機器人系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種機器人系統。該機器人系統包括端子部、機器人控制單元和二重信號線。端子部包括輸出多個信號的一個或多個外部裝置能夠連接到的連接端子。機器人控制單元根據來自外部裝置的信號控制機器人的操作。二重信號線將端子部連接到機器人控制單元并且將從外部裝置輸入到端子部的多個信號經由兩個路徑發送到機器人控制單元。此外，二重信號線包括兩個路徑，每個路徑匯總多個信號而利用信號傳輸信號。
【專利說明】機器人系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器人系統。
【背景技術】
[0002]已經提出了一種傳統的機器人系統，其在諸如緊急停止開關的外部裝置被操作并且從外部裝置輸入信號時停止機器人的行為以確保機器人周圍的安全。例如在日本專利N0.4196757中公開了這樣的機器人系統。
[0003]上述機器人系統被構造為使將外部裝置連接到控制機器人的行為的機器人控制單元的信號線二重化以甚至在信號線之一具有諸如斷線的問題的情況下也能夠確保將來自外部裝置的信號輸入到機器人控制系統中。作為信號線，公知的是，所謂的硬連線的信號線，其通過使用一個專用的信號線來傳輸一個信號。
[0004]近年來，外部裝置的類型或者來自外部裝置的信號的數目趨于增大。因此，當在上述二重信號線中以硬連線的方式配置兩個路徑時，如果來自外部裝置的信號的數目例如增加1，則信號線的數目增加二。擔心的是，捆綁信號線的連接器和端子部變大并且因此布線所要求的空間增加，并且這導致了隨著信號線的數目如上所述地增多，機器人系統的尺寸整體地增大。
[0005]鑒于上述問題實現了實施方式的方面，并且實施方式的目的在于提供一種機器人系統，其能夠減少用于將信號從外部裝置傳輸到機器人控制單元的信號線的數目并且因此能夠減小整個系統的尺寸。
【發明內容】
[0006]根據實施方式的方面的機器人系統包括端子部、機器人控制單元和二重信號線。端子部包括連接端子，輸出多個信號的一個或多個外部裝置能夠連接到該連接端子。機器人控制單元根據來自外部裝置的信號控制機器人的操作。二重信號線將端子部連接到機器人控制單元并且將從外部裝置輸入到端子部的多個信號經由兩個路徑傳輸到機器人控制單元。此外，二重信號線包括兩個路徑，其中的每個路徑收集多個信號并且利用信號線傳輸信號。
[0007]根據實施方式的方面，能夠減少用于將來自外部裝置的信號傳輸到機器人控制單元的信號線的數目并且因此能夠在整體上減小機器人系統的尺寸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]當接合附圖考慮時，通過參考下面詳細的描述，將更容易地獲得本發明的更完全的理解和更多的優點，在附圖中:
[0009]圖1是示出根據第一實施方式的機器人系統的一般性示意圖；
[0010]圖2是示出圖1中所示的控制板的構造的框圖；
[0011]圖3是示出圖1中所示的機器人系統的構造的框圖；[0012]圖4是示出由圖2和圖6中示出的機器人控制單元執行的例程的流程圖；
[0013]圖5是示出根據第二實施方式的機器人系統的構造的框圖；以及
[0014]圖6是解釋圖5中所示的機器人系統中的端子部之間的連接的圖。
【具體實施方式】
[0015]首先，將解釋第一實施方式。
[0016]圖1是示出根據第一實施方式的機器人系統I的一般性示意圖。如圖1中所示，根據本實施方式的機器人系統I包括機器人2、機器人2的周邊裝置3、控制板4和外部裝置5 (例如，緊急停止開關5a、安全柵欄開關5b和安全PLC (可編程邏輯控制器)5c)。
[0017]例如，機器人2是工業機器人。更具體地，機器人2是多關節機器人，其具有多個關節軸。機器人2包括多個臂2a、附接到臂2a的前端的手2b和驅動關節和手2b的多個機器人用電機(未示出)。機器人2通過使用機器人用電機的旋轉驅動控制臂2a和手2b的姿勢以經由手2b執行工件W的諸如握緊和運送的預定操作。
[0018]雖然在圖1中未示出，但是編碼器2c (圖3示意性地示出了編碼器)附接到各機器人用電機。編碼器2c向控制板4輸出指不機器人用電機的旋轉量和旋轉角度的信號(下面，稱為“機器人編碼信號”)。
[0019]機器人2不限于多關節機器人。機器人2可以是其類型不同于多關節機器人的機器人。例如，機器人2可以是正交機器人或平行鏈機器人。已經說明的是，機器人2包括手2b作為末端執行器。如果機器人能夠對工件W執行預定操作，則機器人2可以包括另一末端執行器。例如，機器人2可以包括吸附單元，其吸住工件W以保持工件W。此外，機器人2可以通過附接有電弧焊炬或點焊槍代替手2b來對工件W執行焊接。
[0020]周邊裝置3包括例如設置在機器人2附近的轉臺。周邊裝置3包括其上放置工件W的臺3a和連接到臺3a的一個或多個周邊裝置用電機(未示出)。周邊裝置3通過使用周邊裝置用電機的旋轉驅動來旋轉臺3a，并且在機器人2容易執行預定操作的方向上改變工件W的方向。更具體地，周邊裝置用電機和機器人用電機是伺服電機。然而，其不限于伺服電機。其可以是諸如液壓電機的電機。
[0021]雖然在圖1中未示出，編碼器3b (圖3中示出)附接到周邊裝置用電機。編碼器3b向控制板4輸出指示周邊裝置用電機的旋轉量或旋轉角度的信號(下面，稱為“周邊裝置編碼信號”)。
[0022]在本實施方式中，已經解釋了周邊裝置3包括轉臺。然而，實施方式不限于此。例如，周邊裝置3可以是其上安裝機器人2以在水平方向上移動的行走裝置或者傳送工件W的傳送裝置(例如，帶傳送器)。
[0023]圖2是示出控制板4的構造的框圖。如圖2中所示，控制板4包括端子部10、機器人控制單元11、機器人監視單元12和容納端子部10、機器人控制單元11、機器人監視單元12等等的殼體13。
[0024]端子部10包括具有能夠連接到外部裝置5的多個連接端子IOal和10a2的端子臺。在多個連接端子IOal和10a2當中，由附圖標記IOal指示的連接端子是輸入來自外部裝置5的信號的輸入端子，并且由附圖標記10a2指示的連接端子是將信號輸出到外部裝置5的輸出端子。此外，由于連接外部裝置5和端子部10的信號線被如下所述地二重化，因此端子部10被構造為提供輸入同一信號的兩個連接端子IOal和輸出同一信號的兩個連接端子10a2。如上所述，端子部10是用于接收多個信號的裝置。
[0025]機器人控制單元11通過讀取機器人編碼信號和周邊裝置編碼信號控制機器人用電機和周邊裝置用電機的旋轉驅動以激活機器人2和周邊裝置3并且執行預定操作。然而，在本實施方式中，省略了對于機器人控制單元11的上述功能的描述。機器人控制單元11進一步根據經由端子部10從外部裝置5輸入的信號控制機器人2和周邊裝置3的操作。此夕卜，機器人監視單元12監視機器人2和周邊裝置3的操作狀態。將在下面描述端子部10、機器人控制單元11和機器人監視單元12。
[0026]上述端子部10、機器人控制單元11和機器人監視單元12由例如電路板等等來構造，并且電路板經由信號線彼此連接。更具體地，外部裝置5和端子部10、端子部10和機器人控制單元11以及機器人控制單元11和機器人監視單元12經由信號線彼此連接以自由通信。此外，在上述信號線當中，外部裝置5與端子部10之間的信號線以及端子部10與機器人控制單元11之間的信號線被二重化以通過使用兩個路徑確保信號的傳輸。在本說明書中，二重化的信號線被稱為“二重信號線”。
[0027]作為上述信號線，已知通過使用一個專用信號線傳輸一個信號的所謂的硬連線的信號線。然而，在上述二重信號線中，當例如通過硬連線來布線兩個路徑時，如果來自外部裝置的信號的數目增加1，則信號線的數目增加2。如上所述，如果來自外部裝置的信號的數目增加，則信號線的數目也增加。因此，捆綁信號線的連接器和端子部變得更大并且因此布線所要求的空間也增加。結果，擔心的是，機器人系統整體的尺寸增加。
[0028]因此，根據第一實施方式的機器人系統I已經被構造為使得連接端子部10和機器人控制單元11的二重信號線20包括兩個路徑，其通過使用信號線(更具體地，第一和第二路徑20a和20b)共同地傳輸多個信號。結果，構成二重信號線20的兩個路徑20a和20b的信號線的數目能夠減少并且因此，能夠在整體上減小機器人系統I的尺寸。
[0029]在本說明書中，圖1等等中所示的兩個路徑20a和20b被統稱為“信號線20”或“二重信號線20”。此外，對于其它信號線應用類似的表述。
[0030]返回到圖2的說明，殼體13具有其中能夠容納端子部10、機器人控制單元11、機器人監視單元12等等的內部空間14。在殼體13內形成圖2中由虛線示出的分隔壁13a。內部空間14由分隔壁13a分隔為多個區域(例如，兩個區域)(更具體地，第一區域14a和第二區域14b)。
[0031]第一區域14a是例如操作者能夠從外部容易接觸的區域，并且也是其中能夠容易地執行用于將外部裝置5連接到控制板4的操作的區域。例如，在殼體13的側面下部或底部上設置第一區域14a。端子部10布置在第一區域14a中。結果，操作者能夠容易地接觸端子部10，并且因此，能夠容易地執行用于將外部裝置連接到端子部10的連接操作。
[0032]另一方面，第二區域14b是例如操作者難以接觸的區域。例如，第二區域14b是在分隔壁13a沒有從殼體13移除的情況下操作者不能夠接觸的區域。機器人控制單元11和機器人監視單元12布置在第二區域14b中。由于諸如中央處理單元(CPU)的精密裝置安裝在如下面所述的機器人控制單元11和機器人監視單元12上，因此，能夠通過將機器人控制單元11等等布置在第二區域14b中來保護精密裝置避免被操作者接觸。
[0033]第一區域14a可以設置在殼體13的背面。此外，內部空間14可以大致地分為第一區域14a和第二區域14b，或者可以不必由分隔壁13a完全地分隔。
[0034] 返回圖1的說明，緊急停止開關5a經由信號線21(圖1中的附圖標記21a和21b)連接到端子部10的連接端子IOal (更具體地，輸入端子)。緊急停止開關5a設置在例如機器人2的操作裝置(未示出)上。當開關由操作者操作時，指示機器人2的停止指令的信號(下面，“機器人停止信號”)和指示周邊裝置3的停止指令的信號(下面，“周邊裝置停止信號”)被輸出到端子部10。
[0035]安全柵欄開關5b經由信號線21連接到端子部10的連接端子IOal (更具體地，輸入端子)。這里，緊急停止開關5a所連接到的輸入端子、安全柵欄開關5b所連接到的輸入端子以及安全PLC5c (將在下面描述)所連接到的輸入端子是單獨的輸入端子。此外，信號線21是單獨的線。
[0036]例如，安全柵欄(未示出)設置在機器人2周圍，從而人在機器人的操作過程中不進入工作區域。如果人進入了安全柵欄，則安全柵欄開關5b檢測到該進入并且將機器人停止信號和周邊裝置停止信號輸出到端子部10。
[0037]安全PLC5c經由信號線21連接到端子部10的連接端子IOal和10a2(更具體地，輸入和輸出端子)。如下面所描述的，安全PLC5c接收從輸出端子輸出的機器人2的空間位置信息和周邊裝置3的空間位置信息，并且基于接收到的信號檢測機器人2和周邊裝置3的狀態(例如，機器人2的空間位置)。然后，安全PLC5c在顯示單元(未示出)上顯示檢測到的機器人2和周邊裝置3的狀態以將其報告給操作者。
[0038]安全PLC5c使得操作者設置機器人和周邊裝置3的規定操作范圍和規定速度并且將指示所設置的規定操作范圍和規定速度的信號輸出到端子部10的輸入端子。
[0039]如上所述，外部裝置5連接到控制板4的端子部10，并且因此，信號被從外部裝置5輸入和輸出到端子部10或者從端子部10輸入和輸出到外部裝置5。本實施方式具有下述構造，外部裝置5包括緊急停止開關5a、安全柵欄開關5b等等。這僅是示例并且因此本實施方式不限于此。換言之，外部裝置4可以例如為光幕或罩面開關，其當人進入機器人2的周邊區域時輸出機器人停止信號和周邊裝置停止信號。如上所述，上述外部裝置5是用于輸出用于監視機器人2及其附近的信號的裝置。
[0040]將參考圖3詳細描述上述機器人系統I的構造。圖3是圖1中所示的機器人系統I的框圖。在圖3中，為了示出的簡單起見，連接端子IOal和10a2被并入一個塊中并且被稱為“連接端子10a”。此外，緊急停止開關5a、安全柵欄開關5b等等被并入到一個塊中并且被稱為“外部裝置5”。
[0041]如圖3中所示，在機器人系統I中，外部裝置5和控制板4的端子部10經由上述信號線21彼此連接。此外，控制板4的端子部10和機器人控制單元11經由上述信號線20彼此連接，并且機器人控制單元11和機器人監視單元12經由信號線22彼此連接。信號線20和21均被二重化。然而，信號線20和21的構造是不同的。
[0042]更具體地，控制板4的端子部10包括連接端子IOa和多個(具體地，兩個)專用集成電路(下面稱為“ASIC”)10b和10c。機器人控制單元11包括多個(具體地，兩個)用于端子部10的ASIClla和11以多個(具體地，兩個冗?仍1(:和I Id、共享RAM (隨機訪問存儲器)Ile和用于機器人監視單元12的ASICllf。此外，機器人監視單元12包括ASIC12a、CPU12b和12c以及共享RAM12d。在圖3中，機器人監視單元12已經被構造為提供將被二重化的兩個CPU以便于監視CPU是否相對于彼此存在異常。例如，為了簡化構造，機器人監視單元12可以僅包括一個CPU。
[0043]信號線21將來自外部裝置5的機器人停止信號等等傳輸到端子部10，并且還將由機器人編碼信號生成的機器人2和周邊裝置3的空間位置信息等等經由兩個路徑21a和21b從端子部10傳輸到外部裝置5。兩個路徑21a和21b例如由硬連線進行布線。換言之，路徑21a和21b中的每一個由具有與在外部裝置5和端子部10之間傳輸的信號的數目相同的數目的信號線來布線。
[0044]如上所述，由于兩個路徑21a和21b由硬連線來布線，因此信號線21不容易受到噪聲的影響。此外，即使兩個路徑21a和21b中的一個具有諸如斷線的問題，也能夠通過二重化信號線21來確保從外部裝置5到端子部10的信號傳輸以及從端子部10到外部裝置5的信號傳輸的執行。
[0045]在從外部裝置5輸入到端子部10的連接端子IOa的多個信號當中，經由一個路徑21a輸入的信號被輸出到ASIClOb并且經由另一路徑21b輸入的信號被輸出到ASIClOc。
[0046]如上所述，連接端子部10和機器人控制單元11的二重信號線20將從外部裝置5輸入到端子部10的多個信號經由例如兩個路徑傳輸到機器人控制單元11。特別地，二重信號線20包括兩個路徑，每個路徑都收集多個信號并且利用信號線(更具體地，第一和第二路徑20a和20b)傳輸信號。在本實施方式中，用于連接端子部10的ASIClOb與機器人控制單元11的ASIClla的信號線20被稱為第一路徑20a，并且用于連接端子部10的ASICIOc與機器人控制單元11的ASICllb的信號線20被稱為第二路徑20b。
[0047]具體地，第一和第二路徑20a和20b中的每一個例如由一個串行通信線來布線。特別地，ASIClOb、ASICl la、ASICIOc和ASICllb具有用于收集多個信號作為數據并且連續地輸出數據的功能。通過利用串行通信線連接ASIC建立串行通信。如上所述，ASIClOb和ASICIOc是用于二重化多個信號并且分別將信號作為串行信號輸出的裝置。
[0048]通過利用下面描述CPUllc和Ild比較從路徑20a和20b傳輸的信號來執行信號在第一和第二路徑20a和20b中是否被正確地傳輸的確定。因此,第一和第二路徑20a和20b的串行通信沒有采用例如能夠檢測數據損壞的安全協議(例如，循環冗余校驗(CRC)或分組時間戳)。只有從外部裝置5發送到端子部10的信號或者只有從端子部10發送到外部裝置5的信號的發送和接收以串行通信的方式來進行。
[0049]如上所述，根據本實施方式的機器人系統I已經被構造為使得二重信號線20的第一和第二路徑20a和20b由串行通信線來布線。結果，與利用硬連線布線兩個路徑的情況相比，由于能夠減少信號線的數目并且能夠使得控制板中的端子部10和布線空間的尺寸減少，因此，能夠在整體上減少機器人系統I的尺寸。
[0050]二重信號線20被布線在控制板4內。因此，能夠在控制板4內進行布線節省。例如，能夠改進對控制板4執行維護時的可操作性。
[0051]此外，由于二重信號線20的線的數目減少，因此，二重信號線20在控制板4的內部空間中占據的空間也減少。結果，能夠改進控制板4中的透氣性和散熱效率。
[0052]返回圖3的說明，以該方式，輸入到ASIClla的信號被輸出到CPUllc并且輸入到ASICllb的信號被輸出到CPUlId。
[0053]CPUl Ic和I Id通過共享RAMl Ie相互執行狀態監視，并且確定信號是否被正確地從端子部10傳輸到機器人控制單元11。具體地，CPUllc和Ild比較輸入到其的多個信號并且確定信號是否彼此相同。
[0054]如上所述，用作確定信號是否正確地從端子部10傳輸到機器人控制單元11的確定單元的CPUllc和Ild僅設置在機器人控制單元11中，并且端子部10不包括具有上述功能的例如CPU的裝置。
[0055]當連接外部裝置5時，例如，端子部10容易被施加有振動和多余力。當諸如CPU的精密裝置安裝在端子部10上時，擔心的是，CPU受到振動的影響并且因此被損壞。因此，由于根據本實施方式的機器人系統I具有上述構造，因此諸如CPU的精密裝置不會由于外部裝置5的連接操作所伴隨的振動而損壞并且因此，能夠改進機器人系統I的可靠性。此夕卜，由于端子部10不包括諸如CPU的精密裝置，因此，在成本方面也是有利的。
[0056]當確定輸入到CPU的信號彼此不同時，由于擔心的是，二重信號線20的線中的一個具有諸如斷線的問題，例如，CPUllc和Ild向電源控制單元30輸出用于阻斷向機器人2和周邊裝置3的電力提供的信號(下面，稱為“電力阻斷信號”)。電源控制單元30包括例如一個或多個接觸器。當輸入上述電力阻斷信號時，電源控制單元30阻斷向機器人2和周邊裝置3的電力提供以停止其操作。如上所述，能夠通過阻斷向機器人2等等的電力提供來確保停止機器人2等等的操作。這里，機器人控制單元11是用于根據串行信號控制機器人2的操作的裝置。
[0057]當多個輸入信號中包括機器人停止信號或周邊裝置停止信號時，機器人控制單元11的CPUllc和Ild向電源控制單元30輸出電力阻斷信號并且停止機器人2和周邊裝置3的操作。CPUllc和Ild的操作是示例，并且因此，本實施方式不限于此。例如，當多個輸入信號中包括機器人停止信號時可以僅停止機器人2的操作，并且當多個輸入信號中包括周邊裝置停止信號時，可以僅提供周邊裝置3的操作。
[0058]機器人控制單元11的ASICllf經由信號線22連接到機器人監視單元12的ASIC12a。信號線22例如由一個串行通信線布線。特別地，ASICllf和ASIC12d具有用于收集多個信號作為數據并且連續地輸出數據的功能。通過利用串行通信線連接ASIC建立串行通信。
[0059]由于機器人控制單元11和機器人監視單元12都包括CPU，因此，在ASICllf與ASIC12a之間的串行通信中，能夠執行使用安全協議的數據的發送和接收。
[0060]換言之，由于數據的發送方和接收方都包括能夠分析發送數據和接收數據的CPU，因此，能夠利用諸如循環冗余檢驗(CRC)和分組時間戳的安全協議。通過使用上述安全協議，信號線22能夠由一個串行通信線來構造，并且CPUllc和Ild以及CPU12b能夠容易地確定信號是否被正確地傳輸，即信號是否存在異常。
[0061]由于根據本實施方式的機器人系統I已經被構造為使得信號線22由一個串行通信線來布線，因此與利用硬連線布線信號線22的情況相比，能夠減少信號線的數目，并且因此，能夠在整體上減少機器人系統I的尺寸。這里，已經解釋了信號線22的串行通信線的數目和信號線20的第一和第二路徑20a和20b的串行通信線的數目是一的情況。然而，線的數目不限于此。線的數目可以為二或更多。
[0062]將解釋經由信號線22傳輸的信號。例如，指示規定操作范圍和規定速度的信號被經由信號線21、端子部10、信號線20、機器人控制單元11和信號線22從外部裝置5的安全PLC5c輸入到機器人監視單元12。此外，機器人編碼信號和周邊裝置編碼信號被從編碼器2c和3b輸入到機器人監視單元12。
[0063]機器人監視單元12監視機器人2和周邊裝置3的操作狀態。更具體地，機器人監視單元12的CPU12b基于輸入的編碼信號檢測機器人2和周邊裝置3的操作狀態。當檢測到的操作狀態偏離規定操作范圍或規定速度，則CPU12b將機器人停止信號和周邊裝置停止信號經由信號線22輸出到機器人控制單元11。與上述類似地，機器人控制單元11根據輸入的機器人停止信號等等停止機器人2等等的操作。
[0064]機器人監視單元12將根據輸入的機器人編碼信號和周邊裝置編碼信號計算的空間位置信息經由信號線22、機器人控制單元11、信號線20、端子部10和信號線21輸出到安全 PLC5c。
[0065]將解釋空間位置信息。由于用于連接機器人2的關節的各臂2a的長度和形狀是公知的，因此，如果識別出機器人編碼信號，則能夠通過正向動力學計算機器人2的各臂2a和前端手2b的位置。此外，在周邊裝置3的情況下，如果諸如臺3a的移動單元的形狀是公知的并且周邊裝置編碼信號是已知的，則能夠通過正向動力學類似地計算工件W的位置。
[0066]另一方面，機器人2和周邊裝置3的操作空間被假想地等分為立方體，并且諸如數字的標識被分配給這些立方體以能夠對其進行標識。通過采用這樣的構造，能夠根據機器人編碼信號計算目前存在臂2a或手2b的立方體的標識。類似地，能夠根據周邊裝置編碼信號計算目前存在工件W的立方體的標識。
[0067]在本實施方式中，指示存在臂2a或手2b的立方體的信息被稱為機器人2的空間位置信息。此外，在周邊裝置3的情況下，指示存在移動單元或工件W的立方體的信息被稱為周邊裝置3的空間位置信息。
[0068]此外，指示“除了機器人2和周邊裝置3之外存在裝置”的信息和指示“機器人2和周邊裝置3與操作者進來和離開的區域之間的距離很短”的信息能夠添加到立方體。通過采用這樣的構造，能夠執行用于利用安全PLC5c比較空間位置信息和添加到立方體的信息以及用于在需要的情況下減少機器人2和空間裝置3的操作速度或者暫停操作的順序處理。
[0069]如上所述，各二重信號線20和21被構造為雙向地傳輸信號。例如，二重信號線20被構造為向機器人控制單元11傳輸從外部裝置5輸入到端子部10的輸入端子的信號(例如，機器人停止信號)并且將來自機器人控制單元11的信號(由機器人編碼信號等等生成的機器人2和周邊裝置3的空間位置信息)傳輸到端子部10的輸出端子。結果，例如能夠使用二重信號線20不僅用于從外部裝置5到機器人控制單元11的信號傳輸而且用于從機器人控制單元11到外部裝置5的信號傳輸。
[0070]圖4是示出由機器人控制單元11執行的例程的流程圖。如圖4中所示，機器人控制單元11確定來自外部裝置5的信號是否經由信號線21、端子部10和信號線20正確地傳輸。具體地，機器人控制單元11比較經由第一路徑20a從外部裝置5輸入的信號和經由二重信號線20的第二路徑20b從外部裝置5輸入的信號，并且確定這些信號是否彼此相同(步驟SlO)。
[0071]由于當來自兩個路徑20a和20b的信號沒有彼此相同(步驟SlO:否)時，擔心的是，二重信號線20具有諸如斷線的問題，因此，機器人控制單元11將電力阻斷信號輸出到電源控制單元30并且阻斷向機器人2等等的電力提供以停止機器人2等等的操作(步驟S11)。
[0072]另一方面，當來自兩個路徑20a和20b的信號彼此相同(步驟SlO:是)時，機器人控制單元11確定從外部裝置5是否輸入了機器人停止信號和/或周邊裝置停止信號(步驟S12)。
[0073]當輸入了機器人停止信號等等(步驟S12:是)時，如上所述，機器人控制單元11輸出電力阻斷信號以停止的機器人2和周邊裝置3的操作(步驟SI I)。另一方面，當沒有輸入機器人停止信號等等(步驟S12:否)時，機器人控制單元11確定從機器人監視單元12輸入的信號是否存在諸如數據損壞的異常(步驟S13)。
[0074]當來自機器人監視單元12的信號不存在異常(步驟S13:否)時，機器人控制單元11確定從機器人監視單元12是否輸入了機器人停止信號和/或周邊裝置停止信號(步驟S14)。
[0075]當從機器人監視單元12輸入了機器人停止信號等等(步驟S14:是)時或者當來自機器人監視單元12的信號存在異常(步驟S13:是)時，如上所述，機器人控制單元11輸出電力阻斷信號以停止機器人2和周邊裝置3的操作(步驟S11)。另一方面，當從機器人監視單元12沒有輸入機器人停止信號等等(步驟S14:否)時，機器人控制單元11將控制返回到步驟SlO以重復上述處理。
[0076]如上所述，根據第一實施方式的機器人系統I已經被構造為使得二重信號線20包括用于收集多個信號并且利用信號線傳輸信號的兩個路徑20a和20b。結果，能夠減少構成二重信號線20的兩個路徑20a和20b的信號線的數目，并且因此，能夠在整體上減少機器人系統I的尺寸。
[0077]接下來，將解釋第二實施方式。
[0078]圖5是示出根據第二實施方式的機器人系統Ia的與圖3類似的框圖。圖6是解釋圖5中所示的機器人系統Ia的端子部之間的連接的圖。如圖5中所示，根據第二實施方式的機器人系統Ia包括多個機器人，更具體地，兩個機器人，即第一機器人2和第二機器人102。
[0079]由于周邊裝置、外部裝置、端子部、機器人監視單元和電源控制單元的各數目對應于機器人的數目，因此，機器人系統Ia的各數目為復數，更具體地，為二。在圖5和圖6中，由虛線Al圍繞的部分包括對應于第一機器人2的端子部等等，并且由虛線A2圍繞的部分包括對應于第二機器人102的端子部等等。
[0080]如從圖5 了解的是，由于第一機器人2的構造和對應于第一機器人2的第一周邊裝置3、第一外部裝置5、第一端子部10、機器人控制單元11、第一機器人監視單元12和第一電源控制單元30的構造與第一實施方式基本上相同，因此給予了相同的附圖標記并且省略了其描述。
[0081]此外，第二機器人102的構造以及對應于第二機器人102的第二周邊裝置103、第二外部裝置105、第二端子部110、第二機器人監視單元112和第二電源控制單元130的構造與第一實施方式基本上相同。因此，在圖5中，通過將第一實施方式的元件的附圖標記加100獲得的附圖標記被給予第二機器人102等等的元件，并且省略其描述。此外，由于機器人控制單元11能夠控制機器人2和102以及周邊裝置3和103的操作，因此，根據本實施方式的機器人系統Ia僅包括一個機器人控制單兀。[0082]為了簡化圖6中的示出，沒有示出第一和第二機器人2和102、第一和第二周邊裝置3和103以及第一和第二電源控制單元30和130。
[0083]為了基于上述解釋根據第二實施方式的機器人系統la，如圖5和圖6中所示，第一和第二端子部10和110被經由二重信號線120串行地連接(圖中的附圖標記120a和120b)。結果，即使端子部的數目為復數，也能夠容易地連接端子部10和110。
[0084]二重信號線120包括兩個路徑(更具體地，第一路徑120a和第二路徑120b)，其中的每個路徑收集輸入到一個端子部(例如，第二端子部110)的多個信號并且利用信號線將信號傳輸到另一端子部(例如，第一端子部10)。
[0085]特別地，用于將第二端子部110的ASICllOb連接到第一端子部10的ASIClOb的信號線120被稱為第一路徑120a并且由串行通信線布線。用于連接第二端子部110的ASICllOc和第一端子部10的ASIClOc的信號線120被稱為第二路徑120b，并且由串行通信線布線。此外，雖然未示出，但是例如通過附接端接寄存器等等對于這些串行通信線適當地執行端接處理。
[0086]結果，來自第二外部裝置105的信號經由信號線121 (圖中的附圖標記121a和121b)、第二端子部110、信號線120、第一端子部10和信號線20輸入到機器人控制單元11。這里，由于信號線20和120的第一路徑20a和120a以及第二路徑20b和120b執行串行通信(數據通信)，因此，機器人控制單元11能夠容易地確定輸入信號是從第一外部裝置5輸入的還是從第二外部裝置105輸入的。
[0087]如上所述，根據本實施方式的機器人系統已經被構造為使得二重信號線120的兩個路徑120a和120b由串行通信線布線。結果，由于與利用硬連線布線兩個路徑的情況相t匕，能夠減少信號線的數目，并且因此，能夠減少端子部10和110的尺寸，因此能夠整體地減小機器人系統Ia的尺寸。
[0088]第一機器人監視單元12和第二機器人監視單元112經由信號線122串行地連接。信號線122例如由一個串行通信線布線。結果，來自第二機器人監視單元112的信號經由信號線122、第一機器人監視單元12和信號線22輸入到機器人控制單元11。雖然未示出，但是例如，通過附接端接寄存器等等對于這些串行通信線適當地執行端接處理。
[0089]由于在信號線22和122上執行了串行通信(數據通信)，因此，機器人控制單元11能夠容易地確定輸入信號是從第一機器人監視單元12輸入的還是從第二機器人監視單元112輸入的。
[0090]如上所述，由于機器人系統Ia已經被構造為使得利用一個串行通信線布線信號線122，因此，與利用硬連線布線信號線122的情況相比，能夠減少信號線的數目，并且因此，能夠在整體上更多地減少機器人系統Ia的尺寸。
[0091]接下來，將解釋機器人控制單元11的操作。由于機器人控制單元11的操作與第一實施方式基本上相同，因此，參考圖4進行其描述。機器人控制單元11比較從第一和第二外部裝置5和105經由信號線20的兩個路徑20a和20b輸入的信號，并且確定這些信號是否彼此相同(步驟S10)。
[0092]當來自兩個路徑20a和20b的信號彼此不相同(步驟SlO:否)時，機器人控制單元11將電力阻斷信號輸出到第一和第二電源控制單元30和130以停止第一和第二機器人2和102以及第一和第二周邊裝置3和103的所有操作(步驟S11)。[0093]另一方面，當來自兩個路徑20a和20b的信號彼此相同(步驟SlO:是)時，機器人控制單元11確定機器人停止信號和/或周邊裝置停止信號是否是從第一和第二外部裝置5和105中的至少一個輸入的(步驟S12)。
[0094]當從第一和第二外部裝置5和105中的至少一個輸入了機器人停止信號等等(步驟S12:是)時，機器人控制單元11輸出電力阻斷信號以停止第一和第二機器人2和102等等的所有操作(步驟S11)。結果，能夠改進第一和第二機器人2和102等等的周圍安全。
[0095]另一方面，當從第一和第二外部裝置5和105沒有輸入機器人停止信號等等(步驟S12:否)時，機器人控制單元11確定從第一和第二機器人監視單元12和112輸入的信號是否存在異常(步驟S13)。
[0096]當來自第一和第二機器人監視單元12和112的信號不存在異常(步驟S13:否)時，機器人控制單元11確定從第一和第二機器人監視單元12和112中的至少一個是否輸入了機器人停止信號和/或周邊裝置停止信號(步驟S14)。
[0097]當從第一和第二機器人監視單元12和112中的至少一個輸入了機器人停止信號等等(步驟S14:是)時或者當來自第一和第二機器人監視單元12和112的信號存在異常(步驟S13:是)時，機器人控制單元11執行步驟Sll的處理。
[0098]另一方面，當從第一和第二機器人監視單元12和112沒有輸入機器人停止信號等等(步驟S14:否)時，機器人控制單元11將控制返回到步驟SlO以重復處理。雖然構造為在步驟Sll的處理中停止第一和第二機器人2和102等等的所有操作，但是該實施方式不限于此。換言之，在步驟S11，例如，可以僅停止對應于輸入的機器人停止信號的機器人，或者可以僅停止對應于輸入的周邊裝置停止信號的周邊裝置。
[0099]如上所述，第二實施方式具有下述構造，即，對應于第一和第二機器人2和102的第一和第二端子部10和110被經由二重信號線120串行連接并且二重信號線120的兩個路徑120a和120b由串行通信線布線。結果，能夠減少用于連接第一和第二端子部10和110的信號線120的線的數目并且因此能夠在整體上減小機器人系統Ia的尺寸。在該情況下，由于其它效果與第一實施方式相同，因此，省略其描述。
[0100]第二實施方式具有下述構造，其中，機器人2和102、外部裝置5和105、端子部10和110等等的數目分別為2。然而，實施方式不限于此。該數目可以為3或更大。
[0101]此外，實施方式具有下述構造，其中，端子部10、機器人控制單元11和機器人監視單元12容納在控制板4內。然而，實施方式不限于此。例如，實施方式可以具有下述構造，其中，端子部10遠離控制板4以使得操作者在所放置的位置執行用于將外部裝置5連接到端子部10的工作操作。
[0102]此外，實施方式具有下述構造，其中，用于收集多個信號并且利用信號線傳輸信號的路徑采用串行通信線。然而，可以采用諸如短距離無線通信的無線通信和諸如藍牙(注冊商標)的紅外通信。此外，通信方法不限于串行通信。通信方法可以是諸如并行通信的另外的通信方法。這里，當通信方法為并行通信時的信號線的數目可以大于當通信方法是串行通信時的信號線的數目。然而，與硬連線方法相比，并行通信能夠減少信號線的數目，并且因此，能夠實現機器人系統I和Ia的最小化。
【權利要求】
1.一種機器人系統，所述機器人系統包括: 端子部，所述端子部包括連接端子，輸出多個信號的一個或多個外部裝置能夠連接到所述連接端子； 機器人控制單元，所述機器人控制單元根據來自所述外部裝置的信號控制機器人的操作；以及 二重信號線，所述端子部和所述機器人控制單元經由所述二重信號線彼此連接以將從所述外部裝置輸入到所述端子部的所述多個信號經由兩個路徑發送到所述機器人控制單元；其中 所述二重信號線包括所述兩個路徑，所述兩個路徑中的每個路徑將所述多個信號匯總而利用信號線進行傳輸。
2.根據權利要求1所述的機器人系統，其中，所述機器人控制單元包括確定單元，所述確定單元確定所述信號是否被從所述端子部正確地傳輸到所述機器人控制單元。
3.根據權利要求1或2所述的機器人系統，其中 所述機器人控制單元和所述端子部容納在控制板中，并且 將所述端子部和所述機器人控制單元彼此連接起來的所述二重信號線在所述控制板內布線。
4.根據權利要求1 或2所述的機器人系統，其中 所述兩個路徑中的每個路徑包括串行通信線。
5.根據權利要求1或2所述的機器人系統，所述機器人系統進一步包括: 一個或多個機器人；以及 一個或多個端子部，所述一個或多個端子部對應于所述機器人并且所述一個或多個端子部中的每一個包括連接端子，輸出多個信號的一個或多個外部裝置能夠連接到所述連接端子，其中 所述端子部經由二重信號線串行連接。
6.根據權利要求5所述的機器人系統，其中，將所述端子部彼此連接起來的所述二重信號線包括兩個路徑，所述兩個路徑中的每一個將輸入到一個端子部的所述多個信號匯總而利用信號線傳輸到另一個端子部。
7.根據權利要求1或2所述的機器人系統，其中 所述連接端子包括輸入來自所述外部裝置的信號的輸入端子和將信號輸出到所述外部裝置的輸出端子，并且 將所述端子部和所述機器人控制單元彼此連接起來的所述二重信號線將輸入到所述輸入端子的信號傳輸到所述機器人控制單元并且將來自所述機器人控制單元的信號傳輸到所述輸出端子。
8.根據權利要求1或2所述的機器人系統，其中，當從所述外部裝置輸入了指示所述機器人的停止指令的信號時，所述機器人控制單元阻斷對所述機器人的電力供應以停止所述機器人的操作。
9.根據權利要求1或2所述的機器人系統，所述機器人系統進一步包括一個或多個機器人，其中 當從所述外部裝置輸入了指示所述機器人的停止指令的信號時，所述機器人控制單元`停止所述機器人的所有操作。
【文檔編號】G05B9/02GK103963075SQ201310186363
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年5月20日 優先權日:2013年1月28日
【發明者】武本文彥, 尾鄉慶太 申請人:株式會社安川電機