(57)【要約】【課題】手持ち操作装置が不注意あるいは不適切に扱われても、作業者の安全をさらに確保できる機械制御方法を得る。【解決手段】本発明は、作業者３がロボット１の動作領域４内に入って手持ち操作装置２を用いてロボット１を操作するシステムにおける機械制御方法である。まず、作業者３の手持ち操作装置２の操作によって、ロボット１は動作未許可状態から動作許可状態に切り替わる。次に、動作許可状態が開始されてからタイマー１ｃに予め設定されたタイミングになれば、ロボット１は動作許可状態から動作未許可状態へ自動的に切り替わり、自動的に停止する。【選択図】　　　　図１
2004050386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者が機械の動作領域内に入って手持ち操作装置を用いて機械を操作するシステムにおける機械制御方法であって、
前記作業者の前記手持ち操作装置の操作によって、前記機械が動作未許可状態から動作許可状態に切り替わる第１ステップと、
前記動作許可状態が開始されてから前記作業者の操作とは別の手段が所定の条件を満たせば、前記機械が前記動作許可状態から前記動作未許可状態に自動的に切り替わる第２ステップと、
を備えた機械制御方法。
【請求項２】
前記所定の条件は、前記動作許可状態が開始されてから所定の期間を経たときである請求項１に記載の機械制御方法。
【請求項３】
前記所定の条件は、機械が所定の動作を完了したときである請求項１に記載の機械制御方法。
【請求項４】
前記手持ち操作装置は、
前記動作未許可状態と前記動作許可状態とを選択的に切り替えるための押釦スイッチを備え、
前記押釦スイッチによって前記動作未許可状態が選択されたとき、前記別の手段はリセットされている請求項１から３までのいずれかに記載の機械制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、機械を手持ち操作装置で操作するための機械制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示すように、手持ち操作装置２０を用いてロボット１０を制御するシステムが従来からある。このシステムでは、作業者３はロボット１０のアームの動作領域４０内に入って手持ち操作装置２０を用いてロボット１０を操作する。
【０００３】
作業者３はロボット１０の動作領域４０内でロボット１０を操作するので、ロボット１０のアームが作業者３に接近して危険な状態が生じる可能性がある。
【０００４】
そこで、手持ち操作装置２０にはロボット１０の動作を許す押釦スイッチ（図示せず）が設けられいる。作業者３が押釦スイッチを押している間はロボット１０の動作が許可され、押釦スイッチを押していない間はロボット１０の動作が許可されない。これによって、ロボット１０が作業者３に接近して危険な状態が生じるようなとき、作業者３が押釦スイッチを手から離すことによって、ロボット１０が停止し、作業者３を危険から保護できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、上述の押釦スイッチを設けて作業者３を危険から保護する対策を図り、さらに手持ち操作装置２０の正しい扱い方について作業者３に教示していても、単調な作業が続くと、作業者３が不注意になったり手持ち操作装置２０を不適切に取り扱ったりして、上述の押釦スイッチが押し続けられ、ロボット１０が作業者３に接近して危険な状態が生じるという問題点が考えられる。
【０００６】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、手持ち操作装置が不注意あるいは不適切に扱われても、作業者の安全をさらに確保できる機械制御方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の課題解決手段は、作業者が機械の動作領域内に入って手持ち操作装置を用いて機械を操作するシステムにおける機械制御方法であって、前記作業者の前記手持ち操作装置の操作によって、前記機械が動作未許可状態から動作許可状態に切り替わる第１ステップと、前記動作許可状態が開始されてから前記作業者の操作とは別の手段が所定の条件を満たせば、前記機械が前記動作許可状態から前記動作未許可状態に自動的に切り替わる第２ステップとを備える。
【０００８】
請求項２に記載の課題解決手段において、前記所定の条件は、前記動作許可状態が開始されてから所定の期間を経たときである。
【０００９】
請求項３に記載の課題解決手段において、前記所定の条件は、機械が所定の動作を完了したときである。
【００１０】
請求項４に記載の課題解決手段において、前記手持ち操作装置は、前記動作未許可状態と前記動作許可状態とを選択的に切り替えるための押釦スイッチを備え、前記押釦スイッチによって前記動作未許可状態が選択されたとき、前記別の手段はリセットされている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）　図１は本発明の実施の形態１におけるシステムを示す概念図である。このシステムは、実施の形態１ではロボット１（機械）とグリップスイッチ２（手持ち操作装置）とがケーブル２ａを介して接続されている。
【００１２】
グリップスイッチ２はロボット１に接続され、作業者３はグリップスイッチ２を手に持って操作する。グリップスイッチ２の一例を図２に示す。図２のグリップスイッチ２は、手の平で包み握ることができるような棒状の形になっており、手の平で握られる領域であるグリップ領域２ｃ内には押釦スイッチ２ｂが設けられている。
【００１３】
押釦スイッチ２ｂの動作を模式的に示す図３を用いて説明する。押釦スイッチ２ｂは２種類の接点（イネーブル接点、ボタン復帰モニタ接点）を有する。イネーブル接点及びボタン復帰モニタ接点は押釦スイッチ２ｂが押されていない状態（ａ）ではそれぞれオフ及びオン、押釦スイッチ２ｂが軽く押された状態（ｂ）では両方ともオフ、押釦スイッチ２ｂが完全に押された状態（ｃ）ではそれぞれオン及びオフである。
【００１４】
グリップスイッチ２に接続される図１のロボット１はロボット本体１ａ、制御部１ｂ、タイマー１ｃ（作業者３による操作とは別の手段）及びアーム１ｄを含んで構成される。
【００１５】
制御部１ｂはグリップスイッチ２やタイマー１ｃからの後述するオン状態あるいはオフ状態を示す信号などに基づいて、アーム１ｄを制御する。この制御によってアーム１ｄは動作領域４内を動くことができる。ケーブル２ａの長さは、作業者３がグリップスイッチ２を持って少なくとも動作領域４内を動けるような長さに設定されている。
【００１６】
なお、図２に示すようなグリップスイッチ２の場合は、ロボット１を後述の動作許可状態（機械の動作が許された状態）と動作未許可状態（機械の動作が許されていない状態）とのいずれかを選択的に切り替える押釦スイッチ２ｂしか設けられていないので、動作領域４外の別の作業者（図示せず）がロボット１のアーム１ｄを操作する。動作領域４内の作業者３は例えばアーム１ｄの調整などの補助的な作業を行う。
【００１７】
次に詳しい動作について図４を用いて説明する。
【００１８】
まず、時刻ｔ０において、押釦スイッチ２ｂが押されていないのでイネーブル接点及びボタン復帰モニタ接点はそれぞれオフ状態及びオン状態である。タイマー１ｃはオフ状態である。イネーブル接点の状態とタイマー１ｃの状態との論理積であるイネーブル出力はオフ状態である。イネーブル出力は制御部１ｂによって生成され、イネーブル出力がオフ状態では動作未許可状態であり、ロボット１のアーム１ｄが動作することができない。
【００１９】
次に、作業者３はグリップスイッチ２を手に持って動作領域４内に入る。このとき、グリップスイッチ２が手の平で包み握ることができるような棒状の形になっているので、作業者３は自然にグリップ領域２ｃを手の平で包み握り、グリップ領域２ｃに設けられた押釦スイッチ２ｂを軽く押すことになる（時刻ｔ１）。このとき、ボタン復帰モニタ接点はオン状態からオフ状態へ立ち下がる。タイマー１ｃは、この立ち下がりを受けてセットされ、オフ状態からオン状態へ切り替わる。以上のように、タイマー１ｃは作業者３がグリップスイッチ２を持ったときに、セットされてオン状態になり、その状態から作業者３は動作領域４内に入ることになる。
【００２０】
次に、作業者３はロボット１のアーム１ｄを動かすためにグリップスイッチ２を強く握り、押釦スイッチ２ｂは完全に押される（時刻ｔ２）。このとき、イネーブル接点はオフ状態からオン状態になる。イネーブル接点及びタイマー１ｃの両方がオン状態なので、イネーブル出力はオン状態になる。イネーブル出力がオン状態では動作許可状態であり、ロボット１のアーム１ｄは動作することができ、作業者３は作業を行う。
【００２１】
タイマー１ｃは所定のタイミング（期間）が予め設定されており、時刻ｔ１からそのタイミングに達したときにリセットされて初期状態のオフ状態に戻る（時刻ｔ３）。タイマー１ｃがオフ状態なのでイネーブル出力はオフ状態になる。イネーブル出力がオフ状態では動作未許可状態であり、ロボット１のアーム１ｄは動作することができない。
【００２２】
その後、作業者３はグリップスイッチ２を手から離すと、イネーブル接点がオフ状態になり（時刻ｔ４）、ボタン復帰モニタ接点がオン状態になる（時刻ｔ５）。
【００２３】
また、ボタン復帰モニタ接点がオフ状態からオン状態に立ち上がると、タイマー１ｃは、その立ち上がりを受けてリセットされて初期状態（オフ状態）に戻る。よって、タイマー１ｃが時刻ｔ１から時刻ｔ３までのオン状態の途中で作業者３がグリップスイッチ２を手から離したとき（図５の時刻ｔ６）は、まずイネーブル接点がオフ状態になってイネーブル出力がオフ状態になり、ボタン復帰モニタ接点がオフ状態からオン状態に立ち上がり（時刻ｔ７）、タイマー１ｃはリセットされてオフ状態に戻る。以上のように、ロボット１のアーム１ｂが作業者３に接近してきたとき、グリップスイッチ２を手から離せばイネーブル出力がオフ状態（動作未許可状態）になり、従来同様、ロボット１のアーム１ｄは停止する。
【００２４】
（実施の形態２）　実施の形態２は実施の形態１のタイマー１ｃをグリップスイッチ２の動作を示すフラグ（作業者３による操作とは別の手段）に置き換えたものである。その他の構成については実施の形態１と同様である。
【００２５】
次に詳しい動作について図４を用いて説明する。なお、実施の形態２の説明では、図４及び図５のタイマーをフラグに置き換える。
【００２６】
まず、時刻ｔ０において、実施の形態１同様、イネーブル接点、ボタン復帰モニタ接点、フラグ、イネーブル出力はそれぞれ、オフ状態、オン状態、オフ状態、オフ状態であり、動作未許可状態なのでロボット１のアーム１ｄは動作することができない。
【００２７】
次に、作業者３はグリップスイッチ２を手に持って動作領域４内に入る。このとき、実施の形態１同様、作業者３はグリップ領域２ｃに設けられた押釦スイッチ２ｂを自然に軽く押すことになる（時刻ｔ１）。このとき、ボタン復帰モニタ接点はオン状態からオフ状態へ立ち下がる。フラグは、この立ち下がりを受けてセットされ、オフ状態からオン状態へ切り替わる。以上のように、フラグは作業者３がグリップスイッチ２を持ったときに、セットされてオン状態になり、その状態から作業者３は動作領域４内に入ることになる。
【００２８】
次に、作業者３はロボット１のアーム１ｄを動かすためにグリップスイッチ２を強く握り、押釦スイッチ２ｂは完全に押される（時刻ｔ２）。このとき、イネーブル接点はオフ状態からオン状態になる。イネーブル接点及びフラグの両方がオン状態なので、イネーブル出力はオン状態になる。イネーブル出力がオン状態では動作許可状態であり、ロボット１のアーム１ｄは動作することができ、作業者３は作業を行う。
【００２９】
ロボット１のアーム１ｄの所定の動きが完了すると、フラグはリセットされて初期状態のオフ状態に戻る（時刻ｔ３）。フラグがオフ状態なのでイネーブル出力はオフ状態になる。イネーブル出力がオフ状態では動作未許可状態であり、ロボット１のアーム１ｄは動作することができない。
【００３０】
その後、作業者３はグリップスイッチ２を手から離すと、イネーブル接点がオフ状態になり（時刻ｔ４）、ボタン復帰モニタ接点がオン状態になる（時刻ｔ５）。
【００３１】
また、ボタン復帰モニタ接点がオフ状態からオン状態に立ち上がると、フラグは、その立ち上がりを受けてリセットされて初期状態（オフ状態）に戻る。よって、フラグが時刻ｔ１から時刻ｔ３までのオン状態の途中で作業者３がグリップスイッチ２を手から離したとき（図５の時刻ｔ６）は、まずイネーブル接点がオフ状になってイネーブル出力がオフ状態になり、ボタン復帰モニタ接点がオフ状態からオン状態に立ち上がり（時刻ｔ７）、フラグはリセットされてオフ状態に戻る。以上のように、ロボット１のアーム１ｂが作業者３に接近してきたとき、グリップスイッチ２を手から離せばイネーブル出力がオフ状態（動作未許可状態）になり、従来同様、ロボット１のアーム１ｄは停止する。
【００３２】
以上の実施の形態１及び２で説明したように、動作許可状態が開始されてから所定の条件（実施の形態１ではタイマー１ｃに予め設定された所定の期間を経たときであり、実施の形態２ではアーム１ｄの所定の動作が完了したとき）が満たされれば、作業者３の不注意あるいは不適切によって押釦スイッチ２ｂが押し続けられていても自動的に動作未許可状態へ切り替わる。これによって、ロボット１のアーム１ｄが停止し、作業者の安全をさらに確保できる。
【００３３】
また、実施の形態１においては、作業者３がグリップスイッチ２の押釦スイッチ２ｂを不注意、不適切に押し続けても、自動的に所定のタイミングで動作未許可状態に切り替わるので、ロボット１のアーム１ｄの動作領域４内で作業する作業者３の安全をさらに確保できる。
【００３４】
また、実施の形態２においては、ロボット１のアーム１ｄが作業者３に接近しないような安全性の高い動作のときはフラグをオン状態にして動作許可状態にし、その安全性の高い動作が完了するとフラグをオフ状態にして動作未許可状態に切り替える。これによって、安全性の高い動作以外の動作が始まるときはロボット１のアーム１ｄが停止するので、ロボット１のアーム１ｄの動作領域４内で作業する作業者の安全をさらに確保できる。
【００３５】
また、図４の時刻ｔ５や図５の時刻ｔ７で説明したように、押釦スイッチ２ｂによって動作未許可状態が選択されたときは、タイマー１ｃやフラグがリセットされている。これによって、リセット用の別の押釦スイッチなどを設けなくて済み、作業者３の作業の途中で自動的に動作未許可状態に切り替わってロボット１が停止したとしても、作業者３はグリップスイッチ２の押釦スイッチ２ｂを一度手放し、ロボット１を動かすことを意識して再び強く押すという簡単な操作を行えばロボット１が再び動作許可状態になり、作業者３はスムーズに作業を再開することができる。
【００３６】
（変形例）　なお、本発明は図示するものに限らない。例えば、所定の条件はタイマー１ｃに予め設定されたタイミングになったときやアーム１ｄの所定の動作が完了したとき以外の条件であってもよい。また、手持ち操作装置はグリップスイッチ２の他に、ロボット１のアーム１ｄを操作するスイッチなどをさらに備えた手持ち操作装置であってもよい。また、タイマー１ｃやフラグ（作業者３の操作とは別の手段）はロボット本体１ａに設けた場合を示したが、手持ち操作装置に設けてもよい。また、機械はロボット１以外の機械でもよい。また、図３〜５に示すオン及びオフは互いに交換してもよい。また、押釦スイッチ２ｂは実施の形態では複数種類の接点を有するスイッチとして説明したが、一種類の接点を有するスイッチで構成してもよいし、いわゆる３ポジションスイッチと呼ばれるスイッチでもよい。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、動作許可状態が開始されてから所定の条件が満たされれば、自動的に動作未許可状態へ自動的に切り替わる。これによって、手持ち操作装置が不注意あるいは不適切に扱われても、自動的に機械が停止し、作業者の安全を確保できる。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、所定の期間を経た後は動作未許可状態に自動的に切り替わっているので、機械の動作領域内で作業する作業者の安全を確保できる。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、所定の動作が完了した後は動作未許可状態に自動的に切り替わっているので、機械の動作領域内で作業する作業者の安全を確保できる。
【００４０】
請求項４に記載の発明によれば、押釦スイッチによって動作未許可状態が選択されたときは、別の手段がリセットされているので、押釦スイッチによる簡単な操作で、作業者はスムーズに作業を再開できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のシステムを示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態１の手持ち操作装置の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の押釦スイッチの動作を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１の機械制御方法を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１の機械制御方法を示すタイミングチャートである。
【図６】従来のシステムを示す概念図である。
【符号の説明】
１　ロボット、２　グリップスイッチ、３　作業者、４　動作領域。
【図１】
2004050386.tif 000003
【図２】
2004050386.tif 000004
【図３】
2004050386.tif 000005
【図４】
2004050386.tif 000006
【図５】
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【図６】
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