JP4556802B2 - Robot system - Google Patents
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Description
本発明は、ロボットシステムに関し、特に、産業用ロボットの教示モードと再生モード切替制御できる教示ペンダントの安全性向上に関するものである。 The present invention relates to a robot system, and more particularly to improving the safety of a teaching pendant that can control switching between a teaching mode and a reproduction mode of an industrial robot.
ティーチング・プレイバック方式の産業用ロボットシステムでは、ロボットで作業を行なうための作業プログラム作成と編集を行なう教示モードと、作業プログラムの再生を行なって目的とする作業を行なう再生モードとがある。
ロボットは再生モードで作業プログラムの再生中に、万一の故障などによるロボットの暴走などで作業者を危険に曝さないために安全防護柵内に配設されている。
教示モードでは、作業プログラムを作成あるいは編集のため、作業者は安全防護柵内に入り、ロボットの近傍で教示ペンダントを操作してロボットを動作させる。そうして、このようにして作業プログラムの作成や編集を行なっている途中に、作業プログラムの確認のため、該作業プログラムを再生することがある。
このような場合、安全性の観点から、従来のロボットシステムでは、ロボット制御装置に教示モードと再生モードを切替えるモード変更スイッチが備わっていたため、作業者は、安全防護柵より出てロボット制御装置のモード切替スイッチを操作して再生モードに切り替え作業プログラムの再生を行なうことで作業プログラムによるロボットや周辺設備との信号授受の確認を行なっていた。
ところが、このような従来システムの操作手順では作業プログラムによるロボットの動作確認の都度、安全防護柵より出てロボット制御に備わるモード切替スイッチを操作しなければならず大変煩雑であった。
In the teaching / playback type industrial robot system, there are a teaching mode for creating and editing a work program for performing work by the robot, and a reproduction mode for performing the intended work by reproducing the work program.
The robot is arranged in a safety protection fence so as not to expose the worker to danger due to the runaway of the robot due to a failure or the like during the reproduction of the work program in the reproduction mode.
In the teaching mode, in order to create or edit a work program, the worker enters the safeguard fence and operates the teaching pendant near the robot to operate the robot. Thus, during the creation or editing of the work program in this way, the work program may be reproduced for confirmation of the work program.
In such a case, from the viewpoint of safety, in the conventional robot system, the robot controller has a mode change switch for switching between the teaching mode and the reproduction mode. By operating the mode switch to switch to the playback mode and replaying the work program, confirmation of signal exchange with the robot and peripheral equipment by the work program has been performed.
However, in the operation procedure of such a conventional system, every time the operation of the robot is confirmed by the work program, the mode change switch provided for the robot control must be operated from the safety protection fence, which is very complicated.
そこで、より利便性を考慮して、教示ペンダント自体にモード切替スイッチを備えるロボットシステムが提案されている。ところが、教示ペンダントに動作モードの切り替えスイッチを備えた場合、動作モードを切り替えることが手元で容易にできてしまうため、作業者が教示中に誤って動作モードを再生モードに切り替えてしまい、第3者あるいはロボット制御装置に接続されたPLC等の上位制御装置が作業プログラムの再生起動してしまうと、ロボットが教示を行なっている作業者の意図しない動作を行ない、作業者を危険に曝す可能性がある。
そこで、モード切替は作業者をロボットの動作範囲外に位置した状態でのみモード切替スイッチの操作でモード変更をおこなうロボットシステムが提案されている(特許文献1参照)。
In view of this, there has been proposed a robot system in which mode switching is performed by operating a mode switching switch only when an operator is positioned outside the robot operating range (see Patent Document 1).
図4は特許文献1記載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41はロボット制御装置42と接続されており、教示操作盤43もロボット制御装置42に接続されている。ロボットの動作範囲を囲む安全柵44には安全柵44の扉45があり、作業者の安全柵44内への出入りに使用される。安全柵44の扉45には、扉45の開閉検知装置46が取り付けられ、ロボット制御装置42へ接続されている。このため、扉45の開閉状態は出力としてロボット制御装置42へ送られる。安全柵44の外部で、扉45の近傍に教示操作盤接近検出装置47が取り付けられ、ロボット制御装置42に接続されている。教示操作盤43の被検出装置48を教示操作盤接近検出装置47に向けられた状態では、教示操作盤接近検出装置47は、被検出装置48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48は復調を行ない教示操作盤42内のCPUで自らが接続されているロボット制御装置42に接続された教示操作盤接近検出装置47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47では教示操作盤43の被検出装置48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42へ接近信号を出力する。教示操作盤43が教示操作盤接近検出装置47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47よりロボット制御装置42へは接近信号は出力されない。
このように、このロボット制御装置42によれば、ロボット41の動作範囲外に設置された教示操作盤接近検出装置47と、教示操作盤上43にあり教示操作盤接近検出装置47で検出が可能な被検出装置48と、教示操作盤上43に操作部49を備え、教示盤接近装置47が教示操作盤43を検知している場合のみ教示操作盤43からロボットの動作モードを選択できるようにしているので、操作者が教示モードで教示後、安全柵外に出て一旦危険領域より離れるようになるため、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再生モードに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った。
FIG. 4 is a configuration diagram of the robot control apparatus described in Patent Document 1. In FIG.
In the figure, a
As described above, according to the
しかしながら、以上に述べた従来のロボットシステムおよび特許公報1記載の発明の問題点は、装置が複雑になってしまうということと、コストが高くかかってしまうということであった。
そして装置が複雑であるため、密集してロボットコントローラや、教示ペンダントが動作範囲外にあることを感知する装置が設置されている場合、万が一ではあるが、混信による誤動作の危険性があった。
また、教示ペンダントと教示ペンダントが動作範囲外にあることを感知する装置のコストが高くかかってしまった。
以上より、装置が複雑であることと、コストが高くかかってしまうため、あまり広く受け入れられていないものであった。
However, the problems of the conventional robot system described above and the invention described in Patent Publication 1 are that the apparatus becomes complicated and the cost is high.
Since the device is complicated, there is a risk of malfunction due to interference if there is a densely installed robot controller or a device that senses that the teaching pendant is outside the operating range.
In addition, the teaching pendant and the device for sensing that the teaching pendant is out of the operating range are expensive.
From the above, since the apparatus is complicated and expensive, it has not been widely accepted.
本発明は、このような従来のロボットシステムが有していた問題を解決しようとするものであり、安全性を確保しつつ、よりシンプルなロボットシステムをより低コストで実現することを目的とするものである。 The present invention is intended to solve the problems of such a conventional robot system, and aims to realize a simpler robot system at a lower cost while ensuring safety. Is.
上記問題を解決するため、請求項1記載の発明は、ロボットシステムに係り、ロボットを制御するロボット制御装置と、前記ロボット制御装置に接続され、前記ロボットの再生モードおよび教示モードのいずれかを選択するモード選択部と前記ロボットの操作部とを有する教示ペンダントとを備えたロボットシステムにおいて、前記ロボット制御装置は、前記再生モードへの切替を許可する許可信号と前記再生モードへの切替を禁止する禁止信号を出力する再生モード切替許可装置を備え、前記モード選択部が再生モードを選択し、かつ、前記ロボットの動作範囲外に配設された再生モード切替許可スイッチが押されることで前記再生モード切替許可装置が前記許可信号を出力したときのみ再生モードに移行させることを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のロボットシステムにおいて、前記再生モード切替許可スイッチが前記ロボット制御装置又は前記教示ペンダントに配設されたことを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項1記載のロボットシステムにおいて、前記教示ペンダントは文字表示装置を備え、前記モード選択部の操作がなされると、前記再生モード切替許可スイッチを押すように操作者に促す表示を再生モード選択と前記禁止信号により前記文字表示装置に行うことを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項1記載のロボットシステムにおいて、前記再生モード切替許可装置にランプを内蔵し、前記ランプは内部状態が再生モードとなっている時のみ点灯させ、その他の場合は消灯させることを特徴としている。
請求項5記載の発明は、請求項1記載のロボットシステムにおいて、ロボット制御装置の電源投入時に、前記教示ペンダントの前記モード選択部が再生モードのときは、前記再生モード切替許可装置を押すことなく、内部モードは再生モードで立ち上がらせることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 relates to a robot system, and is connected to the robot control device for controlling the robot and the robot control device, and selects one of the reproduction mode and the teaching mode of the robot. In the robot system including a teaching pendant having a mode selection unit and a robot operation unit, the robot control device prohibits switching to the playback mode and a permission signal for switching to the playback mode. A playback mode switching permission device for outputting a prohibition signal, wherein the mode selection unit selects the playback mode, and the playback mode switching permission switch disposed outside the operating range of the robot is pressed to Only when the switching permission device outputs the permission signal, the reproduction permission mode is set.
According to a second aspect of the present invention, in the robot system according to the first aspect, the reproduction mode switching permission switch is provided in the robot control device or the teaching pendant.
According to a third aspect of the present invention, in the robot system according to the first aspect, the teaching pendant includes a character display device, and when the mode selection unit is operated, an operator presses the reproduction mode switching permission switch. The character display device is characterized in that a display prompting the user is performed on the character display device by selecting a reproduction mode and the prohibition signal.
According to a fourth aspect of the present invention, in the robot system according to the first aspect , a lamp is built in the reproduction mode switching permission device, and the lamp is turned on only when the internal state is the reproduction mode. It is characterized by being extinguished.
Invention of claim 5, in the robot system according to claim 1, on power up of the robot controller, said when the mode selection unit of the teach pendant is in playback mode, without pressing the play mode switching permission device The internal mode is characterized by starting in the playback mode .
上記の構成により、従来の技術の安全性を損なわず、従来の技術よりコストをかけることなく、シンプルなロボットシステムを構築することができる。 With the above configuration, it is possible to construct a simple robot system without impairing the safety of the conventional technology and without costing the conventional technology.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明のロボットシステム実施例の概要図である。
図において、1はロボット制御装置、2は再生モード切替許可装置、3は動作モード切替スイッチ(モード選択部)、4は教示ペンダント(教示ボックス)、4aは教示ペンダントの表示部、5はロボット、6は安全防護柵、7は扉、8は扉の開閉検知装置ある。また、ロボット制御装置1と再生モード切替許可装置2とは同じロボット制御装置筐体10の中に設けられ、動作モード切替スイッチ3と教示ペンダント4とは同じ教示ペンダント筐体40の中に設けられている。
ロボット5はロボット制御装置1と接続されており、教示ペンダント4もロボット制御装置1と接続されている。ロボット5の動作範囲を囲む安全防護柵6には安全防護柵6の扉7があり、作業者の安全防護柵6内への出入りに使用される。安全防護柵6の扉7には、扉7の開閉検知装置8が取り付けられ、ロボット制御装置1へ信号接続されている。このため、扉7の開閉状態は出力としてロボット制御装置1へ送られる。再生モード切替許可装置2はここではロボット制御装置1に備えられ、再生モード切替許可装置2の状態は、出力としてロボット制御装置1へ送られる。
また、この装置は、ランプ内蔵の押しボタン式スイッチとする。動作モード切替スイッチ3は教示ペンダント4に備え付けられている。
FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of a robot system according to the present invention.
In the figure, 1 is a robot control device, 2 is a reproduction mode switching permission device, 3 is an operation mode switching switch (mode selection unit), 4 is a teaching pendant (teaching box), 4a is a teaching pendant display unit, 5 is a robot, 6 is a safety protection fence, 7 is a door, and 8 is a door open / close detection device. Further, the robot control device 1 and the reproduction mode switching permission device 2 are provided in the same robot control device casing 10, and the operation mode switching switch 3 and the teaching pendant 4 are provided in the same teaching pendant casing 40. ing.
The robot 5 is connected to the robot control device 1, and the teaching pendant 4 is also connected to the robot control device 1. The safeguard fence 6 that surrounds the operation range of the robot 5 has a door 7 of the safeguard fence 6 and is used for an operator to enter and exit the safeguard fence 6. An open / close detection device 8 for the door 7 is attached to the door 7 of the safety protection fence 6 and is signal-connected to the robot control device 1. For this reason, the open / closed state of the door 7 is sent to the robot controller 1 as an output. Here, the reproduction mode switching permission device 2 is provided in the robot control device 1, and the state of the reproduction mode switching permission device 2 is sent to the robot control device 1 as an output.
This device is a push button switch with a built-in lamp. The operation mode changeover switch 3 is provided in the teaching pendant 4.
図2は、図1のロボットシステムの動作を示すフローチャートである。
図において、スタートすると、最初にロボット動作モードがティーチモード(教示モード)となっている(STEP1)。
STEP2で、教示ペンダント4(教示ボックス)上の動作モード切替スイッチ3(図1)をプレイモード(再生モード)に切り替えたとき、STEP3へ移行する。切り替えがなければSTEP1へ戻り、ロボット動作モード遷移は起こらないでティーチモードが続く。
STEP3において、(1)ロボット動作モードはティーチモード(教示モード)を保持する。(2)この時、教示ペンダント操作を無効とし、(3)教示ペンダント4の表示部4a上に、「再生モード切替許可装置を押してください」というようなメッセージを表示する。(4)また、ロボット動作モードの状態を明確にするため、教示ペンダント4の表示部4a上にロボット動作モードの状態が教示モードであることを表すステータスアイコンを表示する。
STEP4で、安全防護柵外またはロボット動作範囲外に設置された再生モード切替許可装置2を押したかどうか問い、YESの場合、STEP5へむ。
STEP5では、(1)再生モード切替許可装置2に内蔵されているランプが点灯し、(2)ペンダント操作が無効とされていたものが解除され、(3)教示ペンダント4の表示部4aのロボット動作モードの状態を表すステータスアイコンはプレイモード(再生モード)状態を表す表示に切り替わり、次いで、STEP6に進んで再生モードとなる。
一方、STEP4でNO場合、STEP8へ移行する。STEP8では、教示ペンダント4上の動作モード切替スイッチ3をティーチモードに切り替えるかどうか問い、YESの場合STEP1に移行し、NOの場合はSTEP3に移行する。
STEP6で、プレイモードになった後の処理は、プレイ(再生)モード中にシステム動作終了の信号が入れば(STEP7)このフローは終了するが、そうでない限り、STEP9で動作モード切替スイッチ3をティーチモードに切り替えるかどうか問い、YESの場合STEP10に移行し、NOの場合はSTEP6に移行する。
STEP10では、(1)教示ペンダント(教示ボックス)画面上のロボット動作モードを表示し、(2)ステータスアイコンはティーチモード(教示モード)を表示し、(3)教示ペンダント(教示ボックス)操作有効とし、(4)再生モード切替許可装置の内蔵ランプを消灯する。
システム動作終了の信号が入れば(STEP11)このフローは終了するが、そうでない限り、STEP1に移行する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the robot system of FIG.
In the figure, when starting, the robot operation mode is first the teach mode (teaching mode) (STEP 1).
When the operation mode changeover switch 3 (FIG. 1) on the teaching pendant 4 (teaching box) is switched to the play mode (reproduction mode) in STEP2, the process proceeds to STEP3. If there is no switching, the process returns to STEP 1 and the robot operation mode transition does not occur and the teach mode continues.
In STEP 3, (1) the robot operation mode holds the teach mode (teaching mode). (2) At this time, the teaching pendant operation is invalidated and (3) a message such as “Please press the playback mode switching permission device” is displayed on the display unit 4a of the teaching pendant 4. (4) In order to clarify the state of the robot operation mode, a status icon indicating that the state of the robot operation mode is the teaching mode is displayed on the display unit 4a of the teaching pendant 4.
In STEP 4, it is asked whether or not the regeneration mode switching permission device 2 installed outside the safeguard fence or outside the robot operation range is pressed. If YES, the process goes to STEP 5.
In STEP 5, (1) the lamp built in the reproduction mode switching permission device 2 is turned on, (2) the pendant operation is invalidated, and (3) the robot of the display unit 4a of the teaching pendant 4 is released. The status icon indicating the state of the operation mode is switched to a display indicating the play mode (reproduction mode) state, and then the process proceeds to STEP 6 to enter the reproduction mode.
On the other hand, if NO in STEP 4, the process proceeds to STEP 8. In STEP8, it is asked whether or not the operation mode changeover switch 3 on the teaching pendant 4 is switched to the teach mode. If YES, the process proceeds to STEP1, and if NO, the process proceeds to STEP3.
In STEP 6, the process after entering the play mode is terminated if a system operation end signal is input during the play (playback) mode (STEP 7). This flow ends, but unless otherwise, the operation mode selector switch 3 is set in STEP 9. It is asked whether or not to switch to the teach mode. If YES, the process proceeds to STEP 10, and if NO, the process proceeds to STEP 6.
In STEP 10, (1) the robot operation mode on the teaching pendant (teaching box) screen is displayed, (2) the status icon displays the teaching mode (teaching mode), and (3) teaching pendant (teaching box) operation is enabled. (4) The built-in lamp of the reproduction mode switching permission device is turned off.
If a signal indicating the end of system operation is input (STEP 11), this flow ends. If not, the process proceeds to STEP 1.
以上のように、本発明によれば、ロボット動作モードがティーチモード中に教示ペンダント4の動作モード切替スイッチ3を誤動作で押しても、ロボット動作モードが従来装置のようにただちに再生モードに移行するというようなことは行われず、STEP4において再生モード切替許可装置2を押したことを確認して初めて再生モードに移行するので、従来の技術の安全性を損なわず、従来の技術よりコストをかけることなく、シンプルで使用しやすロボットシステムが得られる。 As described above, according to the present invention, even if the operation mode changeover switch 3 of the teaching pendant 4 is pushed by malfunction while the robot operation mode is the teach mode, the robot operation mode immediately shifts to the reproduction mode like the conventional device. This is not done, and since the transition to the playback mode is made only after confirming that the playback mode switching permission device 2 has been pressed in STEP 4, the safety of the conventional technology is not impaired and the cost is not increased compared to the conventional technology. A simple and easy-to-use robot system is obtained.
教示ペンダント4の表示部4aに「再生モード切替許可装置を押してください」というようなメッセージを表示するには、動作モード切替スイッチ3の操作が再生モードに切り替わると、その再生モード選択信号と再生モード切替許可装置2からの禁止信号とのANDにより表示を行うようにすればよい。
また、以上では、再生モード切替許可装置2は安全防護柵外またはロボット動作範囲外に設置されたロボット制御装置1に設けているが、教示ペンダント4に誤動作防止カバーを設けて、そのカバーの中に再生モード切替許可装置2を設けるようにすれば、意識的にカバーを外す動作が必要となるので、もはや誤動作の恐れはないからそれでもよい。
さらに、再生モード切替許可装置に内蔵されているランプは内部状態がプレイモード(再生モード)となっている時のみ点灯させ、その他の場合は消灯させるようにすると、再生モードを操作者に注意を促すようにできる。
また、ロボット動作モードの状態を表示するステータスアイコンは常時表示とするとよい。図2のSTEP2の時以外において、再生モード切替許可装置が押されても何も起こらない。ロボット制御装置の電源投入時に、教示ペンダント(教示ボックス)の動作モード切替スイッチがプレイモード(再生モード)であった場合、再生モード切替許可装置を押すことなく、内部モードはプレイモード(再生モード)で立ち上がる。これは、ロボット装置の設置場所によっては、複数台の装置を一斉電源などで管理している場合、全数の再生モード切替許可装置を押して周り、プレイモード(再生モード)にすることが困難であるためである。
以上述べたように、本発明のロボットシステムによれば、従来の技術の安全性を損なわず、従来の技術よりコストをかけることなく、シンプルなロボットシステムを構築することができる。
In order to display a message such as “Please press the playback mode switching permission device” on the display unit 4a of the teaching pendant 4, when the operation mode switch 3 is switched to the playback mode, the playback mode selection signal and the playback mode are displayed. The display may be performed by ANDing with the prohibition signal from the switching permission device 2.
In the above description, the regeneration mode switching permission device 2 is provided in the robot control device 1 installed outside the safeguard fence or outside the robot operation range, but the teaching pendant 4 is provided with a malfunction prevention cover, If the playback mode switching permission device 2 is provided, the operation of removing the cover consciously becomes necessary, so that there is no risk of malfunction anymore.
In addition, if the lamp built in the playback mode switching permission device is turned on only when the internal state is play mode (playback mode) and is turned off in other cases, the playback mode will be alerted to the operator. Can be prompted.
Further, the status icon for displaying the state of the robot operation mode may be always displayed. Except at the time of STEP2 in FIG. 2, nothing happens when the playback mode switching permission device is pressed. If the operation mode selector switch of the teaching pendant (teaching box) is in play mode (playback mode) when the robot controller is turned on, the internal mode is set to play mode (playback mode) without pressing the playback mode switching permission device. Stand up at. This is because depending on the installation location of the robot apparatus, when a plurality of apparatuses are managed by a simultaneous power supply or the like, it is difficult to press all the reproduction mode switching permission devices and enter the play mode (reproduction mode). Because.
As described above, according to the robot system of the present invention, a simple robot system can be constructed without impairing the safety of the conventional technology and without costing the conventional technology.
1 ロボット制御装置
2 再生モード切替許可装置
3 動作モード切替スイッチ(モード選択部)
4 教示ペンダント(教示ボックス)
4a 教示ペンダントの表示部
5 ロボット
6 安全防護柵
7 扉
8 扉の開閉検知装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot control apparatus 2 Playback mode switching permission apparatus 3 Operation mode switch (mode selection part)
4 Teaching pendant (teaching box)
4a Teaching pendant display 5 Robot 6 Safeguard fence 7 Door 8 Door open / close detection device
Claims (5)
前記ロボット制御装置は、前記再生モードへの切替を許可する許可信号と前記再生モードへの切替を禁止する禁止信号を出力する再生モード切替許可装置を備え、
前記モード選択部が再生モードを選択し、かつ、前記ロボットの動作範囲外に配設された再生モード切替許可スイッチが押されることで前記再生モード切替許可装置が前記許可信号を出力したときのみ再生モードに移行させることを特徴とするロボットシステム。 A robot comprising a robot control device that controls a robot, a teaching pendant that is connected to the robot control device and has a mode selection unit that selects one of the reproduction mode and teaching mode of the robot and an operation unit of the robot In the system,
The robot control device includes a reproduction mode switching permission device that outputs a permission signal that permits switching to the reproduction mode and a prohibition signal that prohibits switching to the reproduction mode,
Playback is performed only when the mode selection unit selects a playback mode and the playback mode switching permission device outputs the permission signal by pressing a playback mode switching permission switch disposed outside the operating range of the robot. A robot system characterized by shifting to a mode.
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