JP2017213645A - 教示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】着脱自在のタブレットおよび安全操作部から構成された教示装置において、安全操作部に設けられたスイッチのオン／オフ状態を、タブレットが監視する。【解決手段】着脱自在のタブレット（３）および安全操作部（４）から構成された教示装置（２）において、安全操作部（４）は、非常停止スイッチ（４１ａ）、デッドマンスイッチ（４１ｂ）およびモードスイッチ（４１ｃ）のうちの少なくとも１つを有し、安全操作部（４）のスイッチのオン／オフ状態を、タブレット（３）が監視する。【選択図】図１

Description

本発明は、各種ロボットを制御するために必要な教示データを入力するロボットの教示装置に関する。

従来、産業用ロボットの制御装置に接続され、ユーザの手元で種々の操作を行うことができるロボット用教示操作装置が知られている（特許文献１）。

特許文献１の教示操作装置は、汎用携帯情報端末であるＰＤＡ（Personal Digital Assistant）と、非常停止スイッチおよびデッドマンスイッチが設けられた非常停止指令装置とから構成されている。ＰＤＡと非常停止指令装置とはコネクタを介して着脱自在である。

特許文献１の教示操作装置では、ユーザはＰＤＡを非常停止指令装置から切り離した状態で持ち歩きすることが可能になり、携帯性を向上することができる。また、ＰＤＡに汎用品を用いることにより、専用品を用いる場合と比較して、教示操作装置自体の製造コストを低減することができる。

特開２００４−３５５１９５号公報（２００４年１２月１６日公開）

しかしながら、特許文献１の教示操作装置は、非常停止指令装置に設けられた非常停止スイッチおよびデッドマンスイッチの各オン／オフ状態を、非常停止指令装置からＰＤＡに通知する構成を備えるものではなかった。特許文献１の教示操作装置では、ＰＤＡに非常停止指令装置が装着されているか否かを検出する装着検出装置をＰＤＡに設けているだけであった。なぜなら、ＰＤＡの追加コストを避けるためには市販のＰＤＡに搭載された機能を用いなければならず、非常停止スイッチおよびデッドマンスイッチの各オン／オフ状態を非常停止指令装置からＰＤＡに通知する構成を別途設けることができなかったからである。

このため、特許文献１の教示操作装置では、非常停止スイッチおよびデッドマンスイッチの各オン／オフ状態をＰＤＡ側で監視することができず、その結果、非常停止スイッチおよびデッドマンスイッチの各オン／オフ状態に応じたロボット制御の信頼性および安全性をＰＤＡが高めることは困難であった。

また、ユーザに判り易く適切な表示ができず、またコマンドの送出も制御（警告）ができない。つまり、安全な操作を保証することができなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、着脱自在のタブレットおよび安全操作部から構成された教示装置において、安全操作部に設けられた非常停止スイッチ、デッドマンスイッチおよびモードスイッチの各オン／オフ状態を、タブレットが監視することにより、非常停止スイッチ、デッドマンスイッチおよびモードスイッチの各オン／オフ状態に応じたロボット制御の信頼性および安全性をタブレットが高めることができる教示装置を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る教示装置は、ロボットの動作に必要な教示データを教示するロボットの教示装置であって、ロボットを停止させるための第１スイッチ、オン状態である場合に限り、上記ロボットに対する教示作業を可能する第２スイッチ、および上記ロボットを手動モードまたは自動モードのいずれかとするための第３スイッチのうちの少なくとも１つを有する安全操作部と、上記安全操作部に着脱自在のタブレットとを備え、上記タブレットは、上記安全操作部が有するスイッチのうちの少なくとも１つのオン／オフ状態を監視する。

ここで、「第１スイッチ」、「第２スイッチ」、「第３スイッチ」は、それぞれ、非常停止スイッチ、デッドマンスイッチ、モードスイッチである。

上記構成によれば、タブレットが監視することにより、非常停止スイッチ、デッドマンスイッチおよびモードスイッチの各オン／オフ状態に応じたロボット制御の信頼性および安全性をタブレットが高めることができる。

上記タブレットは、上記安全操作部が有するスイッチのオン／オフ状態に応じて、上記ロボットを制御することが好ましい。

上記タブレットと上記安全操作部とは、上記タブレットのコネクタユニットと上記安全操作部のコネクタユニットとの間における接続および接続解除により、着脱自在となっており、上記タブレットまたは上記安全操作部は、上記タブレットのコネクタユニットまたは上記安全操作部のコネクタユニットに設けられた接続検知機構を用いて、上記タブレットが上記安全操作部に挿入されたか否かを確認することが好ましい。

上記タブレットは、上記安全操作部から電力が供給されると共に、上記タブレットは２次電池を有し、当該２次電池は上記安全操作部から供給される電力を用いて充電されることが好ましい。

ユーザを一意に識別するユーザＩＤを記憶する記憶部を備え、上記記憶部に記憶されているユーザ情報と外部から入力されたユーザ情報とが一致するとき、当該ユーザＩＤに応じた様々なレベルにおいて、上記タブレットまたは上記安全操作部が有する機能の制限または許可を行うことが好ましい。

上記ユーザ情報はカードに記憶されており、当該カードに記憶されたユーザ情報が上記タブレットまたは上記安全操作部に入力されることが好ましい。

上記カードに記憶されたユーザ情報は、近距離無線通信またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）により、上記タブレットまたは上記安全操作部に入力されることが好ましい。

上記第１スイッチは、上記カードの装着の有無および上記カードに記憶された内容にかかわらず、常に有効となっていることが好ましい。

上記タブレットは、上記ロボットの状態、上記教示装置の状態、または上記ロボットに教示する教示データのうちの少なくとも１つを外部に送信可能であることが好ましい。

上記安全操作部は、メカニカルなスイッチを少なくとも１つ有し、上記メカニカルなスイッチは、上記タブレットを用いて、機能割り当てが行われることが好ましい。

上記タブレットは、上記教示装置の開発に必要な開発環境としてのコンピュータとの間において双方向に情報交換可能であることが好ましい。

本発明によれば、着脱自在のタブレットおよび安全操作部から構成された教示装置において、安全操作部に設けられた非常停止スイッチ、デッドマンスイッチおよびモードスイッチの各オン／オフ状態を、タブレットが監視することにより、非常停止スイッチ、デッドマンスイッチおよびモードスイッチの各オン／オフ状態に応じたロボット制御の信頼性および安全性をタブレットが高めることができる。

本発明の一実施形態に係る教示装置を含む制御システムの構成を示すブロック図である。 上記制御システムに含まれる教示装置、ロボット制御装置およびロボットの接続構成を示す説明図である。 上記教示装置に含まれるタブレットと、ＰＣ（personal computer）との接続構成を示す説明図である。 上記教示装置に含まれるタブレットおよび安全操作部の接続構成を示す説明図であり、（ａ）は、上記タブレットが上記安全操作部に装着された状態を示し、（ｂ）は、上記タブレットが上記安全操作部から分離された状態を示すものである。 上記教示装置に含まれるタブレットおよび安全操作部の他の構成を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係る教示装置の教示対象は、産業用ロボットに限定されるものではなく、産業用ロボット以外にも、各種工作機械などモーション制御される機械に広く適用できる。以下、本発明の実施の形態では、教示装置の教示対象としてロボットを例に実施の形態として説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る教示装置２を含む制御システム１の構成を示すブロック図である。図２は、制御システム１に含まれる教示装置２、ロボット制御装置５およびロボット６の接続構成を示す説明図である。図３は、教示装置２に含まれるタブレット３と、ＰＣ（personal computer）８との接続構成を示す説明図である。図４の（ａ）は、タブレット３が安全操作部４に装着された状態を示す説明図であり、（ｂ）は、タブレット３が安全操作部４から分離された状態を示す説明図である。

図１に示すように、制御システム１は、ロボット６と、ロボット６の動作を制御するロボット制御装置５と、ロボット制御装置５に接続され、ロボット６の動作を教示するための教示装置２とを備えている。

図２に示すように、ロボット制御装置５と教示装置２とは接続ケーブル５０を介して、ロボット６とロボット制御装置５とは接続ケーブル５１を介して、それぞれ接続されている。

なお、１台のロボットに複数の教示装置がつながるものもある。この様な場合には、特に、本発明の分離型の教示装置２はコスト的に有利であることはいうまでもない。

また、ロボット６は、有線のネットワークを介して専用のコンピュータに接続される。ロボット６に対する大まかな設定は、上述の有線ネットワークを介して、専用コンピュータから実行される。したがって、教示装置２に対する大まかな設定も、ロボット６から実行される場合もある。本発明の分離型の教示装置２によれば、ロボット６を介さずに、上述の大まかな設定、さらには、微設定についても、上述の専用コンピュータから実行可能となる。

（制御システム１）
教示装置２は、ロボット６を制御するロボット制御装置５に接続されるものであり、ティーチングペンダントと称されることが多い。教示装置２は、ロボット６の自動運転を行わせるために必要となる動作方式、移動ポイント、パレタイズ方式、速度等の各種教示データの入力作業に使用されるものである。また、タッチパネルからの入力によってロボット６をマニュアル操作する機能も提供されている。

一般に、ロボットの制御プログラムは、ロボットの設置現場である工場等ではなく、メーカーやユーザのオフィスでＰＣ等を用いて作成される。そして、作成したプログラムをロボット制御装置にインストールして、ロボットを動作させている。

ロボットの設置現場において、プログラムの簡単な修正や一部追加を行うことがある。このような場合に、ユーザが手に持って操作するティーチングペンダントが用いられることが多い。

なお、通常、ティーチングペンダントは、微調整のみを行うものである。大まかな設定は、ロボット機械自身の操作盤で行うことが多く、従って、ロボット機器からその大まかな設定を、ティーチングペンダントへ取り込み、ステップバイステップで動作しながら微調整する。

ロボット制御装置５は、ＣＰＵやメモリを備えるコンピュータとして構成されている。ロボット制御装置５は、予めメモリに記憶された動作プログラムや教示装置２によって教示されたティーチングポイントに基づいて、ロボット６の各軸に備えられたサーボモータを駆動し、ロボット６の自動制御を行う。また、ロボット制御装置５は、教示装置２から手動による操作指令があった場合には、その指令に応じてロボット６の各軸を駆動する。

ロボット６は、多関節型の産業用ロボットとして構成されたものである。

（教示装置２）
教示装置２は、タブレット３および安全操作部４から構成されている。タブレット３と安全操作部４とは着脱自在となっており、この着脱自在の構成は、タブレット３のコネクタユニット３７と安全操作部４のコネクタユニット４７との間における接続および接続解除により、実現されている。

タブレット３は、その可搬性により、１つのタブレットで、複数の異なった機能を持つロボット機器に装着でき、装着時にそのロボットのＩＤ（機種の違い、役割の違い等）を受けて、その多様性に対する設定をタブレット内部に与えておくことも可能となる。

また、タブレット３は、任意のソフトを実装できるものでもあるので、ＰＣ等とＵＳＢ（Universal Serial Bus）等で結合し、次のような機能を持たせることができる。このことは、分離型であることの大きなメリットである。

まず、ロボットメイカにおいては、ティーチングペンダント自身の仕様を、自由に設計できる。また、開発環境を提供することも可能となる。さらに、その仕様自体をロボットメイカから受注することも可能と考えられる。

次に、自社の工場等においてロボットを利用するロボットユーザーにおいては、ティーチングの内容（ロボット動作のプログラム）を、ＰＣ等で管理、修正、流用が可能になる。また、ティ-チングの前に大まかなデータ等を事前に、分離状態で、タブレット自身へ、または、ＰＣから入力することで、ティ-チングの時間の短縮と容易性が向上する。

また、複数のロボットに、１台のタブレットで対応することができるので、システムコストが安価となる。

なお、タブレット３は、一般消費者向けの汎用機を用いることができるが、ティーチングペンダント用の機能を持つものである。したがって、タブレット３は、通常のタブレットとして、プログラマブル・コントローラーの一部としてＦＡ（Factory Automation）用の機器と着脱して使用することも可能である。

（タブレット３）
タブレット３は、タッチパネル３１と、制御部３２と、記憶部３３と、接続通信部３４と、外部通信部３５と、読取部３６と、を有している。

タッチパネル３１は、入力部３１１および表示部３１２から構成されている。入力部３１１は、ユーザが教示装置２に指示信号を入力する入力デバイスである。入力部３１１は、ユーザのタッチ操作によって生じた信号を、後述する入力処理部３２１に供給する。表示部３１２は、教示装置２が処理する情報を表示する表示デバイスである。表示部３１２には、後述する表示処理部３２２によって処理された情報が表示される。表示部３１２には、ロボット６を制御するための操作を受け付ける操作画像が表示される。表示部３１２は、例えば、液晶ディスプレイ（liquid crystal display、ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイなどの表示装置で構成される。

なお、タブレット３では、動画等も再生可能であり、教示装置２のマニュアル等も表示部３１２に判り易く表示可能である。

制御部３２は、入力処理部３２１、表示処理部３２２、ユーザ認証部３２３、データ処理部３２４、および情報取得部３２５を含んでいる。制御部３２は、タブレット３を一般的なタブレット端末として使用するための各種部材を含んでいてもよい。

入力処理部３２１は、入力部３１１が検出したユーザのタッチ操作によって生じた信号を処理し、表示処理部３２２に、供給する。

表示処理部３２２は、接続通信部３４または入力処理部３２１から供給された情報に基づいて、表示部３１２に表示する画像を生成するものである。具体的には、表示処理部３２２は、接続通信部３４または入力処理部３２１から情報を取得すると、取得した情報に基づいて、後述する記憶部３３のデータメモリ３３１に記憶されている教示プログラムデータ、画像メモリ３３２に記憶されている画像データ、および／または、接続通信部３４から供給されたロボット６の状態を示すデータを取得し、表示部３１２に表示する画像を生成する。そして、生成した画像を表示部３１２に表示させる。特に、表示処理部３２２は、データメモリ３３１に記憶されている教示プログラムデータおよび画像メモリ３３２に記憶されている画像データを取得し、上記操作画像を生成する。

ユーザ認証部３２３は、タブレット３の各部の機能を制限するものである。また、ユーザ認証部３２３は、ユーザが入力した情報に基づいてユーザを特定するものである。ユーザ認証部３２３は、ユーザが認証のためにタブレット３に入力した情報を取得すると、後述する記憶部３３のユーザメモリ３３３において、取得した情報と一致する情報を検索する。そして、一致する情報が取得できた場合、タブレット３における各部の機能制限を解除する。一方、一致する情報が取得できなかった場合、タブレット３における各部の機能制限を維持する。また、タブレット３と安全操作部４が接続されている場合、すなわち、両者が教示装置２として機能している場合は、上記一致する情報が取得できたとき、タブレット３および安全操作部４における各部の機能制限を解除し、教示装置２を使用可能とする。なお、タブレット３および安全操作部４における各部の機能制限は具体的に限定されるものではなく、教示装置２が使用される状況等に応じて、適宜決定されればよい。また、ユーザ認証の情報の入力方法についても、特に限定されるものではない。例えば、タッチパネル３１を介したパスワードの入力であってもよいし、読取部３６を介したＩＤの読み取りであってもよい。

データ処理部３２４は、入力部３１１が検出したユーザのタッチ操作に係る信号を処理し、ロボット制御装置５に送信する教示データを生成する。また、データ処理部３２４は、生成した教示データを接続通信部３４に供給する。

情報取得部３２５は、安全操作部４に設けられたスイッチ群４１に含まれる各スイッチのオン／オフ状態を表すスイッチ情報を取得する。また、情報取得部３２５は、ロボット６のＩＤ、ステータス等のロボット６に関するロボット情報を取得する。情報取得部３２５は、取得したスイッチ情報、ロボット情報を制御部３２内の各部材（入力処理部３２１、表示処理部３２２等）に供給する。

ここで注目すべきは、タブレット３が、安全操作部４と接続されているとき、情報取得部３２５を用いて上述のスイッチ情報を取得することにより、安全操作部４に設けられたスイッチ群４１に含まれる各スイッチのオン／オフ状態をモニター（監視）することができる点である。本実施形態では、スイッチ群４１は、後述するように、非常停止スイッチ（非常停止ＳＷ）４１ａ、デッドマンスイッチ（デッドマンＳＷ）４１ｂ、およびモードスイッチ（モードＳＷ）４１ｃのうちの少なくとも１つを含んでいる。タブレット３は、これら３つのスイッチの各オン／オフ状態をモニターすることにより、非常停止スイッチ４１ａ（第１スイッチ）、デッドマンスイッチ４１ｂ（第２スイッチ）およびモードスイッチ４１ｃ（第３スイッチ）の各オン／オフ状態に応じたロボット制御の信頼性および安全性をタブレット３が高めることができる。タブレット３側で、非常停止スイッチ４１ａ、デッドマンスイッチ４１ｂ、およびモードスイッチ４１ｃでモニターするメリットは、ユーザが判り易い、誤操作防止、安全性、素早く警告を出せる、等である。

なお、タブレット３が、安全操作部４に装着（合体）し、かつ、通常のティーチングペンダントと同様、下記の条件Ｘを満たすと、ユーザの権限に依存して、タブレット３上で各コマンドの入力を行い、教示操作が可能になる。
条件Ｘ：モードスイッチ４１ｃが手動モード、かつ、デッドマンスイッチがオン。

記憶部３３は、各種データを非一時的、または一時的に記憶するものであるデータメモリ３３１、画像メモリ３３２、ユーザメモリ３３３、および作業メモリ３３４を含んでいる。なお、記憶部３３は、タブレット３を一般的なタブレット端末として使用するための各種データを記憶していてもよい。

データメモリ３３１は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）によって構成されており、教示装置２の外部または内部で発生した各種データを記憶している。この各種データには上述の教示プログラムデータも含まれる。データメモリ３３１は、このように異なる種類のデータを記憶することから、必ずしも単一のメモリで構成される必要はなく、データの種類に応じて異なる種類のメモリで構成されたり、同一のメモリであっても、データの種類に応じて記憶領域を異ならせたりすることが好ましい。

画像メモリ３３２は、画像ファイルなどを記憶するためのメモリであり、ＦＥＰＲＯＭ（Flash Erasable Programmable Read-Only Memory）が用いられる。画像ファイルは、教示装置２に表示される１つ以上の画像（１フレーム分の画像データによって構成される単位画像）のデータをまとめたファイルである。

ユーザメモリ３３３は、教示装置２を使用するユーザを一義的に特定するための情報を記憶するためのメモリである。作業メモリ３３４は、表示処理などの演算処理時の作業用に用いられる。また、作業メモリ３３４は、ロボット６の状態や、ロボット６に教示された教示データも記憶できる。

接続通信部３４は、後述する安全操作部４の接続通信部４４との間において各種データを送受信する。接続通信部３４は、受信した各種データを制御部３２に供給したり、記憶部３３に記憶したりする。

また、接続通信部３４は、タブレット３が安全操作部４に挿入されたか否かを確認する。例えば、接続通信部３４は、安全操作部４内のＵＳＢのＩＤ、または、タブレット３のコネクタユニット３７および安全操作部４のコネクタユニット４７に設けられた確認用の専用ピン（1ピン以上）を用いて、確認する。例えば、図４の（ｂ）では、安全操作部４のコネクタユニット４７にピン４９が設けられている。

具体的には、タブレット３が安全操作部４以外に装着されるとき、この専用ピンはＮＣとなる。コネクタユニット３７またはコネクタユニット４７のいずれかの両端に、２本の確認用の専用ピンを配置すればよい。

ただし、このような専用ピンによる方法は、単なる１例に過ぎず、タブレット３と安全操作部４との間の近距離無線通信（Near Field Communication、ＮＦＣ）接続の有無、タブレット３または安全操作部４に設けられた機構的スイッチのオン／オフによって行ってもよい。要は、上述のピン等といった、タブレット３と安全操作部４との接続を検知することが可能な機構（接続検知機構）が設けられていればよい。

さらに、タブレット３が安全操作部４に装着されたとき、タブレット３への電力供給（内部に２次電池があればその充電も）を、安全操作部４を介して、外部から与えることができる。例えば、ロボット制御装置５または配電盤等からから行うことができる。電子回路（ＵＳＢ等）に必要な電源電圧５Ｖを得るために、外部電源（通常２４Ｖ）から変換するＤＣ−ＤＣコンバーターを、安全操作部４に内蔵し、タブレット３および安全操作部４の両方で使えるようにすればよい。

外部通信部３５は、ＰＣ、ワークステーション等のコンピュータとの間において各種データを送受信する。外部通信部３５には、例えば、無線通信、有線通信、またはＵＳＢ等のインターフェースが設けられている。

タブレット３は、外部通信部３５を用いることにより、教示装置２の外部のＰＣやワークステーション等のコンピュータと結合し、それらコンピュータ上の適切なアプリケーションによって、コンピュータから設定内容（複数のユーザの権限等）を得たり、そのロボットへの教示結果やステータス等をコンピュータへ与えたりして、双方向の情報交換が可能となる。

また、タブレット３は（特に、安全操作部４に装着された状態で）、外部のＰＣ等からの要望等により、外部通信部３５を用いてロボット６の状況やティーチングの内容を外部のＰＣ等に送信する。ただし、装着状態では、タブレット３は、他のＰＣからティーチングの内容が指示されることは無い。

さらに、タブレット３は、安全操作部４に装着された状態において、ロボット情報を、外部通信部３５を用いて他のコンピュータへ送り、当該コンピュータにおいて上述の監視を行うようにしてもよい。

また、タブレット３は、安全操作部４から分離された状態において、通常のタブレットと同様、外部のＰＣ等と様々の情報交換ができ、ロボット６の操作の設定も可能である。

さらに、タブレット３は、教示装置２の開発に必要な開発環境としての開発用コンピュータとの間において双方向に情報交換可能である。タブレット３は、外部通信部３５を用いることにより、開発用コンピュータと結合する。開発用コンピュータからは、例えば、教示装置２の機能を決めるプログラムのダウンロードが行われる。開発用コンピュータからのプログラムのダウンロードにより、複数のロボット６の各々に対応する機能を備えた教示装置２を実現することができる。開発用コンピュータには、教示装置２の機能やロボット６に教示される教示データの内容を設定可能な専用の開発環境のソフトウェアがインストールされている。

また、開発用コンピュータからは、教示装置２の教示内容の初期設定等、さらには、ユーザの各ＩＤ情報および操作許容内容等、を教示装置２にダウンロードすることができる。

このように、タブレット３を分離可能とすることにより、柔軟性に富んだシステムを構築することができる。

読取部３６は、ユーザＩＤの読み取りを行う。例えば、タブレット３と安全操作部４とが接続されているとき、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のインターフェースを持つカードが、タブレット３または安全操作部４のいずれかに装着（容易に脱着可能）可能とすればよい。例えば、図４に示すように、安全操作部４にカード挿入ホルダー４８を設け、カード挿入ホルダー４８にカード９が挿入されるようにすればよい。

当該カードにユーザＩＤを記憶し、そのユーザによって、操作のレベル、権限が異なるようにすればよい。このようなユーザＩＤが記憶されたカードを用いることにより、第三者（例えば、同僚）にユーザＩＤが知られてしまう危険性を低減することできる。カードを用いることにより、画面等に入力されたユーザＩＤを表示する必要はなくなり、これにより、第三者にユーザＩＤを盗み見されることがなくなるからである。

例えば、誰がその操作を行ったかをログで残したり、使用者の操作内容をユーザＩＤによって制限したりすることも可能となる。

また、ユーザの作業者区分としては、（１）まったくその機械の操作を許さない従業員、（２）ティーチングのみを行う作業者、（３）故障時にも操作ができて、メンテナンスを行える。ロボットのＩ/Ｏが故障するとのその箇所の情報が得られ、その部分のみテスト動作させて確認する等を行う、（４）ロボットの稼働率や、歩留り等の情報を、ティーチングペンダントを介して入手できる、といったものが考えられる。

さらに、ユーザＩＤによって、ユーザのレベルや役割ごとに、様々な機能や操作制限を与えることも可能となる。

（安全操作部４）
安全操作部４は、スイッチ群４１と、制御部４２と、記憶部４３と、接続通信部４４と、読取部４５と、外部通信部４６と、を有している。また、安全操作部４は、タブレット３の保持機構（図示省略）を有していることが好ましい。

スイッチ群４１は、非常停止スイッチ（非常停止ＳＷ）４１ａ、デッドマンスイッチ（デッドマンＳＷ）４１ｂ、およびモードスイッチ（モードＳＷ）４１ｃのうちの少なくとも１つを含んでいる。

非常停止スイッチ４１ａは、いつでもロボット６を緊急停止させるために用いられる。なお、非常停止スイッチ４１ａは、上述のカードの装着の有無や、カードに記憶された内容にかかわらず、有効となっている。

デッドマンスイッチ４１ｂは、オン状態に保持している場合に限り、ロボット６に対する教示作業が可能である。ロボット６が不測の動作を行った場合には、デッドマンスイッチ４１ｂをオフ状態にすることにより、直ちにロボットを停止させることができる。

モードスイッチ４１ｃは、ロボット６の動作モードを、手動モードまたは自動モードのいずれかから選択するためのスイッチである。手動モードでは、教示装置２によって直接的にロボット６を操作することが可能になり、これによりティーチングポイントを教示することができる。自動モードでは、予め記憶されている動作プログラムに基づいてロボット６を動作させることができる。

制御部４２は、ロボット制御部４２１、情報提供部４２２、およびユーザ認証部４２３を含んでいる。

ロボット制御部４２１は、スイッチ群４１に含まれる非常停止スイッチ４１ａ、デッドマンスイッチ４１ｂ、およびモードスイッチ４１ｃの各オン／オフ状態に基づいて、ロボット制御装置５と通信することによってロボット６を制御する。

ここで注目すべきは、ロボット制御部４２１は、モードスイッチ４１ｃによりロボット６の動作モードが自動モードとされることにより、非常停止スイッチがオフ状態であれば、ロボット６を自動走行させることができる。

情報提供部４２２は、スイッチ群４１に含まれる各スイッチのオン／オフ状態を表すスイッチ情報をタブレット３に供給する。また、情報提供部４２２は、ロボット６のＩＤ、ステータス等のロボット６に関するロボット情報をタブレット３に供給する。

これにより、タブレット３は、ロボット情報を常に得て、ロボット６のＩＤを認識し、その機能に応じて、コマンド等を表示、実行可能となる。また、そのロボット６のステータス等も表示可能となる。

ユーザ認証部４２３は、安全操作部４の各部の機能を制限するものである。また、ユーザ認証部４２３は、ユーザが入力した情報に基づいてユーザを特定するものである。具体的には、ユーザ認証部４２３は、ユーザが認証のために安全操作部４に入力した情報を取得すると、後述する記憶部のユーザメモリ４３３において、取得した情報と一致する情報を検索する。そして、一致する情報が取得できた場合、安全操作部４における各部の機能制限を解除する。一方、一致する情報が取得できなかった場合、安全操作部４における各部の機能制限を維持する。なお、安全操作部４における各部の機能制限は具体的に限定されるものではなく、教示装置２が使用される状況等に応じて、適宜決定されればよい。また、ユーザ認証の情報の入力方法についても、特に限定されるものではない。

記憶部４３は、データメモリ４３１、設定メモリ４３２、ユーザメモリ４３３、および作業メモリ４３４を含んでいる。

データメモリ４３１は、ＳＲＡＭやＤＲＡＭによって構成されており、教示装置２の外部または内部で発生した各種データを記憶している。データメモリ４３１は、このように異なる種類のデータを記憶することから、必ずしも単一のメモリで構成される必要はなく、データの種類に応じて異なる種類のメモリで構成されたり、同一のメモリであっても、データの種類に応じて記憶領域を異ならせたりすることが好ましい。上記のデータとしては、上述したスイッチ情報、およびロボット情報が挙げられる。

設定メモリ４３２は、安全操作部４またはロボット６を一意に識別するための情報（ＩＤ）を記憶している。

ユーザメモリ４３３は、安全操作部４を使用するユーザを一義的に特定するための情報を記憶するためのメモリである。また、作業メモリ４３４は、ロボット制御装置５との間でやり取りされるデータの一時的な記憶に用いられる。

なお、上述した記憶部３３および記憶部４３の各種メモリに記憶されるデータは一例であり、上述した例に限定されるものではない。例えば、タブレット３の記憶部３３に設定メモリがあってもよいし、安全操作部４の記憶部４３に画像メモリがあってもよい。

接続通信部４４は、接続通信部３４と同様に、タブレット３の接続通信部３４との間において各種データを送受信する。接続通信部４４は、受信した各種データを制御部４２に供給したり、記憶部４３に記憶したりする。

さらに、接続通信部４４は、接続通信部３４と同様、タブレット３が安全操作部４に接続されているか否かを確認するために、安全操作部４内のＵＳＢのＩＤ、または、タブレット３のコネクタユニット３７および安全操作部４のコネクタユニット４７に設けられた確認用の専用ピン（1ピン以上）を用いて、確認する。

具体的には、タブレット３が安全操作部４以外に装着されるとき、この専用ピンはＮＣとなる。コネクタユニット３７またはコネクタユニット４７のいずれかの両端に、２本の確認用の専用ピンを配置すればよい。

これにより、安全操作部４は、ロボット６に対する教示中に、タブレット３が脱着されると、ロボット制御装置５に対して、即時停止のコマンドを送信することができる。

読取部４５は、ユーザＩＤの読み取りを行う。

外部通信部４６は、ロボット制御装置５との間において各種データを送受信する。

図３は、タブレット３とＰＣ８との接続構成を示す説明図である。図３に示すように、タブレット３は、安全操作部４から脱着でき、可搬性があるため、タブレット３とケーブル（例えば、ＵＳＢケーブルやＥｔｈｅｒｎｔ）を介してＰＣ８とつなぐことができる。これにより、ＰＣ８上にインストールされたソフトウェアにより、タブレット３を様々なタブレットへ設定したり、ティーチングした結果を管理したりすることも可能になる。

タブレット３の制御部３２および安全操作部４の制御部４２は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、タブレット３の制御部３２および安全操作部４の制御部４２は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述の実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、図５に示すように、安全操作部４は、メンブレムスイッチ等で実現されるメカニカルなスイッチ群４０１を備えてもよい。スイッチ群４０１に含まれるスイッチ４０１ａ（メカニカルなスイッチ）、スイッチ４０１ｂ（メカニカルなスイッチ）およびスイッチ４０１ｃ（メカニカルなスイッチ）は、物理的操作により操作されるスイッチであり、その素材、硬さ等で操作時にクリック感を達成することができるので、操作時の安心感および確実感をユーザに与えることができる。

スイッチ群４０１はスイッチパネル４０２に配置される。スイッチ４０１ａ、スイッチ４０１ｂおよびスイッチ４０１ｃの各々のオン／オフは、上述した非常停止スイッチ４１ａ等と同様、タブレット３によりモニターされる。スイッチ４０１ａ等の定義（機能や表示）は、タブレット３により行われる。スイッチ４０１ａ等は、安全操作部４にタブレット３が装着されない限り、操作無効としてもよい。スイッチ４０１ａ等に対する機能割り当ては、上述した開発用コンピュータからタブレット３へのソフトウェアのダウンロードにより、行ってもよい。

なお、図５に示すように、タブレット３のタッチパネル３１の下部に、スイッチ４０１ａ等の各々の名前、機能等を表示する画像群３０１（画像３０１ａ、画像３０１ｂおよび画像３０１ｃ）を表示させてもよい。図５では、スイッチ４０１ａに画像３０１ａが、スイッチ４０１ｂに画像３０１ｂが、スイッチ４０１ｃに画像３０１ｃが、それぞれ対応する。タブレット３に画像３０１ａ等を表示させることにより、ユーザに、スイッチ４０１ａ等の名前、機能等を視覚的に認識することができるので、ユーザの利便性が向上する。

１ 制御システム、２ 教示装置、３ タブレット、４ 安全操作部、５ ロボット制御装置、６ ロボット、８ ＰＣ、３１ タッチパネル、３２、４２ 制御部、３３、４３ 記憶部、３４、４４ 接続通信部、３５、４６ 外部通信部、３６、４５ 読取部、３７、４７ コネクタユニット、４１ スイッチ群、４１ａ 非常停止スイッチ（第１スイッチ）、４１ｂ デッドマンスイッチ（第２スイッチ）、４１ｃ モードスイッチ（第３スイッチ）、４８ カード挿入ホルダー、４９ ピン、５０、５１ 接続ケーブル、３１１ 入力部、３１２ 表示部、３２１ 入力処理部、３２２ 表示処理部、３２３、４２３ ユーザ認証部、３２４ データ処理部、３２５ 情報取得部、３３１、４３１ データメモリ、３３２ 画像メモリ、３３３、４３３ ユーザメモリ、３３４、４３４ 作業メモリ、４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ スイッチ（メカニカルなスイッチ）、４２１ ロボット制御部、４２２ 情報提供部、４３２ 設定メモリ

Claims (11)

1. ロボットの動作に必要な教示データを教示するロボットの教示装置であって、
   ロボットを停止させるための第１スイッチ、オン状態である場合に限り、上記ロボットに対する教示作業を可能する第２スイッチ、および上記ロボットを手動モードまたは自動モードのいずれかとするための第３スイッチのうちの少なくとも１つを有する安全操作部と、
   上記安全操作部に着脱自在のタブレットと
   を備え、
   上記タブレットは、上記安全操作部が有するスイッチのうちの少なくとも１つのオン／オフ状態を監視することを特徴とする教示装置。
2. 上記タブレットは、上記安全操作部が有するスイッチのオン／オフ状態に応じて、上記ロボットを制御することを特徴とする請求項１に記載の教示装置。
3. 上記タブレットと上記安全操作部とは、上記タブレットのコネクタユニットと上記安全操作部のコネクタユニットとの間における接続および接続解除により、着脱自在となっており、
   上記タブレットまたは上記安全操作部は、上記タブレットのコネクタユニットまたは上記安全操作部のコネクタユニットに設けられた接続検知機構を用いて、上記タブレットが上記安全操作部に挿入されたか否かを確認することを特徴とする請求項１または２に記載の教示装置。
4. 上記タブレットは、上記安全操作部から電力が供給されると共に、
   上記タブレットは２次電池を有し、当該２次電池は上記安全操作部から供給される電力を用いて充電されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の教示装置。
5. ユーザを一意に識別するユーザＩＤを記憶する記憶部を備え、
   上記記憶部に記憶されているユーザ情報と外部から入力されたユーザ情報とが一致するとき、当該ユーザＩＤに応じた様々なレベルにおいて、上記タブレットまたは上記安全操作部が有する機能の制限または許可を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の教示装置。
6. 上記ユーザ情報はカードに記憶されており、当該カードに記憶されたユーザ情報が上記タブレットまたは上記安全操作部に入力されることを特徴とする請求項５に記載の教示装置。
7. 上記カードに記憶されたユーザ情報は、近距離無線通信またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）により、上記タブレットまたは上記安全操作部に入力されることを特徴とする請求項６に記載の教示装置。
8. 上記第１スイッチは、上記カードの装着の有無および上記カードに記憶された内容にかかわらず、常に有効となっていることを特徴とする請求項６に記載の教示装置。
9. 上記タブレットは、上記ロボットの状態、上記教示装置の状態、または上記ロボットに教示する教示データのうちの少なくとも１つを外部に送信可能であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の教示装置。
10. 上記安全操作部は、メカニカルなスイッチを少なくとも１つ有し、
    上記メカニカルなスイッチは、上記タブレットを用いて、機能割り当てが行われることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の教示装置。
11. 上記タブレットは、上記教示装置の開発に必要な開発環境としてのコンピュータとの間において双方向に情報交換可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の教示装置。

Images