(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された複数のロボットの内から手動運転するロボットを選択し、この選択されたロボットのサーボ電源をＯＮ制御する産業用ロボット制御装置において、
サーボ制御信号に応じて前記複数のロボット各々に接続されたサーボ電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えるサーボ制御手段と、
手動運転の対象となるロボットを選択するためのロボット選択信号を出力するロボット選択部と、
スイッチ操作状態に応じてＯＮ操作信号又はＯＦＦ操作信号を出力するデッドマンスイッチと、
ロボットの移動方向を指示するための移動方向信号を出力する移動方向指示部と、
前記デッドマンスイッチからのＯＮ操作信号及び前記移動方向信号が入力されたときは前記ロボット選択信号によって選択されたロボットに対応するサーボ電源をＯＮに切り替え、他のロボットに対応するサーボ電源をＯＦＦに切り替えるサーボ制御信号を出力するサーボ状態遷移制御部と、
を備えたことを特徴とする産業用ロボット制御装置。
【請求項２】
前記ロボット毎に設けられ、前記複数のロボット各々に接続されたサーボ電源がサーボＯＮ状態、サーボＯＦＦ状態、又はサーボＯＮが可能な状態を示すサーボＯＮ準備状態のいずれの状態にあるのかを判別するための報知手段と、
前記デッドマンスイッチからのＯＮ操作信号が入力されたときは前記ロボット選択信号によって選択されたロボットの前記報知手段にサーボＯＮ準備状態を報知し、その他のロボットの前記報知手段にサーボＯＦＦ状態を報知し、前記デッドマンスイッチからのＯＮ操作信号及び前記移動方向信号が入力されたときは前記ロボット選択信号によって選択されたロボットの前記報知手段にサーボＯＮ状態を報知し、その他のロボットの前記報知手段にサーボＯＦＦ状態を報知し、前記デッドマンスイッチからのＯＦＦ操作信号が入力されたときは全ての報知手段にサーボＯＦＦ状態を報知するための報知制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続された複数のロボットのサーボ電源を、ロボット毎にＯＮ／ＯＦＦ制御する産業用ロボット制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車部品等の製造工場で加工・運搬作業を行わせるための産業用ロボットが広く採用されている。そして、１台のロボット制御装置に１台のロボットを接続して制御する形態から、１台のロボット制御装置に複数のロボットを接続し、同時に稼働させる形態に移行してきたことによって生産性がさらに向上してきている。複数のロボットが接続されている形態のロボットにおいては、教示作業時、ツール交換作業時等、ロボットの手動運転が必要な場合、ティーチペンダントに設けられた手動運転ロボット選択キーで手動運転するロボットを都度選択することが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方で、手動運転時の安全性を向上させるために、手で触れている間はロボットを動作させるためのサーボ電源をＯＮし、手を離したときにはサーボ電源をＯＦＦするデッドマンスイッチをティーチペンダントに設けることが一般的に行われている（例えば、特許文献２参照）。デッドマンスイッチは、１台のロボット制御装置に複数のロボットを接続している場合でも全てのロボットのサーボ電源に対して有効な唯一のスイッチとして機能するものである。すなわち、手で触れている間は全てのロボットのサーボ電源がＯＮし、手を離したときには全てのサーボ電源がＯＦＦする。
【０００４】
近年、作業者に対する安全性向上が強く望まれる中、動かす必要のあるロボットのサーボ電源のみをＯＮ状態にし、動かす必要のないその他のロボットのサーボ電源はＯＦＦ状態にするロボット制御装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３では、ロボット制御装置の一部として設けた操作パネルに、各ロボットのサーボ電源をＯＮ／ＯＦＦするためのサーボＯＮ／ＯＦＦボタンを設けた構成例が開示されている。そして、ロボットの手動運転が必要な場合は、手動運転するに先立って、上記ボタンを用いて動かしたいロボットのサーボ電源のみをＯＮ状態にし、その他のロボットのサーボ電源はＯＦＦ状態にする、という作業を行う。
【０００５】
しかしながら、一般的にロボット制御装置はロボットから離れた位置に設置されていることが多い。一方、教示作業に用いるティーチペンダントは、ロボットに近い位置まで持ち込まれる。すなわち、教示作業を行う場合、作業者は、まずロボットから離れた位置に設置されたロボット制御装置に移動してロボットのサーボ電源をＯＮ／ＯＦＦを切り替えてから、ティーチペンダントをロボットの近くまで運んで教示作業を行う、という工程が必要になる。このために、無駄時間が多いという問題があった。
【０００６】
そこで、手動運転ロボット選択キー及びデッドマンスイッチを有するティーチペンダントに、サーボ電源ＯＮ／ＯＦＦの対象となるロボットを選択するためのサーボ切換ロボット選択キーをさらに備えることによって、作業者の手元でロボット毎にサーボ電源をＯＮ／ＯＦＦする提案がなされている。以下、この従来技術について説明する。
【０００７】
図５は、ティーチペンダントからの入力に従って行われるロボット制御装置の処理の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ３、及びステップＳ６は、ティーチペンダントからの入力を示している。
【０００８】
同図のステップＳ１において、まず、サーボ切換ロボット選択キーからサーボ電源ＯＮの対象となるロボットが入力される。ステップＳ２において、手動運転ロボット選択キーから手動運転の対象となるロボットが入力される。ステップＳ３において、デッドマンスイッチの操作結果が入力される。一般的にデッドマンスイッチは、握ったときにサーボＯＮ操作、離すとサーボＯＦＦ操作が行われたと認識され、状態に応じた操作信号（ＯＮ操作信号又はＯＦＦ操作信号）が入力される仕組みになっている。
【０００９】
ステップＳ４において、デッドマンスイッチからＯＮ操作信号が入力されたか否かを判定する。入力された場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ５に移る。入力されていない場合（Ｎｏの場合）は、ＯＮ操作が行われていないものとして、何もしない。ステップＳ５において、サーボＯＮの対象になっているロボットのサーボ電源をＯＮにし、その他のロボットのサーボ電源をＯＦＦにするためのサーボ制御信号を出力する。ステップＳ６において、移動方向指示キーからロボットの移動方向信号が入力される。ステップＳ７において、手動運転の対象になっているロボットを動かすための制御信号を出力する。このようにして、作業者が選択したロボットのサーボ電源を個別にＯＮ／ＯＦＦしている。
【００１０】
以上説明した従来技術は、ロボットから離れた位置に設置されたロボット制御装置まで行かなくても、作業者の手元にあるティーチペンダントのみでサーボ電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができるという利点があるが、後述する課題を有している。
【００１１】
【特許文献１】特開平６−１９８５８４号公報
【特許文献２】特開平６−１３４６８５号公報
【特許文献３】特開平６−３１８１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した従来技術では、ティーチペンダントにサーボ切換ロボット選択キーと手動運転ロボット選択キーとが備えられている。これら２つの独立した選択手段が設けられていることによって、サーボ電源をＯＮ／ＯＦＦするまでの操作ステップが２段階になっているために、無駄な作業時間が生じるという問題がある。また、作業者の操作ミスにより、サーボ電源をＯＦＦにしたロボットを手動運転しようとして選択してしまうことがある。この場合は、エラーメッセージ等が出力されてしまうために、エラーを解除するための作業が必要になるという問題がある。
【００１３】
さらに、作業者はこれらの無駄な操作やエラー解除作業を行わないようにするために、接続されている全てのロボットのサーボ電源を予めＯＮの状態にしておくという手段を講じることが多い。すなわち、安全への配慮を忘れてしまい、ロボット毎のサーボＯＮ／ＯＦＦ操作を行なわないことがある。このことによって、誤って意図しないロボットを動かしてしまうことがある。また、動かさないロボットのサーボ電源をＯＮにすることによって、無駄なエネルギーが使用されてしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、接続された複数のロボットのサーボ電源をロボット毎にＯＮ／ＯＦＦして手動運転するにあたり、少ない手順で効率よくＯＮ／ＯＦＦできると共に、サーボ電源が無駄にＯＮされることがない省エネルギー効果を有する産業用ロボット制御装置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】
【００１５】
上記目的を達成するために、第１の発明は、
接続された複数のロボットの内から手動運転するロボットを選択し、この選択されたロボットのサーボ電源をＯＮ制御する産業用ロボット制御装置において、
サーボ制御信号に応じて前記複数のロボット各々に接続されたサーボ電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えるサーボ制御手段と、
手動運転の対象となるロボットを選択するためのロボット選択信号を出力するロボット選択部と、
スイッチ操作状態に応じてＯＮ操作信号又はＯＦＦ操作信号を出力するデッドマンスイッチと、
ロボットの移動方向を指示するための移動方向信号を出力する移動方向指示部と、
前記デッドマンスイッチからのＯＮ操作信号及び前記移動方向信号が入力されたときは前記ロボット選択信号によって選択されたロボットに対応するサーボ電源をＯＮに切り替え、他のロボットに対応するサーボ電源をＯＦＦに切り替えるサーボ制御信号を出力するサーボ状態遷移制御部と、
を備えたことを特徴とする産業用ロボット制御装置である。
【００１６】
第２の発明は、
前記ロボット毎に設けられ、前記複数のロボット各々に接続されたサーボ電源がサーボＯＮ状態、サーボＯＦＦ状態、又はサーボＯＮが可能な状態を示すサーボＯＮ準備状態のいずれの状態にあるのかを判別するための報知手段と、
前記デッドマンスイッチからのＯＮ操作信号が入力されたときは前記ロボット選択信号によって選択されたロボットの前記報知手段にサーボＯＮ準備状態を報知し、その他のロボットの前記報知手段にサーボＯＦＦ状態を報知し、前記デッドマンスイッチからのＯＮ操作信号及び前記移動方向信号が入力されたときは前記ロボット選択信号によって選択されたロボットの前記報知手段にサーボＯＮ状態を報知し、その他のロボットの前記報知手段にサーボＯＦＦ状態を報知し、前記デッドマンスイッチからのＯＦＦ操作信号が入力されたときは全ての報知手段にサーボＯＦＦ状態を報知するための報知制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする第１の発明に記載の産業用ロボット制御装置である。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、サーボ電源の切換対象となるロボットを選択する手段を省略した代わりに、手動運転対象のロボットを選択した後、デッドマンスイッチのＯＮ操作信号及び移動方向信号が入力された段階で初めてサーボ電源をＯＮするようにしている。このことによって、従来よりも少ない手順で効率よくサーボ電源をＯＮすることができる。また、ロボットの選択手段を１つにしたことによって操作ミスによるエラー発生の可能性が低くなり、無駄なエラー解除操作が不要となる。さらに、移動方向信号の入力があった段階でサーボ電源をＯＮするようにしている。このことによって、ロボットを動かさない間のサーボ電源ＯＮが省略され、省エネルギー化を図ることができる。
【００１８】
第２の発明によれば、サーボ電源の状態を識別するための報知手段をロボット毎に設けている。このことによって、各々のロボットのサーボ電源がサーボＯＮ状態なのか、ＯＦＦ状態なのか、又はサーボＯＮが可能な状態を示すサーボＯＮ準備状態なのかを容易に把握できる。例えば、デッドマンスイッチのＯＮ操作を行った段階でサーボＯＮ可能な状態を示すサーボＯＮ準備状態であることが上記報知手段に示されるので、作業者は移動方向指示部の操作を行う際に予めどのロボットが動くのかを容易に判断できる。すなわち、安全性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
［実施の形態１］
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態を示す産業用ロボットのブロック図である。１台のロボット制御装置に接続可能なロボットの台数に制限があるわけではないが、以下の説明を簡略化するために、同図では２台のロボットが１台のロボット制御装置に接続されている場合を示している。
【００２１】
同図において、ティーチペンダントＴＰは、ロボット選択キーＲＳ、デッドマンスイッチＤＳ及び移動方向指示キーＭＤを有しており、これらを作業者が操作することによって各信号が出力される。より具体的には、ロボット選択キーＲＳからロボット選択信号Ｒｓが出力され、デッドマンスイッチＤＳから操作信号Ｄｓ（ＯＮ操作信号又はＯＦＦ操作信号）が出力され、移動方向指示キーＭＤから移動方向信号Ｍｄが出力される。そして、これらの信号は、ロボット制御装置ＲＣのティーチペンダントインタフェースＴｉｆを介してサーボ状態遷移制御部ＳＪに入力される。
【００２２】
サーボ状態遷移制御部ＳＪは、後述する処理を施して、サーボ制御信号Ｓｊ１をサーボアンプＳＣ１に、サーボ制御信号Ｓｊ２をサーボアンプＳＣ２に出力する。サーボアンプＳＣ１〜ＳＣ２は、ロボットＲ１及びロボットＲ２それぞれのサーボ電源をＯＮ／ＯＦＦしたり、駆動させるための動作制御指令を出力したりするサーボ制御手段である。サーボアンプＳＣ１は、サーボ制御信号Ｓｊ１に従ってサーボ電源をＯＮ／ＯＦＦするための信号Ｓｃ１をロボットＲ１に出力する。同様に、サーボアンプＳＣ２は、サーボ制御信号Ｓｊ２に従ってサーボ電源をＯＮ／ＯＦＦするための信号Ｓｃ２をロボットＲ２に出力する。
【００２３】
図２は、サーボ状態遷移制御部ＳＪの処理を示すフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ３は、ティーチペンダントからの入力を示している。
【００２４】
同図のステップＳ１において、手動運転の対象となるロボットを選択するためのロボット選択信号Ｒｓが入力される。ステップＳ２において、デッドマンスイッチＤＳの操作信号Ｄｓ（ＯＮ操作信号またはＯＦＦ操作信号）が入力される。ステップＳ１とステップＳ２は、逆の順番でも構わない。
【００２５】
ステップＳ３において、移動方向指示キーＭＤからロボットの移動方向信号Ｍｄが入力される。そして、ステップＳ４において、デッドマンスイッチＤＳからのＯＮ操作信号及び移動方向指示キーＭＤからの移動方向信号Ｍｄが入力されたか否かを判定する。入力された場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ５に移る。入力されていない場合（Ｎｏの場合）は、ＯＮ操作が行われていないものとして、何もしない。
【００２６】
ステップＳ５において、ステップＳ１で選択されたロボットのサーボ電源をＯＮに、その他のロボットのサーボ電源をＯＦＦにするためのサーボ制御信号Ｓｊを、サーボアンプＳＣに出力する。例えば、ロボットＲ１が選択されているのであれば、ロボットＲ１をサーボＯＮするためのサーボ制御信号Ｓｊ１をサーボアンプＳＣ１に、ロボットＲ２をサーボＯＦＦにするためのサーボ制御信号Ｓｊ２をサーボアンプＳＣ２に出力する。
【００２７】
そして、ステップＳ６において、ステップＳ１で選択されたロボットを移動方向指示キーＭＤで指定された方向に駆動するためのサーボ制御信号ＳｊをサーボアンプＳＣに出力する。
【００２８】
このように、サーボ電源の切換対象となるロボットをティーチペンダントで選択する手段を省略し、手動運転対象のロボットを選択した後、デッドマンスイッチのＯＮ操作信号及び移動方向信号が入力された段階で初めてサーボ電源をＯＮするようにしている。このことによって、従来よりも少ない手順で効率よくサーボ電源をＯＮすることができる。また、ロボットの選択手段を１つにしたことによって操作ミスによるエラー発生の可能性が低くなり、無駄なエラー解除操作が不要となる。さらに、移動方向信号の入力があった段階でサーボ電源をＯＮするようにしている。このことによって、ロボットを動かさない間のサーボ電源ＯＮが省略され、省エネルギー化を図ることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、デッドマンスイッチからのＯＮ操作信号及び移動方向信号Ｍｄが入力された段階で、選択されたロボットのサーボ電源をＯＮするようにしている。この後の処理として、サーボ電源をＯＮした後、移動方向信号Ｍｄの入力が解除された場合を考慮する必要がある。この場合は、すぐにサーボ電源をＯＦＦにするようにしてもよいし、サーボ電源ＯＮを維持するようにしてもよい。
【００３０】
移動方向信号Ｍｄの入力が解除されたときにサーボ電源をＯＦＦにする場合は、移動方向信号Ｍｄの入力を所定時間監視して解除されたと判断したときにサーボＯＦＦにするためのサーボ制御信号ＳｊをサーボアンプＳＣに出力すればよい。移動方向信号Ｍｄの入力が解除されてもサーボ電源ＯＮを維持する場合は、移動方向信号Ｍｄが解除されたと判断してもサーボ制御信号Ｓｊを出力しなければよい。そしてデッドマンスイッチからのＯＦＦ操作信号が入力されたときにサーボＯＦＦにするサーボ制御信号ＳｊをサーボアンプＳＣに出力すればよい。
［実施の形態２］
【００３１】
図３は、本発明の第２実施形態を示す産業用ロボットのブロック図である。同図において、表示灯ＰＬ１〜ＰＬ２、報知制御部ＳＰ及びサーボ状態信号Ｓｐ１〜Ｓｐ２以外は、図１と同符号を付与したものと同一であるので説明を省略する。以下、図１と異なる構成について説明する。
【００３２】
表示灯ＰＬ１〜ＰＬ２は、各ロボットの適所に設けられた回転灯であり、各ロボットのサーボ電源の状態を作業者に認識させるためのものである。報知制御部ＳＰは、ロボット選択キーＲＳからのロボット選択信号Ｒｓ、デッドマンスイッチＤＳからの操作信号Ｄｓ（ＯＮ操作信号又はＯＦＦ操作信号）、及び移動方向指示キーＭＤからの移動方向信号Ｍｄを入力として、サーボＯＮ状態、サーボＯＦＦ状態及びサーボＯＮ準備状態を示すサーボ状態信号Ｓｐ１〜Ｓｐ２を生成して表示灯ＰＬ１〜ＰＬ２にそれぞれ出力する。
【００３３】
次に報知制御部ＳＰの動作について説明する。デッドマンスイッチからＯＮ操作信号が入力された場合は、サーボＯＮ準備状態であることを報知するために、ロボット選択信号Ｒｓによって選択されたロボットの表示灯ＰＬに電源をパルス供給し、表示灯ＰＬを点滅させる。その他のロボットはサーボＯＦＦ状態であることを報知するために、表示灯ＰＬを消灯させる。デッドマンスイッチからのＯＮ操作信号が入力された状態で移動方向信号Ｍｄが入力された場合は、サーボＯＮ状態であることを報知するために、ロボット選択信号Ｒｓによって選択されたロボットの表示灯ＰＬに電源を連続供給し、表示灯ＰＬを点灯させる。その他のロボットはサーボＯＦＦ状態であることを報知するために、表示灯ＰＬを消灯させる。デッドマンスイッチからのＯＦＦ操作信号が入力された場合は、全てのロボットがサーボＯＦＦ状態であることを報知するために、全ての表示灯ＰＬを消灯させる。
【００３４】
図４は、ティーチペンダントからの入力と表示灯の表示態様の関係を説明するための図である。同図は、ティーチペンダントからのロボット選択信号Ｒｓ、操作信号Ｄｓ及び移動方向信号Ｍｄの入力の組合せによって、表示灯ＰＬの表示態様（消灯・点滅・点灯）をどのように決定するのかを示している。
【００３５】
例えば、同図のパターン１は、ロボットＲ１が選択され、デッドマンスイッチがＯＦＦ操作されており、かつ移動方向信号Ｍｄが入力されていない場合の表示灯ＰＬの表示態様を示している。この場合の表示態様は、表示灯ＰＬ１、ＰＬ２共に「消灯」とし、サーボＯＦＦ状態であることを示す。そしてパターン２では、パターン１の状態からデッドマンスイッチがＯＮ操作された場合を示している。この場合の表示態様は、表示灯ＰＬ１を「点滅」、表示灯ＰＬ２を「消灯」とし、ロボットＲ１がサーボＯＮ準備状態、ロボットＲ２がサーボＯＦＦ状態であることを示す。さらに、パターン３では、パターン２の状態から移動方向信号Ｍｄが入力された場合を示している。この場合の表示態様は、表示灯ＰＬ１を「点灯」、表示灯ＰＬ２を「消灯」とし、ロボットＲ１がサーボＯＮ状態、ロボットＲ２がサーボＯＦＦ状態であることを示す。パターン４〜５は、パターン１〜３において選択されたロボットがロボットＲ２に変わっただけであるので説明を省略する。
【００３６】
なお、表示灯ＰＬ１〜ＰＬ２は、各ロボットのサーボ電源の状態を作業者に認識させるためのものであるから、ロボットＰ１〜Ｐ２が作業者の視野に入る任意の位置から点灯状態が作業者に容易且つ確実に認識できる位置であれば、ロボットＰ１〜Ｐ２の任意の位置に表示灯ＰＬ１〜ＰＬ２を取り付けてもよい。また、表示灯ＰＬ１〜ＰＬ２の表示態様として消灯、点灯、点滅を示したが、表示灯を、例えば「青」から「赤」のように点灯色を変えて報知しても良いし、音声によって聴覚的に報知するようにしてもよい。さらに、表示灯は回転灯に限られず、ランプ、ＬＥＤなど発光素子群からなる発光体などの各種の光源を用いてもよい。
【００３７】
このように、サーボ電源の状態を識別するための報知手段をロボット毎に設けている。このことによって、各々のロボットのサーボ電源がサーボＯＮ状態なのか、ＯＦＦ状態なのか、又はサーボＯＮが可能な状態を示すサーボＯＮ準備状態なのかを容易に把握できる。例えば、デッドマンスイッチのＯＮ操作を行うとサーボＯＮ可能な状態を示すサーボＯＮ準備状態が上記報知手段にて示されるので、作業者は移動方向指示キーの操作を行う際に予めどのロボットが動くのかを容易に判断できる。すなわち、安全性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態を示す産業用ロボットのブロック図である。
【図２】サーボ状態遷移制御部の処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態を示す産業用ロボットのブロック図である。
【図４】ティーチペンダントからの入力と表示灯の表示態様の関係を説明するための図である。
【図５】ティーチペンダントからの入力に従って行われるロボット制御装置の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
Ｄｓ            操作信号
ＭＤ            移動方向指示キー
Ｍｄ            移動方向信号
ＰＬ１            表示灯
ＰＬ２            表示灯
Ｒ１            ロボット
Ｒ２            ロボット
ＲＣ            ロボット制御装置
ＲＳ            ロボット選択キー
Ｒｓ            ロボット選択信号
ＳＣ１            サーボアンプ
ＳＣ２            サーボアンプ
Ｓｃ１            信号
Ｓｃ２            信号
ＳＪ            サーボ状態遷移制御部
Ｓｊ１            サーボ制御信号
Ｓｊ２            サーボ制御信号
ＳＰ            報知制御部
Ｓｐ１            サーボ状態信号
Ｓｐ２            サーボ状態信号
Ｔｉｆ            ティーチペンダントインタフェース
ＴＰ            ティーチペンダント
【図１】
0004842664.tif 000002
【図２】
0004842664.tif 000003
【図３】
0004842664.tif 000004
【図４】
0004842664.tif 000005
【図５】
0004842664.tif 000006