(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械や産業用ロボットの制御装置において、
該制御装置は、制御部及び該制御部と信号線によって結ばれた可搬式操作部とを備え、
該可搬式操作部は、該可搬式操作部に加わる衝撃を検出し前記制御部に出力するセンサを有し、
前記制御部は、前記センサから衝撃検知が通知された後は前記可搬式操作部からの信号を無視する手段を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
工作機械や産業用ロボットの制御装置において、
該制御装置は、制御部及び該制御部と信号線によって結ばれた可搬式操作部とを備え、
該可搬式操作部は、該可搬式操作部に加わる衝撃を検出し前記制御部に出力するセンサを有し、
前記制御部は、前記センサから衝撃検知が通知されると、自動的に前記可搬式操作部に対する故障診断を行う手段と、該故障診断手段で故障診断中、及び故障診断により故障が検出された後は、前記可搬式操作部からの信号を無視する手段を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
工作機械や産業用ロボットの制御装置において、
該制御装置は、制御部及び該制御部と信号線によって結ばれた可搬式操作部とを備え、
該可搬式操作部は、該可搬式操作部に加わる衝撃を検出し前記制御部に出力するセンサを有し、
前記制御部は、前記センサから衝撃検知が通知されると、前記可搬式操作部に対する故障診断のための操作内容を表示手段に表示させる手段と、表示された操作内容に対応する入力信号が正常に入力されたか判断し、正常に入力信号が入力されていないことが検出されたとき故障と判別する故障判別手段と、故障診断中、及び故障判別手段により故障と判別された後は、前記可搬式操作部からの信号を無視する手段を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記制御部と可搬式操作部を接続する信号線の代わりに無線通信手段を備える請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記センサは、予め設定された衝撃強度の下限レベルに基づき、該下限レベルより強い衝撃を検出し出力することを特徴とする請求項１乃至４の内何れか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記センサは、衝撃の検出を保持する衝撃検出保持手段を有し、該検出保持状態を衝撃検知として出力する請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記制御部へリセット信号を入力するリセット入力手段を備え、制御部は、該リセット入力手段からリセット入力が入力されると、可搬式操作部からの信号の無視をやめる手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記リセット入力手段からリセット入力が入力されると、前記衝撃検出保持手段に保持する衝撃検知を解除する信号を前記センサに出力する手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械やロボットの制御装置に備える可搬式の操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械の制御装置においては、持ち運びのできる可搬式操作盤を備えたものがある。また、ロボット制御装置においては、通常、持ち運びのできる教示操作盤等の可搬式操作部を備えている。これら可搬式操作部は、液晶等による表示部や各種キー、スイッチ等の入力操作部を備え、内部に精密な回路を有している。
可搬式操作部は、制御装置の一部、制御装置の延長としてとらえられ、可搬式であるにもかかわらず、制御装置と同様に外部から衝撃を受けることはないものとされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
可搬式操作部は持ち運びができるものであり、通常、作業員が手に持って操作するものである。そのため、手に持って操作中、誤って可搬式操作部を落とし、衝撃を該可搬式操作部に与える場合がある。しかし、上述したように従来の可搬式装置においては、制御装置と同様に衝撃を受けないものとの前提で、衝撃検出装置等を備えておらず、落として衝撃を与えた場合でも外観の目視確認をするのみで、外観が破壊されていなければ、そのまま使用を続行している。
【０００４】
しかし、落下等により衝撃を与えた場合、外観は保持されても、内部の電気回路等の回路、機構等に故障が発生している場合がある。この故障は外観の監視では発見できない。そのため、そのまま使用を続けると、意図しない動作を工作機械やロボットの機構部が実行し危険な状態が発生する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、衝撃を受けたときに外観からは発見できない故障が発生していても、意図しない動作を工作機械やロボットの機構部が実行しないようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の工作機械や産業用ロボットの制御装置は、制御部及び該制御部と信号線によって結ばれた可搬式操作部とを備え、該可搬式操作部は、該可搬式操作部に加わる衝撃を検出し前記制御部に出力するセンサを有し、また、前記制御部は、前記センサから衝撃検知が通知された後は、前記可搬式操作部からの信号を無視する手段を設けることを特徴とするものである。さらに、制御部にセンサから衝撃検知が通知されると、自動的に前記可搬式操作部に対する故障診断を行う手段を設ける。この場合、可搬式操作部からの信号を無視する手段は、故障診断手段で故障診断中、及び故障診断により故障が検出された後に前記可搬式操作部からの信号を無視する手段とする。
【０００７】
また別の態様として、制御部にセンサから衝撃検知が通知されると、前記可搬式操作部に対する故障診断のための操作内容を表示手段に表示させる手段と、表示した操作内容に対応する入力信号が正常に入力されたか判断し、正常に入力信号が入力されていないことが検出されたとき故障と判別する故障判別手段を設ける。この場合も、可搬式操作部からの信号を無視する手段は、故障診断中、及び故障判別手段により故障と判別された後は、前記可搬式操作部からの信号を無視する手段とする。  
【０００８】
また、前記制御部と可搬式操作部を接続する信号線の代わりに無線通信手段を用いる。さらに、前記センサは、予め設定された衝撃強度の下限レベルに基づき、該下限レベルより強い衝撃を検出し出力するものとする。また、前記センサは、衝撃の検出を保持する衝撃検出保持手段を有し、該検出保持状態を衝撃検知として出力するものとする。
さらに、前記制御装置に制御部へリセット信号を入力するリセット入力手段を備え、制御部は、該リセット入力手段からリセット入力が入力されると、無視していた可搬式操作部からの信号を有効にする無視を取りやめる手段を設ける。また、前記センサが衝撃検出保持手段を備えるものであるときには、リセット入力が入力されると衝撃検出保持手段に保持する衝撃検知を解除する信号を前記センサに出力する手段を設けるようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態の概要図である。ロボット又は工作機械の機構部２と制御装置１は通信線で接続されている。制御装置１には、ロボット又は工作機械の機構部２の動作を制御する制御部２１と、可搬式操作部１０を備える。さらに、本発明に関係して、リセット入力手段２２を備える。制御部２１はプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成されるメモリ、入出力インタフェース等で構成されている。また、可搬式操作部１０は、液晶等の表示部１１、キーやスイッチ等の操作入力部１２を備え、通信線２３を介して制御部２１と接続されている。表示部１１には制御装置２１から送られてくる各種データ、操作案内、警告、さらには入力部１２から入力した数値等の入力データの表示等を行う。入力部１２は、該入力部１２が有するキーやスイッチ等により、各種指令、設定値の入力、教示プログラム等の動作プログラム入力等を行う。
【００１０】
可搬式操作部１０が上述した表示部１１．入力部１２を備える点は従来の可搬式操作部と同一であり差異はない。本発明は、この可搬式操作部１０にさらに衝撃センサ１３を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
この衝撃センサ１３は、自己が受けた衝撃、すなわち可搬式操作部１０が受けた衝撃が設定許容値以上のとき衝撃検知信号を通信線２３を介して制御部２１に送出するものである。この衝撃センサ１３自体は従来から公知のものでよい。
【００１２】
図２は、本発明の第２の実施形態の概要図である。第１の実施形態と相違する点は、可搬式操作部１０に備える衝撃センサが状態保持機能付きの衝撃センサ１４に変わった点のみである。この状態保持機能付きの衝撃センサ１４も従来から公知のもので、図５、図６に示すように２種類ある。図５に示すタイプの状態保持機能付きの衝撃センサ１４は、衝撃を検出する機構部が衝撃を検出して自動復帰する衝撃センサ機構部３１と、バッテリでバックアップされ、衝撃センサ機構部３１で機械的に検知した振動を電気信号に変えて検出しその検出値を記憶するバッテリ、振動検出及び検出値保持回路３２で構成されている。
【００１３】
衝撃センサ機構部３１で衝撃が検知されると、振動検出及び検出値保持回路３２によってその衝撃による振動の大きさが電気信号に変換され記憶され、かつ、この検出値が設定許容値以上であると衝撃検知信号を制御部２１へ出力する。また、この振動検出及び検出値保持回路３２に保持する検出値は、手動又は、制御部２１からの信号でリセットされる。
【００１４】
また、図６に示すタイプの状態保持機能付きの衝撃センサ１４は、自動復帰をしない衝撃センサ機構部３３と振動検出回路３４とリセット機構３５で構成された衝撃センサである。衝撃センサ機構部３３は設定許容値以上の衝撃振動を受けると検知状態を保持し、振動検出回路３４は該衝撃センサ機構部３３の検知状態を電気信号に変えて制御部２１に出力する。そして、手動若しくは制御部２１からの信号でリセット回路３５を作動させて、衝撃センサ機構部３３の衝撃検知状態をリセットする構成となっている。
【００１５】
図３は、本発明の第３の実施形態の概要説明図で、この第３の実施形態は、制御部２１と可搬式操作部１０との間を無線で接続した点が、図１に示す第１の実施形態と相違するのみである。すなわち、可搬式操作部１０及び制御部２１には、それぞれ通信部１４，２５が設けられ、これら通信部１４，２５を介して可搬式操作部１０と制御部２１との間は無線２４で通信が行われるようになっている。他の構成は図１に示す第１の実施形態と同一である。
【００１６】
図４は、本発明の第４の実施形態の概要図である。この第４の実施形態は、図２に示す第２の実施形態と比較して、可搬式操作部１０及び制御部２１にそれぞれ通信部１４，２５を設け、これら通信部１４，２５を介して可搬式操作部１０と制御部２１との間は無線２４で通信が行われるようになっている点が、図２の第２の実施形態と相違するのみである。
【００１７】
次に、これらの各実施形態における動作について説明する。動作の態様としては、工作機械や産業用ロボット等のこの制御装置で制御される機械の動作を停止させ無効状態とする態様、可搬式操作部１０からの信号を無視する態様、可搬式操作部１０からの信号を無視すると共に、又は機械の動作を停止させ、動作無効状態とすると共に自動故障診断処理を実行する態様、又は対話形故障診断処理を行う態様、の４つの態様がある。
【００１８】
衝撃が検知されたとき、この制御装置１で制御される機械の動作を停止させ無効状態とする第１の態様は、図１〜図４に示す各実施形態において、衝撃センサ１３、１４から、衝撃検知信号が制御部２１に入力されると制御部２１は、図７に示す処理を行い、アラーム信号を出力し図示しないベルや表示ランプ等の警報手段で衝撃発生を知らせ（ステップＡ１）、機械の動作を非常停止させて衝撃検知フラグを立て、以後このフラグが立っている間、起動信号を入力してもリセット入力手段２２からリセット入力がない限り、ロボットや工作機械等の機械の起動ができない無効状態にする（ステップＡ２）、その結果、可搬式操作部１０の内部回路等が衝撃によって故障して、誤った信号が該可搬式操作部１０から制御部２１に入力されたとしても、ロボットや工作機械の機構部２は誤動作を起こすことはない。
【００１９】
一方、制御部２１のプロセッサは、この衝撃検知による動作停止中は図８に示す処理を所定周期毎実行し、リセット入力手段２２から制御部２１へリセット信号が入力されたか判断し（ステップＢ１）、リセット信号が入力されると、衝撃検知フラグを下ろして機械の起動が可能な状態とする。（ステップＢ２）。
【００２０】
さらに、図２、図４に示す実施形態の場合で、状態保持機能付きの衝撃センサ１４を使用している場合には、制御部２１から衝撃検知保持解除信号を可搬式操作部１０に送信し（ステップＢ３）、衝撃センサ１４の衝撃振動検知状態保持を解除する。なお、手動で、衝撃振動検知状態保持を解除する場合、及び、図１，図３に示す第１、第３の実施形態の場合には、このステップＢ３の処理は必要がない。
【００２１】
次に、可搬式操作部１０からの信号を無視する第２の態様は、図１〜図４に示す各実施形態において、衝撃センサ１３、１４から、衝撃検知信号が制御部２１に入力されると制御部２１は、現在実行中の処理に加えて、図９にフローチャートで示す処理を実行する。まず、アラーム信号を出力し図示しないベルや表示ランプ等の警報手段で衝撃発生を知らせ（ステップＣ１）、衝撃検知フラグを立て、以後このフラグが立っている間、可搬式操作部１０からの入力信号を無視し、制御部２１は、ロボットや工作機械の機構部２の制御には利用しないようにする（ステップＣ２）、その結果、可搬式操作部１０の内部回路等が衝撃によって故障して、誤った信号が該可搬式操作部１０から制御部２１に入力されたとしても、ロボットや工作機械の機構部２は誤動作を起こすことはない。例えば、衝撃により内部回路が故障し、早送り指令が常時発生するようになつても、又は、作業員が異なった指令を入力したにもかかわらず、例えば早送り指令信号が制御部２１に出力されるようなケースが生じても、制御部２１はこれを無視し無効とするから、ロボットや工作機械の機構部２は誤って早送り動作をすることはないので、安全が確保できるものである。
【００２２】
この可搬式操作部１０からの信号の無視は、リセット入力手段２２から制御部２１へリセット入力があるまで持続される。この場合、制御部２１のプロセッサは、図１２に示す処理を所定周期毎実行し、リセット信号が入力されたか判断し（ステップＦ１）、リセット信号が入力されると、衝撃検知フラグを下ろして可搬式操作部１０からの信号無視を解除して有効とする（ステップＦ２）。
【００２３】
さらに、図２、図４に示す実施形態の場合で、状態保持機能付きの衝撃センサ１４を使用している場合には、制御部２１から衝撃検知保持解除信号を可搬式操作部１０に送信し（ステップＦ３）、衝撃センサ１４の衝撃振動検知状態保持を解除する。なお、手動で、衝撃振動検知状態保持を解除する場合、及び、図１，図３に示す第１、第３の実施形態の場合には、このステップＦ３の処理は必要がない。
【００２４】
次に、第１〜第４の実施形態において、可搬式操作部１０からの信号を無視すると共に、自動故障診断処理を実行する第３の態様について、図１０に示す制御部２１のプロセッサが実行する自動診断処理のフローチャートと共に説明する。
【００２５】
衝撃検知信号が制御部２１に入力されると、制御部２１のプロセッサは、現在実行中の処理に加えて、図１０にフローチャートで示す処理を実行する。まず、衝撃検知フラグを立て、以後このフラグが立っている間、可搬式操作部１０からの入力信号を無視し無効とし、制御部２１は、ロボットや工作機械の機構部２の制御には利用しないようにする（ステップＤ１）。次に、可搬式操作部１０からの信号が正常か否かの従来から自動診断処理として行われている処理を行う（ステップＤ２）。可搬式操作部１０からの信号が正常か否か判断し（ステップＤ３）、正常であれば衝撃検知フラグを下ろし可搬式操作部１０からの信号の無視をとりやめ有効とし（ステップＤ４）、状態保持機能付きの衝撃センサ１４の使用している場合には（図２、図４に示す第２，第４のの実施形態の場合）、制御部２１から衝撃検知保持解除信号を可搬式操作部１０に送信し、衝撃センサ１４の衝撃振動検知状態保持を解除し（ステップＤ５）、この処理を終了する。
【００２６】
一方、ステップＤ３で正常でないと判断された場合には、アラーム信号を出力し図示しないベルやランプ等で可搬式操作部１０に故障があることを知らせる（ステップＤ６）。なお、図１，図３に示す第１，第３の実施形態では、衝撃検知を保持していないので、ステップＤ５の処理は必要がない。
【００２７】
また、ステップＤ６の処理でアラーム信号を出して、可搬式操作部１０からの信号を無視する状態になった後は、前述した図１２に示す処理が所定周期毎実行され、リセット入力手段２２からリセット入力があって初めて可搬式操作部１０からの信号が有効になる。この図１２に示す処理はすでに述べたのでその説明は省略する。
【００２８】
上述した第３の態様は、可搬式操作部１０からの信号を無視すると共に、自動故障診断処理を実行する態様であるが、衝撃が検出されたとき、機構部２の動作を停止させて動作無効状態とし、故障診断処理を実行するようにしてもよい。この場合には、図１０のフローチャートにおいて、ステップＤ１の処理が、機構部２の動作を停止させ、起動拒否のフラグを立て機械が起動できないようにする処理に代わる。またステップＤ４の処理は、起動拒否のフラグを下ろし、機械の起動ができる状態にする処理に代わる。他の処理は同じである。また、ステップＤ６でアラーム出力したときは、制御部２１のプロセッサ図８の処理を所定周期毎実行し、リセット入力があると、前述した図８の処理を行い、ロボットや工作機械等の機械の機構部の動作ができる状態にする。
【００２９】
以上が自動故障診断による第３の態様である。次に、図１１に示す処理フローチャートと共に、第４の態様である可搬式操作部１０からの信号を無視すると共に対話形故障診断処理を行う場合について説明する。
図１〜図４に示す第１〜第４の実施形態において、可搬式操作部１０から衝撃検知信号が制御部２１に入力されると、制御部２１のプロセッサは、現在実行中の処理に加えて、図１１にフローチャートで示す処理を実行する。まず、衝撃検知フラグを立てて、このフラグが立っている間、可搬式操作部１０からの入力信号を無視し無効とし、ロボットや工作機械の機構部２の制御には利用しない（ステップＥ１）。そして、可搬式操作部１０の表示部１１に衝撃を受けたこと、そのための故障診断開始指令を入力するよう表示する（ステップＥ２）。なお、衝撃により表示部やその表示駆動制御回路等が故障し、表示が行われない場合は、表示自体が行われないことから、故障発生を知ることができる。また、制御部２１に表示手段を備えている場合には、この制御部２１の表示手段にこの対話形故障診断の各種指示を表示するようにする。
【００３０】
開始指令入力を待ち（ステップＥ３）、開始指令が入力されると、指標ｉを「１」にセットし（ステップＥ４）、ｉ番目の操作指示を表示部１１又は制御部の表示手段に表示しタイマをリセットしてスタートさせる（ステップＥ５、Ｅ６）。制御部２１のプロセッサはタイマがタイムアップしたか、可搬式操作部１０からの入力信号に変化が合ったかを検知し（ステップＥ７，Ｅ８）、入力信号に変化なく設定時間が経過してタイマがタイムアップするとアラーム信号を出力し図示しないベル又はランプ等の警報手段によって故障発生を知られる（ステップＥ１４）。
【００３１】
タイマがタイムアップする前に、入力信号に変化があると、ステップＥ５で指示した操作による入力信号か判別し（ステップＥ９）、この指示した操作に応じた入力信号でなければ、故障が発生し、誤った信号が入力されているものとしてステップＥ１４に移行してアラーム信号を出力する。
【００３２】
一方、指示した操作に応じた入力信号が入力されていれば、ステップＥ９からステップＥ１０に移行し、指標ｉを１インクリメントし、該指標ｉが予め記憶されている故障診断のための操作指示の数Ｉを越えたか判断し（ステップＥ１１）、越えていなければステップＥ５に戻り指標ｉで示される操作指示を表示部１１又は制御部２１の表示手段に表示し、ステップＥ６以下の処理を繰り返し実行する。
【００３３】
指標ｉが操作指示の数Ｉを越えるまで、ステップＥ５〜ステップＥ１１の処理を繰り返し実行するが、この繰り返し実行する内に、指示に従って操作入力したにもかかわらず、制御部２１への入力信号が変化せず、タイマがタイムアップしたとき（ステップＥ７）、又は、指示操作に対応しない信号が入力されたとき（ステップＥ９）、前述したようにステップＥ１４に移行してアラーム信号を出力する。
【００３４】
また、指標ｉが操作指示の数Ｉを越えるまで指示に応じた操作入力信号が入力された場合には、衝撃検知フラグを下ろし可搬式操作部１０からの信号を有効にし、以後この可搬式操作部１０から各種指令等の入力信号があれば、該入力信号に応じた制御を行う（ステップＥ１２）。また、状態保持機能付きの衝撃センサ１４の使用している場合には（図２、図４に示す第２，第４の実施形態の場合）、制御部２１から衝撃検知保持解除信号を可搬式操作部１０に送信し、衝撃センサ１４の衝撃振動検知状態保持を解除し（ステップＥ１３）、この処理を終了する。なお、図１，図３に示す第１，第３の実施形態では、衝撃検知を保持していないので、ステップＥ１３の処理は必要がない。
【００３５】
また、この第４の形態の場合も、ステップＥ１４でアラーム信号を出力し、可搬式操作部１０からの信号を無視した状態で終了した後は、制御部２１のプロセッサは、所定周期毎図１２に示す処理を実行し、リセット信号が入力されると可搬式操作部１０からの信号を有効にし、第２、第３の実施形態の場合は衝撃検知保持解除信号を可搬式操作部１０に送信する。
【００３６】
この第４の形態においても、可搬式操作部１０からの信号を無視する代わりに、この制御装置１で制御されるロボットや工作機械等の機構部２の動作を停止させ、対話形故障診断処理を行うようにしてもよい。
この場合、図１１のフローチャートで示す処理において相違する点は、ステップＥ１が、可搬式操作部からの信号を無視する代わりに、ロボットや工作機械等の機構部２の動作を停止させ、フラグを立て起動指令が入力されても起動しないようにする動作無効処理に代わる。また、ステップＥ１２の処理が、フラグを下ろし起動信号を受け入れ、機構部２の動作可能状態とする点に代わる。さらに、ステップＥ１４でアラームが出された場合には、図８に示した処理が所定周期毎実行されることになる。
【００３７】
なお、上述した各実施形態の各態様では、衝撃センサ１４で衝撃を検出し、制御部２１に衝撃検知信号が入力されたとき、制御部２１で、この衝撃検知に対して各種処理を行うようにしたが、可搬式操作部１０内に、該可搬式操作部１０から制御部２１に出力される信号を拒否し停止させる手段を設け、衝撃センサ１４から衝撃検知信号が出力されると、この手段によって出力信号を拒否し、制御部２１への信号を停止させるようにしてもよい。またこの場合にも、制御部２１では、アラームや、可搬式操作部の衝撃検知の表示を行うようにするとよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、持ち運びする可搬式操作部を落とす等により衝撃を与え、該可搬式操作部が故障して、誤った信号をロボットや工作機械の制御部に出力しても、この信号は無視され、ロボットや工作機械の機構部の駆動制御に利用しないか又は、機構部の動作は停止するので、ロボットや工作機械の機構部が暴走等の意図しない動作をするということはなく、安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の概要図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の概要図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の概要図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の概要図である。
【図５】状態保持機能付き衝撃センサの第１のタイプの説明図である。
【図６】状態保持機能付き衝撃センサの第２のタイプの説明図である。
【図７】各実施形態において衝撃検知後、ロボットや工作機械等の機械の機構部を停止し、起動を拒否する機械を無効にする処理のフローチャートである。
【図８】機械の無効状態から復帰する処理のフローチャートである。
【図９】各実施形態において衝撃検知後、可搬式操作部からの信号を無視する処理のフローチャートである。
【図１０】各実施形態において衝撃検知後、可搬式操作部からの信号を無視し、自動故障診断を行う処理のフローチャートである。
【図１１】各実施形態において衝撃検知後、可搬式操作部からの信号を無視し、対話形故障診断を行う処理のフローチャートである。
【図１２】可搬式操作部からの信号を無視した後、復帰する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１  制御装置
２  ロボット機構部又は工作機械の機構部
３  可搬式操作部
【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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【図９】
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【図１０】
0003732452.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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