(57)【要約】【課題】安全柵の内側に設けられているロボットを自動で動作させる場合に、作業者が安全柵の外側に居ることを確実に必要条件とし、作業者の安全を確実に確保する。【解決手段】ティーチングペンダント５は、本体８の底面部８ｄに作業者が片手で同時に押圧することが不可能な距離だけ離れて第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１が設けられ、第１の押圧スイッチ３０がオン状態であること、第２の押圧スイッチ３１がオン状態であることをロボットコントローラ３における自動プログラムを起動させるための必要条件とし、ティーチングペンダント５を安全柵２の外側に設置されているティーチングペンダントフォルダ７に正常に置いた場合に第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１がオフ状態からオン状態に移行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全柵の内側に設けられているロボットを制御するロボットコントローラに接続され、前記ロボットを動作させるための動作指令を前記ロボットコントローラに出力するティーチングペンダントであって、
前記本体の正面部上方に設けられ、前記ロボットを手動で動作させる手動モードと前記ロボットコントローラにて自動プログラムを起動させることで前記ロボットを自動で動作させる自動モードとを作業者が択一的に切替可能なモード切替スイッチと、
本体の底面部にあって作業者が片手で同時に操作不可能となる位置に分散して複数設けられ、押圧面部が前記本体の底面部と面一の位置または前記本体の底面部から上方に凹んだ位置でオフ状態を保持し、前記押圧面部に上方への押圧力が付与されることに応じて前記押圧面部がオフ状態の位置から上方に押込まれた位置に移動することでオフ状態からオン状態に移行し、前記押圧面部に付与されている上方への押圧力が解除されることに応じて前記押圧面部がオン状態の位置から元の位置に移動することでオン状態からオフ状態に復帰するように構成されてなる押圧スイッチと、
前記複数の押圧スイッチの全てがオン状態であることを条件として前記モード切替スイッチが自動モードに切替えられた場合に前記ロボットコントローラにて自動プログラムの起動を許可する制御手段とを備え、
前記安全柵の外側に設けられているティーチングペンダントフォルダに正常に置かれた場合に、前記複数の押圧スイッチに対応して当該ティーチングペンダントフォルダに設けられている複数の凸部から前記複数の押圧スイッチの押圧面部に上方への押圧力が付与されることで前記複数の押圧スイッチの全てがオフ状態からオン状態に移行するように構成されていることを特徴とするティーチングペンダント。
【請求項２】
請求項１に記載したティーチングペンダントにおいて、
前記制御手段は、前記モード切替スイッチが自動モードに切替えられた場合であっても前記複数の押圧スイッチの全てがオン状態でないことにより前記ロボットコントローラにて自動プログラムの起動を許可しない場合には、エラー情報を報知手段により報知することを特徴とするティーチングペンダント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全柵の内側に設けられているロボットを制御するロボットコントローラに接続され、前記ロボットを動作させるための動作指令を前記ロボットコントローラに出力するティーチングペンダントに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業者の安全を確保することを目的として、ロボットは安全柵の内側に設置されており、ロボットコントローラにて自動プログラムを起動させてロボットを自動で動作させる場合には作業者が安全柵の外側に居る必要がある。作業者が安全柵の外側に居るか否かを判定する手順として、作業者が携帯するティーチングペンダントと安全柵の外側に設置されているロボットコントローラとの間で光や音や電磁気などを利用した通信を行うことでティーチングペンダントがロボットコントローラの近傍に存在しているか否か、つまり、作業者が安全柵の外側に居るか否かを判定し、作業者が安全柵の外側に居ることを条件として、ロボットコントローラにて自動プログラムを起動させてロボットを自動で動作させる構成が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記した特許文献１に記載されている技術は、光や音や電磁気などを利用してティーチングペンダントがロボットコントローラの近傍に存在しているか否かを判定する構成であるので、現場（工場）の設備状況によっては光や音や電磁気などが反射することで実際にはティーチングペンダントがロボットコントローラの近傍に存在していないが、ティーチングペンダントがロボットコントローラの近傍に存在していると誤判定してしまう虞がある。
【０００４】
そこで、光や音や電磁気などを利用する代わりに、機械的なスイッチや接触センサを利用してティーチングペンダントを携帯する作業者が安全柵の外側に居るか否かを判定することが考えられる。しかしながら、機械的なスイッチや接触センサを単純に設けるだけでは、作業者が機械的なスイッチや接触センサを誤操作してしまう虞があり、人為的なミスを確実に排除することは困難である。また、作業者が安全柵の外側に居る状況を意図的に作り出すことも容易である。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安全柵の内側に設けられているロボットを自動で動作させる場合に、作業者が安全柵の外側に居ることを確実に必要条件とすることができ、作業者の安全を確実に確保することができるティーチングペンダントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明によれば、安全柵の内側に設けられているロボットを制御するロボットコントローラに接続され、ロボットを動作させるための動作指令をロボットコントローラに出力するティーチングペンダントにおいて、本体の正面部上方には、ロボットを手動で動作させる手動モードとロボットコントローラにて自動プログラムを起動させることでロボットを自動で動作させる自動モードとを作業者が択一的に切替可能なモード切替スイッチが設けられている。また、本体の底面部にあって作業者が片手で同時に操作不可能となる位置には、押圧面部が本体の底面部と面一の位置または本体の底面部から上方に凹んだ位置でオフ状態を保持し、押圧面部に上方への押圧力が付与されることに応じて押圧面部がオフ状態の位置から上方に押込まれた位置に移動することでオフ状態からオン状態に移行し、押圧面部に付与されている上方への押圧力が解除されることに応じて押圧面部がオン状態の位置から元の位置に移動することでオン状態からオフ状態に復帰するように構成されてなる押圧スイッチが分散して複数設けられている。
【０００７】
このようにして構成されてなるティーチングペンダントが安全柵の外側に設けられているティーチングペンダントフォルダに正常に置かれると、複数の押圧スイッチに対応して当該ティーチングペンダントフォルダに設けられている複数の凸部から複数の押圧スイッチの押圧面部に上方への押圧力が付与されることで複数の押圧スイッチの全てがオフ状態からオン状態に移行する。この状態で、モード切替スイッチが自動モードに切替えられると、制御手段は、ロボットコントローラにて自動プログラムの起動を許可する。
【０００８】
すなわち、このものによれば、本体の底面部にあって作業者が片手で同時に操作不可能となる位置に押圧スイッチが分散して複数設けられていることにより、作業者がティーチングペンダントを安全柵の外側に設けられているティーチングペンダントフォルダに正常に置かない限りは押圧スイッチの全てをオフ状態からオン状態に移行させることは不可能であり、ロボットコントローラにて自動プログラムを起動させることは不可能である。これにより、安全柵の内側に設けられているロボットを自動で動作させる場合に、作業者が安全柵の外側に居ることを確実に必要条件とすることができ、作業者の安全を確実に確保することができる。
【０００９】
請求項２に記載した発明によれば、制御手段は、モード切替スイッチが自動モードに切替えられた場合であっても複数の押圧スイッチの全てがオン状態でないことによりロボットコントローラにて自動プログラムの起動を許可しない場合には、エラー情報を報知手段により報知する。これにより、ロボットコントローラにて自動プログラムが起動されない旨を作業者に知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を、６軸の垂直多関節型ロボット（以下、ロボットと称する）を制御するロボットコントローラに接続されているティーチングペンダントに適用した一実施形態について図面を参照して説明する。図２に示すように、ロボット１は安全柵２の内側に設置されている。ロボット１は、ベースと、ベースに水平方向に旋回可能に支持されているショルダ部と、ショルダ部に上下方向に旋回可能に支持されている下アームと、下アームに上下方向に旋回可能に支持されている第１の上アームと、第１の上アームの先端部に捻り回転可能に支持されている第２の上アームと、第２の上アームに上下方向に回転可能に支持されている手首と、手首に回転（捻り動作）可能に支持されているフランジとを備え、これらベースを含め、ショルダ部、下アーム、第１の上アーム、第２の上アーム、手首及びフランジがリンクとして機能し、各リンクが下段のリンクに対して回転関節により回転可能に連結されて構成されている。また、最先端のリンクであるフランジにはワークを把持するためのハンド（図示せず）が取付可能になっており、リンク同士を連結する回転関節には前段のリンク側に固定されているモータの回転を減速して次段のリンクに伝達する減速装置が設けられている。
【００１１】
このように構成されてなるロボット１は、安全柵２の内側を可動エリアとして可動する。安全柵２には作業者が出入りするための出入口が設けられており、作業者は安全柵２の一部である扉２ａを開閉することで出入口を通じて安全柵２の内側と外側とを往来するようになっている。ロボット１を制御するロボットコントローラ３は、接続ケーブル４を介してロボット１に接続されており、作業者が携帯可能なティーチングペンダント５は、接続ケーブル６を介してロボットコントローラ３に接続されている。ロボットコントローラ３は、ティーチングペンダント５から手動動作指令を入力すると、ロボット１が手動で動作するように制御し、一方、ティーチングペンダント５から自動動作指令を入力すると、予め記憶している自動プログラムを起動することでロボット１が自動で動作するように制御する。
【００１２】
図１はティーチングペンダント５及び当該ティーチングペンダント５が置かれるティーチングペンダントフォルダ７の構成を概略的に示している。ティーチングペンダント５において、本体８は全体的に矩形形状をなしており、本体８の正面部８ａにあって中央付近にはバックライト付き液晶表示器（以下、液晶表示器と称する）９（本発明でいう報知手段、）が設けられている。液晶表示器９は、その表示面９ａに作業者が操作可能なタッチパネル９ｂ（図４参照）を形成する機能を有している。ここでいう本体８の正面部８ａとは液晶表示器９の表示面９ａと略面一な面部である。
【００１３】
本体８の左側面部８ｂ（液晶表示器９の表示面９ａの面方向に対して左側で直交する面部）には作業者が液晶表示器９の表示面９ａを正面視する通常の使用態様において左手で把持する第１の把持部１０がアーチ状に設けられている。本体８の右側面部８ｃ（液晶表示器９の表示面９ａの面方向に対して右側で直交する面部）には作業者が液晶表示器９の表示面９ａを正面視する通常の使用態様において右手で把持する第２の把持部１１がアーチ状に設けられている。これら第１の把持部１０及び第２の把持部１１は左右対称に設けられている。
【００１４】
本体８の正面部８ａにあって左上隅部にはモード切替スイッチ（モードセレクタ）１２が設けられている。モード切替スイッチ１２は、手動モード（マニュアルモード）と、自動モード（オートモード）と、ティーチチェックモードとの３つのモードのうちからいずれかを作業者が択一的に切替可能に構成されている。手動モードはロボット１を手動で動作させるためのモードであり、自動モードはロボット１を自動で動作させるためのモードである。
【００１５】
本体８の正面部８ａにあって右上隅部には非常停止スイッチ１３及びジョグダイヤル１４が設けられている。非常停止スイッチ１３は例えば４接点スイッチから構成されている。液晶表示器９の周囲には、モータキー１５、ロックキー１６、ロボット選択キー１７、動作モードキー１８、速度キー１９、カーソルキー２０、停止キー２１、ＯＫキー２２、キャンセルキー２３、各軸の移動方向キー２４、シフトキー２５、ファンクションキー２６が設けられていると共に、３個のＬＥＤ２７〜２９が設けられている。
【００１６】
本体８の底面部８ｄ（液晶表示器９の表示面９ａの面方向に対して底側で直交する面部）にあって左側面部８ｂに近い位置には第１の押圧スイッチ３０が設けられており、本体８の底面部８ｄにあって右側面部８ｃに近い位置には第２の押圧スイッチ３１が設けられている。第１の押圧スイッチ３０と第２の押圧スイッチ３１とは作業者が片手で当該２個の押圧スイッチ３０，３１を同時に押圧することが不可能な距離だけ離れて設けられている。これら第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１は同等の構造である。
【００１７】
第１の押圧スイッチ３０は、図３に示すように、操作子３２が支持部材（図示せず）により上下方向（図３にて矢印Ｐ１，Ｐ２にて示す方向）に移動可能に設けられており、その操作子３２の押圧面部３２ａが本体８の底面部８ｄと面一の位置でオフ状態（図３（ａ）にて示す状態）を保持し、押圧面部３２ａに上方への押圧力が付与されることに応じて操作子３２がオフ状態の位置から上方に押込まれた位置に移動することでオフ状態からオン状態（図３（ｂ）にて示す状態、二点鎖線はオフ状態を示す）に移行し、押圧面部３２ａに付与されている上方への押圧力が解除されることに応じて操作子３２がオン状態の位置から元の位置に移動することでオン状態からオフ状態に復帰するように構成されている。
【００１８】
同様にして、第２の押圧スイッチ３１は、操作子３３が支持部材（図示せず）により上下方向に移動可能に設けられており、その操作子３３の押圧面部３３ａが本体８の底面部８ｄと面一の位置でオフ状態を保持し、押圧面部３３ａに上方への押圧力が付与されることに応じて操作子３３がオフ状態の位置から上方に押込まれた位置に移動することでオフ状態からオン状態に移行し、押圧面部３３ａに付与されている上方への押圧力が解除されることに応じて操作子３３がオン状態の位置から元の位置に移動することでオン状態からオフ状態に復帰するように構成されている。
【００１９】
ティーチングペンダントフォルダ７は、上方に開口部３４を有する箱型の形状をなし、その内部はティーチングペンダント５の下部を収容する収容部３５とされている。収容部３５は、その幅寸法（図１中「ａ」にて示す）がティーチングペンダント５の下部の幅寸法よりも僅かに大きく、その奥行き寸法（図１中「ｂ」にて示す）がティーチングペンダント５の下部の奥行き寸法よりも僅かに大きく形成されている。収容部３５を形成する底壁３６の上面部３６ａには第１の凸部３７と第２の凸部３８とが形成されている。これら第１の凸部３７と第２の凸部３８との間隔は上記したティーチングペンダント５における第１の押圧スイッチ３０と第２の押圧スイッチ３１との間隔と同等であり、第１の凸部３７の頂面部３７ａの形状及び面積は第１の押圧スイッチ３０における操作子３２の押圧面部３２ａの形状及び面積と略同等であり、第２の凸部３８の頂面部３８ａの形状及び面積は第２の押圧スイッチ３１における操作子３３の押圧面部３３ａの形状及び面積と略同等である。このようにして構成されてなるティーチングペンダントフォルダ７は、安全柵２の外側に設置されている。
【００２０】
すなわち、安全柵２の外側において、ティーチングペンダント５がティーチングペンダントフォルダ７に正常に置かれると（ティーチングペンダント５の下部が収容部３５に収容され、ティーチングペンダント５の本体８の底面部８ｄが収容部３５の底壁３６の上面部３６ａに接すると）、第１の凸部３７の頂面部３７ａが第１の押圧スイッチ３０における操作子３２の押圧面部３２ａに接し、さらに第１の凸部３７の頂面部３７ａから操作子３２の押圧面部３２ａに上方への押圧力が付与されることで第１の押圧スイッチ３０がオフ状態からオン状態に移行すると同時に、第２の凸部３８の頂面部３８ａが第２の押圧スイッチ３１における操作子３３の押圧面部３３ａに接し、さらに第２の凸部３８の頂面部３８ａから操作子３３の押圧面部３３ａに上方への押圧力が付与されることで第２の押圧スイッチ３１がオフ状態からオン状態に移行する。
【００２１】
図４は、上記したティーチングペンダント５の電気的な構成を機能ブロック図により示している。ティーチングペンダント５において、制御部３９（本発明でいう制御手段）は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭを含むマイクロコンピュータから構成されており、上記した液晶表示器９、モード切替スイッチ１２、非常停止スイッチ１３、ジョグダイヤル１４、各種キー１５〜２６、各種ＬＥＤ２７〜２９、第１の押圧スイッチ３０、第２の押圧スイッチ３１及び通信インタフェース部４０を接続しており、それら液晶表示器９のタッチパネル９ｂ、モード切替スイッチ１２、非常停止スイッチ１３、ジョグダイヤル１４及び各種キー１５〜２６から入力する操作検知信号や第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１から入力する押圧検知信号を解析して作業者が行った操作を検知し、液晶表示器９における表示動作、各種ＬＥＤ２７〜２９における点灯動作や点滅動作、通信インタフェース部４０からロボットコントローラ３への動作指令の送信動作などを制御する。
【００２２】
次に、上記した構成の作用として、ティーチングペンダント５が行う処理について図５に示すフローチャートを参照して説明する。
制御部３９は、ティーチングペンダント５が電源オン状態にあるときには、モード切替スイッチ１２が手動モードに切替えられているか自動モードに切替えられているかを判定している（ステップＳ１）。ここで、制御部３９は、モード切替スイッチ１２が手動モードに切替えられていると判定すると、手動動作指令を通信インタフェース部４０からロボットコントローラ３へ送信させることでロボット１を手動で動作させる（ステップＳ２）。
【００２３】
これに対して、制御部３９は、モード切替スイッチ１２が自動モードに切替えられていると判定すると、その時点で第１の押圧スイッチ３０がオン状態であるか否かを判定し（ステップＳ３）、その時点で第１の押圧スイッチ３０がオン状態であると判定すると（ステップＳ３にて「ＹＥＳ」）、その時点で第２の押圧スイッチ３１がオン状態であるか否かを判定し（ステップＳ４）、その時点で第２の押圧スイッチ３１がオン状態であると判定すると（ステップＳ４にて「ＹＥＳ」）、自動動作指令を通信インタフェース部４０からロボットコントローラ３へ送信させることでロボットコントローラ３にて自動プログラムを起動させてロボット動作操作時にロボット１を自動で動作させる（ステップＳ５）。
【００２４】
また、制御部３９は、第１の押圧スイッチ３０がオン状態でないと判定すると（ステップＳ３にて「ＮＯ」）、第２の押圧スイッチ３１がオン状態でないと判定すると（ステップＳ４にて「ＮＯ」）、ロボットコントローラ３にてロボット動作操作時に自動プログラムを起動不可能である旨を示すエラー情報を液晶表示器９に表示させ（ステップＳ６）、ロボットコントローラ３にて自動プログラムを起動不可能である旨を作業者に知らせる。
【００２５】
このようにティーチングペンダント５においては、第１の押圧スイッチ３０がオン状態であること、第２の押圧スイッチ３１がオン状態であることを必要条件として、作業者がモード切替スイッチ１２を自動モードに切替えた場合に、ロボットコントローラ３にて自動プログラムを起動させることが可能である。すなわち、片手で第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１を同時にオン状態にすることは不可能であるので、作業者がティーチングペンダント５を携帯した状態でロボットコントローラ３にて自動プログラムを起動させることは不可能である。
【００２６】
したがって、作業者は、ロボットコントローラ３にて自動プログラムを起動させてロボット１を自動で動作させるには、ティーチングペンダント５を安全柵２の外側に設置されているティーチングペンダントフォルダ７に正常に置き、自身の手で第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１をオン状態にするのではなく、ティーチングペンダントフォルダ７の第１の凸部３７及び第２の凸部３８を利用して第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１をオン状態にした上で、モード切替スイッチ１２を自動モードに切替えることになる。すなわち、作業者は、安全柵２の外側でのみモード切替スイッチ１２を自動モードに切替えることでロボットコントローラ３にて自動プログラムを起動させてロボット１を自動で動作させることが可能である。
【００２７】
以上に説明したように本実施形態によれば、ティーチングペンダント５にあって本体８の底面部８ｄに作業者が片手で同時に押圧することが不可能な距離だけ離れて第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１を設け、第１の押圧スイッチ３０がオン状態であること、第２の押圧スイッチ３１がオン状態であることをロボットコントローラ３にて自動プログラムを起動させるための必要条件とし、ティーチングペンダント５を安全柵２の外側に設置されているティーチングペンダントフォルダ７に正常に置いた場合に第１の押圧スイッチ３０及び第２の押圧スイッチ３１がオフ状態からオン状態に移行するように構成した。これにより、作業者が安全柵２の外側でティーチングペンダント５をティーチングペンダントフォルダ７に正常に置いた上で、モード切替スイッチ１２を自動モードに切替えることでロボットコントローラ３にて自動プログラムの起動を許可する構成を実現することができ、作業者の安全を確実に確保することができる。
【００２８】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
押圧スイッチの個数は、作業者が片手で同時に押圧することが不可能な距離だけ離れている２個を含む条件を満たせば３個以上であっても良く、ティーチングペンダントフォルダにおける凸部の個数は押圧スイッチの個数に対応して３個以上であっても良い。
【００２９】
押圧スイッチにおける操作子の押圧面部が本体の底面部と面一の位置でオフ状態を保持する構成に限らず、押圧スイッチにおける操作子の押圧面部が本体の底面部から上方に凹んだ位置でオフ状態を保持する構成であっても良く、そのように構成すれば、例えば周囲に存在する突起物などに衝突することで作業者の意図に反して押圧スイッチがオフ状態からオン状態に移行してしまう事態を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、ティーチングペンダント及びティーチングペンダントフォルダの構成を概略的に示す図
【図２】ロボット、ロボットコントローラ及びティーチングペンダントの接続態様を示す図
【図３】押圧スイッチの動作を示す図
【図４】ティーチングペンダントの電気的な構成を示す機能ブロック図
【図５】フローチャート
【符号の説明】
【００３１】
図面中、１はロボット、２は安全柵、３はロボットコントローラ、５はティーチングペンダント、７はティーチングペンダントフォルダ、８は本体、８ａは正面部、８ｂは左側面部、８ｃは右側面部、８ｄは底面部、９は液晶表示器（報知手段）、１２はモード切替スイッチ、３０は第１の押圧スイッチ、３１は第２の押圧スイッチ、３２は操作子、３２ａは押圧面部、３３は操作子、３３ａは押圧面部、３９は制御部（制御手段）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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