JP3951131B2 - ティーチペンダントの制御方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ロボットや工作機械などの装置に対して、動作の教示を行うための操作に用いるティーチペンダントの制御方法であり、特に、ティーチペンダントにより装置の操作を許容または禁止する制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から工場の生産ラインにおいては、自動で溶接作業や部品の組み付け作業、搬送作業などを行う産業用ロボットが多数使用されている。これらの産業用ロボットは、専用のティーチペンダントにより予め所定の動作が教示され、その教示内容を再生することにより、各種作業を実行している。前記ティーチペンダントは一般に教示装置とも称されている。同様のティーチペンダントは、各種工作機械、ＮＣ工作機械などの加工手順を教示（プログラム）する場合にも用いられる。
【０００３】
このようなティーチペンダントは、通常、教示作業者が片手で把持し、他方の手で入力キーなどの操作を行い教示操作を行う。この場合、教示操作に伴い教示対象の産業用ロボットやＮＣ工作機械など（以下、総称して装置という）は、順次ステップ毎の動作を行う。例えば、モータの駆動動作やアームの旋回動作、作業ヘッド（例えば、溶接ガン）の通電などが行われる。この時、教示操作ミスや装置の部品などの不良により装置が教示作業者の意図するものと異なる動作をしてしまう場合がある。このような場合、教示作業者を含む装置近傍の作業者への危険を回避すると共に、装置および周辺機器の破損を防止するために、教示操作の禁止や装置の停止が直ちに行われるように装置の安全システムは構成しておく必要がある。
【０００４】
そのため、従来のティーチペンダントでは、前述のような教示作業者の意図しない動作の際に、確実に教示操作の禁止や装置の停止が直ちに行われるようにイネーブルスイッチが採用されている。またイネーブルスイッチは教示作業者の利き手や教示操作の効率改善のためティーチペンダントの両側に配置され、両方の手で操作ができる様に提案され、採用されている。
【０００５】
人間に危険が迫った際の驚きや感電では筋肉が萎縮するため、たとえば手は握り締めるようになる。このためイネーブルスイッチにモーメンタリタイプの３ポジションスイッチが採用されており、ティーチペンダントを把持していない状態は後述する第1操作ポジションにある。装置の操作を許容する許容状態および装置の操作を禁止する禁止状態とするために、３ポジションスイッチの後述するイネーブル接点信号を装置に出力している。イネーブル接点は、押下ストロークが所定範囲より小さい第１操作ポジションおよび押下ストロークが前記所定範囲より大きく操作される第３操作ポジションでは開路して装置の操作を禁止する禁止状態、押下ストロークが前記所定範囲以内に操作される第２操作ポジションでは閉路して装置の操作を許容する許容状態となるように構成されている。また一旦第３操作ポジションになると押下をゆるめて第１操作ポジションになるまでの第２操作ポジションではそのイネーブル接点は閉路せず、装置の操作を禁止する禁止状態を維持するようになっている。
【０００６】
教示作業者は、例えば左手でティーチペンダントを把持し、右手で教示作業を行う場合もあれば、その逆もある。また、長時間に及ぶ教示作業においては、指や腕の疲労を考慮して、ティーチペンダントを任意に持ち替えることができるように、左手指が触れる部分と、右手指が触れる部分の２ヶ所に３ポジションスイッチが配置されており、２つの３ポジションスイッチはそれぞれで装置の操作を許容するようになっている。
また、片方の３ポジションスイッチが第３操作ポジションとなったら、両方の３ポジションスイッチが第１操作ポジションになるまで装置の操作を禁止する禁止状態なるように構成することが望ましく、特許文献１ならびに特許文献２で提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３５５７８１号公報
【特許文献２】
特開２００２−８３５２２号公報
【０００８】
特許文献１で開示されている実施の形態では、片方の３ポジションスイッチを握り、第２操作ポジションに保持すると、イネーブル接点が閉路して装置の操作を許容する許容状態とする。その後に他方の３ポジションスイッチをも操作して第２操作ポジションとすると、イネーブル接点を開路して装置の操作を禁止する禁止状態となる。すなわち、片方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションとしている状態の時にのみ装置の操作を許容する許容状態としている。
特許文献２で開示されている実施の形態では、片方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションに保持するとイネーブル接点が閉路して装置の操作を許容する許容状態となり、その後他方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションとしても装置の操作を許容する許容状態を維持する。
【０００９】
通常、教示作業者が片手でティーチペンダントを把持し、他方の手で入力キーの押下などの操作を行い教示操作を行う。一般に、長時間に及ぶ教示作業においては、指や腕の疲労のためにティーチペンダントを任意に持ち替える機会がある。この持ち替え時の操作法は、（１）一旦両方の３ポジションスイッチを開放して第１操作ポジションとして他方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションに操作する、あるいは（２）両方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションとして、他方を開放して第１操作ポジションとする、の２つある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１で開示されている実施の形態では前述の２つの操作法では共に一旦装置の操作を禁止する禁止状態になる。装置の構成や使途により、この装置の操作を禁止する禁止状態において、確実な安全性確保のため駆動用の電源遮断と共に駆動用エネルギーの開放を行う。一旦禁止状態となると次に装置の操作を許容する許容状態となり装置が動作するまでには駆動用電源投入および駆動用のエネルギー蓄積を行う必要がある。
この様に、ティーチペンダントの持ち替えにおいて一旦装置の操作を禁止する禁止状態とすることは、駆動エネルギーの開放と蓄積が必要となり，時間損失とエネルギーの損失となる問題があった。
【００１１】
また、特許文献２で開示されている実施の形態では、両方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションの状態で装置の操作を許容する許容状態としているので前述のティーチペンダントの持ち替え操作法（２）では禁止状態とはならないが、教示作業者が片手でティーチペンダントを把持して教示操作中に装置の意図しない動作などに対する驚きで両手でティーチペンダントを把持した時には装置の操作を許容する許容状態のままであるため安全性に問題があった。
【００１２】
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、産業用ロボットや工作機械などに対して、動作の教示を行ったり動作のシミュレーションを行う場合に用いるティーチペンダントの制御方法において、ティーチペンダントの持ち替えで操作を中断することなく継続でき、また安全性の配慮がされたティーチペンダントの制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、請求項１に記載のティーチペンダントの制御方法は、押下ストロークに応じて第１操作ポジション、第２操作ポジション、第３操作ポジションの３つの操作ポジションを持つ３ポジションスイッチを２つ備え、前記３ポジションスイッチは前記第１操作ポジションと、前記第３操作ポジションであることを検出する検出手段を有し、前記操作ポジションに基づいて装置の操作を許容または禁止するティーチペンダントの制御方法において、前記３ポジションスイッチが共に前記第２操作ポジションに所定の時間を超えて位置した場合に前記装置の操作を禁止とすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載のティーチペンダントの制御方法は、前記３ポジションスイッチが共に前記第１操作ポジションから前記第２操作ポジションに位置した場合に時間の計測を開始し、前記計測された時間が前記所定の時間より小さい間に、前記３ポジションスイッチの少なくともどちらか１方が、他の前記操作ポジションに位置した場合には、前記時間の計測を停止することをことを特徴とする。
【００１５】
このようになっているため、ティーチペンダントを例えば左手より右手に持ち替える場合に、ティーチペンダントに備わる２つの３ポジションスイッチを、まず左手での把持状態より右手で把持の後左手の開放の一連の操作においても装置の操作を禁止する禁止状態とすることなく、スムーズに持ち替え操作を行うことが出来るため教示操作を連続して行うことが出来る。
また、教示操作者が装置の意図しない装置の動作などに驚き両手でティーチペンダントを把持した時には所定時間の後に装置の操作を禁止する禁止状態とすることで安全性が向上する。
【００１６】
上記問題を解決するため、請求項３に記載のティーチペンダントの制御装置は、押下ストロークに応じて第１操作ポジション、第２操作ポジション、第３操作ポジションの３つの操作ポジションを持つ３ポジションスイッチを２つ備え、前記３ポジションスイッチは前記第１操作ポジションと、前記第３操作ポジションであることを検出する検出接点を有し、前記操作ポジションに基づいて装置の操作を許容または禁止を判定する信号処理回路を有するティーチペンダントの制御装置において、前記信号処理回路は、前記３ポジションスイッチの検出接点信号を入力として、前記３ポジションスイッチが共に前記第２操作ポジションに所定の時間を超えて位置した場合に前記装置の操作を禁止確立し、前記３ポジションスイッチを共に前記第１操作ポジションとすることで前記装置の操作の禁止確立を解除することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、ティーチペンダントを把持する手の持ち替えの時でも装置の操作を許容する許容状態となり、教示操作を連続して行うことが出来ると共に、
両方の３ポジションスイッチがともに第１操作ポジションに戻るまでの間は、教示可能な許容状態になることを防止でき、ティーチペンダント操作の安全性を向上する。
【００１８】
請求項４に記載のティーチペンダントの制御装置は、前記信号処理回路は継電器を含む回路で構成されることを特徴としている。
また、請求項５に記載のティーチペンダントの制御装置は、前記信号処理回路は論理素子あるいは論理演算素子のいずれかを含む回路で構成されることを特徴としている。
および、前記信号処理回路は、前記ティーチペンダント本体内または前記装置に配設されていることを特徴としている。
【００１９】
このようになっているため、信号処理回路は継電器、論理素子および論理演算素子を用いて容易に構成することができると共に、一部あるいは全部の回路をティーチペンダント本体内より装置内に配設することができるため、教示作業者が把持するティーチペンダントを小型化、軽量化することができる。
【００２０】
【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。
（第１実施例）
図１は、本発明を実施する第１実施形態の回路構成図である。回路を構成するスイッチ、リレーの電気品は、図示しないティーチペンダント、あるいはティーチペンダントと図示しない装置に分割されて配設されている。
６１は左手用３ポジションスイッチであり、第1操作ポジション、第２操作ポジション、第３操作ポジションの３つの操作状態がある。イネーブル接点６１−４および６１−５は、第２操作ポジションでは閉路、これ以外では開路する。補助接点である操作検出接点６１−１および６１−２は、第１操作ポジションでは閉路、これ以外では開路する。また、第３操作ポジションでは開路、それ以外では閉路する補助接点である第３操作ポジション検出接点６１−３が備わっている。同様に右手用３ポジションスイッチ６２には、操作検出接点６２−１、６２−２、第３操作ポジション検出接点６２−３、イネーブル接点６２−４、６２−５が備わっている。
【００２１】
左手用３ポジションスイッチ６１の第３操作ポジション検出接点６１−３と右手用３ポジションスイッチ６２の第３操作ポジション検出接点６２−３は直列接続されてリレー６６に接続されている。尚、この第１実施形態では電源を直流２４Ｖとしているので、リレー６６の他方は０Ｖ、左手用３ポジションスイッチ６１の第３操作ポジション検出接点６１−３の他方は直流２４Ｖに接続されている（直流２４Ｖ、０Ｖへの接続の説明は以後省略する）。
この回路ラインは、少なくとも一方の３ポジションスイッチを第３操作ポジションにすると、該３ポジションスイッチの第３操作ポジション検出接点が開路することで第３操作ポジションを検出する第３操作ポジション検出ライン７２である。
左手用３ポジションスイッチ６１の操作検出接点６１−１と右手用３ポジションスイッチ６２の操作検出接点６２−１は直列に接続されて、少なくとも一方の３ポジションスイッチを操作すると開路する操作検出ライン７１を形成し、リレー６８の常開接点６８ａに接続されている。
【００２２】
左手用３ポジションスイッチ６１の操作検出接点６１−２と右手用３ポジションスイッチ６２の操作検出接点６２−２は並列に接続され、両方の３ポジションスイッチ６１、６２を操作すると開路する両スイッチ操作検出ライン７３を形成し、リレー６３の常開接点６３ａ３と直列接続され、操作検出ライン７１に接続されている前述のリレー６８の常開接点６８ａの他方と並列接続（ライン７４）された後、リレー６６の常開接点６６ａおよびリレー６３へ直列接続されている。
ライン７４より抵抗器６４とコンデンサ６５は直列接続され０Ｖへ接続されている。また、抵抗器６７とリレー６６の常閉接点６６ｂが直列接続され、コンデンサ６５に並列接続されている。コンデンサ６５は、リレー６６の常開接点６６ａが閉路状態で、ライン７４が電源２４Ｖより遮断された時にリレー６３を所定の時間（例えば１秒）オフ状態になるのを遅延させるために設けられている。抵抗器６４はコンデンサ６５への蓄電時に電流制限を行ない、蓄電電流が流れる接点の保護を目的としている。リレー６６の常閉接点６６ｂは少なくとも片方の３ポジションスイッチが第３操作ポジションになった時に閉路して、コンデンサ６５に蓄電された電荷を急速放電するものであり、抵抗器６７はこの急速放電時の常閉接点６６ｂの接点保護を行なう。
リレー６３の常閉接点６３ｂはリレー６８へ接続されている。尚、リレー６８には、直列に接続された抵抗器６９とコンデンサ７０が並列に接続されている。これは、リレー６８がオフ状態になるのを所定時間遅延させるために設けられたものである。
【００２３】
左手用３ポジションスイッチ６１のイネーブル接点６１−４と右手用３ポジションスイッチ６２のイネーブル接点６２−４は並列に接続され、リレー６３の常開接点６３ａ１、リレー６８の常閉接点６８ｂ１と直列接続されてイネーブル接点出力信号を形成している。他のイネーブル接点６１−５および６２−５も同様に並列接続後リレー６３の常開接点６３ａ２、リレー６８の常閉接点６８ｂ２と直列接続されてイネーブル接点出力信号を形成している。尚、本実施例ではイネーブル接点出力信号を２系統としているが、これは単一故障においても装置の安全性を損なわないための二重化回路を構成するためであり、十分に高い信頼性の部品材料の採用や、装置が使用されるシステムで要求がある場合には１系統とすることや他の目的に使用のため３系統以上を準備してもかまわない。
【００２４】
図２は、本実施例における状態遷移図である。３ポジションスイッチの操作ポジションと装置の操作の許容状態と禁止状態を示している。図１の回路の動作を図２の状態遷移に沿って説明する。
最初に、両方の３ポジションスイッチ６１、６２は操作されていない状態で電源の電圧２４Ｖが投入される（状態Ｐｏｎ）と、３ポジションスイッチ６１、６２の第３操作ポジション検出接点６１−３、６２−３は閉路しているので、これに接続されているリレー６６は通電励磁されてオンとなる。一方、リレー６３の初期状態はオフ状態であるので、リレー６３の常閉接点６３ｂは閉路しているため、これに接続されているリレー６８はオンとなり、その結果として、操作検出ライン７１に接続されているリレー６８の常開接点６８ａは閉路する。この時、３ポジションスイッチ６１、６２は操作されていないので、操作検出接点６１−１および６２−１は閉路しているため、リレー６３は通電励磁されてオンとなると共にコンデンサ６５には蓄電される。その結果、リレー６３の常開接点６３ａ３が閉路して、３ポジションスイッチの操作検出接点６１−２および６２−２も閉路しているため、リレー６３に対する自己保持回路が形成される。なお、リレー６３のオンにより、その常閉接点である６３ｂは開路するのでリレー６８はオフする。この時、リレー６８に対してコンデンサ７０から放電が所定時間行われるので、リレー６３がオンした後でも、所定時間リレー６８のオフを遅延して、リレー６３の自己保持回路形成に失敗することが防止される。所定時間経過後（コンデンサ７０の放電終了後）、操作検出ライン７１に接続されているリレー６８の常開接点６８ａは開路するが、前述のように、両スイッチ操作検出ライン７３およびリレー６３の常開接点６３ａ３の回路により自己保持が確立されているので、リレー６３のオン状態は維持される。
【００２５】
この状態で、イネーブル接点６１−４，６２−４が接続されているリレー６３の常開接点６３ａ１、リレー６８の常閉接点６８ｂ１は閉路しているので、イネーブル接点６１−４，６２−４の状態がイネーブル接点出力信号として出力可能となるスタンバイ状態が整う。他方のイネーブル接点６１−５，６２−５側のイネーブル接点出力信号についても同様である。
両方の３ポジションスイッチ６１、６２は操作されていないので、そのイネーブル接点は開路しており、装置の操作を禁止する禁止状態１となる（状態１）。
【００２６】
次に、３ポジションスイッチ６１、６２を操作した場合の動作を説明する。
まず、通常の操作として、教示操作者がティーチペンダントを片手（例えば左手）で把持した場合、左手用３ポジションスイッチ６１を押下することになる。その結果、操作検出接点６１−１、６１−２が開路する。しかし、右手用３ポジションスイッチ６２は操作されていないので、操作検出接点６２−２は閉路しており、これに接続されているリレー６３の自己保持は確立維持される。そして、教示操作者がティーチペンダントを把持し、左手用３ポジションスイッチ６１は第２操作ポジションとなっているので、イネーブル接点６１−４、６１−５は閉路して、イネーブル接点出力信号が出力され、装置の操作を許容する許容状態１となる（状態２）。
【００２７】
前述の許容状態１で装置の操作中に、操作者が意図しない装置の動作で驚くなどの原因により左手用３ポジションスイッチ６１を強く握り第３操作ポジションとした時、左手用３ポジションスイッチ６１の第３操作ポジション検出接点６１−３が開路するため、これに接続されているリレー６６がオフとなり、その常開接点６６ａは開路して、これに接続されているリレー６３もオフとなり、前述の自己保持が解除される。その結果、リレー６３の常閉接点６３ｂは閉路して、接続されているリレー６８は通電励磁されてオンとなる。イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は開路し、３ポジションスイッチ６１、６２のイネーブル接点６１−４、６１−５、６２−４、６２−５が溶着などで閉路していてもイネーブル接点出力信号の出力は遮断されて装置の操作を禁止する禁止状態４となる（状態３）。この時、コンデンサ６５に蓄電されている電荷は閉路しているリレー６６の常閉接点６６ｂを介して放電される。
【００２８】
前述の許容状態１で装置の操作中に、手を持ち替える時は、一旦両方の３ポジションスイッチ６１、６２を第２操作ポジションにした後に左手用３ポジションスイッチ６１を手放す。
まず、両方の３ポジションスイッチ６１、６２を第２操作ポジションとすると、操作検出接点６１−１，６１−２，６２−１，６２−２は開路して操作検出ライン７１および両スイッチ操作検出ライン７３への電源の供給が遮断される。すると、コンデンサ６５は放電を開始して、リレー６３は所定の時間オフ状態になることが遅延する。すなわちリレー６３はオン状態を維持しており、その常閉接点６３ｂに接続されたリレー６８もオフ状態を維持している。そのため、イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は閉路のままであるため、閉路となっているイネーブル接点６１−４、６１−５、６２−４、６２−５の状態がイネーブル接点出力信号として出力されて装置の操作を許容する許容状態３となる（状態４）。
【００２９】
次に、左手用３ポジションスイッチ６１を手放すと、操作検出接点６１−２が閉路してリレー６３へ再び電源が供給されて、リレー６３に対する自己保持回路は維持される。この時、イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は閉路のままであり、閉路となっているイネーブル接点６２−４、６２−５の状態がイネーブル接点出力信号として出力されて装置の操作を許容する許容状態２となる（状態５）。
【００３０】
前述の許容状態３を維持した時は、コンデンサ６５の放電によって所定の時間後リレー６３のオフ状態となり、常閉接点６３ｂは閉路して、これに接続されているリレー６８はオンとなる。イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は開路するため、３ポジションスイッチ６１、６２のイネーブル接点６１−４、６１−５、６２−４、６２−５が閉路していてもイネーブル接点出力信号の出力は遮断されて装置の操作を禁止する禁止状態２となる（状態６）。
【００３１】
前述の許容状態３より、操作者が意図しない装置の動作で驚くなどの原因により例えば右手用３ポジションスイッチ６２を強く握り第３操作ポジションとした時、右手用３ポジションスイッチ６２の第３操作ポジション検出接点６２−３が開路するので、これに接続されているリレー６６の電源が遮断されてオフ状態となる。常開接点６６ａが開路することで、リレー６３はオフとなり、常閉接点６３ｂに接続されているリレー６８はオンとなる。イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は開路し、３ポジションスイッチ６１のイネーブル接点６１−４、６１−５は閉路していても、イネーブル接点出力信号の出力は遮断されて装置の操作を禁止する禁止状態８となる（状態７）。この時、コンデンサ６５に蓄電されている電荷は閉路しているリレー６６の常閉接点６６ｂを介して放電される。
【００３２】
前述の禁止状態８より右手用３ポジションスイッチ６２を第２操作ポジションへ戻しても、コンデンサ６５は放電の後となるため、完全に放電されていなくてもリレー６３を再びオンとするエネルギーは無いためリレー６３はオフの状態を維持する。この時リレー６８はオンとなっており、イネーブル接点出力信号は出力されない装置の操作を禁止する禁止状態２となる（状態６）。
【００３３】
一旦禁止状態１（状態１）以外の禁止状態２乃至禁止状態９となると、イネーブル接点出力信号回路に接続されているリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１、６８ｂ２は開路となり、イネーブル接点出力信号を出力することが出来なくなる。イネーブル接点出力信号回路に接続されているリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１、６８ｂ２を閉路するためには、３ポジションスイッチ６１、６２のいずれもが第１操作ポジションである手放された状態とする必要がある。両方の３ポジションスイッチ６１、６２を第１操作ポジションにすることは、これらの操作検出接点６１−１、６１−２、６２−１、６２−２、第３操作ポジション検出接点６１−３、６２−３が全て閉路することである。この状態は、前述の最初に電源の電圧２４Ｖが投入される時と同じであり、リレー６３、６６、６８の動作の結果、イネーブル接点６１−４，６２−４が接続されているリレー６３の常開接点６３ａ１、リレー６８の常閉接点６８ｂ１は閉路してイネーブル接点６１−４，６２−４の状態がイネーブル接点出力信号として出力可能となるスタンバイ状態が整う。
他方のイネーブル接点６１−５，６２−５側のイネーブル接点出力信号に付いても同様である（状態１）。
【００３４】
尚、たとえば禁止状態２（状態６）から禁止状態１（状態１）への遷移経路については、左手用および右手用３ポジションスイッチ６１、６２を第一操作ポジションとするために手放された状態とするが、左右の手放すタイミングの違いにより禁止状態２（状態６）より禁止状態３または禁止状態６を経由して禁止状態１（状態１）へ戻る経路となる。
【００３５】
このように、ティーチペンダントを両手で把持してキーの操作中に、手の持ち替えをおこなう時に一旦両手で３ポジションスイッチを第２操作ポジションとし、その後片手を放しても、ロボットの操作を禁止状態にすることが無く、スムーズな手の持ち替えが可能となる。この時に危険な状態に遭遇などの要因で、少なくとも片方の３ポジションスイッチを第３操作ポジションとすると、即座に操作は禁止状態となり操作を禁止することができるため、安全性の高い操作が可能である。
また、少なくとも片方の３ポジションスイッチの第３操作ポジションを検出してイネーブル接点出力信号の出力を確実に遮断して、これを解除するには両方の３ポジションスイッチが第１操作ポジションに戻されることを検出してイネーブル接点出力信号の出力回路を閉路、すなわち前記遮断の解除を行なっているので、一旦イネーブル接点出力信号の出力が遮断状態となれば、３ポジションスイッチの各操作ポジションの切り替わりによる各接点状態の移行タイミングや各リレーのオン、オフ切り替わりによる接点状態の移行タイミングに左右されずに確実にイネーブル接点出力信号の出力を遮断することができる。
【００３６】
（第２実施例）
図３は、本発明を実施する第２実施形態の回路構成図である。この回路は第１実施形態と同様に、図示しないティーチペンダントあるいはティーチペンダントと図示しない装置に分割されて装備されている。
６１、６２は３ポジションスイッチであり、第１実施形態と同一であるため説明を省く。本実施形態では操作検出接点６１−２および６２−２は使用しない。８１および８４は電圧変換器であり、直流２４Ｖを３ポジションスイッチの補助接点を介して入力し、直流５Ｖ信号へ変換して出力する。本実施形態ではフォトカプラを利用し、直流２４Ｖが入力されると０Ｖが出力され、入力が無電圧の時は５Ｖが出力されるようになっている。３ポジションスイッチ６１，６２の操作検出接点６１−１、６２−１、第３操作ポジション検出接点６１−３、６２−３は片方を直流２４Ｖの電源に接続されている。他方は並列分岐され、電圧変換器８１および８４へ接続されている。
電圧変換器８１よりの信号出力は、信号処理回路８２へ接続されている。信号処理回路８２で信号処理を行い、結果をリレー８３へ出力している。
同様に電圧変換器８４よりの信号出力は、信号処理回路８５へ接続されている。信号処理回路８５で信号処理を行い、結果をリレー８６へ出力している。尚、リレー８３及びリレー８６の他方は０Ｖへ接続されている。
【００３７】
左手用３ポジションスイッチ６１のイネーブル接点６１−４と右手用３ポジションスイッチ６２のイネーブル接点６２−４は並列に接続され、リレー８３の常開接点８３ａ１と直列接続されてイネーブル接点出力信号を形成している。
同様に、左手用３ポジションスイッチ６１のイネーブル接点６１−５と右手用３ポジションスイッチ６２のイネーブル接点６２−５は並列に接続され、リレー８６の常開接点８６ａ２と直列接続されてイネーブル接点出力信号を形成している。
【００３８】
図４は、本実施例における信号処理回路８２、８５の信号処理表である。
図において、接点状態は、信号処理回路８２、８５の入力信号である。３ポジションスイッチ６１、６２の操作検出接点６１−１、６２−１および第３ポジション検出接点６１−３、６２−３の接点状態で、閉路では０、開路では１、開閉を問わない時は「任意」で表している。
信号処理回路内部状態は、信号処理回路８２、８５の内部状態である。オン状態では１、オフ状態では０、オンオフ状態を問わない時は「任意」で表している。
【００３９】
電源入状態は信号処理回路８２，８５に制御用の電源が投入されたときに１となる。電源入状態が１の時はリレー出力はオフとなるようになっている（状態１１）。
電源入状態は、接点状態６１−１，６１−３，６２−１、６２−３が全て０となるとオフ状態の０となる。この時、同時に禁止検出状態、計時状態が０および時間超過状態も０となる（状態１２）。
禁止検出状態は接点状態６１−３が１となる（状態１７）、接点状態６２−３が１となる（状態１８）、あるいは後述の時間経過状態が１となった時（状態１６）にオン状態の１となり、接点状態６１−１，６１−３，６２−１、６２−３が全て０となるとオフ状態の０となる。
禁止検出状態が１の時はリレー出力はオフとなるようになっている。
【００４０】
計時状態は接点状態６１−１と６２−１が１で６１−３と６２−３が０のとき（状態１５）１となり、これ以外では０となる。すなわち計時状態は２つの３ポジションスイッチが双方とも第２操作ポジションに操作されている時にオン状態の１となる。
計時状態が１となると、所定時間の計時を開始する。計時中に２つの３ポジションスイッチの内少なくとも片方が第１操作ポジションになると計時状態は０となり、計時を停止すると共に計時値をクリアする（状態１２、状態１３、状態１４）。
計時状態が１で前記所定時間が経過すると時間超過状態が１となると共に、前述のように禁止検出状態を１とする（状態１６）。
リレー出力は接点状態６１−１及び／又は６２−１が１で電源入状態、禁止検出状態、時間超過状態が全て０の時にオンするようになっている（状態１４、状態１４、状態１５）。
【００４１】
ティーチペンダントの操作を基に信号処理回路８２、８５での信号処理を説明する。
制御電源が投入されると、入力状態の如何にかかわらず電源入状態が１となりリレー出力はオフとなる（状態１１）。
両方の３ポジションスイッチ６１、６２を開放して第１操作ポジションにすると、接点状態６１−１，６２−１、６１−３，６２−３は０となり、電源入状態は０となる。この時リレー出力はオフである（状態１２）。
状態１２より左手用３ポジションスイッチ６１を第２操作ポジションに操作すると、接点状態６１−１が１となり、リレー出力はオンとなる（状態１３）。
状態１２より右手用３ポジションスイッチ６２を第２操作ポジションに操作すると、接点状態６２−１が１となり、リレー出力はオンとなる（状態１４）。
両方の３ポジションスイッチ６１、６２を第２操作ポジションに操作すると、リレー出力はオンであるが、計時状態が１となり計時を開始する（状態１５）。
状態１５より片方の３ポジションスイッチ６１または６２を開放して第２操作ポジションとすると接点状態６１−１または６２−１が０となる。この時、リレー出力はオンを維持する（状態１３または状態１４）。
【００４２】
状態１５を維持しておくと、計時状態が１であるため計時が進み所定時間経過すると時間超過状態が１となると共に禁止検出状態も１となる。この時、リレー出力はオフする（状態１６）。
通常の教示操作中のいかなる状態よりも少なくとも片方の３ポジションスイッチ６１または６２を第３操作ポジションとすると接点状態６１−３または６２−３が１となり、禁止状態は１となる。この時、リレー出力はオフする（状態１７または状態１８）。
禁止検出状態が１である状態１６、状態１７、状態１８より両方の３ポジションスイッチ６１、６２を開放して第１操作ポジションにすると、接点状態６１−１，６２−１、６１−３，６２−３は０となり、禁止検出状態、計時状態、時間超過状態は０となり、この時リレー出力はオフとなる（状態１２）。
【００４３】
本実施形態では信号処理回路８２，８５での信号処理について説明した。この信号処理回路８２，８５はこの説明に基づいて論理素子を組み合わせて実現することは容易である。またＣＰＵなどの論理演算素子を用いて信号処理を行っても同様の効果を奏する。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のティーチペンダントの制御方法によれば、ティーチペンダントを把持する手の持ち替えにおいて装置の操作を禁止する禁止状態とすることが無く、教示操作を連続的に継続できることができると共に、教示操作者が装置の意図しない装置の動作などに驚き両手でティーチペンダントを把持した時には装置の操作を禁止する禁止状態とすることで、安全性の高いティーチペンダントを提供するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する第１実施形態の回路構成図
【図２】本発明の実施する第１実施形態の状態遷移図
【図３】本発明を実施する第２実施形態の回路構成図
【図４】本発明の実施する第２実施形態の信号処理表
【符号の説明】
６１ 左手用３ポジションスイッチ
６２ 右手用３ポジションスイッチ
６１−１，６１−２，６２−１，６２−２ 操作検出接点
６１−３，６２−３ 第３ポジション検出接点
６１−４，６１−５，６２−４，６２−５ イネーブル接点
６３、６６、６８ リレー
６４、６７、６９ 抵抗器
６５、７０ コンデンサ
７１ 操作検出ライン
７２ 第３操作ポジション検出ライン
７３ 両スイッチ操作検出ライン
８１、８４ 電圧変換器
８２、８５ 信号処理回路
８３、８６ リレー
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ロボットや工作機械などの装置に対して、動作の教示を行うための操作に用いるティーチペンダントの制御方法であり、特に、ティーチペンダントにより装置の操作を許容または禁止する制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から工場の生産ラインにおいては、自動で溶接作業や部品の組み付け作業、搬送作業などを行う産業用ロボットが多数使用されている。これらの産業用ロボットは、専用のティーチペンダントにより予め所定の動作が教示され、その教示内容を再生することにより、各種作業を実行している。前記ティーチペンダントは一般に教示装置とも称されている。同様のティーチペンダントは、各種工作機械、ＮＣ工作機械などの加工手順を教示（プログラム）する場合にも用いられる。
【０００３】
このようなティーチペンダントは、通常、教示作業者が片手で把持し、他方の手で入力キーなどの操作を行い教示操作を行う。この場合、教示操作に伴い教示対象の産業用ロボットやＮＣ工作機械など（以下、総称して装置という）は、順次ステップ毎の動作を行う。例えば、モータの駆動動作やアームの旋回動作、作業ヘッド（例えば、溶接ガン）の通電などが行われる。この時、教示操作ミスや装置の部品などの不良により装置が教示作業者の意図するものと異なる動作をしてしまう場合がある。このような場合、教示作業者を含む装置近傍の作業者への危険を回避すると共に、装置および周辺機器の破損を防止するために、教示操作の禁止や装置の停止が直ちに行われるように装置の安全システムは構成しておく必要がある。
【０００４】
そのため、従来のティーチペンダントでは、前述のような教示作業者の意図しない動作の際に、確実に教示操作の禁止や装置の停止が直ちに行われるようにイネーブルスイッチが採用されている。またイネーブルスイッチは教示作業者の利き手や教示操作の効率改善のためティーチペンダントの両側に配置され、両方の手で操作ができる様に提案され、採用されている。
【０００５】
人間に危険が迫った際の驚きや感電では筋肉が萎縮するため、たとえば手は握り締めるようになる。このためイネーブルスイッチにモーメンタリタイプの３ポジションスイッチが採用されており、ティーチペンダントを把持していない状態は後述する第1操作ポジションにある。装置の操作を許容する許容状態および装置の操作を禁止する禁止状態とするために、３ポジションスイッチの後述するイネーブル接点信号を装置に出力している。イネーブル接点は、押下ストロークが所定範囲より小さい第１操作ポジションおよび押下ストロークが前記所定範囲より大きく操作される第３操作ポジションでは開路して装置の操作を禁止する禁止状態、押下ストロークが前記所定範囲以内に操作される第２操作ポジションでは閉路して装置の操作を許容する許容状態となるように構成されている。また一旦第３操作ポジションになると押下をゆるめて第１操作ポジションになるまでの第２操作ポジションではそのイネーブル接点は閉路せず、装置の操作を禁止する禁止状態を維持するようになっている。
【０００６】
教示作業者は、例えば左手でティーチペンダントを把持し、右手で教示作業を行う場合もあれば、その逆もある。また、長時間に及ぶ教示作業においては、指や腕の疲労を考慮して、ティーチペンダントを任意に持ち替えることができるように、左手指が触れる部分と、右手指が触れる部分の２ヶ所に３ポジションスイッチが配置されており、２つの３ポジションスイッチはそれぞれで装置の操作を許容するようになっている。
また、片方の３ポジションスイッチが第３操作ポジションとなったら、両方の３ポジションスイッチが第１操作ポジションになるまで装置の操作を禁止する禁止状態なるように構成することが望ましく、特許文献１ならびに特許文献２で提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３５５７８１号公報
【特許文献２】
特開２００２−８３５２２号公報
【０００８】
特許文献１で開示されている実施の形態では、片方の３ポジションスイッチを握り、第２操作ポジションに保持すると、イネーブル接点が閉路して装置の操作を許容する許容状態とする。その後に他方の３ポジションスイッチをも操作して第２操作ポジションとすると、イネーブル接点を開路して装置の操作を禁止する禁止状態となる。すなわち、片方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションとしている状態の時にのみ装置の操作を許容する許容状態としている。
特許文献２で開示されている実施の形態では、片方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションに保持するとイネーブル接点が閉路して装置の操作を許容する許容状態となり、その後他方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションとしても装置の操作を許容する許容状態を維持する。
【０００９】
通常、教示作業者が片手でティーチペンダントを把持し、他方の手で入力キーの押下などの操作を行い教示操作を行う。一般に、長時間に及ぶ教示作業においては、指や腕の疲労のためにティーチペンダントを任意に持ち替える機会がある。この持ち替え時の操作法は、（１）一旦両方の３ポジションスイッチを開放して第１操作ポジションとして他方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションに操作する、あるいは（２）両方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションとして、他方を開放して第１操作ポジションとする、の２つある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１で開示されている実施の形態では前述の２つの操作法では共に一旦装置の操作を禁止する禁止状態になる。装置の構成や使途により、この装置の操作を禁止する禁止状態において、確実な安全性確保のため駆動用の電源遮断と共に駆動用エネルギーの開放を行う。一旦禁止状態となると次に装置の操作を許容する許容状態となり装置が動作するまでには駆動用電源投入および駆動用のエネルギー蓄積を行う必要がある。
この様に、ティーチペンダントの持ち替えにおいて一旦装置の操作を禁止する禁止状態とすることは、駆動エネルギーの開放と蓄積が必要となり，時間損失とエネルギーの損失となる問題があった。
【００１１】
また、特許文献２で開示されている実施の形態では、両方の３ポジションスイッチを第２操作ポジションの状態で装置の操作を許容する許容状態としているので前述のティーチペンダントの持ち替え操作法（２）では禁止状態とはならないが、教示作業者が片手でティーチペンダントを把持して教示操作中に装置の意図しない動作などに対する驚きで両手でティーチペンダントを把持した時には装置の操作を許容する許容状態のままであるため安全性に問題があった。
【００１２】
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、産業用ロボットや工作機械などに対して、動作の教示を行ったり動作のシミュレーションを行う場合に用いるティーチペンダントの制御方法において、ティーチペンダントの持ち替えで操作を中断することなく継続でき、また安全性の配慮がされたティーチペンダントの制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、請求項１に記載のティーチペンダントの制御方法は、押下ストロークに応じて第１操作ポジション、第２操作ポジション、第３操作ポジションの３つの操作ポジションを持つ３ポジションスイッチを２つ備え、前記３ポジションスイッチは前記第１操作ポジションと、前記第３操作ポジションであることを検出する検出手段を有し、前記操作ポジションに基づいて装置の操作を許容または禁止するティーチペンダントの制御方法において、前記３ポジションスイッチが共に前記第２操作ポジションに所定の時間を超えて位置した場合に前記装置の操作を禁止とすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載のティーチペンダントの制御方法は、前記３ポジションスイッチが共に前記第１操作ポジションから前記第２操作ポジションに位置した場合に時間の計測を開始し、前記計測された時間が前記所定の時間より小さい間に、前記３ポジションスイッチの少なくともどちらか１方が、他の前記操作ポジションに位置した場合には、前記時間の計測を停止することをことを特徴とする。
【００１５】
このようになっているため、ティーチペンダントを例えば左手より右手に持ち替える場合に、ティーチペンダントに備わる２つの３ポジションスイッチを、まず左手での把持状態より右手で把持の後左手の開放の一連の操作においても装置の操作を禁止する禁止状態とすることなく、スムーズに持ち替え操作を行うことが出来るため教示操作を連続して行うことが出来る。
また、教示操作者が装置の意図しない装置の動作などに驚き両手でティーチペンダントを把持した時には所定時間の後に装置の操作を禁止する禁止状態とすることで安全性が向上する。
【００１６】
上記問題を解決するため、請求項３に記載のティーチペンダントの制御装置は、押下ストロークに応じて第１操作ポジション、第２操作ポジション、第３操作ポジションの３つの操作ポジションを持つ３ポジションスイッチを２つ備え、前記３ポジションスイッチは前記第１操作ポジションと、前記第３操作ポジションであることを検出する検出接点を有し、前記操作ポジションに基づいて装置の操作を許容または禁止を判定する信号処理回路を有するティーチペンダントの制御装置において、前記信号処理回路は、前記３ポジションスイッチの検出接点信号を入力として、前記３ポジションスイッチが共に前記第２操作ポジションに所定の時間を超えて位置した場合に前記装置の操作を禁止確立し、前記３ポジションスイッチを共に前記第１操作ポジションとすることで前記装置の操作の禁止確立を解除することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、ティーチペンダントを把持する手の持ち替えの時でも装置の操作を許容する許容状態となり、教示操作を連続して行うことが出来ると共に、
両方の３ポジションスイッチがともに第１操作ポジションに戻るまでの間は、教示可能な許容状態になることを防止でき、ティーチペンダント操作の安全性を向上する。
【００１８】
請求項４に記載のティーチペンダントの制御装置は、前記信号処理回路は継電器を含む回路で構成されることを特徴としている。
また、請求項５に記載のティーチペンダントの制御装置は、前記信号処理回路は論理素子あるいは論理演算素子のいずれかを含む回路で構成されることを特徴としている。
および、前記信号処理回路は、前記ティーチペンダント本体内または前記装置に配設されていることを特徴としている。
【００１９】
このようになっているため、信号処理回路は継電器、論理素子および論理演算素子を用いて容易に構成することができると共に、一部あるいは全部の回路をティーチペンダント本体内より装置内に配設することができるため、教示作業者が把持するティーチペンダントを小型化、軽量化することができる。
【００２０】
【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。
（第１実施例）
図１は、本発明を実施する第１実施形態の回路構成図である。回路を構成するスイッチ、リレーの電気品は、図示しないティーチペンダント、あるいはティーチペンダントと図示しない装置に分割されて配設されている。
６１は左手用３ポジションスイッチであり、第1操作ポジション、第２操作ポジション、第３操作ポジションの３つの操作状態がある。イネーブル接点６１−４および６１−５は、第２操作ポジションでは閉路、これ以外では開路する。補助接点である操作検出接点６１−１および６１−２は、第１操作ポジションでは閉路、これ以外では開路する。また、第３操作ポジションでは開路、それ以外では閉路する補助接点である第３操作ポジション検出接点６１−３が備わっている。同様に右手用３ポジションスイッチ６２には、操作検出接点６２−１、６２−２、第３操作ポジション検出接点６２−３、イネーブル接点６２−４、６２−５が備わっている。
【００２１】
左手用３ポジションスイッチ６１の第３操作ポジション検出接点６１−３と右手用３ポジションスイッチ６２の第３操作ポジション検出接点６２−３は直列接続されてリレー６６に接続されている。尚、この第１実施形態では電源を直流２４Ｖとしているので、リレー６６の他方は０Ｖ、左手用３ポジションスイッチ６１の第３操作ポジション検出接点６１−３の他方は直流２４Ｖに接続されている（直流２４Ｖ、０Ｖへの接続の説明は以後省略する）。
この回路ラインは、少なくとも一方の３ポジションスイッチを第３操作ポジションにすると、該３ポジションスイッチの第３操作ポジション検出接点が開路することで第３操作ポジションを検出する第３操作ポジション検出ライン７２である。
左手用３ポジションスイッチ６１の操作検出接点６１−１と右手用３ポジションスイッチ６２の操作検出接点６２−１は直列に接続されて、少なくとも一方の３ポジションスイッチを操作すると開路する操作検出ライン７１を形成し、リレー６８の常開接点６８ａに接続されている。
【００２２】
左手用３ポジションスイッチ６１の操作検出接点６１−２と右手用３ポジションスイッチ６２の操作検出接点６２−２は並列に接続され、両方の３ポジションスイッチ６１、６２を操作すると開路する両スイッチ操作検出ライン７３を形成し、リレー６３の常開接点６３ａ３と直列接続され、操作検出ライン７１に接続されている前述のリレー６８の常開接点６８ａの他方と並列接続（ライン７４）された後、リレー６６の常開接点６６ａおよびリレー６３へ直列接続されている。
ライン７４より抵抗器６４とコンデンサ６５は直列接続され０Ｖへ接続されている。また、抵抗器６７とリレー６６の常閉接点６６ｂが直列接続され、コンデンサ６５に並列接続されている。コンデンサ６５は、リレー６６の常開接点６６ａが閉路状態で、ライン７４が電源２４Ｖより遮断された時にリレー６３を所定の時間（例えば１秒）オフ状態になるのを遅延させるために設けられている。抵抗器６４はコンデンサ６５への蓄電時に電流制限を行ない、蓄電電流が流れる接点の保護を目的としている。リレー６６の常閉接点６６ｂは少なくとも片方の３ポジションスイッチが第３操作ポジションになった時に閉路して、コンデンサ６５に蓄電された電荷を急速放電するものであり、抵抗器６７はこの急速放電時の常閉接点６６ｂの接点保護を行なう。
リレー６３の常閉接点６３ｂはリレー６８へ接続されている。尚、リレー６８には、直列に接続された抵抗器６９とコンデンサ７０が並列に接続されている。これは、リレー６８がオフ状態になるのを所定時間遅延させるために設けられたものである。
【００２３】
左手用３ポジションスイッチ６１のイネーブル接点６１−４と右手用３ポジションスイッチ６２のイネーブル接点６２−４は並列に接続され、リレー６３の常開接点６３ａ１、リレー６８の常閉接点６８ｂ１と直列接続されてイネーブル接点出力信号を形成している。他のイネーブル接点６１−５および６２−５も同様に並列接続後リレー６３の常開接点６３ａ２、リレー６８の常閉接点６８ｂ２と直列接続されてイネーブル接点出力信号を形成している。尚、本実施例ではイネーブル接点出力信号を２系統としているが、これは単一故障においても装置の安全性を損なわないための二重化回路を構成するためであり、十分に高い信頼性の部品材料の採用や、装置が使用されるシステムで要求がある場合には１系統とすることや他の目的に使用のため３系統以上を準備してもかまわない。
【００２４】
図２は、本実施例における状態遷移図である。３ポジションスイッチの操作ポジションと装置の操作の許容状態と禁止状態を示している。図１の回路の動作を図２の状態遷移に沿って説明する。
最初に、両方の３ポジションスイッチ６１、６２は操作されていない状態で電源の電圧２４Ｖが投入される（状態Ｐｏｎ）と、３ポジションスイッチ６１、６２の第３操作ポジション検出接点６１−３、６２−３は閉路しているので、これに接続されているリレー６６は通電励磁されてオンとなる。一方、リレー６３の初期状態はオフ状態であるので、リレー６３の常閉接点６３ｂは閉路しているため、これに接続されているリレー６８はオンとなり、その結果として、操作検出ライン７１に接続されているリレー６８の常開接点６８ａは閉路する。この時、３ポジションスイッチ６１、６２は操作されていないので、操作検出接点６１−１および６２−１は閉路しているため、リレー６３は通電励磁されてオンとなると共にコンデンサ６５には蓄電される。その結果、リレー６３の常開接点６３ａ３が閉路して、３ポジションスイッチの操作検出接点６１−２および６２−２も閉路しているため、リレー６３に対する自己保持回路が形成される。なお、リレー６３のオンにより、その常閉接点である６３ｂは開路するのでリレー６８はオフする。この時、リレー６８に対してコンデンサ７０から放電が所定時間行われるので、リレー６３がオンした後でも、所定時間リレー６８のオフを遅延して、リレー６３の自己保持回路形成に失敗することが防止される。所定時間経過後（コンデンサ７０の放電終了後）、操作検出ライン７１に接続されているリレー６８の常開接点６８ａは開路するが、前述のように、両スイッチ操作検出ライン７３およびリレー６３の常開接点６３ａ３の回路により自己保持が確立されているので、リレー６３のオン状態は維持される。
【００２５】
この状態で、イネーブル接点６１−４，６２−４が接続されているリレー６３の常開接点６３ａ１、リレー６８の常閉接点６８ｂ１は閉路しているので、イネーブル接点６１−４，６２−４の状態がイネーブル接点出力信号として出力可能となるスタンバイ状態が整う。他方のイネーブル接点６１−５，６２−５側のイネーブル接点出力信号についても同様である。
両方の３ポジションスイッチ６１、６２は操作されていないので、そのイネーブル接点は開路しており、装置の操作を禁止する禁止状態１となる（状態１）。
【００２６】
次に、３ポジションスイッチ６１、６２を操作した場合の動作を説明する。
まず、通常の操作として、教示操作者がティーチペンダントを片手（例えば左手）で把持した場合、左手用３ポジションスイッチ６１を押下することになる。その結果、操作検出接点６１−１、６１−２が開路する。しかし、右手用３ポジションスイッチ６２は操作されていないので、操作検出接点６２−２は閉路しており、これに接続されているリレー６３の自己保持は確立維持される。そして、教示操作者がティーチペンダントを把持し、左手用３ポジションスイッチ６１は第２操作ポジションとなっているので、イネーブル接点６１−４、６１−５は閉路して、イネーブル接点出力信号が出力され、装置の操作を許容する許容状態１となる（状態２）。
【００２７】
前述の許容状態１で装置の操作中に、操作者が意図しない装置の動作で驚くなどの原因により左手用３ポジションスイッチ６１を強く握り第３操作ポジションとした時、左手用３ポジションスイッチ６１の第３操作ポジション検出接点６１−３が開路するため、これに接続されているリレー６６がオフとなり、その常開接点６６ａは開路して、これに接続されているリレー６３もオフとなり、前述の自己保持が解除される。その結果、リレー６３の常閉接点６３ｂは閉路して、接続されているリレー６８は通電励磁されてオンとなる。イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は開路し、３ポジションスイッチ６１、６２のイネーブル接点６１−４、６１−５、６２−４、６２−５が溶着などで閉路していてもイネーブル接点出力信号の出力は遮断されて装置の操作を禁止する禁止状態４となる（状態３）。この時、コンデンサ６５に蓄電されている電荷は閉路しているリレー６６の常閉接点６６ｂを介して放電される。
【００２８】
前述の許容状態１で装置の操作中に、手を持ち替える時は、一旦両方の３ポジションスイッチ６１、６２を第２操作ポジションにした後に左手用３ポジションスイッチ６１を手放す。
まず、両方の３ポジションスイッチ６１、６２を第２操作ポジションとすると、操作検出接点６１−１，６１−２，６２−１，６２−２は開路して操作検出ライン７１および両スイッチ操作検出ライン７３への電源の供給が遮断される。すると、コンデンサ６５は放電を開始して、リレー６３は所定の時間オフ状態になることが遅延する。すなわちリレー６３はオン状態を維持しており、その常閉接点６３ｂに接続されたリレー６８もオフ状態を維持している。そのため、イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は閉路のままであるため、閉路となっているイネーブル接点６１−４、６１−５、６２−４、６２−５の状態がイネーブル接点出力信号として出力されて装置の操作を許容する許容状態３となる（状態４）。
【００２９】
次に、左手用３ポジションスイッチ６１を手放すと、操作検出接点６１−２が閉路してリレー６３へ再び電源が供給されて、リレー６３に対する自己保持回路は維持される。この時、イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は閉路のままであり、閉路となっているイネーブル接点６２−４、６２−５の状態がイネーブル接点出力信号として出力されて装置の操作を許容する許容状態２となる（状態５）。
【００３０】
前述の許容状態３を維持した時は、コンデンサ６５の放電によって所定の時間後リレー６３のオフ状態となり、常閉接点６３ｂは閉路して、これに接続されているリレー６８はオンとなる。イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は開路するため、３ポジションスイッチ６１、６２のイネーブル接点６１−４、６１−５、６２−４、６２−５が閉路していてもイネーブル接点出力信号の出力は遮断されて装置の操作を禁止する禁止状態２となる（状態６）。
【００３１】
前述の許容状態３より、操作者が意図しない装置の動作で驚くなどの原因により例えば右手用３ポジションスイッチ６２を強く握り第３操作ポジションとした時、右手用３ポジションスイッチ６２の第３操作ポジション検出接点６２−３が開路するので、これに接続されているリレー６６の電源が遮断されてオフ状態となる。常開接点６６ａが開路することで、リレー６３はオフとなり、常閉接点６３ｂに接続されているリレー６８はオンとなる。イネーブル接点出力信号の回路にあるリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１，６８ｂ２は開路し、３ポジションスイッチ６１のイネーブル接点６１−４、６１−５は閉路していても、イネーブル接点出力信号の出力は遮断されて装置の操作を禁止する禁止状態８となる（状態７）。この時、コンデンサ６５に蓄電されている電荷は閉路しているリレー６６の常閉接点６６ｂを介して放電される。
【００３２】
前述の禁止状態８より右手用３ポジションスイッチ６２を第２操作ポジションへ戻しても、コンデンサ６５は放電の後となるため、完全に放電されていなくてもリレー６３を再びオンとするエネルギーは無いためリレー６３はオフの状態を維持する。この時リレー６８はオンとなっており、イネーブル接点出力信号は出力されない装置の操作を禁止する禁止状態２となる（状態６）。
【００３３】
一旦禁止状態１（状態１）以外の禁止状態２乃至禁止状態９となると、イネーブル接点出力信号回路に接続されているリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１、６８ｂ２は開路となり、イネーブル接点出力信号を出力することが出来なくなる。イネーブル接点出力信号回路に接続されているリレー６３の常開接点６３ａ１、６３ａ２およびリレー６８の常閉接点６８ｂ１、６８ｂ２を閉路するためには、３ポジションスイッチ６１、６２のいずれもが第１操作ポジションである手放された状態とする必要がある。両方の３ポジションスイッチ６１、６２を第１操作ポジションにすることは、これらの操作検出接点６１−１、６１−２、６２−１、６２−２、第３操作ポジション検出接点６１−３、６２−３が全て閉路することである。この状態は、前述の最初に電源の電圧２４Ｖが投入される時と同じであり、リレー６３、６６、６８の動作の結果、イネーブル接点６１−４，６２−４が接続されているリレー６３の常開接点６３ａ１、リレー６８の常閉接点６８ｂ１は閉路してイネーブル接点６１−４，６２−４の状態がイネーブル接点出力信号として出力可能となるスタンバイ状態が整う。
他方のイネーブル接点６１−５，６２−５側のイネーブル接点出力信号に付いても同様である（状態１）。
【００３４】
尚、たとえば禁止状態２（状態６）から禁止状態１（状態１）への遷移経路については、左手用および右手用３ポジションスイッチ６１、６２を第一操作ポジションとするために手放された状態とするが、左右の手放すタイミングの違いにより禁止状態２（状態６）より禁止状態３または禁止状態６を経由して禁止状態１（状態１）へ戻る経路となる。
【００３５】
このように、ティーチペンダントを両手で把持してキーの操作中に、手の持ち替えをおこなう時に一旦両手で３ポジションスイッチを第２操作ポジションとし、その後片手を放しても、ロボットの操作を禁止状態にすることが無く、スムーズな手の持ち替えが可能となる。この時に危険な状態に遭遇などの要因で、少なくとも片方の３ポジションスイッチを第３操作ポジションとすると、即座に操作は禁止状態となり操作を禁止することができるため、安全性の高い操作が可能である。
また、少なくとも片方の３ポジションスイッチの第３操作ポジションを検出してイネーブル接点出力信号の出力を確実に遮断して、これを解除するには両方の３ポジションスイッチが第１操作ポジションに戻されることを検出してイネーブル接点出力信号の出力回路を閉路、すなわち前記遮断の解除を行なっているので、一旦イネーブル接点出力信号の出力が遮断状態となれば、３ポジションスイッチの各操作ポジションの切り替わりによる各接点状態の移行タイミングや各リレーのオン、オフ切り替わりによる接点状態の移行タイミングに左右されずに確実にイネーブル接点出力信号の出力を遮断することができる。
【００３６】
（第２実施例）
図３は、本発明を実施する第２実施形態の回路構成図である。この回路は第１実施形態と同様に、図示しないティーチペンダントあるいはティーチペンダントと図示しない装置に分割されて装備されている。
６１、６２は３ポジションスイッチであり、第１実施形態と同一であるため説明を省く。本実施形態では操作検出接点６１−２および６２−２は使用しない。８１および８４は電圧変換器であり、直流２４Ｖを３ポジションスイッチの補助接点を介して入力し、直流５Ｖ信号へ変換して出力する。本実施形態ではフォトカプラを利用し、直流２４Ｖが入力されると０Ｖが出力され、入力が無電圧の時は５Ｖが出力されるようになっている。３ポジションスイッチ６１，６２の操作検出接点６１−１、６２−１、第３操作ポジション検出接点６１−３、６２−３は片方を直流２４Ｖの電源に接続されている。他方は並列分岐され、電圧変換器８１および８４へ接続されている。
電圧変換器８１よりの信号出力は、信号処理回路８２へ接続されている。信号処理回路８２で信号処理を行い、結果をリレー８３へ出力している。
同様に電圧変換器８４よりの信号出力は、信号処理回路８５へ接続されている。信号処理回路８５で信号処理を行い、結果をリレー８６へ出力している。尚、リレー８３及びリレー８６の他方は０Ｖへ接続されている。
【００３７】
左手用３ポジションスイッチ６１のイネーブル接点６１−４と右手用３ポジションスイッチ６２のイネーブル接点６２−４は並列に接続され、リレー８３の常開接点８３ａ１と直列接続されてイネーブル接点出力信号を形成している。
同様に、左手用３ポジションスイッチ６１のイネーブル接点６１−５と右手用３ポジションスイッチ６２のイネーブル接点６２−５は並列に接続され、リレー８６の常開接点８６ａ２と直列接続されてイネーブル接点出力信号を形成している。
【００３８】
図４は、本実施例における信号処理回路８２、８５の信号処理表である。
図において、接点状態は、信号処理回路８２、８５の入力信号である。３ポジションスイッチ６１、６２の操作検出接点６１−１、６２−１および第３ポジション検出接点６１−３、６２−３の接点状態で、閉路では０、開路では１、開閉を問わない時は「任意」で表している。
信号処理回路内部状態は、信号処理回路８２、８５の内部状態である。オン状態では１、オフ状態では０、オンオフ状態を問わない時は「任意」で表している。
【００３９】
電源入状態は信号処理回路８２，８５に制御用の電源が投入されたときに１となる。電源入状態が１の時はリレー出力はオフとなるようになっている（状態１１）。
電源入状態は、接点状態６１−１，６１−３，６２−１、６２−３が全て０となるとオフ状態の０となる。この時、同時に禁止検出状態、計時状態が０および時間超過状態も０となる（状態１２）。
禁止検出状態は接点状態６１−３が１となる（状態１７）、接点状態６２−３が１となる（状態１８）、あるいは後述の時間経過状態が１となった時（状態１６）にオン状態の１となり、接点状態６１−１，６１−３，６２−１、６２−３が全て０となるとオフ状態の０となる。
禁止検出状態が１の時はリレー出力はオフとなるようになっている。
【００４０】
計時状態は接点状態６１−１と６２−１が１で６１−３と６２−３が０のとき（状態１５）１となり、これ以外では０となる。すなわち計時状態は２つの３ポジションスイッチが双方とも第２操作ポジションに操作されている時にオン状態の１となる。
計時状態が１となると、所定時間の計時を開始する。計時中に２つの３ポジションスイッチの内少なくとも片方が第１操作ポジションになると計時状態は０となり、計時を停止すると共に計時値をクリアする（状態１２、状態１３、状態１４）。
計時状態が１で前記所定時間が経過すると時間超過状態が１となると共に、前述のように禁止検出状態を１とする（状態１６）。
リレー出力は接点状態６１−１及び／又は６２−１が１で電源入状態、禁止検出状態、時間超過状態が全て０の時にオンするようになっている（状態１４、状態１４、状態１５）。
【００４１】
ティーチペンダントの操作を基に信号処理回路８２、８５での信号処理を説明する。
制御電源が投入されると、入力状態の如何にかかわらず電源入状態が１となりリレー出力はオフとなる（状態１１）。
両方の３ポジションスイッチ６１、６２を開放して第１操作ポジションにすると、接点状態６１−１，６２−１、６１−３，６２−３は０となり、電源入状態は０となる。この時リレー出力はオフである（状態１２）。
状態１２より左手用３ポジションスイッチ６１を第２操作ポジションに操作すると、接点状態６１−１が１となり、リレー出力はオンとなる（状態１３）。
状態１２より右手用３ポジションスイッチ６２を第２操作ポジションに操作すると、接点状態６２−１が１となり、リレー出力はオンとなる（状態１４）。
両方の３ポジションスイッチ６１、６２を第２操作ポジションに操作すると、リレー出力はオンであるが、計時状態が１となり計時を開始する（状態１５）。
状態１５より片方の３ポジションスイッチ６１または６２を開放して第２操作ポジションとすると接点状態６１−１または６２−１が０となる。この時、リレー出力はオンを維持する（状態１３または状態１４）。
【００４２】
状態１５を維持しておくと、計時状態が１であるため計時が進み所定時間経過すると時間超過状態が１となると共に禁止検出状態も１となる。この時、リレー出力はオフする（状態１６）。
通常の教示操作中のいかなる状態よりも少なくとも片方の３ポジションスイッチ６１または６２を第３操作ポジションとすると接点状態６１−３または６２−３が１となり、禁止状態は１となる。この時、リレー出力はオフする（状態１７または状態１８）。
禁止検出状態が１である状態１６、状態１７、状態１８より両方の３ポジションスイッチ６１、６２を開放して第１操作ポジションにすると、接点状態６１−１，６２−１、６１−３，６２−３は０となり、禁止検出状態、計時状態、時間超過状態は０となり、この時リレー出力はオフとなる（状態１２）。
【００４３】
本実施形態では信号処理回路８２，８５での信号処理について説明した。この信号処理回路８２，８５はこの説明に基づいて論理素子を組み合わせて実現することは容易である。またＣＰＵなどの論理演算素子を用いて信号処理を行っても同様の効果を奏する。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のティーチペンダントの制御方法によれば、ティーチペンダントを把持する手の持ち替えにおいて装置の操作を禁止する禁止状態とすることが無く、教示操作を連続的に継続できることができると共に、教示操作者が装置の意図しない装置の動作などに驚き両手でティーチペンダントを把持した時には装置の操作を禁止する禁止状態とすることで、安全性の高いティーチペンダントを提供するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する第１実施形態の回路構成図
【図２】本発明の実施する第１実施形態の状態遷移図
【図３】本発明を実施する第２実施形態の回路構成図
【図４】本発明の実施する第２実施形態の信号処理表
【符号の説明】
６１ 左手用３ポジションスイッチ
６２ 右手用３ポジションスイッチ
６１−１，６１−２，６２−１，６２−２ 操作検出接点
６１−３，６２−３ 第３ポジション検出接点
６１−４，６１−５，６２−４，６２−５ イネーブル接点
６３、６６、６８ リレー
６４、６７、６９ 抵抗器
６５、７０ コンデンサ
７１ 操作検出ライン
７２ 第３操作ポジション検出ライン
７３ 両スイッチ操作検出ライン
８１、８４ 電圧変換器
８２、８５ 信号処理回路
８３、８６ リレー
Claims (6)
- 押下ストロークに応じて第１操作ポジション、第２操作ポジション、第３操作ポジションの３つの操作ポジションを持つ３ポジションスイッチを２つ備え、前記３ポジションスイッチは前記第１操作ポジションと、前記第３操作ポジションであることを検出する検出手段を有し、前記操作ポジションに基づいて装置の操作を許容または禁止するティーチペンダントの制御方法において、
前記３ポジションスイッチが共に前記第２操作ポジションに所定の時間を超えて位置した場合に前記装置の操作を禁止とすることを特徴とするティーチペンダントの制御方法。 - 前記３ポジションスイッチが共に前記第１操作ポジションから前記第２操作ポジションに位置した場合に時間の計測を開始し、
前記計測された時間が前記所定の時間より小さい間に、前記３ポジションスイッチの少なくともどちらか１方が、他の前記操作ポジションに位置した場合には、前記時間の計測を停止することを特徴とする請求項１記載のティーチペンダントの制御方法。 - 押下ストロークに応じて第１操作ポジション、第２操作ポジション、第３操作ポジションの３つの操作ポジションを持つ３ポジションスイッチを２つ備え、前記３ポジションスイッチは前記第１操作ポジションと、前記第３操作ポジションであることを検出する検出接点を有し、前記操作ポジションに基づいて装置の操作を許容または禁止を判定する信号処理回路を有するティーチペンダントの制御装置において、
前記信号処理回路は、
前記３ポジションスイッチの検出接点信号を入力として、前記３ポジションスイッチが共に前記第２操作ポジションに所定の時間を超えて位置した場合に前記装置の操作を禁止確立し、
前記３ポジションスイッチを共に前記第１操作ポジションとすることで前記装置の操作の禁止確立を解除することを特徴とするティーチペンダントの制御装置。 - 前記信号処理回路は継電器を含む回路で構成されることを特徴とする請求項３記載のティーチペンダントの制御装置。
- 前記信号処理回路は論理素子あるいは論理演算素子のいずれかを含む回路で構成されることを特徴とする請求項３記載のティーチペンダントの制御装置。
- 前記信号処理回路は、前記ティーチペンダント本体内または前記装置に配設されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載のティーチペンダントの制御装置。
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