JP3937079B2 - ロボット制御装置 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットの動作モードの選択を、教示操作盤で行うロボット制御装置にあって、操作者の安全確保のため、ロボットより離れた場所でモードの切り替えを行うために、操作者をロボット近傍より離すための手段を備えるロボット制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のロボット制御装置について、図5を用いて説明する。図5は、従来のロボット制御装置の構成を示す。
図5において、ロボット1はロボット制御装置2に接続されており、教示操作盤3もロボット制御装置2に接続されている。ロボット1はその稼動中に周囲の作業者が誤ってロボット1の可動範囲に入らないように安全柵4で囲われており、安全柵4の出入り口には開閉検知装置6が取り付けられており、開閉検知装置6よりの開/閉信号は、ロボット制御装置2へ接続されている。操作者が作業のために安全柵4内に入る際には、開閉検知装置6より開信号がロボット制御装置へ出力され、ロボットの駆動を停止すべく、サーボ電源を遮断する。
【0003】
ロボットの教示を行う際には、ロボット制御装置2の盤面に取り付けられた操作部31より教示モードを選択することで、安全柵4の開閉検知装置6より開信号が出力されていても、サーボ電源の投入は教示操作盤に装備されているイネーブルスイッチを操作することで可能となる。サーボ電源が投入されている状態で教示操作盤3の図示しないロボット軸操作キーを操作することでロボットを動作させ、教示点の修正を行う。教示作業が終了すると、操作者は安全柵4外へ出て、その出入り口を閉じることで、開閉検知装置6より閉信号がロボット制御装置2へ出力される。この状態で、ロボット制御装置2の盤面に取り付けられた操作部31より自動運転モードを選択することで、図示しないサーボ電源投入指令を受けることが出来、サーボ電源が投入され、その後図示しない運転開始指令を受けることで自動運転を開始していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ロボットコントローラを階上などロボットより離れた場所に設置する場合が増え、ロボットの自動運転/教示モードの切り替えに、都度の制御装置盤面操作部操作が必要となり、作業効率低下という問題がある。また、ロボット制御装置の小型化の要請が、ロボット使用者より強く、その際には盤面操作部にモード切り替えスイッチなどの装備領域が確保できないことがある。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ロボット動作モード選択を、操作者の安全を確保すべく、安全規格の要請に適合することのできるロボット制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
本発明の請求項1記載のロボット制御装置は、ロボットと前記ロボットの動作モードを選択する操作部を有し前記ロボットを操作する可搬型の教示操作盤とが接続され、メインCPUを備え前記ロボットの動作を制御するロボット制御装置において、前記ロボットの動作範囲外の安全防護柵扉近傍に設置された教示操作盤接近検出装置と、前記教示操作盤上に被検出装置と、を有し、前記操作部を操作して動作モードを切り替えるとき、前記教示操作盤接近検出装置は前記メインCPUからの接続確認指令に基づき、接続確認データを変調出力し、前記被検出装置は該接続確認データを受信復調し、前記教示操作盤接近検出装置から出力されたデータであることを確認すると応答データを変調出力し、該応答データを受信復調した前記教示操作盤接近検出装置は接近信号を前記メインCPUへ出力し、前記メインCPUは前記接近信号を入力したときのみ動作モードを切り替えることを特徴とするものである。
このようになっているため、操作者がロボットの近傍において、操作者の教示操作盤の誤操作や、操作者以外の作業者や上位制御装置より、操作者が意図していないときに運転モードの変更がなされなくなり、操作者の危険より保護することができる。
【0006】
本発明の請求項2記載のロボット制御装置は、前記教示操作盤接近検出装置は、光、音、赤外線または電磁気気による配線を必要としない信号による相互間通信により、前記被検出装置を検出することを特徴とするものである。
このようになっているため、操作者は物理的な配線接続より開放され、自動運転モードへの変更は、ロボットに近傍より離れ、教示操作盤の操作のみで運転モードを自動運転モードに変更が出来るようにすることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施例を図に基づいて説明する。
(実施例1)
図1は、本発明のロボット制御装置の構成図である。図において、ロボット1はロボット制御装置2と接続されており、教示操作盤3もロボット制御装置2に接続されている。ロボットの動作範囲を囲む安全柵4には安全柵4の扉5があり、作業者の安全柵4内への出入りに使用される。安全柵4の扉5には、扉5の開閉検知装置6が取り付けられ、ロボット制御装置2へ接続されている。このため、扉5の開閉状態は出力としてロボット制御装置2へ送られる。安全柵4の外部で、扉5の近傍に教示操作盤接近検出装置7が取り付けられ、ロボット制御装置2に接続されている。教示操作盤3の被検出装置8を教示操作盤接近検出装置7に向けられた状態では、教示操作盤接近検出装置7は、被検出装置8とデータ交換を行うために変調が加えられた光を放射し、この光を受光した被検出装置8は、復調を行ない教示操作盤2内のCPUで、自らが接続されているロボット制御装置2に接続された教示操作盤接近検出装置7より放射されたデータであることを確認し、応答データに変調を加え、光を放射する。教示操作盤接近検出装置7では教示操作盤3の被検出装置8より放射された光を受光し、復調し、正しい応答データである場合はロボット制御装置2へ接近信号を出力する。教示操作盤3が教示操作盤接近検出装置7より離れた場合、光が届かなくなるため、前述の相互間通信が正しく行われず、教示操作盤接近検出装置7よりロボット制御装置2へは接近信号は出力されない。また、上述した光を赤外線に変えてもよい。
【0008】
図2に複数システムの図を示す。教示操作盤接近検出装置7へ異なるロボット制御装置40に接続された教示操作盤41を接近させた場合、教示操作盤接近検出装置7より送出されたデータを教示操作盤41は受信する。教示操作盤41は、ロボット制御装置40に接続された教示操作盤接近検出装置ではないことを教示操作盤41内CPUは判別し、誤った組合せである意のデータを送出する。教示操作盤接近検出装置7では、この誤った組合せである意のデータであることに、よりロボット制御装置2へは接近信号は出力されない。
ロボット制御装置2では、前述の教示操作盤接近検出装置7よりの接近信号が出力されているときのみ、教示操作盤3の操作部31で動作モードを自動運転モードに切り替えることが可能である。この場合、操作部31は、教示操作盤3の上に配置されているスイッチである。このスイッチを操作することにより、動作モードを自動運転モードまたは教示モードに切り替えることができる。
【0009】
図3は、教示操作盤接近検出装置、および、被検出装置の構成を示すブロック図である。ロボット制御装置2には、メインCPU11と教示操作盤接近検出装置7とのインターフェースを行う検出装置インターフェース12が備えられている。教示操作盤接近検出装置7には、検出装置インターフェース12とインターフェースを行うメインCPUインターフェース13、メインCPU11よりの接続確認指令に基づき、接続確認データを変調する接近検出装置変調器14、変調された信号を光変換し、放射する接近検出装置発光器15、教示操作盤3より放射された光を受光し、電気変換する接近検出装置受光器16、変換された電気信号を復調する接近検出装置復調器17がある。復調されたデータはメインCPUインターフェース13へ送られ、送出したデータと受入したデータの整合がとられる。受入したデータが、送出したデータより定められたデータと一致した場合は、被検出装置と正しくデータの授受が行われたと判断し、検出装置インターフェース12へ接近信号が出力され、メインCPU11へ伝達される。
教示操作盤3では、接近検出装置発信器15より放射された光を受光し、電気変換する教示操作盤受光器22、その電気信号を復調する教示操作盤復調器23、復調されたデータとメインCPU11より受けた特定データの変換を行う教示操作盤CPU21、教示操作盤CPU21より送出されたデータを変調する教示操作盤変調器24、この変調信号を光変換し、放射する教示操作盤発光器25がある。
また、教示操作盤接近検出装置7、教示操作盤3、共にロボット制御装置2内のメインCPU11に接続されている。尚、教示操作盤接近検出装置7、教示操作盤3の双方より放射される光は、凸レンズなどで集光することで、指向性を高めている。
【0010】
このように構成されているため、教示操作盤接近検出装置、被検出装置の双方が同一のメインCPUに接続されているので、識別可能なデータが送られ、教示操作盤接近検出装置、被検出装置相互間でデータの送出、変換、受入、識別が行われる。教示操作盤接近検出装置と教示操作盤夫々に接続されるメインCPUが異なると、双方で通信が行われても、教示操作盤接近検出装置は接近検出を行わないため、接近信号を出力することがない。
【0011】
(実施例2)
図6は、音による相互間通信を行う場合のブロック図である。接近検出装置変調器14より変調された信号を音に変換し、接近検出装置発信器26により音を放射する。教示装置3には、放射された音を集音する教示操作盤集音器28があり、教示操作盤集音器28は、集音した音を電気変換し、その電気信号を教示操作盤復調器23へ出力する。また、教示操作盤接近検出装置7へは、音を放射する教示操作盤発信器29が行う。教示操作盤接近検出装置7では、教示操作盤3から放射された音を受け、電気変換する接近検出装置集音器27が音を集音する。音の拡散を防止し、集音性を高め、指向性を高めるためには、図7のようなラッパ状の部材を組み込み使用する。
【0012】
(第3の実施例)
図8に電磁波による相互通信を説明する。教示操作盤接近検出装置7と教示操作盤3との間を電磁波で相互通信する。教示操作盤接近検出装置7には、変調器60、復調器61、アンテナコイル62がある。教示操作盤3には、変調器65、復調器64、アンテナコイル63がある。変調器、復調器からの信号の流れは、第1の実施例に記載したとおりである。
【0013】
(その他の実施例)
図4は、動作モードを選択する操作部の実施例の図である。動作モードを選択する操作部は、教示操作盤3上のディスプレイに選択画面50にグラフィックを用いて、現在の動作モードを表示させてもよい。現在の動作モードは、カーソル51がある個所となる。教示操作盤3のキーを操作し、このカーソルを移動させることで、動作モードを切り替えることができる。また、選択画面50は、教示操作盤接近検出装置7が教示操作盤3を検知しているときのみ、表示可能としておく。このようにすれば操作者に動作モードを選択可能であるかどうかを識別させることができるという格別な効果を有する。また、選択画面50には、教示操作盤接近検出装置7や教示操作盤3に設けられた被検出装置8の受光/投光などの接続確認データの状態を操作者が確認できるような構成になっている。従って、各機器が故障した際も、いずれか一方または両方の故障を判別することができる。
以上述べたとおり、ロボットを操作している教示操作盤を識別でき、かつ、教示操作盤接近装置近傍でのみ操作部31にて動作モードを教示モードより自動運転モード、または自動運転モードから教示モードに切り替えることができる。
【0014】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のロボット装置によれば、操作者が教示モードで教示後、一旦危険領域より離れるために安全柵外に出て、教示操作盤接近検出装置近傍で、教示に使用していた同一の教示操作盤で、自動運転モードに運転モードを切り替えることができ、操作者の安全が図れると共に、操作者は把持している教示操作盤で自動運転モードに容易に切り替えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概要図
【図2】本発明の複数システムの対応図
【図3】本発明の構成を示すブロック図
【図4】本発明の操作部の図
【図5】従来技術の図
【図6】音による相互通信を行うブロック図
【図7】集音性、指向性を高める部材の外形図
【図8】電磁波による相互通信を行うブロック図
【符号の説明】
1:ロボット
2:ロボット制御装置
3:教示操作盤
4:安全柵
5:扉
6:扉の開閉検知装置
7:教示操作盤接近検出装置
8:被検出装置
11:メインCPU
12:検出装置インターフェース
13:メインCPUインターフェース
14:接近検出装置変調器
15:接近検出装置発光器
16:接近検出装置受光器
17:接近検出装置復調器
21:教示操作盤CPU
22:教示操作盤受光器
23:教示操作盤復調器
24:教示操作盤変調器
25:教示操作盤発光器
26:接近検出装置発信器
27:接近検出装置集音器
28:教示操作盤集音器
29:教示操作盤発信器
31:操作部
50:選択画面
51:カーソル
60:接近検出装置変調器
61:接近検出装置復調器
62:接近検出装置アンテナコイル
63:教示操作盤アンテナコイル
64:教示操作盤復調器
65:教示操作盤変調器
Claims (2)
- ロボットと前記ロボットの動作モードを選択する操作部を有し前記ロボットを操作する可搬型の教示操作盤とが接続され、メインCPUを備え前記ロボットの動作を制御するロボット制御装置において、
前記ロボットの動作範囲外の安全防護柵扉近傍に設置された教示操作盤接近検出装置と、
前記教示操作盤上に被検出装置と、を有し、
前記操作部を操作して動作モードを切り替えるとき、
前記教示操作盤接近検出装置は前記メインCPUからの接続確認指令に基づき、接続確認データを変調出力し、
前記被検出装置は該接続確認データを受信復調し、前記教示操作盤接近検出装置から出力されたデータであることを確認すると応答データを変調出力し、
該応答データを受信復調した前記教示操作盤接近検出装置は接近信号を前記メインCPUへ出力し、
前記メインCPUは前記接近信号を入力したときのみ動作モードを切り替えること
を特徴とするロボット制御装置。 - 前記教示操作盤接近検出装置は、光、音、赤外線または電磁気による配線を必要としない信号による相互間通信により、前記被検出装置を検出することを特徴とする請求項1記載のロボット制御装置。
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