JP2023034569A - コントローラ及びプログラムのファイル構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のプログラム間でローカル変数の値の受け渡しを簡便に行えるコントローラを提供する。【解決手段】ロボット制御システム１１０のコントローラ２０には、１または複数の機器が接続されている。コントローラ２０には、１または複数の機器との間でデータまたは命令の受け渡しを行うための複数のプログラム２００が保存されている。複数のプログラム２００には、ローカル変数ＬＡを参照して所定の関数を実行するプログラムＡとローカル変数ＬＢを参照して所定の関数を実行するプログラムＢとが少なくとも含まれる。コントローラ２０は、プログラムＡに保持されたローカル変数ＬＡの値をプログラムＢに保持されたローカル変数ＬＢに直接代入可能に構成されている。【選択図】図４

Description

本開示は、コントローラ及びプログラムのファイル構造に関する。

従来、産業用ロボット（以下、単にロボットと言う）を含むシステム（以下、ロボットシステムと言う）の制御において、種々のコンピュータプログラム（以下、単にプログラムと言う）が使用されている。通常、プログラムは、Ｃ言語等の高級プログラミング言語で記述され、システム内のコンパイラで変換された後、システム内の各種機器で利用可能となる。また、ロボットシステムにおいては、実行対象となるプログラムが記載されたファイルを指定してプログラムの実行を開始する方法が一般的に採用されている。

また、複数のプログラムを実行させるにあたって、共通した変数（例えば、グローバル変数）は、プログラムの外部で定義され、複数のプログラムで利用される。一方、それぞれのプログラムの内部で独自に定義された変数（例えば、ローカル変数）は、定義されたプログラムの関数の内部でしか使用できない。なお、通常、グローバル変数は、ロボットシステムのコントローラに設けられた記憶領域に保存される。

しかし、ロボットシステムで使用されるプログラムの数が多くなると、共通した変数を使用するプログラムも多くなる。この場合、グローバル変数の数が増えてしまうため、その編集管理作業、つまり、内容や数値範囲の変更、削除、あるいはグローバル変数自体の追加が増加してしまう。

このような課題に対して、例えば、特許文献１には、変数名と、その範囲である変数値、また変数値の保存先アドレスと、のそれぞれの記憶領域を設けた構成が開示されている。指定された変数名及び変数値を登録する場合に、既に同じ変数名がある場合は、当該変数名に対応する変数値を保存先アドレスの記憶領域からサーチし、当該変数値を指定された値に書き換える。同じ変数名が無い場合は、前述した記憶領域のそれぞれに、新たに変数名と変数値とアドレスとを書き込んで保存する。

また、特許文献２には、プログラムで使用されているローカル変数ワークシートとグローバル変数ワークシートとが予め作成、保存されたプログラム編集装置が開示されている。プログラムを分割する場合、複数のプログラム構成要素で共用されているローカル変数をグローバル変数ワークシートに追加し、当該ローカル変数は、ローカル変数ワークシートに外部参照変数として登録される。また、プログラムを結合する場合、結合前のプログラム構成要素でのみ外部参照変数として共用されていたグローバル変数をローカル変数に変えて、結合後のローカル変数ワークシートに登録するとともに、グローバル変数ワークシートから削除する。

特開平０５－０３５４７６号公報 特開２０１０－０４９４８４号公報

ところで、近年、ロボットシステムに接続される機器、例えば、センサやＰＣ（Personal Computer）の数が大幅に増加してきている。このことに伴い、ロボットシステム内で使用されるプログラムの数やプログラムのファイル間でのデータのやり取りが大幅に増加してきている。このため、複数のプログラムにおいて、共通に使用される変数の種類や数も増加している。

一方、例えば、特許文献２に開示された構成では、複数のプログラムで共通に使用される変数は、一旦、ローカル変数からグローバル変数に定義し直して使用する必要がある。

しかし、コントローラに保存されたグローバル変数のみを用いて、共通に使用される変数、ひいては、複数のプログラムの編集管理を行うことは煩雑であり、また、プログラム間での変数の値の受け渡しが難しくなるおそれがあった。

本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数のプログラム間でローカル変数の値の受け渡しを簡便に行えるコントローラ及びプログラムのファイル構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本開示に係るコントローラは、制御システムが備えるコントローラであって、前記コントローラには、１または複数の機器が接続されるとともに、前記１または複数の機器との間でデータまたは命令の受け渡しを行うための複数のプログラムが保存されており、複数の前記プログラムには、ローカル変数を参照して所定の関数を実行する第１プログラム及び第２プログラムが少なくとも含まれ、前記コントローラは、前記第１プログラムに保持されたローカル変数の値を前記第２プログラムに保持されたローカル変数に直接代入可能に、または、前記第２プログラムに保持されたローカル変数の値を前記第１プログラムに保持されたローカル変数に直接代入可能に構成されていることを特徴とする。

本開示に係るファイル構造は、コントローラに１または複数の機器が接続された制御システムで実行されるプログラムのファイル構造であって、前記プログラムは、変数テーブル部を含んでおり、前記変数テーブル部は、前記プログラムに記述された関数の内部で定義されるローカル変数を少なくとも１つ含んでおり、前記ローカル変数は、変数名と変数情報とが互いに関連付けられた形式で前記変数テーブル部に保存されており、前記変数情報には、少なくとも前記ローカル変数の型情報が含まれることを特徴とする。

本開示によれば、複数のプログラム間でローカル変数の値の受け渡しを簡便に行うことができる。このことにより、プログラムの編集管理作業を高速化でき、また、作業者にとっての利便性が向上する。

実施形態１に係るロボットシステムの概略構成図である。 ロボットシステムの機能ブロック図である。 プログラムのファイル構造を示す模式図である。 プログラム間でのローカル変数の値の受け渡しを示す模式図である。 プログラム間でのローカル変数の値の受け渡し手順を示すフローチャートである。 比較のためのプログラム間でのローカル変数の値の受け渡しを示す模式図である。 実施形態２に係る第１プログラムの変数テーブル部の概要を示す図である。 第２プログラムの変数テーブル部の概要を示す図である。 プログラム間でのローカル変数の値の受け渡し手順を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
［ロボットシステムの構成］
図１は、本実施形態に係るロボットシステムの概略構成図を示し、図２は、ロボットシステムの機能ブロック図を示す。

図１に示すように、ロボットシステム１００は、ロボット１０とロボット制御システム１１０と溶接制御部４０とを備えている。

ロボット１０は、アーク溶接に用いられる溶接ロボットである、ロボット１０は、複数のサーボモータ１２を有する多軸の多関節型ロボット１０で構成されている。ロボットアーム１１の先端部には、溶接用のトーチ１３や図示しないワイヤ送給装置が取り付けられている。なお、関節軸数や水平多関節型、垂直多関節型等のロボット１０の構成は、用途に合わせて適宜選択すればよい。また、ロボット１０は、溶接ロボットに限られず、例えば、物品の搬送ロボットであってもよい。

なお、図１に示す例では、ロボット１０は１台であるが、ロボットシステム１００は複数台のロボット１０を備えていてもよい。その場合、すべてのロボット１０に対して、ロボット制御システム１１０と溶接制御部４０とが共通していてもよい。また、それぞれのロボット１０に対して、ロボット制御システム１１０と溶接制御部４０とが個別に設けられていてもよい。

ロボット制御システム１１０は、コントローラ２０とティーチングペンダント３０とを有している。なお、ロボット制御システム１１０の外部に設けられたサーバー７０（図２参照）がロボット制御システム１１０に含まれていてもよい。また、ロボット１０が溶接ロボット以外の場合、ロボットシステム１００から溶接制御部４０は省略されうる。

コントローラ２０は、ロボット１０に接続され、ロボット１０の動作、具体的には、関節軸を駆動するサーボモータ１２の動作を制御する。

図２に示すように、コントローラ２０には、ティーチングペンダント３０、溶接制御部４０、外部機器６０、サーバー７０、外部ロボット８０及び外部軸９０がそれぞれ接続されている。コントローラ２０は、接続された各種機器等との間でデータまたは命令の受け渡しをそれぞれ行う。ここで、外部機器６０は、例えば、各種センサや警報ランプ等である。また、外部機器６０が、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）やＰＣであってもよい。

なお、外部ロボット８０とは、図２に示すコントローラ２０とは別のコントローラ（図示せず）に接続されたロボットであり、別のコントローラによって動作が制御される。複数のロボット２０を強調して動作させる場合、コントローラ２０を外部ロボット８０に接続することがある。

外部軸９０とは、ロボットシステム１００におけるロボット１０以外の駆動機構である。例えば、溶接対象となるワーク（図示せず）を保持し、所定の方向に移動させるステージ（図示せず）等が該当する。コントローラ２０が外部軸９０であるステージの動作を制御することで、トーチ１３とワークとの相対的な位置関係を正確に決定できる。

ティーチングペンダント３０は、作業者がロボット１０の動作や溶接条件などを定義したり、コントローラ２０から送信されたロボット１０の情報を表示したりするための装置である。ティーチングペンダント３０とコントローラ２０とは、有線通信または無線通信のいずれかで接続されている。

ティーチングペンダント３０は、ロボット１０の動作内容を作業者が入力するための入力部３１と、当該入力内容やコントローラ２０から送信されたロボット１０の情報等を表示するための表示部３２と、を有している。図２に示すように、入力部３１はキーボード等のハードキーでもよい。また、表示部３２は液晶ディスプレイでもよい。なお、表示部３２がタッチパネルである場合は、入力部３１が表示部３２に組み込まれてもよい。また、ティーチングペンダント３０に情報処理部としてプロセッサ（図示せず）が搭載されていてもよい。

溶接制御部４０は、コントローラ２０の処理に対応して制御信号を出力し、ロボット１０に取り付けられた溶接用のトーチ１３やワイヤ送給装置（図示せず）の動作を制御する。なお、溶接制御部４０は、コントローラ２０と一体に構成されていてもよい。

コントローラ２０は、有線通信または無線通信のいずれかでサーバー７０に接続されている。サーバー７０は、コントローラ２０に送信されたデータ及びコントローラ２０の内部で生成されたデータをバックアップして保存する。サーバー７０は、コントローラ２０のプログラム保存領域２５に保存されたプログラムや記憶領域２４に保存されたデータ、例えば、グローバル変数のテーブル等をバックアップして保存してもよい。また、サーバー７０は、データの一部を表示可能に構成されていてもよい。

図２に示すように、コントローラ２０は、ＣＰＵ（情報処理部）２１と入出力制御部２２と電源制御部２３と記憶領域２４とプログラム保存領域２５と通信インターフェイス部２６とを有している。つまり、コントローラ２０は、一種のコンピュータシステムである。コントローラ２０は、電源５０から電源制御部２３に供給された電力によって動作する。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１は、ティーチングペンダント３０から入力された指令や、教示プログラムまたは所定の制御シーケンスに対応して、ロボット制御システム１１０全体の制御を行うプロセッサである。なお、教示プログラムは、プログラム保存領域２５に保存されている。

また、ＣＰＵ２１は、ロボット１０のサーボモータ１２のドライバ（図示せず）より送信された検出角度に基づいて、プログラム保存領域２５に記憶されているサーボモータ１２の特性やロボット１０のアーム長等の値と順運動学演算とを用いて、直交座標系におけるロボット１０のトーチ１３の先端位置を演算する。

なお、複数個のＣＰＵ２１がコントローラ２０に搭載されていてもよい。複数のＣＰＵ２１には、例えば、ロボット制御システム１１０の全体管理を行うメインＣＰＵやサーボモータ１２の駆動管理を行うサーボＣＰＵが含まれる。また、溶接制御部４０を制御する溶接ＣＰＵや入出力制御部２２を制御する入出力ＣＰＵが含まれることがある。

１個のＣＰＵ２１に異常が生じた場合、残りのＣＰＵ２１でバックアップ動作を行うことができる。また、ロボット制御システム１１０全体の制御を行うＣＰＵ２１と、トーチ１３の先端位置を演算するＣＰＵ２１とが、別個に設けられていてもよい。

入出力制御部２２は、ＣＰＵ２１の処理に対応して、コントローラ２０に接続された各種機器等の情報取得及び送信処理を行う。

記憶領域２４は、ロボット制御システム１１０で使用される各種プログラムで共通に使用されるデータを保存する。例えば、記憶領域２４は、サーボモータ１２の特性値やロボット１０のアーム長等のロボット１０の動作に関する値等を保存する。後で述べるグローバル変数も記憶領域２４に保存される。なお、記憶領域２４にそれ以外のデータが保存されていてもよい。記憶領域２４は、コントローラ２０の内部メモリ、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される。記憶領域２４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等で構成されてもよい。

プログラム保存領域２５は、前述の教示プログラムを始めとしたロボット制御システム１１０で使用される各種プログラムを保存する。プログラム保存領域２５は、前述したコントローラ２０の内部メモリで構成されてもよい。また、プログラム保存領域２５は、コントローラ２０に接続されたＳＤカード等の外部メモリであってもよい。なお、コントローラ２０の内部の同じメモリに前述した記憶領域２４とプログラム保存領域２５とが存在していてもよい。

通信インターフェイス部２６は、電源５０が投入されてサーバー７０との接続が確立された後で、コントローラ２０に送信されたデータ及びコントローラ２０の内部で生成されたデータを一定のタイミングでサーバー７０に対して送信する。なお、通信インターフェイス部２６は、有線通信または無線通信のいずれかでティーチングペンダント３０に接続されていてもよい。

［プログラム間でのローカル変数の値の受け渡し手順］
図３は、プログラムのファイル構造を模式的に示す。図４は、プログラム間でのローカル変数の値の受け渡しを模式的に示す。図５は、プログラム間でのローカル変数の値の受け渡し手順を示すフローチャートである。図６は、比較のためのプログラム間でのローカル変数の値の受け渡しを模式的に示す。

ロボット制御システム１１０で使用される各種プログラムは、所定のプログラミング言語、例えば、Ｃ言語やＣ＋＋言語やＪａｖａ（登録商標）等で記述されている。また、各プログラムに対し、宣言された変数を代入、または参照することで、プログラム上でデータの識別や管理を行うことができる。また、プログラムにおいて、当該変数に対応付けられた関数を実行することができる。

変数は、そのスコープ（適用範囲）の違いによって、ローカル変数とグローバル変数とに分けられる。ローカル変数とは、プログラムの内部で定義された変数であり、当該プログラムの内部でしか通常は使用できない。グローバル変数とは、プログラムの外部で定義された変数であり、異なるプログラムでも共通に使用可能である。なお、厳密に言えば、プログラミング言語によっては、ローカル変数の定義は異なるが、本願明細書では、前述した通り、ローカル変数を定義する。

通常、産業用ロボットの駆動制御システム、例えば、図１に示すようなロボット制御システム１１０では、コントローラ２０の記憶領域２４に保存されたグローバル変数を異なるプログラムに共通に適用して、データ管理を簡素化している。なお、この場合も、各々のプログラムにおいて、ローカル変数が定義、使用されることは妨げられない。

しかし、ロボットシステム１００が複雑化するのに伴い、コントローラ２０に接続される機器数は増えてきている。このことに伴い、ロボット制御システム１１０において使用されるプログラムの数が増えてきている。また、各々のプログラム間で使用するデータのやり取りが増えてきている。このため、グローバル変数のみで各プログラムの編集管理を行うことが難しくなってきている。

そこで、本願発明者等は、ロボット制御システム１１０において使用されるプログラム２００のファイル構造を図３に示すように設定した。また、図４に示すように、一のプログラムで定義されたローカル変数の値を、別のプログラムで直接使用できるようにした。これらについてさらに説明する。

本願明細書に示すプログラム２００は、図３に示すように、１つのプログラムファイルにヘッダ部２１０と、命令レコード部２２０と、変数テーブル部２３０と、を少なくとも含んだ構造となっている。ただし、プログラム２００に含まれるデータの数や種類は特にこれに限定されない。

ヘッダ部２１０は、プログラム２００において使用される変数や定数、関数、その他予め宣言する必要があるデータや命令の宣言を記述したテキストファイルまたはバイナリファイルの格納領域である。

命令レコード部２２０は、プログラム２００の実行内容を記述したテキストファイルまたはバイナリファイルであり、例えば、ソースコードとして記述されている。

変数テーブル部２３０は、プログラム２００で使用されるローカル変数が、テーブル形式で保持されたデータである。テーブル形式については、実施形態２で述べる。

また、本実施形態では、変数テーブル部２３０に含まれるローカル変数が１つである場合を例に取って説明するが、通常は、１つのプログラム２００には、複数個のローカル変数が定義される。その場合、ロボット１０の位置情報等に関する変数である等、複数種類のローカル変数が存在することが多い。また、ローカル変数の型は、整数型、浮動点小数型、文字列型、論理型等、目的に応じて多様である。変数テーブル部２３０に保存される場合、ローカル変数は、変数名と、その範囲、さらに変数情報（ローカル変数の種類や型等）とが互いに関連付けられた形式で保存される。なお、以降の説明において、「ローカル変数の値」とは、指定されたローカル変数に付与されたデータの範囲を言う。例えば、対象となるローカル変数に１または複数の数値が付与されていれば、ローカル変数の値は、付与された１または複数の数値である。対象となるローカル変数に文字列が付与されていれば、ローカル変数の値は、付与された文字列である。

このようにプログラム２００のファイル構造を規定した場合、複数のプログラム２００の間でローカル変数の値を直接受け渡しすることが可能となる。

従来、異なるプログラム間でローカル変数の値を共通して使用したい場合は、コントローラ２０に保存されるグローバル変数を使用するか、または、グローバル変数を介してローカル変数の値を書き換える必要があった。

つまり、図６に示すように、プログラムＡ（第１プログラム）が保持するローカル変数ＬＡの値（＝１）をコントローラ２０が保持するグローバル変数ＧＡに代入する。プログラムＡの命令レコード部２２０において、命令実行情報として記述した上で、この代入が実行される。次に、プログラムＢ（第２プログラム）のローカル変数ＬＢに対し、グローバル変数ＧＡの値を代入する。プログラムＢの命令レコード部２２０において、命令実行情報として記述した上で、この代入が実行される。

このようにグローバル変数ＧＡの値の書き換えを経て、プログラムＢのローカル変数ＬＢの値をプログラムＡのローカル変数ＬＡの値と同じにすることができる。つまり、異なるプログラム間でローカル変数の値を共通化することができる。なお、図６に示す処理は、コントローラ２０のＣＰＵ２１上でプログラムＡ及びプログラムＢをそれぞれ実行して行われる。

しかし、図６に示す処理は、ＣＰＵ２１の負荷が高くなるとともに時間を要する。また、数値を代入可能なグローバル変数が存在しない場合は、新たなグローバル変数を定義する必要がある。いずれの場合も、ロボット制御システム１１０の利用者にとっては不便であった。また、グローバル変数を介することで、異なるプログラム間で変数の指定間違いが起こるおそれがあった。

そこで、図３に示すように、プログラム２００に変数テーブル部２３０を設けるようにする。さらに、図４に示すように、プログラムＡにおけるローカル変数ＬＡの値をプログラムＢにおけるローカル変数ＬＢに直接代入する。つまり、記憶領域２４に保存されたグローバル変数ＧＡに関しては何らの操作を必要としない。なお、図４に示す処理は、コントローラ２０のＣＰＵ２１上でプログラムＡを実行して行われる。また、この場合、ローカル変数ＬＡの型及び種類、つまり変数情報とローカル変数ＬＢの変数情報とは一致している必要がある。

なお、図４に示す処理は、実際には図５に示す手順に則って行われる。また、前述したように、図５に示すフローチャートの各ステップは、コントローラ２０のＣＰＵ２１により実行される。

まず、プログラムＡを起動して、所定の命令を実行させる（ステップＳ１）。ここで、命令の具体的な内容は、「プログラムＡにおけるローカル変数ＬＡの値をプログラムＢにおけるローカル変数ＬＢに直接代入」することである。

次に、プログラム保存領域２５にプログラムＢが存在するか否かが判断される（ステップＳ２）。ステップＳ２の判断結果が否定的、すなわち、プログラム保存領域２５にプログラムＢが存在しなければ、コントローラ２０は作業者またはロボット制御システム１１０の操作者に対して、エラーを通知し、ロボット制御システム１１０を一旦停止させる（ステップＳ３）。

なお、本願明細書において、ロボットシステムの異常として、「エラー」と「ワーニング」と「アラーム」とが設定されている。エラーとは、ロボット制御システム１１０を一旦停止させる必要がある程度の異常を言う。ワーニングは、ロボット制御システム１１０を停止させるまでには至らない警告である。したがって、ワーニングは、作業者にコントローラ２０または機器が正常時と異なる状態であることを注意喚起するために報知されるにとどまる。

一方、アラームは、ロボット制御システム１１０全体を停止させる必要がある異常を言う。よって、アラームが発生した場合、コントローラ２０や各機器に電力を供給する電源がシャットダウンされる。また、シャットダウン後は、作業者が再起動するまでロボット制御システム１１０、ひいてはロボットシステム１００は動作しない。

ステップＳ２の判断結果が肯定的、すなわち、プログラム保存領域２５にプログラムＢが存在していれば、次に、コントローラ２０は、プログラムＡにローカル変数ＬＡが定義され存在しているか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４の判断結果が否定的、すなわち、プログラムＡにローカル変数ＬＡが存在しなければ、ステップＳ３と同様に、コントローラ２０はエラーを通知し、ロボット制御システム１１０を一旦停止させる（ステップＳ５）。

ステップＳ４の判断結果が肯定的、すなわち、プログラムＡにローカル変数ＬＡが存在していれば、次に、コントローラ２０は、プログラムＢにローカル変数ＬＢが定義され存在しているか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６の判断結果が否定的、すなわち、プログラムＢにローカル変数ＬＢが存在しなければ、ステップＳ３と同様に、コントローラ２０はエラーを通知し、ロボット制御システム１１０を一旦停止させる（ステップＳ７）。

ステップＳ６の判断結果が肯定的、すなわち、プログラムＢにローカル変数ＬＢが存在していれば、コントローラ２０は、プログラムＡにおけるローカル変数ＬＡの値をプログラムＢにおけるローカル変数ＬＢに直接代入し（ステップＳ８）、一連の処理が完了する。なお、ステップＳ８の終了後、ローカル変数ＬＢに代入された値は、そのまま保持される。

なお、外部機器６０としてＰＣが接続されている場合、ＰＣからプログラムＡに対し、ステップＳ１に示す命令を書き込んで実行してもよい。ＰＣからの入力内容は、コントローラ２０のＣＰＵ２１を介して実行される。

また、図５に示すように、プログラムＢの存在や、プログラムＡにおけるローカル変数ＬＡの存在や、プログラムＢにおけるローカル変数ＬＢの存在を順次確認しながら処理を進めている。このようにすることで、プログラムＡからプログラムＢへローカル変数の値を確実に受け渡すことができる。このため、ローカル変数ＬＢの値が書き換えられた後のプログラムＢが誤動作して、ロボット制御システム１１０やロボットシステム１００に、エラーやアラームを発生させることが無い。つまり、プログラムＢの書き換え後も、安全にロボットシステム１００やロボット制御システム１１０を動作させることができる。

なお、本実施形態では、プログラムＡにおけるローカル変数ＬＡの値をプログラムＢにおけるローカル変数ＬＢに直接代入する例を示したが、その逆の処理を行うことも可能である。つまり、コントローラ２０、具体的には、ＣＰＵ２１は、プログラムＢにおけるローカル変数ＬＢの値をプログラムＡにおけるローカル変数ＬＡに直接代入可能に構成されていてもよい。

［効果等］
以上説明したように、本実施形態に係るコントローラ２０は、ロボット制御システム１１０に備わっている。

コントローラ２０には、複数の機器が接続されている。また、コントローラ２０のプログラム保存領域２５には、複数の機器との間でデータまたは命令の受け渡しを行うための複数のプログラム２００が保存されている。なお、コントローラ２０に接続される機器は１台であってもよい。

複数のプログラム２００には、ローカル変数ＬＡを参照して所定の関数を実行するプログラムＡ（第１プログラム）とローカル変数ＬＢを参照して所定の関数を実行するプログラムＢ（第２プログラム）とが少なくとも含まれる。

コントローラ２０は、プログラムＡに保持されたローカル変数ＬＡの値をプログラムＢに保持されたローカル変数ＬＢに直接代入可能に構成されている。また、コントローラ２０は、プログラムＢに保持されたローカル変数ＬＢの値をプログラムＡに保持されたローカル変数ＬＡに直接代入可能に構成されている。

本実施形態によれば、コントローラ２０の記憶領域２４に保存されたグローバル変数ＧＡを経由すること無く、プログラムＡで使用されるローカル変数ＬＡの値をプログラムＢで使用されるローカル変数ＬＢに直接受け渡すことができる。つまり、それぞれ異なるプログラム２００で定義されたローカル変数ＬＡの値とローカル変数ＬＢの値とを共通化できる。このことにより、プログラム２００の編集管理作業を高速化できる。また、ロボット制御システム１１０の作業者にとっての利便性が向上する。

また、本実施形態によれば、ローカル変数ＬＢの値の書き換え作業用のバッファメモリを確保する必要も無く、コントローラ２０への負荷を軽減できる。

また、グローバル変数ＧＡを経由しないため、ロボット制御システム１１０で使用される他のプログラム２００への影響も最小限にできる。つまり、安全にロボット制御システム１１０やロボットシステム１００を動作させることができる。また、ロボット制御システム１１０及びロボットシステム１００のダウンタイムを削減できる。

なお、ロボット制御システム１１０で使用されるプログラム２００をプログラムＡからプログラムＢに切り替える場合も、切り替えるタイミングで、ローカル変数ＬＢの値を書き換えることが可能である。プログラムＡとプログラムＢとが同時に実行される場合も、実行前のタイミングで、ローカル変数ＬＢの値を書き換えることが可能である。

ローカル変数ＬＡの値をローカル変数ＬＢに代入するにあたっては、プログラムＡに保持されたローカル変数ＬＡの変数情報と、プログラムＢに保持されたローカル変数ＬＢの変数情報と、が一致していることが必要となる。

本実施形態に係るプログラム２００は、変数テーブル部２３０を少なくとも含んだファイル構造を有している。

変数テーブル部２３０は、プログラム２００に記述された関数の内部で定義されるローカル変数を少なくとも１つ含んでいる。

ローカル変数は、変数名と変数情報とが互いに関連付けられた形式で変数テーブル部２３０に保存されている。

変数情報には、少なくともローカル変数の型情報が含まれている。

プログラム２００のファイル構造をこのように規定することで、異なるプログラム２００の間でローカル変数の値を直接受け渡して、それぞれの値を共通化できる。このことにより、プログラム２００の編集管理作業を高速化できる。また、ロボット制御システム１１０の作業者にとっての利便性が向上する。

（実施形態２）
図７Ａは、本実施形態に係る第１プログラムの変数テーブル部の概要を示し、図７Ｂは、第２プログラムの変数テーブル部の概要を示す。図８は、プログラム間でのローカル変数の値の受け渡し手順のフローチャートを示す。

前述したように、変数テーブル部２３０に保持されるローカル変数は、通常、複数個存在する。これらを管理するにあたって、図７Ａ，７Ｂに示すように、予め、他のプログラムとの間で共用される可能性のある複数のローカル変数をテーブル形式で変数テーブル部２３０に保持するのが好ましい場合がある。ここで言うテーブル形式とは、複数のローカル変数が１つのテーブル（以下、変数テーブルとも言う）にまとめられた形で変数テーブル部２３０に保存されていることを言う。

例えば、図７Ａに示すように、親プログラム（第１プログラム）の変数テーブル部２３０に含まれる変数テーブル（Ｔａｂｌｅ０１～０３）には、それぞれ３つのローカル変数が保持されている。同様に、図７Ｂに示すように、子プログラム（第２プログラム）の変数テーブル部２３０に含まれる変数テーブル（Ｔａｂｌｅ０１～０３）にも、それぞれ３つのローカル変数が保持されている。なお、各テーブルに保持されるローカル変数の数は、特に限定されない。ただし、データの受け渡し対象となるテーブル間では、ローカル変数の数は同じであることが好ましい。

また、各テーブルにおいて、ローカル変数に通し番号（以下、単に番号と言う）が付与されている。複数のプログラム２００の間で、同じ番号が付与されたローカル変数は、その種類やローカル変数の型や種類が共通であることが好ましい。このようにすることで、異なるプログラム２００の間で複数のローカル変数の値を一括して受け渡すことができる。以下、さらに説明する。

１つのプログラム２００を修正して新たに保存する場合や１つのプログラム２００をベースにして複数の異なるプログラム２００を作成する場合、多くのローカル変数が共通していることが多い。また、これ以外にも、複数のローカル変数の値を異なるプログラム２００の間で共通して使用したい場合もある。

しかし、通常は、図４，５に示すように、ローカル変数の型や種類、つまり、変数情報が一致した場合のみ、異なるプログラム２００の間でローカル変数の値の受け渡しが可能となるのが好ましい。変数情報が異なるローカル変数を受け取った側のプログラム２００が正しく動作しないからである。

したがって、複数のローカル変数の値を受け渡す場合、対象となるローカル変数毎に変数情報の一致を確認する必要がある。受け渡し対象となるローカル変数の数が増えてくると、この作業は手間がかかり、時間を要することがある。

一方、本実施形態によれば、複数のローカル変数をテーブル形式で変数テーブルにまとめ、変数テーブル部２３０に保存しておくことで、複数のローカル変数の値を一括で受け渡せる。図８を用いてさらに説明する。なお、図８に示すフローは、親プログラムから子プログラムへの変数テーブル、さらに言うとローカル変数の値の受け渡しに関する。ただし、子プログラムから親プログラムへの変数テーブル（ローカル変数の値）の受け渡しも同様のフローに則って処理されることは言うまでもない。

図８に示すステップＳ１１～Ｓ１３は、図５に示すステップＳ１～Ｓ３と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ１４では、自身の変数テーブル、この場合は、親プログラムの変数テーブルが正常であるか否かを判断する。ステップＳ１４の判断は、コントローラ２０のＣＰＵ２１で実行される。

ステップＳ１４での判断結果が肯定的な場合は、ステップＳ１６に進む。一方、ステップＳ１４での判断結果が否定的な場合は、コントローラ２０はエラーを通知し、ロボット制御システム１１０を一旦停止させる（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１４での判断は、対象となる変数テーブルにローカル変数が含まれているか否か、また、ローカル変数の変数情報がテーブルの番号に対応しているか否か等で判断される。いずれかが否の場合に否定的と判断される。

ステップＳ１６では、相手先の変数テーブル、この場合は、子プログラムの変数テーブルが正常であるか否かを判断する。ステップＳ１６の判断も、コントローラ２０のＣＰＵ２１で実行される。

ステップＳ１６での判断結果が肯定的な場合は、ステップＳ１８に進む。一方、ステップＳ１６での判断結果が否定的な場合は、コントローラ２０はエラーを通知し、ロボット制御システム１１０を一旦停止させる（ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１６の判断基準もステップＳ１４の判断基準と同様である。

ステップＳ１８では、コントローラ２０は、親プログラムにおけるテーブルの値を子プログラムにおけるテーブルに直接代入し、一連の処理が完了する。

例えば、図７Ａに示す変数テーブル（Ｔａｂｌｅ０２）を、図７Ｂに示す変数テーブル（Ｔａｂｌｅ０１）に代入する場合、以下の処理が一括して行われる。Ｔａｂｌｅ０２に保持されたローカル変数ＬＲ:０１１の値が、Ｔａｂｌｅ０１のローカル変数ＬＬ:００１に代入される。同時に、Ｔａｂｌｅ０２に保持されたローカル変数ＬＲ:０１２の値が、Ｔａｂｌｅ０１のローカル変数ＬＬ:００２に代入される。同様に、Ｔａｂｌｅ０２に保持されたローカル変数ＬＲ:０１３の値が、Ｔａｂｌｅ０１のローカル変数ＬＬ:００３に代入される。

一方、子プログラムから親プログラムへローカル変数の値を受け渡す場合は、例えば、以下のように行われる。図７Ｂに示す変数テーブル（Ｔａｂｌｅ０２）を、図７Ａに示す変数テーブル（Ｔａｂｌｅ０３）に一括して直接代入する。Ｔａｂｌｅ０２に保持されたローカル変数ＬＬ:００４の値が、Ｔａｂｌｅ０３のローカル変数ＬＬ:０２１に代入される。同時に、Ｔａｂｌｅ０２に保持されたローカル変数ＬＬ:００５の値が、Ｔａｂｌｅ０３のローカル変数ＬＬ:０２２に代入される。同様に、Ｔａｂｌｅ０２に保持されたローカル変数ＬＬ:００６の値が、Ｔａｂｌｅ０３のローカル変数ＬＬ:０２３に代入される。

なお、ステップＳ１８の終了後、変数テーブルに代入されたローカル変数のそれぞれの値は、そのまま保持される。また、外部機器６０としてＰＣが接続されている場合、ＰＣから親プログラムに対し、ステップＳ１１に示す命令を書き込んで実行してもよい。ＰＣからの入力内容は、コントローラ２０のＣＰＵ２１を介して実行される。

以上説明したように、本実施形態では、親プログラム（第１プログラム）及び子プログラム（第２プログラム）は、複数のローカル変数がテーブル形式で保持された変数テーブルをそれぞれ有している。

コントローラ２０は、親プログラムに保持された変数テーブルに含まれる複数のローカル変数の値を、子プログラムに保持された変数テーブルに含まれる複数のローカル変数に直接代入可能に構成されている。また、コントローラ２０は、子プログラムに保持された変数テーブルに含まれる複数のローカル変数の値を、親プログラムに保持された変数テーブルに含まれる複数のローカル変数に直接代入可能に構成されている。

このようにすることで、親プログラムから子プログラムへ、あるいは子プログラムから親プログラムへ所定の変数テーブル毎でローカル変数の値を確実に受け渡すことができる。このことにより、複数個、複数種類のローカル変数の値を異なるプログラム２００の間で一括して受け渡せるため、ローカル変数の値の受け渡しに関する処理速度及びプログラム２００の編集管理作業をさらに高速化できる。また、作業者にとっての利便性が向上する。

親プログラムの変数テーブル（ローカル変数の値）を子プログラムの変数テーブル（ローカル変数の値）に代入するにあたっては、それぞれの変数テーブルに含まれる複数のローカル変数の変数情報が互いに一致していることが好ましい。また、このことを簡便に整理するために、親プログラム及び子プログラムのそれぞれにおいて、変数テーブル部２３０は、複数のローカル変数が所定の順番で配列された変数テーブルを少なくとも１つ有しているのが好ましい。

受け渡し対象となる変数テーブル間で、それぞれに含まれるローカル変数の変数情報を予め共通にしておくことで、変数テーブル毎にローカル変数の値を受け渡すことが容易となる。また、例えば、ローカル変数の型等にとらわれず、受け渡し対象となるローカル変数を自由に選択できる。

また、ローカル変数の値を書き換えられたプログラム２００が誤動作して、ロボット制御システム１１０やロボットシステム１００に、エラーやアラームを発生させることが無い。つまり、プログラム２００の書き換え後も、安全にロボットシステム１００やロボット制御システム１１０を動作させることができる。また、ロボット制御システム１１０及びロボットシステム１００のダウンタイムを削減できる。

なお、本開示のコントローラ２０やプログラム２００のファイル構造、またローカル変数の値や変数テーブルの受け渡し方法は、ロボットシステム１００やロボット制御システム１１０への適用に特に限定されない。コントローラ２０に複数の機器が接続されて使用される別の制御システムにおいて適用されてもよい。その場合、当該別の制御システムにおいて、複数のプログラム２００が使用されることは言うまでもない。

本開示のコントローラは、異なるプログラムの間でローカル変数の値を簡便に受け渡すことができるため、有用である。

１０ ロボット
１１ ロボットアーム
１２ サーボモータ
１３ トーチ
２０ コントローラ
２１ ＣＰＵ（情報処理部）
２４ 記憶領域
２５ プログラム保存領域
３０ ティーチングペンダント
４０ 溶接制御部
５０ 電源
６０ 外部機器
７０ サーバー
８０ 外部ロボット
９０ 外部軸
１００ ロボットシステム
１１０ ロボット制御システム

Claims (8)

1. 制御システムが備えるコントローラであって、
   前記コントローラには、１または複数の機器が接続されるとともに、前記１または複数の機器との間でデータまたは命令の受け渡しを行うための複数のプログラムが保存されており、
   複数の前記プログラムには、ローカル変数を参照して所定の関数を実行する第１プログラム及び第２プログラムが少なくとも含まれ、
   前記コントローラは、前記第１プログラムに保持されたローカル変数の値を前記第２プログラムに保持されたローカル変数に直接代入可能に、または、前記第２プログラムに保持されたローカル変数の値を前記第１プログラムに保持されたローカル変数に直接代入可能に構成されていることを特徴とするコントローラ。
2. 請求項１に記載のコントローラにおいて、
   前記第１プログラムに保持された前記ローカル変数の変数情報と、前記第２プログラムに保持された前記ローカル変数の変数情報と、が一致している場合に、
   前記コントローラは、前記第１プログラムに保持された前記ローカル変数の値を前記第２プログラムに保持された前記ローカル変数に直接代入可能に、または、前記第２プログラムに保持された前記ローカル変数の値を前記第１プログラムに保持された前記ローカル変数に直接代入可能に構成されていることを特徴とするコントローラ。
3. 請求項１に記載のコントローラにおいて、
   前記第１プログラム及び前記第２プログラムは、複数の前記ローカル変数がテーブル形式で保持された変数テーブルをそれぞれ有しており、
   前記コントローラは、前記第１プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数の値を、前記第２プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数に直接代入可能に、または、前記第２プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数の値を、前記第１プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数に直接代入可能に構成されていることを特徴とするコントローラ。
4. 請求項３に記載のコントローラにおいて、
   前記第１プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数の変数情報と、前記第２プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数の変数情報と、がそれぞれ一致している場合に、
   前記コントローラは、前記第１プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数の値を、前記第２プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数に直接代入可能に、または、前記第２プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数の値を、前記第１プログラムに保持された前記変数テーブルに含まれる複数の前記ローカル変数に直接代入可能に構成されていることを特徴とするコントローラ。
5. コントローラに１または複数の機器が接続された制御システムで実行されるプログラムのファイル構造であって、
   前記プログラムは、変数テーブル部を含んでおり、
   前記変数テーブル部は、前記プログラムに記述された関数の内部で定義されるローカル変数を少なくとも１つ含んでおり、
   前記ローカル変数は、変数名と変数情報とが互いに関連付けられた形式で前記変数テーブル部に保存されており、
   前記変数情報には、少なくとも前記ローカル変数の型情報が含まれることを特徴とするプログラムのファイル構造。
6. 請求項５に記載のファイル構造において、
   前記変数テーブル部は、複数の前記ローカル変数が所定の順番で配列された変数テーブルを少なくとも１つ有していることを特徴とするファイル構造。
7. 請求項６に記載のファイル構造において、
   前記制御システムで使用される前記プログラムが複数存在する場合、複数の前記プログラムのそれぞれに含まれる前記変数テーブルでは、同じ順番に配列された前記ローカル変数の前記変数情報が互いに一致していることを特徴とするファイル構造。
8. 請求項５ないし７のいずれか１項に記載のファイル構造において、
   前記プログラムは、ヘッダ部と命令レコード部とをさらに含んでおり、
   前記ヘッダ部は、前記プログラムで使用されるデータや命令の宣言が記述され、
   前記命令レコード部は、前記プログラムの実行内容が記述されることを特徴とするファイル構造。

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