」と表示されている。
状態メッセージ52には、ワークセルの動作状態がメッセージ表示される。図2の場合、「定停止中」と、動作を停止している停止状態を表すメッセージが表示されている。
動作モード表示53には、選択されている運転モード名が表示される。
オペレーター表示54には、選択されているオペレーターレベルが表示される。オペレーターレベルに応じて操作(設定)権限が割り付けられている。
The
The
The
The
運転モード55〜57には、自動動作55と、原点復帰56と、メンテナンス57との3つの動作モードがある。
自動動作55は、生産ラインにおいてワークセル100が担う「上ケース取り付け」作業を行うための運転モードである。換言すれば、ワークセルが行うべき作業を実行する際に用いる運転モードである。
原点復帰56は、ロボット10のアームの回動位置を初期設定の位置に戻すなど、ワークセル100の設定を初期状態に戻して、初期化する際に用いる運転モードである。
メンテナンス57は、ワークセル100のメンテナンスを行う際に用いる運転モードである。
生産情報58には、ワークセル100へのワークの投入数量、不良数量、良品数量などの生産数量情報や、上ケースなどの部品数量情報、消耗品情報などが表示される。
The operation modes 55 to 57 include three operation modes of automatic operation 55,
The automatic operation 55 is an operation mode for performing an “upper case attachment” operation performed by the
The return-to-
The
The
このような操作パネル40で「上ケース取り付け」作業を行う場合、以下の流れとなる。
まず、表示部47の自動動作55を押す(選択する)。動作モード表示53には「動作モード1」と表示されるが、この時点では、動作モードの選択が行われるだけで、状態メッセージ52の表示は「定停止中」のままである。
次に、開始スイッチ41を押す。この操作によって、動作モードの運転が開始されて、状態メッセージ52の表示が「動作中」となる。
このように、表示部47では動作モードの選択までとし、実際の作業開始を開始スイッチ41で行うという2段階の操作が必要な仕様としているのは、操作者(人間)のケアレスミスを防止するためである。
さらに、表示部47の上部には、安全装置の状態を示すアイコン48〜50が常時表示(監視)されており、安全カバーが開いているなど、異常が検出された場合は、当該異常状態が解消されるまでは、動作モードの選択すらできない仕様となっている。換言すれば、安全性確保を最も重要視した制御装置(制御プログラム)となっている。
When the “upper case mounting” operation is performed with such an
First, the automatic operation 55 of the
Next, the
As described above, the
Further,
「制御プログラムの構築システムの概要」
図1に戻る。
前述したように、安全装置や、補助装置を含むワークセル100は、制御装置20によって一元管理されている。そして、制御装置20は、ワークセル100における各部の動作の調和を取って制御を行うための制御プログラムに従って各部をコントロールしている。
ここでは、この制御装置20の制御プログラムの構築システムの概要について説明する。
前述したように、制御装置20は、PC、およびロボットコントローラーを内蔵しているが、さらに、このPCやロボットコントローラーが実行する制御プログラムの構築用ソフトウェアをインストールすることによって構築システムとして機能する。換言すれば、専用の構築用ソフトウェアを組み込んだ制御装置20によって、制御プログラムの構築システムが構成される。
図1に示すように、構築システム120は、構築用ソフトウェアを組み込んだ制御装置20に、ディスプレイ90、マウス91、キーボード92を取り付けることで構成される。
"Overview of control program construction system"
Returning to FIG.
As described above, the
Here, an outline of a control program construction system of the
As described above, the
As shown in FIG. 1, the
図3は、制御装置のハードウェア構成の概要ブロック図である。図4は、制御装置のソフトウェア構成の概要ブロック図である。
まず、構築システム120の根幹をなす制御装置20のハードウェア構成について説明する。
制御装置20は、PC部21、ロボットコントローラー22、安全回路23などから構成されている。
PC部21は、汎用のPCと同様の構成であり、CPU24(Central Processing Unit)、キャッシュメモリーやメインメモリーを含むメモリー25、不揮発性メモリーや、ハードディスクドライブ(HDD)からなる記憶部26、およびIF部27などから構成されている。
IF部27は、PC部21と、ディスプレイ90、マウス91、およびキーボード92との間のインターフェイス部(回路)である。なお、実際には、CPU24と記憶部26との間などにも、インターフェイス部が設けられているが、図示を省略している。また、PC部21と、ロボットコントローラー22との間にも、専用のインターフェイス部(図示せず)が設けられている。
好適例として記憶部26は、HDDであり、前述の構築用ソフトウェアは、ここに格納されている。
FIG. 3 is a schematic block diagram of the hardware configuration of the control device. FIG. 4 is a schematic block diagram of the software configuration of the control device.
First, the hardware configuration of the
The
The
The
As a preferred example, the
ロボットコントローラー22は、C言語などの高級言語を扱えるハードウェアを備えたロボットコントローラーであり、ロボット10や、補助装置などの動作を制御する。なお、補助装置としてカメラを設置することも可能である。カメラを設置した場合、画像処理ソフトを組み込むことによりワークの状態を画像認識で識別することも可能となる。
安全回路23は、ロボットコントローラー22と、安全カバー15、元圧監視装置16、警告灯17、操作パネル40などとの間を電気的に接続するインターフェイス部であり、例えば、両者間でのIO(Input Output)制御を行う。
The
The
続いて、図4を用いて、制御装置20(構築システム120)のソフトウェア構成について説明する。
制御装置20のソフトウェア構成は、PC部21で動作するプログラム群と、ロボットコントローラー22で動作するプログラム群とから構成されている。なお、これらのプログラム群が、前述の構築用ソフトウェアに相当する。
PC部21では、OS(Operating System)30としてウィンドウズ(登録商標)(マイクロソフト社の登録商標)が搭載されており、当該OS上で動作するAPI(Application Program Interface)プログラムと、GUI(Graphical User Interface)プログラムとを組み入れている。
図4では、APIプログラムの実行により行われるプログラムの選択機能部をAPI部31とし、GUIプログラムの実行により行われるグラフィックの作成機能部をGUI部32としている。
Next, the software configuration of the control device 20 (construction system 120) will be described with reference to FIG.
The software configuration of the
In the
In FIG. 4, the program selection function unit executed by executing the API program is an
API部31では、記憶部26内のタスク(プログラム)ライブラリー28に格納されている複数のタスクの中から、定められた作業を行うために必要となるタスクを選択する。なお、各プログラムは、それぞれが番号付けされてタスクとして登録され、タスクライブラリー28に格納されている。換言すれば、タスクライブラリー28の中から、定められた作業を行うために必要となる所定のタスクを選択する。なお、具体的なタスクの選択方法については後述する。
GUI部32では、グラフィック作成機能により、操作パネル40の表示部47に表示される操作メニューや、メッセージ表示などを作成する。
The
In the
ロボットコントローラー22には、OS33として専用のコントローラーOSが搭載されており、当該OS上で動作するアプリケーションプログラムも組み込まれている。
図4では、アプリケーションプログラムの実行により行われる制御機能部(アプリケーションプログラム部)をSPEL部34としている。また、当該プログラムは、高級言語の一種で動作する専用のプログラムエディター機能も有しており、図4では、当該エディター機能部を個別プログラム部35としている。なお、制御プログラムが完成して、制御装置20をワークセル100の制御装置として用いる場合には、このSPEL部34が制御装置20のCPU的な役割を果たして、ロボット10を含む各部を制御することになる。
制御プログラム作成時において、個別プログラム部35では、ワーク4(図1)をつまんで作業台77に移送させるためのロボット10の動作プログラムなど、ワークセル100固有(個別)のプログラムが作成される。
The
In FIG. 4, the control function unit (application program unit) performed by executing the application program is a
When creating the control program, the
「標準タスク群/個別タスク群の住み分け」
図5は、タスクライブラリーの概要ブロック図である。
図5に示すように、記憶部内のタスクライブラリー28は、標準タスク群28aと、個別タスク群28bとから構成されている。
標準タスク群28aには、安全カバー15、元圧監視装置16、警告灯17などの安全装置や、操作パネル40など、生産ラインにおけるどのワークセルでも共通する装置の標準制御プログラムが、あらかじめ格納されている。換言すれば、オペレーターの安全管理や、操作パネル40への操作受け付けなど、マンマシンインタフェイスに係わるプログラムは、標準化されて標準タスク群28aに格納されている。
個別タスク群28bには、ロボット10の固有動作や、カメラ18の画像処理など、個別プログラム部35(図4)で作成された個別プログラムが格納されている。
“Separation of standard task group / individual task group”
FIG. 5 is a schematic block diagram of the task library.
As shown in FIG. 5, the
The
In the
ここで、ワークセル100を含む標準的なワークセルの場合、タスクライブラリー28における標準タスク群28aが占める割合は、発明者等の検証結果によれば、約70%にも及ぶため、全てのプログラムを新規に作成する場合に比べて、大幅にプログラム作成工数を低減することができる。
さらに、標準タスク群28aのプログラムは、デバッグを含む評価が終了し、他のワークセルでの使用実績が有るプログラムばかりなので安心して利用することができる。
よって、構築システム120によれば、プログラム作成工数の低減、およびデバッグを含む評価工数の低減を図ることができることから、制御プログラムの作成期間も短縮することが可能となる。
Here, in the case of a standard work cell including the
Furthermore, the programs of the
Therefore, according to the
「制御プログラムの作成方法」
図6は、API設定における初期画面を示す図である。図7(a)はAPI設定における基礎情報の設定画面図、(b)は基礎情報における異なる設定画面図である。図8は、API設定における情報モニターの設定画面図である。図9(a)はAPI設定におけるタスク登録の設定画面図、(b)はタスク登録における異なる設定画面図である。
続いて、図4を交えて、API部31によるAPI設定の流れについて設定画面事例を使って説明する。換言すれば、API部31による制御プログラムの作成方法を説明する。
"How to create a control program"
FIG. 6 is a diagram showing an initial screen in API setting. FIG. 7A is a basic information setting screen diagram in API setting, and FIG. 7B is a different setting screen diagram in basic information. FIG. 8 is a setting screen diagram of the information monitor in the API setting. FIG. 9A is a setting screen diagram of task registration in API setting, and FIG. 9B is a different setting screen diagram in task registration.
Next, with reference to FIG. 4, the flow of API setting by the
図4の構築システム120において、APIプログラムが起動されるとディスプレイ90に、図6の初期画面60が表示される。
初期画面60には、基礎情報設定61、情報モニター62、サポートコマンド63、タスク登録64の4つの設定ボタンが表示される。
基礎情報設定61が選択(クリック)されると、図7(a)の安全カバーの使用の有無を選択するための設定画面65が表示される。「Use」表示の下のチェックボックスがチェック(クリック)されると、安全カバーの使用有りで設定される。図7(a)では、チェックボックスがチェックされた状態(安全カバーを使用する)を示している。
このように、API設定では、安全装置や、タスクの使用の有無をチェックボックスのチェックで行う仕様となっている。なお、設定画面65は、第1設定画面に相当する。
In the
On the
When the basic information setting 61 is selected (clicked), a
As described above, the API setting has a specification for checking whether or not a safety device or a task is used by checking a check box. The
設定画面65の上部に表示されている「サブカバー」タグが選択されると、図7(b)のサブカバーの使用の有無を選択するための設定画面66が表示される。同様に、「Use」表示の下のチェックボックスがチェックされると、該当するサブカバーの使用有りで設定される。
なお、安全装置や、タスク使用の有無の必要性(選択判断)については、API設定を行っている設計者が把握しているため、ワークセルの要求仕様に応じた適切な設定を行うことが可能である。
When the “sub-cover” tag displayed at the top of the
In addition, since the designer who performs API setting understands the necessity (selection judgment) of the presence or absence of the use of safety devices and tasks, it is possible to make appropriate settings according to the work cell requirement specifications. Is possible.
図6に戻る。
情報モニター62が選択されると、図8のコメント表示の設定画面67が表示される。
設定画面67におけるチェックボックスの上に表示されている「自動」、「原点」、「メンテ」表示は、運転モードを示しており、図2の「自動動作」、「原点復帰」、「メンテナンス」にそれぞれ対応している。
設定画面67において、起動時の「自動」表示の下のチェックボックスがチェックされると、起動時においてコメント欄に記入されたコメントが操作パネル40(図2)の表示部47に表示される。同様に、「原点」、「メンテ」表示の下のチェックボックスがチェックされると、起動時においてコメント欄に記入されたコメントが表示される。
Returning to FIG.
When the information monitor 62 is selected, a comment
The “automatic”, “origin”, and “maintenance” displays displayed above the check boxes on the
When the check box under the “automatic” display at the time of activation is checked on the
図6に戻る。
タスク登録64が選択されると、図9(a)のタスク選択の設定画面68が表示される。
設定画面68には、タスク番号ごとに、「第1タスククラス」、「第2タスククラス」、「第3タスククラス」のチェックボックスが並んで表示されている。設定画面68は、第2設定画面に相当する。また、タスククラスの区分け方法(内容)については後述する。
ここで、設定画面68に表示されているタスク11〜25には、ワークセル100のロボット10や補助装置を制御するための個別タスクが割り当てられている。このため、設定画面上部のタグには「個別タスク」と表示されている。なお、この個別タスクは、ワークセル100における主要なタスクであるため、メインタスクともいう。
つまり、個別タスクは、第1タスククラス〜第3タスククラスの3つのクラスに区分けされている。
Returning to FIG.
When the
On the
Here, the tasks 11 to 25 displayed on the
That is, the individual tasks are divided into three classes, a first task class to a third task class.
設定画面68において、例えば、タスク11の「第1タスククラス」表示の下のチェックボックスがチェック(選択)されると、タスク11は「第1タスククラス」に設定され、当該タスククラスで規定された動作態様に従うことになる。同様に、他のタスクにおいても、選択されたタスククラスで規定された動作態様に従うことになる。
なお、いずれのチェックボックスも選択せずに、「当該タスクを使用しない」という選択肢もある。API設定を行っている設計者は、どのタスクがどんな作業を行うためのタスクであるか把握しているため、ワークセルの要求仕様に応じた適切な設定を行うことが可能である。
また、ソフトカバーを使用する場合における使用の有無の選択も、同様に「SC※」表示の下のチェックボックスにより、選択可能となっている。
In the
Note that there is an option of “do not use the task” without selecting any check box. Since the designer who performs the API setting knows which task is a task for performing what work, it is possible to perform an appropriate setting according to the required specification of the work cell.
In addition, when the soft cover is used, whether or not it is used can also be selected by a check box under the “SC *” display.
設定画面68の上部に表示されている「バックグラウンドタスク」タグが選択されると、図9(b)のバックグラウンドタスクの使用の有無を選択するための設定画面69が表示される。
ここで、設定画面69に表示されているタスク72〜80には、安全装置などの動作を制御(監視)するための標準タスクが割り当てられている。なお、この標準タスクは、ワークセルにおける標準的(基本的)なタスクであるため、サブタスクともいう。
標準タスクは、第4タスククラスに相当する。
When the “background task” tag displayed at the top of the
Here, standard tasks for controlling (monitoring) the operation of the safety device and the like are assigned to the
The standard task corresponds to the fourth task class.
「タスククラスの区分けについて」
図10は、タスクのクラス分け一覧表である。
一覧表39では、縦に操作内容(指令)を取り、横にタスククラスを取っている。
第1タスククラスでは、(a)自動運転開始操作に伴って起動し、(b)自動運転停止操作に伴って停止(タスク消滅)する。そして、(c)非常停止操作に伴って停止(タスク消滅)し、(d)一時停止操作に伴って一時停止する。また、(e)制御装置20が起動しても、(f)停止しても、停止している。
第2タスククラスでは、(c)非常停止操作が行なわれても、動作を継続する点が、第1タスククラスと異なる。なお、動作とは、当該タスクによって規定されている作業動作を指す。
第3タスククラスでは、(d)一時停止操作が行なわれても、動作を継続する点が、第1タスククラスと異なる。
About task class division
FIG. 10 is a task classification table.
In the
In the first task class, (a) it starts with an automatic driving start operation, and (b) stops (task disappears) with an automatic driving stop operation. Then, (c) stops (task disappears) with an emergency stop operation, and (d) temporarily stops with a pause operation. Moreover, even if (e) the
The second task class is different from the first task class in that (c) the operation is continued even if an emergency stop operation is performed. The operation refers to a work operation defined by the task.
The third task class is different from the first task class in that (d) the operation is continued even if a pause operation is performed.
なお、上記説明では、(a)自動運転開始、(c)非常停止については、当該操作入力をトリガーとしているが、安全装置からの状態信号(異常信号)に応じて実行される非常停止指令が出力された場合も、操作時と同様の動作を行なう。
つまり、第1タスククラスでは、緊急停止スイッチ46(図2)が操作されるか、または安全装置からの状態信号に応じて実行される非常停止指令により動作を終了し、カバースイッチ43(一時停止スイッチ)が操作されるか、または安全装置からの状態信号に応じて実行される一時停止指令により動作を一時停止する。
第2タスククラスでは、非常停止操作が実行されても動作が継続される点が、第1タスククラスと異なる。
第3タスククラスでは、一時停止操作が実行されても動作が継続される点が、第1タスククラスと異なる。
In the above description, (a) automatic operation start and (c) emergency stop are triggered by the operation input, but an emergency stop command executed in response to a status signal (abnormal signal) from the safety device is issued. When output, the same operation as in the operation is performed.
That is, in the first task class, the emergency stop switch 46 (FIG. 2) is operated, or the operation is terminated by an emergency stop command executed in response to a status signal from the safety device, and the cover switch 43 (temporary stop) Switch) is operated, or the operation is paused by a pause command executed in response to a status signal from the safety device.
The second task class is different from the first task class in that the operation continues even if an emergency stop operation is performed.
The third task class is different from the first task class in that the operation is continued even if a pause operation is executed.
第4タスククラスでは、(a)自動運転開始操作、(b)自動運転停止操作、(c)非常停止操作、および(d)一時停止操作のいずれが実行されても、動作を継続する。そして、(e)制御装置20の起動に伴って起動し、(f)制御装置20の停止に伴って停止(タスク消滅)する。
つまり、第4タスククラスでは、制御装置20の起動に伴って動作が開始され、当該制御装置の停止に伴って動作が終了となり、その他の操作が行なわれても、動作を継続する。
In the fourth task class, the operation is continued regardless of which one of (a) automatic operation start operation, (b) automatic operation stop operation, (c) emergency stop operation, and (d) temporary stop operation is executed. Then, (e) the
That is, in the fourth task class, the operation starts with the activation of the
上述した通り、本実施形態に係るワークセル100の制御装置20、および当該制御装置の制御プログラムの構築システム120によれば、以下の効果を得ることができる。
制御装置20によれば、ロボット10の制御に加えて、ワーク4をベルトコンベアー70上で静止させるストッパー73などの補助装置や、安全カバー15などの安全装置を含むワークセル100全体の制御を制御装置20で統合管理(一元管理)することができる。
特に、ワークセル100の安全性を確保するための安全装置は、当該ワークセル共通の標準タスク群28aとしてタスクライブラリー28に登録されているため、新たに安全装置に係わるプログラムを開発する必要なく、確実に安全性を確保することができる。
従って、確実な安全性確保と、ワークセル100全体の統括制御とを両立した制御装置20を提供することができる。
As described above, according to the
According to the
In particular, since the safety device for ensuring the safety of the
Therefore, it is possible to provide the
さらに、緊急停止指令や、一時停止指令があった場合において、異なる動作態様を可能とする複数のタスククラスを設けたことにより、ロボットや、補助装置の機能に応じて、タスクの継続または消滅を選択可能な制御を行うことができる。
例えば、補助装置のストッパー75には、計数部が付属しているため、緊急停止指令で停止(タスク消滅)してしまうと、計数結果もリセットされてしまう。この場合、ストッパー75に係わるタスクは、非常停止操作が実行されても動作が継続される第2タスククラスで設定する。これにより、非常停止操作が実行されても、計数がリセットされることなく、正確な計数を行うことができる。
従って、制御装置20によれば、ワークセルの使い勝手を向上することができる。
Furthermore, when there is an emergency stop command or a temporary stop command, a plurality of task classes that enable different operation modes are provided, so that the task can be continued or disappeared depending on the functions of the robot and the auxiliary device. Selectable control can be performed.
For example, since the
Therefore, according to the
また、制御装置20の制御プログラムの構築システム120によれば、ロボット10の制御に加えて、ワーク4をベルトコンベアー70上で静止させるストッパー73などの補助装置や、安全カバー15などの安全装置を含むワークセル100全体の制御を制御装置20で統合管理(一元管理)可能とした制御プログラムを構築することができる。
特に、作業環境の安全性を確保するための安全装置に係わるプログラムは、ワークセル100共通の標準タスク群28aとしてタスクライブラリー28に登録されているため、新たに安全装置に係わるプログラムを開発する必要なく、確実に安全性を確保することができる。
従って、確実な安全性を確保しながらも、簡便に制御プログラムを構築することが可能な制御プログラムの構築システム120を提供することができる。
Further, according to the control
In particular, since the program related to the safety device for ensuring the safety of the work environment is registered in the
Therefore, it is possible to provide a control
さらに、発明者等の検証結果によれば、標準的なワークセルの場合、タスクライブラリー28における標準タスク群28aが占める割合は、約70%にも及ぶため、全てのプログラムを新規に作成する場合に比べて、大幅にプログラム作成工数を低減することができる。
また、これらの標準タスクは、デバッグを含む評価が終了し、他のワークセルでの使用実績が有るプログラムばかりなので安心して利用することができる。
従って、構築システム120によれば、プログラム作成工数の低減、およびデバッグを含む評価工数の低減を図ることができることから、制御プログラムの作成期間も短縮することができる。
Further, according to the verification results of the inventors, in the case of a standard work cell, the ratio of the
In addition, these standard tasks can be used with peace of mind because evaluations including debugging have been completed and only programs that have been used in other work cells have been used.
Therefore, according to the
(実施形態2)
図11は、本実施形態に係るワークとしてのテープカートリッジの斜視図である。図12は、ワークセルの平面図である。
以下、実施形態2に係るワークセルの概要について説明する。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
本実施形態のワークセル100は、実施形態1のワークセル100と同一である。本実施形態では、実施形態1では省略していた上ケースのセット作業までの流れ(後工程)を詳細に説明し、実際の作業を行うワークセルにおけるタスククラスの使い分け事例について説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a perspective view of a tape cartridge as a work according to the present embodiment. FIG. 12 is a plan view of the work cell.
Hereinafter, an outline of the work cell according to the second embodiment will be described. In addition, about the component same as
The
「ワークセル後工程の詳細」
ワークセル100は、図11に示すテープカートリッジ8の組み立てを行う複数のワークセルから構成された組み立てラインにおける最終工程のワークセルである。当該組み立てラインでは、ワークセル100の前工程で、下ケース1内に印字テープ2や、当該テープの端部を引き出すための複数のローラー3a〜3cを組み込む工程を行っている。
ワークセル100では、前工程で印字テープ2や、ローラー3a〜3cなどが組み込まれた状態のワーク4(被作業物)に対して、上ケース5を取り付ける作業を行っている。
図12は、ワークセル100の平面図であり、実施形態1では、ロボット10が、ベルトコンベアー70で搬送されて来るワーク4をつまみ上げて、背後に配置された回転式の作業台77に移送する作業まで説明した。
作業台77の6時方向(ロボット10側)に置かれたワーク4は、当該作業台の中心点89を回転中心として右回り(アナログ時計の針の回転方向)に90度回転した場所(9時方向)で停止する。なお、6時方向などの方向記載については、図12に正対した視点(側)からの方向である。
“Details of workcell post-process”
The
In the
FIG. 12 is a plan view of the
The
ワークセル100は、実施形態1で説明したロボット10を始めとする各部位に加えて、ロボット79、パーツフィーダー80、ストッパー81、溶着機82、ロボット83、完成品搬送路84、サブカバー85などを備えている。
ロボット79は、ピックアンドプレース式のロボットであり、作業台77の9時方向に設置されている。ロボット79は、パーツフィーダー80から供給される上ケース5をつまんで、ワーク4の上にセットする(被せる)。
パーツフィーダー80は、上ケース5の向き(方向)を揃えてロボット79に順次供給するパーツフィーダーである。
ストッパー81は、パーツフィーダー80から順次送られて来る上ケース5をロボット79のハンドの下で1つずつ停止させる棒状の昇降ストッパーである。
The
The
The
The stopper 81 is a rod-like lifting stopper that stops the upper cases 5 sequentially sent from the
上ケース5がセットされた状態のワーク4は、当該作業台の中心点89を回転中心として右回りに90度回転した場所(12時方向)で停止する。
溶着機82は、超音波を印加する超音波ホーンを備えており、作業台77の12時方向に設置されている。溶着機82は、ワーク4の上ケース5側に超音波ホーンを押し当てて、樹脂製の下ケース1、および上ケース5の外周部を溶着する。
上ケース5が固定されて完成したテープカートリッジ8は、作業台77の中心点89を回転中心として右回りに90度回転した場所(3時方向)で停止する。
ロボット83は、水平多関節ロボットであり、テープカートリッジ8をつまみ上げて、作業台77の3時方向に配置されている完成品搬送路84に移送する。
完成品搬送路84は、ベルトコンベアーであり、矢印86方向にテープカートリッジ8を搬送する。
The
The
The completed
The
The finished
図12において、ワークセル100は、点線で示した透明性の壁で囲まれた領域となる。透明性を有する壁には、ポリカーボネートや、アクリル樹脂などの透明性と強度を兼ね備えた材質が好適である。
透明な壁の一部には、サブカバー85、安全カバー15を含む複数のドアが設けられている。
サブカバー85は、開き戸であり、パーツフィーダー80のパーツ補給口が臨める位置に形成されている。なお、サブカバー85は、補助装置に相当する。
安全カバー15は、両開き式の開き戸であり、ロボット10の作業エリア周辺を臨める位置に形成されている。
In FIG. 12, the
A part of the transparent wall is provided with a plurality of doors including the
The
The
「タスククラスの使い分け事例」
続いて、このような構成のワークセル100におけるタスククラスの使い分け事例について説明する。
まず、ロボット10、ロボット79、溶着機82、およびロボット83が行うワークセル100の主要タスクは、緊急停止指令や、一時停止指令の指令通りの動作を行う必要があるため、第1タスククラスで設定する。
他方、補助装置のストッパー75には、計数部が付属しているため、緊急停止指令で停止(タスク消滅)してしまうと、計数結果もリセットされてしまう。この場合、ストッパー75に係わるタスクは、非常停止指令があっても、動作が継続される第2タスククラスで設定する。また、同様に、ストッパー73も、第2タスククラスで設定する。
これにより、非常停止指令があっても、計数がリセットされることなく、正確な計数を行うことができる。
"Examples of task classes"
Next, an example of proper use of task classes in the
First, the main task of the
On the other hand, since the
Thereby, even if there is an emergency stop command, accurate counting can be performed without resetting the counting.
また、ストッパー76は、ワークセル100の透明性の壁(点線領域)の外に位置しているため、カバースイッチ43(図2:一時停止スイッチ)が操作されて安全カバー15を開ける度に一緒に停止していると、故障しているようにも捉えられてしまう。詳しくは、安全カバー15が開いていれば、安全性確保という観点から透明性の壁内のロボットなどが停止しているのは当然のこととして認識されるが、ワークセル100外に位置する装置が一緒に止まっていると、視覚的に違和感があり、故障の懸念をされてしまう恐れがある。
この場合、ストッパー76に係わるタスクは、一時停止指令があっても、動作が継続される第3タスククラスで設定する。ストッパー76は、空きパレット6を一時停止させているだけなので、ワークセル100が一時停止している時に動作していても支障ない。
同様に、検査装置74の近傍に設置された不良品の押出し装置(図示せず)も、ワークセル100外に位置しているため、第3タスククラスで設定する。
Further, since the
In this case, the task related to the
Similarly, since a defective product extrusion device (not shown) installed in the vicinity of the
サブカバー85は、パーツフィーダー80内の上ケース5を補給する際に用いるが、当該サブカバーを開ける度にワークセル100全体が一時停止してしまうのでは、効率が悪い。この場合、パーツフィーダー80に係わるタスクだけ一時停止させるように設定する。
具体的には、まず、図7(b)の設定画面66において、サブカバー85に該当するサブカバー1の「Use」表示の下のチェックボックスにチェックを入れる。これにより、サブカバー85を使用することで設定される。
次に、図9(a)の設定画面68において、パーツフィーダー80に係わるタスク番号の第2タスククラスのチェックボックスと、「SC1」のチェックボックスとの両方にチェックを入れる。これにより、サブカバー85を開けた際には、パーツフィーダー80だけが一時停止する、ことで設定される。
なお、このように設定した場合、図2の操作パネル40の表示部47に「SC1」というボタンが表示されるため、サブカバー85を開ける際には、当該ボタンを選択した後、開始スイッチ41を押すという操作を行う。
The
Specifically, first, in the
Next, in the
In this case, since the button “SC1” is displayed on the
上述した通り、本実施形態に係るワークセル100によれば、実施形態1での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
ワークセル100によれば、緊急停止指令や、一時停止指令があった場合において、異なる動作態様を取る複数のタスククラスを設けたことにより、ロボットや、補助装置の機能に応じて、タスクの継続または消滅を適切に設定することができる。
特に、ワークセル100の領域外に配置された補助装置や、サブカバー85のように、ワークセル全体の制御動作とは異なる動作態様を取ることが可能となるため、生産効率の向上や、メンテナンス工数の低減などの効果を得ることができる。
よって、ワークセル100によれば、生産効率に優れ、メンテナンス工数の低減を図ることができる。
As described above, according to the
According to the
In particular, since it becomes possible to take an operation mode different from the control operation of the entire work cell, such as an auxiliary device arranged outside the area of the
Therefore, according to the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below.
(変形例1)
図9、および図12を用いて説明する。
前記各実施形態では、ワークセル固有の作業内容を規定した個別タスクについて、第1タスククラス〜第3タスククラスのいずれかに設定する事例について説明したが、個別タスクを第4タスククラスに設定しても良い。
図12において、例えば、溶着機82が熱ヒーターを用いた加熱式の溶着機であった場合、補助装置として温度計を追加して、安全性確保のために、当該温度計で常時熱ヒーターの温度を監視することが必要になる。
この場合、第1タスククラス〜第3タスククラスでは常時監視ができないため、温度計による温度計測タスク(個別タスク)を第4タスククラスに設定する。これにより、制御装置20が動作している間は、常時熱ヒーターの温度を監視することができる。
従って、確実な安全性確保と、ワークセル100全体の統括制御とを両立した制御装置20を提供することができる。
(Modification 1)
This will be described with reference to FIGS. 9 and 12.
In each of the above-described embodiments, the example in which the individual task defining the work content specific to the work cell is set to any of the first task class to the third task class has been described. However, the individual task is set to the fourth task class. May be.
In FIG. 12, for example, when the
In this case, since the first task class to the third task class cannot always be monitored, the temperature measurement task (individual task) by the thermometer is set to the fourth task class. Thereby, while the
Therefore, it is possible to provide the
なお、熱ヒーターに限らず、ワークセル内に災害に繋がる恐れのある補助装置がある場合には、同様に、当該補助装置を監視するタスクを第4タスククラスに設定する。このような補助装置の監視タスクとしては、レーザー加工装置の光源の温度測定タスクや、水を使うワークセルにおける漏水監視タスクなどがある。 In addition, when there is not only a heat heater but also an auxiliary device that may lead to a disaster in the work cell, similarly, a task for monitoring the auxiliary device is set to the fourth task class. Examples of such auxiliary device monitoring tasks include the task of measuring the temperature of the light source of a laser processing device and the task of monitoring water leakage in a work cell that uses water.
(変形例2)
図12を用いて説明する。
前記各実施形態では、ワークセルに使用されるロボットとしてスカラロボット、ピックアンドプレース式ロボットについて説明したが、他の形式のロボットであっても良い。例えば、単軸ロボット、交差型ロボット、垂直多軸ロボット、または2本の腕状の作業アームを備えた双腕型ロボットなどであっても良い。また、1つのワークセル内に、複数台のこれらのロボットを設置する構成であっても良い。
これらの構成であっても、上記各実施形態で説明した効果と同様の作用効果を得ることができる。
(Modification 2)
This will be described with reference to FIG.
In each of the above-described embodiments, the SCARA robot and the pick-and-place robot have been described as the robot used for the work cell. However, other types of robots may be used. For example, a single-axis robot, a cross robot, a vertical multi-axis robot, or a double-arm robot having two arm-shaped work arms may be used. Moreover, the structure which installs these several robots in one work cell may be sufficient.
Even if it is these structures, the effect similar to the effect demonstrated by said each embodiment can be acquired.
4…ワーク、5…上ケース、6…パレット、8…テープカートリッジ、10…ロボット、15…安全カバー、20…制御装置、21…PC部、22…ロボットコントローラー、24…CPU、26…記憶部、28…タスクライブラリー、28a…標準タスク群、28b…個別タスク群、31…API部、34…SPEL部、35…個別プログラム部、40…操作パネル、41…開始スイッチ、42…停止スイッチ、43…カバースイッチ(一時停止スイッチ)、46…緊急停止スイッチ、47…表示部、90…ディスプレイ、91…マウス、92…キーボード、100…ワークセル、120…制御プログラムの構築システム。
4 ... Work, 5 ... Upper case, 6 ... Pallet, 8 ... Tape cartridge, 10 ... Robot, 15 ... Safety cover, 20 ... Control device, 21 ... PC unit, 22 ... Robot controller, 24 ... CPU, 26 ...
Claims (9)
前記ロボットの作業環境の安全性を確保する安全装置と、
前記ロボット、および前記安全装置の動作を制御する制御装置と、を有するワークセルにおける前記制御装置の制御プログラムを構築する構築システムであって、
前記ロボットの種類、または個別の作業内容に応じた動作を規定した個別プログラムを作成するアプリケーションプログラム部と、
前記個別プログラム、および前記安全装置の動作を規定した標準プログラムのそれぞれがタスクとして登録された複数のタスクを含むライブラリーを格納する記憶部と、
前記ライブラリーの中から所定のタスクを選択するためのAPI部と、を備え、
前記API部を用いて、前記ライブラリーにおける前記タスクごとに、前記タスクの使用の有無を選択することにより、前記制御装置の制御プログラムを構築し、
前記制御装置には、非常停止スイッチを含む操作パネルが付属しており、
前記タスクを使用する際の選択肢は、複数のタスククラスに区分けされており、
前記選択肢には、前記非常停止スイッチが操作されるか、または前記安全装置からの状態信号に応じて出力される非常停止指令により動作を終了する第1タスククラスと、
前記非常停止指令による動作における動作態様が異なる第2タスククラスと、が含まれていることを特徴とする制御プログラムの構築システム。 With robots,
A safety device for ensuring the safety of the working environment of the robot;
A construction system for constructing a control program for the control device in a work cell having the robot and a control device for controlling the operation of the safety device,
An application program section for creating an individual program that defines the operation according to the type of the robot or individual work content;
A storage unit that stores a library including a plurality of tasks in which the individual programs and the standard programs that define the operation of the safety device are registered as tasks;
An API unit for selecting a predetermined task from the library,
By using the API unit, for each task in the library, by selecting whether or not the task is used, a control program for the control device is constructed,
The control device includes an operation panel including an emergency stop switch,
The options for using the task are divided into multiple task classes,
The option includes a first task class for ending an operation in response to an emergency stop command that is operated according to a state signal from the safety device, or the emergency stop switch is operated,
A control program construction system comprising: a second task class having a different operation mode in the operation based on the emergency stop command.
前記制御装置は、前記補助装置の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の制御プログラムの構築システム。 An auxiliary device for assisting the robot operation;
The system for constructing a control program according to claim 1, wherein the control device controls the operation of the auxiliary device.
前記第1タスククラスは、前記一時停止スイッチが操作されるか、または前記安全装置からの状態信号に応じて出力される一時停止指令により動作タスクを一時停止し、
前記選択肢には、前記一時停止指令による動作における動作態様が異なる第3タスククラスが含まれていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御プログラムの構築システム。 The operation panel includes a pause switch,
In the first task class, the operation switch is temporarily stopped by operating the temporary stop switch or by a temporary stop command output in response to a state signal from the safety device,
Wherein the choice, construction system control program according to claim 1 or claim 2, characterized in that the operating mode in the operation by the temporary stop command is included different third task classes.
前記第3タスククラスが選択された場合、前記一時停止指令が出力されても動作が継続されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の制御プログラムの構築システム。 When the second task class is selected, the operation is continued even if the emergency stop command is output,
5. The control program construction system according to claim 3, wherein when the third task class is selected, the operation is continued even when the temporary stop command is output. 6.
前記API部を用いた前記選択は、前記表示部に表示される複数の設定画面を用いて行われ、
前記設定画面には、前記安全装置の使用の有無を選択するためのチェックボックスが表示された第1設定画面と、
前記タスククラスごとに前記タスクの使用の有無を選択するためのチェックボックスが表示された第2設定画面と、が含まれていることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の制御プログラムの構築システム。 A display unit is attached to the control device,
The selection using the API unit is performed using a plurality of setting screens displayed on the display unit,
In the setting screen, a first setting screen on which a check box for selecting whether or not the safety device is used is displayed;
7. A second setting screen on which a check box for selecting whether or not the task is used is displayed for each task class. 7. The control program construction system described in 1.
前記ロボットの作業環境の安全性を確保する安全装置と、
前記ロボット、および前記安全装置の動作を制御する制御装置と、
非常停止スイッチを含む操作パネルと、を有するワークセルにおける前記制御装置であって、
前記ロボットの種類、または個別の作業内容に応じた動作を規定した個別プログラム、および前記安全装置の動作を規定した標準プログラムのそれぞれがタスクとして登録された複数のタスクを含むライブラリーと、
前記ライブラリーにおける前記タスクごとに、前記タスクの使用の有無を選択することにより構築された制御プログラムと、を格納する記憶部を備え、
前記制御プログラムにおける前記タスクは、複数のタスククラスに区分けされており、
前記非常停止スイッチが操作されるか、または前記安全装置からの状態信号に応じて出力される非常停止指令により動作を終了する第1タスククラスと、
前記非常停止指令による動作における動作態様が異なる第2タスククラスと、が含まれていることを特徴とするワークセルの制御装置。 With robots,
A safety device for ensuring the safety of the working environment of the robot;
A control device for controlling the operation of the robot and the safety device;
An operation panel including an emergency stop switch, and the control device in the work cell,
A library including a plurality of tasks each of which is registered as a task, an individual program that defines the operation according to the type of the robot or individual work content, and a standard program that defines the operation of the safety device;
For each task in the library, a control unit constructed by selecting whether or not the task is used is provided, and a storage unit for storing the control program,
The tasks in the control program are divided into a plurality of task classes,
A first task class that is operated by an emergency stop command that is operated in response to a state signal from the safety device or the emergency stop switch is operated;
A work cell control device comprising: a second task class having a different operation mode in an operation based on the emergency stop command.
前記第1タスククラスは、前記一時停止スイッチが操作されるか、または前記安全装置からの状態信号に応じて出力される一時停止指令により動作タスクを一時停止し、
前記選択肢には、前記一時停止指令による動作における動作態様が異なる第3タスククラスが含まれていることを特徴とする請求項8に記載のワークセルの制御装置。 The operation panel includes a pause switch,
In the first task class, the operation switch is temporarily stopped by operating the temporary stop switch or by a temporary stop command output in response to a state signal from the safety device,
The work cell control device according to claim 8, wherein the option includes a third task class having a different operation mode in the operation based on the temporary stop command.
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