机器人系统、以及机器人系统的控制方法与流程

本发明涉及机器人系统、以及机器人系统的控制方法。

背景技术：

以往以来公知有用于操作机器人的机器人操作装置(例如参照专利文献1)。

该机器人操作装置具备：具有用于显示、输入的触摸面板部的能够携带的智能设备、和具有将智能设备以能够拆卸并且触摸面板部向外部露出的方式配置的配置部，且能够以单手把持的基座部件。

专利文献1：日本特开2016-60018号公报

但是，专利文献1中记载的机器人操作装置存在根据动作程序进行产品的制造时，难以确认产品的制造信息的问题。

技术实现要素：

为了解决上述课题，本发明的某个方式涉及的机器人系统具备：制造作业机组，其包括机器人、和与上述机器人配合动作的周边装置，根据包含上述机器人和上述周边装置的动作内容和动作顺序在内的动作程序进行动作而进行产品的制造作业；便携式信息终端，其具有用于显示信息的显示部和用于接收使上述机器人动作的动作指令的输入部；以及机组控制器，其是与上述机器人、上述周边装置、以及上述便携式信息终端以能够通信的方式连接的机组控制器，具有：存储部，其存储上述动作程序；动作模式设定部，其设定为包含示教模式和播放模式的多个动作模式中的一个动作模式；动作控制部，其在上述示教模式下基于上述动作指令控制上述机器人的动作，在上述播放模式下根据上述动作程序控制上述机器人和上述周边装置；以及显示控制部，其在上述示教模式下控制上述便携式信息终端以在上述显示部显示上述动作指令的输入用的操作画面，在上述播放模式下控制上述便携式信息终端以在上述显示部显示与上述操作画面不同的画面。

根据该结构，便携式信息终端在通常模式下，显示产品的制造信息，因此能够将在示教模式下在示教作业中使用的便携式信息终端在播放模式下作为显示产品的制造信息的显示器而使用。因此，能够简化机器人系统的结构，制造成本也变得低廉。

本发明起到能够简化机器人系统的结构的效果。

附图说明

图1是表示实施方式一所涉及的机器人系统的构成例的立体图。

图2是表示图1的机器人系统的控制系统的构成例的框图。

图3是表示图1的机器人系统的操作画面的一个例子的图。

图4是表示图1的机器人系统的制造信息显示画面的一个例子的图。

图5是表示图1的机器人系统的动作模式的判定处理所涉及的动作例的流程图。

图6是表示实施方式二所涉及的机器人系统的控制系统的构成例的框图。

图7是表示实施方式三所涉及的机器人系统的控制系统的构成例的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，并非通过以下的实施方式来限定本发明。另外，以下，贯穿全部的图，对同一要素或者与其相当的要素标注同一参照附图标记，并省略其播放的说明。

(实施方式一)

图1是表示实施方式一所涉及的机器人系统100的构成例的立体图。图2是简要示出机器人系统100的控制系统的构成例的框图。

机器人系统100例如能够在利用了针对每个工序整合作为制造单元的单元生产方式的生产系统中加以应用。单元生产方式是指在组装工序中，一个或者多个作业者负责部件的组装工序的整个行程的生产方式，且是生产品类的切换容易，适合多种类少量生产的生产方式。以下，对在制造电子设备的工序中，应用于对一个基板组装其他基板的工序的例子进行详述。

如图1和图2所示，机器人系统100具备：多个制造机械(后述的机器人11和周边装置12)整合为一个单元机组且进行了封装而得的单元机组1、便携式信息终端2、以及托架3。

[单元机组1的构成例]

单元机组1是根据用途进行了封装的机组。在本实施方式中，单元机组1是作为螺钉紧固用的系统而进行了封装的机组，实施螺钉紧固作业。单元机组1包含：制造作业机组10、和机组控制器30。

制造作业机组10包含机器人11、周边装置12、以及作业台13，机器人11和周边装置12根据动作程序进行动作来进行产品的制造作业。作业台13是用于配设于机器人11的前方，且进行产品的制造作业的台，在中央部具有用于进行产品的制造作业的作业区域p。

机器人11例如是具备一对机械臂21的水平多关节型的双臂机器人，一对机械臂21配设为与人的两臂呈相同的位置关系。由此，机器人11能够容易地代替制造单元中的作业者的作业。在各机械臂21的远位端设置手部22，且使机械臂21动作，由此能够在机械臂21的动作范围内的任意的位置定位。手部22进行各种工具的保持和释放，使用各种工具实施制造作业。一对机械臂21支承于基台23。在基台23的内部空间设置有机组控制器30。

周边装置12根据构成为与机器人11配合而动作的动作程序进行动作，进行产品的制造作业。在本实施方式中，周边装置12包含螺钉供给装置26、和电钻驱动器27。

螺钉供给装置26是供给为了对一个基板组装其他的基板而在螺钉紧固中使用的螺钉的装置。螺钉供给装置26以位于作业台13的作业区域p的旁边的方式，配置于作业台13上。而且，电钻驱动器27具有基于动作指令而旋转驱动的驱动器钻头，另外，能够基于动作指令将由螺钉供给装置26供给的螺钉保持于驱动器钻头、或释放保持的螺钉。电钻驱动器27在不使用时，被放置并收纳于以位于作业台13的作业区域p的旁边的方式设置的工具台29。

并且，在作业台13的前侧设置有一对部件供给完成通知按钮28。部件供给完成通知按钮28与机组控制器30以能够通信的方式连接。而且，在作业者将一个基板和组装于一个基板的其他基板放置于作业台13的作业区域p后，作业者利用双手按压一对部件供给完成通知按钮28，由此能够向机组控制器30发送通知已经放置了这两个基板的信号，且向机器人系统100通知允许开始螺钉紧固作业。由此，机器人系统100与作业者能够配合推进产品的制造所涉及的作业，针对产品的制造工序中的难以利用机器人系统100实施作业的工序，能够由作业者实施之后，实施部件供给完成通知按钮28，由机器人系统100来实施以后的容易利用机器人系统100实施作业的工序。

机组控制器30与机器人11、周边装置12、以及便携式信息终端2以能够通信的方式连接。而且，机组控制器30包含控制部31、存储部32、以及机组侧通信部33。机组控制器30可以由进行集中控制的单独的控制器构成，也可以由进行分散控制的多个控制器构成。

控制部31例如由微型控制器、cpu、mpu、逻辑电路、plc等运算器构成。控制部31包含动作模式设定部41、动作控制部42、以及显示控制部43。动作模式设定部41、动作控制部42、显示控制部43是控制部31执行存储于存储部32的规定的控制程序从而实现的功能模块。

动作模式设定部41将动作模式设定为包含示教模式和播放模式的多个动作模式中的一个动作模式。机器人11是被使用示教播放方式(教学播放)控制的机器人，示教模式是指基于作业人员通过手动操作输入的动作指令来使机器人11活动，制成以及调整机器人11的动作内容和动作顺序，进行包含机器人11的动作内容和动作顺序所涉及的信息的动作程序的制成和编辑的模式。另外，在示教模式中，也可以以使周边装置12与机器人11配合动作的方式，制成以及调整机器人11和周边装置12的动作内容和动作顺序，且进行包含机器人11和周边装置12的动作内容和动作顺序所涉及的信息的动作程序的制成和编辑。而且，播放模式是指进行动作程序的播放，而进行利用机器人11和周边装置12的制造作业动作的模式。此外，制成以及调整机器人11和周边装置12的动作内容和动作顺序的作业以使周边装置12与机器人11配合动作的方式也可以在除便携式信息终端2以外的终端进行。

动作控制部42在示教模式下，以依次执行作业人员使用便携式信息终端2的输入部61输入的动作指令的方式，基于该动作指令来控制机器人11的动作。另外，动作控制部42在播放模式下，根据存储于存储部32的动作程序来控制机器人11和周边装置12。即，动作控制部42在播放模式下，进行机器人11和周边装置12的顺序控制。在本实施方式中，动作控制部42包含控制机器人11的动作的机器人控制部51、和控制周边装置12的动作的周边装置控制部52，机器人控制部51与周边装置控制部52配合，由此实现机器人11和周边装置12的配合动作。在本实施方式中，机器人控制部51和周边装置控制部52内藏于一个控制器。

例如，在按照由机器人11进行的电钻驱动器27向第一螺钉紧固位置的定位动作、电钻驱动器27的螺钉紧固动作、由机器人11进行的电钻驱动器27向下一个螺钉紧固位置亦即第二螺钉紧固位置的定位动作的顺序来使机器人11和电钻驱动器27的动作配合并对其进行控制的情况下，机器人控制部51和周边装置控制部52如下这样执行配合动作。首先，机器人控制部51根据动作程序控制机械臂21将保持于手部22的电钻驱动器27定位于第一螺钉紧固位置。然后，机器人控制部51将已经将电钻驱动器27定位于第一螺钉紧固位置的情况通知给周边装置控制部52，并待机。接下来，接收到了通知的周边装置控制部52根据动作程序控制电钻驱动器27，执行螺钉紧固动作。然后，若螺钉紧固完成，则周边装置控制部52将完成了螺钉紧固的情况通知给机器人控制部51。接下来，接收到了通知的机器人控制部51解除待机状态，根据动作程序控制机械臂21将保持于手部22的电钻驱动器27定位于第二螺钉紧固位置。

显示控制部43在示教模式下，控制便携式信息终端2以便在便携式信息终端2的后述的显示部62显示动作指令的输入用的操作画面53(参照图3)。另外，显示控制部43在播放模式下，控制便携式信息终端2以便显示与操作画面53不同的画面。在本实施方式中，显示控制部43在播放模式下，控制便携式信息终端2以便在显示部62显示表示产品的制造信息的制造信息显示画面54(参照图4)。例如，显示控制部43通过将动作模式设定部41设定的动作模式发送给便携式信息终端2，来控制便携式信息终端2。

存储部32具有rom、ram等存储器。在存储部32存储有规定的程序，控制部31读出并执行这些程序，由此进行各种处理。该规定的程序中包含机器人11和周边装置12的动作内容和动作顺序。此外，存储部32存储有与各种类对应的多个动作程序，以使得机器人系统100能够进行多个产品的制造作业。而且，作业者选择要制造的产品的种类，由此调出与该种类对应的动作程序。

机组侧通信部33与便携式信息终端2的后述的终端侧通信部67进行无线通信。控制部31控制机组侧通信部33，将包含产品的制造状况的信息发送给便携式信息终端2。

[便携式信息终端2的构成例]

如图1和图2所示，便携式信息终端2例如是平板型计算机。便携式信息终端2包含：包含输入部61和显示部62的触摸面板显示器60、终端侧充电端子63(参照图4)、终端控制部66、以及存储部68。另外，便携式信息终端2具有二次电池，并通过由二次电池供给的电力进行动作。二次电池被经由设置于便携式信息终端2的终端侧充电端子63供给的电力充电。

对于触摸面板显示器60而言，能够将显示图像的液晶显示器等显示部62与供作业者检测在显示部62显示的画面的位置信息的输入部61一体设置，且使用公知的触摸面板式的显示器。由此，作业者能够基于显示于显示部62的图像信息，接触画面，由此输入使机器人11动作的动作指令。该动作指令由输入部61接收。

如图1、图4所示，便携式信息终端2形成为大致长方形，将长边设为纵向，且形成为能够供作业者单手保持的大小。另外，触摸面板显示器60的显示部62也形成为长方形，触摸面板显示器60配置为显示部62的长边与便携式信息终端2的长边朝向相同的方向。

图3是表示显示于触摸面板显示器60的操作画面53的一个例子的图。如图3所示，操作画面53是动作指令的输入用的画面，且包含使机械臂21动作的操作按钮图像b1、登记机械臂21的示教位置的操作按钮图像b2、以及使手部22动作的操作按钮图像b3。另外，操作画面53包含使周边装置12亦即电钻驱动器27旋转的操作按钮图像b4、和将螺钉吸附于电钻驱动器27的电钻钻头、或释放吸附的螺钉的操作按钮图像b5。作业者能够在示教模式下，触摸并操作这些操作按钮，由此手动操作机器人11和周边装置12，进行包含机器人11和周边装置12的动作内容和动作顺序的信息在内的动作程序的制成和编辑。

此外，操作画面53是纵长的图像，且设计为将便携式信息终端2和显示部62设为纵向而进行操作。由此，作业者在进行示教作业时，能够利用一个手保持便携式信息终端2，且利用空闲的另一个手触摸触摸面板显示器60。

图4是表示显示于触摸面板显示器60的制造信息显示画面54的一个例子的图。如图4所示，制造信息显示画面54是包含产品的制造信息的画面，且包含对与机组控制器30所执行的动作程序对应的产品的种类进行显示的区域a1、显示正在制造的产品的制造数量的区域a2、以及显示异常产生时的异常的内容的区域a3。作业者能够在单元机组1以播放模式进行动作时，通过制造信息显示画面54，掌握产品的制造状况。这样，在制造信息显示画面54中能够包含制造工序所涉及的信息、产品所涉及的信息、以及制造作业机组10的状态所涉及的信息，能够高效地进行制造作业。此外，制造信息显示画面54是横长的图像，能够提高制造信息的一览性。

此外，制造信息显示画面54包含用于对执行动作程序的动作指令进行输入的起动按钮b11、用于对停止动作程序的执行的动作指令进行输入的停止按钮b12、以及用于对用于使机器人11返回原点的动作指令进行输入的原点返回按钮b13，也能够输入播放模式下的制造作业机组10的动作所涉及的指令。另外，设置有用于消除在区域a3显示的异常的显示内容的异常复位按钮b14。而且，设置有用于供作业者向机器人系统100询问机器人系统100的状态的询问按钮b15。若作业者触摸询问按钮b15，则终端控制部66控制显示部62显示机器人系统100的动作状态所涉及的信息。因此，作业者能够通过触摸询问按钮b15，来容易地掌握是机器人系统100因处理等待等而在表面上未动作、还是机器人系统100处于停止状态。

终端控制部66例如由微型控制器、cpu、mpu、逻辑电路、plc等运算器构成。终端控制部66控制显示部62，且控制显示部62以便显示与从机组控制器30的显示控制部43接收的动作模式对应的画面。即，在接收到动作模式是示教模式时，显示操作画面53，在接收到动作模式是播放模式时，显示制造信息显示画面54。另外，终端控制部66基于对输入部61的输入内容，检测动作指令。

另外，便携式信息终端2具有对便携式信息终端2是否保持于后述的托架3的保持部71进行检测的保持状态检测部。在本实施方式中，保持状态检测部是对终端侧充电端子63与后述的托架侧充电端子72是否已电连接进行检测的检测部，且内置于终端控制部66。

终端侧通信部67与单元机组1的机组侧通信部33进行无线通信。终端控制部66控制终端侧通信部67，将便携式信息终端2在托架3的保持状态所涉及的信息、包含输入到输入部61的动作指令的信息向单元机组1发送。

此外，便携式信息终端2也可以是作业者拥有的平板型计算机，也可以在该平板型计算机安装具备控制单元机组1的功能的应用程序来使用。由此，能够简化机器人系统100的结构，对制造有利，而且制造成本也变得低廉。

存储部68构成为与存储部32相同。在存储部68存储有用于生成操作画面53和制造信息显示画面54的显示程序。终端控制部66在生成制造信息显示画面54时，使用该显示程序、和从机组控制器30接收到的产品的制造信息所涉及的参数，生成制造信息显示画面54。

[托架3的构成例]

如图1所示，托架3是将便携式信息终端2配置于容易由制造单元的作业者看见的位置的机器，例如在作业者为了按压部件供给完成通知按钮28而站立的位置的附近配置便携式信息终端2。

托架3例如具有能够将便携式信息终端2以横向状态保持的保持部71。另外，具有构成为能够与终端侧充电端子63连接的托架侧充电端子72，进行保持于保持部71的便携式信息终端2的充电。

[动作例]

接下来，对机器人系统100的动作例进行说明。

图5是表示动作模式的判定处理所涉及的动作例的流程图。

首先，控制部31基于从便携式信息终端2接收的保持状态检测部的检测内容，对便携式信息终端2是否保持于托架3的保持部71进行判定(步骤s1)。

而且，若保持状态检测部检测到终端侧充电端子63与托架侧充电端子72电连接，则控制部31判定为便携式信息终端2保持于保持部71(在步骤s1中为是)，动作模式设定部41将动作模式设定为播放模式(步骤s2)。由此，动作控制部42根据存储于存储部32的动作程序控制机器人11和周边装置12。此外，也可以在根据动作程序使机器人11和周边装置12的动作开始的动作指令输入到了输入部61后，使实际的机器人11和周边装置12的动作开始。另外，显示控制部43控制便携式信息终端2以便在便携式信息终端2的显示部62显示用于显示产品的制造信息的制造信息显示画面54。然后，再次执行步骤s1。

这样，在以保持于托架3的状态设定的播放模式下，便携式信息终端2的终端侧充电端子63与托架侧充电端子72连接，进行充电，因此能够防止电池耗尽。

而且，若保持状态检测部检测到终端侧充电端子63与托架侧充电端子72的连接被解除，则控制部31判定为便携式信息终端2未保持于保持部71(在步骤s1中为否)，动作模式设定部41将动作模式设定为示教模式(步骤s3)。即，例如，若作业人员将保持于托架3的便携式信息终端2拿起，由此保持状态检测部检测到终端侧充电端子63与托架侧充电端子72的电连接被解除，则机组控制器30判定为便携式信息终端2从保持于保持部71的状态转化为未被保持的状态，动作模式设定部41将动作模式设定为示教模式。由此，能够迅速地开始示教作业。而且，动作控制部42基于作业人员通过手动操作输入的动作指令来控制机器人11的动作。另外，显示控制部43控制便携式信息终端2在便携式信息终端2的显示部62显示动作指令的输入用的操作画面53。然后，再次执行步骤s1。

另外，通过设定为示教模式，动作控制部42将根据动作程序的机器人11和周边装置12的控制中止，而基于作业人员通过手动操作输入的动作指令依次控制机器人11的动作。因此，在未被给予作业人员将保持于托架3的便携式信息终端2拿起的紧后的动作指令的状态下，制造作业机组10停止。即，在紧急情况时，能够通过将便携式信息终端2从托架3拿起来使制造作业机组10紧急停止。

而且，作业人员在进行对机器人11的示教作业时，能够将便携式信息终端2从托架3取下，将便携式信息终端2设为纵向且以单手把持，站立于机器人11的周围的任意的位置，进行对机器人11的示教作业。因此，能够从容易看见机器人11的动作的位置观察，进行对机器人11的示教，能够高效地进行示教作业。

另外，以往，在机器人的示教中使用的教学器在播放模式中不使用，而例如挂在机器人控制器的壳体。而且，在产品的制造时，制造信息显示于与plc等连接的专用的显示器。但是，在本实施方式中，便携式信息终端2在通常模式下显示产品的制造信息，因此能够将在示教模式下在示教作业中使用的便携式信息终端2作为在播放模式下显示产品的制造信息的显示器而使用。由此，能够简化机器人系统100的结构，制造成本也变得低廉。

像以上说明地那样，机器人系统100具备：制造作业机组10，其包含机器人11、和与机器人11配合动作的周边装置12，且根据包含机器人11和周边装置12的动作内容和动作顺序的动作程序进行动作而进行产品的制造作业；便携式信息终端2，其具有用于显示信息的显示部62和用于接收使机器人11动作的动作指令的输入部61；以及机组控制器30，其是与机器人11、周边装置12、以及便携式信息终端2以能够通信的方式连接的机组控制器，且具有：存储部32，其存储动作程序；动作模式设定部41，其设定为包含示教模式和播放模式的多个动作模式中的一个动作模式；动作控制部42，其在示教模式下基于动作指令控制机器人11的动作，且在播放模式下根据动作程序控制机器人11和周边装置12；以及显示控制部43，其在示教模式下控制便携式信息终端2在显示部62显示动作指令的输入用的操作画面53，且在播放模式下控制便携式信息终端2在显示部62显示与操作画面53不同的画面。

根据该结构，便携式信息终端2在通常模式下显示产品的制造信息，因此能够将在示教模式下在示教作业中使用的便携式信息终端2作为在播放模式下显示产品的制造信息的显示器而使用。因此，能够简化机器人系统100的结构，制造成本也变得低廉。另外，能够容易地处理机器人系统100。

也可以构成为，与操作画面53不同的画面是包含产品的制造信息的制造信息显示画面54。

根据该结构，作业者能够使用便携式信息终端2来容易地确认产品的制造所涉及的信息。

也可以构成为，制造信息是制造的产品的种类、产品的制造数量、异常产生时的异常的内容中的至少一个信息。

根据该结构，作业者能够使用便携式信息终端2，更容易地确认产品的制造所涉及的信息。

也可以构成为，还包含具有保持便携式信息终端2的保持部71的托架3、和对便携式信息终端2是否保持于保持部71进行检测的保持状态检测部，若机组控制器30基于保持状态检测部的检测结果，判定为便携式信息终端2从保持于保持部71的状态转化为未被保持的状态，则动作模式设定部41将动作模式设定为示教模式。

根据该结构，能够迅速地开始示教作业。

也可以构成为，若基于保持状态检测部的检测结果，判定为便携式信息终端2从保持于保持部71的状态转化为未被保持的状态，则动作控制部42将根据动作程序的机器人11和周边装置12的控制停止。

根据该结构，能够通过将便携式信息终端2从托架3拿起来使制造作业机组10紧急停止。

(实施方式二)

以下，针对实施方式二的结构、动作，以与实施方式一的不同点为中心来进行叙述。

图6是简要表示实施方式二所涉及的机器人系统200的控制系统的构成例的框图。在本实施方式中，机器人系统200具有多个单元机组1。

而且，便携式信息终端2与多个单元机组1的机组控制器30以能够通信的方式连接。由此，能够将便携式信息终端2在多个单元机组1共用，能够简化机器人系统100的结构，另外制造成本也变得低廉。

像以上说明地那样，机器人系统200也可以包含制造作业机组10和机组控制器30，且具有多个构成为进行规定的制造作业的单元机组1，便携式信息终端2与多个单元机组1的机组控制器30以能够通信的方式连接。

(实施方式三)

以下，针对实施方式三的结构、动作，以与实施方式一的不同点为中心进行叙述。

图7是简要表示实施方式三所涉及的机器人系统300的控制系统的构成例的框图。

在本实施方式中，控制机器人系统300的周边装置12的动作的周边装置控制部352是可编辑逻辑控制器(programmablelogiccontroller，plc)，且是从动作控制部42独立的控制器。而且，周边装置控制部352与控制部31以能够通信的方式连接，以使周边装置12与机器人11配合动作的方式，控制周边装置12。由此，即便在周边装置12与控制它的控制器的通信量变多的情况下，机组控制器30也能够以使周边装置12与机器人11配合动作的方式，稳定地控制周边装置12。

(实施方式四)

显示控制部43也可以在播放模式下控制便携式信息终端2以显示引导机器人系统100的使用方法的画面、介绍机器人系统100的画面、对机器人系统100所制造的产品或者机器人系统100所提供的服务等进行介绍的画面。

(实施方式五)

也可以将托架3与机组控制器30以能够通信的方式连接，且设置用于通过按压从而将使制造作业机组10的动作紧急停止的信号发送给机组控制器30的紧急停止按钮。

根据上述说明，对本领域技术人员而言，本发明的许多改进、其他的实施方式是显而易见的。因此，上述说明应仅作为例示来解释，且是以将执行本发明的最优的方式示教给本领域技术人员为目的而提供的。能够以不脱离本发明的精神的方式，对其构造以及/或者功能的具体内容实质地进行变更。

附图标记说明

1…单元机组；2…便携式信息终端；3…托架；10…制造作业机组；11…机器人；12…周边装置；30…机组控制器；31…控制部；32…存储部；41…动作模式设定部；42…动作控制部；43…显示控制部；53…操作画面；54…制造信息显示画面；61…输入部；62…显示部；66…终端控制部；68…存储部；71…保持部；100…机器人系统。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除