(作業機械制御システムの構成)
本発明の作業機械制御システムの実施形態を説明する。先ず、作業機械制御システムの概要について説明する。
図1に示すように、作業機械制御システムは、半自動アーク溶接機W1、W2、及びロボットアーク溶接機W3を含んで構成されている。半自動アーク溶接機W1、W2は、溶接トーチT1、T2に供給される電力等が機械的に制御される一方、溶接トーチT1、T2の位置は手動で操作する必要がある。ロボットアーク溶接機W3は、溶接トーチT3に供給される電力等が機械的に制御されるのに加えて、溶接トーチT3の位置も機械的に制御される。このように半自動アーク溶接機W1、W2とロボットアーク溶接機W3とでは、制御できる対象が異なっており、半自動アーク溶接機W1、W2を制御・操作するための溶接プログラムとロボットアーク溶接機W3を制御・操作するための溶接プログラムとは異なるプログラム(制御ソフトウェア)である。したがって、半自動アーク溶接機W1、W2とロボットアーク溶接機W3とは、互いに種類の異なる溶接機である。
図1に示すように、半自動アーク溶接機W1の溶接電力制御装置PC1には、アーク溶接を行うための溶接トーチT1が有線で接続されている。溶接電力制御装置PC1は、溶接トーチT1への電力、溶接材料(溶接ワイヤともいう)、溶接ガス等の供給を制御するものであり、コンピュータや各種のモジュールが内蔵されている。また、溶接電力制御装置PC1は無線通信機能を有する。
図1に示すように、半自動アーク溶接機W2の溶接電力制御装置PC2には、アーク溶接を行うための溶接トーチT2が有線で接続されている。半自動アーク溶接機W2の溶接電力制御装置PC2及び溶接トーチT2は、半自動アーク溶接機W1の溶接電力制御装置PC1及び溶接トーチT1と同一構成のものである。
図1に示すように、ロボットアーク溶接機W3のロボット制御装置RC3は、ロボットR3の動作を制御するものであり、コンピュータや各種のモジュールが内蔵されている。また、ロボット制御装置RC3は無線通信機能を有する。図1に示すように、ロボット制御装置RC3には、有線でロボットR3が接続されている。ロボットR3は、サーボモータによって駆動される複数のアームを有し、その先端のアームに溶接トーチT3が搭載された多関節型の溶接ロボットである。そして、ロボットR3は、ロボット制御装置RC3からの信号によってアーム等の動作が制御される。また、ロボット制御装置RC3には、有線で溶接電源装置PC3が接続されている。溶接電源装置PC3は、ロボットR3の溶接トーチT3へ電力、溶接材料、溶接ガス等を供給するものである。溶接電源装置PC3が供給する電力、溶接材料、溶接ガス等は、ロボット制御装置RC3からの信号に基づいて制御される。
図1に示すように、本実施形態の作業機械制御システムは、可搬式操作装置としての無線ティーチペンダントTPを含んで構成されている。無線ティーチペンダントTPは、半自動アーク溶接機W1における溶接電力制御装置PC1、半自動アーク溶接機W2における溶接電力制御装置PC2、及びロボットアーク溶接機W3におけるロボット制御装置RC3との間で無線通信により信号を送受信する。無線ティーチペンダントTPは、操作プログラムとしての半自動溶接プログラム及びロボット溶接プログラムのいずれかを実行する。無線ティーチペンダントTPは、半自動溶接プログラムを実行している場合には、半自動アーク溶接機W1における溶接電力制御装置PC1又は半自動アーク溶接機W2における溶接電力制御装置PC2に対して、これらの動作を制御するための動作制御信号を送信する。無線ティーチペンダントTPは、ロボット溶接プログラムを実行している場合には、ロボットアーク溶接機W3におけるロボット制御装置RC3に対して、ロボットR3の動作を制御するための動作制御信号を送信する。
次に、作業機械制御システムを構成する各装置の電気的構成について説明する。
図2に示すように、無線ティーチペンダントTPには、演算処理や通信処理等を実行するティーチペンダント制御部11(以下、TP制御部11と略記する。)が内蔵されている。TP制御部11は、中央演算装置(CPU)として機能し、各種のプログラムを実行する。無線ティーチペンダントTPには、TP制御部11がプログラム等を実行するに際してデータが一時的に格納される揮発性のRAM12、TP制御部11が実行するプログラムやその他のデータが格納される不揮発性の記憶部13が内蔵されている。
図2に示すように、無線ティーチペンダントTPには、各種の情報を表示するための表示部としてディスプレイ14が設けられている。ディスプレイ14は、TP制御部11からの画像信号に基づいて、半自動アーク溶接機W1、W2及びロボットアーク溶接機W3に関する設定値を入力するための入力画面や、無線ティーチペンダントTPの操作案内画面などが表示される。無線ティーチペンダントTPには、情報を入力するためのキーボード15が設けられている。キーボード15は、例えば、ディスプレイ14上で表示されている選択位置(カーソル位置)を移動させるための矢印キーや、設定値を入力するための文字・数字キーである。
図2に示すように、無線ティーチペンダントTPには、半自動アーク溶接機W1の溶接電力制御装置PC1、半自動アーク溶接機W2の溶接電力制御装置PC2及びロボットアーク溶接機W3のロボット制御装置RC3との間で無線通信を行うための無線送受信機16が内蔵されている。無線送受信機16は、電波を送受信するためのアンテナ、及びそのアンテナによる無線通信を制御するための通信モジュールを備え、例えば無線LAN規格(IEEE802.11規格)による無線通信を行う。
図2に示すように、TP制御部11、RAM12、記憶部13、ディスプレイ14、キーボード15、無線送受信機16等は、無線ティーチペンダントTP内部のバス17によって電気的に接続されており、バス17を介して情報をやり取りする。
図2に示すように、無線ティーチペンダントTPには、半自動アーク溶接機W1、W2及びロボットアーク溶接機W3のうち、無線通信の接続が確立していて操作対象となっている溶接機における電力供給を許可するためのイネーブルスイッチ18が搭載されている。イネーブルスイッチ18は、例えば押ボタンスイッチであり、TP制御部11によって押下操作されたか否かが監視されている。また、無線ティーチペンダントTPには、半自動アーク溶接機W1、W2及びロボットアーク溶接機W3のうち、無線通信の接続が確立していて操作対象となっている溶接機における電力供給を非常停止させるための非常停止スイッチ19が搭載されている。非常停止スイッチ19は、例えば押ボタンスイッチであり、TP制御部11によって押下操作されたか否かが監視されている。
図2に示すように、記憶部13には、TP制御部11が実行する溶接プログラムとして、半自動溶接プログラム及びロボット溶接プログラムの2種類のプログラムが記憶されている。これらの溶接プログラムは、例えば、無線ティーチペンダントTPにUSBメモリ等のような外部記憶媒体が接続され、この外部記憶媒体から無線ティーチペンダントTPが溶接プログラムを読み取ることにより、記憶部13に記憶される。なお、本実施形態では、半自動溶接プログラム及びロボット溶接プログラムの2種類のプログラムについて説明するが、必要に応じて対応する外部記憶媒体を無線ティーチペンダントTPに接続することで、無線ティーチペンダントTPの記憶部13に他の操作プログラムを記憶させることもできる。
半自動溶接プログラムは、半自動アーク溶接機W1、W2を操作するための操作プログラムである。TP制御部11が半自動溶接プログラムを実行している状態において、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14には、半自動アーク溶接機W1、W2の操作画面が表示される。そして、無線ティーチペンダントTPのキーボード15が操作されることで、半自動アーク溶接機W1、W2の電力設定値を入力することができる。半自動アーク溶接機W1、W2の電力設定値は、溶接トーチT1、T2に供給する電力の電圧値、電流値、溶接材料の供給速度、溶接ガスの供給量などである。TP制御部11は、入力された電力設定値に基づいて、半自動アーク溶接機W1、W2の動作を制御するための動作制御信号を生成し、これを無線送受信機16に出力する。無線送受信機16は、入力された動作制御信号を半自動アーク溶接機W1、W2に送信する。なお、半自動溶接プログラムでは、ロボットアーク溶接機W3を操作することはできない。
ロボット溶接プログラムは、ロボットアーク溶接機W3を操作するための操作プログラムである。TP制御部11がロボット溶接プログラムを実行している状態において、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14には、ロボットアーク溶接機W3のロボットR3を操作するための操作画面が表示される。そして、無線ティーチペンダントTPのキーボード15が操作されることで、ロボットアーク溶接機W3のロボット教示データ及び電力設定値を入力することができる。ロボットアーク溶接機W3のロボット教示データは、ロボットR3の各アームの動作及びそのタイミング等の設定値である。ロボットアーク溶接機W3の電力設定値は、ロボットR3の溶接トーチT3に供給する電力の電圧値、電流値、溶接材料の供給速度、溶接ガスの供給量などである。TP制御部11は、入力されたロボット教示データ及び電力設定値に基づいて、ロボットアーク溶接機W3の動作を制御するための動作制御信号を生成し、これを無線送受信機16に出力する。無線送受信機16は、入力された動作制御信号をロボットアーク溶接機W3に送信する。なお、ロボット溶接プログラムでは、半自動アーク溶接機W1、W2を操作することはできない。
図2に示すように、記憶部13には、プログラム対応情報として、半自動アーク溶接機W1、W2、ロボットアーク溶接機W3それぞれに固有な固有情報と、その固有情報によって特定される溶接機がいずれの溶接プログラムで操作されるのかを示す情報とが関連付けられて記憶されている。本実施形態では、半自動アーク溶接機W1、W2に固有な固有情報は、半自動アーク溶接機W1、W2における溶接電力制御装置PC1、PC2のネットワーク情報(SSID:Service Set Identifier)である。また、ロボットアーク溶接機W3に固有な固有情報は、ロボットアーク溶接機W3におけるロボット制御装置RC3のネットワーク情報である。
図2に示すように、記憶部13には、各溶接機の電力設定値を変換するための変換パラメータが記憶されている。本実施形態では、変換パラメータとして、半自動アーク溶接機W1、W2の電力設定値を、ロボットアーク溶接機W3の電力設定値に変換して適用できるようにするための半自動/ロボット変換パラメータが記憶されている。また、変換パラメータとして、ロボットアーク溶接機W3の電力設定値を、半自動アーク溶接機W1、W2の電力設定値に変換して適用できるようにするためのロボット/半自動変換パラメータが記憶されている。これらの変換パラメータは、予め試験を行うことにより、変換用の係数、方程式、マップ等として算出されたものである。
図3に示すように、半自動アーク溶接機W1における溶接電力制御装置PC1には、溶接トーチT1に供給する電力の制御処理や通信処理等を実行する電力制御部21が内蔵されている。電力制御部21は、中央演算装置(CPU)として機能し、各種のプログラムを実行する。溶接電力制御装置PC1には、電力制御部21がプログラム等を実行するに際してデータが一時的に格納される揮発性のRAM22、電力制御部21が実行するプログラム等が格納される不揮発性の記憶部23が内蔵されている。
図3に示すように、溶接電力制御装置PC1には、無線ティーチペンダントTPとの間で無線通信を行うための無線送受信機24が内蔵されている。無線送受信機24は、電波を送受信するためのアンテナ、及びそのアンテナによる無線通信を制御するための通信モジュールを備え、例えば無線LAN規格による無線通信を行う。無線送受信機24は、無線ティーチペンダントTPとの間で無線通信の接続が確立されているか否かに拘わらず、自身のネットワーク情報(SSID)を所定時間毎に送信する。なお、このネットワーク情報は、特定の無線ティーチペンダントTP宛に送信されるのではなく、宛先を特定せずに送信される。
図3に示すように、電力制御部21、RAM22、記憶部23、無線送受信機24等は、溶接電力制御装置PC1内部のバス25によって電気的に接続されており、バス25を介して情報をやり取りする。
図3に示すように、記憶部23には、無線ティーチペンダントTPから送信された動作制御信号に基づく電力設定値が記憶されている。電力制御部21は、記憶部23に記憶されている電力設定値に基づく電力を溶接トーチT1に供給する。また、電力制御部21は、記憶部23に記憶されている電力設定値に基づく速度で溶接材料を供給するとともに電力設定値に基づく量で溶接ガスを供給する。
なお、半自動アーク溶接機W2は、図3に示す半自動アーク溶接機W1と同一の構成を有している。そのため、半自動アーク溶接機W2の電気的構成については、詳しい説明を省略する。
図4に示すように、ロボットアーク溶接機W3におけるロボット制御装置RC3には、ロボットR3の動作や溶接トーチT3に供給する電力の制御処理や通信処理等を実行するロボット制御部31が内蔵されている。ロボット制御部31は、中央演算装置(CPU)として機能し、各種のプログラムを実行する。ロボット制御装置RC3には、ロボット制御部31がプログラム等を実行するに際してデータが一時的に格納される揮発性のRAM32、ロボット制御部31が実行するプログラム等が格納される不揮発性の記憶部33が内蔵されている。
図4に示すように、ロボット制御装置RC3には、無線ティーチペンダントTPとの間で無線通信を行うための無線送受信機34が内蔵されている。無線送受信機34は、電波を送受信するためのアンテナ、及びそのアンテナによる無線通信を制御するための通信モジュールを備え、例えば無線LAN規格による無線通信を行う。無線送受信機24は、無線ティーチペンダントTPとの間で無線通信の接続が確立されているか否かに拘わらず、自身のネットワーク情報(SSID)を所定時間毎に送信する。なお、このネットワーク情報は、特定の無線ティーチペンダントTP宛に送信されるのではなく、宛先を特定せずに送信される。
図4に示すように、ロボット制御部31、RAM32、記憶部33、無線送受信機34等は、ロボット制御装置RC3内部のバス35によって電気的に接続されており、バス35を介して情報をやり取りする。
図4に示すように、ロボット制御装置RC3には、ロボットR3の各アームを駆動するサーボモータに電力を供給するサーボアンプ36が内蔵されている。サーボアンプ36は、ロボット制御部31によって指示されるロボットR3の各アームの姿勢等に応じた電力をロボットR3のサーボモータに供給する。つまり、ロボット制御部31は、サーボアンプ36を制御することにより、ロボットR3のアームの動作を制御する。
図4に示すように、記憶部33には、無線ティーチペンダントTPから送信された動作制御信号に基づくロボット教示データ及び電力設定値が記憶されている。ロボット制御部31は、記憶部33に記憶されているロボット教示データに基づいてロボットR3の各アームの姿勢に応じた電力をサーボアンプ36に指示する。そして、サーボアンプ36は、その指示に応じた電力をロボットR3のサーボモータに供給する。ロボット制御部31は、記憶部に記憶されている電力設定値に基づく電力を溶接トーチT3に供給するよう、溶接電源装置PC3に指示する。また、ロボット制御部31は、記憶部に記憶されている電力設定値に基づく速度で溶接材料を供給するとともに電力設定値に基づく量で溶接ガスを供給するよう、溶接電源装置PC3に指示する。溶接電源装置PC3は、ロボット制御装置RC3のロボット制御部31からの指示に応じて、ロボットR3の溶接トーチT3に、電力、溶接材料及び溶接ガスを供給する。
(作業機械制御システムの無線通信の接続確立処理)
次に、作業機械制御システムの無線通信の接続確立処理について、図5に従って説明する。なお、以下の説明では、無線ティーチペンダントTPの記憶部13には、半自動アーク溶接機W1、W2、ロボットアーク溶接機W3に関するプログラム対応情報が予め記憶されているものとする。また、無線ティーチペンダントTPが予め外部記憶媒体から半自動溶接プログラム及びロボット溶接プログラムを読み取って、これらの溶接プログラムが無線ティーチペンダントTPの記憶部13に記憶されているものとする。
無線ティーチペンダントTPのキーボード15が操作されて、無線通信の接続確立処理の開始が指示されると、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST11に移行する。ステップST11では、無線ティーチペンダントTPは、半自動アーク溶接機W1、W2、ロボットアーク溶接機W3が送信したネットワーク情報を受信する。また、これら以外の装置がネットワーク情報を送信している場合には、そのネットワーク情報も受信する。いずれかのネットワーク情報が受信されたときには、無線ティーチペンダントTPの処理はステップST12に移行する。
ステップST12では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、受信したネットワーク情報を、無線通信の接続確立の候補としてディスプレイ14に選択可能に表示させる。その後、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST13に移行する。
ステップST13では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、ディスプレイ14に表示したネットワーク情報のうちのいずれかが接続対象として選択されたか否かを判断する。具体的には、操作者が無線ティーチペンダントTPのキーボード15を操作して、表示されたネットワーク情報のうちのいずれかを選択すると、TP制御部11は、接続対象が選択されたと判断する。接続対象が選択されていない場合(ステップST13においてNO)、無線ティーチペンダントTPの処理はステップST11に戻る。接続対象が選択された場合(ステップST13においてYES)、無線ティーチペンダントTPの処理はステップST14に移行する。
ステップST14では、TP制御部11は、選択されたネットワーク情報が記憶部13においてプログラム対応情報において記憶されているか否かを判断する。例えば、ステップST13において選択されたネットワーク情報が半自動アーク溶接機W1、W2、ロボットアーク溶接機W3が送信したネットワーク情報のいずれかであれば、TP制御部11は、プログラム対応情報が記憶されていると判断する(ステップST14においてYES)。その後、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST15に移行する。
ステップST15では、TP制御部11は、記憶部13に記憶されているプログラム対応情報を参照して、選択されたネットワーク情報で特定される溶接機に対応する溶接プログラムを読み出して実行する。例えば、選択されたネットワーク情報で特定される溶接機が半自動アーク溶接機W1、W2である場合には、TP制御部11は、記憶部13から半自動溶接プログラムを読み出して実行する。また、選択されたネットワーク情報で特定される溶接機がロボットアーク溶接機W3である場合には、ロボット溶接プログラムを読み出して実行する。無線ティーチペンダントTPが対応する溶接プログラムを実行した後、無線ティーチペンダントTPと溶接機との間で必要な情報が送受信されて、両者の間の無線通信の接続が確立される。その後、無線ティーチペンダントTPにおける無線通信の接続確立処理は終了する。
一方、ステップST13において選択されたネットワーク情報によって特定される溶接機が半自動アーク溶接機W1、W2、ロボットアーク溶接機W3のいずれにも該当せず、未知の装置である場合、ステップST14の処理において、TP制御部11は、プログラム対応情報が記憶されていないと判断する(ステップST14においてNO)。この場合、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST16に移行する。
ステップST16では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、記憶部13に記憶されている各溶接プログラムの名称を、候補となる溶接プログラムとして、ディスプレイ14に選択可能に表示させる。本実施形態では、例えば、「半自動溶接」及び「ロボット溶接」という名称がディスプレイ14に、選択可能に表示される。その後、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST17に移行する。
ステップST17では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、中止操作がされたか否かを判断する。具体的には、例えば、無線通信の接続を確立しようとしている装置が溶接機ではなく、ステップST16においてディスプレイ14に表示されたいずれの溶接プログラムでも操作できない場合、あるいは、いずれの溶接プログラムで操作すればよいか分からない場合などは、操作者は、キーボード15を操作して中止操作を行う。このときTP制御部11は、中止操作がされたと判断する(ステップST17においてYES)。そして、無線ティーチペンダントTPの無線通信の接続確立処理は、いずれの装置(溶接機)に対しても無線通信の接続が確立されていない状態で終了する。
一方、ステップST17の処理において、中止操作がされていない場合(ステップST17においてNO)、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST18に移行する。ステップST18では、TP制御部11は、ステップST17で表示した溶接プログラムのうちのいずれかが選択されたか否かを判断する。具体的には、ディスプレイ14に表示された溶接プログラムの名称を見た操作者がキーボード15を操作して、いずれかの溶接プログラムを選択した場合、TP制御部11は溶接プログラムが選択されたと判断する。なお、所定期間(例えば、数十秒〜数分)溶接プログラムが選択されない場合(ステップST18においてNO)、無線ティーチペンダントTPの無線通信の接続確立処理は、いずれの装置(溶接機)に対しても無線通信の接続が確立されていない状態で終了する。溶接プログラムが選択された場合(ステップST18においてYES)、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST19に移行する。
ステップST19では、TP制御部11は、ステップST13において選択されたネットワーク情報とステップST18で選択された溶接プログラムとを関連づけて、新たなプログラム対応情報として記憶部13に記憶させる。したがって、ステップST19で、新たにネットワーク情報が記憶された後は、そのネットワーク情報で特定される新たな溶接機は、再び無線通信の接続を確立する際、上で説明したステップST11〜ST15の処理が行われる。ステップST19の処理が終了すると、無線ティーチペンダントTPの処理はステップST20に移行する。
ステップST20では、TP制御部11は、ステップST18で選択された溶接プログラムを記憶部13から読み出して実行する。無線ティーチペンダントTPが溶接プログラムを実行した後、無線ティーチペンダントTPと溶接機との間で必要な情報が送受信されて、両者の間の無線通信の接続が確立される。その後、無線ティーチペンダントTPにおける無線通信の接続確立処理は終了する。
例えば、ステップST15又はステップST20の処理を経て、無線ティーチペンダントTPと半自動アーク溶接機W1における溶接電力制御装置PC1との間で無線通信の接続が確立した後、無線ティーチペンダントTPから溶接電力制御装置PC1へと動作制御信号を送信することが可能となる。溶接電力制御装置PC1は、動作制御信号を受信した場合、その動作制御信号に基づく電力設定値を記憶部23に記憶する。そして、無線ティーチペンダントTPと溶接電力制御装置PC1との無線通信の接続確立を解除する際、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、その時点において実行している半自動溶接プログラムの名称とその時点において無線ティーチペンダントTPに入力されている電力設定値とを設定データとして記憶部13に記憶する。無線ティーチペンダントTPと溶接電力制御装置PC1との間で不備なく無線通信が行われていれば、無線ティーチペンダントTPに入力されている電力設定値と溶接電力制御装置PC1の記憶部23に記憶されている電力設定値とは同一の値となっている。なお、ステップST15又はステップST20の処理を経て、無線ティーチペンダントTPと半自動アーク溶接機W2における溶接電力制御装置PC2との間で無線通信の接続が確立した場合も同様である。
また、同様に、ステップST15又はステップST20の処理を経て、無線ティーチペンダントTPとロボットアーク溶接機W3のロボット制御装置RC3との間で無線通信の接続が確立した後、無線ティーチペンダントTPからロボット制御装置RC3へと動作制御信号を送信することが可能となる。ロボット制御装置RC3は、動作制御信号を受信した場合、その動作制御信号に基づくロボット教示データ及び電力設定値を記憶部33に記憶する。そして、無線ティーチペンダントTPとロボット制御装置RC3との無線通信の接続確立を解除する際、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、その時点において実行しているロボット溶接プログラムの名称と、その時点において無線ティーチペンダントTPに入力されているロボット教示データ及び電力設定値とを設定データとして記憶部13に記憶する。無線ティーチペンダントTPとロボット制御装置RC3との間で不備なく無線通信が行われていれば、無線ティーチペンダントTPに入力されているロボット教示データ及び電力設定値とロボット制御装置RC3の記憶部23に記憶されているロボット教示データ及び電力設定値とは同一の値となっている。
(作業機械制御システムの設定反映処理)
次に、作業機械制御システムの設定反映処理について図6に従って説明する。
図6に示すように、設定反映処理は、無線通信の接続確立処理が終了し、無線ティーチペンダントTPといずれかの溶接機との間で無線通信の接続が確立した状態で行われる。なお、無線通信の接続確立処理については、図5に従って説明したとおりである。
無線ティーチペンダントTPと溶接機との間で無線通信の接続が確立された場合、その溶接機に設定されている電力設定値等の情報が無線ティーチペンダントTPに送信される。そして、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14には、受信した情報に基づいて電力設定値等が表示される。また、無線ティーチペンダントTPのキーボード15が操作されて電力設定値等が変更されると、新たな電力設定値等に基づく動作制御信号が溶接機に送信され、その新たな電力設定値が溶接機に反映される。
一方、図6に示すように、無線ティーチペンダントTPは、いずれかの溶接機との間で無線通信の接続が確立している状態では、ステップST31の処理を行う。ステップST31では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、設定反映操作がされたか否かを判断する。具体的には、例えば、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14上に表示された「設定反映」のアイコンを、操作者がキーボード15を操作して選択した場合、TP制御部11は、設定反映操作されたと判断する。設定反映操作されていない場合(ステップST31においてNO)、無線ティーチペンダントTPは、引き続き設定反映操作されるのを待機する。設定反映操作された場合(ステップST31においてYES)、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST32に移行する。
ステップST32では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、設定データが記憶部13に記憶されているか否かを判断する。例えば、無線ティーチペンダントTPが過去にいずれの溶接機に対しても無線通信の接続が確立していない場合、設定データは記憶部13に記憶されていない。また、操作者の操作によってデータの消去処理が行われた場合には、設定データは記憶部13に記憶されていない。これらの例のように、設定データが記憶部13に記憶されていない場合(ステップST32においてNO)、無線ティーチペンダントTPの処理はステップST35に移行する。
ステップST35では、TP制御部11は、設定データが保存されていないため、設定反映処理が実行できない旨の警告表示を、ディスプレイ14に表示させる。その後、設定反映処理を終了する。
一方、ステップST32において、設定データが記憶されていると判断された場合(ステップST32においてYES)、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST33に移行する。ステップST33では、TP制御部11は、記憶部13に設定データとして記憶されている溶接プログラムの名称に基づいて、設定データの溶接プログラムと現在実行している溶接プログラムとが一致するか否かを判断する。例えば、前回無線通信の接続が確立されたのが半自動アーク溶接機W1の溶接電力制御装置PC1であるとする。この場合、設定データにおいて溶接プログラムの名称として「半自動溶接」が記憶されている。そして、現在無線通信の接続が確立しているのが半自動アーク溶接機W2の溶接電力制御装置PC2である場合、半自動溶接プログラムを実行している。したがって、この場合には、溶接プログラムが一致すると判断される。一方、現在無線通信の接続が確立しているのがロボットアーク溶接機W3のロボット制御装置RC3である場合、ロボット溶接プログラムを実行している。したがって、この場合には、溶接プログラムは一致していないと判断される。溶接プログラムが一致すると判断された場合(ステップST33においてYES)、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST34に移行する。
ステップST34では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、記憶部13に記憶されている設定データをディスプレイ14に表示させる。そして、無線ティーチペンダントTPにおいて反映の許可操作がされると、無線ティーチペンダントTPは、現在無線通信の接続が確立している溶接機に設定データを送信する。具体的には、現在無線通信の接続が確立しているのが半自動アーク溶接機W1の溶接電力制御装置PC1であるとする。この場合、ステップST33の処理において、溶接プログラムが一致すると判断されているため、無線ティーチペンダントTPの記憶部13には、設定データとして、半自動アーク溶接機W1、W2で実行されていた半自動溶接プログラムの電力設定値が記憶されている。そして、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14には、これら電力設定値として、電圧値、電流値、溶接材料の供給速度、溶接ガスの供給量の各項目が表示される。また、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14には、これら電力設定値を半自動アーク溶接機W1に反映してもよいか否かの選択肢が表示される。そして、無線ティーチペンダントTPのキーボード15が操作されることにより電力設定値の反映が許可されると、無線ティーチペンダントTPは、設定データとして記憶されている電力設定値に基づく動作制御信号を設定データとして、半自動アーク溶接機W1の溶接電力制御装置PC1に送信する。溶接電力制御装置PC1は、受信した動作制御信号に基づいて、半自動アーク溶接機W1の各電力設定値を一括で更新する。したがって、半自動アーク溶接機W1には、無線ティーチペンダントTPの記憶部13に記憶されていた電力設定値が反映されることになる。
また、現在無線通信の接続が確立しているのがロボットアーク溶接機W3のロボット制御装置RC3であるとする。この場合、ステップST33の処理において、溶接プログラムが一致すると判断されているため、無線ティーチペンダントTPの記憶部13には、設定データとして、ロボットアーク溶接機W3で実行されていたロボット溶接プログラムのロボット教示データ及び電力設定値が記憶されている。そして、無線ティーチペンダントTPのディスプレイには、電力設定値として、電圧値、電流値、溶接材料の供給速度、溶接ガスの供給量の各項目が表示されるとともに、ロボット教示データが表示される。また、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14には、これら電力設定値及びロボット教示データをロボットアーク溶接機W3に反映してもよいか否かの選択肢が表示される。そして、無線ティーチペンダントTPのキーボード15が操作されることにより電力設定値及びロボット教示データの反映が許可されると、無線ティーチペンダントTPは、設定データとして記憶されている電力設定値及びロボット教示データに基づく動作制御信号を設定データとして、ロボットアーク溶接機W3のロボット制御装置RC3に送信する。ロボット制御装置RC3は、受信した動作制御信号に基づいて、ロボットアーク溶接機W3の各電力設定値及びロボット教示データを一括で更新する。したがって、ロボットアーク溶接機W3には、無線ティーチペンダントTPの記憶部13に記憶されていた電力設定値及びロボット教示データが反映されることになる。これら設定データの表示・送信処理の後、無線ティーチペンダントTPの設定反映処理は終了する。
一方、ステップST33において溶接プログラムが一致しないと判断された場合(ステップST33においてNO)、無線ティーチペンダントTPの処理はステップST36に移行する。ステップST36では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、電力設定値の変換の可否を問い合わせる表示をディスプレイ14に表示させる。具体的には、例えば、TP制御部11は、設定データの電力設定値の変換を実行するか、キャンセルするかの表示を選択可能にディスプレイ14に表示させる。操作者が無線ティーチペンダントTPのキーボード15を操作して電力設定値の変換のキャンセルを選択した場合、TP制御部11は、電力設定値の変換が許可されなかったと判断して(ステップST37においてNO)、一連の設定反映処理を終了する。一方、操作者が無線ティーチペンダントTPのキーボード15を操作して電力設定値の変換の実行を選択した場合、TP制御部11は、電力設定値の変換が許可されたと判断する。この場合(ステップST37においてYES)、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST38に移行する。
ステップST38では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、記憶部13に記憶されている変換パラメータを使用して、設定データの電力設定値を変換する。具体的には、現在無線通信の接続が確立しているのが半自動アーク溶接機W1の溶接電力制御装置PC1である場合、記憶部13には、設定データとして、ロボットアーク溶接機W3の電力設定値が記憶されている。このとき、TP制御部11は、記憶部13に記憶されている変換パラメータのうちロボット/半自動変換パラメータを使用して、ロボットアーク溶接機W3用の電力設定値を、半自動アーク溶接機W1用の電力設定値に変換する。なお、この場合、記憶部13には、設定データとしてロボット教示データも記憶されているが、このロボット教示データは半自動アーク溶接機W1にとっては無用のデータである。したがって、ロボット教示データの変換処理は行われない。一方、現在無線通信の接続が確立しているのがロボットアーク溶接機W3のロボット制御装置RC3である場合、記憶部13には、設定データとして、半自動アーク溶接機W1、W2の電力設定値が記憶されている。このとき、TP制御部11は、記憶部13に記憶されている変換パラメータのうち半自動/ロボット変換パラメータを使用して、半自動アーク溶接機W1、W2用の電力設定値を、ロボットアーク溶接機W3用の電力設定値に変換する。これらいずれかの変換処理が終了すると、無線ティーチペンダントTPの処理は、ステップST39に移行する。
ステップST39では、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11は、変換した後の電力設定値をディスプレイ14に表示させる。そして、無線ティーチペンダントTPにおいて反映の許可操作がされると、無線ティーチペンダントTPは、現在無線通信の接続が確立している溶接機に、変換した後の電力設定値を含む設定データを送信する。具体的には、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14には、変換した後の電力設定値として、電圧値、電流値、溶接材料の供給速度、溶接ガスの供給量の各項目が表示される。また、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14には、変換した後の電力設定値を現在無線通信の接続が確立している溶接機に反映してもよいか否かの選択肢が表示される。そして、無線ティーチペンダントTPのキーボード15が操作されることにより電力設定値の反映が許可されると、無線ティーチペンダントTPは、変換した後の電力設定値に基づく動作制御信号を、設定データとして現在無線通信の接続が確立されている溶接機に送信する。動作制御信号を受信した溶接機においては、その動作制御信号に基づく各電力設定値に一括で更新される。したがって、現在無線通信の接続が確立されている溶接機には、無線ティーチペンダントTPの記憶部13に記憶されていた設定データの電力設定値を変換した値が反映されることになる。これら設定データの表示・送信処理の後、無線ティーチペンダントTPの設定反映処理は終了する。
(実施形態の作用及び特徴)
上記の実施形態の作業機械制御システムによる特徴をその作用とともに記載する。
(1)上記実施形態によれば、無線通信の接続を確立する溶接機が半自動アーク溶接機W1、W2であるかロボットアーク溶接機W3であるかに合わせて、無線ティーチペンダントTPのTP制御部11が読み込んで実行する溶接プログラムを選択する。したがって、無線通信の接続の確立先が半自動アーク溶接機W1、W2であるかロボットアーク溶接機W3であるかを問わずにこれらを操作できるため、無線ティーチペンダントTPの汎用性が向上する。
(2)上記実施形態では、無線ティーチペンダントTPの記憶部13に予めプログラム対応情報が記憶されていて、これに基づいてどの溶接プログラムを読み込んで実行するかを選択する。したがって、溶接プログラムの選択に際して、無線ティーチペンダントTPが他の外部記憶装置と信号をやり取りする必要がない。
(3)上記実施形態では、無線通信の接続の確立の対象としてプログラム対応情報にネットワーク情報が記憶されていない装置が選択された場合でも、その装置に対応する操作プログラムを選択することにより、新たにプログラム対応情報を追加記憶できる。したがって、作業機械の追加に簡便に対応でき、また、新たなプログラム対応情報を追加記憶することにより無線ティーチペンダントTPの汎用性をさらに向上できる。
(4)上記実施形態では、過去に無線通信の接続を確立した溶接機の電力設定値を、現在無線通信の接続を確立している溶接機に一括して反映できる。したがって、現在無線通信の接続を確立している溶接機の電力設定値の各項目をそれぞれ最初から設定し直すよりも、設定作業が簡略化できる。
(5)さらに、上記実施形態では、半自動アーク溶接機W1、W2とロボットアーク溶接機W3との間でも、電力設定値を反映できる。例えば、新たなワーク(溶接対象物)を溶接しようとする場合、半自動アーク溶接機W1、W2を使用して試験的に溶接を行い、その後、ロボットアーク溶接機W3を使用して溶接を自動化しようとする場合がある。このような場合、半自動アーク溶接機W1、W2での溶接の電力設定値を、ロボットアーク溶接機W3に簡便に反映できる。
(6)上記実施形態では、半自動アーク溶接機W1、W2とロボットアーク溶接機W3との間で電力設定値を反映するにあたって、変換パラメータを使用して電力設定値を変換している。したがって、例えば、半自動アーク溶接機W1、W2の溶接トーチT1、T2とロボットアーク溶接機W3の溶接トーチT3との間で仕様の違い等があっても、その仕様の違い等を考慮した上での電力設定値の反映が行われる。その結果、電力設定値を反映した後に、操作者がその電力設定値を微調整する操作を簡略化できる。
(変更例)
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。また、各変更例を適宜組み合わせて適用してもよい。
・ 上記の作業機械制御システムに適用する作業機械は溶接機に限らない。例えば、作業機械としては、ワークに対して切断、穿孔、研削、研磨、圧延、鍛造、折り曲げ等の加工を施すための工作機械、ワークを所定の場所から所定の場所に搬送するための搬送機械、ワークの形状や材質を測定する測定機械などが挙げられる。すなわち、作業機械は、動力源から動力の供給を受けて仕事を行う機械であって、無線ティーチペンダントTPからの動作制御信号に基づいて、その動力供給やその他の動作等を制御することができる機械であれば、いかなる機械であっても適用できる。また、溶接機と、他の工作機械、搬送装置、測定機械等が混在していてもよい。この場合、無線ティーチペンダントTPの記憶部13には、各作業機械を操作するための操作プログラムを記憶させておけばよい。
・ 上記実施形態では、半自動アーク溶接機W1、W2とロボットアーク溶接機W3という互いに種類の異なる2種の溶接機を含む作業機械制御システムであったが、作業機械の種類は3種以上であってもよい。なお、作業機械の種類を3種以上にする場合、無線ティーチペンダントTPの記憶部13には、3種以上の操作プログラムが記憶されることになる。
・ 上記の変更例において、作業機械を操作するための操作プログラムが異なっていれば、各作業機械は種類の異なる作業機械であると言える。例えば、半自動アーク溶接同士であっても、製造メーカ等が異なっており、半自動アーク溶接機ごとに操作プログラム(溶接プログラム)が異なっていれば、これらは、種類の異なる作業機械である。
・ 上記実施形態において、予め無線ティーチペンダントTPの記憶部13に溶接プログラムを記憶していたが、例えば、無線ティーチペンダントTPに外部記憶媒体を接続して操作プログラムを読み取らせることにより、必要に応じて他の操作プログラムを追加記憶させることができる。このようにすれば、例えば、図5のステップST17において対応する操作プログラムが無線ティーチペンダントTPの記憶部13に記憶されておらず中止操作がされた場合(ステップST17においてYES)であっても、操作プログラムを追加記憶した上で、一連の無線通信の接続確立処理を行うことで、その装置との間で無線通信の接続を確立することができる。
・ 上記実施形態では、溶接プログラムを記憶する記憶装置(記憶部13)が無線ティーチペンダントTPに内蔵されていたが、外部記憶媒体に溶接プログラムを記憶しておき、無線ティーチペンダントTPの記憶部13には溶接プログラムを記憶させないようにしてもよい。例えば、USBメモリに溶接プログラムを記憶しておき、無線通信の接続の確立処理を行う際に、無線ティーチペンダントTPにUSBメモリを接続しておくようにしてもよい。なお、この場合、無線通信の接続の確立が解除された場合に溶接プログラムを削除するようにすれば、無線ティーチペンダントTPの記憶部13の記憶容量を圧迫することはない。また、例えば、作業機械制御システム全体を統括する総括制御装置に溶接プログラムを記憶しておき、無線ティーチペンダントTPが必要に応じて総括制御装置と無線通信又は有線通信で溶接プログラムを読み込むようにしてもよい。
・ 各溶接機に固有な固有情報は、ネットワーク情報に限らない。例えば、各溶接機のIPアドレス、MACアドレス、操作者が各溶接機に割り振った独自の記号・番号等、溶接機毎に重複しない情報であれば、固有情報として採用できる。
・ プログラム対応情報は、必ずしも無線ティーチペンダントTPに記憶されている必要はない。例えば、USBメモリ等の外部記憶装置にプログラム対応情報が記憶されていてもよい。なお、この場合、無線ティーチペンダントTPにUSBメモリが接続されていてプログラム対応情報が参照できる場合にのみ、図5に示す一連の無線通信の接続確立処理が実行可能となる。したがって、このUSBメモリを管理することで、権限のない操作者が持つ無線ティーチペンダントTPと各溶接機との間で、無線通信の接続が確立されることを抑制できる。
・ 上記実施形態では、無線ティーチペンダントTPが対応する溶接プログラムを実行した後に、溶接機との間で無線通信の接続を確立するようにしたが、無線通信の接続を確立した後に、溶接プログラムを実行するようにしてもよい。
・ 上記実施形態では、無線ティーチペンダントTPの記憶部13にプログラム対応情報としてネットワーク情報が記憶されていない溶接機が選択された場合に、その溶接機を操作するための溶接プログラムを選択できるようにしたが、この一連の処理を省略してもよい。この場合、ステップST16〜ステップST20の処理を省略することになる。
・ 上記実施形態では、現在無線通信の接続が確立されている溶接機に、過去に無線通信の接続が確立されていた電力設定値を反映できるようにしたが、作業機械そのものの設定値だけでなく、例えばワークに関するデータを反映できるようにしてもよい。例えば、いずれかの作業機械に入力されたワークの寸法や形状に関するデータを、他の作業機械に反映できるようにしてもよい。
・ 上記実施形態では、無線通信の接続確立を解除するときに、無線ティーチペンダントTPの記憶部13に設定データ(電力設定値)を記憶するようにしたが、設定データの記憶タイミングはこれに限らない。例えば、無線ティーチペンダントTPのディスプレイ14に設定記憶を実行するためのアイコンを表示させておき、これが選択された時の設定データを記憶するようにしてもよい。また、上記実施形態では、無線ティーチペンダントTPに入力されている電力設定値を設定データとして記憶したが、無線通信の接続が確立している溶接機から電力設定値に関する情報を改めて受信し、この受信した情報に基づく電力設定値を記憶するようにしてもよい。
・ 上記実施形態において、例えば半自動アーク溶接機W1、W2の溶接トーチT1、T2とロボットアーク溶接機W3の溶接トーチT3との仕様が同じであるなど、電力設定値の変換の必要性がない場合には、一連の電力設定値の変換処理を省略することができる。この場合、図6に示すステップST33、ステップST36〜ステップST39の処理が省略されることになる。
以下の技術的思想は、上記実施形態及び変更例から導き出すことができる。
・ 可搬式操作装置は、過去に無線通信の接続が確立されていた作業機械の設定値又は当該作業機械の作業対象となっていたワークに関する情報を、無線通信の接続が確立されている作業機械に送信する。