特開 2023-128875 データ収集ユニット及びロボットコントローラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023128875

(43)【公開日】2023-09-14

(54)【発明の名称】データ収集ユニット及びロボットコントローラ

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20230907BHJP

【ＦＩ】

B25J19/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022033523

(22)【出願日】2022-03-04

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】ニデックインスツルメンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】野口 直之

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707HS27

3C707JS03

3C707JS05

3C707JU15

3C707MS15

(57)【要約】

【課題】ロボットにおける故障の予兆の検出などのために設けられるデータ収集ユニットにおいて、別途に電源回路などを用意する必要がなく、かつ、監視装置への接続を容易に行うことができるようにする。
【解決手段】データ収集ユニット１０は、ロボットに設けられたセンサからの検出信号とロボットコントローラから出力される動作データとに基づいて監視用信号を生成する監視用信号生成部２２と、複数のネットワークノードの間での通信を可能にするスイッチングハブ部２１と、スイッチングハブ部２１に接続する複数のＬＡＮポート１１～１３と、を備え、ロボットコントローラに取り付けられてロボットコントローラの電源回路から電源電圧が供給される。監視用信号生成部２２は、ネットワークノードとしてスイッチングハブ部２１に接続し、動作データは、ＬＡＮポート１１～１３のいずれかから入力される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットの故障の予兆の検出に必要なデータを収集するデータ収集ユニットであって、
前記ロボットに設けられたセンサからの検出信号と前記ロボットを制御するロボットコントローラから出力される動作データとに基づいて、監視用信号を生成する監視用信号生成部と、
複数のネットワークノードの間での通信を可能にするスイッチングハブ部と、
前記スイッチングハブ部に接続してＬＡＮケーブルが着脱可能に取付けられる複数のＬＡＮポートと、
を有し、
前記監視用信号生成部はネットワークノードとして前記スイッチングハブ部に接続し、
前記ロボットコントローラに取り付けられて前記ロボットコントローラの電源回路から電源電圧が供給され、前記複数のＬＡＮポートのうちの１つを介して前記動作データが前記監視用信号生成部に入力する、データ収集ユニット。

【請求項2】

前記複数のＬＡＮポートのうちの１つを介して、前記監視用信号をロボットの動作履歴管理を行う監視装置に送信する、請求項１に記載のデータ収集ユニット。

【請求項3】

前記データ収集ユニットは、前記ロボットコントローラへの取り付け時に前記ロボットコントローラの筺体の表面に現れるフロントパネルと、前記フロントパネルに取り付けられるとともに前記ロボットコントローラへの取り付け時に前記筺体内に位置する配線基板とを有する、請求項１または２に記載のデータ収集ユニット。

【請求項4】

前記フロントパネルの表面に、前記センサとの接続に用いられる信号コネクタと、少なくとも２つの前記ＬＡＮポートが露出している。請求項３に記載のデータ収集ユニット。

【請求項5】

少なくとも３つの前記ＬＡＮポートを有する、請求項４に記載のデータ収集ユニット。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデータ収集ユニットが組み込まれたロボットコントローラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業用ロボットにおける故障の予兆などの検出に関し、特に、故障の予兆などのために必要なデータを収集するデータ収集ユニットと、データ収集ユニットを備えるロボットコントローラとに関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボット（「ロボット」とも称する）は、可動部分である複数の関節と、関節を介して接続されて関節ごとのモータによって駆動される複数のアームとを備え、モータから減速機やプーリ、ベルトを介して関節を駆動することによって、複雑な動きを実現する。一般に可動部分には、使用寿命がある。また可動部分では、その使用寿命に近づくにつれて、微小な振動の発生など、故障の予兆となる現象が発生することが多い。そこで、可動部分の状態や使用状況などを認識することによって、例えば振動センサや温度センサなどを設けて故障の予兆となる現象の発生を検出することによって、使用寿命に近いことをユーザなどに警告することができる。可動部分ごとに使用寿命に近づいたか否かを判定するためには、可動部分の状態や使用状況などの認識を、あるいは故障予兆データの取得を、可動部分ごとに行う必要がある。

【0003】

特許文献１は、ロボット本体の余寿命を精度よく推定するために、駆動による経年的なロボット本体の劣化の度合いを定量的に示す特徴量を算出し、算出された特徴量に基づいてロボットの故障の兆候の有無を判定し、故障の兆候ありと判定されたときにロボットの余寿命を推定することを開示している。

【0004】

特許文献２は、ロボットに固定された複数のセンサからの出力に基づき、ロボットの状況、例えば振動、発熱、異音、異臭の発生などを監視し、故障の予兆の発生の有無を判定することを開示している。センサは、例えば加速度センサや温度センサ、音響センサ（マイクロホンなど）、臭気センサなどである。センサからの検出信号は微弱レベルのアナログ信号であることが多いので、特許文献３では、ロボットにセンサを配置するとともにセンサに近接してアナログ／デジタル変換回路（ＡＤ変換回路）を設け、デジタル信号に変換してから検出信号を駆動用信号生成部に入力させている。監視用信号生成部は、ロボットとは別体に設けられている監視装置に対し、各センサでの検出結果に応じた監視用信号を出力する。監視装置は、送られてきた監視用信号に基づいて、ロボットについての各種の診断や故障の予知などを行う。また特許文献２は、ロボット内から監視用信号生成部に接続する配線の数の増加を防ぐために、各ＡＤ変換回路の出力をロボット内においてデイジーチェーン接続して監視用信号生成部に接続してもよいことも開示している。

【0005】

特許文献３は、サーボモータに連結された減速機における異常の有無の判定精度を高めるために、複数のロボットに対して共通に監視装置を設け、各ロボットのサーボモータのトルクデータを監視装置に送信し、監視装置において、（１）サーボモータの等速回転時のトルクデータである等速時トルクデータに基づいて算出される等速時統計処理データと第１基準値との比較結果、（２）等速時トルクデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理することで求められる等速時ＦＦＴデータのピーク値と第２基準値との比較結果、（３）サーボモータの停止時のトルクデータである停止時トルクデータに基づいて算出される停止時統計処理データと第３基準値との比較結果、及び（４）停止時トルクデータをＦＦＴ処理することで求められる停止時ＦＦＴデータのピーク値と第４基準値との比較結果、の少なくとも１つに基づいて、減速機での異常の有無を判定することを開示している。

【0006】

多数のロボットが設けられている場合などにそれらのロボットの動作履歴を一箇所で蓄積し管理する動作履歴管理システムが知られている。動作履歴管理システムを利用すれば、蓄積された動作履歴を解析することにより、それぞれのロボットでの故障の予兆の有無を容易に判定することができる。特許文献４は、上位装置からロボットコントローラに送信されたコマンドとロボットの位置データ及びサーボデータとを蓄積する動作履歴管理システムを開示している。特許文献５は、ロボットにカメラを取り付けるとともに、動作履歴管理システムを構成する管理装置を用いてロボットの動作履歴データであるトルクデータを収集して管理値を決定し、決定された管理値と現在のトルクデータとを比較して異常かどうかを発生し、異常が発生したと判定したときに、そのときのトルクデータを蓄積するとともにカメラで撮像した撮影データも蓄積することを開示している。

【0007】

動作履歴管理システムと類似のシステムとして、特許文献６に開示された異常判定システムがある。特許文献６に開示された異常判定システムは、上位制御装置からの位置指令によって制御されるモータ駆動機器の動作異常を判定するものであって、位置指令に基づいてモータを制御するとともにモータ駆動機器の動作異常を検知可能なサーボアンプと、サーボアンプとの間で基準データと動作データを送受信するデータ収集ユニットと、データ収集ユニットとの間で基準データ及び動作データを送受信するとともに、動作データと基準データとの比較によりモータ駆動機械の動作異常を検知可能なエッジサーバと、を備えている。基準データは、動作異常の有無をサーボアンプにおいて判定するための基準となるデータであって、特許文献６に記載されたシステムでは、データ収集ユニットを介してエッジサーバが集めたモータの動作データに基づいて、エッジサーバによって作成される。作成された基準データは、エッジサーバからデータ収集ユニットを介して各サーボアンプに送信される。この異常判定システムでは、エッジサーバとデータ収集ユニットとを設けることによって、監視対象となるモータ駆動機器が多数設けられている場合に、上位制御装置の処理負荷を軽減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１９－１９５８６２号公報

【特許文献2】特開２０２１－１０２２６１号公報

【特許文献3】特開２０２１－８４１６４号公報

【特許文献4】特開２０１６－１５０４００号公報

【特許文献5】特開２０１９－１７１４９０号公報

【特許文献6】特許第６５９３７１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

動作履歴管理システムを構成する監視装置に対し、ロボットコントローラ内のサーボ制御機構で取得できるトルク値データなどのデータのみを送信する場合には、ロボットコントローラが内蔵する通信ポートを使用してデータを送信することができる。しかしながら、特許文献２に記載されるように、ロボットに加速度センサや温度センサを設ける場合には、これらのセンサでの検出データはロボットのモータのサーボ制御には使用されないので、一般的なロボットコントローラではこれらのセンサの検出データをロボットコントローラの本体から得ることはできない。したがって、センサからの検出データを監視装置に送信する何らかの仕組みが必要となる。特許文献２に開示されたシステムでは、センサで検出したデータをロボットコントローラ側の監視用信号生成部に送信し、監視用信号生成部において監視用信号を生成して監視装置に送信している。監視用信号生成部は、ロボット側のセンサに対して信号線により接続される必要があり、従来は、ロボットコントローラ本体の筺体とは別筺体であるデータ収集ユニットとして、ロボットコントローラの筺体の外側に取り付けられていた。この場合、データ収集ユニットがロボットコントローラに取り付けられているといっても、監視用信号生成部であるデータ収集ユニットのための電源回路を別途用意する必要がある。また、データ収集ユニットから出力される監視用信号は、ロボットコントローラからは離れた位置に設けられている監視装置に送られる。多数のロボットが設けられていてロボットごとに監視用信号を監視装置に送信する場合には、各ロボットのデータ収集ユニットと監視装置とを監視装置が中心となるスター状配線で接続すると、監視装置の近傍において配線が輻輳する。

【0010】

本発明の目的は、ロボットにおける故障の予兆の検出などのために設けられるデータ収集ユニットであって、別途に電源回路などを用意する必要がなく、かつ、監視装置への接続を容易に行うことができるデータ収集ユニットと、そのようなデータ収集ユニットを備えたロボットコントローラとを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のデータ収集ユニットは、ロボットの故障の予兆の検出に必要なデータを収集するデータ収集ユニットであって、ロボットに設けられたセンサからの検出信号とロボットを制御するロボットコントローラから出力される動作データとに基づいて、監視用信号を生成する監視用信号生成部と、複数のネットワークノードの間での通信を可能にするスイッチングハブ部と、スイッチングハブ部に接続してＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）ケーブルが着脱可能に取付けられる複数のＬＡＮポートと、を有し、監視用信号生成部はネットワークノードとしてスイッチングハブ部に接続し、ロボットコントローラに取り付けられてロボットコントローラの電源回路から電源電圧が供給され、複数のＬＡＮポートのうちの１つを介して動作データが監視用信号生成部に入力する。

【0012】

本発明のデータ収集ユニットは、スイッチングハブとしての機能を備えるとともに、ロボットコントローラに組み込まれてロボットコントローラの電源回路から電源電圧を供給される。これによりデータ収集ユニットでは、別途に電源回路などを用意する必要がなく、かつ、高い自由度で信号伝送用の配線を配置することができて監視装置への接続を容易に行うことができるようになる。

【0013】

本発明のデータ収集ユニットでは、監視用信号が、複数のＬＡＮポートのうちの１つを介して、ロボットの動作履歴管理を行う監視装置に送信されるようにしてもよい。このように構成することにより、一般的なネットワークケーブル、ＬＡＮケーブルを用いてデータ収集ユニットを監視装置に接続できるので、監視装置への接続をより容易に行うことができる。

【0014】

本発明のデータ収集ユニットは、ロボットコントローラへの取り付け時にロボットコントローラの筺体の表面に現れるフロントパネルと、フロントパネルに取り付けられるとともにロボットコントローラへの取り付け時に筺体内に位置する配線基板とを有することが好ましい。このように構成することにより、データ収集ユニット独自の筺体を不要にすることができる。この場合、フロントパネルの表面に、センサとの接続に用いられる信号コネクタと、少なくとも２つのＬＡＮポートが露出していることが好ましい。フロントパネルの表面に信号コネクトとＬＡＮポートとを露出させることにより、センサへの配線の接続やＬＡＮケーブルの接続を容易に行えるようになる。

【0015】

本発明のデータ収集ユニットは、少なくとも３つのＬＡＮポートを有することがコンマしい。ＬＡＮポートが少なくとも３つあれば、動作履歴管理システムを構成する監視装置に監視用信号を伝送するときに、監視装置側からみて複数のデータ収集ユニットをカスケードに接続することが可能となり、データ収集ユニットと監視装置とを接続するための信号ケーブルの使用量を削減することができる。

【0016】

本発明のロボットコントローラは、本発明のデータ収集ユニットが組み込まれていることを特徴とする。本発明のロボットコントローラによれば、データ収集ユニットをロボットコントローラとは別個に設ける必要がなくなり、また、動作履歴管理システムによってロボットの動作履歴の管理やロボットにおける故障の予兆の検出を行うときに、ロボットコントローラと動作履歴管理システムの監視装置との接続を容易に行うことができるようになる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ロボットにおける故障の予兆の検出などのために設けられるデータ収集ユニットにおいて、別途に電源回路などを用意する必要がなくなるとともに、監視装置への接続を容易に行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施の一形態のデータ収集ユニットの構成を示すブロック図である。

【図2】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、データ収集ユニットの正面図及び右側面図である。

【図3】ロボットコントローラの構成を示すブロック図である。

【図4】データ収集ユニットが取り付けられた状態のロボットコントローラを示す背面図である。

【図5】駆動履歴管理システムにデータ収集ユニットを組み込むときの接続例を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の一形態のデータ収集ユニットの構成の一例を示している。図１に示すデータ収集ユニット１０は、ロボットごとにそのロボットでの故障の予兆を検出するためなどに必要なデータを収集し、そのデータを、例えば動作履歴管理システムを構成する監視装置などに送信するものである。動作履歴管理システムにおいて複数のロボットの動作履歴が管理されるとして、データ収集ユニット１０は、ロボットごとに設けられる。特に本実施形態では、データ収集ユニット１０は、上位装置（例えばプログラマブルロジックコントローラ）からの動作指令に応じてロボットの各軸のモータをサーボ制御するロボットコントローラ５０（図３及び図４参照）内に組み込まれるものである。ロボットコントローラ５０へのデータ収集ユニット１０の組み込みの形態については、後述する。

【0020】

データ収集ユニット１０は、イーサネット（登録商標）ケーブルなどのＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）ケーブルが取り外し可能に接続される３個のＬＡＮポート１１～１３と、ロボット内に設けられている加速度センサや温度センサからの検出信号が入力する信号コネクタ１４と、ロボットコントローラ５０の内部の電源回路５３（図３参照）との接続に用いられる電源コネクタ１５と、スイッチングハブ部２１と、監視用信号を生成する監視用信号生成部２２と、制御部２３と、表示部２４とを備えている。ＬＡＮポート１１～１３は、いずれも例えばＲＪ－４５コネクタ（ジャック型）である。電源コネクタ１５を介してデータ収集ユニット１０には、例えば＋５Ｖ及び＋２４Ｖの電源電圧が供給される。ロボット内でのセンサの配置形態は特許文献２に記載されたものと同様であり、各センサで得られるアナログ形式の検出信号は、ロボット内に設けられたＡＤ変換回路によってデジタル信号に変換され、その後、ロボットからデータ収集ユニット１０に出力される。ロボット内でＡＤ変換回路をデイジーチェーン接続し、各センサからの検出信号が多重化された状態でデータ収集ユニット１０に供給されるようにしてもよい。

【0021】

スイッチングハブ部２１は、ＬＡＮポート１１～１３及び監視用信号生成部２２との間でのＭＡＣアドレスに基づくレイヤー２（データリンク層）でのスイッチを行うものである。ロボットコントローラ５０の本体内の制御演算部５１（図３参照）は、動作データとして、ロボットの各モータの位置や速度、トルク値のデータなどを出力している。監視用信号生成部２２は、制御演算部５１から出力される動作データと、ロボット内のセンサから信号コネクタ１４を介して入力する検出信号とに基づき、ロボットの動作履歴のデータや故障の予兆の検出に必要なデータを含む監視用信号を生成する。監視用信号生成部２２は、スイッチングハブ部２１に対し、ＬＡＮポート１１～１３で使用されるものと同じ通信プロトコルを使用して接続しており、ロボットコントローラ５０の制御演算部５１から出力される動作データをスイッチングハブ部２１を介して受け取る。また、監視用信号生成部２２は、生成した監視用信号を動作履歴管理システムの監視装置に送信するときは、スイッチングハブ部２１を介して送信する。すなわち、スイッチングハブ部２１は、ネットワークノード間の通信を可能にするものであって、監視用信号生成部２２はネットワークノードとしてスイッチングハブ部２１に接続する。また、制御演算部５１や監視装置もネットワークノードの１つである。そして本実施形態では、データリンク層に例えばイーサネット（登録商標）を使用し、ネットワーク層及びトランスポート層のプロトコルに例えばＴＣＰ／ＩＰを使用して、スイッチングハブ部２１を介し、監視装置や監視用信号生成部２２、制御演算部５１などを含む各ネットワークノード間での通信が行われる。

【0022】

制御部２３は、データ収集ユニット１０の全体の動作制御を行なうものであるが、特に、データ収集ユニット１０やそこに接続されている各センサの動作状態を判定して動作状態を示す表示を表示部２４に表示させる。例えば４桁の７セグメント表示デバイスによって構成された表示部２４において数字や文字の表示を行うことによって、利用者はデータ収集ユニット１０の動作状態を知ることができる。例えば、データ収集ユニット１０において何らかのエラーが発生した場合には、制御部２３は、そのエラーの発生を検出して、そのエラーに対応するセラーコードを表示部２４に表示させることができる。

【0023】

本実施形態のデータ収集ユニット１０は、形態としてはロボットコントローラ５０に対する拡張モジュールとして、ロボットコントローラ５０に組み込まれるものである。図２（ａ）はデータ収集ユニット１０の正面図であり、図２（ｂ）は右側面図である。データ収集ユニット１０は、ロボットコントローラ５０に組み込んだときにロボットコントローラ５０の表面の一部として露出するフロントパネル３１と、フロントパネル３１の裏面に対して取り付けられた配線基板３２とを備えており、配線基板３２は、データ収集ユニット１０をロボットコントローラ５０に組み込んだときにロボットコントローラ５０の筺体の内部に位置する。ＬＡＮポート１１～１３、信号コネクタ１４及び表示部２４は配線基板３２の図示上側の表面においてフロントパネル３１に近接した位置に取り付けられており、フロントパネル３１には、ＬＡＮポート１１～１３、信号コネクタ１４及び表示部２４に対応して開口が設けられている。その結果、ロボットコントローラ５０にデータ収集ユニット１０が組み込まれた状態において、フロントパネル３１の表面側にＬＡＮポート１１～１３及び信号コネクタ１４が露出し、これらに対してアクセスしてこれらにケーブルを取り外し可能に接続することができ、また表示部２４における表示内容を外部から視認することができる。

【0024】

電源コネクタ１５は、配線基板３２の図示上面において、フロントパネル３１とは反対側となる端部に取り付けられている。配線基板３２の下方には、配線基板３２の図示下面側を保護する保護板３３が、配線基板３２との間にスペーサ３４を介在させてボルトにより固定されている。配線基板３２の図示上面の中央部には、スイッチングハブ部２１、監視用信号生成部２２及び制御部２３を構成するための回路部品群３５が取り付けられている。回路部品群３５には、例えば、マイクロプロセッサ、メモリ、コンデンサなどが含まれる。

【0025】

次に、本実施形態のデータ収集ユニット１０が組み込まれるロボットコントローラ５０について説明する。図３は、ロボットコントローラ５０の基本的な構成を示すブロック図である。ロボットコントローラ５０は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの上位装置４１から入力する動作指令に基づいて、ロボット内の各軸のモータをサーボ制御するものである。ロボットコントローラ５０は、上位装置４１からの動作指令に基づいて演算を行い、各モータに対する位置指令などの指令を出力する制御演算部５１と、位置指令に基づくサーボ制御を行なってモータを駆動するサーボアンプ５２と、外部の商用電源から電力の供給を受けてロボットコントローラ５０内で使用される電源電圧を生成する電源回路５３と、備えている。特に電源回路５３は、制御演算部５１やデータ収集ユニット１０で使用される＋５Ｖと＋２４Ｖの電源電圧を発生し、ロボットのモータの駆動のためにサーボアンプ５２供給される電源電圧を発生する。ロボットの各モータにはそのモータの回転位置を検出するエンコーダが取り付けられており、エンコーダで検出されたモータ位置は、制御演算部５１とサーボアンプ５２とにフィードバックする。制御演算部５１には、図示破線で示すように、ティーチングペンダント４２が接続されてもよい。図３ではサーボアンプ５２は１つしか描かれていないが、実際には、ロボットに設けられるモータの数だけサーボアンプ５２が設けられる。制御演算部５１は、ロボットの動作に関するデータ（すなわち動作データ）、例えば、モータへの位置指令値、モータの現在位置、モータへの速度指令値、モータの現在速度、モータへのトルク指令値などを出力する機能も有する。速度指令値やトルク指令値は、サーボアンプ５２内での演算によって得られるのが一般的であるので、これらの指令値はサーボアンプ５２から制御演算部５１に伝達されてから、制御演算部５１から動作データとして出力される。本実施形態では、制御演算部５１からの動作データの出力には、データ収集ユニット１０のＬＡＮポート１１～１３において使用されるものと同じ通信プロトコルが使用される。

【0026】

図４は、データ収集ユニット１０を組み込んだ状態でのロボットコントローラ５０の背面図である。ロボットコントローラ５０は、略直方体の筺体５５を備えたものであって、その背面には、ロボットコントローラ５０に対して挿抜が可能な拡張モジュールを受け入れるための拡張スロットが設けられており、データ収集ユニット１０は、その拡張スロットに挿し込まれて固定されることによって、ロボットコントローラ５０に組み込まれている。データ収集ユニット１０をロボットコントローラ５０に固定するときは、まず、ロボットコントローラ５０の内部の電源回路５３とデータ収集ユニット１０の電源コネクタ１５とを電源ケーブルで接続し、その後、データ収集ユニット１０を拡張スロットに挿入して、フロントパネル３１をロボットコントローラ５０の背面板にねじ止めする。

【0027】

ロボットコントローラ５０の背面には、制御演算部５１からの動作データを外部に出力するためのＬＡＮポート６０と、電源回路５３への接続のために商用電源からの配電ケーブルをロボットコントローラ５０の内部に引き込むための電源入力部６１と、電源回路５３に付随するブレーカー（遮断器）６２と、コネクタ６３～６６が設けられている。コネクタ６３は、ロボット内に設けられているモータへの駆動用配線が接続されるコネクタである。コネクタ６４は、ロボットのモータに機械的に接続したエンコーダからの信号配線が接続されるコネクタである。コネクタ６５は、上位装置４１との接続に用いられるコネクタである。コネクタ６６は、例えばティーチングペンダント４２などとの接続に用いられるコネクタである。動作データをデータ収集ユニット１０に送信するために、ＬＡＮポート６０は、ＬＡＮケーブル６９によって、データ収集ユニット１０のＬＡＮポート１１～１３のいずれかに接続される。図示される例では、ＬＡＮポート６０は、ＬＡＮケーブル６９によってＬＡＮポート１１に接続している。

【0028】

本実施形態のデータ収集ユニット１０は、ロボットコントローラ５０のための拡張モジュールの１つとしてロボットコントローラ５０の拡張スロットに取り付けられ、ロボットコントローラ５０の電源回路５３から電源電圧が供給されるので、データ収集ユニット１０自体に電源回路やノイズフィルタ、ブレーカなどを設けなく済むという利点を有するとともに、独自の筺体を必要としない、という利点を有する。また、３個のＬＡＮポート１１～１３を備えるとともにスイッチングハブとしての機能を有するので、複数のロボットの動作履歴を１つの監視装置で監視してロボットごとに故障の予兆などを検出するときに、信号配線を容易に設けることが可能になる。例えば３個のＬＡＮポート１１～１３は、そのうち１つをロボットコントローラ５０の制御演算部５１との接続に使用したとして、残りの２つのうちの１つを監視装置との接続に使用し、残った１つを別のロボットコントローラに取り付けられているデータ収集ユニットとの接続やロボットの保守に使用されるＰＣ（パーソナルコンピュータ）端末との接続に使用することができる。なお、制御演算部５１との接続に用いるＬＡＮポートは、ロボットコントローラ５０の筺体５５内で制御演算部５１との接続が可能であるときは、フロントパネル３１において露出するように設けられている必要はない。また、データ収集ユニット１０に設けられるＬＡＮポートの数を４以上とすれば、さらに配線の自由度が向上する。なお、データ収集ユニット１０に設けられるＬＡＮポートの数は、最低で２であるが、その場合は、後述するように複数のデータ収集ユニット１０をカスケードに接続することが難しくなる。

【0029】

図５は、ロボットの動作履歴を管理しロボットにおける故障の予兆の検出を行う駆動履歴管理システムに、本実施形態のデータ収集ユニット１０を組み込むときの接続例を示す概略的に示す図である。ここでは、２台のロボットが設けられているとして、これらのロボットは、それぞれ、ロボットコントローラ５０Ａ，５０Ｂによって制御されるものとする。ロボットコントローラ５０Ａ，５０Ｂは、いずれも、図３及び図４に示したロボットコントローラ５０と同様のものであって、本実施形態のデータ収集ユニット１０が組み込まれている。駆動履歴管理システムには、複数のロボットの動作履歴を蓄積する監視装置７１が設けられている。そして、ロボットコントローラ５０Ａのデータ収集ユニット１０は、その３つのＬＡＮポート１１～１３を使用して、図示太線で示すように、ネットワーク７２を介して監視装置７１に接続し、そのロボットコントローラ５０Ａの制御演算部５１に接続し、もう１つのロボットコントローラ５０Ｂのデータ収集ユニット１０に接続する。ロボットコントローラ５０Ｂのデータ収集ユニット１０は、そのＬＡＮポート１１～１３を介して、このようにロボットコントローラ５０Ａのデータ収集ユニット１０に接続するとともに、ロボットコントローラ５０Ｂのの制御演算部５１に接続する。この例では、監視装置７１の側から見てデータ収集ユニット１０がカスケードに接続されていることになる。

【0030】

図５に示した例では、ロボットコントローラごとに設けられるデータ収集ユニット１０がスイッチングハブ機能を有することにより、監視装置７１の側から見て、各ロボットコントローラ側からの監視用信号の伝送経路が集約されることになるので、監視用信号の伝送に設けられるケーブルの使用量を削減でき、監視装置７１の周りでの信号ケーブルの輻輳などを防ぐことができる。また、１つのデータ収集ユニット１０に設けられるＬＡＮポートの数を４以上とすれば、監視用信号の伝送に関し、１つのデータ収集ユニット１０の下に他の２以上のデータ収集ユニットを収容させることも可能になる。

【符号の説明】

【0031】

１０…データ収集ユニット；１１～１３，６０…ＬＡＮポート；１４…信号コネクタ；１５…電源コネクタ；２１…スイッチングハブ部；２２…監視用信号生成部；２３…制御部；２４…表示部；３１…フロントパネル；３２…配線基板；３３…保護板；３４…スペーサ；３５…回路部品群；４１…上位装置；４２…ティーチングペンダント；５０，５０Ａ，５０Ｂ…ロボットコントローラ；５１…制御演算部；５２…サーボアンプ；５３…電源回路；５５…筺体；６１…電源入力部；６２…ブレーカ；６３～６６…コネクタ；６９…ＬＡＮケーブル；７１…監視装置；７２…ネットワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】