JP5643526B2 - 機械の操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、機械を制御する機械の操作装置に関し、詳しくは機械を非常停止させるための機械の操作装置に関する。

従来、ロボット制御装置はロボットの動力を遮断するための非常停止スイッチを備えた可搬式の操作盤（例えば、ティーチペンダント）とケーブルで接続されていた。これに対し、特許文献１ではロボット制御装置とティーチペンダント間のデータの通信を、ケーブルでの物理的な接続によるものではなく、電波や赤外線等の伝達媒体を使用して行う通信システムが開示されている。

さらに、特許文献２では、操作ボタン（本発明の非常停止スイッチに相当）とこの操作ボタンの操作が可能か否かに応じて発光状態が変わる光源を搭載した可搬型操作盤が提案されている。前記可搬型操作盤は、該可搬型操作盤が制御装置に接続されたか否かに応じて前記光源の発光状態を変えるようにしている。特許文献２では、人為的なミスを避ける目的から、前記光源の発光状態（すなわち、色の変化）により操作ボタンが有効に機能しているか否かを、作業者に容易に視認させることができる。

特開２００８−００９８７２号公報 特開２００４−３１９２５８号公報

ところで、特許文献１では、非常停止スイッチが有効状態が無効状態であるかを作業者に示す機能が無い。このため、ロボット等の機械設備を緊急に停止させるために、作業者がティーチペンダントに備えられた非常停止スイッチを操作しても、無効状態の非常停止スイッチであったために、緊急停止が行われないということが起こりえる。

特許文献２では、操作ボタンの発光状態の決定を、可搬型操作盤が制御装置に接続された否かにより決定している。しかし、特許文献２では、実際には操作ボタンの接点の状態を監視しているものではないため、操作ボタンの接点に故障が発生した場合、操作ボタンが無効状態であるにもかかわらず、光源が点灯したままの状態（発光状態）となることが起こりえる。この場合、作業者は、操作ボタンが有効に機能していると誤認してしまい、操作ボタンによる安全性が損なわれる問題がある。この場合、操作ボタンの接点を監視する手段を設けることが考えられるが、監視する手段自体が異常の場合の対策については、従来は提案されていない。

本発明の目的は、非常停止スイッチの接点を監視する手段の異常により、前記接点の状態が無効になっているにもかかわらず、機械を緊急停止させようとする作業者の行動を回避させることができる機械の操作装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、非常停止スイッチと、前記非常停止スイッチが有効又は無効の状態表示をする光源と、前記非常停止スイッチの接点状態を監視し、前記接点状態に応じて無効信号又は有効信号を出力する第１監視手段と、前記光源の状態表示を、前記無効信号及び有効信号に基づいて制御する光源制御手段とを備え、前記非常停止スイッチが操作されたときに、機械を制御する機械制御装置に前記第１監視手段が非常停止信号を付与する機械の操作装置において、前記第１監視手段の作動状態を監視するとともに前記第１監視手段の作動状態が異常の場合に前記光源制御手段に対して前記光源の制御を禁止する第２監視手段を備える。

また、請求項１の発明は、表示手段と、前記光源の動作状態をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段のモニタ結果と、前記光源制御手段に付与する有効信号又は無効信号とに矛盾がある場合には、前記機械制御装置に非常停止信号を出力するとともに、前記表示手段に、前記非常停止スイッチの機能が有効か否かを前記光源が表示できない旨を表示させる表示制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記第１監視手段は、複数備えて多重化され、前記第２監視手段は、前記複数の第１監視手段の作動状態を監視し、前記複数の第１監視手段の作動状態が互いに同じ作動状態でない場合には、多重化された第１監視手段が異常の場合であるとして前記光源制御手段に対して前記複数の第１監視手段が付与した有効信号に基づく前記光源の制御を禁止することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記第２監視手段は、前記第１監視手段の電源電圧を監視し、前記電源電圧が異常の場合、前記光源制御手段に対して前記光源の制御を禁止することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項において、前記機械制御装置と非有線通信で行う通信手段を備え、前記非常停止信号を前記通信手段を介して前記機械制御装置に付与することを特徴とする。

なお、非有線通信とは、無線通信（通信媒体：電波）、赤外線通信、光通信、或いは磁気通信を含み、いずれもワイヤレスで行う伝送方式のことをいう。又、多重化とは、２重化以上を含む趣旨である。

請求項１の発明によれば、非常停止スイッチの接点を監視できない状態になっているにもかかわらず、それにより、機械を緊急停止させようとする作業者の行動を回避させることができる。この場合、非常停止スイッチの接点が無効状態になっていることが作業者に分からせることができるため、作業者に他の非常停止手段による機械の非常停止の操作を促すことができる。
また、非常停止スイッチの有効状態又は無効状態を表示する光源並びに光源制御手段が故障した場合であっても、作業者は、同故障の発生を識別することができるため、作業者が非常停止スイッチが有効に機能しているか否かを誤認することを回避できる。

請求項２の発明によれば、第１監視手段が多重化された場合においても、請求項１の効果を奏することができる。
請求項３の発明によれば、第２監視手段が、第１監視手段の電源電圧を監視して、前記電源電圧が閾値より低下している場合に、請求項１の効果を容易に実現できる。

請求項４の発明によれば、操作装置が機械制御装置と非有線通信で行う場合において、請求項１乃至請求項３のいずれかの効果を容易に実現できる。

（ａ）は本発明を具体化した第１実施形態のロボット制御装置のティーチペンダントのブロック回路図、（ｂ）は光源制御回路のブロック回路図。 非常停止信号処理のプログラムのフローチャート。 非常停止データパケットの説明図。 無線送信データパケットの説明図。 応答データパケットの説明図。 無線応答データパケットの説明図。 第２実施形態の要部ブロック回路図。

以下、本発明の機械の操作装置をティーチペンダント（以下、単にＴＰという）１００に具体化した一実施形態を図１〜６を参照して説明する。ＴＰ１００は、図示しないロボットの教示を行う際に使用されるとともに教示データ等を教示が行われるロボット制御装置２００に対して無線で交信する。なお、ロボット制御装置２００は、図１（ａ）では説明の便宜上、１つのみ図示されている。ＴＰ１００は、複数のロボット制御装置２００と交信が可能である。これら複数のロボット制御装置は、図示しない管理装置（ホストコンピュータ）により管理されている。前記ロボット制御装置２００が制御するロボットは、例えば溶接ロボットや、搬送ロボット等である、これらのロボットに限定されるものではない。ロボット制御装置２００は、機械制御装置に相当する。

図１（ａ）に示すようにＴＰ１００は２つの接点１１０ａ，１１０ｂを非常停止スイッチの入力回路として持つ非常停止スイッチ１１０を備えている。なお、本実施形態では、図１（ａ）に示すように該接点１１０ａはＧＮＤに接続されるとともに接点１１０ｂは電源Ｖｃｃに接続されているが、限定されるものではない。例えば、両接点をともに電源に接続したり、ＧＮＤに接続したり、或いは接点１１０ａを電源Ｖｃｃに接続するとともに接点１１０ｂをＧＮＤに接続してもよい。なお、前記電源Ｖｃｃは、ＴＰ１００に搭載したバッテリ１７０から図示しない電源回路を介して供給される。

同図に示すように、非常停止スイッチ１１０を収納する有底筒状の嵌合部材１１１は、ＴＰ１００の本体ケース（図示しない）に固定された有底筒状の嵌合部材１１２に対し嵌合されている。非常停止スイッチ１１０は、嵌合部材１１１に対して外部操作可能（すなわち、作業者により押下可能）に収納されるとともに、図示しないスプリングにより、押下される前の位置に復帰して可能である。なお、嵌合部材１１１には、非常停止スイッチ１１０の嵌合部材１１１からの抜けを防止する抜け防止部材（図示しない）が設けられ、非常停止スイッチ１１０は嵌合部材１１１からの離脱が不能である。

又、図１（ａ）に示すように非常停止スイッチ１１０は、透明材質又は半透明材質からなる操作部１１０ｃ内に光源としての発光体Ｌが設けられている。発光体Ｌは、本実施形態では、赤色ＬＥＤから形成されている。本実施形態では、発光体Ｌの発光色を赤色としているが、赤色は例示であって、この色に限定されるものではない。発光体Ｌが赤色に発光した場合、非常停止スイッチ１１０の操作部全体が赤色となる。

そして、非常停止スイッチ１１０は、押下されて接点１１０ａ，１１０ｂ（すなわち、回路）が開となった場合が非常停止状態で、以下ではこれを「非常停止スイッチ開」、逆に非常停止状態を解除し、接点１１０ａ，１１０ｂが閉となった場合を「非常停止スイッチ閉」とする。

又、ＴＰ１００は、前記接点１１０ａ，１１０ｂの開閉状態をそれぞれ監視して監視結果を送信する第１ＣＰＵ１２０、第２ＣＰＵ１３０を備えている。各ＣＰＵは中央演算処理装置（cental processing unit）であり、ＲＯＭ１２１、ＲＡＭ１２２を有する。

第１ＣＰＵ１２０、第２ＣＰＵ１３０は、後述する光源制御処理により、光源制御回路１２５に対して、後述する有効信号又は無効信号を出力する。光源制御回路１２５は、光源制御手段に相当する。前記第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０はシリアル通信により、互いに必要な種々のデータの交信が可能とされている。第１ＣＰＵ１２０、及び第２ＣＰＵ１３０は、第１監視手段に相当する。又、第１監視手段は、第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０により多重化されている。

送受信制御回路１４０は第１ＣＰＵ１２０に接続されるとともに、第１ＣＰＵ１２０が作成した非常停止データパケットに基づいて後述する無線送信データパケット（図４参照）を作成して無線送受信回路１５０に送信する。

無線送受信回路１５０は前記無線送信データパケットを無線でロボット制御装置２００の無線送受信回路２１０に送信するとともに、無線送受信回路２１０からの無線応答データパケットを受信し、送受信制御回路１４０に送信する。無線送受信回路１５０は、ロボット制御装置２００との無線通信による接続が１対１で確立している場合、及び通信が途絶した場合には、第１ＣＰＵ１２０、及び、第１ＣＰＵ１２０を介して第２ＣＰＵ１３０にその旨を出力する。無線送受信回路１５０は、非有線でロボット制御装置２００と通信を行う通信手段に相当する。

電源電圧監視・ウオッチドッグ回路（以下、説明の便宜上、単に、ウオッチドッグ回路１６０という）は、電源電圧監視回路とウオッチドッグ回路とを備えている。前記電源電圧監視回路は、所定の周期で第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０に供給される共通の電源回路（図示しない）における電源電圧の監視を行うとともにその監視結果を第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０にそれぞれ出力する。

さらに、前記ウオッチドッグ回路１６０は、第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０の作動状態を監視する。具体的には、ウオッチドッグ回路１６０は、第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０が正常に動作している場合には、第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０から定期的なアクセス（すなわち、ウオッチドッグクリア信号の出力）を受けるようにされている。そして、ウオッチドッグ回路１６０は、第１ＣＰＵ１２０、第２ＣＰＵ１３０のいずれか一方に何らかの異常が発生して、定期的なアクセスが無くなった場合には、両ＣＰＵがともに、同じ作動状態ではないと判断して両ＣＰＵに対して強制的にリセットを掛けることができるようにされている。

又、ウオッチドッグ回路１６０は、光源制御回路１２５に対して許可又は禁止の光源イネーブル信号を常時出力している。本実施形態では、光源イネーブル信号は、例えば、電圧がハイの場合を許可信号にするとともに、ローの場合を禁止信号とする。なお、光源イネーブル信号の許可と禁止の出力態様は、限定するものではなく、許可と禁止が区別できる信号であればよい。例えば、電圧がローの場合を許可信号にするとともに、ハイの場合を禁止信号とする場合には、ウオッチドッグ回路１６０と光源制御回路１２５との間にインバータを接続することにより、スイッチング素子１２５ａ，１２５ｂをオンオフ作動することができる。

ウオッチドッグ回路１６０は、前記電源電圧が正常範囲であって、かつ、前記両ＣＰＵに対してリセットをかけない場合に光源制御回路１２５に対して許可信号（光源イネーブル信号）を出力する。又、ウオッチドッグ回路１６０は、前記電源電圧が正常範囲でない場合（すなわち異常の場合）、又は、前記両ＣＰＵに対してリセットを掛ける場合に禁止信号（光源イネーブル信号）を光源制御回路１２５に対して出力する。ウオッチドッグ回路１６０は、第２監視手段に相当する。なお、電源電圧が正常範囲とは、前記ＣＰＵ及びその周辺の電子機器が正常に動作する予め定められた電圧範囲のことである。

光源制御回路１２５は、ウオッチドッグ回路１６０から出力された光源イネーブル信号が許可信号の場合、オン動作するハード構成のスイッチング素子１２５ａ、１２５ｂ（例えば、半導体スイッチ）を備えている。前記スイッチング素子１２５ａ、１２５ｂは、禁止信号の光源イネーブル信号を入力するとオフ動作する。

又、光源制御回路１２５は、制御部１２５ｃを備えており、第１ＣＰＵ１２０、第２ＣＰＵ１３０からの有効信号又は無効信号を前記スイッチング素子１２５ａ、１２５ｂを介してそれぞれ入力するようになっている。

従って、ウオッチドッグ回路１６０から許可信号（光源イネーブル信号）を入力している状態のときに前記制御部１２５ｃは、第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０から入力した信号がともに有効信号の場合、前記発光体Ｌを所定周期で点滅させる。

又、ウオッチドッグ回路１６０から許可信号（光源イネーブル信号）を入力している場合、光源制御回路１２５は、第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０から入力した信号のいずれか、又はすべてが無効信号の場合であって、前記発光体Ｌを消灯する。

又、ウオッチドッグ回路１６０から禁止信号（光源イネーブル信号）が入力されている場合、光源制御回路１２５は、前記スイッチング素子１２５ａ，１２５ｂがオフのため、前記発光体Ｌを消灯する。

ロボット制御装置２００は、無線送受信回路２１０、ロボット制御部２２０、非常停止制御回路２３０、及び電磁接触器２４０を備えている。
無線送受信回路２１０は、無線送信された無線送信データパケット（図４参照）を受信する。ロボット制御部２２０は、多重化（例えば、２重化）されたＣＰＵからなる。ロボット制御部２２０は、前記無線送信データパケットを解析処理した後、応答データパケットを含む応答データパケット（図５参照）を作成して、無線送受信回路２１０を介して前記応答データパケットを含む無線応答データパケット（図６参照）を送信する。この送信した無線応答データパケットに含まれる応答データパケットは、第１ＣＰＵ１２０、及び第１ＣＰＵ１２０を経由して第２ＣＰＵ１３０が受信するデータパケットとなる。

又、前記無線送信データパケット（図４参照）に通信エラー等がない正常なデータの場合、無線送信データパケット内の非常停止データパケットに基づき、ロボット制御部２２０は、非常停止制御回路２３０を介して図示しないロボットに電力を供給する回路に設けられた２重化された電磁接触器２４０を非常停止データパケットに含まれている後述する第１ＣＰＵデータ、第２ＣＰＵデータの内容にそれぞれに応じて遮断制御する。この結果、図示しないロボットへの電力出力は遮断され。ロボットが非常停止する。

なお、ロボット制御装置２００は、多重化された電磁接触器２４０のそれぞれの開閉状態を監視する図示しない監視部を備えている。ロボット制御部２２０は、前記監視部による多重化された電磁接触器２４０のそれぞれの開閉状態の監視結果を、前記応答データパケットの作成時に、応答データ内に監視データを含ませる（図５参照）。

（実施形態の作用）
上記のように構成されたＴＰ１００の作用を図２を参照しながら説明する。図２は、ＴＰ１００の各ＣＰＵが実行する非常停止信号処理のプログラムのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、各ＣＰＵにおいて、所定の制御周期毎（例えば、０．０５秒毎）に、すなわち、定期的に実行される。

（１．非常停止データパケットの生成及び送信：Ｓ１０〜Ｓ１８，Ｓ３０〜Ｓ４２）
１． 第２ＣＰＵ１３０の処理（Ｓ１０〜Ｓ１８）
第２ＣＰＵ１３０は、非常停止信号処理のプログラムを実行して非常停止スイッチ１１０の接点１１０ｂの状態を監視する。そして、第２ＣＰＵ１３０は、Ｓ１０の初期化処理、Ｓ１２の非常停止スイッチの入力処理（すなわち、非常停止スイッチ１１０の前記接点１１０ｂの接点状態の監視処理）を行う、続いて、第２ＣＰＵ１３０は、Ｓ１４の通信データ変換処理を行うことにより「非常停止データパケット」を生成する（図３参照）。

Ｓ１４における通信データ変換処理について説明する。
図３に示すように「非常停止データパケット」は、宛先データ（すなわち、宛先アドレス）、送信元データ（送信元アドレス）、第１ＣＰＵエラーフラグ、第２ＣＰＵエラーフラグ、通信番号データとしての送信番号データ、第１ＣＰＵデータ、第２ＣＰＵデータ、誤り検出データにて構成される。この非常停止データパケット（すなわち、通信データ）は、予め定められた通信プロトコルに従ってパケットの形式で作成される。

前記送信番号データは前回送信した送信番号データに１が加えられることにより更新される。又、第２ＣＰＵ１３０は、第１ＣＰＵデータには初期値として、非常停止スイッチ１１０の接点１１０ａが開であるとしたデータをセットする。

併せて、第２ＣＰＵ１３０は、「非常停止データパケット」を作成する直前に行った非常停止スイッチ入力処理（Ｓ１２）の結果である非常停止スイッチ１１０の接点１１０ｂの開閉状態を第２ＣＰＵデータとしてセットする。

なお、第１ＣＰＵデータ及び第２ＣＰＵデータにセットされるものとしては、初期値以外に、接点１１０ａ、１１０ｂが開状態のときの「非常停止スイッチ開」と、接点１１０ａ，１１０ｂが閉状態のときの「非常停止スイッチ閉」がある。「非常停止スイッチ開」と「非常停止スイッチ閉」は、監視結果に相当する。

又、第２ＣＰＵ１３０は、前記宛先データとして、ＲＯＭ１３１に記憶されるとともに予めパラメータで定められた送信先のロボット制御装置２００の図示しないＣＰＵのデータをセットする。又、第２ＣＰＵ１３０は、送信元データとして、予めパラメータで定められた送信元のＴＰ１００の第２ＣＰＵ１３０のデータをセットする。

前記第１ＣＰＵエラーフラグデータは、第１ＣＰＵ１２０が何らかの異常をそれぞれ検出したときに、それぞれそのエラー状態を書き示すデータである。又、前記第２ＣＰＵエラーフラグデータは、第２ＣＰＵ１３０が何らかの異常を検出したときにそのエラー状態を書き示すデータである。第２ＣＰＵエラーフラグは、第１ＣＰＵエラーフラグデータと同様に構成されている。第２ＣＰＵエラーフラグには、このフローチャートが実行される直前に検出して更新した第２ＣＰＵ１３０で検出する異常パラメータの状態をセットする。

第１ＣＰＵエラーフラグデータは、例えば、非常停止データＣＲＣ異常、非常停止データタイムアウト異常、応答データＣＲＣ異常、応答データ不一致異常、及び応答データタイムアウト異常の各種フラグがセット可能である。

誤り検出データは、前記宛先データ、前記送信元データ、第１ＣＰＵエラーフラグデータ、第２ＣＰＵエラーフラグデータ、送信番号データ、第１ＣＰＵデータ、第２ＣＰＵデータを合成したデータから誤り検出演算により生成されたデータである。

次に、フローチャートの話に戻して、第２ＣＰＵ１３０は、以上の全てのデータをセットした上で、合成されたデータの誤り検出データを計算して更新する。誤り検出データの計算としては、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）方式や、垂直パリティチェック方式或いは水平パリティチェック方式等があるが、限定されるものではない。本実施形態では、ＣＲＣ方式を採用している。

Ｓ１６では、第２ＣＰＵ１３０はＳ１４で生成した「非常停止データパケット」をシリアル通信にて、第１ＣＰＵ１２０に送信する。
Ｓ１８では、第２ＣＰＵ１３０は、故障診断処理Ａを行う。故障診断処理Ａは電源電圧監視（すなわち、過電圧或いは電圧低下）、ウオッチドッグ回路診断、及び非常停止スイッチの入力回路の診断を含む。前記電源電圧監視は、ウオッチドッグ回路１６０が出力した監視結果の診断処理である。第２ＣＰＵ１３０は、前記監視結果が過電圧又は電圧低下である場合には、異常、すなわち故障と診断し、過電圧及び電圧低下でないと診断すると正常であると診断する。ウオッチドッグ回路診断は、ウオッチドッグ回路１６０がカウンタ動作しているか否かの判断である。非常停止スイッチの入力回路、すなわち、接点１１０ｂの診断は、入力回路が断線しているか否かの公知の方法によるチェックである。

２．第１ＣＰＵ１２０の処理（Ｓ３０〜Ｓ４２）
第１ＣＰＵ１２０は、図２に示すように非常停止信号処理のプログラムを第２ＣＰＵ１３０が行う非常停止信号処理と同期して所定の制御周期で実行する。

第１ＣＰＵ１２０は、この非常停止信号処理がスタートした直後のＳ３０において初期化する。第１ＣＰＵ１２０は、Ｓ３２で第２ＣＰＵ１３０からの信号の受信処理を行う。
Ｓ３４の受信データ診断処理では、第１ＣＰＵ１２０は、第２ＣＰＵ１３０から「非常停止データパケット」データを受信した場合、当該「非常停止データパケット」データの中の誤り検出データを使用して、データに誤りがないかをチェックする。

Ｓ３６では、第１ＣＰＵ１２０は、非常停止スイッチ１１０の入力処理、すなわち、第１ＣＰＵデータにこのパケットの受信直前に検出した非常停止スイッチ１１０の状態をセットする。具体的には、第１ＣＰＵ１２０は、非常停止スイッチ入力処理（Ｓ３６）の結果である非常停止スイッチ１１０の接点１１０ａの開閉状態を、「非常停止データパケット」データの第１ＣＰＵデータとして更新する。

以上のデータを更新した上で、Ｓ３８の通信データ処理では、第１ＣＰＵ１２０は、合成されたデータの誤り検出データを計算して更新する。続くＳ４０では、第１ＣＰＵ１２０はこうして生成した「非常停止データパケット」を送受信制御回路１４０に書き込む。送受信制御回路１４０は、第１ＣＰＵ１２０からセットされた「非常停止データパケット」に無線送信を実行するためのヘッダデータを、図４に示すように付加し「無線送信データパケット」として無線送受信回路１５０に送信する。ここで、前記ヘッダデータには、使用する前記通信プロトコルによって定められた、送信元ポート番号、宛先ポート番号、データサイズ、誤り検出データ等が含まれる。

次に、ＴＰ１００の無線送受信回路１５０は、送受信制御回路１４０から受信した「無線送信データパケット」を無線信号として送信する。
Ｓ４２では、第１ＣＰＵ１２０は、故障診断処理Ａ１を行う。故障診断処理Ａ１は、電源電圧監視（すなわち、過電圧或いは電圧低下）、ウオッチドッグ回路診断、非常停止スイッチの入力回路の診断、及び非常停止スイッチの系統間一致診断を含む。第１ＣＰＵ１２０は、前記電源電圧監視、及びウオッチドッグ回路診断では、前述した第２ＣＰＵ１３０が故障診断処理Ａで行う処理と同様に行う。又、非常停止スイッチの入力回路、すなわち、接点１１０ａの診断は、入力回路が断線しているか否かの公知の方法によるチェックである。又、非常停止スイッチの系統間一致診断は、前記受信した「非常停止データパケット」の第２ＣＰＵデータ中の、接点１１０ｂに関する「非常停止スイッチ開」又は「非常停止スイッチ閉」と、Ｓ３６で得られた非常停止スイッチ１１０の接点１１０ａの開閉状態とが、一致しているか否かの診断である。

次に、第１ＣＰＵ１２０のＳ４４〜Ｓ５２のステップについて説明する。
（２．ティーチペンダント側の無線応答データパケットの処理）
（２．１．第１ＣＰＵ１２０の処理）
ＴＰ１００の無線送受信回路１５０は、制御装置２００から「無線応答データパケット」（図６参照）を受信し、送受信制御回路１４０に送信する。

送受信制御回路１４０は、受信した「無線応答データパケット」のヘッダデータ内の誤り検出データを利用して受け取った無線応答データパケットの内容が正しいことを確認後、ヘッダデータ内の宛先ポート番号で自分宛のデータかどうかを判断する。

そして、送受信制御回路１４０はヘッダデータ内の宛先ポート番号が自分宛であった場合は「無線応答データパケット」から「応答データパケット」を取り出し、第１ＣＰＵ１２０から読み出し可能な状態として、第１ＣＰＵ１２０に対して割り込みをかける。なお、送受信制御回路１４０は、自分宛でなかった場合はデータを破棄する。

第１ＣＰＵ１２０は送受信制御回路１４０からの割り込みを受けて、送受信制御回路１４０から、「応答データパケット」を読み出す。
そして、図２に示すように、Ｓ４４において、第１ＣＰＵ１２０は、受信処理を行い、Ｓ４６で受信データ診断処理を行う。この受信データ診断処理は、「応答データパケット」データの中の誤り検出データを使用して、データに誤りがないかをチェックする処理である。

Ｓ４８では、第１ＣＰＵ１２０は、受信した「応答データパケット」をそのまま第２ＣＰＵ１３０にシリアル通信で送信する。なお、第２ＣＰＵ１３０における処理は後述する。続くＳ５０では、故障診断処理Ｂを行う。

故障診断処理Ｂは、第１ＣＰＵ１２０が使用している各種メモリ、レジスタのチェック処理が含まれている。又、故障診断処理Ｂには、ロボット制御装置２００から応答データパケットに含まれる監視データ（すなわち、電磁接触器２４０の開閉状態）と、Ｓ４０で、今回送信した非常停止データパケットに含まれていた非常停止スイッチの開閉状態とが一致しているか否かを診断する処理が含まれている。

Ｓ５２では、第１ＣＰＵ１２０は、光源制御処理を行う。
本実施形態では、光源制御処理は、フローチャートで示すように繰り返し実行される処理の最終ステップで実行される。前記光源制御処理は、発光体Ｌを点滅するための光源制御信号を生成する処理、又は発光体Ｌを常時消灯するための光源制御信号を生成する処理を含む。発光体Ｌを点滅するための光源制御信号は、予め定められた点滅周期毎に、発光体Ｌを点灯状態と消灯状態に切り替えるための信号であり、有効信号に相当する。又、発光体Ｌを消灯するための光源制御信号は、無効信号に相当する。

第１ＣＰＵ１２０は、下記の条件に該当する場合、無効信号を生成して光源制御回路１２５に出力し、下記の条件に該当しない場合には、有効信号を生成して光源制御回路１２５に出力する。これらの条件は、非常停止スイッチ１１０の接点状態をロボット制御装置２００に伝達しようとしても無意味な状態が発生している場合である。

（条件）
１） ＴＰ１００がロボット制御装置２００との無線通信による接続が確立していない場合。

２） ＴＰ１００とロボット制御装置２００との通信が途絶した。
３） 第１ＣＰＵ１２０と第２ＣＰＵ１３０が読み出した非常停止スイッチの接点状態が一致していない。

４） ロボット制御装置２００の電磁接触器２４０が、指示どおりに動作していなかった。具体的には、本実施形態では電磁接触器２４０が多重化されているため、第１ＣＰＵデータに応じて遮断制御される電磁接触器２４０がデータ（指示）通りに動作していなかった。

第１ＣＰＵ１２０は、条件１），２）に該当するかを送受信制御回路１４０からの通知で判断する。又、第１ＣＰＵ１２０は、条件３）に該当するかをＳ４２の非常停止スイッチの系統間一致診断で判断する。又、第１ＣＰＵ１２０は、条件４）に該当するかをＳ５０での処理、すなわち、応答データパケットに含まれる監視データと、Ｓ４０で、今回送信した非常停止データパケットに含まれていた非常停止スイッチの開閉状態とが一致しているか否かの診断結果で判断する。

（２．２． 第２ＣＰＵ１３０の処理）
次に、第２ＣＰＵ１３０の処理を説明する。Ｓ２０で、第２ＣＰＵ１３０は、第１ＣＰＵ１２０とのシリアル通信による受信処理を行い、次にＳ２２で受信データ診断処理行う。この受信データ診断処理は、第２ＣＰＵ１３０は、第１ＣＰＵ１２０から応答データパケットを受信した場合、誤り検出データを使用して、データに誤りがないかをチェックする処理である。Ｓ２４では、第２ＣＰＵ１３０は、故障診断処理Ｂ１を行う。

故障診断処理Ｂ１は、下記の処理を含む。
第２ＣＰＵ１３０が使用している各種メモリ、レジスタのチェック処理が含まれている。又、故障診断処理Ｂ１には、ロボット制御装置２００から応答データパケットに含まれる監視データ（すなわち、電磁接触器２４０の開閉状態）と、Ｓ１６で、今回送信した非常停止データパケットに含まれていた非常停止スイッチの開閉状態とが一致しているか否かを診断する処理が含まれている。

Ｓ２６では、第２ＣＰＵ１３０は、光源制御処理を行う。
第２ＣＰＵ１３０が処理を行う中で、本実施形態では、光源制御処理は、フローチャートで示すように繰り返し実行される処理の最終ステップで実行される。ここで、光源制御処理は、第１ＣＰＵ１２０がＳ５２で行う処理と同様に、有効信号の生成出力、或いは無効信号の生成出力を行う。これらの信号は、光源制御回路１２５に出力される。

又、第２ＣＰＵ１３０は、有効信号、或いは無効信号を生成出力する条件は、前記説明した条件の１），２），４）である。
第２ＣＰＵ１３０は、条件１），２）に該当するかを送受信制御回路１４０からの通知で判断する。又、第２ＣＰＵ１３０は、条件４）に該当するかをＳ２４での処理、すなわち、応答データパケットに含まれる監視データと、Ｓ１６で、今回送信した非常停止データパケットに含まれていた非常停止スイッチの開閉状態とが一致しているか否かの診断結果で判断する。

上記のようにして、第１ＣＰＵ１２０、第２ＣＰＵ１３０は、有効信号又は無効信号を光源制御回路１２５に出力する。
光源制御回路１２５では、ウオッチドッグ回路１６０から許可信号の光源イネーブル信号が入力されていると、スイッチング素子１２５ａ，１２５ｂはともにオン作動し、有効信号、又は無効信号の光源制御信号が前記制御部１２５ｃに入力される。前記制御部１２５ｃは、入力した信号が共に有効信号であれば、発光体Ｌを点滅状態に作動する。この結果、非常停止スイッチ１１０の機能が有効である場合は、非常停止スイッチ１１０内部に設けられたされた発光体Ｌ、点灯状態と消灯状態を交互に繰り返し、その結果、作業者には非常停止スイッチ１１０の発光体Ｌが点滅しているように見える。

又、少なくともいずれか一方が無効信号のときは、発光体Ｌを消灯状態にする。或いは、ウオッチドッグ回路１６０から禁止信号である光源イネーブル信号が入力されていると、スイッチング素子１２５ａ，１２５ｂはともにオフ作動する。この結果、作業者には非常停止スイッチ１１０の発光体Ｌが消灯していると視認できる。

本実施形態のＴＰ１００は下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のＴＰ１００は、非常停止スイッチ１１０と、非常停止スイッチ１１０が有効又は無効の状態表示をする発光体Ｌ（光源）と、非常停止スイッチ１１０の接点状態を監視し、前記接点状態に応じて光源制御信号（無効信号又は有効信号）を出力する第１ＣＰＵ１２０，第２ＣＰＵ１３０（第１監視手段）を備える。又、ＴＰ１００は、発光体Ｌの状態表示を、前記光源制御信号に基づいて制御する光源制御回路１２５（光源制御手段）を備える。そして、非常停止スイッチ１１０が操作されたときに、ロボットを制御するロボット制御装置２００に第１ＣＰＵ１２０，第２ＣＰＵ１３０が非常停止信号を付与する。そして、ＴＰ１００は、第１ＣＰＵ１２０，第２ＣＰＵ１３０の作動状態を監視するとともに第１ＣＰＵ１２０，第２ＣＰＵ１３０の作動状態が異常の場合に、光源制御回路１２５に対して発光体Ｌの制御を禁止するウオッチドッグ回路１６０（第２監視手段）を備える。この結果、本実施形態によれば、非常停止スイッチ１１０の接点が監視できない状態になっているにもかかわらず、それにより、ロボットを緊急停止させようとする作業者の行動を回避させることができる。この場合、非常停止スイッチ１１０の接点が監視できない状態になっていることを作業者に分からせることができるため、作業者に他の非常停止手段による非常停止の操作を促すことができる。

（２） 本実施形態の電磁接触器２４０の第１ＣＰＵ１２０、第２ＣＰＵ１３０（第１監視手段）は、非常停止スイッチ１１０の接点状態以外の監視も行っている。例えば、本実施形態では、ＴＰ１００とロボット制御装置２００との接続が確立していない場合、ＴＰ１００とロボット制御装置２００との通信が途絶しているか否か、第１ＣＰＵ１２０と第２ＣＰＵ１３０が読み出した非常停止スイッチの接点状態が一致しているか否か、及び電磁接触器２４０が、指示どおりに動作していなかったか否かを監視している。

このように本実施形態では、第１ＣＰＵ１２０と第２ＣＰＵ１３０に電気的に接続されている部位から取得した信号に基づいて、非常停止スイッチ１１０の接点状態をロボット制御装置２００に伝達しても無意味な状態が発生している場合には、無効信号を光源制御回路１２５に付与する。このため、第１ＣＰＵ１２０と第２ＣＰＵ１３０の作動状態が正常の場合には、非常停止スイッチ１１０の接点が無効状態になっていることを作業者に分からせることができるため、作業者に他の非常停止手段の非常停止の操作を促すことができる。

（３） 本実施形態では、ＴＰ１００のＣＰＵは、複数備えて多重化されている。そして、ウオッチドッグ回路１６０は、第１ＣＰＵ１２０，第２ＣＰＵ１３０（第１監視手段）の作動状態を監視し、両ＣＰＵの作動状態が互いに同じ作動状態でない場合、多重化されたＣＰＵが異常の場合であるとして光源制御回路１２５に対して複数のＣＰＵが付与した有効信号に基づく発光体Ｌの制御を禁止するようにした。この結果、本実施形態によれば、ＣＰＵが多重化された場合においても、上記（１）の効果を奏することができる。

（４） 本実施形態では、ウオッチドッグ回路１６０（第２監視手段）は、第１ＣＰＵ１２０，第２ＣＰＵ１３０（第１監視手段）の電源電圧を監視し、前記電源電圧が異常の場合、光源制御回路１２５に対して発光体Ｌの制御を禁止する。この結果、本実施形態では、第２監視手段が、第１監視手段の電源電圧を監視して、前記電源電圧が閾値より低下している場合に、上記（１）の効果を容易に実現できる。

（５） 本実施形態では、ＴＰ１００は、ロボット制御装置２００と無線（非有線）通信で行う無線送受信回路１５０（通信手段）を備え、非常停止信号を無線送受信回路１５０を介してロボット制御装置２００に付与する。この結果、本実施形態によれば、ＴＰ１００がロボット制御装置２００と無線通信で行う場合において、上記（１）〜（４）の効果を容易に実現できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図７を参照して説明する。第１実施形態と同一構成、又は相当する構成については同一符号を付す。

第２実施形態では、第１実施形態の構成にさらに、非常停止スイッチ１１０の操作部１１０ｃに設けられた発光体Ｌの近傍に、モニタ手段としての光源センサＬＳが設けられているところが第１実施形態と異なっており、他の構成は、第１実施形態と同様に備えている。前記光源センサＬＳの設置位置は、発光体Ｌの発光を検出できる部位として操作部１１０ｃ内でもよく、或いは、嵌合部材１１１としてもよい。光源センサＬＳは、第１ＣＰＵ１２０、及び第２ＣＰＵ１３０にそれぞれ接続され、同センサが検知した発光体Ｌの発光状態、すなわち、モニタ結果としての光源モニタ信号を第１ＣＰＵ１２０、及び第２ＣＰＵ１３０に出力する。

なお、説明の便宜、図７では、第２実施形態の特徴的な構成を図示しているため、送受信制御回路１４０、無線送受信回路１５０、ウオッチドッグ回路１６０、バッテリ１７０の図示は省略しているが、第２実施形態のＴＰ１００においても備えている。又、前記第１実施形態では、ＴＰ１００に表示装置を備えていることは説明しなかったが、ＴＰ１００には液晶表示装置等からなる表示装置１８０を備えている。表示装置１８０は表示手段に相当する。

第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０は、第１実施形態のフローチャートの「光源制御処理」において、さらに、前記光源モニタ信号の状態と、光源制御信号の状態を監視する。そして、第１ＣＰＵ１２０及び第２ＣＰＵ１３０は、光源制御信号と「光源モニタ信号」に矛盾が生じた場合は、ロボット制御装置２００側に電磁接触器２４０の接点を開くように送受信制御回路１４０を介して非常停止信号（すなわち、無線送信データパケット）を出して指示すると共に、ＴＰ１００の表示装置１８０に異常メッセージを表示する。第１ＣＰＵ１２０，第２ＣＰＵ１３０は、表示制御手段に相当する。この異常メッセージは、例えば、「非常停止スイッチ１１０の機能が有効か否かを発光体Ｌが表示できません。」等のように、発光体Ｌが本来の機能を発揮できない旨の警告メッセージである。

この表示装置１８０の異常メッセージにより、非常停止スイッチ１１０の発光体Ｌの発光状態が、非常停止スイッチ１１０の機能が有効か否かを示すことができない旨を作業者に示す。

この結果、非常停止スイッチ１１０の発光体Ｌ又は光源制御回路１２５に故障が生じた場合でも、作業者が、非常停止スイッチ１１０の機能が有効か否かを示すことができると共に、他の方法でロボット制御装置２００を安全な状態に停止させることができる。

第２実施形態では、下記の特徴がある。
（６） 本実施形態では、ＴＰ１００は、表示装置１８０（表示手段）、発光体Ｌの動作状態をモニタする光源センサＬＳ（モニタ手段）を備える。又、第１ＣＰＵ１２０、第２ＣＰＵ１３０は、表示制御手段として、光源センサＬＳのモニタ結果と、光源制御回路１２５（光源制御手段）に付与する有効信号又は無効信号とに矛盾がある場合、ロボット制御装置２００に非常停止信号を出力する。併せて、第１ＣＰＵ１２０、第２ＣＰＵ１３０は、表示装置１８０に、非常停止スイッチ１１０の機能が有効か否かを発光体Ｌが表示できない旨を表示させる。この結果、本実施形態では、非常停止スイッチ１１０の有効状態又は無効状態を表示する発光体Ｌ並びに光源制御回路１２５が故障した場合であっても、作業者は、同故障の発生を識別することができるため、作業者が非常停止スイッチ１１０が有効に機能しているか否かを誤認することを回避することができる。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 前記各実施形態では、ロボット制御装置に使用するＴＰ１００に具体化したが、工作機械における非常停止スイッチを有する可搬式操作装置や、各産業機械における非常停止スイッチを有する可搬式操作装置に具体化してもよい。

・ 前記実施形態において、ＣＰＵを２重化した構成をさらに、３重化以上に構成してもよいことは勿論である。
・ 前記各実施形態では、操作装置と機械制御装置間を無線通信で通信を行うようにしたが、無線方式に限らず、非有線通信として赤外線通信、光通信、或いは磁気通信で行うようにしてもよい。

・ 前記各実施形態では、操作装置と機械制御装置間を無線通信で通信を行うようにしたが、無線方式に限らず、有線で通信を行うようにしてもよい。この場合、無線送受信回路１５０、無線送受信回路２１０の代わりに、それぞれ有線接続可能な接続ポートを設ける。

・ 前記実施形態では、発光体Ｌを点滅させるようにしたが、点滅ではなく、単に点灯させるようにしてもよい。又、発光体Ｌの点滅は、単調な点滅に限定されるものではなく、点滅周期を徐々に増加、或いは減少するようにしてもよい。或いは、点滅の発光強度を周期的に変更してもよい。

・ 前記実施形態では、光源制御回路１２５をスイッチング素子１２５ａ，１２５ｂ，制御部１２５ｃとにより構成した。この代わりに、光源イネーブル信号のハイ、又はロー信号に応じて、第１ＣＰＵ、第２ＣＰＵからのオンオフのバルス信号の出力を停止或いは透過する一対のラッチ回路と、該一対のラッチ回路の出力（出力がパルス信号の場合は、互いに同期させた信号とする。）の論理積により有効信号を出力する論理回路を組み合わせてもよい。

・ 又、前記スイッチング素子１２５ａ，１２５ｂをリレー接点としてもよい。

１１０…非常停止スイッチ、１２０…第１ＣＰＵ（第１監視手段、表示制御手段）、１２５…光源制御回路（光源制御手段）、１３０…第２ＣＰＵ（第１監視手段、表示制御手段）、１５０…無線送受信回路（通信手段）、１６０…ウオッチドッグ回路（第２監視手段）、１８０…表示装置（表示手段）、Ｌ…発光体（光源）、ＬＳ…光源センサ（モニタ手段）。

Claims (4)

1. 非常停止スイッチと、前記非常停止スイッチが有効又は無効の状態表示をする光源と、前記非常停止スイッチの接点状態を監視し、前記接点状態に応じて無効信号又は有効信号を出力する第１監視手段と、前記光源の状態表示を、前記無効信号及び有効信号に基づいて制御する光源制御手段とを備え、前記非常停止スイッチが操作されたときに、機械を制御する機械制御装置に前記第１監視手段が非常停止信号を付与する機械の操作装置において、
   前記第１監視手段の作動状態を監視するとともに前記第１監視手段の作動状態が異常の場合に前記光源制御手段に対して前記光源の制御を禁止する第２監視手段と、
   表示手段と、
   前記光源の動作状態をモニタするモニタ手段と、
   前記モニタ手段のモニタ結果と、前記光源制御手段に付与する有効信号又は無効信号とに矛盾がある場合には、前記機械制御装置に非常停止信号を出力するとともに、前記表示手段に、前記非常停止スイッチの機能が有効か否かを前記光源が表示できない旨を表示させる表示制御手段と
   を備えることを特徴とする機械の操作装置。
2. 前記第１監視手段は、複数備えて多重化され、前記第２監視手段は、前記複数の第１監視手段の作動状態を監視し、前記複数の第１監視手段の作動状態が互いに同じ作動状態でない場合には、多重化された第１監視手段が異常の場合であるとして前記光源制御手段に対して前記複数の第１監視手段が付与した有効信号に基づく前記光源の制御を禁止することを特徴とする請求項１に記載の機械の操作装置。
3. 前記第２監視手段は、前記第１監視手段の電源電圧を監視し、前記電源電圧が異常の場合、前記光源制御手段に対して前記光源の制御を禁止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の機械の操作装置。
4. 前記機械制御装置と非有線通信で行う通信手段を備え、前記非常停止信号を前記通信手段を介して前記機械制御装置に付与することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の機械の操作装置。

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