JP7486982B2 - 情報処理装置、生産装置、物品の製造方法、情報処理方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、自動機の動作プログラムを診断する技術に関する。

工場等の生産ラインにおいて、ロボットなどのアクチュエータである自動機を動作プログラムに従って動作させることで、物品の製造を行っている。通常、生産ラインには複数台の自動機が配置される。複数台の自動機のうち、１の自動機が、他の自動機と干渉しないよう、動作プログラムには、インターロックが設定されている。特許文献１には、インターロックを自動で設定する方法が記載されている。

特開２００７－１６４４１７号公報

作成される動作プログラムには、インターロックが正常に作動することが要求される。動作プログラムはこのような観点で作成されるため、場合によってはインターロックの自動設定により、自動機の動作効率が低下してしまう可能性がある。

本発明は、自動機の動作効率を向上させることを目的とする。

本開示の第１態様は、動作プログラムに基づき、装置のシミュレーションを実行する情報処理装置であって、前記動作プログラムには、前記装置に所定動作の実行を指示する信号を取得した場合に、所定条件が成立していれば前記装置に前記所定動作を実行させるインターロック処理が規定されており、前記シミュレーションにおいて、前記信号を取得した場合に、前記所定条件が成立していなくても、前記装置に前記所定動作を実行させる第１処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉しなかった場合、前記動作プログラムに規定された前記インターロック処理の前記所定条件が過剰な状態であることを通知する、ことを特徴とする情報処理装置である。

本開示の第２態様は、動作プログラムに基づき、装置のシミュレーションを実行する情報処理方法であって、前記動作プログラムには、前記装置に所定動作の実行を指示する信号を取得した場合に、所定条件が成立していれば前記装置に前記所定動作を実行させるインターロック処理が規定されており、前記シミュレーションにおいて、前記信号を取得した場合に、前記所定条件が成立していなくても、前記装置に前記所定動作を実行させる第１処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉しなかった場合、前記動作プログラムに規定された前記インターロック処理の前記所定条件が過剰な状態であることを通知する、ことを特徴とする情報処理方法である。

本発明によれば、自動機の動作効率を向上させることができる。

実施形態に係る自動組立装置の模式図である。 実施形態に係るシステムのブロック図である。 実施形態に係るシステムの機能ブロック図である。 実施形態における仮想空間の一例を示す模式図である。 （ａ）は実施形態におけるラダープログラムの一例を示すラダー図である。（ｂ）はラダープログラムに用いられる接点の情報を示す図である。 実施形態に係るシミュレーション方法を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態に係るシステムの自動組立装置１００の模式図である。図１には、実空間ＲＳにおける自動組立装置１００を図示している。図１に示す自動組立装置１００は、例えば工場に設置される。自動組立装置１００は、複数の自動機の一例として、３つの直交ロボット１０４，１０５，１０６を備える。３つの直交ロボット１０４，１０５，１０６は、架台２０上に配置されている。これら直交ロボット１０４，１０５，１０６を用いることにより、第１ワークであるワークＷ１に第２ワークであるワークＷ２を組み付けることで、物品の一例であるワークＷ３が製造される。

架台２０上には、レール１０３が布設されており、ワークＷ１やワークＷ３が載置される搬送台１１１がレール１０３上を移動可能となっている。直交ロボット１０４は、ワークＷ１を保持可能な保持部の一例であるハンド１１４と、ハンド１１４を並進方向に移動させる移動機構１２４と、を有している。直交ロボット１０５は、ワークＷ１を保持可能な保持部の一例であるハンド１１５と、ハンド１１５を並進方向に移動させる移動機構１２５と、を有している。直交ロボット１０６は、ワークＷ２を保持可能な保持部の一例であるハンド１１６と、ハンド１１６を並進方向に移動させる移動機構１２６と、を有している。直交ロボット１０４，１０５，１０６は互いの動作可能範囲が重なるように配置されている。

各直交ロボット１０４及び１０５は、搬送台１１１によって搬送されたワークＷ１を取得する。直交ロボット１０６は、不図示の搬送装置から搬送されたワークＷ２を取得する。そして、各直交ロボット１０４及び１０５は、ワークＷ１を取得した位置からワークＷ１にワークＷ２を組み付ける位置までワークＷ１を搬送する。直交ロボット１０６は、保持したワークＷ２を、各直交ロボット１０４及び１０５に保持されたワークＷ１に組み付ける。そして、各直交ロボット１０４及び１０５は、ワークＷ１，Ｗ２により構成されるワークＷ３を、搬送台１１１に搬送する。直交ロボット１０４と直交ロボット１０５とは、これら一連の動作を交互に繰り返し実行する。

ここで、直交ロボット１０４，１０５同士、直交ロボット１０４，１０６同士、及び直交ロボット１０５，１０６同士が干渉しないように、インターロックが設定されている。インターロックは、所定条件が成立しない限り、いずれかの直交ロボットの動作を停止させる機能である。各直交ロボット１０４，１０５，１０６は、シーケンスプログラムであるラダープログラムに従って動作する。このラダープログラムには、インターロックを行うためのインターロック処理、即ちインターロックの接点が規定されている。

ラダープログラムを作成したとき、インターロックが正常に働くかどうかを確認し、必要であればラダープログラムを修正するデバッグ作業を、事前に行う必要がある。実機を用いて、このデバッグ作業を行うには、多くの労力と時間を要する。そこで、デバッグ作業を、実空間における自動機を用いずに、自動機に対応する、仮想空間における疑似的な仮想機を用いて行う。

図２は、実施形態に係るシステムの一例である生産システム１０００のブロック図である。生産システム１０００は、上述した自動組立装置１００、情報処理装置２００、シミュレーション装置３００、及び管理装置４００を備える。また、生産システム１０００は、第１制御部の一例であるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）５００、及び第２制御部の一例であるＰＬＣ６００を備える。

情報処理装置２００は、コンピュータで構成されており、プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１を備える。ＣＰＵ２０１は、後述する診断部として機能する。また情報処理装置２００は、記憶部として、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０４を備える。また、情報処理装置２００は、入出力インタフェースであるＩ／Ｏ２０５、及びディスクドライブ２０６を備える。ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＨＤＤ２０４、Ｉ／０２０５、及びディスクドライブ２０６は、互いに通信可能にバス２１０で接続されている。

ＲＯＭ２０２は、非一時的な記憶装置である。ＲＯＭ２０２には、コンピュータ起動時にＣＰＵ２０１によって読み出される基本プログラムが格納されている。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の演算処理に用いられる一時的な記憶装置である。ＨＤＤ２０４は、ＣＰＵ２０１の演算処理結果等、各種データを記憶する非一時的な記憶装置である。本実施形態では、ＨＤＤ２０４には、ＣＰＵ２０１に後述する診断部として機能させてシミュレーション方法の一部を実行させるための診断プログラム２１１が格納されている。ディスクドライブ２０６は、記録ディスク２１２に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。Ｉ／Ｏ２０５は、外部との通信モジュールとして機能する。Ｉ／Ｏ２０５には、表示装置２２１、入力装置２２２、管理装置４００、及びＰＬＣ５００が接続されている。情報処理装置２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｏ２０５を介して、管理装置４００及びＰＬＣ５００と情報の通信が可能である。表示装置２２１は、各種画像を表示するディスプレイである。入力装置２２２は、作業者によってデータ入力が可能な装置、例えばキーボードやマウスである。

シミュレーション装置３００は、コンピュータで構成されており、プロセッサであるＣＰＵ３０１を備える。ＣＰＵ３０１は、後述するシミュレーション部として機能する。またシミュレーション装置３００は、記憶部として、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤＤ３０４を備える。また、シミュレーション装置３００は、入出力インタフェースであるＩ／Ｏ３０５、及びディスクドライブ３０６を備える。ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤＤ３０４、Ｉ／０３０５、及びディスクドライブ３０６は、互いに通信可能にバス３１０で接続されている。

ＲＯＭ３０２は、非一時的な記憶装置である。ＲＯＭ３０２には、コンピュータ起動時にＣＰＵ３０１によって読み出される基本プログラムが格納されている。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１の演算処理に用いられる一時的な記憶装置である。ＨＤＤ３０４は、ＣＰＵ３０１の演算処理結果等、各種データを記憶する非一時的な記憶装置である。本実施形態では、ＨＤＤ３０４には、ＣＰＵ３０１に後述するシミュレーション部として機能させてシミュレーション方法の一部を実行させるためのシミュレーションプログラム３１１が格納されている。ディスクドライブ３０６は、記録ディスク３１２に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。Ｉ／Ｏ３０５は、外部との通信モジュールとして機能する。Ｉ／Ｏ３０５には、表示装置３２１、入力装置３２２、管理装置４００、及びＰＬＣ５００が接続されている。シミュレーション装置３００のＣＰＵ３０１は、Ｉ／Ｏ３０５を介して、管理装置４００及びＰＬＣ５００と情報の通信が可能である。表示装置３２１は、各種画像を表示するディスプレイである。入力装置３２２は、作業者によってデータ入力が可能な装置、例えばキーボードやマウスである。

管理装置４００は、コンピュータで構成されており、プロセッサであるＣＰＵ４０１を備える。ＣＰＵ４０１は、後述する管理部として機能する。また管理装置４００は、記憶部として、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、ＨＤＤ４０４を備える。また、管理装置４００は、入出力インタフェースであるＩ／Ｏ４０５、及びディスクドライブ４０６を備える。ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、ＨＤＤ４０４、Ｉ／０４０５、及びディスクドライブ４０６は、互いに通信可能にバス４１０で接続されている。

ＲＯＭ４０２は、非一時的な記憶装置である。ＲＯＭ４０２には、コンピュータ起動時にＣＰＵ４０１によって読み出される基本プログラムが格納されている。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１の演算処理に用いられる一時的な記憶装置である。ＨＤＤ４０４は、ＣＰＵ４０１の演算処理結果等、各種データを記憶する非一時的な記憶装置である。ＨＤＤ４０４には、ＣＰＵ４０１に後述する管理部として機能させるための管理プログラム４１１が格納されている。ディスクドライブ４０６は、記録ディスク４１２に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。Ｉ／Ｏ４０５は、外部との通信モジュールとして機能する。Ｉ／Ｏ４０５には、表示装置４２１、入力装置４２２、情報処理装置２００、シミュレーション装置３００、ＰＬＣ５００、及びＰＬＣ６００が接続されている。管理装置４００のＣＰＵ４０１は、Ｉ／Ｏ４０５を介して、情報処理装置２００、シミュレーション装置３００、ＰＬＣ５００、及びＰＬＣ６００と情報の通信が可能である。表示装置４２１は、各種画像を表示するディスプレイである。入力装置４２２は、作業者によってデータ入力が可能な装置、例えばキーボードやマウスである。ＰＬＣ６００は、自動組立装置１００に接続されている。

ＰＬＣ６００は、自動組立装置１００に制御信号を出力することにより、実空間における自動組立装置１００の直交ロボット１０４，１０５，１０６をシーケンス制御することができる。ＰＬＣ５００は、ＰＬＣ６００と同様の構成であり、シミュレーション装置３００に制御信号を出力することにより、仮想空間における仮想機をシーケンス制御することができる。

なお、本実施形態では、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な記録媒体がＨＤＤ２０４であり、ＨＤＤ２０４にプログラム２１１が記録されているが、これに限定するものではない。プログラム２１１は、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。プログラム３１１，４１１についても同様である。プログラム２１１，３１１，４１１をコンピュータに供給するための記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性メモリ等を用いることができる。

図３は、実施形態に係る生産システム１０００の機能ブロック図である。図２に示す情報処理装置２００のＣＰＵ２０１は、診断プログラム２１１を実行することにより、図３に示す診断部２５０として機能する。診断部２５０は、診断処理２５１を実行することにより、ＰＬＣ５００に登録されたラダープログラム８００Ａを診断する。この診断処理２５１により診断工程が実行される。

図２に示すシミュレーション装置３００のＣＰＵ３０１は、シミュレーションプログラム３１１を実行することにより、図３に示すシミュレーション部３５０として機能する。また、図２に示すシミュレーション装置３００のＨＤＤ３０４の一部は、図３に示すモデル登録部３６０として機能する。

図２に示す管理装置４００のＣＰＵ４０１は、管理プログラム４１１を実行することにより、図３に示す管理部４５０として機能する。管理部４５０は、ラダープログラム管理４５１、３Ｄモデル管理４５２、診断範囲管理４５３、及び３ＤＣＡＤ変換処理４５４を実行する。

シミュレーション装置３００のシミュレーション部３５０は、モデル登録部３６０に登録された３Ｄモデルである仮想機に基づいて、ＰＬＣ５００の制御信号に従って仮想機の挙動をシミュレートするシミュレーション処理３５１を実行する。このシミュレーション処理３５１によりシミュレーション工程が実行される。

図４は、実施形態における仮想空間の一例を示す模式図である。図４には、仮想空間ＶＳにおける仮想組立装置１００Ｖを図示している。仮想組立装置１００Ｖは、自動組立装置１００と対応し、シミュレーション装置３００において仮想的に構築される。仮想組立装置１００Ｖは、複数の仮想機の一例として、３つの仮想ロボット１０４Ｖ，１０５Ｖ，１０６Ｖを備える。仮想ワークＷ１ＶはワークＷ１と対応し、仮想ワークＷ２ＶはワークＷ２と対応し、仮想ワークＷ３ＶはワークＷ３と対応する。仮想ロボット１０４Ｖは、仮想ハンド１１４Ｖと、仮想ハンド１１４Ｖを並進方向に移動させる仮想機構１２４Ｖと、を有する。仮想ロボット１０５Ｖは、仮想ハンド１１５Ｖと、仮想ハンド１１５Ｖを並進方向に移動させる仮想機構１２５Ｖと、を有する。仮想ロボット１０６Ｖは、仮想ハンド１１６Ｖと、仮想ハンド１１６Ｖを並進方向に移動させる仮想機構１２６Ｖと、を有する。

図３に示す管理部４５０は、シーケンスプログラムであるラダープログラム８００Ａやラダープログラム８００を管理するラダープログラム管理４５１を実行する。管理部４５０は、ラダープログラム管理４５１において、ラダープログラム８００ＡをＰＬＣ５００に配信したり、ラダープログラム８００をＰＬＣ６００に配信したり、ラダープログラム８００Ａにおける接点情報を情報処理装置２００に配信したりする。

ＰＬＣ６００には、管理部４５０によって配信されたラダープログラム８００が登録される。ラダープログラム８００は、仮想空間における疑似的な仮想機を用いて、デバッグ済みである。ＰＬＣ６００は、登録されたラダープログラム８００に基づく制御信号を自動組立装置１００に出力することで、自動組立装置１００の各直交ロボット１０４，１０５，１０６の挙動を制御し、自動組立装置１００にワークＷ３を製造させる。

作業者は、未デバッグのラダープログラム８００Ａを、入力装置４２２を操作して管理装置４００に入力する。ラダープログラム８００Ａは、新規作成されて未診断のラダープログラム、又は修正後の未診断のラダープログラムである。ラダープログラム８００Ａは、作業者が入力装置４２２を操作することにより作成する場合に限らない。予め作成されたラダープログラム８００Ａを、外部ストレージやネットワークなどから管理装置４００に入力するようにしてもよい。管理装置４００において、ラダープログラム８００Ａ又は８００は、例えば図２のＨＤＤ４０４に登録される。

ＰＬＣ５００には、管理部４５０によって配信されたラダープログラム８００Ａが登録される。ＰＬＣ５００は、管理部４５０から取得したラダープログラム８００Ａを実行可能に構成されている。即ち、ＰＬＣ５００は、登録されたラダープログラム８００Ａに基づく制御信号をシミュレーション部３５０に出力して、シミュレーション部３５０による仮想ロボット１０４Ｖ，１０５Ｖ，１０６Ｖの挙動を制御する。

ラダープログラム８００Ａは、診断対象であり、情報処理装置２００の診断部２５０によって診断される。管理部４５０は、診断部２５０から取得したラダープログラム８００Ａの診断結果を示す画像を、表示装置４２１に表示させる。作業者は、表示装置４２１に表示された診断結果を参照することで、入力装置４２２を操作してラダープログラム８００Ａを修正したり、ラダープログラム８００を登録したりすることができる。修正後のラダープログラム８００Ａは、再度、診断部２５０に診断させることもできる。ラダープログラム８００Ａの診断の結果、修正する必要がなければ、ラダープログラム８００Ａは、デバッグ済みのラダープログラム８００として管理装置４００に登録される。

また、管理部４５０は、自動組立装置１００のメカ機構の３Ｄモデルを管理する３Ｄモデル管理４５２を実行する。メカ機構の３Ｄモデルは、作業者が操作する入力装置４２２によって管理部４５０に入力され、例えば図２のＨＤＤ４０４に登録される。メカ機構の３Ｄモデルは、情報処理装置２００の診断部２５０によって診断される。管理部４５０は、診断部２５０からメカ機構の診断結果を取得し、その診断結果に応じた画像を表示装置４２１に表示させる。管理部４５０は、メカ機構の修正が必要である場合は、メカ機構の修正箇所を表示装置４２１に表示させる。

また、管理部４５０は、３Ｄモデル管理４５２で管理されている自動機のメカ機構の３Ｄモデルを、シミュレーション部３５０でシミュレーション可能な形式に変換し、シミュレーション装置３００に配信する３ＤＣＡＤ変換処理４５４を実行する。管理部４５０により配信された３Ｄモデルは、シミュレーション装置３００のモデル登録部３６０に登録される。

また、管理部４５０は、ラダープログラム８００Ａの診断範囲を選択する診断範囲管理４５３を実行する。管理部４５０は、診断範囲管理４５３において、ラダープログラム８００Ａの全体のうち、一部又は全部を診断範囲として選択し、選択した診断範囲の情報を情報処理装置２００に配信する。診断範囲は、例えば作業者が入力装置４２２を操作することにより選択される。また、診断範囲は、例えば作業者が入力装置４２２を操作してラダープログラム８００Ａを修正した修正箇所に応じて選択されるようにしてもよい。また、診断範囲は、例えば作業者が入力装置４２２を操作してメカ機構の３Ｄモデルを修正した修正箇所に応じて選択されるようにしてもよい。情報処理装置２００の診断部２５０は、配信された診断範囲の情報に基づいて診断処理２５１を実行し、その診断結果を管理装置４００に配信する。つまり、診断部２５０は、ラダープログラム８００Ａの診断範囲に基づき、ＰＬＣ５００を介してシミュレーション部３５０に仮想ロボット１０４Ｖの動作をテストさせ、そのテスト結果を管理装置４００に配信する。

ＰＬＣ５００は、ラダープログラム８００Ａに基づき、あたかも直交ロボット１０４をシーケンス制御するのと同様に、シミュレーション部３５０によって仮想空間ＶＳに構築される仮想ロボット１０４Ｖをシーケンス制御する。仮想ロボット１０５Ｖ，１０６Ｖについても同様である。

以下、本実施形態のシミュレーション方法について説明する。シミュレーション方法として、実空間ＲＳにおける直交ロボット１０４に対応する、仮想空間ＶＳにおける仮想ロボット１０４Ｖを例にとって説明する。図５（ａ）は、実施形態において診断対象のラダープログラム８００Ａの一例を示すラダー図である。図５（ｂ）は、ラダープログラム８００Ａに用いられる接点の情報を示す図である。

管理部４５０は、図５（ａ）に示すようなラダープログラム８００Ａの情報をＰＬＣ５００に配信する。また、管理部４５０は、図５（ａ）に示すラダープログラム８００Ａの一部である診断範囲８０１を選択する。そして、管理部４５０は、選択した診断範囲８０１に含まれる図５（ｂ）に示す接点の情報を、情報処理装置２００の診断部２５０、及びシミュレーション装置３００のシミュレーション部３５０に配信する。

診断範囲８０１は、直交ロボット１０４、即ち仮想ロボット１０４Ｖの一連の動作を規定するラダープログラム８００Ａのうちの一部又は全部、本実施形態では一部である動作プログラムである。この診断範囲８０１には、インターロック処理を行うための接点が含まれているものとする。インターロック処理とは、所定条件が成立していれば、入力信号により直交ロボット１０４の所定動作を開始し、所定条件が成立していなければ、入力信号の有無に関わらず直交ロボット１０４の動作停止を継続する処理である。

シミュレーション部３５０は、ラダープログラム８００Ａにおける診断範囲８０１に基づくＰＬＣ５００の制御により、仮想ロボット１０４Ｖの挙動を、仮想空間ＶＳにおいてシミュレートする。そして、診断部２５０は、シミュレーション部３５０のシミュレーション結果により、ラダープログラム８００Ａにおける診断範囲８０１を診断する。

本実施形態では、診断部２５０は、接点の情報に基づき、所定の接点をＯＮさせる入力信号をＰＬＣ５００へ入力して、ＰＬＣ５００を介してシミュレーション部３５０にシミュレーション処理３５１を実行させる。そして、シミュレーション部３５０によるシミュレーション結果として、ＰＬＣ５００から応答信号を受け取り、ラダープログラム８００Ａにおける診断範囲８０１を診断する。

図５（ａ）に示す接点Ｍ１００、Ｍ１０１、Ｍ１０２、Ｍ２００、Ｍ２０１、Ｍ２０２は、ａ接点であり、ＰＬＣ５００においてコイルに相当する。接点Ｍ１００は自動スイッチ、接点Ｍ１０１は手動スイッチ、接点Ｍ１０２はインターロック（Ｉ／Ｌ）に対応する。接点Ｍ２００、Ｍ２０１、Ｍ２０２は、インターロックの所定条件に対応する。接点Ｍ２００は条件１、接点Ｍ２０１は条件２、接点Ｍ２０２は条件３に対応する。本実施形態の例では、インターロックの所定条件は、複数の条件１，２，３からなる。接点Ｍ２００は、条件１が成立したときにＯＮする。接点Ｍ２０１は、条件２が成立したときにＯＮする。接点Ｍ２０２は、条件３が成立したときにＯＮする。３つの接点Ｍ２００、Ｍ２０１、及びＭ２０２の全てがＯＮしたときに、つまり所定条件が成立したときに、インターロックを示す接点Ｍ１０２がＯＮする。また、３つの接点Ｍ２００、Ｍ２０１、及びＭ２０２のうちの１つでもＯＦＦしていれば、つまり所定条件が成立していなければ、インターロックを示す接点Ｍ１０２がＯＦＦする。よって、図５（ａ）の例では、ラダープログラム８００Ａにおけるインターロック処理は、接点Ｍ２００、Ｍ２０１、Ｍ２０２及びＭ１０２で構成されている。

情報処理装置２００は、診断処理２５１において、接点Ｍ１０１をＯＮする入力信号をＰＬＣ５００に入力すると、ＰＬＣ５００は、接点Ｍ１０１をＯＮする。接点Ｍ１０１をＯＮしたときの接点Ｍ１０２のＯＮ／ＯＦＦに応じて、仮想ロボット１０４Ｖに所定動作を開始させるか動作停止を継続させるかが決まる。

接点Ｍ１０１及びＭ１０２がＯＮすることで、動作指令１５２がＯＮし、シミュレーション部３５０に仮想ロボット１０４Ｖを動作させる制御信号が出力される。接点Ｍ１０２がＯＦＦであれば、接点Ｍ１０１がＯＮしても、動作指令１５２がＯＮすることはなく、仮想ロボット１０４Ｖは、動作停止が継続される。

なお、図示は省略するが、ＰＬＣ５００は、動作指令１５２により仮想ロボット１０４Ｖの所定動作を開始した後、仮想ロボット１０４Ｖの所定動作が完了した場合には、動作完了信号をＯＮする。診断部２５０は、ＰＬＣ５００の動作完了信号を監視することで、仮想ロボット１０４Ｖの所定動作が完了したかどうかを判断することができる。

以下、情報処理装置２００、ＰＬＣ５００及びシミュレーション装置３００の動作について詳細に説明する。図６は、実施形態に係るシミュレーション方法を示すフローチャートである。

まず、診断部２５０は、診断処理２５１によるインターロック診断を開始し、接点Ｍ１０１をＯＮするように入力信号をＰＬＣ５００に入力する。即ち診断部２５０は、入力信号をＯＮする（Ｓ２０１）。このステップＳ２０１の処理により、ＰＬＣ５００において図５（ａ）の接点Ｍ１０１がＯＮする。

次に、診断部２５０は、入力信号をＯＮした後、ＰＬＣ５００において、インターロックを示す接点Ｍ１０２がＯＮしているかどうかを判断する（Ｓ２０２）。ＰＬＣ５００は、入力信号を受けたとき、接点Ｍ１０２がＯＮしているかどうかを診断部２５０に応答信号として送信する。診断部２５０は、応答信号により、接点Ｍ１０２がＯＮしているかどうかを判断することができる。

ＰＬＣ５００は、入力信号の入力があった場合に、接点Ｍ２００～Ｍ２０２の全てがＯＮしていれば、接点Ｍ１０２をＯＮするインターロック処理を実行することで、動作指令１５２をＯＮする。ＰＬＣ５００は、入力信号の入力があったとしても、接点Ｍ２００～Ｍ２０２の少なくとも１つがＯＦＦしていれば、接点Ｍ１０２をＯＦＦするインターロック処理を実行することで、動作指令１５２はＯＦＦのまま維持される。

接点Ｍ１０２がＯＮしている場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ＰＬＣ５００は、ラダープログラム８００Ａのインターロック処理に従い動作指令１５２をＯＮする。これにより、シミュレーション部３５０は、インターロック処理によりＯＮされた動作指令１５２に従い、仮想ロボット１０４Ｖの所定動作を開始させる（Ｓ２０３）。このステップＳ２０３の処理が第２処理である。つまり、シミュレーション部３５０は、ＰＬＣ５００において診断部２５０から入力信号が入力された場合に所定条件が成立していれば、即ち接点Ｍ１０２がＯＮであれば、インターロック処理に従い、仮想ロボット１０４Ｖに所定動作を開始させる。

本実施形態では、シミュレーション部３５０は、動作中の仮想ロボット１０４Ｖが周囲の仮想物、例えば仮想ロボット１０５Ｖ及び１０６Ｖと干渉するかどうかを診断する機能を有する。仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖと干渉するとは、仮想ロボット１０４Ｖ、又は仮想ロボット１０４Ｖが保持している仮想ワークＷ１Ｖが、仮想ロボット１０５Ｖ、又は仮想ロボット１０５Ｖが保持している仮想ワークＷ１Ｖと衝突することである。仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０６Ｖと干渉するとは、仮想ロボット１０４Ｖ、又は仮想ロボット１０４Ｖが保持している仮想ワークＷ１Ｖが、仮想ロボット１０６Ｖ、又は仮想ロボット１０６Ｖが保持している仮想ワークＷ２Ｖと衝突することである。仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉するかどうかの情報は、ＰＬＣ５００を介して診断部２５０に送信される。

診断部２５０は、ステップＳ２０３で仮想ロボット１０４Ｖの所定動作が開始してから、仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ及び１０６Ｖと干渉したかどうかを判断する（Ｓ２０４）。

診断部２５０は、仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉した場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、診断結果として、インターロック処理の修正が必要であることを示す情報を、管理部４５０に出力する（Ｓ２０８）。これにより、診断部２５０は、診断処理２５１を終了する。仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉した場合、干渉した箇所でシミュレーションを中断してもよいし、シミュレーションを継続してもよい。仮想ロボット１０４Ｖは、仮想動作中に仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉しても、モデル同士が重なるだけであるので、その仮想動作を継続することができる。管理部４５０は、診断部２５０から取得した情報を表示装置４２１に表示させることで、作業者に、ラダープログラム８００Ａにおいてインターロック処理の修正が必要であることを通知する。この場合、インターロック処理における接点Ｍ１０２をＯＮする条件が不足している状況であり、実際に直交ロボット１０４を動作すると干渉が発生する可能性がある。よって、管理部４５０は、作業者に、ラダープログラム８００Ａにおいてインターロック処理の条件が不足していることを通知する。これにより、作業者は、ラダープログラム８００Ａにおいて、直交ロボット１０４が動作しても、周囲の構造物、例えば直交ロボット１０５，１０６と干渉が発生しないように、インターロックである接点Ｍ１０２がＯＮする条件を修正することができる。

診断部２５０は、仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉しない場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、ＰＬＣ５００において動作完了信号がＯＮしたかどうかを判断する（Ｓ２０５）。即ち、診断部２５０は、動作完了信号がＰＬＣ５００においてＯＮされたかどうかで、仮想ロボット１０４Ｖの所定動作が完了したかどうかを判断する。ここで、ステップＳ２０５において動作完了信号がＯＮしているということは、仮想ロボット１０４Ｖが所定動作を開始してから完了するまでの間に、仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ及び１０６Ｖに干渉しなかったことを意味する。

診断部２５０は、動作完了信号がＯＮしていれば（Ｓ２０５：ＹＥＳ）診断結果として、インターロック処理の修正が不要であることを示す情報を管理部４５０に出力する（Ｓ２０６）。これにより、診断部２５０は、診断処理２５１を終了する。管理部４５０は、診断部２５０から取得した情報を表示装置４２１に表示させることで、作業者に、ラダープログラム８００Ａにおけるインターロック処理の修正が不要であることを通知する。

動作指令１５２をＯＮしたにも関わらず、動作完了信号がＯＦＦした状態が続いてタイムアウトした場合には、仮想ロボット１０４Ｖの動作が完了し得ない、即ちラダープログラム８００Ａに不備が有る。このため、動作完了信号がＯＦＦした状態が続いてタイムアウトした場合には（Ｓ２０５：ＮＯ）、診断部２５０は、診断結果として、ラダープログラム８００Ａの修正が必要であることを示す情報を管理部４５０に出力する（Ｓ２０７）。これにより、診断部２５０は、診断処理２５１を終了する。管理部４５０は、診断部２５０から取得した情報を表示装置４２１に表示させることで、作業者に、ラダープログラム８００Ａの修正が必要であることを通知する。これにより、ラダープログラム８００Ａの修正を作業者に促す。

以上、診断部２５０は、シミュレーション部３５０によるステップＳ２０３の処理の実行により、仮想ロボット１０４Ｖが所定動作を開始してから仮想ロボット１０５Ｖ，１０６Ｖに干渉するかどうかに基づいて、診断範囲８０１の修正の要否を診断する。

ステップＳ２０２において接点Ｍ１０２がＯＦＦしている場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、診断部２５０は、ＰＬＣ５００に動作指令１５２を強制的にＯＮするよう指令を送る（Ｓ２１０）。これにより、ＰＬＣ５００は、ラダープログラム８００Ａにおけるインターロック処理を無視して、動作指令１５２を強制的にＯＮする。これにより、シミュレーション部３５０は、インターロック処理に関わらず、動作指令１５２に従い、仮想ロボット１０４Ｖの所定動作を開始させる（Ｓ２１１）。このステップＳ２１１の処理が第１処理である。つまり、シミュレーション部３５０は、ＰＬＣ５００において診断部２５０から入力信号が入力された場合に、所定条件が成立していない、即ち接点Ｍ１０２がＯＦＦであれば、仮想ロボット１０４Ｖに所定動作を強制的に開始させる。

診断部２５０は、以下のステップＳ２１２～Ｓ２１６において、ステップＳ２１１の処理の実行結果に基づき、ラダープログラム８００Ａの診断範囲８０１を診断する。

診断部２５０は、ステップＳ２１１で仮想ロボット１０４Ｖの所定動作が開始してから、仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ及び１０６Ｖと干渉したかどうかを判断する（Ｓ２１２）。

診断部２５０は、仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉した場合（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、診断結果として、インターロック処理の修正が不要であることを示す情報を、管理部４５０に出力する（Ｓ２１６）。これにより、診断部２５０は、診断処理２５１を終了する。仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉した場合、干渉した箇所でシミュレーションを中断してもよいし、シミュレーションを継続してもよい。仮想ロボット１０４Ｖは、仮想動作中に仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉しても、モデル同士が重なるだけであるので、その仮想動作を継続することができる。管理部４５０は、診断部２５０から取得した情報を表示装置４２１に表示させることで、作業者に、ラダープログラム８００Ａにおいてインターロック処理の修正が不要であることを通知する。即ち、接点Ｍ１０２がＯＦＦしているのを無視し仮想ロボット１０４Ｖを強制的に動作させて他の仮想物と干渉するのであれば、ラダープログラム８００Ａにおけるインターロック処理が正しく機能することを意味している。この場合、インターロック処理は修正する必要がない。

診断部２５０は、仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ又は１０６Ｖと干渉しない場合（Ｓ２１２：ＮＯ）、ＰＬＣ５００において動作完了信号がＯＮしたかどうかを判断する（Ｓ２１３）。即ち、診断部２５０は、動作完了信号がＰＬＣ５００においてＯＮされたかどうかで、仮想ロボット１０４Ｖの所定動作が完了したかどうかを判断する。ここで、ステップＳ２１３において動作完了信号がＯＮしているということは、仮想ロボット１０４Ｖが所定動作を開始してから完了するまでの間に、仮想ロボット１０４Ｖが仮想ロボット１０５Ｖ及び１０６Ｖに干渉しなかったことを意味する。

診断部２５０は、動作完了信号がＯＮしていれば（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、診断結果として、インターロック処理の修正が必要であることを示す情報を管理部４５０に出力する（Ｓ２１４）。これにより、診断部２５０は、診断処理２５１を終了する。この場合、インターロック処理における接点Ｍ１０２をＯＮする条件が過剰である状況であり、実際に直交ロボット１０４を動作させても干渉が発生しないにも関わらず、直交ロボット１０４を過剰に待機させておくことになる。よって、管理部４５０は、作業者に、ラダープログラム８００Ａにおいてインターロック処理の条件が過剰であることを通知する。作業者は、ラダープログラム８００Ａにおけるインターロック処理の条件が過剰であることがわかるため、当該インターロック処理を修正することができる。これにより、ラダープログラム８００に基づいて動作する直交ロボット１０４において過剰な待機時間が削減されるので、直交ロボット１０４の動作効率を向上させることができ、もってワークＷ３の生産性を向上させることができる。

動作指令１５２をＯＮしたにも関わらず、動作完了信号がＯＦＦした状態が続いてタイムアウトした場合には、仮想ロボット１０４Ｖの動作が完了し得ない、即ちラダープログラム８００Ａに不備が有る。このため、動作完了信号がＯＦＦした状態が続いてタイムアウトした場合には（Ｓ２１３：ＮＯ）、診断部２５０は、診断結果として、ラダープログラム８００Ａの修正が必要であることを示す情報を管理部４５０に出力する（Ｓ２１５）。これにより、診断部２５０は、診断処理２５１を終了する。管理部４５０は、診断部２５０から取得した情報を表示装置４２１に表示させることで、作業者に、ラダープログラム８００Ａの修正が必要であることを通知する。これにより、ラダープログラム８００Ａの修正を作業者に促す。

以上、診断部２５０は、シミュレーション部３５０によるステップＳ２１１の処理の実行により、仮想ロボット１０４Ｖが所定動作を開始してから仮想ロボット１０５Ｖ，１０６Ｖに干渉するかどうかに基づいて、診断範囲８０１の修正の要否を診断する。これによりインターロック処理の不足だけでなく、インターロック処理が過剰に設定されている場合も判別でき、適切な数のインターロック処理を設定できる。よって、実際の自動機においてインターロック処理が過剰に設定されていることで、自動機が不必要に停止することを低減することができる。ゆえに自動機の動作効率を向上させることができる。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。

上述の実施形態では、一連のラダープログラム８００Ａにおいて選択される診断範囲８０１が１つである場合について説明したが、これに限定するものではなく、一連のラダープログラム８００Ａにおいて選択される診断範囲８０１が複数あってもよい。また、ラダープログラム８００Ａに複数の自動機それぞれに対するインターロック処理が含まれていてもよく、この場合、複数のインターロック処理のそれぞれについて診断するようにしてもよい。

また、診断部２５０が、手動スイッチに対応する接点Ｍ１０１をＯＮさせる入力信号をＰＬＣ５００に入力する場合について説明したが、これに限定するものではない。ＰＬＣ５００において、自動スイッチに対応する接点Ｍ１００をＯＮさせる入力信号を、条件に応じて自身で生成するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、自動機が直交ロボットである場合について説明したがこれに限定するものではない。自動機が、直交ロボット以外のロボット、例えば垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット、又はパラレルリンクロボットであってもよい。また自動機が、ロボット以外の装置、例えばシリンダ、サーボ機構、ＮＣ加工機等、移動動作を伴う装置であってもよい。また、制御装置に設けられる記憶装置の情報に基づき、伸縮、屈伸、上下移動、左右移動もしくは旋回の動作またはこれらの複合動作を自動的に行うことができる機械に適用可能である。

また、上述の実施形態で説明した情報処理装置２００、シミュレーション装置３００、管理装置４００、及びＰＬＣ５００の機能を、１つ又は複数のコンピュータで実現してもよい。例えば、診断部、シミュレーション部及び管理部の機能を、３つのコンピュータで実現する場合に限らず、１つまたは２つのコンピュータで実現してもよいし、４つ以上のコンピュータで実現してもよい。また、ＰＬＣ５００の機能を、診断部、シミュレーション部又は管理部の機能を担うコンピュータで実現してもよい。

具体例を挙げて説明すると、シミュレーション装置３００のＣＰＵ３０１に、上述の実施形態で説明した診断部２５０及びシミュレーション部３５０の機能を実現させてもよい。更に、シミュレーション装置３００のＣＰＵ３０１に、上述の実施形態で説明した管理部４５０の機能を実現させてもよい。

また、別の具体例を挙げて説明すると、情報処理装置２００のＣＰＵ２０１に、上述の実施形態で説明した診断部２５０及びシミュレーション部３５０の機能を実現させてもよい。更に、情報処理装置２００のＣＰＵ２０１に、上述の実施形態で説明した管理部４５０の機能を実現させてもよい。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０４…直交ロボット（自動機）、１０４Ｖ…仮想ロボット（仮想機）、１０５Ｖ…仮想ロボット（仮想物）、１０６Ｖ…仮想ロボット（仮想物）、２５０…診断部、３５０…シミュレーション部、４５０…管理部、８００Ａ…ラダープログラム、８０１…診断範囲（動作プログラム）、１０００…生産システム（システム）

Claims (27)

1. 動作プログラムに基づき、装置のシミュレーションを実行する情報処理装置であって、
   前記動作プログラムには、前記装置に所定動作の実行を指示する信号を取得した場合に、所定条件が成立していれば前記装置に前記所定動作を実行させるインターロック処理が規定されており、
   前記シミュレーションにおいて、前記信号を取得した場合に、前記所定条件が成立していなくても、前記装置に前記所定動作を実行させる第１処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉しなかった場合、前記動作プログラムに規定された前記インターロック処理の前記所定条件が過剰な状態であることを通知する、
   ことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記インターロック処理は、前記所定条件が成立していなければ、前記信号を取得したとしても、前記装置に前記所定動作を実行させない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記第１処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉しなかった場合、前記動作プログラムに規定された前記インターロック処理の前記所定条件が過剰な状態であると判定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記第１処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉しなかった場合、前記動作プログラムにおいて修正が必要であることを通知する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記第１処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉した場合、前記動作プログラムにおいて修正が不要であることを通知する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記第１処理を実行させ、前記所定動作が完了しなかった場合、前記動作プログラムにおいて修正が必要であることを通知する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記シミュレーションにおいて、前記信号を取得した場合に前記所定条件が成立していれば、前記インターロック処理に従い、前記装置に前記所定動作を実行させる第２処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
8. 前記第２処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉した場合、前記動作プログラムに規定された前記インターロック処理の前記所定条件が不足している状態であると判定する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。
9. 前記第２処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉した場合、前記動作プログラムにおいて修正が必要であることを通知する、
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の情報処理装置。
10. 前記第２処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉しなかった場合、前記動作プログラムにおいて修正が不要であることを通知する、
    ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
11. 前記第２処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉した場合、前記インターロック処理の前記所定条件が不足している状態であることを通知する、
    ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の情報処理装置。
12. 前記第２処理を実行させ、前記所定動作が完了しなかった場合、前記動作プログラムにおいて修正が必要であることを通知する、
    ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の情報処理装置。
13. 前記シミュレーションにおいて、前記装置が他の物体と干渉した場合に、干渉した時点で前記シミュレーションを中断する、
    ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の情報処理装置。
14. 前記シミュレーションにおいて、前記装置が他の物体と干渉しても前記シミュレーションを継続する、
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
15. 前記シミュレーションにより前記装置の挙動を制御する第１制御部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
16. 前記動作プログラムは、前記装置の一連の動作を規定するシーケンスプログラムのうちの一部又は全部である、
    ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
17. 前記シーケンスプログラムを配信する管理部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の情報処理装置。
18. 前記管理部から前記シーケンスプログラムを取得し、取得した前記シーケンスプログラムに基づく制御信号を前記装置に出力して、前記装置の挙動を制御する第２制御部と、を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の情報処理装置。
19. 前記動作プログラムにおける修正が必要か否かを表示部に表示する、
    ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
20. 前記動作プログラムはラダープログラムである、
    ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
21. 前記第１処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉した場合、前記動作プログラムに規定された前記インターロック処理の前記所定条件が適正な状態であると判定する、
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
22. 前記所定条件は、前記動作プログラムにおいて規定される前記インターロック処理に対応する接点をОＮまたはОＦＦにする条件である、
    ことを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項に記載の情報処理装置。
23. 請求項１から２２のいずれか１項に記載の情報処理装置と、前記装置と、前記装置を制御する制御装置と、を備えた生産装置であって、
    前記情報処理装置により前記動作プログラムのシミュレーションを実行し、シミュレーションの結果に基づきユーザが前記情報処理装置を用いて前記動作プログラムを修正し、前記制御装置が、修正された前記動作プログラムに基づき前記装置を制御する、ことを特徴とする生産装置。
24. 請求項２３に記載の生産装置を用いて物品の製造を行うことを特徴とする物品の製造方法。
25. 動作プログラムに基づき、装置のシミュレーションを実行する情報処理方法であって、
    前記動作プログラムには、前記装置に所定動作の実行を指示する信号を取得した場合に、所定条件が成立していれば前記装置に前記所定動作を実行させるインターロック処理が規定されており、
    前記シミュレーションにおいて、前記信号を取得した場合に、前記所定条件が成立していなくても、前記装置に前記所定動作を実行させる第１処理を実行させ、前記装置が他の物体に干渉しなかった場合、前記動作プログラムに規定された前記インターロック処理の前記所定条件が過剰な状態であることを通知する、
    ことを特徴とする情報処理方法。
26. 請求項２５に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
27. 請求項２６に記載のプログラムを記録した、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体。

Images