機器制御システム
【課題】操作端末を複数の機械装置で共用化することができ、尚且つ安全性の高い機器制御システムを提供する。
【解決手段】複数のロボット装置１−１〜１−ｎと、任意に選択した一台のロボット装置に対して動作を教示するティーチングペンダント２とを備える産業用ロボットシステムであって、複数のロボット装置１−１〜１−ｎそれぞれは、自機器に固有のキーが挿入されることによってのみ第１の状態と第２の状態との切り替えが可能となるシリンダーを有し、ティーチングペンダント２は、各ロボット装置に固有のキー４−１〜４−ｎのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスターシリンダー１０と、教示対象となるロボット装置に対して接続要求を送信する接続要求送信手段とを有している産業用ロボットシステム。
【解決手段】複数のロボット装置１−１〜１−ｎと、任意に選択した一台のロボット装置に対して動作を教示するティーチングペンダント２とを備える産業用ロボットシステムであって、複数のロボット装置１−１〜１−ｎそれぞれは、自機器に固有のキーが挿入されることによってのみ第１の状態と第２の状態との切り替えが可能となるシリンダーを有し、ティーチングペンダント２は、各ロボット装置に固有のキー４−１〜４−ｎのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスターシリンダー１０と、教示対象となるロボット装置に対して接続要求を送信する接続要求送信手段とを有している産業用ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の制御対象機器と、教示装置とを備える機器制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の機器制御システムとして、ここでは、安全関連装置が設置されたティーチングペンダントとロボット装置とを備える産業用ロボットシステムを例に挙げて説明する。
【０００３】
従来の産業用ロボットシステムの概略構成例を図８に示す。図８に示す従来の産業用ロボットシステムは、複数のロボット装置１０１−１〜１０１−ｎと、複数のロボット装置１０１−１〜１０１−ｎに対して１対１対応している複数のティーチングペンダント１０２−１〜１０２−ｎとを備えている（ただし、ｎは２以上の自然数）。１対１対応しているロボット装置１０１−ｋとティーチングペンダント１０２−ｋとはケーブル１０３−ｋによって有線接続されている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。
【０００４】
また、ロボット装置１０１−ｋは、ロボット装置１０１−ｋ固有のキーシリンダー１０４−ｋと、複数の非常停止スイッチ１０６と備えている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。キーシリンダー１０４−ｋには、キーシリンダー１０４−ｋに対応するメカニカルキー１０５−ｋ、すなわちロボット装置１０１−ｋ固有のメカニカルキー１０５−ｋが差し込まれている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。
【０００５】
複数のティーチングペンダント１０２−１〜１０２−ｎは各々、前面に非常停止スイッチ１０７及びタッチパネル１０８を備えており、背面にイネーブルスイッチ（不図示）を備えている。
【０００６】
図８に示す従来の産業用ロボットシステムでは、複数のロボット装置１０１−１〜１０１−ｎ各々に対して、初期及び調整時等に動作を覚えさせる作業すなわちティーチング作業を行う必要がある。複数のロボット装置１０１−１〜１０１−ｎは各々、このティーチング作業によって教え込まれた教示データを呼び出して、自動運転を実現している。
【０００７】
非常停止スイッチ１０６及び１０７は全てＢ接点（break contact）スイッチである。ロボット装置１０１−ｋに関する非常停止回路は、ロボット装置１０１−ｋに設置される複数の非常停止スイッチ１０６及びティーチングペンダント１０２−ｋに設置される非常停止スイッチ１０７の直列接続回路であり、ロボット装置１０１−ｋに設置される複数の非常停止スイッチ１０６及びティーチングペンダント１０２−ｋの非常停止スイッチ１０７のいずれか一つでもＯＦＦになることによって当該非常停止回路がオープンになってロボット装置１０１−ｋが非常停止する。
【０００８】
タッチパネル１０８は、ティーチング作業時にロボットの各種情報を表示する表示装置として機能するとともに教示データを入力する入力装置としても機能する。イネーブルスイッチをＯＮにしているときにタッチパネル１０８の操作内容が有効になり、イネーブルスイッチをＯＦＦにしているときにはタッチパネル１０８の操作内容が無効になる。
【０００９】
例えば、ロボット装置１０１−１のティーチング作業では、作業者が、ティーチングペンダント１０２−１を持って安全柵１０９の中に入り、ロボット装置１０１−１の可動部に近づいた状態でティーチングペンダント１０２−１を用いてロボット装置１０１−１の可動部を動かし、自動運転に必要な教示データをタッチパネル１０８を操作して入力していく。このティーチング作業中に第三者によってロボット装置１０１−１の自動運転が開始されることを防ぐために、メカニカルキー１０５−１がキーシリンダー１０４−１から抜かれた場合にはロボット装置１０１−１の自動運転が禁止される、といった手法が一般的にとられている。かかる手法を採用すると、ティーチング作業の作業者がキーシリンダー１０４−１からメカニカルキー１０５−１を抜き、その抜いたメカニカルキー１０５−１を携帯して安全柵１０９の中に入ることで、ロボット装置１０１−１のティーチング作業中に第三者によってロボット装置１０１−１の自動運転が開始されることを防止することができる。
【００１０】
さらに、ティーチングペンダント側にも、そのティーチングペンダントに対応するロボット装置に固有のキーシリンダーを設け、ティーチングペンダント側のキーシリンダーにメカニカルキーが差し込まれた状態でなければ、ティーチングペンダントからの操作ができないようにして、安全性をより向上させているものもある。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２７７５３１号公報
【特許文献２】特開２００６−１５７４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図８に示す従来の産業用ロボットシステムの構成では、ロボット装置とティーチングペンダントとが１対１対応しているため、ティーチングペンダントがロボット装置の個数分必要となる。しかしながら、ティーチングペンダントはティーチング作業のときにのみ必要であるため、ティーチングペンダントを複数のロボット装置で共用化した方が、コストや配置スペースの低減の観点から望ましい。
【００１３】
そこで、特許文献１で提案されている産業用ロボットシステムでは、ティーチングペンダントを複数のロボット側制御装置で共用化するために、複数のロボット側制御装置それぞれにティーチングペンダントを接続するためのコネクタを設け、ティーチングペンダントに所定長のケーブルを設け、そのケーブルの先端に複数のロボット側制御装置の各コネクタに装着脱可能なコネクタが取り付けた構成としている。
【００１４】
尚、特許文献１で提案されている産業用ロボットシステムでは、ティーチングペンダントとロボット側制御装置とがケーブルによって有線接続される構成であるが、例えば特許文献２で提案されているコントローラとコントローラの操作端末との接続方法を適用すれば、ティーチングペンダントとロボット側制御装置とを無線接続してティーチングペンダントを複数のロボット側制御装置で共用化することも可能である。
【００１５】
しかしながら、従来の産業用ロボットシステムにおけるティーチングペンダント側のキーシリンダーは、ロボット装置側のキーシリンダーと同様に各ティーチングペンダントに対応する各ロボット装置に固有のものであるため、ティーチングペンダントを複数のロボット側制御装置で共用化した構成には適用することができないという問題が生じる。
【００１６】
また、特許文献１で提案されている産業用ロボットシステムでは、ティーチングペンダントに非常停止スイッチを設けることを考慮しておらず、仮に従来と同様にティーチングペンダントに非常停止スイッチを設ける構成にした場合、ティーチングペンダントに接続されていないロボット側制御装置では、非常停止回路がオープンになり非常停止がかかってしまうという問題が生じる。また、無線接続とした場合においても、ティーチングペンダントとの無線接続が確立していないロボット側制御装置では、非常停止回路がオープンになり非常停止がかかってしまうという問題が生じる。
【００１７】
本発明は、上記の状況に鑑み、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができ、尚且つ安全性の高い機器制御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】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明に係る機器制御システムは、複数の制御対象機器と、その複数の制御対象機器のうちの任意の一台を選択して、その選択した制御対象機器に対して動作を教示する教示装置とを備える機器制御システムであって、前記複数の制御対象機器それぞれは、自機器に固有のキーが挿入されることによってのみ第１の状態と第２の状態との切り替えが可能となる状態切替装置を有し、前記教示装置は、各制御対象機器に固有のキーのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスター状態切替装置と、教示対象となる制御対象機器に対して接続要求を送信する接続要求送信手段とを有し、前記接続要求送信手段の接続要求に応じて、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立された状態において、前記マスター状態切替装置によって教示が行えない状態から教示が行える状態への切り替えが行われて、教示対象となる制御対象機器への教示が可能となるようにしている。
【００１９】
このような構成によると、教示装置が、制御対象機器に固有のキーのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスター状態切替装置を有しているので、キーを用いた安全対策を施した構成においても、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができる。これにより、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができ、尚且つ安全性の高い機器制御システムを実現することができる。
【００２０】
また、前記複数の制御対象機器それぞれは、前記教示装置の教示にしたがって動作する手動モードと、教示装置の教示とは関係なく動作する自動運転モードとを切り替える操作モード切替手段を備えるようにしてもよい。さらに、前記状態切替装置は前記操作モード切替手段であって、前記第１の状態は前記手動モードであり、前記第２の状態は前記自動運転モードであるようにしてもよい。
【００２１】
また、前記複数の制御対象機器それぞれに関する安全関連回路を有し、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されている制御対象機器に関する安全関連回路では、前記教示装置に設置された対応する安全関連装置を無効化し、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されていない制御対象機器に関する安全関連回路では、前記教示装置に設置された対応する安全関連装置を無効化しないようにしてもよい。
【００２２】
このような構成によると、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されている制御対象機器に関する安全関連回路において、教示装置と制御対象機器との未接続に起因する安全関連動作（例えば非常停止）が起こらないようにできるので、教示装置に安全関連装置を設置した構成であるにもかかわらず、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができる。また、このような構成によると、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されていない制御対象機器に関する安全関連回路において、教示装置に設置された対応する安全関連装置が有効に機能するため、より一層安全性を高くすることができる。
【００２３】
また、利便性の観点から、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続を無線接続としてもよい。
【００２４】
また、前記キーをメカニカルキーとしてもよく、電子キーとしてもよい。
【００２５】
また、前記複数の制御対象機器それぞれは、自機器に固有の制御対象機器ＩＤデータを予め格納している記憶部を有し、前記接続要求送信手段の接続要求に応じて、教示対象となる制御対象機器が前記制御対象機器ＩＤデータを前記教示装置に返送することにより、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立されるようにしてもよい。さらに、前記教示装置は、前記教示装置に固有の教示装置ＩＤデータを予め格納している記憶部を有し、前記接続要求送信手段の接続要求により取得した前記制御対象機器ＩＤデータに、前記教示装置ＩＤデータを組み合わせて接続ＩＤデータとし、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続確立後、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との通信において、前記接続ＩＤデータを用いるようにしてもよい。
【００２６】
また、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続の確認を容易にする観点から、前記教示装置は、教示対象となる制御対象機器との接続を確認するための確認操作部を有し、前記複数の制御対象機器それぞれは、前記教示装置との接続が確立されている旨を報知するための報知部を有し、前記確認操作部が操作されることにより、前記教示装置との接続が確立された教示対象となる制御対象機器に備えられた報知部が、前記教示装置との接続が確立されている旨を報知するようにしてもよい。
【００２７】
また、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立され、前記キーが前記マスター状態切替装置に挿入されている状態では、たとえ、教示対象となる制御対象機器に固有のキーが教示対象となる制御対象機器の状態切替装置に挿入され、教示対象となる制御対象機器の操作モードが自動運転モードに切り替えられても、前記教示装置の教示が優先されるようにしてもよい。
【００２８】
このような構成によると、教示対象ではない制御対象機器に固有のキーが教示装置のマスター状態切替装置に挿入されている状態では、教示装置との接続が確立して教示対象となっている制御対象機器に自機器に固有のキーが挿入され、自動運転モードになっていたとしても、教示装置に設置された安全関連装置が有効になるので、より一層安全性を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、複数の制御対象機器と、その複数の制御対象機器のうちの任意の一台を選択して、その選択した制御対象機器に対して動作を教示する教示装置とを備え、前記教示装置が、制御対象機器に固有のキーのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスター状態切替装置を有しているので、キーを用いた安全対策を施した構成においても、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができる。これにより、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができ、尚且つ安全性の高い機器制御システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係る機器制御システムとして、ここでは、安全関連装置が設置されたティーチングペンダントとロボット装置とを備える産業用ロボットシステムを例に挙げて説明する。
【００３１】
本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を図１に示す。図１に示す本発明に係る産業用ロボットシステムは、複数の制御対象機器の一例である複数のロボット装置１−１〜１−ｎと、教示装置の一例であるティーチングペンダント２とを備えている（ただし、ｎは２以上の自然数）。
【００３２】
また、ロボット装置１−ｋは、状態切替装置の一例であるロボット装置１−ｋ固有のキーシリンダー３−ｋと、複数の非常停止スイッチ５と備えている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。キーシリンダー３−ｋには、キーシリンダー３−ｋに対応するメカニカルキー４−ｋ、すなわちロボット装置１−ｋ固有のメカニカルキー４−ｋが差し込まれている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。
【００３３】
ティーチングペンダント２は、前面に安全関連装置の一例である非常停止スイッチ６と、タッチパネル７と、接続要求送信手段の一例であるペアリング及びペアリング解除を行うためのペアリングボタン８と、ペアリングの有無を示すペアリング表示ＬＥＤ９と、マスター状態切替装置の一例であるメカニカルキー４−１〜４−ｎ全てに対応しているマスターシリンダー１０とを備えており、背面にイネーブルスイッチ（不図示）を備えている。タッチパネル７は、後述するティーチング作業時にロボット装置の各種情報を表示する表示装置として機能するとともに教示データを入力する入力装置としても機能する。また、イネーブルスイッチをＯＮにしているときにタッチパネル７の操作内容が有効になり、イネーブルスイッチをＯＦＦにしているときにはタッチパネル７の操作内容が無効になる。
【００３４】
図１に示す本発明に係る産業用ロボットシステムでは、複数のロボット装置１−１〜１−ｎ各々に対して、初期及び調整時等に動作を覚えさせる作業すなわちティーチング作業を行う必要がある。複数のロボット装置１−１〜１−ｎは各々、このティーチング作業によって教え込まれた教示データを呼び出して、自動運転を実現している。
【００３５】
図１に示すように、キーシリンダー３−１〜３−ｎ各々にメカニカルキー４−１〜４−ｎが差し込まれ、キーシリンダー３−１〜３−ｎ各々が時計回り方向に旋回されている状態では、ロボット装置１−１〜１−ｎ各々は自動運転のみが可能な自動運転モードになっており、ティーチングペンダント２の操作内容を受け付けない。尚、キーシリンダー３−１〜３−ｎ各々は、時計回り方向に旋回されている状態では差し込まれているメカニカルキーを抜くことができず、反時計回り方向に旋回されている状態でのみ差し込まれているメカニカルキーを抜くことができる構造になっている。
【００３６】
また、図１に示すように、ティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０にメカニカルキーが差し込まれておらず、マスターシリンダー１０が反時計回り方向に旋回されている状態では、内蔵バッテリからタッチパネル７への電力供給がＯＦＦになっており、タッチパネル７に教示データを入力することができない。このような構成により、ロボット装置が自動運転モードになっているときに、作業者がティーチングペンダント２を用いた手動操作が可能であると誤認して、ロボット装置の自動運転が実行されていて危険な状態である安全柵１１内に侵入することを防止している。
【００３７】
非常停止スイッチ５及び６は全てＢ接点（break contact）スイッチである。ロボット装置１−ｋに関する非常停止回路は、ロボット装置１−ｋに設置される複数の非常停止スイッチ５及びティーチングペンダント２に設置される非常停止スイッチ６の直列接続回路であり、ロボット装置１−ｋに設置される複数の非常停止スイッチ５及びティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６のいずれか一つでもＯＦＦになることによって当該非常停止回路がオープンになってロボット装置１−ｋが非常停止する。
【００３８】
ロボット装置１−ｋに関する非常停止回路は、キーシリンダー３−ｋにメカニカルキー４−ｋが差し込まれていれば、ティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６を無効化し、キーシリンダー３−ｋにメカニカルキー４−ｋが差し込まれていなければ、ティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６を無効化しない。例えば、ロボット装置１−ｋの非常停止回路を、ロボット装置１−ｋに設置されている非常停止スイッチ５と、ティーチングペンダント２に設置されている非常停止スイッチ６と、ロボット装置１−ｋに設置するスイッチＳＷ１とによって構成し、キーシリンダー３−ｋにメカニカルキー４−ｋが差し込まれている状態では、ロボット装置１−ｋの制御回路が図２に示すようにスイッチＳＷ１をオン状態にすることで、ティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６をロボット装置１−ｋの非常停止回路において無効化することができる（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。尚、上記例において、ロボット装置１−ｋの制御装置は、非常停止回路から２４ＶのＤＣ電圧入力がある場合は非常停止を行わず、非常停止回路から２４ＶのＤＣ電圧入力が無い場合は非常停止を行うようにしている。図１に示す状態では、ロボット装置１−１〜１−ｎのキーシリンダー３−１〜３−ｎそれぞれに対応するメカニカルキーが差し込まれているので、ロボット装置１−１〜１−ｎの各非常停止回路において非常停止スイッチ６が無効化されている。
【００３９】
以下、図１に示す状態から、ロボット装置１−２のティーチング作業を開始するまでの手順について説明する。まず、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングを行う。本実施形態では、ロボット装置１−１〜１−ｎ及びティーチングペンダント２それぞれが図３に示すような通信装置を内蔵しており、ロボット装置１−２に内蔵される通信装置の赤外線通信部とティーチングペンダント２に内蔵される通信装置の赤外線通信部との間の赤外線通信によりロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングを実現している。尚、本実施形態で用いた赤外線通信の代わりに、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とをペアリング処理時に一時的に有線接続して、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングを実現してもよい。
【００４０】
作業者が、ティーチングペンダント２をロボット装置１−２に近づけ、ティーチングペンダント２のペアリングボタン８を押すと、ティーチングペンダント２の赤外線通信部１３がティーチングペンダント２の不揮発性メモリ１４に記憶されているティーチングペンダント２のＩＤデータをロボット装置１−２に送信し、その送信されたティーチングペンダント２のＩＤデータをロボット装置１−２の赤外線通信部１３が受信しロボット装置１−２の不揮発性メモリ１４に記憶し、さらにロボット装置１−２の赤外線通信部１３がロボット装置１−２の不揮発性メモリ１４に記憶されているロボット装置１−２のＩＤデータをティーチングペンダント２に送信し、その送信されたロボット装置１−２のＩＤデータをティーチングペンダント２の赤外線通信部１３が受信しティーチングペンダント２の不揮発性メモリ１４に記憶する。これにより、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングが完了する。そして、ペアリングが完了すると、ペアリング表示ＬＥＤ９が点灯する。
【００４１】
また、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングが完了すると、ロボット装置１−２に設置される複数の非常停止スイッチ５とティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６とが無線接続により接続されるので、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２との未接続に起因する非常停止が起こらなくなる。
【００４２】
ペアリングが完了したロボット装置とティーチングペンダントの各無線通信部１２同士が通信を行う際は、各無線通信部１２が各不揮発性メモリ１４から接続ＩＤデータの一例である自己のＩＤデータとペアリング相手のＩＤデータを対にしたペアリングデータを通信データのヘッダ又はフッタに付けて送信し、各無線通信部１２の受信において通信データのヘッダ又はフッタに付されているペアリングデータが各不揮発性メモリ１４に記憶されているペアリングデータと一致しなければ、通信データを受信しないようにしておく。これにより、ペアリングが完了したロボット装置とティーチングペンダントの各無線通信部１２同士しか通信を行えないようにしている。
【００４３】
ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングが完了した後、作業者がロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に差し込まれているメカニカルキー４−２を反時計回り方向に回してキーシリンダー３−２を反時計回り方向に旋回されている状態にする。キーシリンダー３−２が反時計回り方向に旋回されている状態では、ロボット装置１−２は手動運転のみが可能な手動運転モードになっており、ティーチングペンダント２の操作内容を受け付ける。そして、図５に示すように、作業者はロボット装置１−２のキーシリンダー３−２からメカニカルキー４−２を抜く。ロボット装置１−２のキーシリンダー３−２からメカニカルキー４−２が抜かれると、ロボット装置１−２の非常停止回路において非常停止スイッチ６の無効化が解除される。例えば、ロボット装置１−２の制御回路が、キーシリンダー３−２からメカニカルキー４−２が抜かれたことを検出すると、図４に示すようにスイッチＳＷ１をオフ状態にするとよい。図５においては、ロボット装置１−２はティーチングペンダント２の操作内容を受け付ける状態であるが、タッチパネル７に電力供給がされておらず、タッチパネル７に教示データを入力することができない状態であるので、ロボット装置１−２にティーチングペンダント２の操作内容が伝送されてくることはない。
【００４４】
その後、図６に示すように、作業者はティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０にメカニカルキー４−２を差し込み、メカニカルキー４−２を時計回り方向に回してマスターシリンダー１０を時計回り方向に旋回されている状態にする。ティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０にメカニカルキーが差し込まれ、マスターシリンダー１０が時計回り方向に旋回されている状態では、内蔵バッテリからタッチパネル７への電力供給がＯＮになっており、タッチパネル７に教示データを入力することができる。したがって、作業者は、図６に示す状態からティーチングペンダント２を携帯して安全柵１１内に侵入し、ロボット装置１−２のティーチング作業を開始する。尚、タッチパネル７への電力供給がＯＮになれば、ペアリング相手であるロボット装置１−２のＩＤデータを不揮発性メモリ１４から読み出し、ペアリング相手であるロボット装置１−２のＩＤに対応する表示データをタッチパネル７に表示させるようにしてもよい。
【００４５】
ここで、ロボット装置１−２のティーチング作業が行われている際に、例えば図７に示すように第三者がロボット装置１−ｎ固有のメカニカルキー４−ｎをロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に差し込もうとしても、ロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に対応するのはティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０に差し込まれているメカニカルキー４−２のみであるので、メカニカルキー４−ｎがロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に差し込まれてロボット装置１−２の非常停止回路において非常停止スイッチ６が無効化されるおそれはない。
【００４６】
そして、ロボット装置１−２のティーチング作業が終了すると、作業者はティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０からメカニカルキー４−２を抜き、メカニカルキー４−２をロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に差し込む。これにより、ロボット装置１−２の非常停止回路において非常停止スイッチ６が再び無効化される。その後、作業者はロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングを解除するための作業を行う。具体的には、ティーチングペンダント２をロボット装置１−２に近づけ、ティーチングペンダント２のペアリングボタン８を押す。そうすると、ティーチングペンダント２の不揮発性メモリ１４がロボット装置１−２のＩＤデータを消去し、ティーチングペンダント２の赤外線通信部１３がペアリング解除指令をロボット装置１−２に送信し、その送信されたペアリング解除指令をロボット装置１−２の赤外線通信部１３が受信し、そのペアリング解除指令に従ってロボット装置１−２の不揮発性メモリ１４がティーチングペンダント２のＩＤデータを削除する。これにより、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリング解除が完了する。そして、ペアリング解除が完了すると、ペアリング表示ＬＥＤ９が消灯する。
【００４７】
尚、ペアリングを解除するための作業が安全柵１１内では行えないように、赤外線通信可能範囲を設定したり、又、赤外線通信の代わりに一時的な有線接続によってペアリング及びペアリング解除を行う場合には一時的な有線接続に用いるケーブル長を設定したりすることで、ロボット装置１−２の非常停止回路において非常停止スイッチ６が無効化された状態で、ロボット装置１−２を囲っている安全柵１１内にティーチングペンダント２が放置されるおそれがなくなる。
【００４８】
上述した実施形態では、ロボット装置１−２のティーチング作業を行う場合について説明したが、ティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０はロボット装置１−２固有のメカニカルキー４−２のみならず、メカニカルキー４−１〜４−ｎ全てに対応しているので、他のロボット装置のティーチング作業についてもロボット装置１−２のティーチング作業と同様に実行することができる。
【００４９】
また、上述した実施形態では、キーとしてメカニカルキーを用いたが、メカニカルキーの代わりに電子的なＩＤを有する電子キー（例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）カードなど）を用いるようにしてもよい。この場合、電子的なＩＤには、電子キーが対応している固有のロボット装置のアドレスと電子キーが対応している固有のロボット装置との通信条件の設定情報とが含まれるようにすることが望ましい。そして、キーシリンダーの代わりに、電子キー挿入部（例えば、カードスロット）を有し固有の電子キーによってのみ自動運転モードと手動運転モードとの切り替えが可能になる状態切替装置を用い、マスターキーシリンダーの代わりに、電子キー挿入部（例えば、カードスロット）を有しいずれの電子キーによってもタッチパネルへの電源供給のＯＮ／ＯＦＦ切り替えが可能になるマスター状態切替装置を用いるようにするとよい。さらに、ティーチングペンダントと特定のロボット装置とがペアリングしているときは、マスター状態切替装置が、電子キーの電子的なＩＤに含まれるロボット装置のアドレスを認識し、特定のロボット装置のアドレスを含んでいる電子的なＩＤを有する電子キーによってのみタッチパネルへの電源供給のＯＮ／ＯＦＦ切り替えが可能になるようにすることが望ましい。これにより、ティーチングペンダントとペアリングしていないロボット装置の電子キーによって、マスター状態切替装置の切り替え動作が可能になることを防止でき、安全性が更に向上する。
【００５０】
また、ティーチングペンダント２とペアリングしているロボット装置の確認を容易にするために、ティーチングペンダント２に確認操作部（例えば、確認スイッチ）を設け、ロボット装置１−１〜１−ｎそれぞれに、ティーチングペンダント２との接続が確立されている旨を報知するための報知部（例えば、確認表示灯）を設け、作業者が前記確認操作部を操作すると、ティーチングペンダント２の無線通信部１２から確認指令を送信し、ティーチングペンダント２とペアリングしているロボット装置の無線通信部１２がその確認指令を受信し、その受信した確認指令に応じて、ティーチングペンダント２とペアリングしているロボット装置の報知部が、ティーチングペンダント２との接続が確立されている旨を報知するようにしてもよい。報知部を確認表示灯にした場合は例えば点灯によりティーチングペンダント２との接続が確立されている旨を報知するとよいが、報知部の構成に応じて他の表示或いは音などによる報知を行ってもよい。
【００５１】
また、ティーチングペンダント２と教示対象となるロボット装置との接続が確立され、キー（例えば、メカニカルキー）がティーチングペンダント２のマスター状態切替装置（例えば、マスターシリンダー１０）に挿入されている状態では、たとえ、教示対象となるロボット装置器に固有のキーが教示対象となるロボット装置の状態切替装置（例えば、キーシリンダー）に挿入され、教示対象となるロボット装置の操作モードが自動運転モードに切り替えられても、ティーチングペンダント２の教示が優先されるようにしてもよい。
【００５２】
このような構成によると、教示対象ではないロボット装置に固有のキーがティーチングペンダント２のマスター状態切替装置に挿入されている状態では、ティーチングペンダント２との接続が確立して教示対象となっているロボット装置が自動運転モードになることはないので、より一層安全性を高くすることができる。例えば、ティーチングペンダント２との接続が確立して教示対象となっているロボット装置の制御部は、ティーチングペンダント２との接続が確立している状態で、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されていることを検出すると、自機器の操作モードが自動運転モードに切り替えられても、ティーチングペンダント２の教示を優先する制御動作を行うようにするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】は、本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【図２】は、ティーチングペンダントの非常停止スイッチを無効化している状態の非常停止回路を示す図である。
【図３】は、ロボット装置及びティーチングペンダントそれぞれが内蔵している通信装置の概略構成例を示す図である。
【図４】は、ティーチングペンダントの非常停止スイッチを無効化していない状態の非常停止回路を示す図である。
【図５】は、本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【図６】は、本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【図７】は、本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【図８】は、従来の産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１−１〜１−ｎ ロボット装置
２ ティーチングペンダント
３−１〜３−ｎ キーシリンダー
４−１〜４−ｎ メカニカルキー
５、６ 非常停止スイッチ
７ タッチパネル
８ ペアリングボタン
９ ペアリング表示ＬＥＤ
１０ マスターシリンダー
１１ 安全柵
１２ 無線通信部
１３ 赤外線通信部
１４ 不揮発性メモリ
ＳＷ１ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の制御対象機器と、教示装置とを備える機器制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の機器制御システムとして、ここでは、安全関連装置が設置されたティーチングペンダントとロボット装置とを備える産業用ロボットシステムを例に挙げて説明する。
【０００３】
従来の産業用ロボットシステムの概略構成例を図８に示す。図８に示す従来の産業用ロボットシステムは、複数のロボット装置１０１−１〜１０１−ｎと、複数のロボット装置１０１−１〜１０１−ｎに対して１対１対応している複数のティーチングペンダント１０２−１〜１０２−ｎとを備えている（ただし、ｎは２以上の自然数）。１対１対応しているロボット装置１０１−ｋとティーチングペンダント１０２−ｋとはケーブル１０３−ｋによって有線接続されている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。
【０００４】
また、ロボット装置１０１−ｋは、ロボット装置１０１−ｋ固有のキーシリンダー１０４−ｋと、複数の非常停止スイッチ１０６と備えている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。キーシリンダー１０４−ｋには、キーシリンダー１０４−ｋに対応するメカニカルキー１０５−ｋ、すなわちロボット装置１０１−ｋ固有のメカニカルキー１０５−ｋが差し込まれている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。
【０００５】
複数のティーチングペンダント１０２−１〜１０２−ｎは各々、前面に非常停止スイッチ１０７及びタッチパネル１０８を備えており、背面にイネーブルスイッチ（不図示）を備えている。
【０００６】
図８に示す従来の産業用ロボットシステムでは、複数のロボット装置１０１−１〜１０１−ｎ各々に対して、初期及び調整時等に動作を覚えさせる作業すなわちティーチング作業を行う必要がある。複数のロボット装置１０１−１〜１０１−ｎは各々、このティーチング作業によって教え込まれた教示データを呼び出して、自動運転を実現している。
【０００７】
非常停止スイッチ１０６及び１０７は全てＢ接点（break contact）スイッチである。ロボット装置１０１−ｋに関する非常停止回路は、ロボット装置１０１−ｋに設置される複数の非常停止スイッチ１０６及びティーチングペンダント１０２−ｋに設置される非常停止スイッチ１０７の直列接続回路であり、ロボット装置１０１−ｋに設置される複数の非常停止スイッチ１０６及びティーチングペンダント１０２−ｋの非常停止スイッチ１０７のいずれか一つでもＯＦＦになることによって当該非常停止回路がオープンになってロボット装置１０１−ｋが非常停止する。
【０００８】
タッチパネル１０８は、ティーチング作業時にロボットの各種情報を表示する表示装置として機能するとともに教示データを入力する入力装置としても機能する。イネーブルスイッチをＯＮにしているときにタッチパネル１０８の操作内容が有効になり、イネーブルスイッチをＯＦＦにしているときにはタッチパネル１０８の操作内容が無効になる。
【０００９】
例えば、ロボット装置１０１−１のティーチング作業では、作業者が、ティーチングペンダント１０２−１を持って安全柵１０９の中に入り、ロボット装置１０１−１の可動部に近づいた状態でティーチングペンダント１０２−１を用いてロボット装置１０１−１の可動部を動かし、自動運転に必要な教示データをタッチパネル１０８を操作して入力していく。このティーチング作業中に第三者によってロボット装置１０１−１の自動運転が開始されることを防ぐために、メカニカルキー１０５−１がキーシリンダー１０４−１から抜かれた場合にはロボット装置１０１−１の自動運転が禁止される、といった手法が一般的にとられている。かかる手法を採用すると、ティーチング作業の作業者がキーシリンダー１０４−１からメカニカルキー１０５−１を抜き、その抜いたメカニカルキー１０５−１を携帯して安全柵１０９の中に入ることで、ロボット装置１０１−１のティーチング作業中に第三者によってロボット装置１０１−１の自動運転が開始されることを防止することができる。
【００１０】
さらに、ティーチングペンダント側にも、そのティーチングペンダントに対応するロボット装置に固有のキーシリンダーを設け、ティーチングペンダント側のキーシリンダーにメカニカルキーが差し込まれた状態でなければ、ティーチングペンダントからの操作ができないようにして、安全性をより向上させているものもある。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２７７５３１号公報
【特許文献２】特開２００６−１５７４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図８に示す従来の産業用ロボットシステムの構成では、ロボット装置とティーチングペンダントとが１対１対応しているため、ティーチングペンダントがロボット装置の個数分必要となる。しかしながら、ティーチングペンダントはティーチング作業のときにのみ必要であるため、ティーチングペンダントを複数のロボット装置で共用化した方が、コストや配置スペースの低減の観点から望ましい。
【００１３】
そこで、特許文献１で提案されている産業用ロボットシステムでは、ティーチングペンダントを複数のロボット側制御装置で共用化するために、複数のロボット側制御装置それぞれにティーチングペンダントを接続するためのコネクタを設け、ティーチングペンダントに所定長のケーブルを設け、そのケーブルの先端に複数のロボット側制御装置の各コネクタに装着脱可能なコネクタが取り付けた構成としている。
【００１４】
尚、特許文献１で提案されている産業用ロボットシステムでは、ティーチングペンダントとロボット側制御装置とがケーブルによって有線接続される構成であるが、例えば特許文献２で提案されているコントローラとコントローラの操作端末との接続方法を適用すれば、ティーチングペンダントとロボット側制御装置とを無線接続してティーチングペンダントを複数のロボット側制御装置で共用化することも可能である。
【００１５】
しかしながら、従来の産業用ロボットシステムにおけるティーチングペンダント側のキーシリンダーは、ロボット装置側のキーシリンダーと同様に各ティーチングペンダントに対応する各ロボット装置に固有のものであるため、ティーチングペンダントを複数のロボット側制御装置で共用化した構成には適用することができないという問題が生じる。
【００１６】
また、特許文献１で提案されている産業用ロボットシステムでは、ティーチングペンダントに非常停止スイッチを設けることを考慮しておらず、仮に従来と同様にティーチングペンダントに非常停止スイッチを設ける構成にした場合、ティーチングペンダントに接続されていないロボット側制御装置では、非常停止回路がオープンになり非常停止がかかってしまうという問題が生じる。また、無線接続とした場合においても、ティーチングペンダントとの無線接続が確立していないロボット側制御装置では、非常停止回路がオープンになり非常停止がかかってしまうという問題が生じる。
【００１７】
本発明は、上記の状況に鑑み、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができ、尚且つ安全性の高い機器制御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】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明に係る機器制御システムは、複数の制御対象機器と、その複数の制御対象機器のうちの任意の一台を選択して、その選択した制御対象機器に対して動作を教示する教示装置とを備える機器制御システムであって、前記複数の制御対象機器それぞれは、自機器に固有のキーが挿入されることによってのみ第１の状態と第２の状態との切り替えが可能となる状態切替装置を有し、前記教示装置は、各制御対象機器に固有のキーのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスター状態切替装置と、教示対象となる制御対象機器に対して接続要求を送信する接続要求送信手段とを有し、前記接続要求送信手段の接続要求に応じて、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立された状態において、前記マスター状態切替装置によって教示が行えない状態から教示が行える状態への切り替えが行われて、教示対象となる制御対象機器への教示が可能となるようにしている。
【００１９】
このような構成によると、教示装置が、制御対象機器に固有のキーのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスター状態切替装置を有しているので、キーを用いた安全対策を施した構成においても、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができる。これにより、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができ、尚且つ安全性の高い機器制御システムを実現することができる。
【００２０】
また、前記複数の制御対象機器それぞれは、前記教示装置の教示にしたがって動作する手動モードと、教示装置の教示とは関係なく動作する自動運転モードとを切り替える操作モード切替手段を備えるようにしてもよい。さらに、前記状態切替装置は前記操作モード切替手段であって、前記第１の状態は前記手動モードであり、前記第２の状態は前記自動運転モードであるようにしてもよい。
【００２１】
また、前記複数の制御対象機器それぞれに関する安全関連回路を有し、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されている制御対象機器に関する安全関連回路では、前記教示装置に設置された対応する安全関連装置を無効化し、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されていない制御対象機器に関する安全関連回路では、前記教示装置に設置された対応する安全関連装置を無効化しないようにしてもよい。
【００２２】
このような構成によると、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されている制御対象機器に関する安全関連回路において、教示装置と制御対象機器との未接続に起因する安全関連動作（例えば非常停止）が起こらないようにできるので、教示装置に安全関連装置を設置した構成であるにもかかわらず、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができる。また、このような構成によると、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されていない制御対象機器に関する安全関連回路において、教示装置に設置された対応する安全関連装置が有効に機能するため、より一層安全性を高くすることができる。
【００２３】
また、利便性の観点から、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続を無線接続としてもよい。
【００２４】
また、前記キーをメカニカルキーとしてもよく、電子キーとしてもよい。
【００２５】
また、前記複数の制御対象機器それぞれは、自機器に固有の制御対象機器ＩＤデータを予め格納している記憶部を有し、前記接続要求送信手段の接続要求に応じて、教示対象となる制御対象機器が前記制御対象機器ＩＤデータを前記教示装置に返送することにより、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立されるようにしてもよい。さらに、前記教示装置は、前記教示装置に固有の教示装置ＩＤデータを予め格納している記憶部を有し、前記接続要求送信手段の接続要求により取得した前記制御対象機器ＩＤデータに、前記教示装置ＩＤデータを組み合わせて接続ＩＤデータとし、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続確立後、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との通信において、前記接続ＩＤデータを用いるようにしてもよい。
【００２６】
また、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続の確認を容易にする観点から、前記教示装置は、教示対象となる制御対象機器との接続を確認するための確認操作部を有し、前記複数の制御対象機器それぞれは、前記教示装置との接続が確立されている旨を報知するための報知部を有し、前記確認操作部が操作されることにより、前記教示装置との接続が確立された教示対象となる制御対象機器に備えられた報知部が、前記教示装置との接続が確立されている旨を報知するようにしてもよい。
【００２７】
また、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立され、前記キーが前記マスター状態切替装置に挿入されている状態では、たとえ、教示対象となる制御対象機器に固有のキーが教示対象となる制御対象機器の状態切替装置に挿入され、教示対象となる制御対象機器の操作モードが自動運転モードに切り替えられても、前記教示装置の教示が優先されるようにしてもよい。
【００２８】
このような構成によると、教示対象ではない制御対象機器に固有のキーが教示装置のマスター状態切替装置に挿入されている状態では、教示装置との接続が確立して教示対象となっている制御対象機器に自機器に固有のキーが挿入され、自動運転モードになっていたとしても、教示装置に設置された安全関連装置が有効になるので、より一層安全性を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、複数の制御対象機器と、その複数の制御対象機器のうちの任意の一台を選択して、その選択した制御対象機器に対して動作を教示する教示装置とを備え、前記教示装置が、制御対象機器に固有のキーのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスター状態切替装置を有しているので、キーを用いた安全対策を施した構成においても、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができる。これにより、教示装置を複数の制御対象機器で共用化することができ、尚且つ安全性の高い機器制御システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係る機器制御システムとして、ここでは、安全関連装置が設置されたティーチングペンダントとロボット装置とを備える産業用ロボットシステムを例に挙げて説明する。
【００３１】
本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を図１に示す。図１に示す本発明に係る産業用ロボットシステムは、複数の制御対象機器の一例である複数のロボット装置１−１〜１−ｎと、教示装置の一例であるティーチングペンダント２とを備えている（ただし、ｎは２以上の自然数）。
【００３２】
また、ロボット装置１−ｋは、状態切替装置の一例であるロボット装置１−ｋ固有のキーシリンダー３−ｋと、複数の非常停止スイッチ５と備えている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。キーシリンダー３−ｋには、キーシリンダー３−ｋに対応するメカニカルキー４−ｋ、すなわちロボット装置１−ｋ固有のメカニカルキー４−ｋが差し込まれている（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。
【００３３】
ティーチングペンダント２は、前面に安全関連装置の一例である非常停止スイッチ６と、タッチパネル７と、接続要求送信手段の一例であるペアリング及びペアリング解除を行うためのペアリングボタン８と、ペアリングの有無を示すペアリング表示ＬＥＤ９と、マスター状態切替装置の一例であるメカニカルキー４−１〜４−ｎ全てに対応しているマスターシリンダー１０とを備えており、背面にイネーブルスイッチ（不図示）を備えている。タッチパネル７は、後述するティーチング作業時にロボット装置の各種情報を表示する表示装置として機能するとともに教示データを入力する入力装置としても機能する。また、イネーブルスイッチをＯＮにしているときにタッチパネル７の操作内容が有効になり、イネーブルスイッチをＯＦＦにしているときにはタッチパネル７の操作内容が無効になる。
【００３４】
図１に示す本発明に係る産業用ロボットシステムでは、複数のロボット装置１−１〜１−ｎ各々に対して、初期及び調整時等に動作を覚えさせる作業すなわちティーチング作業を行う必要がある。複数のロボット装置１−１〜１−ｎは各々、このティーチング作業によって教え込まれた教示データを呼び出して、自動運転を実現している。
【００３５】
図１に示すように、キーシリンダー３−１〜３−ｎ各々にメカニカルキー４−１〜４−ｎが差し込まれ、キーシリンダー３−１〜３−ｎ各々が時計回り方向に旋回されている状態では、ロボット装置１−１〜１−ｎ各々は自動運転のみが可能な自動運転モードになっており、ティーチングペンダント２の操作内容を受け付けない。尚、キーシリンダー３−１〜３−ｎ各々は、時計回り方向に旋回されている状態では差し込まれているメカニカルキーを抜くことができず、反時計回り方向に旋回されている状態でのみ差し込まれているメカニカルキーを抜くことができる構造になっている。
【００３６】
また、図１に示すように、ティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０にメカニカルキーが差し込まれておらず、マスターシリンダー１０が反時計回り方向に旋回されている状態では、内蔵バッテリからタッチパネル７への電力供給がＯＦＦになっており、タッチパネル７に教示データを入力することができない。このような構成により、ロボット装置が自動運転モードになっているときに、作業者がティーチングペンダント２を用いた手動操作が可能であると誤認して、ロボット装置の自動運転が実行されていて危険な状態である安全柵１１内に侵入することを防止している。
【００３７】
非常停止スイッチ５及び６は全てＢ接点（break contact）スイッチである。ロボット装置１−ｋに関する非常停止回路は、ロボット装置１−ｋに設置される複数の非常停止スイッチ５及びティーチングペンダント２に設置される非常停止スイッチ６の直列接続回路であり、ロボット装置１−ｋに設置される複数の非常停止スイッチ５及びティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６のいずれか一つでもＯＦＦになることによって当該非常停止回路がオープンになってロボット装置１−ｋが非常停止する。
【００３８】
ロボット装置１−ｋに関する非常停止回路は、キーシリンダー３−ｋにメカニカルキー４−ｋが差し込まれていれば、ティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６を無効化し、キーシリンダー３−ｋにメカニカルキー４−ｋが差し込まれていなければ、ティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６を無効化しない。例えば、ロボット装置１−ｋの非常停止回路を、ロボット装置１−ｋに設置されている非常停止スイッチ５と、ティーチングペンダント２に設置されている非常停止スイッチ６と、ロボット装置１−ｋに設置するスイッチＳＷ１とによって構成し、キーシリンダー３−ｋにメカニカルキー４−ｋが差し込まれている状態では、ロボット装置１−ｋの制御回路が図２に示すようにスイッチＳＷ１をオン状態にすることで、ティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６をロボット装置１−ｋの非常停止回路において無効化することができる（ただし、ｋは１〜ｎの任意の自然数）。尚、上記例において、ロボット装置１−ｋの制御装置は、非常停止回路から２４ＶのＤＣ電圧入力がある場合は非常停止を行わず、非常停止回路から２４ＶのＤＣ電圧入力が無い場合は非常停止を行うようにしている。図１に示す状態では、ロボット装置１−１〜１−ｎのキーシリンダー３−１〜３−ｎそれぞれに対応するメカニカルキーが差し込まれているので、ロボット装置１−１〜１−ｎの各非常停止回路において非常停止スイッチ６が無効化されている。
【００３９】
以下、図１に示す状態から、ロボット装置１−２のティーチング作業を開始するまでの手順について説明する。まず、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングを行う。本実施形態では、ロボット装置１−１〜１−ｎ及びティーチングペンダント２それぞれが図３に示すような通信装置を内蔵しており、ロボット装置１−２に内蔵される通信装置の赤外線通信部とティーチングペンダント２に内蔵される通信装置の赤外線通信部との間の赤外線通信によりロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングを実現している。尚、本実施形態で用いた赤外線通信の代わりに、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とをペアリング処理時に一時的に有線接続して、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングを実現してもよい。
【００４０】
作業者が、ティーチングペンダント２をロボット装置１−２に近づけ、ティーチングペンダント２のペアリングボタン８を押すと、ティーチングペンダント２の赤外線通信部１３がティーチングペンダント２の不揮発性メモリ１４に記憶されているティーチングペンダント２のＩＤデータをロボット装置１−２に送信し、その送信されたティーチングペンダント２のＩＤデータをロボット装置１−２の赤外線通信部１３が受信しロボット装置１−２の不揮発性メモリ１４に記憶し、さらにロボット装置１−２の赤外線通信部１３がロボット装置１−２の不揮発性メモリ１４に記憶されているロボット装置１−２のＩＤデータをティーチングペンダント２に送信し、その送信されたロボット装置１−２のＩＤデータをティーチングペンダント２の赤外線通信部１３が受信しティーチングペンダント２の不揮発性メモリ１４に記憶する。これにより、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングが完了する。そして、ペアリングが完了すると、ペアリング表示ＬＥＤ９が点灯する。
【００４１】
また、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングが完了すると、ロボット装置１−２に設置される複数の非常停止スイッチ５とティーチングペンダント２の非常停止スイッチ６とが無線接続により接続されるので、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２との未接続に起因する非常停止が起こらなくなる。
【００４２】
ペアリングが完了したロボット装置とティーチングペンダントの各無線通信部１２同士が通信を行う際は、各無線通信部１２が各不揮発性メモリ１４から接続ＩＤデータの一例である自己のＩＤデータとペアリング相手のＩＤデータを対にしたペアリングデータを通信データのヘッダ又はフッタに付けて送信し、各無線通信部１２の受信において通信データのヘッダ又はフッタに付されているペアリングデータが各不揮発性メモリ１４に記憶されているペアリングデータと一致しなければ、通信データを受信しないようにしておく。これにより、ペアリングが完了したロボット装置とティーチングペンダントの各無線通信部１２同士しか通信を行えないようにしている。
【００４３】
ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングが完了した後、作業者がロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に差し込まれているメカニカルキー４−２を反時計回り方向に回してキーシリンダー３−２を反時計回り方向に旋回されている状態にする。キーシリンダー３−２が反時計回り方向に旋回されている状態では、ロボット装置１−２は手動運転のみが可能な手動運転モードになっており、ティーチングペンダント２の操作内容を受け付ける。そして、図５に示すように、作業者はロボット装置１−２のキーシリンダー３−２からメカニカルキー４−２を抜く。ロボット装置１−２のキーシリンダー３−２からメカニカルキー４−２が抜かれると、ロボット装置１−２の非常停止回路において非常停止スイッチ６の無効化が解除される。例えば、ロボット装置１−２の制御回路が、キーシリンダー３−２からメカニカルキー４−２が抜かれたことを検出すると、図４に示すようにスイッチＳＷ１をオフ状態にするとよい。図５においては、ロボット装置１−２はティーチングペンダント２の操作内容を受け付ける状態であるが、タッチパネル７に電力供給がされておらず、タッチパネル７に教示データを入力することができない状態であるので、ロボット装置１−２にティーチングペンダント２の操作内容が伝送されてくることはない。
【００４４】
その後、図６に示すように、作業者はティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０にメカニカルキー４−２を差し込み、メカニカルキー４−２を時計回り方向に回してマスターシリンダー１０を時計回り方向に旋回されている状態にする。ティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０にメカニカルキーが差し込まれ、マスターシリンダー１０が時計回り方向に旋回されている状態では、内蔵バッテリからタッチパネル７への電力供給がＯＮになっており、タッチパネル７に教示データを入力することができる。したがって、作業者は、図６に示す状態からティーチングペンダント２を携帯して安全柵１１内に侵入し、ロボット装置１−２のティーチング作業を開始する。尚、タッチパネル７への電力供給がＯＮになれば、ペアリング相手であるロボット装置１−２のＩＤデータを不揮発性メモリ１４から読み出し、ペアリング相手であるロボット装置１−２のＩＤに対応する表示データをタッチパネル７に表示させるようにしてもよい。
【００４５】
ここで、ロボット装置１−２のティーチング作業が行われている際に、例えば図７に示すように第三者がロボット装置１−ｎ固有のメカニカルキー４−ｎをロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に差し込もうとしても、ロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に対応するのはティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０に差し込まれているメカニカルキー４−２のみであるので、メカニカルキー４−ｎがロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に差し込まれてロボット装置１−２の非常停止回路において非常停止スイッチ６が無効化されるおそれはない。
【００４６】
そして、ロボット装置１−２のティーチング作業が終了すると、作業者はティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０からメカニカルキー４−２を抜き、メカニカルキー４−２をロボット装置１−２のキーシリンダー３−２に差し込む。これにより、ロボット装置１−２の非常停止回路において非常停止スイッチ６が再び無効化される。その後、作業者はロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリングを解除するための作業を行う。具体的には、ティーチングペンダント２をロボット装置１−２に近づけ、ティーチングペンダント２のペアリングボタン８を押す。そうすると、ティーチングペンダント２の不揮発性メモリ１４がロボット装置１−２のＩＤデータを消去し、ティーチングペンダント２の赤外線通信部１３がペアリング解除指令をロボット装置１−２に送信し、その送信されたペアリング解除指令をロボット装置１−２の赤外線通信部１３が受信し、そのペアリング解除指令に従ってロボット装置１−２の不揮発性メモリ１４がティーチングペンダント２のＩＤデータを削除する。これにより、ロボット装置１−２とティーチングペンダント２とのペアリング解除が完了する。そして、ペアリング解除が完了すると、ペアリング表示ＬＥＤ９が消灯する。
【００４７】
尚、ペアリングを解除するための作業が安全柵１１内では行えないように、赤外線通信可能範囲を設定したり、又、赤外線通信の代わりに一時的な有線接続によってペアリング及びペアリング解除を行う場合には一時的な有線接続に用いるケーブル長を設定したりすることで、ロボット装置１−２の非常停止回路において非常停止スイッチ６が無効化された状態で、ロボット装置１−２を囲っている安全柵１１内にティーチングペンダント２が放置されるおそれがなくなる。
【００４８】
上述した実施形態では、ロボット装置１−２のティーチング作業を行う場合について説明したが、ティーチングペンダント２のマスターシリンダー１０はロボット装置１−２固有のメカニカルキー４−２のみならず、メカニカルキー４−１〜４−ｎ全てに対応しているので、他のロボット装置のティーチング作業についてもロボット装置１−２のティーチング作業と同様に実行することができる。
【００４９】
また、上述した実施形態では、キーとしてメカニカルキーを用いたが、メカニカルキーの代わりに電子的なＩＤを有する電子キー（例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）カードなど）を用いるようにしてもよい。この場合、電子的なＩＤには、電子キーが対応している固有のロボット装置のアドレスと電子キーが対応している固有のロボット装置との通信条件の設定情報とが含まれるようにすることが望ましい。そして、キーシリンダーの代わりに、電子キー挿入部（例えば、カードスロット）を有し固有の電子キーによってのみ自動運転モードと手動運転モードとの切り替えが可能になる状態切替装置を用い、マスターキーシリンダーの代わりに、電子キー挿入部（例えば、カードスロット）を有しいずれの電子キーによってもタッチパネルへの電源供給のＯＮ／ＯＦＦ切り替えが可能になるマスター状態切替装置を用いるようにするとよい。さらに、ティーチングペンダントと特定のロボット装置とがペアリングしているときは、マスター状態切替装置が、電子キーの電子的なＩＤに含まれるロボット装置のアドレスを認識し、特定のロボット装置のアドレスを含んでいる電子的なＩＤを有する電子キーによってのみタッチパネルへの電源供給のＯＮ／ＯＦＦ切り替えが可能になるようにすることが望ましい。これにより、ティーチングペンダントとペアリングしていないロボット装置の電子キーによって、マスター状態切替装置の切り替え動作が可能になることを防止でき、安全性が更に向上する。
【００５０】
また、ティーチングペンダント２とペアリングしているロボット装置の確認を容易にするために、ティーチングペンダント２に確認操作部（例えば、確認スイッチ）を設け、ロボット装置１−１〜１−ｎそれぞれに、ティーチングペンダント２との接続が確立されている旨を報知するための報知部（例えば、確認表示灯）を設け、作業者が前記確認操作部を操作すると、ティーチングペンダント２の無線通信部１２から確認指令を送信し、ティーチングペンダント２とペアリングしているロボット装置の無線通信部１２がその確認指令を受信し、その受信した確認指令に応じて、ティーチングペンダント２とペアリングしているロボット装置の報知部が、ティーチングペンダント２との接続が確立されている旨を報知するようにしてもよい。報知部を確認表示灯にした場合は例えば点灯によりティーチングペンダント２との接続が確立されている旨を報知するとよいが、報知部の構成に応じて他の表示或いは音などによる報知を行ってもよい。
【００５１】
また、ティーチングペンダント２と教示対象となるロボット装置との接続が確立され、キー（例えば、メカニカルキー）がティーチングペンダント２のマスター状態切替装置（例えば、マスターシリンダー１０）に挿入されている状態では、たとえ、教示対象となるロボット装置器に固有のキーが教示対象となるロボット装置の状態切替装置（例えば、キーシリンダー）に挿入され、教示対象となるロボット装置の操作モードが自動運転モードに切り替えられても、ティーチングペンダント２の教示が優先されるようにしてもよい。
【００５２】
このような構成によると、教示対象ではないロボット装置に固有のキーがティーチングペンダント２のマスター状態切替装置に挿入されている状態では、ティーチングペンダント２との接続が確立して教示対象となっているロボット装置が自動運転モードになることはないので、より一層安全性を高くすることができる。例えば、ティーチングペンダント２との接続が確立して教示対象となっているロボット装置の制御部は、ティーチングペンダント２との接続が確立している状態で、自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されていることを検出すると、自機器の操作モードが自動運転モードに切り替えられても、ティーチングペンダント２の教示を優先する制御動作を行うようにするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】は、本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【図２】は、ティーチングペンダントの非常停止スイッチを無効化している状態の非常停止回路を示す図である。
【図３】は、ロボット装置及びティーチングペンダントそれぞれが内蔵している通信装置の概略構成例を示す図である。
【図４】は、ティーチングペンダントの非常停止スイッチを無効化していない状態の非常停止回路を示す図である。
【図５】は、本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【図６】は、本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【図７】は、本発明に係る産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【図８】は、従来の産業用ロボットシステムの概略構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１−１〜１−ｎ ロボット装置
２ ティーチングペンダント
３−１〜３−ｎ キーシリンダー
４−１〜４−ｎ メカニカルキー
５、６ 非常停止スイッチ
７ タッチパネル
８ ペアリングボタン
９ ペアリング表示ＬＥＤ
１０ マスターシリンダー
１１ 安全柵
１２ 無線通信部
１３ 赤外線通信部
１４ 不揮発性メモリ
ＳＷ１ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制御対象機器と、その複数の制御対象機器のうちの任意の一台を選択して、その選択した制御対象機器に対して動作を教示する教示装置とを備える機器制御システムであって、
前記複数の制御対象機器それぞれは、自機器に固有のキーが挿入されることによってのみ第１の状態と第２の状態との切り替えが可能となる状態切替装置を有し、
前記教示装置は、各制御対象機器に固有のキーのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスター状態切替装置と、
教示対象となる制御対象機器に対して接続要求を送信する接続要求送信手段とを有し、
前記接続要求送信手段の接続要求に応じて、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立された状態において、前記マスター状態切替装置によって教示が行えない状態から教示が行える状態への切り替えが行われて、教示対象となる制御対象機器への教示が可能となることを特徴とする機器制御システム。
【請求項２】
前記複数の制御対象機器それぞれは、前記教示装置の教示にしたがって動作する手動モードと、教示装置の教示とは関係なく動作する自動運転モードとを切り替える操作モード切替手段を備える、請求項１に記載の機器制御システム。
【請求項３】
前記状態切替装置は前記操作モード切替手段であって、前記第１の状態は前記手動モードであり、前記第２の状態は前記自動運転モードである、請求項２に記載の機器制御システム。
【請求項４】
前記複数の制御対象機器それぞれに関する安全関連回路を有し、
自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されている制御対象機器に関する安全関連回路では、前記教示装置に設置された対応する安全関連装置を無効化し、
自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されていない制御対象機器に関する安全関連回路では、前記教示装置に設置された対応する安全関連装置を無効化しない、請求項１〜３のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項５】
前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が無線接続である、請求項１〜４のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項６】
前記キーがメカニカルキーである、請求項１〜５のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項７】
前記キーが電子キーである、請求項１〜５のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項８】
前記複数の制御対象機器それぞれは、自機器に固有の制御対象機器ＩＤデータを予め格納している記憶部を有し、
前記接続要求送信手段の接続要求に応じて、教示対象となる制御対象機器が前記制御対象機器ＩＤデータを前記教示装置に返送することにより、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立される、請求項１〜７のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項９】
前記教示装置は、前記教示装置に固有の教示装置ＩＤデータを予め格納している記憶部を有し、
前記接続要求送信手段の接続要求により取得した前記制御対象機器ＩＤデータに、前記教示装置ＩＤデータを組み合わせて接続ＩＤデータとし、
前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続確立後、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との通信において、前記接続ＩＤデータを用いる、請求項８に記載の機器制御システム。
【請求項１０】
前記教示装置は、教示対象となる制御対象機器との接続を確認するための確認操作部を有し、
前記複数の制御対象機器それぞれは、前記教示装置との接続が確立されている旨を報知するための報知部を有し、
前記確認操作部が操作されることにより、前記教示装置との接続が確立された教示対象となる制御対象機器に備えられた報知部が、前記教示装置との接続が確立されている旨を報知する、請求項１〜９のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項１１】
前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立され、前記キーが前記マスター状態切替装置に挿入されている状態では、たとえ、教示対象となる制御対象機器に固有のキーが教示対象となる制御対象機器の状態切替装置に挿入され、教示対象となる制御対象機器の操作モードが自動運転モードに切り替えられても、前記教示装置の教示が優先される、請求項３〜１０のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項１】
複数の制御対象機器と、その複数の制御対象機器のうちの任意の一台を選択して、その選択した制御対象機器に対して動作を教示する教示装置とを備える機器制御システムであって、
前記複数の制御対象機器それぞれは、自機器に固有のキーが挿入されることによってのみ第１の状態と第２の状態との切り替えが可能となる状態切替装置を有し、
前記教示装置は、各制御対象機器に固有のキーのいずれが挿入されても教示が行える状態と教示が行えない状態との切り替えが可能となるマスター状態切替装置と、
教示対象となる制御対象機器に対して接続要求を送信する接続要求送信手段とを有し、
前記接続要求送信手段の接続要求に応じて、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立された状態において、前記マスター状態切替装置によって教示が行えない状態から教示が行える状態への切り替えが行われて、教示対象となる制御対象機器への教示が可能となることを特徴とする機器制御システム。
【請求項２】
前記複数の制御対象機器それぞれは、前記教示装置の教示にしたがって動作する手動モードと、教示装置の教示とは関係なく動作する自動運転モードとを切り替える操作モード切替手段を備える、請求項１に記載の機器制御システム。
【請求項３】
前記状態切替装置は前記操作モード切替手段であって、前記第１の状態は前記手動モードであり、前記第２の状態は前記自動運転モードである、請求項２に記載の機器制御システム。
【請求項４】
前記複数の制御対象機器それぞれに関する安全関連回路を有し、
自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されている制御対象機器に関する安全関連回路では、前記教示装置に設置された対応する安全関連装置を無効化し、
自機器に固有のキーが状態切替装置に挿入されていない制御対象機器に関する安全関連回路では、前記教示装置に設置された対応する安全関連装置を無効化しない、請求項１〜３のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項５】
前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が無線接続である、請求項１〜４のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項６】
前記キーがメカニカルキーである、請求項１〜５のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項７】
前記キーが電子キーである、請求項１〜５のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項８】
前記複数の制御対象機器それぞれは、自機器に固有の制御対象機器ＩＤデータを予め格納している記憶部を有し、
前記接続要求送信手段の接続要求に応じて、教示対象となる制御対象機器が前記制御対象機器ＩＤデータを前記教示装置に返送することにより、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立される、請求項１〜７のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項９】
前記教示装置は、前記教示装置に固有の教示装置ＩＤデータを予め格納している記憶部を有し、
前記接続要求送信手段の接続要求により取得した前記制御対象機器ＩＤデータに、前記教示装置ＩＤデータを組み合わせて接続ＩＤデータとし、
前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続確立後、前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との通信において、前記接続ＩＤデータを用いる、請求項８に記載の機器制御システム。
【請求項１０】
前記教示装置は、教示対象となる制御対象機器との接続を確認するための確認操作部を有し、
前記複数の制御対象機器それぞれは、前記教示装置との接続が確立されている旨を報知するための報知部を有し、
前記確認操作部が操作されることにより、前記教示装置との接続が確立された教示対象となる制御対象機器に備えられた報知部が、前記教示装置との接続が確立されている旨を報知する、請求項１〜９のいずれかに記載の機器制御システム。
【請求項１１】
前記教示装置と教示対象となる制御対象機器との接続が確立され、前記キーが前記マスター状態切替装置に挿入されている状態では、たとえ、教示対象となる制御対象機器に固有のキーが教示対象となる制御対象機器の状態切替装置に挿入され、教示対象となる制御対象機器の操作モードが自動運転モードに切り替えられても、前記教示装置の教示が優先される、請求項３〜１０のいずれかに記載の機器制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−５２１０６（Ｐ２０１０−５２１０６Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２１５１２（Ｐ２００８−２２１５１２）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００１３４１０９）株式会社デジタル (224)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００１３４１０９）株式会社デジタル (224)
【Ｆターム（参考）】
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