ロボット制御システム
【課題】複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時接続した場合、教示機能が有効な可搬式操作装置を識別できない。
【解決手段】ロボット制御システム１は、ロボットＲと、教示操作信号を送信する可搬式操作装置ＴＰと、教示操作信号を受信してロボットＲへの教示作業を行う教示機能を有する制御装置ＲＣにより構成される。制御装置ＲＣは、可搬式操作装置ＴＰとの無線通信を確立する際に、可搬式操作装置ＴＰ毎に教示機能を有効化又は無効化する通信確立手段を備える。可搬式操作装置ＴＰは、無線通信の確立状態を示す通信状態表示灯３と、教示機能の有効／無効を示す非常停止スイッチ４とを備える。通信確立の際に、現在の接続数が０の時に前記教示機能を有効化し、１以上の時は無効化したモニタモードを選択する。可搬式操作装置ＴＰの接続形態が表示されるので教示に使用できる装置を容易に判別できる。
【解決手段】ロボット制御システム１は、ロボットＲと、教示操作信号を送信する可搬式操作装置ＴＰと、教示操作信号を受信してロボットＲへの教示作業を行う教示機能を有する制御装置ＲＣにより構成される。制御装置ＲＣは、可搬式操作装置ＴＰとの無線通信を確立する際に、可搬式操作装置ＴＰ毎に教示機能を有効化又は無効化する通信確立手段を備える。可搬式操作装置ＴＰは、無線通信の確立状態を示す通信状態表示灯３と、教示機能の有効／無効を示す非常停止スイッチ４とを備える。通信確立の際に、現在の接続数が０の時に前記教示機能を有効化し、１以上の時は無効化したモニタモードを選択する。可搬式操作装置ＴＰの接続形態が表示されるので教示に使用できる装置を容易に判別できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット制御装置と可搬式操作装置との間の通信にネットワーク通信技術を利用し、各種データを送受信するロボット制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットを動作制御するロボット制御装置と、ロボットを操作するための可搬式操作装置との間の通信を、ＩＥＥＥ８０２の規格に対応した有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等のネットワーク通信技術により実現した産業用のロボット制御システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、可搬式操作装置とロボット制御装置の間の通信を、例えば無線により行うようにしたロボット制御システムの構成図である。同図に示すように、ロボット制御システム５１は、アーク溶接、スポット溶接等の作業を行うロボットＲ、作業者ＨＭが教示作業を行う際に用いる可搬式操作装置ＴＰ、そしてロボットＲの動作制御を行うロボット制御装置ＲＣから大略構成される。可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとは無線通信が可能になっており、１対１の対向通信が行われる。
【０００４】
ロボットＲは、手首部先端にアーク溶接トーチ、スポット溶接ガン等の作業ツールが取り付けられており、安全柵２の内側領域に設置されている。
【０００５】
可搬式操作装置ＴＰは、各種データを表示する表示部としてのディスプレイ５、ロボットＲに教示操作を行うためのキーボード６、ロボットＲを非常停止させるための非常停止スイッチ４を備えている。可搬式操作装置ＴＰからの信号（以下では教示操作信号という）は、無線通信によりロボット制御装置ＲＣに送信される。教示操作信号には、ロボットＲを手動操作により移動させるためのジョグ送り信号、ロボットＲの作業位置を記憶する教示信号、緊急時にロボットＲを非常停止させる非常停止信号等が含まれる。これら教示操作信号が送信されることにより、ロボット制御装置ＲＣは、ロボットＲのジョグ送り操作、教示データの作成、非常停止等の各処理を行う。以下では、これらの各処理を総称して教示機能と呼ぶことにする。
【０００６】
ロボット制御装置ＲＣは、可搬式操作装置ＴＰからの入力に従って教示データを作成し、内部の記憶部（図示せず）に記憶する。また、外部から起動信号が入力されることにより教示データを再生する。この結果、ロボットＲが自動運転される。ＬＡＮケーブルＣは、ロボットＲの自動運転の間、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰとを接続して有線通信するためのケーブルであり、可搬式操作装置ＴＰに対してコネクタ（図示せず）を介して着脱可能である。
【０００７】
図９は、可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の送受信データについて説明するための図である。同図（ａ）は、送受信の様子を示すブロック図であり、同図（ｂ）は、送信される通信パケットの一形態を示している。同図（ａ）に示すように、可搬式操作装置ＴＰは作業者ＨＭからの入力に基づいて操作データＤｓ（教示操作信号）を生成し、送信部７２を介してロボット制御装置ＲＣに送信する。ロボット制御装置ＲＣは、操作データＤｓを受信部６２により受信して解釈し、教示処理を行う。また、ロボット制御装置ＲＣは、表示データＤｈを生成して送信部６１により送信し、可搬式操作装置ＴＰは表示データＤｈを受信部７１により受信し、図示しない表示制御部がディスプレイ５に表示させる。
【０００８】
可搬式操作装置ＴＰに備えられた非常停止スイッチ４が押下された場合には、送信部７２にて、非常停止スイッチ４が押下された旨の操作データＤｓを生成し、ロボット制御装置ＲＣに送信する。ロボット制御装置ＲＣでは、受信した操作データＤｓに基づいてロボットＲを非常停止させる処理を行う。すなわち、ロボットＲの駆動モータへの電源供給を停止することにより、ロボットＲを即座に停止させる。この一連の処理のことを、以下では、非常停止機能と呼ぶことがある。なお、非常停止スイッチ４が押されなくても、無線通信中にノイズ、電波強度不足等が原因で一時的に通信が遮断されたような場合は、ロボットＲが非常停止するように構成されている。
【０００９】
ここで、操作データＤｓは、同図（ｂ）に示すように、予め定められた通信プロトコルによってパケット形式で生成されて、ロボット制御装置ＲＣに送信される。操作データＤｓには、送信先であるロボット制御装置ＲＣを特定する送信先アドレス８０、送信元である自身を特定する送信元アドレス８１、操作されたキーの種類、入力データ等を示すデータ８２等が含まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−８０４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ロボット制御装置と可搬式操作装置との間の通信に、ネットワーク通信技術を利用した従来のロボット制御システムにおいては、ロボット制御装置と可搬式操作装置とが１対１の対向通信となっている。ネットワーク通信技術を利用すれば、例えば、１台のロボット制御装置に複数の可搬式操作装置を同時に接続して運用することも可能である。しかしながら、産業用ロボットを用いた生産現場では、作業者の安全性を極限にまで高める必要がある。例えば、複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に接続し、各可搬式操作装置から自由自在にロボットのジョグ送り操作ができるようにしてしまうと、非常に危険であることは言うまでもない。このため、産業用ロボットでは、ロボット制御装置と可搬式操作装置とが必ず１対１の対向通信となるように構成しておき、ロボットのジョグ送り操作、非常停止操作等の教示機能が、可搬式操作装置を持った作業者の意志の元により確実に機能するようにする一方で、他の可搬式操作装置からは機能しないように配慮する必要がある。
【００１２】
ところが、近年では複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時に接続したいというニーズがある。例えば、ロボット制御装置に可搬式操作装置Ａを接続して教示作業を行う一方で、この教示作業の様子を、別の可搬式操作装置Ｂでモニタしながら操作教育を行いたいというニーズである。あるいは、遠隔地から可搬式操作装置を用いて現在稼働中（生産中）のロボット制御装置に接続し、内部情報をモニタしたい、というニーズである。しかしながら、上述したように、従来技術では複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時に接続することは考慮されていない。
【００１３】
複数の可搬式操作装置を同時に接続することを考慮した場合、教示機能を有効とする（教示作業を許可する）可搬式操作装置は、上述したように、安全面を考慮して１台に限定する必要がある。このために、実際に複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時に接続した場合は、教示機能が有効な可搬式操作装置はどれなのか、あるいは単にモニタとして使用されている可搬式操作装置はどれなのか等を、容易に識別することができないという問題が生じる。
【００１４】
そこで、本発明は、複数の可搬式操作装置と１台のロボット制御装置とを同時に通信可能とするとともに、可搬式操作装置の利用形態（教示機能の有効／無効、モニタ機能の有効／無効等）を容易に判別することができるロボット制御システムを提供することを目的としている。
【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、請求項１の発明は、
駆動機構を有するマニピュレータと、非常停止信号を含む教示操作信号を送信する１以上の可搬式操作装置と、この可搬式操作装置とネットワーク通信手段を介して接続され、前記教示操作信号を受信して前記マニピュレータへの教示作業を行う教示機能を有するロボット制御装置と、を備えたロボット制御システムにおいて、
前記可搬式操作装置と前記ロボット制御装置との間のネットワーク通信を確立するとともに前記教示機能を前記可搬式操作装置毎に有効化または無効化する通信確立手段と、
前記ネットワーク通信の確立状態を示す第１表示手段と、
前記教示機能が有効化されているか無効化されているかを示す第２表示手段と、
前記第１表示手段および前記第２表示手段を制御する表示制御手段と、を備えたことを特徴とするロボット制御システムである。
【００１６】
請求項２の発明は、前記通信確立手段は、前記可搬式操作装置から前記ネットワーク通信の接続要求がなされたときに、現在の通信接続数に基づいて前記教示機能を有効化するか無効化するかを決定することを特徴とする請求項１記載のロボット制御システムである。
【００１７】
請求項３の発明は、前記通信確立手段は、現在の通信接続数が０であるときに前記教示機能を有効化することを特徴とする請求項２記載のロボット制御システムである。
【００１８】
請求項４の発明は、前記可搬式操作装置と前記ロボット制御装置との間ですでにネットワーク通信が確立しており且つ前記教示機能が有効化されている状態で、異なる別の可搬式操作装置からネットワーク通信の接続要求がなされたときは、前記通信確立手段は、異なる別の可搬式操作装置に対し、前記教示機能を無効化し且つ前記ロボット制御装置の状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立することを特徴とする請求項２記載のロボット制御システムである。
【００１９】
請求項５の発明は、前記教示作業で作成した教示データを再生する再生モードにおいて前記可搬式操作装置からネットワーク通信の接続要求がなされたときは、前記通信確立手段は、前記教示機能を無効化し且つ前記ロボット制御装置の状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立することを特徴とする請求項１記載のロボット制御システムである。
【００２０】
請求項６の発明は、前記第１表示手段および第２表示手段は、前記可搬式操作装置に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボット制御システムである。
【００２１】
請求項７の発明は、前記第１表示手段および第２表示手段は、前記可搬式操作装置に設けられた非常停止スイッチにより共用されることを特徴とする請求項６記載のロボット制御システムである。
【００２２】
請求項８の発明は、前記第１表示手段は、前記可搬式操作装置の表示部であり、前記表示制御手段は前記表示部にネットワーク通信中の前記ロボット制御装置の識別情報を表示することを特徴とする請求項６記載のロボット制御システムである。
【００２３】
請求項９の発明は、前記ネットワーク通信は、前記可搬式操作装置をクライアントとし前記ロボット制御装置をサーバとしたリモートデスクトップ接続により確立されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のロボット制御システムである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ネットワーク通信により複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時に接続して使用する際に、教示機能の有効／無効やモニタ機能の有効／無効等、接続されている可搬式操作装置の利用形態を表示するようにしたことによって、作業者が教示作業に使用できる可搬式操作装置を容易に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るロボット制御システムの構成図である。
【図２】本発明に係るロボット制御システムのブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る通信確立処理のフローチャートである。
【図４】実施の形態２に係る可搬式操作装置の外観図である。
【図５】実施の形態２に係る通信確立処理のフローチャートである。
【図６】実施の形態３に係る通信確立処理のフローチャートである。
【図７】実施の形態４に係る可搬式操作装置に接続状態および識別情報を表示した様子を示す図である。
【図８】可搬式操作装置とロボット制御装置の間の通信を無線により行うようにしたロボット制御システムの構成図である。
【図９】可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の送受信データについて説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
［実施の形態１］
図１は、本発明に係るロボット制御システムの構成図である。同図に示すように、ロボット制御システム１は、アーク溶接、スポット溶接等の作業を行うロボットＲ、複数台の可搬式操作装置ＴＰ、そしてロボットＲの動作制御を行うロボット制御装置ＲＣから大略構成される。以下、従来技術との相違部分を中心に説明する。なお、同図においては、複数の可搬式操作装置として、ＴＰ１〜ＴＰ３、ＴＰｎの各符号を表記しているが、以下の説明においてこれらを区別する必要がない場合、単に可搬式操作装置ＴＰとして表記する。
【００２８】
可搬式操作装置ＴＰは、教示データ等の各種データが表示されるディスプレイ５、ロボットＲに対するジョグ送り信号や教示信号を入力するためのキーボード６、ロボットＲを非常停止させるための非常停止スイッチ４に加えて、ロボット制御装置ＲＣとの通信が確立しているか否かを表示する通信状態表示灯３を備えている。通信状態表示灯３は、透明材質または半透明材質のカバーが施されており、例えば黄色ＬＥＤからなる発光体を内蔵している。通信状態表示灯３は、発光体により、ロボット制御装置ＲＣと通信が確立している場合は黄色に点灯し、通信が確立していない場合は消灯する。通信状態表示灯３は、第１表示手段に相当する。
【００２９】
また、非常停止スイッチ４は、透明材質または半透明材質からなる操作部（図示せず）内に、例えば赤色ＬＥＤからなる発光体を内蔵している。非常停止スイッチ４は、発光体により、教示機能が有効であるときは赤色に点灯し、教示機能が無効であるときは消灯する。非常停止スイッチ４は、第２表示手段に相当する。
【００３０】
本発明においては、上記のように構成された可搬式操作装置ＴＰを、例えばＴＰ１〜ＴＰ３のように複数台用意し、これらを１台のロボット制御装置ＲＣに同時に接続することが可能である。この場合、作業者ＨＭが携帯する可搬式操作装置ＴＰｎは、ＴＰ１〜ＴＰ３のうち、教示機能が有効となった１台のみである。その他の可搬式操作装置はモニタ機能のみが有効となり、例えば教示作業中であれば、作業者ＨＭが携帯した可搬式操作装置ＴＰｎと同一の画面が表示される。教示データの再生中（自動運転中）であれば、再生中の教示データやロボット制御装置ＲＣ内の内部情報が表示される。
【００３１】
同図において、作業者ＨＭに携帯される可搬式操作装置ＴＰｎからの教示操作信号は、無線通信によりロボット制御装置ＲＣに送信される。教示操作信号には、ロボットＲを手動操作により移動させるためのジョグ送り信号、ロボットＲの教示データを入力する教示信号、緊急時にロボットＲを非常停止させる非常停止信号等が含まれる。これら教示操作信号が送信されることにより、ロボット制御装置ＲＣは、ロボットＲのジョグ送り操作、教示データの作成、非常停止等の各処理を行う。
【００３２】
なお、上記では、ロボット制御装置ＲＣと複数の可搬式操作装置ＴＰとの間で無線通信する場合を示したが、無線通信ではなく、有線通信としても良い。この場合、図示するようにロボット制御装置ＲＣにハブＨを接続し、このハブＨの複数の接続ポートにＬＡＮケーブルＣを接続することによりロボット制御装置ＲＣと各可搬式操作装置ＴＰとの有線通信を実現する。
【００３３】
図２は、本発明に係るロボット制御システムのブロック図である。以下、可搬式操作装置ＴＰおよびロボット制御装置ＲＣについて、詳細に説明する。
【００３４】
まず、可搬式操作装置ＴＰについて説明する。可搬式操作装置ＴＰは、上述した通信状態表示灯３、非常停止スイッチ４、ディスプレイ５およびキーボード６に加えて、中央演算処理装置であるＣＰＵ３３、一時的な計算領域であるＲＡＭ３４、ロボット制御装置ＲＣと通信を行うための送受信機３２、可搬式操作装置ＴＰの駆動源としての二次電池３６、各種データを記憶するためのハードディスク１５、制御中枢である主制御部３５の各部を備えている。なお、各部はバス３９を介して接続されている。
【００３５】
送受信機３２は、無線ＬＡＮインタフェース３２Ａおよび有線ＬＡＮインタフェース３２Ｂを有しており、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰがハブＨを経由してＬＡＮケーブルＣで接続されている場合は有線通信となり、接続されていない場合は無線通信となるように構成されている。二次電池３６は、図示しない充電装置に電気的に接続されることによって充電され、可搬式操作装置ＴＰを作動させる。
【００３６】
ハードディスク１５の接続情報格納部４７には、ロボット制御装置ＲＣと通信を行うための接続情報が記憶されている。接続情報とは、例えばＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、ＭＡＣアドレス等を指す。
【００３７】
主制御部３５は、上記各部を総括的に制御するものであり、図示しないオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアプログラムとして、表示制御部４５、キー入力監視部４６および通信処理部４１を備えている。表示制御部４５は、ディスプレイ５に表示用データを表示する。キー入力監視部４６は、キーボード６からのキー入力を監視する。通信処理部４１は、ロボット制御装置ＲＣとの通信確立・遮断処理および通信そのものを制御する処理を行う。また、接続したロボット制御装置ＲＣの識別番号、ＩＰアドレス等のネットワーク接続情報等をハードディスク１５やＲＡＭ３４に記憶する処理を行う。キーボード６によって入力された各種データは、通信処理部４１および送受信機３２を介してロボット制御装置ＲＣにパケット形式のデータで送信される。
【００３８】
次に、ロボット制御装置ＲＣについて説明する。ロボット制御装置ＲＣは、中央演算処理装置であるＣＰＵ１３、一時的な計算領域であるＲＡＭ１４、制御中枢となる主制御部１６、教示データ等の各種データや定数等を記憶するためのハードディスク１９、ロボットＲの軌跡演算等を行って演算結果を駆動信号として駆動指令部１８に出力する動作制御部１７、ロボットＲの各サーボモータを回転制御するためのサーボ制御信号を出力する駆動指令部１８、可搬式操作装置ＴＰと通信を行うための送受信機１２の各部を備えている。なお、各部はバス９を介して接続されている。
【００３９】
送受信機１２は、無線ＬＡＮインタフェース１２Ａおよび有線ＬＡＮインタフェース１２Ｂを有しており、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰがハブＨを介してＬＡＮケーブルＣで接続されている場合は有線通信となり、接続されていない場合は無線通信となるように構成されている。
【００４０】
ハードディスク１９の教示データ格納部３０には、可搬式操作装置ＴＰからの入力に応じて作成された教示データが記憶されている。接続情報格納部２７には、可搬式操作装置ＴＰと通信を行うための接続情報が記憶されている。接続情報とは、例えばＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、ＭＡＣアドレス等、ネットワーク通信に必要な情報に加えて、自身の識別番号等の情報である。
【００４１】
主制御部１６は、上記各部を総括的に制御するものであり、図示しないオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアプログラムとして、通信処理部２１、表示処理部２５および解釈実行部２６を備えている。通信処理部２１は、可搬式操作装置ＴＰとの通信処理を行う。表示処理部２５は、可搬式操作装置ＴＰのディスプレイ５に表示する表示用データを生成する。解釈実行部２６は、教示データ格納部３０に記憶された教示データを解釈して動作制御部１７に動作制御信号を出力する。
【００４２】
ここで、１台のロボット制御装置ＲＣと複数の可搬式操作装置ＴＰの通信を実現する方法について説明する。本実施形態では、オペレーティングシステム（以下、ＯＳ）にＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を採用し、このＯＳで提供されるリモートデスクトップを利用した通信を行っている。具体的には、可搬式操作装置ＴＰをクライアント、ロボット制御装置ＲＣをサーバとして可搬式操作装置ＴＰからロボット制御装置ＲＣにリモート接続する方法により、有線または無線による通信を可能としている。この場合、可搬式操作装置ＴＰは、ロボット制御装置ＲＣが生成する仮想的なワークスペースの画面を表示するとともに、キーボード６による操作情報をロボット制御装置ＲＣに送信する手段となる。そして、複数の可搬式操作装置ＴＰの同時接続は、リモートデスクトップが有しているマルチセッション機能により実現することが可能である。ところが、複数の可搬式操作装置ＴＰを同時接続する場合、安全面を考慮して、教示機能を有効化する可搬式操作装置ＴＰは１台に限定する必要がある。そこで、本発明では、教示機能の有効／無効は、可搬式操作装置ＴＰを接続する通信確立処理の段階で設定する。
【００４３】
上記のように構成されたロボット制御システム１の作用について説明する。本実施形態においては、ロボット制御装置ＲＣの通信処理部２１が、可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の通信を確立する際に、現在の通信接続数に応じて教示機能を有効化または無効化する。また、可搬式操作装置ＴＰに備えた通信状態表示灯３が、通信確立状態を表示する。また、可搬式操作装置ＴＰに備えた非常停止スイッチ４が、教示機能が有効化されているか無効化されているかを表示する。
【００４４】
ここで、「教示機能を有効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰによる教示操作を許可することを意味する。図９（ａ）ですでに説明したように、作業者ＨＭの教示操作に基づいて可搬式操作装置ＴＰから教示操作信号（操作データＤｓ）がロボット制御装置ＲＣに送信されると、ロボット制御装置ＲＣでは受信した操作データＤｓを解釈することにより、教示操作結果に応じた処理を行なう。すなわち「教示機能を有効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰからの教示操作に応じて、ロボット制御装置ＲＣによる各種処理（ジョグ送り、非常停止等）が通常通りに行われることを意味する。
【００４５】
逆に「教示機能を無効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰによる教示操作を禁止することを意味する。具体的には、ロボット制御装置ＲＣにおいて、可搬式操作装置ＴＰからの操作データＤｓを無視する処理が行われる。より詳しくは、可搬式操作装置ＴＰ１〜ＴＰ３が同時に接続されたとき、可搬式操作装置ＴＰ１の教示機能が有効で、可搬式操作装置ＴＰ２およびＴＰ３の教示機能は無効に設定されたことを想定する。ロボット制御装置ＲＣでは、操作データＤｓの送信元アドレス８１（図９（ｂ）参照）を解釈することにより、可搬式操作装置ＴＰ２およびＴＰ３からの教示操作信号であれば、無視する処理を行う。この処理によって、教示機能が無効化されている可搬式操作装置ＴＰからの教示操作を禁止することができる。教示機能を無効化しても、表示用データＤｈは、ロボット制御装置ＲＣから可搬式操作装置ＴＰへそのまま送信されるので、ロボット制御装置ＲＣの状態を取得して表示するモニタ機能のみを作動させることが可能となる。なお、可搬式操作装置ＴＰからの操作データＤｓを送信元アドレス８１に基づいて無視するかわりに、操作データＤｓそのものを生成しないようにするか、操作データＤｓをロボット制御装置ＲＣに送信しないようにしてもよい。
【００４６】
（１．１台目の可搬式操作装置の通信確立）
（１．１ 通信確立処理）
図３は、実施の形態１に係る通信確立処理のフローチャートである。以下では、可搬式操作装置ＴＰが１台も接続されていない状態から、図１で示した可搬式操作装置ＴＰ１を接続する場合を例にして、処理の流れを説明する。実施の形態１では、可搬式操作装置ＴＰが１台も接続されていない状態であれば無条件に教示機能を有効化し、すでに接続されている状態であれば無条件に教示機能を無効化することにしている。なお、後述する通信接続数や各種フラグは、ＲＡＭ１４に記憶されるものとする。
【００４７】
同図のステップＳ１において、接続要求を待機する。ここでは、可搬式操作装置ＴＰ１からの接続要求があったものとして、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２において、後述する教示機能有効化フラグの初期化処理を行う。ステップＳ３において、現在の通信接続数をＲＡＭ１４から読み出す。この段階では、全く接続されていないため「０」となっている。したがって、通信接続数は「０」であると認識してステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、通信接続数が「０」であるか否かを判定する。ここでは通信接続数が「０」であるので、教示機能を有効化するべく、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、教示機能を有効化するためのフラグ（以下、教示機能有効化フラグという）をオンしてＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ６において、従来技術と同様に通信の確立処理を行う。また同時に、通信接続数を＋１してＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオンであるので、ステップＳ８に移行する。そして、ステップＳ８において、教示機能を有効化する。この後、ステップＳ１０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ１へ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能有効」を通知する。
【００４８】
（１．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ１では、表示制御部４５が通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４の各内部に設けた発光体を点灯させる。この結果、通信状態表示灯３は黄色に点灯し、非常停止スイッチ４は赤色に点灯する。
【００４９】
以上の処理により、最初に接続した可搬式操作装置ＴＰ１は、教示機能が有効な状態で通信が確立される。また、この状態のとき、可搬式操作装置ＴＰ１の通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４が発光することにより、通信が確立され且つ教示機能が有効化されていることを判別することができる。したがって、可搬式操作装置ＴＰ１を作業者ＨＭが携帯し、安全柵２に侵入して教示作業を行うことができる。
【００５０】
（２．２台目以降の可搬式操作装置の通信確立）
（２．１ 通信確立処理）
次に、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２から接続要求がなされた場合の通信確立処理を同フローチャートに従って説明する。ステップＳ３から説明する。
【００５１】
ステップＳ３において、現在の通信接続数をＲＡＭ１４から読み出す。この段階では、「１」となっているため、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、通信の確立処理を行う。また、通信接続数を＋１してＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオフであるので、ステップＳ９に移行する。そして、ステップＳ９において教示機能を無効化し、モニタ機能のみを作動させる（この状態のことを、以下ではモニタモードと呼ぶことがある）。この後、ステップＳ１０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ２へ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能無効」を通知する。
【００５２】
（２．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ２では、表示制御部４５が通信状態表示灯３のみを点灯させる。この結果、通信状態表示灯３のみ点灯し、非常停止スイッチ４は消灯したままとなる。
【００５３】
以上の処理により、２台目に接続した可搬式操作装置ＴＰ２は、教示機能が無効となり、モニタ機能のみが作動された状態で通信が確立される（３台目以降も同様となる）。また、この状態のとき、可搬式操作装置ＴＰ２の通信状態表示灯３が発光し、非常停止スイッチ４は消灯したままであることから、通信は確立しているが教示機能は無効化されている（すなわちモニタモードである）ことを判別することができる。すなわち、教示機能が有効な可搬式操作装置ＴＰ１で教示作業を行う一方で、この教示作業の様子を可搬式操作装置ＴＰ２でモニタすることができる。可搬式操作装置ＴＰ２では、教示機能が無効になっているので、ロボットＲのジョグ送り操作等が禁止される。したがって、作業者ＨＭが安全柵２の内側領域で教示作業を行っていたとしても、可搬式操作装置ＴＰ２によるロボットＲの操作は行えないため、作業者ＨＭに危険を与えることはない。
【００５４】
（３．可搬式操作装置の通信遮断）
可搬式操作装置ＴＰ１から通信遮断要求がなされた場合は、教示機能を無効化するとともに、通信接続数を−１して通信を遮断する。このとき、安全面を考慮して可搬式操作装置ＴＰ２の教示機能を有効化する処理は行わないようにすることが望ましい。可搬式操作装置ＴＰ２から通信遮断要求がなされた場合は、通信接続数を−１して通信を遮断する。
【００５５】
以上説明したように、実施の形態１によれば、ネットワーク通信により複数の可搬式操作装置ＴＰを１台のロボット制御装置ＲＣに同時に接続して使用する際に、教示機能の有効／無効やモニタ機能の有効／無効等、接続されている可搬式操作装置の利用形態を表示するようにしたことによって、作業者が教示作業に使用できる可搬式操作装置を容易に判別することができる。
【００５６】
また、通信を確立した１台目の可搬式操作装置ＴＰにのみ教示機能を有効にして２台目以降は無効化するようにした。すなわち、教示機能を有効にする／しないを作業者ＨＭが意識することなく、複数の可搬式操作装置ＴＰを１台のロボット制御装置ＲＣに同時に接続して使用することができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態１においては、第１表示手段として通信状態表示灯３を設け、第２表示手段として非常停止スイッチ４を設けたが、第１表示手段と第２表示手段とを非常停止スイッチ４で共用するように構成してもよい。この場合、教示機能が有効な状態では、非常停止スイッチ４を点灯させるようにし、教示機能が無効でモニタ機能のみが有効な状態では、非常停止スイッチ４を点滅させるようにする。あるいは、赤色とは異なる別のＬＥＤを内蔵しておき、発光色を変えるようにしてもよい。
【００５８】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、通信接続数が０であれば無条件に教示機能を有効化し、通信接続数が１以上であれば無条件に教示機能を無効化した。これに対し、実施の形態２では、教示機能の有効／無効を選択させるスイッチを設け、すでに教示機能が有効な状態のときに異なる別の可搬式操作装置から接続要求がなされた場合は、教示機能を無効化して通信を確立するようにしている。
【００５９】
図４は、実施の形態２に係る可搬式操作装置ＴＰの外観図である。同図において、通信状態表示灯３、非常停止スイッチ４、ディスプレイ５およびキーボード６は、図１で同符号を付与した同一のものであるので説明を省略する。
【００６０】
教示機能選択スイッチ７は、有効／無効の二者切り替えスイッチである。有効側が選択されていると、設定状態を示すデータが通信確立時にロボット制御装置ＲＣに通知される。教示機能選択スイッチ７は、この形態に限定されるものではなく、トグル式のスイッチでも、いわゆるソフトウェアによるスイッチとしても良い。ソフトウェアによるスイッチとする場合は、可搬式操作装置ＴＰから接続要求操作を行うときに、教示機能を有効化するか、無効化するかを選択させるようにする。
【００６１】
図５は、実施の形態２に係る通信確立処理のフローチャートである。以下、同図に基づき、実施の形態２における処理を説明する。実施の形態１との相違を明確にするために、１台目の可搬式操作装置ＴＰ１は教示機能を無効化し、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２は教示機能を有効化する場合を例に説明する。
【００６２】
（３．１台目の可搬式操作装置の通信確立）
（３．１ 通信確立処理）
同図のステップＳ１１において、接続要求を待機する。ここでは、可搬式操作装置ＴＰ１からの接続要求があったものとして、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２において、後述する教示機能有効化フラグの初期化処理を行う。ステップＳ１３において、接続要求時に可搬式操作装置ＴＰ１から通知された教示機能選択スイッチ７の設定状態に従い、有効側に設定されているか無効側に設定されているかを判定する。ここでは、無効側に設定されているものとして、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６において、従来技術と同様に通信の確立処理を行う。ステップＳ１７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオフである（有効化しない）ので、ステップＳ１９に移行する。そして、ステップＳ１９において教示機能を無効化し、モニタ機能のみを作動させる。この後、ステップＳ２０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ１へ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能無効」を通知する。
【００６３】
（３．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ１では、表示制御部４５が通信状態表示灯３のみを点灯させる。この結果、通信状態表示灯３のみ点灯し、非常停止スイッチ４は消灯したままとなる。
【００６４】
以上の処理により、１台目に接続した可搬式操作装置ＴＰ１は、教示機能が無効となり、モニタ機能のみが作動された状態で通信が確立される。
【００６５】
（４．２台目の可搬式操作装置の通信確立）
（４．１ 通信確立処理）
１台目の可搬式操作装置ＴＰ１に対しては教示機能を無効にして通信を確立した。同フローチャートを使用し、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２に対して教示機能を有効にして通信を確立する処理を説明する。ステップＳ１３から説明する。
【００６６】
ステップＳ１３において、接続要求時に可搬式操作装置から通知される教示機能選択スイッチ７の設定状態に従い、有効側に設定されているか無効側に設定されているかを判定する。ここでは、有効側に設定されているものとして、ステップＳ１４に移行する。
【００６７】
ステップＳ１４において、教示機能が現在有効か否かを示すフラグ（以下、有効中フラグ）をＲＡＭ１４から読み出す。１台目の可搬式操作装置ＴＰ１は教示機能が無効で接続されているため、上記有効中フラグはオフである。したがって、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５において、可搬式操作装置ＴＰ２で教示機能を有効化するために、教示機能有効化フラグをオンにする。ステップＳ１６において、通信の確立処理をおこなう。ステップＳ１７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオンであるので、ステップＳ１８に移行する。そして、ステップＳ１８において、教示機能を有効化するとともに、有効中フラグをオンにする。この後、ステップＳ２０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ２へ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能有効」を通知する。
【００６８】
（４．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ２では、表示制御部４５が通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４の各内部に設けた発光体を点灯させる。この結果、通信状態表示灯３は黄色に点灯し、非常停止スイッチ４は赤色に点灯する。
【００６９】
以上の処理により、可搬式操作装置ＴＰ２は、教示機能が有効な状態で通信が確立される。また、この状態のとき、可搬式操作装置ＴＰ２の通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４が発光することにより、通信が確立され且つ教示機能が有効化されていることを判別することができる。
（５．３台目の可搬式操作装置の通信確立）
【００７０】
すでに教示機能が有効な状態にも関わらず、教示機能選択スイッチ７が有効側に設定されて接続要求がなされる場合が想定される。例えば、可搬式操作装置ＴＰ２で教示機能が有効になっているにも関わらず、３台目の可搬式操作装置ＴＰ３を接続する際に、教示機能選択スイッチ７が有効側に設定されている場合である。この場合は、ステップＳ１４においてＹｅｓが選択されることになるが、この後の処理としては、エラーメッセージ等を出力してからステップＳ１１に戻すようにするとよい。
【００７１】
以上説明したように、実施の形態２においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、１台目は教示機能を無効にし、２台目は教示機能を有効にするなど、より柔軟な運用を行うことができる。
【００７２】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１および２では、教示データを作成する教示モードにおいて行うと好ましい通信確立処理について説明した。これに対し、実施の形態３では、教示データを再生してロボットＲに連続運転を行わせる再生モードでの通信確立処理について説明する。
【００７３】
ロボットＲに連続運転を行わせる再生モードにおいて上述した教示機能（特に非常停止機能）を有効にした場合、ノイズ等による通信障害が発生するとロボットＲが停止してしまうために、生産工程に重大な影響を及ぼす。主に教示作業に用いる可搬式操作装置ＴＰは、再生モードでは必要としないことが多いため、通信自体を遮断しておくことが望ましい。とはいえ、再生モードでの連続運転中にロボット制御装置ＲＣの内部情報をモニタしたいケースも多い。そこで、再生モードにおいて可搬式操作装置ＴＰからの接続要求がなされたときは、無条件に教示機能を無効化したモニタモードを選択するようにするのが、実施の形態３である。
【００７４】
図６は、実施の形態３に係る通信確立処理のフローチャートである。
【００７５】
同図のステップＳ２１において、接続要求を待機する。ここでは、可搬式操作装置ＴＰ１からの接続要求があったものとして、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２において、再生モードであるか否かを判定する。再生モードでない（教示モードである）場合は、実施の形態１または２で説明した処理をおこなう。再生モードである場合は、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３において、通信の確立処理を行う。ステップＳ２４において、教示機能を無効化し、モニタ機能のみを作動させる。この後、ステップＳ２５において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰへ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能無効」を通知する。
【００７６】
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰでは、表示制御部４５が通信状態表示灯３のみを点灯させる。すなわち、通信状態表示灯３のみ点灯し、非常停止スイッチ４は消灯したままとなる。
【００７７】
以上説明したように、実施の形態３においては、教示データを再生する再生モードにおいて可搬式操作装置ＴＰから接続要求がなされたときは、教示機能を無効化し、ロボット制御装置ＲＣの状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立するようにした。こうすることによって、再生運転中における通信障害によってロボットＲが停止することがない。
【００７８】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態１〜３では、可搬式操作装置ＴＰに第１表示手段である通信状態表示灯３を備えた。実施の形態４では、通信状態表示灯３に替えて、可搬式操作装置ＴＰの表示部であるディスプレイ５を第１表示手段とし、このディスプレイ５に通信状態を表示させる。また、１台のロボット制御装置ＲＣに複数の可搬式操作装置ＴＰを接続すると、どの可搬式操作装置ＴＰが、どのロボット制御装置ＲＣに接続されているのか、容易に判断できなく恐れがある。特に、ロボット制御装置ＲＣが複数台存在し、それぞれに可搬式操作装置ＴＰを複数台接続すると、全く判断できなくなる恐れがある。したがって、さらに好ましくは、現在通信が確立しているロボット制御装置ＲＣの識別情報をディスプレイ５に表示させるとよい。
【００７９】
図７は、実施の形態４に係る可搬式操作装置に接続状態および識別情報を表示した様子を示す図である。同図（ａ）は、教示機能が有効化された状態で通信が確立している可搬式操作装置ＴＰ１を示している。同図（ｂ）は、教示機能が無効化されたモニタモードで通信が確立している可搬式操作装置ＴＰ２を示している。
【００８０】
同図（ａ）では、教示機能が有効化されているので非常停止スイッチ４が点灯している。また、ディスプレイ５には、「ロボット０１に接続中（教示操作有効）」と表示されており、ロボット０１に教示機能が有効化された状態で通信が確立されていることを示している。ロボット０１とは、接続情報格納部２７に予め記憶されたロボット制御装置ＲＣの識別番号である。
【００８１】
一方、同図（ｂ）では、教示機能が無効化されているので非常停止スイッチ４が消灯している。また、ディスプレイ５には、「ロボット０１に接続中（モニタモード）」と表示されており、ロボット０１と、教示機能が無効化されたモニタモードで通信が確立されていることを表示している。
【００８２】
なお、ディスプレイ５での上記表示は、文字ではなく、図形や色等で代用して表現しても良い。また、同図では、説明の便宜上、比較的大きな文字で表示しているが、作業者ＨＭが視認できる程度にサイズは調整されるべきものである。
【００８３】
上述したように、実施の形態４においては、可搬式操作装置ＴＰの表示部であるディスプレイ５に通信の確立状態を表示するようにし、さらには、通信中のロボット制御装置の識別情報を表示するようにした。こうすることによって、どの可搬式操作装置がどのロボット制御装置に接続されているのかを作業者ＨＭが容易に判断することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１ ロボット制御システム
２ 安全柵
３ 通信状態表示灯
４ 非常停止スイッチ
５ ディスプレイ
６ キーボード
７ 教示機能選択スイッチ
９ バス
１２ 送受信機
１２Ａ 無線インタフェース
１２Ｂ 有線インタフェース
１３ ＣＰＵ
１４ ＲＡＭ
１５ ハードディスク
１６ 主制御部
１７ 動作制御部
１８ 駆動指令部
１９ ハードディスク
２１ 通信処理部
２５ 表示処理部
２６ 解釈実行部
２７ 接続情報格納部
３０ 教示データ格納部
３２ 送受信機
３２Ａ 無線インタフェース
３２Ｂ 有線インタフェース
３３ ＣＰＵ
３４ ＲＡＭ
３５ 主制御部
３６ 二次電池
３９ バス
４１ 通信処理部
４５ 表示制御部
４６ キー入力監視部
４７ 接続情報格納部
５１ ロボット制御システム
６１ 送信部
６２ 受信部
７１ 受信部
７２ 送信部
８０ 送信先アドレス
８１ 送信元アドレス
８２ データ
Ｃ ＬＡＮケーブル
Ｄｓ 操作データ
Ｄｈ 表示データ
Ｈ ハブ
ＨＭ 作業者
Ｒ ロボット
ＲＣ ロボット制御装置
ＴＰ 可搬式操作装置
ＴＰ１ 可搬式操作装置
ＴＰ２ 可搬式操作装置
ＴＰ３ 可搬式操作装置
ＴＰｎ 可搬式操作装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット制御装置と可搬式操作装置との間の通信にネットワーク通信技術を利用し、各種データを送受信するロボット制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットを動作制御するロボット制御装置と、ロボットを操作するための可搬式操作装置との間の通信を、ＩＥＥＥ８０２の規格に対応した有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等のネットワーク通信技術により実現した産業用のロボット制御システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、可搬式操作装置とロボット制御装置の間の通信を、例えば無線により行うようにしたロボット制御システムの構成図である。同図に示すように、ロボット制御システム５１は、アーク溶接、スポット溶接等の作業を行うロボットＲ、作業者ＨＭが教示作業を行う際に用いる可搬式操作装置ＴＰ、そしてロボットＲの動作制御を行うロボット制御装置ＲＣから大略構成される。可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとは無線通信が可能になっており、１対１の対向通信が行われる。
【０００４】
ロボットＲは、手首部先端にアーク溶接トーチ、スポット溶接ガン等の作業ツールが取り付けられており、安全柵２の内側領域に設置されている。
【０００５】
可搬式操作装置ＴＰは、各種データを表示する表示部としてのディスプレイ５、ロボットＲに教示操作を行うためのキーボード６、ロボットＲを非常停止させるための非常停止スイッチ４を備えている。可搬式操作装置ＴＰからの信号（以下では教示操作信号という）は、無線通信によりロボット制御装置ＲＣに送信される。教示操作信号には、ロボットＲを手動操作により移動させるためのジョグ送り信号、ロボットＲの作業位置を記憶する教示信号、緊急時にロボットＲを非常停止させる非常停止信号等が含まれる。これら教示操作信号が送信されることにより、ロボット制御装置ＲＣは、ロボットＲのジョグ送り操作、教示データの作成、非常停止等の各処理を行う。以下では、これらの各処理を総称して教示機能と呼ぶことにする。
【０００６】
ロボット制御装置ＲＣは、可搬式操作装置ＴＰからの入力に従って教示データを作成し、内部の記憶部（図示せず）に記憶する。また、外部から起動信号が入力されることにより教示データを再生する。この結果、ロボットＲが自動運転される。ＬＡＮケーブルＣは、ロボットＲの自動運転の間、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰとを接続して有線通信するためのケーブルであり、可搬式操作装置ＴＰに対してコネクタ（図示せず）を介して着脱可能である。
【０００７】
図９は、可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の送受信データについて説明するための図である。同図（ａ）は、送受信の様子を示すブロック図であり、同図（ｂ）は、送信される通信パケットの一形態を示している。同図（ａ）に示すように、可搬式操作装置ＴＰは作業者ＨＭからの入力に基づいて操作データＤｓ（教示操作信号）を生成し、送信部７２を介してロボット制御装置ＲＣに送信する。ロボット制御装置ＲＣは、操作データＤｓを受信部６２により受信して解釈し、教示処理を行う。また、ロボット制御装置ＲＣは、表示データＤｈを生成して送信部６１により送信し、可搬式操作装置ＴＰは表示データＤｈを受信部７１により受信し、図示しない表示制御部がディスプレイ５に表示させる。
【０００８】
可搬式操作装置ＴＰに備えられた非常停止スイッチ４が押下された場合には、送信部７２にて、非常停止スイッチ４が押下された旨の操作データＤｓを生成し、ロボット制御装置ＲＣに送信する。ロボット制御装置ＲＣでは、受信した操作データＤｓに基づいてロボットＲを非常停止させる処理を行う。すなわち、ロボットＲの駆動モータへの電源供給を停止することにより、ロボットＲを即座に停止させる。この一連の処理のことを、以下では、非常停止機能と呼ぶことがある。なお、非常停止スイッチ４が押されなくても、無線通信中にノイズ、電波強度不足等が原因で一時的に通信が遮断されたような場合は、ロボットＲが非常停止するように構成されている。
【０００９】
ここで、操作データＤｓは、同図（ｂ）に示すように、予め定められた通信プロトコルによってパケット形式で生成されて、ロボット制御装置ＲＣに送信される。操作データＤｓには、送信先であるロボット制御装置ＲＣを特定する送信先アドレス８０、送信元である自身を特定する送信元アドレス８１、操作されたキーの種類、入力データ等を示すデータ８２等が含まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−８０４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ロボット制御装置と可搬式操作装置との間の通信に、ネットワーク通信技術を利用した従来のロボット制御システムにおいては、ロボット制御装置と可搬式操作装置とが１対１の対向通信となっている。ネットワーク通信技術を利用すれば、例えば、１台のロボット制御装置に複数の可搬式操作装置を同時に接続して運用することも可能である。しかしながら、産業用ロボットを用いた生産現場では、作業者の安全性を極限にまで高める必要がある。例えば、複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に接続し、各可搬式操作装置から自由自在にロボットのジョグ送り操作ができるようにしてしまうと、非常に危険であることは言うまでもない。このため、産業用ロボットでは、ロボット制御装置と可搬式操作装置とが必ず１対１の対向通信となるように構成しておき、ロボットのジョグ送り操作、非常停止操作等の教示機能が、可搬式操作装置を持った作業者の意志の元により確実に機能するようにする一方で、他の可搬式操作装置からは機能しないように配慮する必要がある。
【００１２】
ところが、近年では複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時に接続したいというニーズがある。例えば、ロボット制御装置に可搬式操作装置Ａを接続して教示作業を行う一方で、この教示作業の様子を、別の可搬式操作装置Ｂでモニタしながら操作教育を行いたいというニーズである。あるいは、遠隔地から可搬式操作装置を用いて現在稼働中（生産中）のロボット制御装置に接続し、内部情報をモニタしたい、というニーズである。しかしながら、上述したように、従来技術では複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時に接続することは考慮されていない。
【００１３】
複数の可搬式操作装置を同時に接続することを考慮した場合、教示機能を有効とする（教示作業を許可する）可搬式操作装置は、上述したように、安全面を考慮して１台に限定する必要がある。このために、実際に複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時に接続した場合は、教示機能が有効な可搬式操作装置はどれなのか、あるいは単にモニタとして使用されている可搬式操作装置はどれなのか等を、容易に識別することができないという問題が生じる。
【００１４】
そこで、本発明は、複数の可搬式操作装置と１台のロボット制御装置とを同時に通信可能とするとともに、可搬式操作装置の利用形態（教示機能の有効／無効、モニタ機能の有効／無効等）を容易に判別することができるロボット制御システムを提供することを目的としている。
【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、請求項１の発明は、
駆動機構を有するマニピュレータと、非常停止信号を含む教示操作信号を送信する１以上の可搬式操作装置と、この可搬式操作装置とネットワーク通信手段を介して接続され、前記教示操作信号を受信して前記マニピュレータへの教示作業を行う教示機能を有するロボット制御装置と、を備えたロボット制御システムにおいて、
前記可搬式操作装置と前記ロボット制御装置との間のネットワーク通信を確立するとともに前記教示機能を前記可搬式操作装置毎に有効化または無効化する通信確立手段と、
前記ネットワーク通信の確立状態を示す第１表示手段と、
前記教示機能が有効化されているか無効化されているかを示す第２表示手段と、
前記第１表示手段および前記第２表示手段を制御する表示制御手段と、を備えたことを特徴とするロボット制御システムである。
【００１６】
請求項２の発明は、前記通信確立手段は、前記可搬式操作装置から前記ネットワーク通信の接続要求がなされたときに、現在の通信接続数に基づいて前記教示機能を有効化するか無効化するかを決定することを特徴とする請求項１記載のロボット制御システムである。
【００１７】
請求項３の発明は、前記通信確立手段は、現在の通信接続数が０であるときに前記教示機能を有効化することを特徴とする請求項２記載のロボット制御システムである。
【００１８】
請求項４の発明は、前記可搬式操作装置と前記ロボット制御装置との間ですでにネットワーク通信が確立しており且つ前記教示機能が有効化されている状態で、異なる別の可搬式操作装置からネットワーク通信の接続要求がなされたときは、前記通信確立手段は、異なる別の可搬式操作装置に対し、前記教示機能を無効化し且つ前記ロボット制御装置の状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立することを特徴とする請求項２記載のロボット制御システムである。
【００１９】
請求項５の発明は、前記教示作業で作成した教示データを再生する再生モードにおいて前記可搬式操作装置からネットワーク通信の接続要求がなされたときは、前記通信確立手段は、前記教示機能を無効化し且つ前記ロボット制御装置の状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立することを特徴とする請求項１記載のロボット制御システムである。
【００２０】
請求項６の発明は、前記第１表示手段および第２表示手段は、前記可搬式操作装置に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボット制御システムである。
【００２１】
請求項７の発明は、前記第１表示手段および第２表示手段は、前記可搬式操作装置に設けられた非常停止スイッチにより共用されることを特徴とする請求項６記載のロボット制御システムである。
【００２２】
請求項８の発明は、前記第１表示手段は、前記可搬式操作装置の表示部であり、前記表示制御手段は前記表示部にネットワーク通信中の前記ロボット制御装置の識別情報を表示することを特徴とする請求項６記載のロボット制御システムである。
【００２３】
請求項９の発明は、前記ネットワーク通信は、前記可搬式操作装置をクライアントとし前記ロボット制御装置をサーバとしたリモートデスクトップ接続により確立されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のロボット制御システムである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ネットワーク通信により複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時に接続して使用する際に、教示機能の有効／無効やモニタ機能の有効／無効等、接続されている可搬式操作装置の利用形態を表示するようにしたことによって、作業者が教示作業に使用できる可搬式操作装置を容易に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るロボット制御システムの構成図である。
【図２】本発明に係るロボット制御システムのブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る通信確立処理のフローチャートである。
【図４】実施の形態２に係る可搬式操作装置の外観図である。
【図５】実施の形態２に係る通信確立処理のフローチャートである。
【図６】実施の形態３に係る通信確立処理のフローチャートである。
【図７】実施の形態４に係る可搬式操作装置に接続状態および識別情報を表示した様子を示す図である。
【図８】可搬式操作装置とロボット制御装置の間の通信を無線により行うようにしたロボット制御システムの構成図である。
【図９】可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の送受信データについて説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
［実施の形態１］
図１は、本発明に係るロボット制御システムの構成図である。同図に示すように、ロボット制御システム１は、アーク溶接、スポット溶接等の作業を行うロボットＲ、複数台の可搬式操作装置ＴＰ、そしてロボットＲの動作制御を行うロボット制御装置ＲＣから大略構成される。以下、従来技術との相違部分を中心に説明する。なお、同図においては、複数の可搬式操作装置として、ＴＰ１〜ＴＰ３、ＴＰｎの各符号を表記しているが、以下の説明においてこれらを区別する必要がない場合、単に可搬式操作装置ＴＰとして表記する。
【００２８】
可搬式操作装置ＴＰは、教示データ等の各種データが表示されるディスプレイ５、ロボットＲに対するジョグ送り信号や教示信号を入力するためのキーボード６、ロボットＲを非常停止させるための非常停止スイッチ４に加えて、ロボット制御装置ＲＣとの通信が確立しているか否かを表示する通信状態表示灯３を備えている。通信状態表示灯３は、透明材質または半透明材質のカバーが施されており、例えば黄色ＬＥＤからなる発光体を内蔵している。通信状態表示灯３は、発光体により、ロボット制御装置ＲＣと通信が確立している場合は黄色に点灯し、通信が確立していない場合は消灯する。通信状態表示灯３は、第１表示手段に相当する。
【００２９】
また、非常停止スイッチ４は、透明材質または半透明材質からなる操作部（図示せず）内に、例えば赤色ＬＥＤからなる発光体を内蔵している。非常停止スイッチ４は、発光体により、教示機能が有効であるときは赤色に点灯し、教示機能が無効であるときは消灯する。非常停止スイッチ４は、第２表示手段に相当する。
【００３０】
本発明においては、上記のように構成された可搬式操作装置ＴＰを、例えばＴＰ１〜ＴＰ３のように複数台用意し、これらを１台のロボット制御装置ＲＣに同時に接続することが可能である。この場合、作業者ＨＭが携帯する可搬式操作装置ＴＰｎは、ＴＰ１〜ＴＰ３のうち、教示機能が有効となった１台のみである。その他の可搬式操作装置はモニタ機能のみが有効となり、例えば教示作業中であれば、作業者ＨＭが携帯した可搬式操作装置ＴＰｎと同一の画面が表示される。教示データの再生中（自動運転中）であれば、再生中の教示データやロボット制御装置ＲＣ内の内部情報が表示される。
【００３１】
同図において、作業者ＨＭに携帯される可搬式操作装置ＴＰｎからの教示操作信号は、無線通信によりロボット制御装置ＲＣに送信される。教示操作信号には、ロボットＲを手動操作により移動させるためのジョグ送り信号、ロボットＲの教示データを入力する教示信号、緊急時にロボットＲを非常停止させる非常停止信号等が含まれる。これら教示操作信号が送信されることにより、ロボット制御装置ＲＣは、ロボットＲのジョグ送り操作、教示データの作成、非常停止等の各処理を行う。
【００３２】
なお、上記では、ロボット制御装置ＲＣと複数の可搬式操作装置ＴＰとの間で無線通信する場合を示したが、無線通信ではなく、有線通信としても良い。この場合、図示するようにロボット制御装置ＲＣにハブＨを接続し、このハブＨの複数の接続ポートにＬＡＮケーブルＣを接続することによりロボット制御装置ＲＣと各可搬式操作装置ＴＰとの有線通信を実現する。
【００３３】
図２は、本発明に係るロボット制御システムのブロック図である。以下、可搬式操作装置ＴＰおよびロボット制御装置ＲＣについて、詳細に説明する。
【００３４】
まず、可搬式操作装置ＴＰについて説明する。可搬式操作装置ＴＰは、上述した通信状態表示灯３、非常停止スイッチ４、ディスプレイ５およびキーボード６に加えて、中央演算処理装置であるＣＰＵ３３、一時的な計算領域であるＲＡＭ３４、ロボット制御装置ＲＣと通信を行うための送受信機３２、可搬式操作装置ＴＰの駆動源としての二次電池３６、各種データを記憶するためのハードディスク１５、制御中枢である主制御部３５の各部を備えている。なお、各部はバス３９を介して接続されている。
【００３５】
送受信機３２は、無線ＬＡＮインタフェース３２Ａおよび有線ＬＡＮインタフェース３２Ｂを有しており、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰがハブＨを経由してＬＡＮケーブルＣで接続されている場合は有線通信となり、接続されていない場合は無線通信となるように構成されている。二次電池３６は、図示しない充電装置に電気的に接続されることによって充電され、可搬式操作装置ＴＰを作動させる。
【００３６】
ハードディスク１５の接続情報格納部４７には、ロボット制御装置ＲＣと通信を行うための接続情報が記憶されている。接続情報とは、例えばＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、ＭＡＣアドレス等を指す。
【００３７】
主制御部３５は、上記各部を総括的に制御するものであり、図示しないオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアプログラムとして、表示制御部４５、キー入力監視部４６および通信処理部４１を備えている。表示制御部４５は、ディスプレイ５に表示用データを表示する。キー入力監視部４６は、キーボード６からのキー入力を監視する。通信処理部４１は、ロボット制御装置ＲＣとの通信確立・遮断処理および通信そのものを制御する処理を行う。また、接続したロボット制御装置ＲＣの識別番号、ＩＰアドレス等のネットワーク接続情報等をハードディスク１５やＲＡＭ３４に記憶する処理を行う。キーボード６によって入力された各種データは、通信処理部４１および送受信機３２を介してロボット制御装置ＲＣにパケット形式のデータで送信される。
【００３８】
次に、ロボット制御装置ＲＣについて説明する。ロボット制御装置ＲＣは、中央演算処理装置であるＣＰＵ１３、一時的な計算領域であるＲＡＭ１４、制御中枢となる主制御部１６、教示データ等の各種データや定数等を記憶するためのハードディスク１９、ロボットＲの軌跡演算等を行って演算結果を駆動信号として駆動指令部１８に出力する動作制御部１７、ロボットＲの各サーボモータを回転制御するためのサーボ制御信号を出力する駆動指令部１８、可搬式操作装置ＴＰと通信を行うための送受信機１２の各部を備えている。なお、各部はバス９を介して接続されている。
【００３９】
送受信機１２は、無線ＬＡＮインタフェース１２Ａおよび有線ＬＡＮインタフェース１２Ｂを有しており、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰがハブＨを介してＬＡＮケーブルＣで接続されている場合は有線通信となり、接続されていない場合は無線通信となるように構成されている。
【００４０】
ハードディスク１９の教示データ格納部３０には、可搬式操作装置ＴＰからの入力に応じて作成された教示データが記憶されている。接続情報格納部２７には、可搬式操作装置ＴＰと通信を行うための接続情報が記憶されている。接続情報とは、例えばＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、ＭＡＣアドレス等、ネットワーク通信に必要な情報に加えて、自身の識別番号等の情報である。
【００４１】
主制御部１６は、上記各部を総括的に制御するものであり、図示しないオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアプログラムとして、通信処理部２１、表示処理部２５および解釈実行部２６を備えている。通信処理部２１は、可搬式操作装置ＴＰとの通信処理を行う。表示処理部２５は、可搬式操作装置ＴＰのディスプレイ５に表示する表示用データを生成する。解釈実行部２６は、教示データ格納部３０に記憶された教示データを解釈して動作制御部１７に動作制御信号を出力する。
【００４２】
ここで、１台のロボット制御装置ＲＣと複数の可搬式操作装置ＴＰの通信を実現する方法について説明する。本実施形態では、オペレーティングシステム（以下、ＯＳ）にＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を採用し、このＯＳで提供されるリモートデスクトップを利用した通信を行っている。具体的には、可搬式操作装置ＴＰをクライアント、ロボット制御装置ＲＣをサーバとして可搬式操作装置ＴＰからロボット制御装置ＲＣにリモート接続する方法により、有線または無線による通信を可能としている。この場合、可搬式操作装置ＴＰは、ロボット制御装置ＲＣが生成する仮想的なワークスペースの画面を表示するとともに、キーボード６による操作情報をロボット制御装置ＲＣに送信する手段となる。そして、複数の可搬式操作装置ＴＰの同時接続は、リモートデスクトップが有しているマルチセッション機能により実現することが可能である。ところが、複数の可搬式操作装置ＴＰを同時接続する場合、安全面を考慮して、教示機能を有効化する可搬式操作装置ＴＰは１台に限定する必要がある。そこで、本発明では、教示機能の有効／無効は、可搬式操作装置ＴＰを接続する通信確立処理の段階で設定する。
【００４３】
上記のように構成されたロボット制御システム１の作用について説明する。本実施形態においては、ロボット制御装置ＲＣの通信処理部２１が、可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の通信を確立する際に、現在の通信接続数に応じて教示機能を有効化または無効化する。また、可搬式操作装置ＴＰに備えた通信状態表示灯３が、通信確立状態を表示する。また、可搬式操作装置ＴＰに備えた非常停止スイッチ４が、教示機能が有効化されているか無効化されているかを表示する。
【００４４】
ここで、「教示機能を有効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰによる教示操作を許可することを意味する。図９（ａ）ですでに説明したように、作業者ＨＭの教示操作に基づいて可搬式操作装置ＴＰから教示操作信号（操作データＤｓ）がロボット制御装置ＲＣに送信されると、ロボット制御装置ＲＣでは受信した操作データＤｓを解釈することにより、教示操作結果に応じた処理を行なう。すなわち「教示機能を有効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰからの教示操作に応じて、ロボット制御装置ＲＣによる各種処理（ジョグ送り、非常停止等）が通常通りに行われることを意味する。
【００４５】
逆に「教示機能を無効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰによる教示操作を禁止することを意味する。具体的には、ロボット制御装置ＲＣにおいて、可搬式操作装置ＴＰからの操作データＤｓを無視する処理が行われる。より詳しくは、可搬式操作装置ＴＰ１〜ＴＰ３が同時に接続されたとき、可搬式操作装置ＴＰ１の教示機能が有効で、可搬式操作装置ＴＰ２およびＴＰ３の教示機能は無効に設定されたことを想定する。ロボット制御装置ＲＣでは、操作データＤｓの送信元アドレス８１（図９（ｂ）参照）を解釈することにより、可搬式操作装置ＴＰ２およびＴＰ３からの教示操作信号であれば、無視する処理を行う。この処理によって、教示機能が無効化されている可搬式操作装置ＴＰからの教示操作を禁止することができる。教示機能を無効化しても、表示用データＤｈは、ロボット制御装置ＲＣから可搬式操作装置ＴＰへそのまま送信されるので、ロボット制御装置ＲＣの状態を取得して表示するモニタ機能のみを作動させることが可能となる。なお、可搬式操作装置ＴＰからの操作データＤｓを送信元アドレス８１に基づいて無視するかわりに、操作データＤｓそのものを生成しないようにするか、操作データＤｓをロボット制御装置ＲＣに送信しないようにしてもよい。
【００４６】
（１．１台目の可搬式操作装置の通信確立）
（１．１ 通信確立処理）
図３は、実施の形態１に係る通信確立処理のフローチャートである。以下では、可搬式操作装置ＴＰが１台も接続されていない状態から、図１で示した可搬式操作装置ＴＰ１を接続する場合を例にして、処理の流れを説明する。実施の形態１では、可搬式操作装置ＴＰが１台も接続されていない状態であれば無条件に教示機能を有効化し、すでに接続されている状態であれば無条件に教示機能を無効化することにしている。なお、後述する通信接続数や各種フラグは、ＲＡＭ１４に記憶されるものとする。
【００４７】
同図のステップＳ１において、接続要求を待機する。ここでは、可搬式操作装置ＴＰ１からの接続要求があったものとして、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２において、後述する教示機能有効化フラグの初期化処理を行う。ステップＳ３において、現在の通信接続数をＲＡＭ１４から読み出す。この段階では、全く接続されていないため「０」となっている。したがって、通信接続数は「０」であると認識してステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、通信接続数が「０」であるか否かを判定する。ここでは通信接続数が「０」であるので、教示機能を有効化するべく、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、教示機能を有効化するためのフラグ（以下、教示機能有効化フラグという）をオンしてＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ６において、従来技術と同様に通信の確立処理を行う。また同時に、通信接続数を＋１してＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオンであるので、ステップＳ８に移行する。そして、ステップＳ８において、教示機能を有効化する。この後、ステップＳ１０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ１へ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能有効」を通知する。
【００４８】
（１．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ１では、表示制御部４５が通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４の各内部に設けた発光体を点灯させる。この結果、通信状態表示灯３は黄色に点灯し、非常停止スイッチ４は赤色に点灯する。
【００４９】
以上の処理により、最初に接続した可搬式操作装置ＴＰ１は、教示機能が有効な状態で通信が確立される。また、この状態のとき、可搬式操作装置ＴＰ１の通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４が発光することにより、通信が確立され且つ教示機能が有効化されていることを判別することができる。したがって、可搬式操作装置ＴＰ１を作業者ＨＭが携帯し、安全柵２に侵入して教示作業を行うことができる。
【００５０】
（２．２台目以降の可搬式操作装置の通信確立）
（２．１ 通信確立処理）
次に、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２から接続要求がなされた場合の通信確立処理を同フローチャートに従って説明する。ステップＳ３から説明する。
【００５１】
ステップＳ３において、現在の通信接続数をＲＡＭ１４から読み出す。この段階では、「１」となっているため、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、通信の確立処理を行う。また、通信接続数を＋１してＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオフであるので、ステップＳ９に移行する。そして、ステップＳ９において教示機能を無効化し、モニタ機能のみを作動させる（この状態のことを、以下ではモニタモードと呼ぶことがある）。この後、ステップＳ１０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ２へ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能無効」を通知する。
【００５２】
（２．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ２では、表示制御部４５が通信状態表示灯３のみを点灯させる。この結果、通信状態表示灯３のみ点灯し、非常停止スイッチ４は消灯したままとなる。
【００５３】
以上の処理により、２台目に接続した可搬式操作装置ＴＰ２は、教示機能が無効となり、モニタ機能のみが作動された状態で通信が確立される（３台目以降も同様となる）。また、この状態のとき、可搬式操作装置ＴＰ２の通信状態表示灯３が発光し、非常停止スイッチ４は消灯したままであることから、通信は確立しているが教示機能は無効化されている（すなわちモニタモードである）ことを判別することができる。すなわち、教示機能が有効な可搬式操作装置ＴＰ１で教示作業を行う一方で、この教示作業の様子を可搬式操作装置ＴＰ２でモニタすることができる。可搬式操作装置ＴＰ２では、教示機能が無効になっているので、ロボットＲのジョグ送り操作等が禁止される。したがって、作業者ＨＭが安全柵２の内側領域で教示作業を行っていたとしても、可搬式操作装置ＴＰ２によるロボットＲの操作は行えないため、作業者ＨＭに危険を与えることはない。
【００５４】
（３．可搬式操作装置の通信遮断）
可搬式操作装置ＴＰ１から通信遮断要求がなされた場合は、教示機能を無効化するとともに、通信接続数を−１して通信を遮断する。このとき、安全面を考慮して可搬式操作装置ＴＰ２の教示機能を有効化する処理は行わないようにすることが望ましい。可搬式操作装置ＴＰ２から通信遮断要求がなされた場合は、通信接続数を−１して通信を遮断する。
【００５５】
以上説明したように、実施の形態１によれば、ネットワーク通信により複数の可搬式操作装置ＴＰを１台のロボット制御装置ＲＣに同時に接続して使用する際に、教示機能の有効／無効やモニタ機能の有効／無効等、接続されている可搬式操作装置の利用形態を表示するようにしたことによって、作業者が教示作業に使用できる可搬式操作装置を容易に判別することができる。
【００５６】
また、通信を確立した１台目の可搬式操作装置ＴＰにのみ教示機能を有効にして２台目以降は無効化するようにした。すなわち、教示機能を有効にする／しないを作業者ＨＭが意識することなく、複数の可搬式操作装置ＴＰを１台のロボット制御装置ＲＣに同時に接続して使用することができる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態１においては、第１表示手段として通信状態表示灯３を設け、第２表示手段として非常停止スイッチ４を設けたが、第１表示手段と第２表示手段とを非常停止スイッチ４で共用するように構成してもよい。この場合、教示機能が有効な状態では、非常停止スイッチ４を点灯させるようにし、教示機能が無効でモニタ機能のみが有効な状態では、非常停止スイッチ４を点滅させるようにする。あるいは、赤色とは異なる別のＬＥＤを内蔵しておき、発光色を変えるようにしてもよい。
【００５８】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、通信接続数が０であれば無条件に教示機能を有効化し、通信接続数が１以上であれば無条件に教示機能を無効化した。これに対し、実施の形態２では、教示機能の有効／無効を選択させるスイッチを設け、すでに教示機能が有効な状態のときに異なる別の可搬式操作装置から接続要求がなされた場合は、教示機能を無効化して通信を確立するようにしている。
【００５９】
図４は、実施の形態２に係る可搬式操作装置ＴＰの外観図である。同図において、通信状態表示灯３、非常停止スイッチ４、ディスプレイ５およびキーボード６は、図１で同符号を付与した同一のものであるので説明を省略する。
【００６０】
教示機能選択スイッチ７は、有効／無効の二者切り替えスイッチである。有効側が選択されていると、設定状態を示すデータが通信確立時にロボット制御装置ＲＣに通知される。教示機能選択スイッチ７は、この形態に限定されるものではなく、トグル式のスイッチでも、いわゆるソフトウェアによるスイッチとしても良い。ソフトウェアによるスイッチとする場合は、可搬式操作装置ＴＰから接続要求操作を行うときに、教示機能を有効化するか、無効化するかを選択させるようにする。
【００６１】
図５は、実施の形態２に係る通信確立処理のフローチャートである。以下、同図に基づき、実施の形態２における処理を説明する。実施の形態１との相違を明確にするために、１台目の可搬式操作装置ＴＰ１は教示機能を無効化し、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２は教示機能を有効化する場合を例に説明する。
【００６２】
（３．１台目の可搬式操作装置の通信確立）
（３．１ 通信確立処理）
同図のステップＳ１１において、接続要求を待機する。ここでは、可搬式操作装置ＴＰ１からの接続要求があったものとして、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２において、後述する教示機能有効化フラグの初期化処理を行う。ステップＳ１３において、接続要求時に可搬式操作装置ＴＰ１から通知された教示機能選択スイッチ７の設定状態に従い、有効側に設定されているか無効側に設定されているかを判定する。ここでは、無効側に設定されているものとして、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６において、従来技術と同様に通信の確立処理を行う。ステップＳ１７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオフである（有効化しない）ので、ステップＳ１９に移行する。そして、ステップＳ１９において教示機能を無効化し、モニタ機能のみを作動させる。この後、ステップＳ２０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ１へ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能無効」を通知する。
【００６３】
（３．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ１では、表示制御部４５が通信状態表示灯３のみを点灯させる。この結果、通信状態表示灯３のみ点灯し、非常停止スイッチ４は消灯したままとなる。
【００６４】
以上の処理により、１台目に接続した可搬式操作装置ＴＰ１は、教示機能が無効となり、モニタ機能のみが作動された状態で通信が確立される。
【００６５】
（４．２台目の可搬式操作装置の通信確立）
（４．１ 通信確立処理）
１台目の可搬式操作装置ＴＰ１に対しては教示機能を無効にして通信を確立した。同フローチャートを使用し、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２に対して教示機能を有効にして通信を確立する処理を説明する。ステップＳ１３から説明する。
【００６６】
ステップＳ１３において、接続要求時に可搬式操作装置から通知される教示機能選択スイッチ７の設定状態に従い、有効側に設定されているか無効側に設定されているかを判定する。ここでは、有効側に設定されているものとして、ステップＳ１４に移行する。
【００６７】
ステップＳ１４において、教示機能が現在有効か否かを示すフラグ（以下、有効中フラグ）をＲＡＭ１４から読み出す。１台目の可搬式操作装置ＴＰ１は教示機能が無効で接続されているため、上記有効中フラグはオフである。したがって、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５において、可搬式操作装置ＴＰ２で教示機能を有効化するために、教示機能有効化フラグをオンにする。ステップＳ１６において、通信の確立処理をおこなう。ステップＳ１７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオンであるので、ステップＳ１８に移行する。そして、ステップＳ１８において、教示機能を有効化するとともに、有効中フラグをオンにする。この後、ステップＳ２０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ２へ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能有効」を通知する。
【００６８】
（４．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ２では、表示制御部４５が通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４の各内部に設けた発光体を点灯させる。この結果、通信状態表示灯３は黄色に点灯し、非常停止スイッチ４は赤色に点灯する。
【００６９】
以上の処理により、可搬式操作装置ＴＰ２は、教示機能が有効な状態で通信が確立される。また、この状態のとき、可搬式操作装置ＴＰ２の通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４が発光することにより、通信が確立され且つ教示機能が有効化されていることを判別することができる。
（５．３台目の可搬式操作装置の通信確立）
【００７０】
すでに教示機能が有効な状態にも関わらず、教示機能選択スイッチ７が有効側に設定されて接続要求がなされる場合が想定される。例えば、可搬式操作装置ＴＰ２で教示機能が有効になっているにも関わらず、３台目の可搬式操作装置ＴＰ３を接続する際に、教示機能選択スイッチ７が有効側に設定されている場合である。この場合は、ステップＳ１４においてＹｅｓが選択されることになるが、この後の処理としては、エラーメッセージ等を出力してからステップＳ１１に戻すようにするとよい。
【００７１】
以上説明したように、実施の形態２においても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、１台目は教示機能を無効にし、２台目は教示機能を有効にするなど、より柔軟な運用を行うことができる。
【００７２】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１および２では、教示データを作成する教示モードにおいて行うと好ましい通信確立処理について説明した。これに対し、実施の形態３では、教示データを再生してロボットＲに連続運転を行わせる再生モードでの通信確立処理について説明する。
【００７３】
ロボットＲに連続運転を行わせる再生モードにおいて上述した教示機能（特に非常停止機能）を有効にした場合、ノイズ等による通信障害が発生するとロボットＲが停止してしまうために、生産工程に重大な影響を及ぼす。主に教示作業に用いる可搬式操作装置ＴＰは、再生モードでは必要としないことが多いため、通信自体を遮断しておくことが望ましい。とはいえ、再生モードでの連続運転中にロボット制御装置ＲＣの内部情報をモニタしたいケースも多い。そこで、再生モードにおいて可搬式操作装置ＴＰからの接続要求がなされたときは、無条件に教示機能を無効化したモニタモードを選択するようにするのが、実施の形態３である。
【００７４】
図６は、実施の形態３に係る通信確立処理のフローチャートである。
【００７５】
同図のステップＳ２１において、接続要求を待機する。ここでは、可搬式操作装置ＴＰ１からの接続要求があったものとして、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２において、再生モードであるか否かを判定する。再生モードでない（教示モードである）場合は、実施の形態１または２で説明した処理をおこなう。再生モードである場合は、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３において、通信の確立処理を行う。ステップＳ２４において、教示機能を無効化し、モニタ機能のみを作動させる。この後、ステップＳ２５において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰへ通知する。ここでは、「通信中」および「教示機能無効」を通知する。
【００７６】
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰでは、表示制御部４５が通信状態表示灯３のみを点灯させる。すなわち、通信状態表示灯３のみ点灯し、非常停止スイッチ４は消灯したままとなる。
【００７７】
以上説明したように、実施の形態３においては、教示データを再生する再生モードにおいて可搬式操作装置ＴＰから接続要求がなされたときは、教示機能を無効化し、ロボット制御装置ＲＣの状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立するようにした。こうすることによって、再生運転中における通信障害によってロボットＲが停止することがない。
【００７８】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態１〜３では、可搬式操作装置ＴＰに第１表示手段である通信状態表示灯３を備えた。実施の形態４では、通信状態表示灯３に替えて、可搬式操作装置ＴＰの表示部であるディスプレイ５を第１表示手段とし、このディスプレイ５に通信状態を表示させる。また、１台のロボット制御装置ＲＣに複数の可搬式操作装置ＴＰを接続すると、どの可搬式操作装置ＴＰが、どのロボット制御装置ＲＣに接続されているのか、容易に判断できなく恐れがある。特に、ロボット制御装置ＲＣが複数台存在し、それぞれに可搬式操作装置ＴＰを複数台接続すると、全く判断できなくなる恐れがある。したがって、さらに好ましくは、現在通信が確立しているロボット制御装置ＲＣの識別情報をディスプレイ５に表示させるとよい。
【００７９】
図７は、実施の形態４に係る可搬式操作装置に接続状態および識別情報を表示した様子を示す図である。同図（ａ）は、教示機能が有効化された状態で通信が確立している可搬式操作装置ＴＰ１を示している。同図（ｂ）は、教示機能が無効化されたモニタモードで通信が確立している可搬式操作装置ＴＰ２を示している。
【００８０】
同図（ａ）では、教示機能が有効化されているので非常停止スイッチ４が点灯している。また、ディスプレイ５には、「ロボット０１に接続中（教示操作有効）」と表示されており、ロボット０１に教示機能が有効化された状態で通信が確立されていることを示している。ロボット０１とは、接続情報格納部２７に予め記憶されたロボット制御装置ＲＣの識別番号である。
【００８１】
一方、同図（ｂ）では、教示機能が無効化されているので非常停止スイッチ４が消灯している。また、ディスプレイ５には、「ロボット０１に接続中（モニタモード）」と表示されており、ロボット０１と、教示機能が無効化されたモニタモードで通信が確立されていることを表示している。
【００８２】
なお、ディスプレイ５での上記表示は、文字ではなく、図形や色等で代用して表現しても良い。また、同図では、説明の便宜上、比較的大きな文字で表示しているが、作業者ＨＭが視認できる程度にサイズは調整されるべきものである。
【００８３】
上述したように、実施の形態４においては、可搬式操作装置ＴＰの表示部であるディスプレイ５に通信の確立状態を表示するようにし、さらには、通信中のロボット制御装置の識別情報を表示するようにした。こうすることによって、どの可搬式操作装置がどのロボット制御装置に接続されているのかを作業者ＨＭが容易に判断することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１ ロボット制御システム
２ 安全柵
３ 通信状態表示灯
４ 非常停止スイッチ
５ ディスプレイ
６ キーボード
７ 教示機能選択スイッチ
９ バス
１２ 送受信機
１２Ａ 無線インタフェース
１２Ｂ 有線インタフェース
１３ ＣＰＵ
１４ ＲＡＭ
１５ ハードディスク
１６ 主制御部
１７ 動作制御部
１８ 駆動指令部
１９ ハードディスク
２１ 通信処理部
２５ 表示処理部
２６ 解釈実行部
２７ 接続情報格納部
３０ 教示データ格納部
３２ 送受信機
３２Ａ 無線インタフェース
３２Ｂ 有線インタフェース
３３ ＣＰＵ
３４ ＲＡＭ
３５ 主制御部
３６ 二次電池
３９ バス
４１ 通信処理部
４５ 表示制御部
４６ キー入力監視部
４７ 接続情報格納部
５１ ロボット制御システム
６１ 送信部
６２ 受信部
７１ 受信部
７２ 送信部
８０ 送信先アドレス
８１ 送信元アドレス
８２ データ
Ｃ ＬＡＮケーブル
Ｄｓ 操作データ
Ｄｈ 表示データ
Ｈ ハブ
ＨＭ 作業者
Ｒ ロボット
ＲＣ ロボット制御装置
ＴＰ 可搬式操作装置
ＴＰ１ 可搬式操作装置
ＴＰ２ 可搬式操作装置
ＴＰ３ 可搬式操作装置
ＴＰｎ 可搬式操作装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構を有するマニピュレータと、非常停止信号を含む教示操作信号を送信する１以上の可搬式操作装置と、この可搬式操作装置とネットワーク通信手段を介して接続され、前記教示操作信号を受信して前記マニピュレータへの教示作業を行う教示機能を有するロボット制御装置と、を備えたロボット制御システムにおいて、
前記可搬式操作装置と前記ロボット制御装置との間のネットワーク通信を確立するとともに前記教示機能を前記可搬式操作装置毎に有効化または無効化する通信確立手段と、
前記ネットワーク通信の確立状態を示す第１表示手段と、
前記教示機能が有効化されているか無効化されているかを示す第２表示手段と、
前記第１表示手段および前記第２表示手段を制御する表示制御手段と、を備えたことを特徴とするロボット制御システム。
【請求項２】
前記通信確立手段は、前記可搬式操作装置から前記ネットワーク通信の接続要求がなされたときに、現在の通信接続数に基づいて前記教示機能を有効化するか無効化するかを決定することを特徴とする請求項１記載のロボット制御システム。
【請求項３】
前記通信確立手段は、現在の通信接続数が０であるときに前記教示機能を有効化することを特徴とする請求項２記載のロボット制御システム。
【請求項４】
前記可搬式操作装置と前記ロボット制御装置との間ですでにネットワーク通信が確立しており且つ前記教示機能が有効化されている状態で、異なる別の可搬式操作装置からネットワーク通信の接続要求がなされたときは、前記通信確立手段は、異なる別の可搬式操作装置に対し、前記教示機能を無効化し且つ前記ロボット制御装置の状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立することを特徴とする請求項２記載のロボット制御システム。
【請求項５】
前記教示作業で作成した教示データを再生する再生モードにおいて前記可搬式操作装置からネットワーク通信の接続要求がなされたときは、前記通信確立手段は、前記教示機能を無効化し且つ前記ロボット制御装置の状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立することを特徴とする請求項１記載のロボット制御システム。
【請求項６】
前記第１表示手段および第２表示手段は、前記可搬式操作装置に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボット制御システム。
【請求項７】
前記第１表示手段および第２表示手段は、前記可搬式操作装置に設けられた非常停止スイッチにより共用されることを特徴とする請求項６記載のロボット制御システム。
【請求項８】
前記第１表示手段は、前記可搬式操作装置の表示部であり、前記表示制御手段は前記表示部にネットワーク通信中の前記ロボット制御装置の識別情報を表示することを特徴とする請求項６記載のロボット制御システム。
【請求項９】
前記ネットワーク通信は、前記可搬式操作装置をクライアントとし前記ロボット制御装置をサーバとしたリモートデスクトップ接続により確立されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のロボット制御システム。
【請求項１】
駆動機構を有するマニピュレータと、非常停止信号を含む教示操作信号を送信する１以上の可搬式操作装置と、この可搬式操作装置とネットワーク通信手段を介して接続され、前記教示操作信号を受信して前記マニピュレータへの教示作業を行う教示機能を有するロボット制御装置と、を備えたロボット制御システムにおいて、
前記可搬式操作装置と前記ロボット制御装置との間のネットワーク通信を確立するとともに前記教示機能を前記可搬式操作装置毎に有効化または無効化する通信確立手段と、
前記ネットワーク通信の確立状態を示す第１表示手段と、
前記教示機能が有効化されているか無効化されているかを示す第２表示手段と、
前記第１表示手段および前記第２表示手段を制御する表示制御手段と、を備えたことを特徴とするロボット制御システム。
【請求項２】
前記通信確立手段は、前記可搬式操作装置から前記ネットワーク通信の接続要求がなされたときに、現在の通信接続数に基づいて前記教示機能を有効化するか無効化するかを決定することを特徴とする請求項１記載のロボット制御システム。
【請求項３】
前記通信確立手段は、現在の通信接続数が０であるときに前記教示機能を有効化することを特徴とする請求項２記載のロボット制御システム。
【請求項４】
前記可搬式操作装置と前記ロボット制御装置との間ですでにネットワーク通信が確立しており且つ前記教示機能が有効化されている状態で、異なる別の可搬式操作装置からネットワーク通信の接続要求がなされたときは、前記通信確立手段は、異なる別の可搬式操作装置に対し、前記教示機能を無効化し且つ前記ロボット制御装置の状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立することを特徴とする請求項２記載のロボット制御システム。
【請求項５】
前記教示作業で作成した教示データを再生する再生モードにおいて前記可搬式操作装置からネットワーク通信の接続要求がなされたときは、前記通信確立手段は、前記教示機能を無効化し且つ前記ロボット制御装置の状態のみを取得して表示するモニタモードでの通信を確立することを特徴とする請求項１記載のロボット制御システム。
【請求項６】
前記第１表示手段および第２表示手段は、前記可搬式操作装置に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボット制御システム。
【請求項７】
前記第１表示手段および第２表示手段は、前記可搬式操作装置に設けられた非常停止スイッチにより共用されることを特徴とする請求項６記載のロボット制御システム。
【請求項８】
前記第１表示手段は、前記可搬式操作装置の表示部であり、前記表示制御手段は前記表示部にネットワーク通信中の前記ロボット制御装置の識別情報を表示することを特徴とする請求項６記載のロボット制御システム。
【請求項９】
前記ネットワーク通信は、前記可搬式操作装置をクライアントとし前記ロボット制御装置をサーバとしたリモートデスクトップ接続により確立されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のロボット制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１４８３５０（Ｐ２０１２−１４８３５０Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５５８（Ｐ２０１１−６５５８）
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１７日（２０１１．１．１７）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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