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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Robotersteuervorrichtung mit einem abnehmbaren Programmierhandgerät.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Während des Lehrbetriebs eines Roboters kann ein Programmierhandgerät verwendet werden, das mit einer Steuervorrichtung des Roboters verbunden ist. Im Allgemeinen wird das Programmierhandgerät für Lern- oder Speicherabrufvorgänge des Roboters verwendet, und wird somit während des automatischen Betriebs des Roboters nicht verwendet. Da jedoch in dem herkömmlichen Roboter ein einzelnes Programmierhandgerät mit einer einzelnen Steuervorrichtung verbunden ist, steigen die Kosten eines Systems mit einer Vielzahl von Robotern tendenziell an.
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Demgegenüber besteht eine wohlbekannte Technik darin, ein Programmierhandgerät zu verwenden, das von einer Robotersteuervorrichtung abnehmbar ist. In diesem Fall ist es erforderlich, den Betrieb des Roboters auszusetzen, wenn das Programmierhandgerät an die oder von der Steuervorrichtung angefügt oder abgenommen wird. Die
JP H05-042493 A offenbart z. B. ein Programmierhandgerät, das eine Notausschaltung mit einem Verbindungs/Trennschalter und eine Unterbindungseinrichtung zum Unterbinden des Betriebs einer Notausvorrichtung umfasst, wenn das Programmierhandgerät von einer Robotersteuervorrichtung getrennt wird, während der Schalter gedrückt ist (oder in dem „Ein-Zustand”).
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In der
JP H05-042493 A kann der automatische Betrieb des Roboters selbst dann fortgesetzt werden, wenn das Programmierhandgerät von der Robotersteuervorrichtung abgenommen wird, und kann dann Nothalt des Roboters verhindert werden, wenn der Roboter nicht in einen Nothalt verbracht werden soll. Selbst wenn jedoch der Verbindungs-/Trennschalter gedrückt wird (oder in dem „Ein-Zustand” ist), soll in einigen Fällen der Roboter in den Nothalt verbracht werden (oder soll ein Antriebsstrom für den Roboter abgeschaltet werden), aus dem Blickwinkel der Sicherheit eines Bedieners. Die
JP H05-042493 A offenbart keine praktische Einrichtung, um sich eines solchen Falls geeignet anzunehmen.
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Kurzfassung der Erfindung
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Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Robotersteuervorrichtung zum Gewährleisten der Sicherheit eines Bedieners, die in der Lage ist, Betriebskosten zu verringern, indem ein unnötiger Nothalt eines Roboters vermieden wird.
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Robotersteuervorrichtung zum Steuern eines Roboters vor, die umfasst: ein Programmierhandgerät mit einem Nothalteknopf zum Unterbrechen des Antriebsstroms für den Roboter, wobei das Programmierhandgerät lösbar mit einem Hauptkörper der Robotersteuervorrichtung verbunden ist; einen Verbindungs-/Trennschalter, der manuell bedient wird, wenn das Programmierhandgerät an den oder von dem Hauptkörper der Robotersteuervorrichtung angefügt oder abgenommen wird; einen Signalabschnitt, der ein Verbindungserkennungssignal erzeugt, das darstellt, dass das Programmierhandgerät mit dem Hauptkörper der Robotersteuervorrichtung verbunden ist; und einen Stromunterbrechungsabschnitt, der den Antriebsstrom für den Roboter unterbricht, wenn die Robotersteuervorrichtung ein Nothaltesignal aus dem Programmierhandgerät empfängt, oder wenn das Verbindungserkennungssignal erzeugt wird, wobei der Stromunterbrechungsabschnitt konfiguriert ist, den Antriebsstrom für den Roboter nicht zu unterbrechen, wenn das Verbindungserkennungssignal nicht erzeugt wird, während eines Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustands, wobei der Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustand einer Dauer entspricht, bis eine erste vorbestimmte Zeitspanne nach der Bedienung des Verbindungs-/Trennschalters verstrichen ist.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in dem Fall, in dem das Nothaltesignal eingegeben wird, wenn das Verbindungserkennungssignal erzeugt wird, während des Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustands, der Stromunterbrechungsabschnitt konfiguriert, um den Antriebsstrom für den Roboter nicht zu unterbrechen, wenn das Verbindungserkennungssignal nicht länger erzeugt wird, bis eine zweite vorbestimmte Zeitspanne nach der Eingabe des Nothaltesignals verstrichen ist.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Nothaltesignal dupliziert, und es umfasst die Robotersteuervorrichtung weiterhin einen Anomalieerfassungsabschnitt, der einen Phasenfehlabgleich in dem duplizierten Nothaltesignal als anormal in dem Nothaltesignal erfasst, und ist der Anomalieerfassungsabschnitt konfiguriert, die Anomalie in dem duplizierten Nothaltesignal während des Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustands nicht zu erfassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorstehend beschriebenen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht, die eine Robotersteuervorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, zusammen mit einem Roboter, der durch die Robotersteuervorrichtung und ein tragbares Programmierhandgerät gesteuert wird, das abnehmbar mit der Robotersteuervorrichtung verbunden ist; und
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2 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur in der Robotersteuervorrichtung gemäß 1 zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
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1 zeigt eine Ansicht, die schematisch eine Robotersteuervorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, zusammen mit einem Roboter, der durch die Robotersteuervorrichtung und ein tragbares Programmierhandgerät gesteuert wird, das abnehmbar mit der Robotersteuervorrichtung verbunden ist. Die Robotersteuervorrichtung (nachstehend auch einfach als „Steuervorrichtung” bezeichnet) 10 ist konfiguriert, um die Bewegung eines schematisch gezeigten Roboters 12 zu steuern und zu lehren. Die Robotersteuervorrichtung weist einen Steuervorrichtungshauptkörper (nachstehend auch ebenso einfach als „Hauptkörper” bezeichnet) 16, der mit dem Roboter 12 durch Funk oder über einen Draht, wie ein elektrisches Kabel 14, verbunden ist, und ein tragbares Programmierhandgerät 18 auf, das abnehmbar mit dem Hauptkörper 16 verbunden ist. Ein Bediener kann das Programmierhandgerät 18 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bezüglich des Hauptkörpers 16 mit sich führen, und kann den Roboter 12 bedienen oder lehren, indem das Programmierhandgerät 18 verwendet wird (z. B. durch das Bedienen von Bedienschaltern 20 des Programmierhandgeräts 18).
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Der Hauptkörper 16 und das Programmierhandgerät 18 sind kommunikationsfähig miteinander über ein Kabel 22 verbunden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Verbindungsstecker 24, der an einem Frontende des Kabels 22 angeordnet ist, das wiederum mit dem Programmierhandgerät 18 verbunden ist, abnehmbar mit einem Verbinder 26 verbunden, der auf dem Hauptkörper 16 angeordnet ist. Der Hauptkörper 16 weist einen Verbindungs-/Trennschalter 28 auf, der manuell betätigt wird, wenn das Programmierhandgerät 18 an den oder von dem Hauptkörper 16 angefügt oder abgenommen wird. Vorzugsweise ist der Verbindungs-/Trennschalter 28 ein Kurzzeitschalter.
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Das Programmierhandgerät 18 weist einen Nothalteknopf 30 zum Unterbrechen des Antriebsstroms für den Roboter 12 auf (oder zum Verbringen des Roboters in einen Notfallzustand). Demgegenüber weist der Hauptkörper 16 einen Signalabschnitt (oder eine Signalschaltung) 32, der ein Nothaltesignal von dem Programmierhandgerät 18 über das Kabel 22 empfängt, wenn der Nothalteknopf 30 gedrückt wird, und einen Stromunterbrechungsabschnitt 34 auf, der den Antriebsstrom für den Roboter 12 unterbricht, wenn der Signalabschnitt 32 das Nothaltesignal unter einer vorbestimmten Bedingung empfängt, nachstehend beschrieben ist.
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Der Signalabschnitt 32 weist eine Funktion zum Erzeugen des Nothaltesignals, wenn das Programmierhandgerät 18 nicht mit dem Hauptkörper 16 verbunden ist, und eine Funktion zum Erzeugen eines Verbindungserkennungssignals auf, wenn das Programmierhandgerät 18 mit dem Hauptkörper 16 verbunden ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet der Verbinder 26 einen Teil eines Signalabschnitts (oder einer Signalschaltung) 32, und es kann das Nothaltesignal erzeugt werden, wenn der Verbindungsstecker 24 oder ein Kurzschlussstecker 36 nicht mit dem Verbinder 26 verbunden ist, während das Verbindungserkennungssignal erzeugt werden kann, wenn der Verbindungsstecker 24 mit dem Verbinder 26 verbunden ist. Der Stromunterbrechungsabschnitt 34 unterbricht den Antriebsstrom für den Roboter 12 selbst dann, wenn der Signalabschnitt 32 das Nothaltesignal erzeugt, unter einer vorbestimmten Bedingung, wie nachstehend beschrieben ist.
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Der Kurzschlussstecker 36 weist z. B. die gleiche Form wie der Verbindungsstecker 24 auf, weist aber kein Kabel auf. Wenn der Kurzschlussstecker 36 mit dem Verbinder 26 verbunden ist, wird weder das Nothaltesignal noch das Verbindungserkennungssignal erzeugt, da der Signalabschnitt (Schaltung) 32 geschlossen ist und das Programmierhandgerät 18 nicht mit dem Verbinder 26 verbunden ist.
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Wenn das Programmierhandgerät 18 von dem Hauptkörper 16 abzunehmen ist, dann drückt der Bediener zuerst den Verbindungs-/Trennknopf 28. Dann zieht, bevor eine erste vorbestimmte Zeitspanne nach Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 verstrichen ist, der Bediener den Verbindungsstecker 24 aus dem Verbinder 26 und fügt einen Verbindungsstecker eines anderen Programmierhandgeräts in den Verbinder 26 ein. Bis die vorbestimmte Zeitspanne nach dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 verstrichen ist, unterbricht der Stromunterbrechungsabschnitt 34 den Antriebsstrom für den Roboter 12 nicht oder schaltet diesen selbst dann nicht ab, wenn das Nothaltesignal eingegeben oder erzeugt wird. Deshalb kann das Programmierhandgerät 18 ohne das Anhalten der Bewegung des Roboters 12 abgenommen werden. Nachstehend kann die Dauer oder Zeitspanne, von dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 bis zu dem Verstreichen der ersten vorbestimmten Zeitspanne, als ein „Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustand” bezeichnet werden.
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Durch Verwenden des Kurzschlusssteckers 36 wie vorstehend beschrieben, kann das Programmierhandgerät 18 abgenommen werden. In diesem Fall drückt der Bediener zuerst den Verbindungs-/Trennknopf 28. Dann, bevor die erste vorbestimmte Zeit nach dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 verstrichen ist, zieht der Bediener den Verbindungsstecker 24 aus dem Verbinder 26 und steckt den Kurzschlussstecker 36 in den Verbinder 26. Wenn demgegenüber das Programmierhandgerät anzufügen ist, dann drückt der Bediener den Verbindungs-/Trennknopf 28, und dann, bevor die erste vorbestimmte Zeitspanne nach dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 verstrichen ist, zieht der Bediener den Kurzschlussstecker 36 aus dem Verbinder 26 und steckt den Verbindungsstecker des Programmierhandgeräts in den Verbinder 26. Während der Kurzschlussstecker 36 mit dem Verbinder 26 verbunden ist, wird das Nothaltesignal weder eingegeben noch erzeugt. Deshalb kann ebenso in diesem Fall das Programmierhandgerät angefügt oder abgenommen werden, ohne die Bewegung des Roboters 12 anzuhalten, während der Antriebsstrom für den Roboter 12 nicht unterbrochen wird, bis die vorbestimmte Zeitspanne nach Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 verstrichen ist.
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Nachstehend wird die Prozedur der Steuervorrichtung 10 unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm gemäß 2 beschrieben werden. Zuerst wird in Schritt S1 beurteilt, ob der Verbindungs-/Trennknopf 28 des Hauptkörpers 16 sich in dem „Ein-Zustand” befindet oder nicht (oder durch den Bediener gedrückt ist).
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Während der Verbindungs-/Trennknopf 28 gedrückt ist, wird in dem nächsten Schritt S2 beurteilt, ob die erste vorbestimmte Zeitspanne nach dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 verstrichen ist. Die erste vorbestimmte Zeitspanne wird auf der Grundlage einer Zeitspanne bestimmt, die zum Anfügen/Abnehmen (oder Austauschen) des Programmierhandgeräts 18 durch den Bediener erforderlich ist, und kann z. B. auf einen Wert zwischen 10 und 60 Sekunden gesetzt werden. Zudem kann die erste vorbestimmte Zeitspanne durch eine Eingabe in den Hauptkörper 16 oder das Programmierhandgerät 18 durch den Bediener gesetzt oder geändert werden.
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Wenn der Verbindungs-/Trennknopf 28 in Schritt S1 nicht gedrückt wird, oder wenn die erste vorbestimmte Zeitspanne nach dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 verstrichen ist (d. h. sich die Steuervorrichtung 10 nicht in dem „Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustand” befindet), dann wird beurteilt, ob der Nothalteknopf 30 des Programmierhandgeräts 18 gedrückt ist oder nicht (Schritt S3). Wenn der Nothalteknopf 30 gedrückt ist, dann wird der Antriebsstrom des Roboters zum Gewährleisten der Sicherheit für den Bediener unterbrochen (Schritt S4). Wenn demgegenüber der Nothalteknopf 30 nicht gedrückt ist, dann wird ein Normal- oder ein Routinebetrieb unter Verwendung des Programmierhandgeräts 18 fortgesetzt. Mit anderen Worten, während sich die Steuervorrichtung nicht in dem Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustand befindet, wird ähnlich dem Zustand, in dem der Verbindungs-/Trennknopf 28 nicht gedrückt ist, der Antriebsstrom für den Roboter dann unterbrochen, wenn der Nothalteknopf gedrückt wird. Selbst wenn der Verbindungs-/Trennknopf 28 ungewollt gedrückt wird, kann deshalb die Sicherheit des Bedieners gewährleistet werden.
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In Schritt S2, wenn die erste vorbestimmte Zeitspanne nach dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 nicht verstrichen ist (d. h. sich die Steuervorrichtung 10 in dem Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustand befindet), dann wird in Schritt S5 beurteilt, ob das Programmierhandgerät 18 mit dem Hauptkörper 16 verbunden ist oder nicht (d. h. ob das Verbindungserkennungssignal erzeugt wird oder nicht). Wenn das Programmierhandgerät 18 nicht mit dem Hauptkörper 16 verbunden ist, dann ist ersichtlich, dass der Bediener bzgl. des Verbindungs-/Trennbetriebs des Programmierhandgeräts 18 arbeitet, und wird somit der Roboter 12 nicht in einen Nothalt verbracht.
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Demgegenüber wird, wenn in Schritt S5 das Programmierhandgerät 18 mit dem Hauptkörper 16 verbunden ist, dann in dem nächsten Schritt S6 beurteilt, ob der Nothalteknopf 30 des Programmierhandgeräts 18 über eine zweite vorbestimmte Zeitspanne gedrückt ist oder nicht (d. h. ob die zweite vorbestimmte Zeitspanne nach dem drücken des Nothalteknopfes verstrichen ist oder nicht). Wenn die zweite vorbestimmte Zeitspanne nach dem Drücken des Nothalteknopfs verstrichen ist und wenn das Programmierhandgerät 18 mit dem Hauptkörper 16 verbunden ist, dann geht die Prozedur zu Schritt S4 über, so dass der Antriebsstrom für den Roboter 12 zum Gewährleisten der Sicherheit des Bedieners unterbrochen wird. Es kann mit anderen Worten in dem Fall, in dem das Programmierhandgerät 18 während des Drückens des Verbindungs-/Trennknopfes 28 abzunehmen ist, selbst wenn das Notsignal vor der Unterbrechung des Verbindungssignals unterbrochen wird, das Programmierhandgerät 18 ohne eine Unterbrechung des Antriebsstroms für den Roboter 12 abgenommen werden, so lange das Verbindungserkennungssignal vor dem Verstreichen der zweiten vorbestimmten Zeitspanne unterbrochen wird. Mittels dessen kann das Programmierhandgerät 18 ohne eine Interbrechung des Antriebsstroms für den Roboter 12 angefügt oder abgenommen werden, selbst wenn die Zeitpunkte zum Unterbrechen des Nothaltesignals und des Verbindungserkennungssignals sich leicht voneinander unterscheiden. In diesem Falle ist zu bevorzugen, dass die zweite vorbestimmte Zeitspanne auf etwa eine Sekunde gesetzt werden kann.
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Durch Wiederholen der vorstehend beschriebenen Prozedur bei einer geeigneten Steuerzeitspanne kann der Roboter geeignet betrieben oder gelehrt werden, abhängig von verschiedenen Situationen.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann das Nothaltesignal aus dem Programmierhandgerät 18 dupliziert werden oder kann als ein dupliziertes Synchronisierungssignal erzeugt werden. In diesem Fall weist der Hauptkörper 16 einen Anomalieerfassungsabschnitt 38 (1) auf, der beurteilt, ob die Phasen des duplizierten Notsignals miteinander übereinstimmen. Falls ein Phasenfehlabgleich in dem duplizierten Signal vorliegt, dann erfasst der Anomalieerfassungsabschnitt 38 die Phasenfehlabgleich als eine Anomalie in dem Nothaltesignal. Als eine Sicherheitsfunktion der Steuervorrichtung 10, wenn der Anomalieerfassungsabschnitt 38 die Anomalie erfasst, unterbricht der Stromunterbrechungsabschnitt 34 den Antriebsstrom für den Roboter 12.
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In dem Anfüge-/Abnehmbetrieb des Programmierhandgeräts 18 wird jedoch, wenn der Bediener das Kabel 22 (oder den Verbindungsstecker 24) aus dem Hauptkörper 16 abnimmt, womöglich lediglich ein Einzelnes des duplizierten Nothaltesignals temporär geöffnet. In einem solchen Fall ist es nicht zu bevorzugen, dass der Roboter 12 in einen Nothalt verbracht wird. Um den Nothalt des Roboters in einem solchen Fall zu vermeiden, ist deshalb zu bevorzugen, dass der Anomalieerfassungsabschnitt 38 konfiguriert ist, um die Anomalie nicht zu erfassen, bis die erste vorbestimmte Zeitspanne nach dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes 28 verstrichen ist (d. h. während des Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustands). Mittels dessen kann ein unnötiger Nothalt des Roboters vermieden werden, wenn das Programmierhandgerät 18 abgenommen wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, bis die erste vorbestimmte Zeitspanne nach dem Drücken des Verbindungs-/Trennknopfes verstrichen ist (d. h. während des Verbindungs-/Trennbetriebszulassungszustand), wird der Antriebsstrom für den Roboter selbst dann nicht unterbrochen, wenn das Programmierhandgerät nicht mit dem Hauptkörper der Steuervorrichtung verbunden ist. Deshalb kann ein unnötiger Nothalt des Roboters vermieden werden, wodurch die Arbeitseffizienz verbessert und die Betriebskosten gesenkt werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 05-042493 A [0003, 0004]
- JP 05-42493 A [0004]
