SE524627C2 - Trådlös regulator och förfarande för styrning av en anordning anordnad relativt en robot - Google Patents

Description

25 30 35 o u e « ua 524 627 .... ._ - . ø u a nu 2 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att råda bot på ett eller fler av ovannämnda problem. Dessa och andra ändamål uppnås med en anordning kännetecknad i patentkrav tillhandahålls en trådlös regulator för styrning och/eller övervakning av l. Enligt en första aspekt av uppfinningen, en anordning anordnad relativt en industrirobot, varvid den trådlösa regulatorn innefattar trådlösa kommunikationsmedel inklusive en processor anordnad med kommunikationsfunk- tionsmedel för hantering av trådlös kommunikation till och från nämnda anordning samt styrmedel för att utföra åtmin- stone en styrfunktion för ett eller flera manöverdon hos nämnda anordning. Specifika särdrag hos föreliggande upp- finning kännetecknas av bifogade patentkrav.

I en annan aspekt av uppfinningen beskrivs ett förfarande för att använda den trådlösa regulatorn för att styra och/eller övervaka en anordning relativt en industrirobot.

I en utföringsform av uppfinningen integreras ett konfigu- rerbart in-utgränssnitt för hårdvara med den trådlösa regu- latorn. I en annan utföringsform tillhandahålls ett dia- gnostikmedel för att behandla driftdata och tillföra dia- gnostikinformation till en bildskärm. I en ytterligare ut- föringsform tillhandahålls en separat processor för att be- handla driftdata och tillhandahålla diagnostikinformation.

Den stora fördelen med den trådlösa regulatorn för verktyg och andra anordningar är att kommunikationskablarna mellan det centrala eller övervakande robotstyrskåpet och den anordning som anordnas efter kullänken kan elimineras, vilka kablar inte längre behövs. Detta leder inte enbart till minskade kostnader utan undanröjer också behovet av underhåll och byte för de traditionella kablarna som ut- sätts för kontinuerlig förslitning. En annan fördel med den trådlösa regulatorn är att det möjliggör dubbelriktad tråd- lös kommunikationskapacitet som gör det lämpligt att er- lO 15 20 25 30 35 a n un: v n nu own: o u u s I u a n u u v no o o o u u - . u n u I n u = n n . ua nu u o nu c n u n o u nu n ao u o a o o u a nu a; nunnan 3 sätta kablage för ett utomordentligt stort urval robot- tillämpningar och produktionsprocesstillämpningar. En ytterligare och viktig fördel är att kommunikationskapaci- teten kombineras med en lokal styrning och övervaknings- funktionalitet vilket ger en lokal eller distribuerad styrfunktionalitet pà langt hàll fràn den vanliga centrala styrenheten. Detta leder i sin tur till nya möjligheter att utföra vissa styr-, övervaknings-, underhàlls- och/eller konfigureringsuppgifter pà ett effektivare sätt genom att anordna dem sàsom lokala eller distribuerade styrfunktioner i stället för funktioner som är àtkomliga endast via en central styrenhet. Dessutom kan komplexiteten hos sviveln minskas avsevärt eftersom det inte längre finns nagot behov att fästa eller stödja styrkablar. Detta leder i sista hand till lägre vikt och minskade kostnader för sviveln. Graden av flexibilitet som medföljer den tràdlösa regulatorn för verktyg har stor potential för andra förbättringar i pro- duktionsmiljöer. Om exempelvis en anordnings- eller verk- tygsnod byts ut kan det nya verktyget anslutas till roboten inom nagra fä sekunder. Uppfinningen kan även med fördel användas för att överföra data för konfiguration och/eller kalibrering fràn ett verktyg till att annat innan anord- ningen slutligen anordnas pà roboten, vilket skyndar pà verktygsbyten.

I en annan aspekt av uppfinningen beskrivs ett datorprogram för att utföra förfarandet enligt uppfinningen. I en annan aspekt av uppfinningen beskrivs en datorprogramprodukt innefattande ett datorprogram för att utföra förfarandet enligt uppfinningen. I en annan aspekt av uppfinningen beskrivs en datordatasignal innefattad i en bärvàg. I en ytterligare aspekt av uppfinningen beskrivs ett grafisk användargränssnitt för att presentera styr- och/eller drift- och/eller underhàllsdata för anordningen som styrs av den tràdlösa regulatorn. non a. 10 15 20 25 30 35 u nu u o u. :nu u uu u u: uu u u- u o uu u u u uu u u u u u u u = u u ~ u. ua u u uu u u c u uu u nu u u u u u u uu nu u « u u u u nu FIGURBESKRIVNING En mer fullständig förstàelse för förfarandet och systemet i föreliggande uppfinning ges i följande detaljerade be- skrivning under hänvisning till bifogade ritningar, där: Figur l visar ett schematiskt blockschema för en hàrdvaru- konfiguration för en tràdlös regulator enligt en utförings- form av uppfinningen; Figur 2 visar ett schematiskt blockschema för en program- varukonfiguration för en tràdlös regulator enligt en ut- föringsform av uppfinningen; Figur 3 visar schematiskt en förenklad layout för en indus- trirobot, ett övervakande styrsystem och en tràdlös regula- tor; Figur 4 visar ett flödesdiagram för ett förfarande för styrning av en anordning anordnad med en industrirobot som använder en tràdlös regulator enligt en utföringsform av uppfinningen; Figur 5 visar ett flödesdiagram för ett förfarande för att tillhandahålla driftdata och diagnostikinformation enligt en annan utföringsform av uppfinningen; Figur 6 visar en ytterligare utföringsform där ett system innefattande den trädlösa regulatorn är anordnat med en separat processormodul för att hantera diagnostikinforma- tion.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figur 1 visar ett schematiskt diagram för en hàrdvarukonfi- guration för en tràdlös regulator för styrning och/eller övervakning av en anordning som är monterad pà eller pà annat sätt anordnad relativt en industrirobot enligt en uuu ru 10 15 20 25 30 35 I o o | no 524 5 utföringsform av uppfinningen. Figur 1 visar schematiskt en hard- vara ll för radiomottagare/-sändare, processor 6, minnes- trådlös regulator 1 innefattande en radioantenn 12, anordning 7, standardgränssnitt 29 samt ett konfigurerbart in-utgränssnitt 9 för hàrdvara. Standardgränssnitten 29 kan innefatta vilket datagränssnitt som helst till en proces- sor, sàsom ett seriegränssnitt. In-utgränssnittet 9 för den konfigurerbara hàrdvaran kan acceptera insignaler till den tràdlösa regulatorn 1 och/eller sända utsignaler fràn den tràdlösa regulatorn sàsom antyds av pilarna med hänvis- ningssiffran 14. Figur 2 visar schematiskt en programvaru- konfiguration 4 för den tràdlösa regulatorn 1 innefattande programvarumedel inklusive applikationsprogram innefattande en konfigurerbar reglerkrets 3, en regulatorfunktionali- tetsmodul 2 och radiokommunikationsfunktioner sàsom en kommunikationsprotokollstack 10. Det visas även en dia- gnostik- och underhàllsfunktionalitet 22.

Figur 3 visar en förenklad layout innefattande en tràdlös regulator för att styra och/eller övervaka en anordning anordnad med en industrirobot. robot 16 ansluten tràdlöst 19, Figur 3 visar en industri- l till en central eller annan övervakande styrenhet 18. Roboten har en därpà an- ordnad anordning, i detta fall ett svetsningsverktyg 15 monterat pà robotarmen. Svetsningsverktyget har en tràdlös regulator 1 fästat vid sig eller pà annat sätt anordnad i anslutning därtill. En trådlös nod 19 är anordnad ansluten till den övervakande robotstyrenheten 18. Den övervakande styrenheten 18 är vidare anordnad med ett tràdlöst kommuni- kationsmedel 19. En portabel databehandlingsanordning 20 utrustad för tràdlös kommunikation är avbildad att befinna sig inom radiokommunikationsavstànd fràn anordningarna i layouten.

Med avseende pà figur 1 och 2 finns det sex huvudsakliga byggblock (innefattade som hàrdvara och mjukvara) vilka innefattar den trådlösa regulatorn: Processor (eller mikroregulator) och minne 6, 7, o o noo o o o oo o :o o n o ro v o I o o n .o n o o: . o o o oo n o n o o o o o o -o- o o ¿ | o o n no oo o o no o o o o o o o o o o oo o oo o o o o o o o n o o ao oo :oo -no ooo oo l0 15 20 25 30 35 n n nu: u I a: Iævu n en o u o un n I I v v n ~| u n :s 's s un I 1 n c u n m; n- n; n. n n a a I 1 n s un f I s 0 I I -Ins u 6 Hàrdvara för radiosändare/-mottagare ll, Kommunikationsprotokollstackar 10, Applikationsprogram 3 för styrfunktioner, Regulatorfunktionalitet 2 Konfigurerbart hàrdvarugränssnitt för konfigurering av olika in-utgränssnitt 9.

Dessa block bildar ett fullständigt system som kan köras bàde självständigt och/eller kopplat till ett högnivàstyr- system för en robot eller en produktionscell eller annan produktionsprocess. Systemet kan sammankopplas med ett mycket stort urval andra komponenter/system pà grund av det där ett godtyck- ligt gränssnitt kan implementeras. Detta inbegriper konfi- konfigurerbara in-utblocket för hàrdvaran, gurering av varje kanal hos hàrdvarugränssnittet 9 sàsom antingen ingàng eller utgàng, vilka kan vara digitala eller analoga och för kompatibilitet med olika buss- och/eller fältbusstandarder. Det konfigurerbara in-utblocket för hårdvaran kan ocksa användas för implementering av matema- tiska algoritmer osv.

Den tràdlösa regulatorn innefattas som en i huvudsak ensam krets. I praktiken kan denna àstadkommas t ex som en inte- grerad krets med alla komponenter pà ett kort, eller en inkapslad krets innehållande alla beskrivna block, därvid implementerande den fulla funktionaliteten hos den beskriv- na uppfinningen. Kapslingen kan innefatta flera sammankopp- lade kiselbaserade komponenter (radio, programmerbar härd- vara, centralenhet och minne).

Uppfinningen kan förkroppsligas såsom en kombination av en Bluetooth-enhet som är kommersiellt tillgänglig fràn Ericsson och består av en radiomottagar/-sändarmodul i Bluetooth-version med en inbäddad processor eller alterna- tivt genom att använda en självständig mikroprocessor sàsom en ARM7, tillsammans med ett flashminne pà exempelvis 2Mbyte och ett RAM pà exempelvis 2Mbyte kopplad till ett 10 15 20 25 30 35 524 627 . . . n .u ~ | v | » nu 7 in-utgränssnitt för hàrdvaran som företrädesvis är program- merbart för olika in-utkonfigurationer.

Figur 4 visar ett flödesdiagram innefattande stegen vid ett förfarande enligt en utföringsform av uppfinningen. Data fràn sensorer och/eller manöverdon an- insamlas, steg 41, ordnade med anordningen 15, loggas i steg 42 och lagras i, och/eller àtervinns fràn, minnet, i steg 43. Den övervakan- de eller centrala robotstyrenheten 18 sänder signaler träd- löst (steg 44) tioner utförs, till den tràdlösa regulatorn 1. Styrfunk- steg 45, beroende av mottagna och datalog- steg 46.

Styrsignaler sänds i steg 47 vid behov till anordningens gade instruktioner och styrsignaler alstras, manöverdon. Data behandlas i steg 48 för att göra drift- data, resultat och andra data tillgängliga, exempelvis Behandlade data kan lagras i minnet vid steg 50 för att senare àtervinnas. anpassade för användning vid en webbklient.

Vid steg 49 visas driftdata pà en annan anordning, företrä- desvis kommunicerad pà trådlöst sätt.

Driften av den tràdlösa regulatorn gär i grunden till pà följande sätt för en anordning som är monterad pà eller an- ordnad att drivas tillsammans med en industrirobot: - den övervakande robotstyrenheten 18 sänder en trådlös signal 44 via ett tràdlös kommunikationsmedel 19 att manövrera anordningen 15 som är monterad pà robotens 16 arm, - den trädlösa signalen mottas via antenn 12, behandlas i radiohàrdvaran 11, förs till kommunikationsproto- kollstackarna 10 som körs i processor 6, - behandlas och förs av kommunikationsprotokollstackarna 10 som körs i processor 6 till ett lämpligt applika- tionsprogram 3, och genom - signalen behandlas av applikationsprogrammet 3 vilket genererar styrnings- och andra signaler efter behov 46 och sänds 47 via en eller fler utgängskanaler hos det konfigurerbara in-utgränssnittet 9 för hàrdvaran, l0 l5 20 25 30 35 524 627 ïï; Ifi- » | o » - .u 8 - utsignalen från den trådlösa regulatorn mottas via en tråd eller databuss vid en ingångsnod på anordningen 15, - insignalen till anordningen får en eller flera av an- ordningens manöverdon att manövrera.

Den trådlösa anslutningen 19 på robotstyrsystemets sida kan åstadkommas med användning av en trådlös modul såsom en Bluetooth-enhet tillsammans med en Profibus-slav, t ex en Profibus-slav såsom Wago 750-833 konfigurerad med en RS232- modul. Profibus-kopplaren översänder data till Bluetooth-- blocket så snart som någon ändring i inkommande Profibus- data uppträder. Det är av yttersta vikt att kvaliteten och integriteten i radioöverföringen upprätthålls så att robot- manövreringarna alltid är under kontroll. Detta kan utföras på många kända sätt. Ett känt förfarande för att övervaka överföringarna är att använda en övervakningsrutin eller - applikation. En enkel övervakningsanordning kan t ex över- vaka de överföringar som sänds ut. Om det inte har varit några ändringar under 50 ms kommer data ändå att överföras.

Detta görs så att styrfunktionaliteten i den trådlösa regu- latorns delsystem hos den på robotarmen anordnade anord- känner ningen 15, och/eller den övervakande styrenheten 18, till att radiolänken fungerar.

Vid anordningen kan signalerna från den trådlösa regula- torns utgång genom in-utgränssnittet 9 hos den program- merbara hårdvaran till anordningens ingångsnod åstadkommas med användning av vilken industristandard som helst såsom ett fältbussprotokoll såsom Modbus, Fieldbus eller annan datastandard såsom seriell RS232.

Profibus, Foundation In en annan utföringsform av uppfinningen tillhandahålls en diagnostisk funktionalitet 22 med hjälp av ytterligare datorprogram som företrädesvis kan utföras i processorn 6.

Sålunda kan styrapplikationsprogrammet eller -programmen 3 i figur 2 eller en annan programvarumodul innefatta ett eller flera utförbara program så att dels styr- och/eller övervakningsfunktioner kan fås att behandlas, dels drift- :oo nu 10 15 20 25 30 35 524 627 - 1 u u : | n data för anordningen kan lagrd: i minneshårdvaran 7 och behandlas med användning av diagnostikprogramvara i proces- sorn. Denna information lagras företrädesvis i den trådlösa regulatorns processorminne 7 och är åtkomlig när som helst på lämpligt trådlöst sätt. Den diagnostiska information blir då tillgänglig för robotstyrenheten, eller något annat kompatibelt trådlöst databehandlingsanordning 20, såsom en trådlös PDA eller bärbar pc, eller en telefon lämpligen utrustad med kompatibel trådlös funktionsförmåga, t ex en Bluetooth-aktiverad PDA eller pc eller annan bärbar data- behandlingsanordning inom trådlöst avstånd, tiex 10 meter.

Figur 5 visar ett flödesdiagram för ett förfarande för att tillhandahålla information med hjälp av den trådlösa regu- latorn baserat på driftdata som hanteras av den trådlösa regulatorn. En begäran om information, steg 51, mottagen av den trådlösa regulatorn behandlas i steg 58. Data återvinns behandlas och görs tillgängliga för presentation och användning, steg 59.

Behandlade driftdata, från minnet där så är nödvändigt, steg 52, eller delar därav, kan också lagras i steg 50. Den trådlösa regulatorn tillhandahåller information företrädesvis anpassad för en tunn klientappli- minnet, kation, såsom en webbklient eller någon annan applikation av webbläsartyp.

Detta är särskilt fördelaktigt för att utföra underhåll, reparation eller konfigureringsuppgifter utan att kräva åtkomst till det centrala eller annat övervakande styr- system hos roboten. Driftsinformationen, eller en diagnos- tiskt analys baserad på driftdata, kan hanteras i en bärbar trådlös anordning eller PDA utan att använda speciell pro- gramvara. Exempelvis kan en standardwebbläsare användas och driftdata och/eller diagnostikinformation tillhandahållas i såsom eXtensible (HTML), eller en version av ett webbläsarkompatibelt format ytter- ett med webbläsaren kompatibelt format, Markup Language (XML), HyperText Markup Language ligare anpassad för trådlös överföring såsom Wireless Application Protocol (WAP), Wireless Markup Language (WML), vu» »o 10 15 20 25 30 35 524 627 '''' " - | o z | aa 10 annan grafisk mod, t ex sådan eller i stället, kan man använda en webbläsare som hanterar appletprogrammet JAVA (varumärke), kodade med J2ME WAP-binärt protokoll (WBXML), som är kompatibel med I-Mode. Därutöver, eller andra Java-relaterade appletprogram (TM)) som antingen kan vara pà klientsi- (Java 2 Micro Edition eller liknande utförbara datorprogram, dan eller pà serversidan. Presentationen av driftdata eller diagnostikinformationen baserad pà nämnda data kan exempel- vis tillhandahållas grafiskt via ett XML-dokument eller Java-appletprogram som t ex presenterar aktuella och/eller lagrade varaktighetstider för driftperioden via ett gra- fiskt användargränssnitt hos den bärbara anordningen.

In en annan vidareutveckling av utföringsformen kan en ytterligare processor 30 användas för att tillhandahålla behandlingskraft för diagnostikfunktionerna. Den hàrdvara som används för diagnostikfunktionaliteten för den pà robotarmen monterade anordningsnoden kan vara integrerad i den tràdlösa regulatorn i figur 1 eller alternativt exem- pelvis ett separat Java-processorkort tillsammans med en Bluetooth-krets. Ett sàdant system visas i figur 6. Figur 6 visar den tràdlösa regulatorn l, innefattande processorn 6, kopplad till verktygets eller anordningens 15 sensorer och manöverdon med hjälp av fyra kanaler hos det konfigurerbara hàrdvarugränssnittet 9, (AI), (DO). i detta exempel konfigurerat som Analogue Out (AO), Digital in (DI), Den tràdlösa regulatorn är i radiokommu- Analogue In Digital out nikation med ett övervakande styrsystem hos en robot 18 utrustad med en tràdlös kommunikationsnod eller anordning 19. Ett separat system 30 visas vilket i detta exempel innefattar en Java-processor och funktionalitet för att behandla och tillhandahålla underhàllsdata. En bärbar tràd- t ex en PDA, en pc eller en telefon, anordnas inom räckvidd för tràdlös kommunikation för den lös anordning 20, kan tràdlösa regulatorn 1 med en bildskärm för att presentera driftinformation och underhállsinformation som i denna ut- föringsform tillhandahålls av den separata processorn 30. .nu va lO 15 20 25 30 35 u u o v »o u p 524 627 v o a ø v ø na ll Sàsom visas av systemlayouten i figur 6 är den tràdlösa regulatorn anordnad med ett delsystem använt för att be- räkna och presentera diagnostik för verktygets funktio- nalitet. En diagnostikfunktionalitet för det visade exem- plet kan t ex kontinuerligt mäta och lagra den förflutna tiden, dvs varaktigheten av driftperioden, mellan stäng- ningen av t ex en magnetisk ventil eller annat manöverdon och bekräftelsen som mottas fràn en eller flera sensorer.

Denna information lagras i denna utföringsform antingen i den trådlösa regulatorns processorminne (visat som proces- sor 6 och minne 7 i figur l) (figur 6, 30) lämpligt tràdlöst medel. eller i den ytterligare pro-- cessorn och är àtkomlig när som helst via Vilket som helst trädlöst protokoll som kan tillhandahålla tillförlitliga överföringar i industriell miljö kan använ- das, inklusive standarder eller protokoll sàsom Bluetooth, Wireless LAN (WLAN). För kommunikationen kan det finnas ytterligare krav som ställs av fältbussarna eller andra delar av styrsystemet. Det kan t ex finnas ett krav när det gäller att definiera latenstid (t ex tiden fràn det att en -ingàng-utgàng ändras pà t ex Profibus tills den verkliga ingàngs-utgàngsvärdet ändras pà verktygsnoden).

I en föredragen utföringsform av uppfinningen bygger den använda kommunikationstekniken pà Bluetooth-systemet. Det finns flera aspekter som gör Bluetooth till en fördelaktig teknik. Det faktum att räckvidden för en Bluetooth-anord- ning av klass 2 är begränsad till runt 10 meter är fördel- aktigt i robotapplikationer eftersom den fysiska storleken hos en robotcell ofta inte överstiger en radie av 10 meter.

Det är fördelaktigt att kunna ha ett stort antal robot- celler som använder sig av tràdlösa verktyg inom samma omràde av produktionsomràdet i en fabrik eller processan- läggning och detta innebär att det är mycket viktigt att hàlla radiostörningsnivàerna sà làga som möjligt. 10 l5 20 25 30 35 ø I u | u» a - . . .. 524 627 v ~ » v o n .n 12 I processorn 6 körs sáväl applikationsprogrammet 3 eller - programmen som en kommunikationsprotokollstack 10, vilken hanterar radiofunktionaliteten, t ex en Bluetooth-stack, liksom en styrfunktion 2. Kommunikationsprotokollstacken 10 tar hand om datakommunikationen mot Bluetooth-modulen i den tràdlösa regulatorn och det externa programmerbara in-ut- gränssnittet för hàrdvaran. Styrfunktionalitetsprogrammen 2 och applikationsprogrammen 3 samt diagnostikfunktionerna 22 kan var och en tilldelas olika prioritet för behandling i processorn 6. Prioritet kan tilldelas i programvaran, i programmeringen av dessa program, och kan även anpassas med hjälp av data som laddats ned vid en annan tidpunkt och/eller kan anpassas genom medel som hàrdkodas i process- orhàrdvaran.

Kvaliteten och säkerheten i överföringarna kan övervakas och säkras med hjälp av en övervakningsrutin som nämnts ovan. Exempelvis kan en rutin i styrblocket hälla reda pà tiden sedan det senaste datapaketet mottogs pà radiokana- len, och om en viss tid (t ex 200 ms) har överskridits sänds en ”problemflagga” via det programmerbara in-ut- gränssnittet för hàrdvaran till kringutrustningen (dvs verktyget eller anordningen 15 eller en Profibus-slav). Om ännu inte nägra dataöverföringar mottagits inom en specifi- cerad tidsram sänds en ”felflagga” till kringutrustningen med besked om att radiolänken inte längre fungerar. Inifràn de normala stackar och protokoll som vanligtvis är till- gängliga för användning med Bluetooth kan t ex RFCOM- skiktet och DMI-paketen väljas för överföring av data över radiolänken. Valet av RFCOOM (i grunden en emulerad serie- överföringsledning) gör det mycket lätt att hantera serie- data som kommer fràn kringutrustningarna. DMl-paketet är det minsta paket som är tillgängligt i Bluetooth-standard och därmed det snabbaste att sända och ändà kapabelt att hantera 17 byte användardata. Mer detaljerad information om Bluetooth i allmänhet och Bluetooths standardversion 1.1 av den 22 februari 2001 kan àterfinnas vid webbplatsen för 10 15 20 25 30 35 :n va: - n u.. _. ., _ _ __ - ß u u w . u -. . - - . . - . . , § » n . .~ -. f a av . , , ' _ u no o oo a . , ' ' V I II IIOI 13 Bluetooth SIG (Special Interest Group) som har en webb- adress med namnet Bluetooth och domäntypen (suffixet) org.

En typisk konfiguration för in-utgränssnittet som är lämp- lig vid digital kommunikation med verktygssidan, anord- ningen 15, kan t ex bestà av 16 DI (Digital Input) och 16 DO (Digital Output)-kanaler, vilka i det ovan citerade enkla fallet styr en magnetisk ventil och avläser 7 sen- sorer. In-utgàngarna kan vara av industristandard 24V som använder 4 ms filtrering pà ingàngssidan konfigurerad att kommunicera med användning av en standardmässig RS232 eller en standardmässig modulär buss eller annan bakplansbuss.

Förutom de reguljära DO:arna kan det också finnas ytterli- gare visuell kvalitativ indikering (lysdiod) av radiolänk- statusen.

I en annan föredragen utföringsform används att högnivà- styrspràk. Som beskrivits behandlar processorn 6 hos den tràdlösa regulatorn signaler och information i kommunika- tionsprotokollstackarna 10 som är nödvändiga för den tràd- lösa överföringen/mottagningen samt kör applikationspro- gramvara 3 för övervakning och/eller styrning av anord- ningen. För att minska den totala behandlingseffekten som krävs för tràdlös kommunikation och styrfunktioner kan en styrapplikation för programvaran användas vilket kräver en minskad mängd tràdlös kommunikation. Detta àstadkoms genom att i applikationsprogrammet 3 införa en styrapplikation för programvaran som innefattar en reglerkrets som kommu- nicerar med ett styrsystem pà hög nivà som innefattas i den övervakande robotstyrenheten. Högnivàstyrsystemet i robot- styrenheten behöver bara sända specifika kommandon över radiogränssnittet till anordningen, sàsom ”öppen”, ”stängd” och sä vidare. Högnivàreglerkretsen i styrapplikationen som körs i den tràdlösa regulatorn svarar över radiogränssnit- tet efter att manövern har utförts med ett meddelande sàsom ”lyckad”, ”misslyckad” osv. 10 l5 20 25 30 35 n n n ø -ø 524 627 I u ø | .- n u n .en n. 14 Den tràdlösa regulatorn l kan även användas för att konfi- gurera en andra anordning och/eller en andra tràdlös regu- lator anordnad i närheten av roboten, men inte monterad pà roboten. Data laddas ned tràdlöst fràn den första tràdlösa regulatorn monterad pà roboten till en andra anordning och/eller en andra tràdlös regulator inom radioräckvidd. Pà detta sätt kan en andra anordning och/eller en andra trad- lös regulator snabbt konfigureras för användning vid robo- ten. För att påskynda byte av verktyg eller anordning mon- terad pà roboten kan den andra anordningen och/eller den andra regulatorn konfigureras och testas före monteringen- pä roboten. Pà sà sätt minimeras stillestándstiden för byte av anordning.

I en annan föredragen uföringsform utgörs den trädlösa regulatorn av ett system pà ett enstaka chip, en Applica- tion Specific Integrated Circuit (ASIC) inklusive alla beskrivna block (centralenhet eller processor eller mikro- processor 6, minne 7, konfigurerbart in-utgränssnitt för hàrdvara samt radiohàrdvara ll). ASIC-lösningen med alla block realiserade pà samma kiselyta resulterar i en hög nivà av flexibilitet kombinerad med snabbt och effektivt applikationsutförande pà grund av den höga integrations- nivàn.

Den trådlösa regulatorn 1 kan användas för att styra och övervaka en anordning 15 monterad pà eller anordnad att arbeta tillsammans med en industrirobot. Den kan tillämpas pà arbeten sàsom svetsning, màlning, sprutmàlning, limning och för att styra över arbeten utförda av en robot vid metallbearbetningsprocesser sàsom kontinuerlig gjutning, gjutning, pressgjutning och produktionsmetoder för andra material sàsom plastformsprutning, formpressning och/eller reaktionsgjutning eller strängsprutning. Det kan också an- vändas för att styra andra anordningar, gripdon, manipula- torer osv som utför manipuleringsuppgifter sàsom placering, plocka och placera samt förpackning av komponenter eller delkomponenter. 10 15 20 25 30 35 524 627 ~ . ocean. 15 (eller -processorerna) hos den trådlösa Mikroprocessorn regulatorn innefattar en centralenhet som utför stegen vid förfarandet enligt en aspekt av uppfinningen. Detta utförs med hjälp av en eller flera datorprogram, vilka lagras àtminstone delvis i ett minne àtkomligt för processorn. Det är underförstàtt att datorprogrammen även kan köras pà en eller flera generella industrimikroprocessorer eller datorer i stället för en speciellt anpassad dator.

Datorprogrammet innefattar datorprogramkodelement eller programvarukoddelar som far datorn att utföra förfarandet- data och beräk- ningar som tidigare beskrivits. En del av programmet kan med användning av ekvationer, algoritmer, lagras i en processor som ovan men även i ett ROM-, RAM-, PROM- eller EPROM-chip eller liknande minnesorgan. Program- met kan även helt eller delvis lagras pá, eller i, nàgot annat lämpligt datorläsbart medium sàsom en magnetskiva, en en hårddisk, ett magnetooptiskt i ett flashminne, cd-rom eller DVD-skiva, minnesorgan, i ett flyktigt minne, sàsom fast programvara, eller lagras pà en dataserver.

De beskrivna datorprogrammen kan även anordnas delvis som en distribuerad applikation som kan köras pà flera olika datorer eller datorsystem mer eller mindre samtidigt. -uu»- .

Claims (41)

1. 0 15 20 25 30 35 524 627 gr: 4 ~.- u Q Q v o . - u unna c qno 0 16 PATENTKRAV l. Trådlös regulator (1) för styrning och/eller övervakning av en anordning (15) anordnad relativt en industrirobot (16), kommunikationsmedel inklusive en processor (6) anordnad med (10) kommunikation till och från nämnda anordning samt styrmedel (3) flera manöverdon hos nämnda anordning. kännetecknad av att den innefattar ett trådlöst kommunikationsfunktionsmedel för hantering av trådlös för att utföra åtminstone en styrfunktion för ett eller

2. . Trådlös regulator enligt patentkrav l , k ä n n e t e c k n a d av att styrmedlen (3) utgörs delvis av en eller flera datorprogram som kan utföras med hjälp av nämnda processor som hanterar de trådlösa kommunikationsfunktionerna.

3. Trådlös regulator enligt patentkrav l, kännetecknad av att styrmedlet (3) är vidare anordnat att behandla en signal från åtminstone en sensor anordnad hos nämnda an- ordning.

4. Trådlös regulator enligt något av patentkrav l-3, kännetecknad av att det innefattar ett in-utgräns- (9) snitt för konfigurerbar hårdvara.

5. Trådlös regulator enligt patentkrav 4, kännetecknad av att hårdvaruin/-utorganen (9) hos den trådlösa regula- torn är integrerade i samma enhet som nämnda processor.

6. . Trådlös regulator enligt patentkrav l , k ä n n e t e c k n a d av att styrmedlet (3) vidare innefattar programmedel för mottagning och/eller lagring av driftdata hos nämnda an- ordning.

7. . Trådlös regulator enligt patentkrav 6 , k ä n n e t e c k n a d av att den trådlösa regulatorn innefattar minnesorgan (7) för lagring av driftdata. :anon- 10 15 20 25 30 35 u u ø . .o 524 627 17

8. Trådlös regulator enligt patentkrav 6, kännetecknad av att styrmedlet vidare innefattar datorprogrammedel (3, 22) för behandling av driftdata hos nämnda anordning.

9. Trådlös regulator enligt patentkrav 6, kännetecknad av att styrmedlet vidare innefattar utorgan för att vidare- befordra data beroende av nämnda lagrade driftdata till en bildskärm.

10. lO. Trådlös regulator enligt patentkrav 6, känneteck- nad av att utorganen för att vidarebefordra nämnda lag- rade driftdata innefattar en inbäddad webbserver.

11. ll. Trådlös regulator enligt patentkrav 9, känneteck- nad av att utorganet hos styrmedlet är konfigurerat för att kommunicera nämnda lagrade driftdata via det trådlösa kommunikationsmedlet (10, ll).

12. Trådlös regulator enligt patentkrav 9, känneteck- nad av att utorganet hos styrmedlet kan konfigureras för att kommunicera med ett övervakande robotstyrsystem med användning av ett meddelande som sänds via något av föl- SMS, en webbadress, en telefon, jande: en andra robots tyr- enhet.

13. Trådlös regulator enligt patentkrav 9, känneteck- nad av att utorganet hos styrmedlet är konfigurerat för att sända en kommunikation till en mänsklig operatör via en nätadress, en telefon, något av följande: SMS, en styr- enhet.

14. Trådlös regulator enligt patentkrav 1, känneteck- nad av att styrmedlet vidare innefattar en reglerkrets för att motta en insignal från ett högnivåstyrsystem och generera en styrsignal till nämnda anordning beroende av insignalen från högnivåstyrsystemet. 10 15 20 25 30 35 u - a - a» 524 627 u» u. 18

15. Trådlös regulator enligt patentkrav 14 , k ä n n e t e c k - nad av att in/utsignalerna hos styrmedlets reglerkrets är kompatibla med ett högniváspràk.

16. Trådlös regulator enligt patentkrav 6, känneteck- nad av att den trådlösa regulatorn innefattar ytterligare (30) hos nämnda anordning. processormedel för att motta och/eller lagra driftdata

17. Trådlös regulator enligt patentkrav 1, känneteck- (lO, 11) konfigurerade att manövrera enligt en kompabilitetsstandard utfärdad av Bluetooth SIG Inc. nad av att det innefattar kommunikationsmedel

18. Trådlös regulator enligt patentkrav 17, känneteck- nad av att kommunikationsmedel (10) innefattar protokollstack hantering för både inkommande och utgående kommunikationer .

19. Trådlös regulator enligt patentkrav 17, känneteck- nad av hantering trådlöskommunikation enligt ett protokoll som emulerar en serieöverföringsledning.

20. Trådlös regulator enligt patentkrav 1, kännetecknad av (19, 1, 10, 3) för att tillhandahålla trådlös I/O funktioner mellan robots tyrenheten (1 8) medel och nämnda anordning (15) anordnad på eller i relative närheten av den industriroboten (16).

21. Förfarande för trådlös styrning och/eller övervakning av en anordning (15) anordnad relativt en industrirobot (16), kännetecknat av: - att sända en trådlös signal (44) från en robotstyrenhet (18) till nämnda anordning monterad på eller anordnad i anslutning till nämnda robot, - att motta signalen medelst en trådlös regulator (1) an- ordnad på eller i anslutning till nämnda anordning (15) , 10 15 20 25 30 35 ~ v | . vu 524 627 f. n. 19 - att behandla den trådlösa signalen i en processor (6) hos den trådlösa regulatorn, (46) och sända den till nämnda anordning (15) . - att alstra en andra styrsignal i processorn (6)

22. Förfarande enligt patentkrav 21, kännetecknat av att sända (47) den andra styrsignalen med hjälp av in-ut- gränssnitt (9) för hårdvara hos den trådlösa regulatorn (1).

23. Förfarande enligt något av patentkrav 21-22, känne- tecknat av att lagra driftdata för nämnda anordning i ett minne (7) hos den trådlösa regulatorn.

24. Förfarande enligt något av patentkrav 21-23, känne- tecknat av att lagra insignaler och resultatsignaler som utsänts i ett minne (7) hos den trådlösa regulatorn.

25. Förfarande enligt något av patentkrav 18-24, känne- tecknat av att behandla driftdata och tillhandahålla data för en webbklient eller en ”tunn” klient innefattande resultat, antal fullbor- någonting av följande: signaler, dade cykler, cykeltid, statistisk information, larm.

26. Förfarande enligt något av patentkrav 18-25, känne- tecknat av att tillhandahålla driftdata för en bildskärm (20) .

27. Förfarande enligt något av patentkrav 18-26, känne- tecknat av att tillhandahålla diagnostisk information baserad på nämnda driftdata.

28. Förfarande enligt patentkrav 27, kännetecknat av att tillhandahålla den diagnostiska informationen anordnad kompatibel med en webbklient eller en tunn klient.

29. Förfarande enligt patentkrav 27, kännetecknat av att tillhandahålla den diagnostiska informationen anordnad 10 15 20 25 30 35 524 627 u. a.. 20 kompatibel med en webbläsare eller ett webbläsarformat an- passat till telefon inklusive något av följande: XML, HTML, WML, WBXML.

30. Förfarande enligt patentkrav 27, kännetecknat av att tillhandahålla den diagnostiska informationen anordnad kompatibel med ett Java-appletprogram.

31. Förfarande enligt något av patentkrav 21-30, känne- tecknat av att ladda ned driftdata och/eller konfigu- reringsdata lagrade i den trådlösa regulatorn till ett andra trådlös regulator och/eller en andra anordning, varvid ingendera är monterad på roboten.

32. Användning av en anordning enligt något av patentkrav l-20 för att styra och/eller övervaka en anordning anordnad med en industrirobot (16) för att utföra något av följande arbeten: svetsning, målning, limning, vikning av plåt, böj- ning av plåt, falsning av plåt, gripning av objekt, mani- pulering av objekt.

33. Användning av en anordning enligt något av patentkrav l-20 för att konfigurera och/eller kalibrera en andra tråd- lös regulator och/eller en andra anordning för användning vid en robot.

34. Användning av en trådlös regulator enligt något av patentkrav 1-20 av en mänsklig operatör för att styra och/eller övervaka en anordning (15) anordnad med en in- dustrirobot (16).

35. Användning av en trådlös regulator enligt något av patentkrav 1-20 med hjälp av en process som körs på en eller flera datorer för att övervaka och/eller styra en anordning anordnad med en industrirobot (16).

36. Datorprogram innefattande datorkodmedel och/eller programvarukoddelar för att få datorn eller processorn att 10 15 20 25 30 35 524 627 u u o - -n 21 utföra stegen vid ett förfarande enligt nàgot av patent- krav 21-30.

37. Datorprogramprodukt enligt patentkrav 36 innefattad i ett datorläsbart medium eller flera datorläsbara media.

38. Grafisk användargränssnitt för styrning och/eller övervakning och en anordning (15) anordnad relativt en industrirobot (16), kännetecknat av att en presenta- tion av driftdata hos anordningen (15) àstadkoms av en trådlös regulator (l) enligt nàgot av patentkrav l-20.

39. Grafisk användargränssnitt enligt patentkrav 38, kännetecknat av att driftdatavärdena tillhandahålls genom en inbäddad webbserver innefattad i styrmedlet (3) hos den trådlösa regulatorn.

40. Grafisk användargränssnitt enligt patentkrav 38, k ä n n e t e c k n a t av att de presenterade driftdatavärdena kombineras med en grafisk representation av en relevant produktionscell eller en del därav.

41. Grafisk användargränssnitt enligt patentkrav 38, kännetecknat av att de presenterade driftdatavärdena är anordnade att presenteras vid aktivering av en del av den grafiska representationen av den relevanta produktions- cellen eller en del därav med användning av en datormus, en styrspak, en pekskärm eller liknande medel för datorpresen- tationsurval.