(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの駆動モータへの電力供給を遮断して前記ロボットを停止状態とする非常停止操作手段を備えた可搬式教示操作部と、前記ロボットを制御するための制御部とが互いに無線で通信を行うロボットシステムにおいて、
前記可搬式教示操作部は、前記非常停止操作手段の内部、または前記非常停止操作手段の周囲を囲んで配置されて前記非常停止操作手段により前記停止状態とする非常停止操作が可能な状態にあるか否かを示す表示手段を備え、
前記表示手段は、点灯あるいは点滅によって前記可搬式教示操作部と前記制御部との間の無線通信状態の良否を提示可能であって、
点灯によって前記無線通信状態を示す場合には、前記表示手段が消灯することで無線通信障害の発生を表し、
点滅によって前記無線通信状態を示す場合には、前記表示手段の点滅の時間間隔によって前記無線通信状態の良否の度合いを表す
ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
前記非常停止操作手段の周囲を囲んで配置される前記表示手段は、黄色に点灯あるいは点滅することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記非常停止操作手段の内部に配置される前記表示手段は、赤色に点灯あるいは点滅することを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロボットシステムに関し、更に詳しく言えば、ロボットを停止状態とする非常停止操作手段を備えた可搬式教示操作部とロボットを制御する制御部との間が無線による通信で結ばれたロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットを制御するロボットシステムにおいては、当該ロボットの作動を制御するための制御部を有するほか、教示作業時等に作業者が携帯する可搬式の教示操作部（ペンダントとも指称される）を有している。従来、教示操作部と制御部との情報伝送には、ツイストペア線や光ファイバ等を信号伝送路として使用し、教示操作部への電源供給線を含む複合ケーブル（以後、単にケーブルという）が用いられていた。
一例として、特許文献１に記載された従来のロボットシステムの構成図を図７に示す。図において、１０１はロボット、１０２はロボット１０１の作動を制御する制御部、１０３は可搬式教示操作部、１０４は制御部１０２と可搬式教示操作部１０３との間で操作ボタンや非常停止等の情報を伝送するケーブルである。可搬式教示操作部１０３の詳細図を図８に示す。図において、１０５は略Ｔ字型をなす筐体、１０６は作業者が把持するハンド部である。筐体１０５の操作面には、教示作業時に操作されるキーボード（ないしはキーシート）１０７と、教示データやロボット位置等の種々の情報を表示する液晶パネルからなるＬＣＤディスプレイ１０８と、非常停止スイッチ１０９（非常停止操作手段に相当する）とが設けられている。また、筐体１０５にはケーブル１０４の一端が接続されている。
作業者が非常停止スイッチ１０９を押下すると、ケーブル１０４を介して非常停止情報が制御部１０２に伝送され、制御部１０２はロボット１０１の図示しない駆動モータへの電力供給を遮断することでロボット１０１の動作を強制的に停止させる。これにより、万一の意図しない動作に対して確実にロボットを非常停止させることができる。
以上述べた従来のロボットシステムでは、作業者は可搬式教示操作部１０３を持ち運ぶ際に、太くて重いケーブルを引きずりながら教示作業を行う必要があり作業者にとって負担が大きく、また教示をする際の動作自由度も制約されるという問題があった。そのため、制御部１０２と可搬式教示操作部１０３との間のケーブル１０４を無線化することが強く望まれていた。例えば、特許文献２には、ロボットの駆動モータへの電力供給を遮断してロボットを非常停止状態とするための非常停止操作手段を備えた可搬式教示操作部が、ロボットを制御するための制御部と互いに無線で通信を行うように構成されたロボットシステムにおける、非常停止機能の実現手段について記載されている。【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８０１９３号公報（第７頁、図１および図２）
【特許文献２】特開２００４−１４８４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、制御装置と可搬式教示操作部とを無線で接続するシステムでは、例えば、可搬式教示操作部の電源が投入されていない、あるいは故障等の原因により相互間の無線通信が停止しているときがあり、この場合は当然として可搬式教示操作部の操作を制御部へ送信するすべがない。この操作には非常停止操作も含まれており、作業者が可搬式教示操作部の非常停止スイッチを押下して駆動モータへの電力供給を遮断しようとしてもロボットを停止させることができない。
無線通信が途中で停止する等が発生したとき、可搬式教示操作部の非常停止スイッチの押下操作でロボットを停止することができない状態を作業者が認知できていず、不測の事態において可搬式教示操作部の非常停止スイッチの押下操作でロボット停止することができないために結果的にロボットや周辺機器に多大な損傷を与える可能性があった。
また、可搬式教示操作部と制御部との無線通信状態の悪化により非常停止情報が制御部まで伝達されない状態にある場合においても、同様に非常停止スイッチを押下してもロボットを停止させることができないにもかかわらず、作業者がそれを認識できないという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、無線化された可搬式教示操作部において、非常停止操作手段による非常停止操作が可能な状態であるか否かを常に作業者に明示することで、誤認を防ぐ安全なロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、ロボットの駆動モータへの電力供給を遮断して前記ロボットを停止状態とする非常停止操作手段を備えた可搬式教示操作部と、前記ロボットを制御するための制御部とが互いに無線で通信を行うロボットシステムにおいて、前記可搬式教示操作部は、前記非常停止操作手段の内部、または前記非常停止操作手段の周囲を囲んで配置されて前記非常停止操作手段により前記停止状態とする非常停止操作が可能な状態にあるか否かを示す表示手段を備え、前記表示手段は、点灯あるいは点滅によって前記可搬式教示操作部と前記制御部との間の無線通信状態の良否を提示可能であって、点灯によって前記無線通信状態を示す場合には、前記表示手段が消灯することで無線通信障害の発生を表し、点滅によって前記無線通信状態を示す場合には、前記表示手段の点滅の時間間隔によって前記無線通信状態の良否の度合いを表すことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記非常停止操作手段の周囲を囲んで配置される前記表示手段は、黄色に点灯あるいは点滅することを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記非常停止操作手段の内部に配置される前記表示手段は、赤色に点灯あるいは点滅することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の発明によると、可搬式教示操作部の電源が投入されていない、あるいは故障、無線通信障害等の原因により非常停止スイッチを押下してもロボットを停止させることができない場合に、作業者は表示手段により容易に非常停止操作が不可能であることを視認することができ、誤認を防ぐことができる。また表示手段の点滅の時間間隔によって、無線通信状態をより詳細に把握できるため、「非常停止操作が無効になる程ではないが、障害の要因が存在する」という状態を事前に察知し、可搬式教示操作部と制御部を近づける等の必要な対策を取ることができる。
請求項２に記載の発明によると、表示手段とパイロットランプ等の他の状態表示手段との区別を明確にでき、さらに非常停止操作の有効／無効に関する表示であることを直感的に把握しやすい。また作業者にとって、有線による可搬式教示操作部との見た目の違和感が少なくなるとともに、従来の製品規格にも合致させることができる。
請求項３に記載の発明によると、表示手段と他のパイロットランプ等の状態表示手段との区別を明確にでき、さらに非常停止操作の有効／無効に関する表示であることを直感的に把握しやすい。また作業者にとって、有線による可搬式教示操作部との見た目の違和感が少なくなるとともに、従来の製品規格にも合致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施例におけるロボットシステムの構成図
【図２】本発明の第１実施例における可搬式教示操作部の詳細図
【図３】本発明の第２実施例におけるロボットシステムの構成図
【図４】本発明の第３実施例におけるロボットシステムの構成図
【図５】本発明の第５実施例における非常停止操作手段および表示手段を示す斜視図
【図６】本発明の第６実施例における非常停止操作手段および表示手段を示す斜視図
【図７】従来のロボットシステムの構成図
【図８】従来の可搬式教示操作部の詳細図
【符号の説明】
【０００８】
１  ロボット
２  制御部
３  可搬式教示操作部
４  無線通信
５  筐体
６  ハンド部
７  キーボード
８  ＬＣＤディスプレイ
９  非常停止スイッチ
１０  アンテナ
１１  バッテリ
１２  電源スイッチ
１３  表示手段
１４  表示手段
１５  表示手段
１０１  ロボット
１０２  制御部
１０３  可搬式教示操作部
１０４  ケーブル
１０５  筐体
１０６  ハンド部
１０７  キーボード
１０８  ＬＣＤディスプレイ
１０９  非常停止スイッチ
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の第１実施例におけるロボットシステムの構成図である。図において、１はロボット、２はロボット１の作動を制御する制御部、３は可搬式教示操作部、４は制御部２と可搬式教示操作部３との間で操作ボタンや非常停止等の情報を伝送する無線通信である（符号４は模式的に描いている）。
可搬式教示操作部３の詳細図を図２に示す。図において、５は略Ｔ字型をなす筐体、６は作業者が把持するハンド部である。筐体５の操作面には、教示作業時に作業者によって操作されるキーボード（ないしはキーシート）７と、教示データやロボット位置等の種々の情報を表示する液晶パネルからなるＬＣＤディスプレイ８と、非常停止スイッチ９（非常停止操作手段に相当する）とが設けられている。また、筐体５には無線通信４の送受信手段であるアンテナ１０、制御部２から独立して電源を供給するためのバッテリ１１、電源の供給を開始／停止するための電源スイッチ１２が設けられている。
作業者が非常停止スイッチ９を押下すると、無線通信４を介して非常停止情報が制御部２に伝送され、制御部２はロボット１の図示しない駆動モータへの電力供給を遮断することでロボット１の動作を強制的に停止させる（以下、この状態を非常停止状態という）。これにより、万一の意図しない動作に対して確実にロボット１を非常停止させることができる。【００１１】
本発明においては、非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示す表示手段１３を新たに設けている。
表示手段１３は、例えば発光ダイオードのような光を発するデバイスであって、点灯することによって非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示す。あるいは、文字やマークを表示可能なデバイスであって、特定の文字やマークを表示することによって非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示すようにしてもよい。
可搬式教示操作部３と制御装置２との間では、常時無線通信４による相互確認が行われる。すなわち、可搬式教示操作部３の電源投入の有無は勿論、無線通信４の通信障害の有無、相互の内部処理回路の障害の有無、制御部２における非常停止回路のリレー溶着等の障害の有無がチェックされる。相互確認の結果、障害が無く双方が正常に動作していると判断される場合にのみ、可搬式教示操作部３は表示手段１３により、非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示す表示を行う。【００１２】
本方式によれば、可搬式教示操作部３の電源が投入されていない、あるいは故障、無線通信障害等の原因により非常停止スイッチ９を押下してもロボット１を停止させることができない場合には表示手段１３は消灯しており、作業者は非常停止操作が不可能であることを容易に視認することができ、誤操作を防ぐことができる。
【実施例２】
【００１３】
非常停止操作によって最終的にロボット１の駆動モータへの電力供給を遮断するのは制御部２であるから、非常停止操作が可能であるか否かは、制御部２が判断し表示する方がより確実である。このことを考慮したのが本発明の第２実施例である。
図３は、本発明の第２実施例におけるロボットシステムの構成図である。本実施例では、制御部２に、非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示す表示手段１４を設けている。
本方式によれば、非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを確実に判断し、表示することができる。
【実施例３】
【００１４】
実際の教示作業においては、作業者は手元の可搬式教示操作部を常時目視しているわけではなく、教示対象のロボットを見ながらブラインドオペレーションで可搬式教示操作部を操作していることが多い。この場合には可搬式教示操作部３上の表示手段１３が作業者に常に認知されているとは限らない。
このような問題に対処したのが本発明の第３実施例である。図４は、本発明の第３実施例におけるロボットシステムの構成図である。本実施例では、非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示す表示手段１５をロボット１に設けている。
本方式によれば、教示対象のロボットを見ながらブラインドオペレーションで動かす場合においても、作業者は、非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを確実に視認することができる。
【実施例４】
【００１５】
以上説明した実施例では、点灯あるいは表示によって非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示したが、表示手段の不具合によっては点灯あるいは消灯の状態で故障し、そのまま変化しない場合がありうる。こうした場合には非常停止操作が可能であるか否かの状態が正しく反映されなくなるという問題がある。
このような問題に対処したのが本発明の第４実施例である。本発明の第４実施例では、表示手段において点灯と非点灯、あるいは表示と非表示を繰り返すいわゆる点滅を行わせることによって非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示す。
本方式によれば、非常停止操作が可能な状態か否かの視認とともに、表示手段に故障が発生しても、これを確実に検知することができる。
【実施例５】
【００１６】
図２に示す可搬式教示操作部３の表示手段１３は、他の図示しないパイロットランプ等の状態表示手段との区別がつきにくく、非常停止操作の有効／無効に関する表示であることを直感的に把握しづらいという問題がある。
このような問題に対処したのが本発明の第５実施例である。図５は、本発明の第５実施例における非常停止スイッチ９および表示手段１３を示す斜視図である。従来の可搬式教示操作部では赤色のキノコ型スイッチである非常停止スイッチ９を明示するため、その周囲を黄色の枠で囲むことが一般的であるが、この配置をそのまま用いて、図５（ａ）のように表示手段１３を非常停止スイッチ９の周囲を囲む円状に配置し、全体を点灯あるいは点滅させることによって、非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示す。あるいは、装置コストを削減するため、図５（ｂ）のように非常停止スイッチ９の周囲に表示手段として発光ダイオードを数個配置するような構成でもよい。
本方式によれば、表示手段１３と他のパイロットランプ等の状態表示手段との区別を明確にでき、さらに非常停止操作の有効／無効に関する表示であることを直感的に把握しやすい。また、表示手段１３を黄色に点灯あるいは点滅させることによって、作業者にとって有線による可搬式教示操作部との見た目の違和感が少なくなるとともに、従来の製品規格にも合致させることができる。
【実施例６】
【００１７】
図６は、本発明の第６実施例における非常停止スイッチ９および表示手段１３を示す斜視図である。本実施例では、赤色のキノコ型スイッチである非常停止スイッチ９に表示手段１３を内蔵している。図６（ａ）に示すように、非常停止スイッチ９の表面に記載されたマークを点灯あるいは点滅させることによって、非常停止スイッチ９による非常停止操作が可能な状態にあることを示す。あるいは、図６（ｂ）のように非常停止スイッチ９の中央部に表示手段として発光ダイオードを配置するような構成でもよい。
本方式によれば、表示手段１３と他のパイロットランプ等の状態表示手段との区別を明確にでき、さらに非常停止操作の有効／無効に関する表示であることを直感的に把握しやすい。また、表示手段１３を赤色に点灯あるいは点滅させることによって、作業者にとって有線による可搬式教示操作部との見た目の違和感が少なくなるとともに、従来の製品規格にも合致させることができる。
【実施例７】
【００１８】
上記実施例では、表示手段１３の点滅の時間間隔は一定であったが、無線通信状態が良好であれば点滅時間間隔を短く、不良であるほど点滅時間間隔を長くするようにしてもよい。本方式によれば、無線通信状態をより詳細に把握できるため、「非常停止操作が無効になる程ではないが、障害の要因が存在する状態」を事前に察知し、可搬式教示操作部３と制御部２を近づける等の必要な対策を取ることができる。【００１９】
本発明は、別の様々な構成へと展開が可能である。例えば、表示手段１３は視覚的な手段だけに止まらず、ブザーや音声出力等の聴覚的な手段、あるいは振動や押圧情報、電気刺激等の、触覚的な手段であっても同様の効果が得られることは明らかである。また、可搬式教示操作部３に元々搭載されているＬＣＤディスプレイ８に表示させる方式でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、溶接・塗装・組立等を用途とする産業用ロボットの無線化された可搬式教示操作部において、非常停止操作手段による非常停止操作が可能な状態にあることを示す表示手段として適用可能である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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