JP2009301271A - Safety control method and safety control system - Google Patents

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Tomonori Nishiki
朋範 錦
Masao Doi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve safety of a safety control system by reducing a load on an operator. <P>SOLUTION: This safety control system includes an RFIC 225 installed in a wireless teaching pendant 2(2<SB>1</SB>to 2<SB>4</SB>) for transmitting the ID number of the pendant 2 to the controller 4 of a robot 3; an RFIC 405 installed in the controller 4 for receiving the ID number transmitted from the pendant 2; a safety switch part 62 for detecting that the pendant 2 has been taken out from a pendant holder 6; and a controller 4 for making the robot 3 shift to a maintenance mode when detecting by the safety switch part 62, and for registering the ID number of the pendant 2 installed in an operable area 10 and having the ID number received by the controller 4 in a registration list, and for erasing the ID number of the pendant 2 which has moved to the outside of the area 10 from the registration list, and for making only the pendant 2 of the ID number registered in the registration list an enable state. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、安全制御システムに関し、詳細には、ペンダントやグリップスイッチ等の可搬型（ポータブル）操作端末を用いてロボット等の操作対象機器を安全に操作するための安全制御システムに関し、詳細には、操作者の負担を軽減して、安全性を向上させることができるシステムの構築に関する。   The present invention relates to a safety control system, and more particularly to a safety control system for safely operating an operation target device such as a robot using a portable operation terminal such as a pendant or a grip switch. The present invention relates to the construction of a system that can reduce the burden on the operator and improve safety.

ワイヤレスペンダントやワイヤレスグリップスイッチ等のポータブル無線操作端末を用いて、産業用ロボットにティーチングを行なったり、産業用ロボットを手動で運転したりするためのロボット制御システムが提案されている。   Robot control systems have been proposed for teaching industrial robots and manually operating industrial robots using portable wireless operation terminals such as wireless pendants and wireless grip switches.

このようなロボット制御システムにおいて、安全性を向上させるための改良がなされてきた。例えば、国際公開第２００６／１２８７８４号パンフレットに示すシステムは、ロボットセル領域内に配置されたロボットと、ロボットを制御するコントローラと、ロボットにティーチング等を行なうポータブル無線操作端末（ＴＰＵ）とを備えるとともに、ＴＰＵがロボットセル領域に対して進入または退出したことを検出する検出ユニットと、検出ユニットによるＴＰＵの進入/退出の検出時に操作者に警告を発する警告発生装置とをさらに備えている。   In such robot control systems, improvements have been made to improve safety. For example, the system shown in International Publication No. 2006/128784 pamphlet includes a robot arranged in the robot cell area, a controller for controlling the robot, and a portable wireless operation terminal (TPU) for teaching the robot. And a detection unit that detects that the TPU has entered or exited the robot cell region, and a warning generator that issues a warning to the operator when the detection unit detects the entry / exit of the TPU.

この場合には、ＴＰＵがロボットセル領域から退出したことが検出ユニットにより検出されると、警告発生装置が警告を発するので、操作者がＴＰＵを持ったままロボットセル領域の外に出て、ＴＰＵを長時間エーブル状態にしておくのを防止できる。また、ディスエーブル状態のＴＰＵがロボットセル領域に進入したことが検出ユニットにより検出されると、警告発生装置が警告を発するので、操作者がディスエーブル状態のＴＰＵを持ったままロボットセル領域に進入して不用意にロボットに接近するのを防止できる。このようにして、システムの安全性を向上させている。
国際公開第２００６／１２８７８４号パンフレット（ＦＩＧ．１参照） In this case, when the detection unit detects that the TPU has left the robot cell area, the warning generator issues a warning, so that the operator goes out of the robot cell area while holding the TPU, Can be kept in an enabled state for a long time. When the detection unit detects that the disabled TPU has entered the robot cell area, the warning generator issues a warning, so that the operator enters the robot cell area while holding the disabled TPU. Thus, careless access to the robot can be prevented. In this way, the safety of the system is improved.
International Publication No. 2006/128784 (see FIG. 1)

しかしながら、前記従来のシステムでは、操作者がエーブル状態のＴＰＵを持ったままロボットセル領域の外に出た場合、操作者は、一定時間内にＴＰＵをディスエーブル状態にしなければならず、操作者の負担が大きい。同様に、操作者がディスエーブル状態のＴＰＵを持ったままロボットセル領域に進入した場合、操作者は、一定時間内にＴＰＵをエーブル状態にしなければならず、操作者の負担が大きい。   However, in the conventional system, when the operator goes out of the robot cell area while holding the TPU in the enabled state, the operator must disable the TPU within a certain period of time. The burden of is great. Similarly, when the operator enters the robot cell region while holding the disabled TPU, the operator has to make the TPU enabled within a certain period of time, which is a heavy burden on the operator.

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、操作者の負担を軽減して、システムの安全性をさらに向上させることができる安全制御システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a conventional situation, and the problem to be solved by the present invention is to reduce the burden on the operator and to further improve the safety of the system. To provide a control system.

請求項１の発明は、可搬型操作端末を用いて操作対象機器を安全に操作するための安全制御方法であって、操作対象機器が配置される領域を操作可能エリアとして特定し、可搬型操作端末が所定の設置場所から取り出されたことを検知して、操作対象機器をメンテナンスモードに移行させ、操作可能エリアに配置された可搬型操作端末のＩＤ番号を認識して当該ＩＤ番号を登録リストに登録し、操作可能エリアの外に移動した可搬型操作端末のＩＤ番号を認識して当該ＩＤ番号を登録リストから消去し、登録リストに登録されているＩＤ番号の可搬型操作端末のみが操作対象機器を手動操作できるようにしている。   The invention of claim 1 is a safety control method for safely operating an operation target device using a portable operation terminal, wherein an area in which the operation target device is arranged is specified as an operable area, and a portable operation is performed. Detects that the terminal has been removed from the predetermined installation location, shifts the operation target device to the maintenance mode, recognizes the ID number of the portable operation terminal arranged in the operable area, and registers the ID number in the registration list Recognize the ID number of the portable operating terminal that has been registered outside the operable area, delete it from the registration list, and only the portable operating terminal with the ID number registered in the registered list can operate The target device can be operated manually.

請求項１の発明によれば、可搬型操作端末が所定の設置場所から取り出されたことが検知されると、ロボット等の操作対象機器が自動的にメンテナンスモードに移行するので、操作者がわざわざ可搬型操作端末を操作する必要がなくなり、操作者の負担を軽減できる。   According to the first aspect of the present invention, when it is detected that the portable operation terminal has been taken out from the predetermined installation location, the operation target device such as a robot automatically shifts to the maintenance mode. There is no need to operate a portable operation terminal, and the burden on the operator can be reduced.

また、この場合には、操作可能エリア内に配置された可搬型操作端末のＩＤ番号を登録リストに登録するとともに、操作可能エリア外に移動した可搬型操作端末のＩＤ番号を登録リストから消去することにより、登録リストに登録されているＩＤ番号の可搬型操作端末のみが操作対象機器を手動操作できるようにしているので、操作者の負担を軽減できるとともに、システムの安全性を向上できる。   In this case, the ID number of the portable operation terminal arranged in the operable area is registered in the registration list, and the ID number of the portable operation terminal moved outside the operable area is deleted from the registration list. Thus, only the portable operation terminal having the ID number registered in the registration list can manually operate the operation target device, so that the burden on the operator can be reduced and the safety of the system can be improved.

請求項２の発明では、請求項１において、可搬型操作端末が操作可能エリアの外に移動したとき、操作対象機器の電源をオフにするようにしている。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when the portable operation terminal moves out of the operable area, the power of the operation target device is turned off.

この場合には、可搬型操作端末が操作可能エリアの外に移動したときに、操作対象機器の電源が自動的にオフになることにより、システムの安全性をさらに向上できる。   In this case, the safety of the system can be further improved by automatically turning off the operation target device when the portable operation terminal moves out of the operable area.

請求項３の発明では、請求項１において、可搬型操作端末が所定の設置場所に戻されたとき、操作対象機器が自動運転モードに移行するようにしている。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, when the portable operation terminal is returned to a predetermined installation location, the operation target device shifts to the automatic operation mode.

この場合には、可搬型操作端末が所定の設置場所に戻されたとき、ロボット等の操作対象機器が自動的に自動運転モードに移行するので、自動運転モードに移行させるのに、操作者がわざわざ可搬型操作端末を操作する必要がなくなり、操作者の負担を軽減できる。   In this case, when the portable operation terminal is returned to the predetermined installation location, the operation target device such as a robot automatically shifts to the automatic operation mode. There is no need to bother to operate the portable operation terminal, and the burden on the operator can be reduced.

請求項４の発明は、可搬型操作端末を用いて操作対象機器を安全に操作するための安全制御システムであって、可搬型操作端末に設けられ、当該可搬型操作端末のＩＤ番号を操作対象機器のコントローラに送信するための送信手段と、操作対象機器のコントローラに設けられ、可搬型操作端末の送信手段から送信されたＩＤ番号を受信するための受信手段と、可搬型操作端末が所定の設置場所から取り出されたことを検知する検知手段と、検知手段による検知時に操作対象機器をメンテナンスモードに移行させ、操作可能エリアに配置されかつコントローラの受信手段により受信されたＩＤ番号を有する可搬型操作端末の当該ＩＤ番号を登録リストに登録するとともに、操作可能エリアの外に移動した可搬型操作端末のＩＤ番号を登録リストから消去する一方、登録リストに登録されたＩＤ番号の可搬型操作端末のみを操作対象機器に対してイネーブル状態にするコントローラを備えている。   The invention of claim 4 is a safety control system for safely operating an operation target device using a portable operation terminal, which is provided in the portable operation terminal, and the ID number of the portable operation terminal is an operation target. A transmission means for transmitting to the controller of the device; a receiving means for receiving the ID number transmitted from the transmission means of the portable operation terminal provided in the controller of the operation target device; and the portable operation terminal Detection means for detecting removal from the installation location, and portable type having an ID number placed in the operable area and received by the reception means of the controller, causing the operation target device to shift to the maintenance mode upon detection by the detection means Register the ID number of the operation terminal in the registration list, and register the ID number of the portable operation terminal moved outside the operable area in the registration list While al erase, and a controller to enable state only portable operation terminal of the registered ID number in the registration list to the operation target device.

請求項４の発明によれば、まず、可搬型操作端末が所定の設置場所から取り出されたことが検知手段により検知されると、コントローラがロボット等の操作対象機器をメンテナンスモードに移行させる。   According to the invention of claim 4, first, when the detection means detects that the portable operation terminal has been taken out from the predetermined installation location, the controller shifts the operation target device such as a robot to the maintenance mode.

これにより、メンテナンスモードに移行させるのに、操作者がわざわざ可搬型操作端末を操作する必要がなくなり、操作者の負担を軽減できる。   Thereby, it is not necessary for the operator to bother to operate the portable operation terminal to shift to the maintenance mode, and the burden on the operator can be reduced.

次に、可搬型操作端末が操作可能エリア内に移動すると、可搬型操作端末の送信手段が当該可搬型操作端末のＩＤ番号を操作対象機器のコントローラに送信し、コントローラが、可搬型操作端末の送信手段から送信されてきたＩＤ番号を受信手段により受信して、これを登録リストに登録する。その一方、コントローラは、操作可能エリアの外に移動した可搬型操作端末のＩＤ番号を登録リストから消去する。そして、コントローラは、登録リストに登録されたＩＤ番号の可搬型操作端末のみを操作対象機器に対してイネーブル状態にする。   Next, when the portable operation terminal moves into the operable area, the transmission means of the portable operation terminal transmits the ID number of the portable operation terminal to the controller of the operation target device, and the controller The ID number transmitted from the transmitting means is received by the receiving means and registered in the registration list. On the other hand, the controller deletes the ID number of the portable operation terminal that has moved out of the operable area from the registration list. Then, the controller enables only the portable operation terminal having the ID number registered in the registration list with respect to the operation target device.

これにより、登録リストに登録されたＩＤ番号の可搬型操作端末のみが操作対象機器を操作できるようになるので、システムの安全性を向上できる。   As a result, only the portable operation terminal having the ID number registered in the registration list can operate the operation target device, so that the safety of the system can be improved.

以上のように、本発明によれば、可搬型操作端末が所定の設置場所から取り出されたことを検知することにより、ロボット等の操作対象機器を自動的にメンテナンスモードに移行させるようにしたので、メンテナンスモードに移行させるのに操作者がわざわざ可搬型操作端末を操作する必要がなくなり、操作者の負担を軽減できる。また、操作可能エリア内に配置された可搬型操作端末のＩＤ番号を登録リストに登録させるとともに、操作可能エリア外に移動した可搬型操作端末のＩＤ番号を登録リストから消去することにより、登録リストに登録されているＩＤ番号の可搬型操作端末のみが操作対象機器を手動操作できるようにしたので、システムの安全性を向上できる。   As described above, according to the present invention, the operation target device such as the robot is automatically shifted to the maintenance mode by detecting that the portable operation terminal is taken out from the predetermined installation location. Therefore, it is not necessary for the operator to bother to operate the portable operation terminal to shift to the maintenance mode, and the burden on the operator can be reduced. In addition, the ID number of the portable operation terminal arranged in the operable area is registered in the registration list, and the ID number of the portable operation terminal moved out of the operable area is deleted from the registration list. Since only the portable operation terminal having the ID number registered in can operate the operation target device manually, the safety of the system can be improved.

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図８は、本発明の一実施例による安全制御システムを説明するための図であって、図１は本実施例による安全制御システムを構成する可搬型無線操作端末としてのワイヤレスティーチングペンダントおよびその操作対象機器としての産業用ロボットの概略構成を示す図、図２は本安全制御システムのレイアウトの一例を示す図、図３はワイヤレスティーチングペンダントの設置場所を示す平面概略図、図４はワイヤレスティーチングペンダントが設置場所に設置される直前の状態を示す斜視部分図、図５はワイヤレスティーチングペンダントの内部回路の概略ブロック構成図、図６は産業用ロボットのコントローラのブロック構成図、図７Ａおよび図７Ｂは本安全システムによる制御フローを説明するためのフローチャート、図８はワイヤレスティーチングペンダントからの伝送メッセージの一例を示す図であって、（ａ）はコントローラ側で安全入力状態を判断するパターンを示し、（ｂ）はワイヤレスティーチングペンダント側で安全入力状態を判断するパターンを示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1 to 8 are diagrams for explaining a safety control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a wireless teaching pendant as a portable wireless operation terminal constituting the safety control system according to the embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an industrial robot as an operation target device thereof, FIG. 2 is a diagram showing an example of the layout of the safety control system, FIG. 3 is a schematic plan view showing an installation location of a wireless teaching pendant, and FIG. FIG. 5 is a schematic block configuration diagram of an internal circuit of the wireless teaching pendant, FIG. 6 is a block configuration diagram of an industrial robot controller, FIG. 7A and FIG. FIG. 7B is a flowchart for explaining a control flow by the safety system, FIG. It is a figure which shows an example of the transmission message from a wireless teaching pendant, Comprising: (a) shows the pattern which judges a safe input state on the controller side, (b) shows the pattern which judges a safe input state on the wireless teaching pendant side. Show.

図１に示すように、この安全制御システム１は、ワイヤレスティーチングペンダント（可搬型無線操作端末）２と、マニピュレータ３０を有し、ティーチングペンダント２により無線で手動操作される産業用ロボット３と、ロボット３にケーブル３１を介して電気的に接続され、ロボット３の駆動制御を行うコントローラ４とを備えている。   As shown in FIG. 1, the safety control system 1 includes a wireless teaching pendant (portable wireless operation terminal) 2 and a manipulator 30, and an industrial robot 3 that is manually operated wirelessly by the teaching pendant 2, and a robot 3 and a controller 4 that is electrically connected to the robot 3 via a cable 31 and that controls the driving of the robot 3.

ティーチングペンダント２は、複数のキーからなるキーシート部２０と、非常停止スイッチ２１と、イネーブルスイッチ２２と、ＬＣＤディスプレイ２３と、通信用のアンテナ２４と、ティーチングペンダント２の設置場所に設けられた安全スイッチ（後述）に係脱自在に係合するアクチュエータ部２５とを有している。   The teaching pendant 2 includes a key sheet unit 20 composed of a plurality of keys, an emergency stop switch 21, an enable switch 22, an LCD display 23, a communication antenna 24, and a safety provided at a place where the teaching pendant 2 is installed. And an actuator unit 25 detachably engaged with a switch (described later).

図２に示すように、フェンス１１により仕切られたエリア１０には、１台または複数台のロボット３が配置されており、当該エリア１０内には、ティーチングペンダント２と送受信可能な一つまたは複数（この例では４個）のアンテナ５０〜５３が設けられている。アンテナ５０〜５３は、ロボット３のコントローラ４に接続されている。なお、図２に示す例では、エリア１０内には、４つのティーチングペンダント２１〜２４が配置されている。エリア１０は、アンテナ５０〜５３がティーチングペンダント２１〜２４と通信可能な領域であって、別の言い方をすれば、ティーチングペンダント２１〜２４によりロボット３を操作可能な領域である。エリア１の出入口には、開閉可能（この例ではスライド可能）な扉１２と、投光部７０および受光部７１からなるライトカーテン７とが設けられている。 As shown in FIG. 2, one or a plurality of robots 3 are arranged in an area 10 partitioned by a fence 11, and one or a plurality of robots 3 capable of transmitting and receiving with the teaching pendant 2 are included in the area 10. (In this example, four antennas) 50 to 53 are provided. The antennas 50 to 53 are connected to the controller 4 of the robot 3. In the example shown in FIG. 2, the area 10, four teaching pendant 21 to 24 are arranged. Area 10 is a communicable area and the antenna 50 to 53 teaching pendant 21 to 24, in other words, an area capable of operating the robot 3 by the teaching pendant 21 to 24. A door 12 that can be opened and closed (slidable in this example) and a light curtain 7 including a light projecting unit 70 and a light receiving unit 71 are provided at the entrance of the area 1.

エリア１０の外には、コントローラ４が配置されるとともに、ティーチングペンダント２の設置場所としてのペンダントホルダ６が設けられている。   A controller 4 is disposed outside the area 10, and a pendant holder 6 is provided as an installation place of the teaching pendant 2.

ペンダントホルダ６は、図３に示すように、仕切壁６０によりそれぞれ仕切られた複数（この例では４個）のペンダント収容部６１と、ペンダント収容部６１の底部に設けられた安全スイッチ部６２とを有している。各ペンダント収容部６１には、それぞれ対応するティーチングペンダント２が収容されるようになっている。安全スイッチ部６２は、ティーチングペンダント２のアクチュエータ部２５と協働することにより安全スイッチとして機能する安全回路を内部に有している。安全スイッチ部６２の外面には、図４に示すように、アクチュエータ部２５が係脱自在に挿入される係合孔６２ａが形成されている。   As shown in FIG. 3, the pendant holder 6 includes a plurality of (four in this example) pendant accommodating portions 61 each partitioned by a partition wall 60, and a safety switch portion 62 provided at the bottom of the pendant accommodating portion 61. have. Each pendant accommodating portion 61 accommodates the corresponding teaching pendant 2. The safety switch unit 62 includes a safety circuit that functions as a safety switch in cooperation with the actuator unit 25 of the teaching pendant 2. As shown in FIG. 4, an engagement hole 62 a into which the actuator unit 25 is removably inserted is formed on the outer surface of the safety switch unit 62.

ティーチングペンダント２のアクチュエータ部２５が安全スイッチ部６２の係合孔６２ａに挿入されると、アクチュエータ部２５により安全スイッチ部６２の内部の安全回路が接続されて、ティーチングペンダント２が所定のペンダントホルダ６に保持されていることが検知されるとともに、ティーチングペンダント２のアクチュエータ部２５が安全スイッチ部６２の係合孔６２ａから取り出されると、安全スイッチ部６２の内部の安全回路が切断されて、ティーチングペンダント２がペンダントホルダ６から取り出されたことが検知されるようになっている。このように、安全スイッチ部６２は、ティーチングペンダント２が所定のペンダントホルダ６に設置されているかどうかを検知する検知手段として機能している。   When the actuator unit 25 of the teaching pendant 2 is inserted into the engagement hole 62a of the safety switch unit 62, the safety circuit inside the safety switch unit 62 is connected by the actuator unit 25, and the teaching pendant 2 is connected to the predetermined pendant holder 6 When the actuator part 25 of the teaching pendant 2 is taken out from the engagement hole 62a of the safety switch part 62, the safety circuit inside the safety switch part 62 is cut off, and the teaching pendant 2 is detected to be removed from the pendant holder 6. Thus, the safety switch unit 62 functions as a detection unit that detects whether or not the teaching pendant 2 is installed in the predetermined pendant holder 6.

図５に示すように、ティーチングペンダント２の制御部２００は、ＣＰＵ２０１と、これに接続された安全診断回路２０２とを有している。安全診断回路２０２には、３ポジションスイッチを含むイネーブルスイッチ２２１（イネーブル１）および２２２（イネーブル２）、ならび非常停止スイッチ２１からの安全入力信号が接続されている。また、安全診断回路２０２には、当該ティーチングペンダント２が対応するコントローラ（ペアリングコントローラ）を選択するためのペアリングコントローラ選択スイッチ２２２、汎用入力等を含むその他の入力部２２３、およびモニタ出力等を含むその他の出力部２２４に対する非安全入出力信号が接続されている。ＣＰＵ２０１にはさらに、当該ティーチングペンダント２のＩＤ番号をロボット３のコントローラ４に送信するための通信回路（ＲＦＩＣ）２２５が接続されている。ＲＦＩＣ２２５には、整合回路２２６が接続されており、整合回路２２６にはアンテナ２４が接続されている。 As shown in FIG. 5, the control unit 200 of the teaching pendant 2 includes a CPU 201 and a safety diagnostic circuit 202 connected to the CPU 201. The safety diagnosis circuit 202 is connected to enable switches 22 1 (enable 1) and 22 2 (enable 2) including a 3-position switch, and a safety input signal from the emergency stop switch 21. Further, the safety diagnostic circuit 202 includes a pairing controller selection switch 222 for selecting a controller (pairing controller) to which the teaching pendant 2 corresponds, another input unit 223 including a general-purpose input, a monitor output, and the like. Non-safety input / output signals to other output units 224 including the same are connected. Further, a communication circuit (RFIC) 225 for transmitting the ID number of the teaching pendant 2 to the controller 4 of the robot 3 is connected to the CPU 201. A matching circuit 226 is connected to the RFIC 225, and an antenna 24 is connected to the matching circuit 226.

図６に示すように、コントローラ４の制御部４００は、ＣＰＵ４０１と、これに接続された安全診断回路４０２とを有している。安全診断回路４０２には、制御回路４０３が接続されている。制御回路４０３には、ログインボタン４１と、メモリ４０４と、複数（ここでは４個）の安全スイッチ部６２とが接続されている。また、安全診断回路４０２には、ロボットの動作を可能にするリレー（Ｍ１〜Ｍ３）３１〜３３が接続されている。ＣＰＵ４０１にはさらに、ティーチングペンダント２のＩＤ番号を受信するための通信回路（ＲＦＩＣ）４０５が接続されている。ＲＦＩＣ４０５には、整合回路４０６が接続されており、整合回路４０６にはアンテナ４０７が接続されている。 As shown in FIG. 6, the controller 400 of the controller 4 includes a CPU 401 and a safety diagnostic circuit 402 connected to the CPU 401. A control circuit 403 is connected to the safety diagnosis circuit 402. Connected to the control circuit 403 are a login button 41, a memory 404, and a plurality (four in this case) of safety switch units 62. The safety diagnosis circuit 402 is connected to relays (M1 to M3) 3 1 to 3 3 that enable the robot to operate. Further, a communication circuit (RFIC) 405 for receiving the ID number of the teaching pendant 2 is connected to the CPU 401. A matching circuit 406 is connected to the RFIC 405, and an antenna 407 is connected to the matching circuit 406.

次に、上述のように構成された本安全制御システム１の制御フローについて、図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。
まず、図７ＡのステップＳ１において、ティーチングペンダント（端末）２が設置場所のペンダントホルダ６から離れたか否かが判断される。操作者がペンダントホルダ６のペンダント収容部６１からいずれかのペンダント２を取り出すことにより、ペンダント２のアクチュエータ部２５がペンダント収容部６１の安全スイッチ部６２の係合孔６２ａから外れると、安全スイッチ部６２内部の安全回路が切断されて（図６参照）、ペンダント２がペンダントホルダ６から取り出されたことが検知される。すると、ステップＳ１での判断が「Yes」となって、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、ロボット３の運転モードをメンテナンスモードに移行させる。次に、ステップＳ３では、ログインボタン４１が押されるのを待つ。 Next, a control flow of the safety control system 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.
First, in step S1 of FIG. 7A, it is determined whether or not the teaching pendant (terminal) 2 has left the pendant holder 6 at the installation location. When the operator removes one of the pendants 2 from the pendant housing part 61 of the pendant holder 6 and the actuator part 25 of the pendant 2 is disengaged from the engagement hole 62a of the safety switch part 62 of the pendant housing part 61, the safety switch part The safety circuit inside 62 is disconnected (see FIG. 6), and it is detected that the pendant 2 is removed from the pendant holder 6. Then, the determination in step S1 is “Yes”, and the process proceeds to step S2. In step S2, the operation mode of the robot 3 is shifted to the maintenance mode. Next, in step S3, the process waits for the login button 41 to be pressed.

一方、操作者は、ペンダント２を持ってエリア１０内に進入した後、ログインボタン４１を押す。すると、プログラムはステップＳ３からステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、エリア１０内のペンダント２のＩＤ番号の登録を行なう。   On the other hand, the operator enters the area 10 with the pendant 2 and then presses the login button 41. Then, the program moves from step S3 to step S4. In step S4, the ID number of the pendant 2 in the area 10 is registered.

エリア１０内に配置されたペンダント２からは、図８（ａ）または（ｂ）に示すような伝送メッセージが例えば１０ｍｓｅｃのような間隔でコントローラ４に向けて送信されている。この伝送メッセージは、ペンダント２のＩＤ番号（端末ＩＤ）、自己診断状態（無線通信状態およびバッテリー状態を含む）、ペアリングコントローラの例えば８ビット信号、非常停止入力（ＯＦＦ）、イネーブル１入力（ＯＦＦ）、イネーブル２入力（ＯＦＦ）、汎用入力（ＯＦＦ）を有している。これらのうち、ペアリングコントローラの８ビット信号は、エリア１０内に複数のロボットが設けられている場合に、どのロボットがどのペンダント２で操作されるかを決定するのに必要である。なお、図８（ａ）はコントローラ４側で安全入力状態を判断するパターンを示しており、（ｂ）はペンダント２側で安全入力状態を判断するパターンを示している。また、図８には、ペンダント２に２つのイネーブルスイッチが設けられた例を示している。ペンダント２に対応するペアリングコントローラ４は、メモリ４０４内の登録リストに対応ペンダント２のＩＤ番号を登録する。   From the pendant 2 arranged in the area 10, a transmission message as shown in FIG. 8A or 8B is transmitted to the controller 4 at an interval such as 10 msec. This transmission message includes the pendant 2 ID number (terminal ID), self-diagnosis status (including wireless communication status and battery status), 8-bit signal of the pairing controller, emergency stop input (OFF), enable 1 input (OFF ), Enable 2 input (OFF), and general-purpose input (OFF). Among these, the 8-bit signal of the pairing controller is necessary to determine which robot is operated by which pendant 2 when a plurality of robots are provided in the area 10. 8A shows a pattern for determining the safe input state on the controller 4 side, and FIG. 8B shows a pattern for determining the safe input state on the pendant 2 side. FIG. 8 shows an example in which the pendant 2 is provided with two enable switches. The pairing controller 4 corresponding to the pendant 2 registers the ID number of the corresponding pendant 2 in the registration list in the memory 404.

なお、１台のロボット３に対して複数（例えば４台）のペンダント２を登録する場合、エリア１０内に４台を越えるペンダント２が存在していた場合には、登録を無効にするようにしてもよく、あるいは、電波強度の強い上位４台を登録するようにしてもよい。   When a plurality of (for example, four) pendants 2 are registered for one robot 3, if there are more than four pendants 2 in the area 10, the registration is invalidated. Alternatively, the top four units with strong radio field strength may be registered.

次に、ステップＳ５では、ペンダント２がエリア１０から退出したか否かが判断される。この判断は、ペンダント２がアンテナ５０〜５３の受信可能領域の外に移動したことにより、あるいは、出入口付近に設けられたセンサ（図示せず）でペンダント２を検出することにより、行なわれる。ステップＳ５での判断が「No」であれば、プログラムはステップＳ６に移行する。   Next, in step S5, it is determined whether or not the pendant 2 has left the area 10. This determination is made by moving the pendant 2 out of the receivable area of the antennas 50 to 53 or by detecting the pendant 2 with a sensor (not shown) provided near the entrance / exit. If the determination in step S5 is “No”, the program proceeds to step S6.

ステップＳ６では、ペンダント２のイネーブルスイッチ２２が「ＯＮ」の状態でかつ非常停止解除状態（つまり非常停止ボタンが押されていない状態）であるか否かが判断される。ステップＳ６での判断が「Yes」であれば、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、操作者がペンダント２を操作して、ロボット３に対してティーチング等のメンテナンス作業を行なう。なお、イネーブルスイッチ２２が押されると、ペンダント２から送信される伝送メッセージは、図８（ａ）に示すものでは、イネーブル１入力が３ポジションスイッチの入力を含んでおり、同図（ｂ）に示すものでは、イネーブル１入力がＯＮ入力になっている。   In step S6, it is determined whether the enable switch 22 of the pendant 2 is in the “ON” state and the emergency stop is released (that is, the emergency stop button is not pressed). If the determination in step S6 is “Yes”, the process proceeds to step S7. In step S <b> 7, the operator operates the pendant 2 to perform maintenance work such as teaching on the robot 3. When the enable switch 22 is pressed, the transmission message transmitted from the pendant 2 is the one shown in FIG. 8A, where the enable 1 input includes the input of the 3-position switch. In the illustrated example, the enable 1 input is an ON input.

その一方、ステップＳ６において、イネーブルスイッチ２２が「ＯＦＦ」の状態か、あるいは非常停止状態（つまり非常停止ボタンが押されている状態）であれば、ステップＳ６での判断が「No」となって、ステップＳ８に移行し、ロボット３を停止させる。   On the other hand, if the enable switch 22 is in the “OFF” state or the emergency stop state (that is, the state where the emergency stop button is pressed) in step S6, the determination in step S6 becomes “No”. In step S8, the robot 3 is stopped.

ステップＳ７またはＳ８での処理後、プログラムはステップＳ５に戻り、ステップＳ５〜Ｓ８の処理を繰り返して行なう。   After the process in step S7 or S8, the program returns to step S5 and repeats the processes in steps S5 to S8.

また、ステップＳ５での判断が「Yes」となれば、プログラムは図７ＢのステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、エリア１０から退出したペンダント２をコントローラ４のメモリ４０４内の登録リストから消去する。また、このとき、ログアウト処理が行われる。次に、ステップＳ１０では、ロボット３の電源がオフにされる。   If the determination in step S5 is “Yes”, the program proceeds to step S9 in FIG. 7B. In step S 9, the pendant 2 that has left the area 10 is deleted from the registration list in the memory 404 of the controller 4. At this time, logout processing is performed. Next, in step S10, the power of the robot 3 is turned off.

次に、ステップＳ１１では、すべてのペンダント２が、設置場所であるペンダントホルダ６のペンダント収容部６１に戻されたか否かが判断される。ペンダント２がペンダント収容部６１に戻されると、ペンダント２のアクチュエータ部２５が安全スイッチ部６２内部の回路を接続することで（図６参照）、ペンダント２がペンダント収容部６１に戻されたことが検出される。すべてのペンダント２がペンダント収容部６１に戻されれば、ステップＳ１１での判断は「Yes」となって、プログラムはステップＳ１２に移行し、ロボット３の運転モードを自動運転モードに移行させる。逆に言えば、すべてのペンダント２がペンダント収容部６１に戻されなければ、ステップＳ１１での判断は「Yes」とならず、自動運転モードには移行できない。   Next, in step S11, it is determined whether or not all the pendants 2 have been returned to the pendant container 61 of the pendant holder 6 that is the installation location. When the pendant 2 is returned to the pendant accommodating part 61, the pendant 2 is returned to the pendant accommodating part 61 by the actuator part 25 of the pendant 2 connecting the circuit inside the safety switch part 62 (see FIG. 6). Detected. If all the pendants 2 are returned to the pendant container 61, the determination in step S11 is “Yes”, the program proceeds to step S12, and the operation mode of the robot 3 is shifted to the automatic operation mode. In other words, unless all the pendants 2 are returned to the pendant container 61, the determination in step S11 is not “Yes” and the automatic operation mode cannot be entered.

このように本実施例によれば、可搬型無線操作端末としてのワイヤレスペンダント２が、所定の設置場所であるペンダントホルダ６のペンダント収容部６１から取り出されたことが安全スイッチ部６２により検知されると、操作対象機器であるロボット３が自動的にメンテナンスモードに移行するので、メンテナンスモードに移行させるのに、操作者がわざわざワイヤレスペンダント２を操作する必要がなくなり、操作者の負担を軽減できる。   As described above, according to the present embodiment, the safety switch unit 62 detects that the wireless pendant 2 as the portable wireless operation terminal has been taken out from the pendant accommodating unit 61 of the pendant holder 6 that is a predetermined installation location. Since the robot 3 as the operation target device automatically shifts to the maintenance mode, the operator does not have to operate the wireless pendant 2 to shift to the maintenance mode, and the burden on the operator can be reduced.

また、この場合には、操作可能領域であるエリア１０内に配置されたワイヤレスペンダント２のＩＤ番号がコントローラ４のメモリ４０４内の登録リストに登録されるとともに、エリア１０の外に移動したワイヤレスペンダント２のＩＤ番号が登録リストから消去され、登録リストに登録されているＩＤ番号のワイヤレスペンダント２のみがロボット３を手動操作できるようにしているので、システムの安全性を向上できる。さらに、この場合には、ワイヤレスペンダント２がエリア１０の外に移動したときに、ロボット３の電源が自動的にオフになるようにしているので、システムの安全性をさらに向上できる。   In this case, the ID number of the wireless pendant 2 arranged in the area 10 that is the operable area is registered in the registration list in the memory 404 of the controller 4 and the wireless pendant moved outside the area 10. Since the ID number 2 is deleted from the registration list and only the wireless pendant 2 having the ID number registered in the registration list can be operated manually, the safety of the system can be improved. Furthermore, in this case, since the power of the robot 3 is automatically turned off when the wireless pendant 2 moves out of the area 10, the safety of the system can be further improved.

しかも、この場合には、ワイヤレスペンダント２がペンダントホルダ６に戻されたとき、ロボット３が自動的に自動運転モードに移行するので、自動運転モードに移行させるのに、操作者がわざわざワイヤレスペンダント２を操作する必要がなくなり、操作者の負担を軽減できる。   In addition, in this case, when the wireless pendant 2 is returned to the pendant holder 6, the robot 3 automatically shifts to the automatic operation mode. Therefore, the operator has to bother to change to the automatic operation mode. It is no longer necessary to operate the device, and the burden on the operator can be reduced.

なお、前記実施例では、可搬型無線操作端末として、ワイヤレスティーチングペンダントを例にとって説明したが、本発明は、ワイヤレスグリップスイッチ等のその他のポータブル無線操作端末にも同様に適用可能である。   In the above-described embodiment, the wireless teaching pendant has been described as an example of the portable wireless operation terminal. However, the present invention is also applicable to other portable wireless operation terminals such as a wireless grip switch.

また、本発明による可搬型操作端末は、無線で接続するほか、有線で接続するようにしてもよい。   In addition, the portable operation terminal according to the present invention may be connected by wire as well as wirelessly.

本発明の一実施例による安全制御システムを構成する可搬型無線操作端末としてのワイヤレスティーチングペンダントおよび産業用ロボットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the wireless teaching pendant and industrial robot as a portable radio | wireless operation terminal which comprises the safety control system by one Example of this invention. 本安全制御システムのレイアウトの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the layout of this safety control system. ワイヤレスティーチングペンダントの設置場所を示す平面概略図である。It is the plane schematic which shows the installation place of a wireless teaching pendant. ワイヤレスティーチングペンダントが設置場所に設置される直前の状態を示す斜視部分図である。It is a perspective fragmentary view which shows the state just before a wireless teaching pendant is installed in an installation place. ワイヤレスティーチングペンダントの内部回路の概略ブロック構成図である。It is a schematic block block diagram of the internal circuit of a wireless teaching pendant. 産業用ロボットのコントローラのブロック構成図である。It is a block block diagram of the controller of an industrial robot. 本安全システムによる制御フローを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control flow by this safety system. 本安全システムによる制御フローを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control flow by this safety system. ワイヤレスティーチングペンダントからの伝送メッセージの一例を示す図であって、（ａ）はコントローラ側で安全入力状態を判断するパターンを示し、（ｂ）はワイヤレスティーチングペンダント側で安全入力状態を判断するパターンを示している。It is a figure which shows an example of the transmission message from a wireless teaching pendant, Comprising: (a) shows the pattern which judges a safe input state on the controller side, (b) shows the pattern which judges a safe input state on the wireless teaching pendant side. Show.

符号の説明Explanation of symbols

１： 安全制御システム

２： ワイヤレスティーチングペンダント（可搬型無線操作端末）
２２５： ＲＦＩＣ（送信手段）

３： ロボット（操作対象機器）

４： コントローラ
４０４： メモリ
４０５： ＲＦＩＣ（受信手段）


６： ペンダントホルダ（設置場所）
６２： 安全スイッチ部（検知手段）

１０：（操作可能）エリア 1: Safety control system

2: Wireless teaching pendant (portable wireless operation terminal)
225: RFIC (transmission means)

3: Robot (operation target device)

4: Controller 404: Memory 405: RFIC (reception means)


6: Pendant holder (installation location)
62: Safety switch (detection means)

10: (Operable) area

Claims (4)

可搬型操作端末を用いて操作対象機器を安全に操作するための安全制御方法であって、
操作対象機器が配置される領域を操作可能エリアとして特定し、
可搬型操作端末が所定の設置場所から取り出されたことを検知して、操作対象機器をメンテナンスモードに移行させ、
操作可能エリアに配置された可搬型操作端末のＩＤ番号を認識して当該ＩＤ番号を登録リストに登録し、
操作可能エリアの外に移動した可搬型操作端末のＩＤ番号を認識して当該ＩＤ番号を登録リストから消去し、
登録リストに登録されているＩＤ番号の可搬型操作端末のみが操作対象機器を手動操作できるようにした、
ことを特徴とする安全制御方法。 A safety control method for safely operating an operation target device using a portable operation terminal,
Specify the area where the operation target device is placed as the operable area,
Detecting that the portable operation terminal has been taken out from the predetermined installation location, causing the operation target device to enter the maintenance mode,
Recognize the ID number of the portable operation terminal placed in the operable area, register the ID number in the registration list,
Recognize the ID number of the portable operation terminal that has moved out of the operable area, delete the ID number from the registration list,
Only portable operation terminals with ID numbers registered in the registration list can manually operate the target device.
A safety control method characterized by that. 請求項１において、
可搬型操作端末が操作可能エリアの外に移動したとき、操作対象機器の電源をオフにするようにした、
ことを特徴とする安全制御方法。 In claim 1,
When the portable operation terminal moves outside the operable area, the operation target device is turned off.
A safety control method characterized by that. 請求項１において、
可搬型操作端末が所定の設置場所に戻されたとき、操作対象機器が自動運転モードに移行するようにした、
ことを特徴とする安全制御方法。 In claim 1,
When the portable operation terminal is returned to the predetermined installation location, the operation target device shifts to the automatic operation mode.
A safety control method characterized by that. 可搬型操作端末を用いて操作対象機器を安全に操作するための安全制御システムであって、
可搬型操作端末に設けられ、当該可搬型操作端末のＩＤ番号を操作対象機器のコントローラに送信するための送信手段と、
操作対象機器のコントローラに設けられ、可搬型操作端末の送信手段から送信されたＩＤ番号を受信するための受信手段と、
可搬型操作端末が所定の設置場所から取り出されたことを検知する検知手段と、
検知手段による検知時に操作対象機器をメンテナンスモードに移行させ、操作可能エリアに配置されかつコントローラの受信手段により受信されたＩＤ番号を有する可搬型操作端末の当該ＩＤ番号を登録リストに登録するとともに、操作可能エリアの外に移動した可搬型操作端末のＩＤ番号を登録リストから消去する一方、登録リストに登録されたＩＤ番号の可搬型操作端末のみを操作対象機器に対してイネーブル状態にするコントローラと、
を備えた安全制御システム。 A safety control system for safely operating an operation target device using a portable operation terminal,
A transmission means provided in the portable operation terminal, for transmitting the ID number of the portable operation terminal to the controller of the operation target device;
A receiving unit provided in the controller of the operation target device, for receiving the ID number transmitted from the transmitting unit of the portable operation terminal;
Detection means for detecting that the portable operation terminal has been removed from the predetermined installation location;
The operation target device is shifted to the maintenance mode at the time of detection by the detection unit, and the ID number of the portable operation terminal having the ID number arranged in the operable area and received by the reception unit of the controller is registered in the registration list, A controller that deletes the ID number of the portable operation terminal moved out of the operable area from the registration list, and enables only the portable operation terminal having the ID number registered in the registration list for the operation target device; ,
With safety control system.
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