机器人系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种机器人系统。在通过网络连接了监视装置和多个机器人控制装置的生产线上，当通信线路产生了异常时，无法保证可靠地保存了焊接施工数据。因此本发明的各机器人控制装置(RC1)等具备存储装置(15)和主控制部(16)。存储装置依次存储焊接施工数据。主控制部判定存储装置的闲置存储容量是否能够存储即将进行的焊接控制工序中预定取得的焊接施工数据。并且，在无法与监视装置(PC)进行通信时进行异常处理，保持存储装置存储的监视关联信息。在能进行与监视装置的通信时、或者从不能通信变成能够通信的情况下，向监视装置发送存储装置的焊接施工数据。由于能够可靠地保存焊接施工数据，因此能够确保生产线整体的可追溯性。
【专利说明】机器人系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人系统。
【背景技术】
[0002]在近几年的节省劳力或者无人化的电弧焊接生产线中，对各个焊接工件的各焊接部位可靠地记录所有焊接施工数据(指令值和实际值)，以便事后可以追踪，在品质管理中所谓的可追溯的确保变得很重要。作为这种技术，公知专利文献I及专利文献2。
[0003]专利文献I提出了如下的技术，即不使用外部设备，而使由电弧焊接机器人单独进行焊接作业时的波形数据的收集、显示。
[0004]在专利文献2中，通过机器人控制装置监视电弧焊接中的焊接电流。例如，若完成I焊接区间的焊接作业，则在文件中保存监视到的电流值，通过以太网(注册商标)或RS-232C传送给所连接的个人计算机。此外，在个人计算机所具备的显示装置的画面上，以折线图表形式显示被传送的文件。由此，能够以缩小显示的方式一览多个焊接区间的数据。
[0005]专利文献I JP特开2006-26640号公报
[0006]专利文献2 JP特开2002-172574号公报
[0007]专利文献I记载的电弧焊接机器人单独收集焊接施工数据(例如指令值和实际值)并进行显示的技术中，存在如下的问题。
[0008](I)机器人控制装置可搭载的RAM(随机存取存储器)或可连接的存储器的容量实际上有限，不能长时间记录所有的焊接施工数据。
[0009](2)为了在机器人控制装置中保存焊接施工数据而使用多个机器人控制装置构成的电弧焊接生产线中，不能由各个机器人控制装置统一管理所收集和保存的数据。
[0010]根据专利文献2，焊接施工数据最终被保存在经由通信线路与机器人控制装置连接的个人计算机中。但是，专利文献2也存在如下的问题。
[0011](3)因某种原因而在通信线路上产生了异常的情况下，无法保证能够可靠地保存焊接施工数据。
[0012](4)由于在焊接结束后统一向个人计算机传送I焊接区间内的焊接施工数据，因此在个人计算机中无法确认焊接施工中的数据(即不能实时监视)。此外，若是以焊接时间例如超过I小时这样的大型工件作为对象的焊接施工，则焊接结束后的数据传送需要花费时间。
[0013](5)没有考虑多台焊接机器人。
[0014]作为电弧焊接机器人的问题点而列举了上述问题，但是在电弧焊接机器人以外的其它工业用机器人中，在通过网络连接了监视装置和单个或多个机器人控制装置的情况下，当向监视装置发送包括由机器人控制装置获取到的各种信息在内的监视值和用于控制该机器人控制装置中的机器人的指令信息时，存在同样的问题。
【发明内容】
[0015]本发明的目的在于提供一种在使机器人进行对工件的加工作业的机器人系统中，能够可靠地保存包括监视值及指令信息在内的监视关联信息的机器人系统。
[0016]为了解决上述问题，本机器人系统经由网络连接了具有监视存储部分的监视装置、和分别基于制作完成的示教数据而对多个机器人进行再生运行的多个机器人控制装置，在该机器人系统中，各机器人控制装置具备:存储部分，其依次存储在再生运行中取得的与所述机器人相关的监视值(以下称为监视关联信息)；判定部分，其判定所述存储部分的闲置存储容量是否能够存储即将进行的再生运行中预定取得的监视关联信息；通信部分，其在判定为能够进行所述存储的基础上，当无法与所述监视装置通信时，保持所述存储部分存储的所述监视关联信息，当能够与所述监视装置通信时，向所述监视装置发送所述存储部分所存储的所述监视关联信息；和控制部分，其在判定为不能进行所述存储的情况下，进行异常处理。
[0017]优选所述异常处理包括停止所述再生运行并进行异常警告处理的处理、或者包括询问是否要停止所述再生运行的质询处理。
[0018]此外，优选所述机器人是焊接机器人，所述监视关联信息至少包括在焊接控制中取得的焊接电流及焊接电压的任一项。
[0019]此外，优选所述监视装置的所述监视存储部分按每个机器人控制装置存储分别从所述机器人控制装置发送的所述监视关联信息。
[0020]此外，优选所述监视装置具备:发送部分，其在所述监视存储部的闲置容量达到预先设定的闲置容量的情况下，向连接至所述网络的多个机器人控制装置发送警告信号，所述机器人控制装置的控制部分基于来自所述发送部分的所述警告信号，停止再生运行。
[0021]本机器人系统连接了具有监视存储部分的监视装置、和基于制作完成的示教数据对机器人进行再生运行的I个机器人控制装置，在该机器人系统中，所述机器人控制装置具备:存储部分，其依次存储在再生运行中取得的与所述机器人相关的监视值(以下称作监视关联信息)；判定部分，其判定所述存储部分的闲置存储容量是否能够存储即将进行的再生运行中预定取得的监视关联信息；通信部分，其在判定为能够进行所述存储的基础上，当无法与所述监视装置通信时，保持所述存储部存储的所述监视关联信息，当能够与所述监视装置通信时，向所述监视装置发送所述存储部所存储的所述监视关联信息；和控制部分，其在判定为不能进行所述存储的情况下，进行异常处理。
[0022](发明效果)
[0023]根据本机器人系统，在使机器人进行对工件的加工作业的机器人系统中，能够可靠地保存包括监视值及指令信息在内的监视关联信息，由此能够确保可追溯性。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是一实施方式的机器人系统的框图。
[0025]图2是机器人控制装置的主控制部执行的监视处理程序的流程图。
[0026]图3是机器人控制装置的主控制部执行的监视处理程序的流程图。
[0027]图4是机器人控制装置的分析部执行的分析处理程序的流程图。
[0028]图5是作业程序的说明图。
[0029]符号说明:[0030]RCl~RCN...机器人控制装置、Yl~YN...焊接机、PC...监视装置、
[0031]15...存储装置(存储部分)、16...主控制部(控制部分)、
[0032]17...网络通信部(通信部分)、
[0033]20...网络、31...CPU、
[0034]34...存储装置(监视存储部分)、35...网络通信部【具体实施方式】
[0035]以下，参照图1~图5说明将本发明具体化为电弧焊接机器人系统的一实施方式。
[0036]如图1所示，电弧焊接机器人系统10具有构成为可进行电弧焊接的多个机器人(未图示)、和控制各机器人的机器人控制装置RC1、RC2~RCN及监视装置PC。
[0037]机器人控制装置RC1、RC2~RCN分别控制的机器人是公知的多关节机器人，因此简化说明。构成机器人的机械手由固定在地面等适当的地方的基底部件、经由多个关节与基底部件连接的多个臂、和驱动各臂的未图示的驱动电机构成。所述驱动电机具备未图示的旋转编码器，能够检测所述驱动电机的当前位置。在机械手前端的手腕部的前端，安装对作为被焊接物的工件(未图示)进行电弧焊接的焊炬。
[0038]此外，各机器人控制装置RCl~RCN分别与用于作业者对各机器人进行操作的示教器(未图示)及焊接机Yl~YN连接。
[0039]机器人控制装置RCl~RCN及监视装置PC经由有线网20而互相连接着。在所述网络20中，为了信息通信系·统网络及控制系统网络，分别独立地设置了通信线路。此外，网络20也与上位控制器连接着，但没有图示。所述网络20例如由LAN方式的以太网(注册商标)构成。另外，网络20并不限于LAN方式的以太网，也可以由其他网络构成。
[0040]在用于所述网络20的信息通信的通信线路中，进行机器人控制装置间的信息交换、和机器人控制装置与监视装置PC间的信息通信。此外，在用于网络20的控制的通信线路中，进行用于机器人控制装置RCl~RCN控制机器人的输入输出数据、以及各种信号的通?目。
[0041](机器人控制装置)
[0042]接着，说明机器人控制装置及焊接机。另外，由于机器人控制装置RCl~RCN的结构相同，因此代表性地说明机器人控制装置RCl的结构。
[0043]如图1所示，机器人控制装置RCl具备CPU(中央处理装置)11、ROMl2, RAM13、通信控制部14、存储装置15、主控制部16及网络通信部17等，各部分经由未图示的总线而相互连接着。CPUll控制构成控制装置的各部分。
[0044]在所述R0M12中，保存所述控制装置自身的系统程序。RAM13是易失性存储器，成为执行后述的作业程序等各种程序时的作业存储器。通信控制部14进行与焊接机Yl的通信。所述存储装置15是可读写的存储器，例如由硬盘、半导体存储器等构成。存储装置15存储机器人的作业程序及后述的监视关联信息。存储装置15相当于存储部。此外，机器人控制装置RCl中设有警示灯、或者警报器等警告装置18。
[0045](作业程序的例)
[0046]图5表示记载了各种示教数据的作业程序的例。图5所示的作业程序中，记载了作业程序序号、工件序号及多个示教步骤序号001~η。在开始焊接的示教步骤(图5的例中是示教步骤004)中记述了焊接开始命令，并且在结束焊接的示教步骤(图5的例中是示教步骤008)中记述了焊接结束命令。所述焊接开始命令、焊接结束命令是示教数据的一例。
[0047]在记述了所述焊接开始命令的示教步骤(图4的例中是示教步骤004)中，还记载了焊接电流、焊接电压及移动速度(速度指令)(在图5的例中分别是200A、18.0V及50cm/min)。在此，与所述焊接开始命令一起记述的所述焊接电流、焊接电压及移动速度(速度指令)是焊接开始时的焊接指令条件的例。所述焊接电流、焊接电压、速度指令是示教数据的一例。
[0048]此外，在记述了示教结束命令的示教步骤(图5的例的示教步骤008)中，还记载了焊接电流及焊接电压(在图5的例中是180A、17.0V)。与所述焊接结束命令一起记述的焊接电流、焊接电压及移动速度(速度指令)是焊接结束时的焊接指令条件的例。
[0049]此外，在示教步骤001?003中，记述了定位命令和移动速度(速度指令)。在示教步骤005?007中记述了直线插值命令(直線補間命令)和移动速度。在记述了所述移动命令的示教步骤中，在存储装置15中存储示教点。
[0050]在此，所述定位命令及直线插值命令是移动命令的例。另外，虽然在图5的例中未图示，但是移动命令除了定位命令、直线插值命令以外还有圆弧插值命令等。如图5所示，记述了这些移动命令的示教步骤还记载了向相应示教步骤的示教点移动时的焊炬的移动速度。
[0051 ] 所述作业程序序号、工件序号、示教步骤序号、焊接指令条件等相当于指令信息。
[0052]主控制部16具备:分析部16a，对在未图示的示教器中示教了示教数据的所述作业程序的各示教步骤进行分析；和执行部16b，基于分析部16a所分析的分析信息等通过公知的方法进行轨道计划及插值运算，并基于来自设于所述机械手的关节的未图示的所述旋转编码器的当前位置信息等，生成控制值。执行部16b经由所述控制值的未图示的伺服驱动器，对设于所述机械手的各关节的未图示的驱动电机进行旋转控制，移动所述机械手的手腕部的所述焊炬。主控制部16是控制部及判定部的一例。网络通信部17经由网络20的信息通信系统网络而与其他机器人控制装置RC2?RCN及监视装置PC进行通信。网络通信部17相当于通信部。
[0053](焊接机)
[0054]接着，说明焊接机。焊接机Yl?YN的构成相同，因此代表性地说明焊接机Yl的结构。
[0055]焊接机Yl具备CPU (中央处理装置)21、R0M22、RAM23、通信控制部24及焊接控制部25等，各部分经由未图示的总线而相互连接着。
[0056]此外，焊接机Yl具备焊接电源28。焊接电源28具备未图示的数字变换器控制电路，通过变换器控制电路对从外部输入的商用电源(例如3相200V)以高速响应的方式进行精密的焊接电流波形控制。即，焊接电源28的输出侧经由未图示的电源线缆，向焊炬与工件之间供给焊接电压。CPU21控制焊接机Yl的所述各部分。R0M22保存用于控制焊接机Yl所具备的焊接控制部25 (或者焊接电源28)、未图示的焊丝进给装置等的动作的控制软件。RAM23是易失性存储器，向CPU21提供作业区域，暂时存储计算数据等。
[0057]焊接控制部25根据从机器人控制装置RCl发送的焊接条件，控制焊接电源28来向所述焊炬供给焊接电流。
[0058]通信控制部24经由通信线缆40而与机器人控制装置RCl的通信控制部14连接，能够进行通信。
[0059]焊接电源28的输出侧具备电流检测部26及电压检测部27。通过所述电流检测部26检测流过未图示的焊丝的焊接电流。此外，通过电压检测部27，检测在所述未图示焊丝的前端与工件之间施加的焊接电压。电流检测部26及电压检测部27的检测数据(即焊接电流、焊接电压)被作为监视值而以相同的采样周期经由通信控制部24、通信线缆40发送至机器人控制装置RCl的通信控制部14。
[0060](监视装置)
[0061]接着，说明监视装置PC。监视装置PC由计算机构成，具备CPU (中央处理装置)31、R0M32、RAM33、存储装置34及网络通信部35等。CPU31控制监视装置PC自身的系统。R0M32保存所述监视装置自身系统的程序。RAM33是易失性存储器，成为执行各种程序时的作业存储器。存储装置34是可读写的存储器，例如由硬盘、半导体存储器、磁阻RAM等构成。另夕卜，在存储装置34为半导体存储器的情况下，优选不需要备用(backup)电源的非易失性存储器，但是并不限于此，也可以是需要备用电源的半导体存储器。存储装置34相当于监视存储部。
[0062]网络通信部35经由网络20而与各机器人控制装置RCl?RCN进行通信。网络通信部35相当于发送部。此外，监视装置PC与输出装置50连接。输出装置50例如由显示装置或者打印机构成。
[0063](实施方式的作用)
[0064]参照图2?图4，说明如上述那样构成的电弧焊接机器人系统的作用。以下，为了便于说明，说明机器人控制装置RCl所执行的处理。
[0065]图2是主控制部16执行的监视处理程序的流程图，在基于所述作业程序而控制未图示的机械手及焊接电源28时，与所述作业程序的处理平行地处理所述监视处理程序。另夕卜，在以下的说明中，为了便于说明，对图2?图4的流程图的“步骤”附加S，对作业程序的“示教步骤”不附加S。此外，由于作业程序的处理是公知的，因此省略说明。
[0066](步骤SI)在SI中，主控制部16在再生执行作业程序的控制周期下，判定是否到达了焊接开始命令的时刻。在不是焊接开始命令的时刻的情况下，跳至S23，在是焊接开始命令时刻的情况下，转移至S2。
[0067](步骤S2)在S2中，主控制部16判定存储装置15是否能够存储从现在开始焊接至焊接结束为止的期间内所取得的全部的各种数据(监视关联信息)。即，判定存储装置15中是否存在从现在开始焊接的时间点至结束焊接的时间点为止的期间内取得了各种数据(监视关联信息)的情况下存储这些各种数据的闲置存储容量，即判定存储装置15中是否存在闲置的存储区域。
[0068](焊接区间的监视关联信息的数据尺寸的计算)
[0069]在此，参照图4说明从现在开始焊接的焊接区间内的监视关联信息的数据尺寸的计算。
[0070]图4是主控制部16的分析部16a所执行的分析处理程序的流程图，以规定的控制周期执行。另外，该程序是在分析部16a基于各示教步骤对所述机械手执行控制之前的预读处理(先読々処理)中被执行的。
[0071]在SlOl中，分析部16a在作业程序进行的过程中，对由后述的计数步骤指定的应分析的I个示教步骤进行分析。另外，计数步骤的初始值是示教步骤的最初的示教步骤序号。在图5的作业程序的例中，计数步骤是001。
[0072]在S102中，判定SlOl分析的相应示教步骤中是否存在焊接开始命令。
[0073]在S102中，在分析的示教步骤中不存在焊接开始命令的情况下，转移至SI 13，向分析部16a所具备的执行部16b通知在SlOl中分析后得到的分析信息，在SI 14中，推进一个计数步骤，暂时结束该程序。另外，所述计数步骤用于在SlOl中确定分析对象的示教步骤。
[0074]在S102中分析出的示教步骤中存在焊接开始命令的情况下，在S103中，分析部16a使焊炬的焊接区间的移动时间Ta复位为O。
[0075]在S104中，分析部16a再次先分析下一个示教步骤，在S105中判定S104中先分析的结果是否在其示教步骤中存在焊接结束命令。
[0076]在S105中，在S104中的分析结果不是焊接结束命令的情况下，在S106中，判定S104中的分析结果是否为移动命令。S106中，S104中的分析结果不是移动命令的情况下，虽然未图示，但是暂时将在S104中获取到的在先分析信息存储在缓冲器中，并返回S104。此外，在S106中，S104中的分析结果是移动命令的情况下，在S107中计算出移动时间Tmv。
[0077]对于该移动时间Tmv的计算而言，具体而言，将转移至S107之前的最新的S104中分析出的相应示教步骤(以下称为最新分析示教步骤)的示教点设为PU将以前在S104中分析出并与最新分析示教步骤的示教点相邻的示教点设为P2时，基于P1、P2间距离、和最新分析示教步骤中记述的移动速度来进行的。在S108中，分析部16a在以前计算出的移动时间Ta上相加本次计算出的移动时间Tmv，以更新移动时间Ta。在S109中，分析部16a暂时在缓冲器中存储S104中获取到的在先分析信息后返回S104。
[0078]在S105中，在S104的分析结果为焊接结束命令的情况下，转移至S110。在SllO中，在作业程序的焊接开始命令上附加焊接区间的移动时间Ta后通知给执行部16b。在Slll中，按示教步骤顺序向执行部16b通知所述缓冲器上的各示教步骤的分析信息。在S112中，将计数步骤进行至存在焊接结束命令的示教步骤为止，然后暂时结束该程序。
[0079]如上所述，可以认为由分析部16a取得的焊接区间的移动时间Ta与相应焊接区间的焊接时间大致相等。另外，移动时间与焊接时间大致相等严格来说是因为电弧焊接开始时的起焊因环境而被延迟等情况存在，而该延迟从移动时间整体来看是微小的差异。
[0080]因此，如下所述，主控制部16计算出相应焊接区间的监视值的总数据尺寸。即，所述总数据尺寸是基于相应焊接区间的移动时间Ta、监视值的采样周期、每I样本的监视值的数据尺寸，通过下述式来计算出的。
[0081]总数据尺寸=Ta+ (I/采样频率)X (每I样本的监视值的数据尺寸)
[0082]另外，式中的每I样本的监视值的数据尺寸是焊接电流和焊接电压的的总计的值，本实施方式的各采样周期都相同。另外，在焊接电流和焊接电压的采样周期不同的情况下，只要将焊接电流的总数据尺寸、和单独计算出焊接电压的总数据尺寸而得到的值总计即可，但优选同步的相同的采样周期。
[0083]此外，在相应焊接区间内，对于执行焊接时输出的指令信息而言，预先知道数据尺寸，因此在该焊接区间内输出的指令信息的数据尺寸与作业程序一起预先被存储在存储装置15中。在本实施方式中，在所述相应焊接区间内，将执行焊接时输出的指令信息及所述监视值设为监视关联信息。
[0084]在此，返回图2的流程图，在S2中，相应焊接区间的监视关联信息的数据尺寸是在相应焊接区间内输出的指令信息的数据尺寸、和相应焊接区间内的所述监视值的总数据尺寸的总计值。
[0085]在S2中，在存储装置15中没有监视关联信息的存储区域的情况下，认为无法存储所述相应焊接区间的监视关联值，转移至S4，在存储装置15中有监视关联信息的存储区域的情况下，转移至S3。
[0086](步骤S4)在S4中，主控制部16进行异常处理。即，主控制部16作为异常处理而进行使警告装置18显示异常及产生警告音的异常警告处理，同时停止未图示机械手的作业程序的再生，即停止机械手的动作，转移至S23。另外，异常警告处理也可以是异常显示或者警告音的产生中的任一方。
[0087]在S4中，机械手的动作停止是与监视装置PC的通信切断状态，在焊接区间的监视关联信息的数据尺寸超过存储装置15的闲置存储容量时产生。即，若机械手还继续在焊接区间内进行再生动作，则无法确保可追溯性，因此停止机械手的再生运行。
[0088](步骤S3)在S3中，主控制部16从作业程序读取焊接开始时的焊接指令条件，并与工件识别信息一起暂时存储在用于存储装置15的通信的存储区域内，通过网络通信部17向监视装置PC发送。另外，所述工件识别信息是在再生作业程序之前预先从未图示的输入装置或上位控制器与机器人控制装置RCl的作业程序相关联地存储在存储装置15中的信息。所述工件识别信息是用于确定各个工件的信息，例如是序列号，但并不限于此。
[0089](步骤S5)在S5中，主控制部16从监视装置PC针对在一定时间以内在S3中发送的数据判定是否接收了表示正常接收到的旨意的信号(以下称为ACK)。
[0090](步骤S6，S7)在S5中，在接收到ACK的情况下，在S6中将PC连接状态的情形设置成“连接中”之后转移至S8。此外，在S5中，未接收到ACK的情况下，在S7中将PC连接状态的情形设置成“切断中”之后转移至S8。另外，PC连接状态的情形的初始值被设置成“切断中”。
[0091](步骤S8)以预先在焊接机Yl中设定的采样周期，由电流检测部26及电压检测部27检测所述焊接电流、焊接电压，焊接机Yl实时地经由通信控制部24向机器人控制装置RCl发送所采样的焊接电流和焊接电压、即监视值。在S8中，主控制部16确认是否接收了从该焊接机Yl发送的监视值。在没有确认监视值的接收的情况下，主控制部16跳至S20，在确认了监视值的接收的情况下，转移至S9。
[0092](步骤S9)在S9中，为了确定接收到的监视值、和与该监视值相关联的正在焊接的部位，使当前再生的作业程序的程序序号(计数程序序号)及示教步骤序号相互关联起来并同时存储在存储装置15的闲置的存储区域中。
[0093](步骤S10)在步骤SlO中，主控制部16确认PC连接状态的情形，在PC连接状态的情形为“切断中”的情况下，转移至S14，将所述情形一直设为“切断中”的情况下转移至S20。此外，在PC连接状态的情形为“连接中”的情况下，转移至S11。
[0094](步骤Sll)在步骤Sll中，经由网络通信部17而向监视装置PC发送在S9中存储在存储装置15中的监视值、程序序号(计数程序序号)及示教步骤序号。
[0095](步骤S12)在S12中，主控制部16确认在一定时间内是否能够接收来自监视装置PC的ACK，在一定时间内不能接收ACK的情况下，转移至所述S14，在一定时间内能够接收ACK的情况下，转移至S13。
[0096](步骤S13)在S13中，主控制部16将PC连接状态的情形重新更新为“连接中”，转移至S20。
[0097](步骤S20)在S20中，主控制部16在再次执行作业程序的控制周期下，判定是否为执行焊接结束命令的时刻。在是执行焊接结束命令的时刻的情况下，转移至S21，在不是执性焊接结束命令的时刻的情况下，转移至S22。
[0098](步骤S21)在S21中，主控制部16从作业程序读取焊接结束时的焊接指令条件，并与工件识别信息一起暂时存储在用于存储装置15的通信的存储区域内，并通过网络通信部17发送给监视装置PC，转移至S31。
[0099](步骤S31)在S31中，主控制部16判定是否接收到针对从监视装置PC在一定时间以内通过S21发送的数据的ACK。
[0100](步骤S32，S33)在S31中，在接收到ACK的情况下，在S32中将PC连接状态的情形设置成“连接中”，转移至S8。此外，在S31中，在没有接收到ACK的情况下，在S33中将PC连接状态的情形设置成“切断中”，转移至S8。
[0101](步骤S22)从S20转移至S22的情况下，在步骤S22中，主控制部16根据作为监视值的焊接电流、即电弧电流是否为O来判定焊接是否结束。设置该步骤的理由如下。即，在S20中认为是焊接结束命令的时刻而判定为“是”的情况下，主控制部16向机械手(未图示)及焊接机Yl输出相应的指令信息，但是从输出该指令信息时刻至实际切断电弧电流为止存在延迟时间。因为在该延迟时间内，若在S22中判定为焊接没有结束，则转移至S8,进行S8?S13、或S14的处理。
[0102]在此，S8?S13是焊接区间内进行的处理，在该焊接区间内取得的监视关联信息被存储在存储装置15中。此外，在能进行与监视装置PC的通信连接的情况下，存储在存储装置15中的监视关联信息在Sll中被发送至监视装置PC，在不能进行与监视装置PC的通信连接的情况下，在存储装置15中暂时存储监视关联信息。另外，在该焊接区间内，所存储的监视关联信息被发送至监视装置PC之后，处于存储保持状态直到后述的S29中被清除为止。
[0103]在S22中，在判定为结束了焊接、即电弧电流(焊接电流)为O的情况下，转移至S23。
[0104]接着，S23?S30、S34、S35是结束了 I个焊接区间时的后处理。
[0105](步骤S23?S25、S34，S35)转移至S23时，有时无法进行与监视装置PC的通信连接，因此再次确认PC连接状态的情形。S卩，在S23中，主控制部16确认PC连接状态的情形是否为“连接中”。在PC连接状态的情形为“连接中”的情况下，跳至S26，在PC连接状态的情形为“切断中”的情况下，在S24中通过网络通信部17使监视装置PC进行连接确认请求，在S25中判定在一定时间以内是否从监视装置PC接收到ACK。在S25中，在一定时间以内没有接收到ACK的情况下，在S34中将PC连接状态的情形设置成“切断中”，并在S35中待机预先设定的规定时间之后，执行与监视装置PC的通信恢复处理，因此返回SI。S卩，返回SI之后，在SI中赋予从“否”转移至S23的机会。在S25中，若主控制部16在一定时间内接收到ACK，则转移至S26。
[0106]接着，S26?S30是焊接结束之后根据存储装置15中有无未发送的数据来进行的处理。
[0107](步骤S26)在S26中，主控制部16判定存储装置15的存储区域内是否存在未发送的监视关联信息，在不存在的情况下，跳至S30，在存在的情况下，转移至S27。
[0108](步骤S27)在S27中，主控制部16经由网络通信部17向监视装置PC发送所有在存储装置15中存在的未发送的监视关联信息。
[0109](步骤S28)在S28中，主控制部16判定是否接收到针对从监视装置PC在一定时间以内通过S27发送的数据的ACK，在一定时间内没能接收到ACK的情况下，转移至所述S34，在一定时间内能够接收到ACK的情况下，转移至S29。
[0110](步骤S29)在S29中，主控制部16清除存储在存储装置15中的与相应作业程序的相应焊接区间相关的再生时的所有监视关联信息，转移至S30。
[0111](步骤S30)在S30中，主控制部16将PC连接状态的情形设置成“连接中”，暂时
结束该程序。
[0112]在本实施方式中，SI的焊接开始命令的时刻到来的时候开始一直到S22的焊接结束成为“是”为止的控制工序是焊接控制工序，相当于机器人控制工序。
[0113]另外，在S24及S25、S27及S28的通信恢复处理分别失败的情况下，进行S34、S35的处理，并返回SI，而不返回S24。这样，在S24及S25、S27及S28的通信恢复处理分别失败时不返回S24的理由在于，直到恢复与监视装置PC的通信为止需要花费时间，在这期间即便执行了下一个焊接区间的焊接，也能够在存储装置15中存储该焊接区间内的监视关联息。
[0114]如上所述，将机器人控制装置RCl中的监视关联信息存储在监视装置PC的存储装置34中。
[0115]对其他机器人控制装置RC2?RCN也同样地将监视关联信息存储在监视装置PC的存储装置34中。另外，向由各机器人控制装置再生的作业程序分别赋予单独的作业程序序号。
[0116]并且，这些监视关联信息是按每个机器人控制装置的识别码、或机器人控制装置的每个作业程序序号进行区分后存储在存储装置34中的。
[0117]在监视装置PC中，如上所述，若接收到从机器人控制装置RCl?RCN发送的监视关联信息等，则按时间序列在存储装置34中存储它们的监视关联信息等，接收完之后，如上所述那样返回ACK。
[0118]其结果，监视装置PC在通过多台焊接机器人同时焊接I个工件的情况下，能够分别可靠地确保多个焊接机器人的监视关联信息。即，能够确保每个焊接机器人的焊接施工结果的可追溯性。
[0119]根据本实施方式的电弧焊接机器人系统及机器人控制装置，具有如下的特征。
[0120](I)本实施方式的电弧焊接机器人系统经由网络连接了具有存储装置34(监视存储部)的监视装置PC、和分别控制多个机器人的多个机器人控制装置RCl?RCN。各机器人控制装置RCl?RCN具备:存储装置15 (存储部)，按照焊接控制工序顺序，对焊接控制工序(机器人控制工序)中的监视关联信息进行存储动作；和主控制部16(判定部)，判定以存储装置15(存储部)的闲置存储容量是否能够存储从现在开始进行的焊接控制工序中的监视关联信息。
[0121]此外，各机器人控制装置RCl?RCN具备:网络通信部17 (通信部)，在能够进行所述存储的判定基础上，当无法进行与监视装置PC的通信时，保持存储装置15 (存储部)所存储的所述监视关联信息，当能够进行监视装置PC的通信时，向监视装置PC发送存储装置15 (存储部)所存储的监视关联信息。另外，机器人控制装置RCl?RCN具备:主控制部16 (控制部)，在判定为不能进行所述存储的情况下，进行异常处理，不会使存储装置15 (存储部)存储从现在开始进行的焊接控制工序(机器人控制工序)的监视关联信息。
[0122]其结果，根据本实施方式，在使多台机器人进行I个工件的加工作业的电弧焊接机器人系统中，可靠地保存包括监视值及指令信息的监视关联信息，由此确保可追溯性，并且还能够进行唯一化管理。即，能够通过监视装置对多个机械手的监视关联信息进行唯一化管理。更具体而言，特别是在与网络连接的多个机器人对I个工件同时进行加工作业的生产线上，能够发挥效果。这种生产线上，例如，可假设如下情况:因I台机器人与网络间的线缆断线或无线通信的暂时中断等原因而产生了通信异常，而在剩余的机器人中没有产生通信异常。此时，在现有技术中，检测到通信异常的机器人无法向监视装置传送监视关联信息。这意味着无法确保作为生产线整体的可追溯性。而这一点在本实施方式中，在网络产生了通信异常的情况下，不是向监视装置传送监视关联信息，而是在自身的存储装置中暂时保存监视关联信息，由此能够可靠地保存配置在生产线上的所有机器人的监视关联信息。即，能够确保生产线整体的可追溯性。
[0123]此外，即便机器人控制装置与监视装置之间的通信产生了暂时的障碍，不会停止机器人控制装置自身或者监视装置的运行，而是继续保存监视关联信息，由此能够确保可追溯性。另外，机器人控制工序结束后向各机器人控制装置发送全部的通过相应机器人控制工序取得的监视关联信息，然后进行清除，因此机器人控制装置不需要搭载大容量的存储装置，能够廉价地构成系统。此外，可在监视装置的一处实施监视关联信息的维护，因此能够简化维护作业。另外，在机器人控制装置与监视装置之间的通信状态正常的情况下，在监视装置侧保存历史数据的同时，还可以进行机器人控制工序的实时监视。
[0124](2)在本实施方式的电弧焊接机器人系统中，所述异常处理停止机器人控制并且还包括异常警告处理。其结果，根据本实施方式，通过异常警告，作业者能够获知存储装置15(存储部)无法存储从现在开始进行的焊接控制工序(机器人控制工序)的监视关联信息，能够迅速对其进行相应的对策。
[0125](4)在本实施方式的电弧焊接机器人系统中，将机器人设为焊接机器人，将存储装置15(存储部)中需要存储监视关联信息的机器人控制工序设为焊接控制工序，且所述监视值包括焊接电流及焊接电压。其结果，根据本实施方式，在电弧焊接机器人系统中，能够实现上述(I)的效果。
[0126](5)在本实施方式的电弧焊接机器人系统中，监视装置PC的存储装置34 (监视存储部)按每个机器人控制装置存储分别从机器人控制装置RCl?RCN发送的监视关联信息。其结果，根据本实施方式，能够按每个机器人控制装置对从多个机器人控制装置发送的监视关联信息进行唯一化管理。[0127](6)本实施方式的机器人控制装置具备:存储装置15 (存储部)，按焊接控制工序顺序存储焊接控制工序(机器人控制工序)中的监视关联信息；和主控制部16 (判定部)，判定以存储装置15(存储部)的闲置存储容量是否能够存储从现在开始进行的焊接控制工序中的监视关联信息。此外，各机器人控制装置RCl~RCN具备:网络通信部17 (通信部)，在判定为能够进行所述存储的基础上，在不能进行与监视装置PC的通信的情况下，保持存储装置15 (存储部)所存储的所述监视关联信息，在能够进行与监视装置PC的通信的情况下，向监视装置PC发送存储装置15 (存储部)所存储的监视关联信息。另外，机器人控制装置RCl~RCN具备:主控制部16 (控制部)，在判定为不能进行所述存储的情况下，进行异常处理，不会使存储装置15(存储部)存储从现在开始进行的焊接控制工序(机器人控制工序)的监视关联信息。其结果，经由网络而将该机器人控制装置与多台监视装置进行了连接的情况下，能够容易实现上述(I)的效果。
[0128]另外，本发明并不限于所述实施方式，还可以如下述那样构成。
[0129].在所述实施方式中，监视装置PC的CPU31判定存储装置34 (监视存储部)的闲置存储容量是否在预先设定的闲置存储容量以下，在CPU31判定为所述闲置存储容量为预先设定的闲置存储容量以下的情况下，网络通信部35 (发送部)也可向与所述网络连接的多个机器人控制装置RCl~RCN发送警告信号。
[0130]并且，机器人控制装置RCl~RCN的主控制部16 (控制部)基于来自网络通信部35的所述警告信号，也可以停止需要存储监视关联信息的焊接控制工序(机器人控制工序)的控制，即在进入下一个焊接区间之前停止该控制。此时，所述预先设定的存储容量是在每次关于来自各机器人控制装置的I焊接区间而完成监视关联信息的存储时，例如如下述那样自动计算出的。
[0131]例如，CPU31在各机器人控制装置RCl~RCN以相同的作业程序同步地进行焊接控制作业的情况下，以从各机·器人控制装置接收到的I焊接区间的监视关联信息的最大值为基准，基于“最大值X机器人控制装置的连接台数”，自动计算出机器人控制装置RCl~RCN同时开始了机器人控制时所需的最大所需存储容量。
[0132]并且，监视装置PC的CPU31在进入下一个焊接区间之前，当判定为所述最大所需存储容量没有达到存储装置34的当前的闲置存储容量时，向各机器人控制装置RCl~RCN发送所述警告信号。
[0133]若这样构成，则在监视装置PC的存储装置34的存储容量不足的情况下，各机器人控制装置能够在进入焊接控制工序之前停止机器人的再生运行，因此在电弧焊接机器人系统中，能够可靠地保存包括监视值及指令信息在内的监视关联信息，由此能够确保可追溯性。
[0134]?在所述实施方式中，例如，在图3的S24、S25中，从各机器人控制装置RCl~RCN侧向监视装置PC进行连接确认请求，但是也可以代替来自机器人控制装置的连接确认请求，从监视装置PC向机器人控制装置RCl~RCN进行连接请求确认。例如，在接通监视装置PC的电源时，经由网络20的信息通信系统网络，从监视装置PC向机器人控制装置RCl~RCN进行连接请求确认，或者伴随着接通所述电源的时刻，向各机器人控制装置RCl~RCN经由所述作业程序的网络20的控制系统网络输出起动指令，并且通过信息通信系统网络向机器人控制装置RCl~RCN进行连接请求确认。此时，优选将监视装置PC设为上位控制器。[0135].在所述实施方式中，在从图4的流程图的S105转移至SllO的情况下，也可以在焊接区间的移动时间Ta上相加预先确定的偏移时间，并将相加了该偏移时间而得到的值设为移动时间Ta，计算出焊接区间的监视值的总数据尺寸。有时在主控制部16的执行部16b指令了焊接开始直到产生电弧而机械手开始动作为止、或机械手到达焊接结束点开始直到焊接结束为止需要一定的时间，所述偏移时间用于确保在该期间内取得的监视关联信息的存储区域。这种偏移时间可通过作业程序进行试验而取得。
[0136].在所述各实施方式中，将监视值设成了焊接电流及焊接电压，但是监视值并不限于焊接电流及焊接电压。例如，虽然未图示，但是也可以设置检测向焊炬供给焊丝的焊丝进给装置的焊丝输送速度的传感器，并将该焊丝输送速度设为监视值，或者将电弧焊接时从焊炬向焊接施工部位吐出的保护气体的每单位时间的气体流量设为监视值。
[0137].作为监视值，也可以仅仅是焊接电流、或仅仅是焊接电压。
[0138].作为监视值，可以是焊接电流和所述焊丝输送速度；或者焊接电压和所述保护气体流量；或者焊接电压和所述焊丝输送速度；或者焊接电压和所述保护气体流量；或者焊接电流、所述焊丝输送速度及所述保护气体流量；或者焊接电压、所述焊丝输送速度及所述保护气体流量；或者焊接电流、焊接电压、所述焊丝输送速度及所述保护气体流量。
[0139].如上所述，通过与所述实施方式同样的方法计算出不同于所述各实施方式的监视值的焊接区间内的总数据尺寸即可。
[0140]?在所述各实施方式中，具体化成了电弧焊接机器人系统，并在所述焊接区间内将执行焊接时输出的指令信息及所述监视值设成了监视关联信息，但是在具体化为电弧焊接机器人系统以外的其他机器人系统的情况下，也可以在需要取得监视值的控制工序区间内将所输出的指令信息及监视值设为监视关联信息。
[0141].在所述各实施方式中，异常处理中，通过机器人控制装置RCl~RCN的警告装置18进行异常警告处理，由此停止机器人的再生运行，但是也可以在停止再生运行之前，使警告装置18进行异常警告处 理，使机器人控制装置RCl~RCN所具备的显示装置(未图示)及示教器(未图示)所具备的显示器中的至少一方进行询问是否可以停止再生运行的质询显示(质询处理)。或者，也可以使机器人控制装置RCl~RCN具备未图示的合成声音生成部，由所述合成声音生成部生成询问是否可以停止机器人控制的质询的合成声音，并由扬声器执行。此时，为了回答该质询，使示教器或者未图示的输入装置具备输入使机器人的动作停止的停止信号的开关。
[0142]?在所述实施方式中，在图2的流程图中也可以将SI和S2的顺序设为S2和SI的顺序。
[0143].所述网络20通过有线构成，但是也可以由无线网构成。
[0144].在所述各实施方式中，说明了具体化为机器人系统且该机器人系统可通过网络实现在I台监视装置中存储由多个机器人同时进行焊接加工时的监视结果，但是，在I台监视装置和I台机器人控制装置以I对I的方式连接着的机器人系统中，也能够进行与所述实施方式相同的处理，从而能够可靠地保存包括监视值及指令信息在内的监视关联信息。即，与上述的实施方式相同，在产生了通信异常的情况下，不向监视装置传送监视关联信息，而是在自身的存储装置中暂时保存监视关联信息，由此能够可靠地保存监视关联信息来确保可追溯性。
【权利要求】
1.一种机器人系统，其经由网络连接了具有监视存储部分的监视装置、和分别基于制作完成的示教数据而对多个机器人进行再生运行的多个机器人控制装置，在该机器人系统中， 各机器人控制装置具备: 存储部分，其依次存储在再生运行中取得的所述机器人相关监视值即监视关联信息；判定部分，其判定所述存储部分的闲置存储容量是否能够存储即将进行的再生运行中预定取得的监视关联信息； 通信部分，其在判定为能够进行所述存储的基础上，当无法与所述监视装置通信时，保持所述存储部分存储的所述监视关联信息，当能够与所述监视装置通信时，向所述监视装置发送所述存储部分所存储的所述监视关联信息；和 控制部分，其在判定为不能进行所述存储的情况下，进行异常处理。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中， 所述异常处理包括停止所述再生运行同时进行异常警告处理的处理、或者询问是否停止所述再生运行的质询处理。
3.根据权利要求1或2所述的机器人系统，其中， 所述机器人是焊接机器人， 所述监视关联信息至少包括在焊接控制中取得的焊接电流及焊接电压的任一项。
4.根据权利要求2或3所述的机器人系统，其中， 所述监视装置的所述监视存储部分按每个机器人控制装置存储分别从所述机器人控制装置发送的所述监视关联信息。
5.根据权利要求3所述的机器人系统，其中， 所述监视装置具备发送部分，该发送部分在所述监视存储部分的闲置容量达到预先设定的闲置容量的情况下，向连接至所述网络的多个机器人控制装置发送警告信号， 所述机器人控制装置的控制部分基于来自所述发送部分的所述警告信号停止再生运行。
6.一种机器人系统，其连接了具有监视存储部分的监视装置、和基于制作完成的示教数据对机器人进行再生运行的一个机器人控制装置，在该机器人系统中， 所述机器人控制装置具备: 存储部分，其依次存储在再生运行中取得的所述机器人相关监视值即监视关联信息；判定部分，其判定所述存储部分的闲置存储容量是否能够存储即将进行的再生运行中预定取得的监视关联信息； 通信部分，其在判定为能够进行所述存储的基础上，当无法与所述监视装置通信时，保持所述存储部分存储的所述监视关联信息，当能够与所述监视装置通信时，向所述监视装置发送所述存储部分所存储的所述监视关联信息；和 控制部分，其在判定为不能进行所述存储的情况下，进行异常处理。
【文档编号】B25J9/16GK103846915SQ201310613070
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2012年11月29日
【发明者】山本真央, 广田周吾 申请人:株式会社大亨