專利名稱：工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)，尤其涉及一種存儲器的改進，該存儲器存有機器人的運行程序，并用于工業(yè)設(shè)備(諸如需要對程序進行修改的數(shù)字控制設(shè)備等)的整個控制系統(tǒng)。
圖6是工業(yè)機器人常規(guī)控制系統(tǒng)的框圖，圖7概要地示明了常規(guī)控制系統(tǒng)的控制面板，如圖6所示，一個自動機床包括一個驅(qū)動馬達11，一個速度檢測器12以及一個安裝在自動機床1的一個運轉(zhuǎn)軸上的位置傳感器13。機器人的控制器2包括一個用于控制驅(qū)動馬達11的驅(qū)動器21，一個內(nèi)部存儲器(例如IC存儲器或磁泡存儲器)23，它構(gòu)成一個位于控制器2中的主存儲器用以存儲程序，一個存儲器控制電路24，用于控制內(nèi)存23，一個命令驅(qū)動器21驅(qū)動馬達的命令電路25，一個直接為運行進行必要的計算的算術(shù)電路26，一個用于各種操作的控制面板27，一個外部存儲器(它由磁帶型，軟磁盤設(shè)備等記錄介質(zhì)和裝入器構(gòu)成)28，作為一個輔助存儲器存儲和置換程序，一個RAM29以及一個把它們互聯(lián)的接口22。
如圖7所示，控制面板27包括多個控制開關(guān)(有一電源開關(guān)，多個操作模式選擇開關(guān)及一個啟動開關(guān)等)31，用于對自動機床進行操縱，功能開關(guān)(有一指示項目選擇開關(guān)，一個速度命令開關(guān)等)32，控制各種功能，一個程序信息指示器(由-CRT，一個液晶裝置，一個七段元件等構(gòu)成)33。外存28，用于外存的控制開關(guān)34(有一寫開關(guān)和一讀開關(guān))和用于鍵入各自信息的10個鍵35。
在上述的常規(guī)控制系統(tǒng)中，機器人的多個操作程序存在內(nèi)存23中，需用于操作的程序通過鍵入操作從內(nèi)存23中讀出而存入RAM29中。RAM29中的內(nèi)容通過存儲器控制電路24和算術(shù)電路26供給驅(qū)動器21以進行讀出和操作。
如上述，在常規(guī)控制系統(tǒng)中，內(nèi)存23存有程序。因此，為了防止存儲器23的內(nèi)容丟失，必須采用后備電池IC存儲器或非易失性存儲器部件(例如磁泡存儲器)作為存儲器23。進而，由于存有多個程序，因此要求存儲器容量足夠大。
此外，由于一個內(nèi)存23的容量有限且存儲的程序數(shù)量不能無限制地增加，所以同時提供外存28作為輔助存儲器以便存儲或置換程序。
但是，常規(guī)的控制系統(tǒng)有如下問題a)內(nèi)存23的增加容量，b)為了讀出進行讀和操作的程序，必須有復雜的硬件和軟件，c)要求有后備存儲器以供存儲，除構(gòu)成主存儲器的內(nèi)存23之外，還要求有構(gòu)成輔助存儲器的外存28，從而增加了系統(tǒng)成本。
d)在讀出和操作中有選擇地讀出存在內(nèi)存23中程序的操作過程很復雜，而且在內(nèi)存23和外存28之間傳送程序和數(shù)據(jù)的過程也很復雜。
圖8是工業(yè)機器人的另一常規(guī)控制系統(tǒng)的框圖。
當操作很多且控制器102中的存儲器不能存儲用于操作的程序時，圖8中的個人計算機103便用于將大量程序存儲在它的FDD(軟磁盤機)104中。從FDD中有選擇地讀出一個必要的程序并將其通過CMT裝載器105存入構(gòu)成存儲介質(zhì)的CMT(盒式磁帶)106。在CMT106中存儲的程序通過連接于控制器102的CMT裝載器108傳送到控制器102中的存儲器里，以便機器人101執(zhí)行再現(xiàn)操作，有如上述。從而得以適應(yīng)多種操作。
另外，在未曾圖示的另一方法中，圖8所示的個人計算機103和控制器102中配備有數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，以使個人計算機的FDD104中存儲器的程序直接傳輸?shù)娇刂破?02中的存儲器里。在控制器102中的CMT裝載器108配備有電源，它來自機器人101的電源，在個人計算機103中的CMT裝載器105則配備有獨立提供的電源，而兩個CMT裝載器的功能可被視為是相同的。
在上述方法中，程序從個人計算機的外存通過CMT傳送到機器人的控制器，可以寫入CMT的程序的容量較小且讀、寫程序的操作耗時過多，因此，其效率較低。直接傳輸程序的方法要求有昂貴的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備并修改機器人的控制器和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備之間的連接，因此不是常用的方法。
鑒于上述問題而提出了本發(fā)明，其目的是要解決上述問題并提供了一個結(jié)構(gòu)簡單、操作易行的工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)(其中，機器人的操作程序從存儲介質(zhì)讀出并被譯碼和計算以獲取數(shù)據(jù)，使自動機床受這些數(shù)據(jù)控制)的特征在于1)配有一外寸，用于存儲和讀出操作程序，以及一控制器，用于對來自外存的操作程序進行譯碼和計算以控制自動機床。尤其是，外存具備常規(guī)內(nèi)存的能力，存在例如IC卡中的程序限制為一個程序以便IC卡可插入外存，從而將操作程序從外存中讀出或?qū)懭胪獯妗?br> 在操作時，由于操作程序只須存儲器IC卡這樣的存儲介質(zhì)插入外存進行置換，所以無需昂貴和大容量內(nèi)存而只要簡單插入IC卡即可。因此，可以避免復雜操作引起的操作錯誤。
2)配有一外存，例如一個能夠有選擇地從事先存儲的多個操作程序中讀出一個必要程序的個人計算機，它包括一個傳輸程序的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，一個具有IC卡裝載器的控制器，用于對IC卡裝載器提供的操作程序進行譯碼和計算，以控制自動機器人，以及一條數(shù)據(jù)傳輸電纜，一連接端子位于其一端，用于插入IC卡裝載器以形成數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和IC卡裝載器之間的連接，從而通過數(shù)據(jù)傳輸電纜從外存到控制器提供操作程序。
如上述，由于本發(fā)明的控制系統(tǒng)構(gòu)成了具有數(shù)據(jù)傳輸功能的控制系統(tǒng)，所以相應(yīng)于各種生產(chǎn)的操作程序可事先存在個人計算機的FDD之類的外存中。由一鍵盤可選擇需要的程序并將其直接供給機器人的控制器以執(zhí)行讀出和操作。因此，機器人的操作不會被外部來的工作選擇信號中斷，而且可以在程序控制機器人連續(xù)進行操作。
如上述，根據(jù)本發(fā)明，作為主存的內(nèi)存及作為輔助存儲器的外存一起分享一個存儲器，從而簡化了系統(tǒng)裝置。一個程序存在單個例如作為存儲介質(zhì)的IC卡中因此排除了控制器中涉及軟、硬件的復雜程序控制并避免控制系統(tǒng)費用過多，因為在此無需大容量存儲器，此外，由于復雜操作而給操作員帶來的負擔可以減少從而防止了操作失誤。其結(jié)果，可望實現(xiàn)低費用、易操作的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的控制系統(tǒng)框圖;
圖2概要地示出了圖1實施例中所用的控制面板;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的機器人控制系統(tǒng)構(gòu)成圖，該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)傳輸功能;
圖4是一流程圖，用于示明根據(jù)第二個實施例，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑C器人的控制器的程序選擇過程。
圖5是一透視圖，示明連在數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和機器人的控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸電纜的一部分和連到IC卡裝載器的連接端子;
圖6是常規(guī)控制系統(tǒng)的框圖;
圖7示明意常規(guī)控制系統(tǒng)的控制面板;
圖8示明了機器人的另一常規(guī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成圖。
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細敘述參見圖1，它示出了本發(fā)明的第一個實施例的框圖，而圖2示出了用于該實施例的控制面板，一個自動機床包括一個驅(qū)動馬達11，一個速度檢測器12和一安裝在轉(zhuǎn)動軸(未示出)上的位置傳感器13。根據(jù)軸的運動檢測到的工作速度(驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速)以及現(xiàn)在位置的信息作為反饋提供給機器人的控制器5。
機器人的控制器5包括一個驅(qū)動器21，用于控制驅(qū)動馬達11，一個外存3，一個控制外存3的存儲器控制電路24，一個指示驅(qū)動器運動的命令電路25，一個執(zhí)行用于直接操作的算術(shù)運算的算術(shù)電路26，一個用于各種操作的控制面板4以及一個把這些聯(lián)接到一起的接口22。
如圖2所示，控制面板4包括控制自動機床操作的控制開關(guān)6，控制各種功能的功能鍵7，當功能鍵7按下時用于指示程序信息等的指示器8，外存(IC卡裝載器)3以及控制切換開關(guān)9，控制切換開關(guān)9包括一個On開關(guān)和一個OFF開關(guān)，用于軸驅(qū)動馬達，一個用于回到起始點的HOMING開關(guān)，一個TEACH開關(guān)，一個CHECK開關(guān)，以及一個用于自動操作的AUTO開關(guān)。功能開關(guān)7包括用于告警的ALARM(告警)開關(guān)，一個用于步進信息的STEP開關(guān)，一個SPEED開關(guān)，用于指示表示示教速度和運動速度之指標比的運動速度表征;以及用于增加和減小該比率的INCREASE和DELREASE開關(guān)。
存儲介質(zhì)10a和10b用具有IC存儲器的可讀、寫IC卡。一個IC卡只能存一個機器人操作程序并可插入和拔離外存3。CHECR和AUTO開關(guān)用于自動操作。CHECK開關(guān)有值班操作員時進行自動操作而外存3的切換是由切換開關(guān)9完成的。AUTO開關(guān)用于在無值班操作員時自動操作，IC卡由來自傳感器(未表示出)的檢測信號選擇并指明處理對象的典型。
現(xiàn)在敘述實施例的操作a)作為存儲介質(zhì)的IC卡10a中寫有機器人的操作程序，它被插入外存(IC卡裝載器)3中。此后，按下ON和HOMING開關(guān)進行初始化?？刂崎_關(guān)6的CHECK或AUTO開關(guān)按下以選擇模式，再按下啟動開關(guān)以控制自動再現(xiàn)操作，從而該機器人開始自動再現(xiàn)操作。在機器人操作期間，可操作控制開關(guān)7由指示器8指示出操作程序的步信息(當時的步驟或操作號碼)以及再現(xiàn)速度信息(表示運動速度的指標量)。進而，指示器8可以立刻指出操作期間的錯誤和告警信息。
在CHECK模式下，一旦兩個IC卡10a和10b插入外存3并由控制面板的切換開關(guān)9或來自外部的選擇信號交替切換，則存在兩個IC卡中的兩個程序可以交替操作，此外，若一個IC卡在另一卡中存儲的程序運行時被交換，則可在不需要程序轉(zhuǎn)換時間的情況下轉(zhuǎn)換程序，進而，若外存3只有一個IC卡裝載器，則在操作之后從外存3中拔出IC卡10a并插入另一IC卡10b。這樣，另一操作程序運行而以上述方式執(zhí)行再現(xiàn)操作。
b)當機器人在示教操作時，存有不用程序的IC卡或新的IC卡被插到外存(IC卡裝載器)3中。然后，由控制開關(guān)6的TEACH開關(guān)選擇示教模式執(zhí)行示教操作，從而將示教程序直接寫入IC卡中。IC卡備有寫保護開關(guān)，若該開關(guān)接通，則可防止發(fā)生諸如操作失誤引起的程序丟失之類的麻煩。
外存不限于可安裝兩個卡的設(shè)備，它可以是能安裝一個或三個及更多卡的設(shè)備。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的配置框圖，它表明了具有數(shù)據(jù)傳輸功能的機器人的控制系統(tǒng)。圖4是一流程圖，表明了根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑C器人的控制器的程序選擇過程。圖5是根據(jù)第二個實施例連接于數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和機器人的控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸電纜的一部分以及連接到IC卡裝載器的連接端子的透視圖。圖3中，51表示機器人，52是機器人的控制器，53是個人計算機，54是FDD，55是數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，56是數(shù)據(jù)傳輸電纜，57是連接端，58是IC卡裝載器。
工業(yè)機器人51包括作為存儲介質(zhì)的IC卡的控制系統(tǒng)，執(zhí)行讀出存在IC卡中的數(shù)據(jù)，并同時在沒有存儲數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破?2的存儲器的情況下進行再現(xiàn)操作。在該系統(tǒng)中，在個人計算機53中的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備55通過數(shù)據(jù)傳輸電纜56(它有一圖5所示的連接端子，其連接結(jié)構(gòu)與IC卡相同)與控制器52的IC卡裝載器58相連。因此，存在FDD54中許多程序中的一個需用程序可由個人計算機53的鍵盤選擇并直接供給控制器52的IC卡裝載器以執(zhí)行讀出和操作。
由于這樣的結(jié)構(gòu)，存在FDD54中相應(yīng)于不同操作的多個程序中的一個需用程序由個人計算機53的鍵盤所選定(在這種情況下，例如選定NO.3)，所以，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備55通過數(shù)據(jù)傳輸電纜56和連接端子57傳輸?shù)綑C器人的控制器52并使機器人操作。這時，如圖4所示，當選擇的程序號5與被選擇程序的號不符時，則n加1并從FDD54中檢索下一程序的號，反復進行檢索直至發(fā)現(xiàn)要選擇的程序，以這種方法，由于個人計算機配備有預定容量的緩沖存儲器，所以可在傳輸程序期間由來自另一設(shè)備的工作選擇信號選擇下一程序。因此，機器人51的操作不會中斷且可連續(xù)這些不同程序的讀和操作。
圖5為數(shù)據(jù)傳輸電纜56的IC卡裝載器一側(cè)示意圖。
控制系統(tǒng)可以在不提供任何特殊修改或在機器人的控制器52一側(cè)無需用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備的情況下傳輸數(shù)據(jù)并將該控制系統(tǒng)應(yīng)用于機器人從事各種生產(chǎn)。
本發(fā)明不限于上述結(jié)構(gòu)，下列功能和構(gòu)成可作為其它實施例(僅敘述與上述實施例的不同點)1)機器人的控制器52可包括一個程序數(shù)據(jù)存儲器;
2)有兩個或更多的IC卡裝載器58，且數(shù)據(jù)傳輸電纜56的連接端子57可插入另一IC卡裝載器中而無需拔出該IC卡?？捎汕袚Q開關(guān)切換IC卡裝載器。
3)具有數(shù)據(jù)傳輸功能的控制系統(tǒng)可提供多個數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，例如個人計算機53，F(xiàn)DD54以及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備56。
如上所述的，根據(jù)本發(fā)明，由于無需在機器人一例配備價格昂貴的數(shù)據(jù)輸設(shè)備以及任何其他用于連接數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的修改和設(shè)備，所以可提供造價低廉的機器人。此外，由于無需將存在個人計算機的FDD中的機器人操作程序傳輸?shù)綑C器人的存儲器，因此無須耗時進行程序修改并可連續(xù)有效地執(zhí)行各種操作。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)，其中，從存儲介質(zhì)讀出機器人的操作程序并將其進行譯碼和計算以獲取數(shù)據(jù)，從而使自動機床受這些數(shù)據(jù)控制，其特征在于外存裝置，用于存儲并讀出操作程序，以及控制裝置，用于對所述外存提供的操作程序進行譯碼和計算以便控制自動機床。
2.權(quán)利要求1所述的工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)，其中所述外存包括多個存儲介質(zhì)，用于存儲另一組操作程序且其中的操作程序之一被有選擇地從上述多個存儲介質(zhì)中讀出。
3.一種工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)，其中，從存儲介質(zhì)讀出機器人的操作程序并將其進行譯碼和計算以獲取數(shù)據(jù)，并在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對自動機床進行控制，其特征在于外存裝置，用于選擇地從多個事先存儲的操作程序中讀出一個需用的程序，它還包括一個用于傳輸程序的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備;控制裝置，包括一個IC卡裝載器，該控制裝置對所述IC卡裝載器提供的操作程序進行譯碼和計算以便對自動機床實施控制，它還配備有一數(shù)據(jù)傳輸電纜，其一端安裝有一連接端子，以插入所述IC卡裝載器在所述數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和IC卡裝載器之間形成連接，從而使外存提供的操作程序通過數(shù)據(jù)傳輸電纜供給所述控制裝置。
4.權(quán)利要求3所述的工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)，其中所述外存裝置包括一個計算機。
全文摘要
一個工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)，包括從存儲介質(zhì)讀出的操作程序，對該程序進行譯碼和計算以獲取數(shù)據(jù)并以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)控制自動機床。其外存具有常規(guī)內(nèi)存的功能并只限于存儲一個程序在構(gòu)成存儲介質(zhì)的IC卡(以此為例)中，該卡可插入外存以提供操作程序。在作為外存的存儲介質(zhì)的軟盤設(shè)備(以此為例)中事先存有多個操作程序，需用的程序由鍵盤選擇直接供給機器人的控制器以控制機器人的操作。
文檔編號B25J9/18GK1034437SQ88107248
公開日1989年8月2日 申請日期1988年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月23日
發(fā)明者木村泰, 奧村寬, 三原宏方, 吉田滿年 申請人:三菱重工業(yè)株式會社