KR102564800B1 - 산업용 로봇의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

산업용 로봇을 정지시키기 위한 안전 장치 중 어느 안전 장치가 작동하고 있는지를 효율적으로 확인 가능하게 한다.
로봇 제어 장치(200)는, 전원 VCC에 직렬 접속된 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 제3 안전 장치 SF3과 접속 가능하게 구성되어 있고, 각 안전 장치의 출력측 단자에 접속된, 전원 VCC로부터의 전력 공급을 받고 있는 제1 상태와 전원 VCC로부터의 전력 공급이 정지되어 있는 제2 상태 중 어느 쪽인지를 검출하는 검출 회로(202, 203, 204)와, 검출 회로(202, 203, 204)의 출력에 기초하여 통지를 행하는 제어부(201)를 구비한다.

Description

산업용 로봇의 제어 장치{CONTROL DEVICE OF INDUSTRIAL ROBOT}

본 발명은, 산업용 로봇의 제어 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 그 작동에 의해 로봇을 정지시키기 위한 안전 장치를 복수 구비하는 산업용 로봇이 기재되어 있다. 이 산업용 로봇은, 상기 안전 장치를 직렬 접속하고, 상기 복수의 안전 장치 중 어떤 안전 장치가 작동하였음을 주변 기기에 출력할지 여부를, 상기 주변 기기에 출력을 행하기 위한 릴레이 접점을 동작시키기 위한 릴레이 코일의 일단을 상기 복수의 안전 장치의 접속점 중 어느 것에 자유자재로 접속함으로써 선택 가능하게 하고 있다. 상기 릴레이 코일의 일단을 접속한 접속점의 일방측에 있는 어느 안전 장치가 작동한 경우에는 작동하였음을 상기 주변 기기에 출력하고, 상기 접속점의 타방측에 있는 어느 안전 장치가 작동한 경우에는 작동하였음을 상기 주변 기기에 출력하지 않도록 하고 있다.

특허문헌 2에는, 로봇을 제어하는 로봇 제어 장치가 기재되어 있다. 이 로봇 제어 장치는, 로봇의 각각의 관절축을 구동하는 모터의 부하를 검출하는 부하 검출부와, 로봇의 각각의 관절축에 있어서의 축 속도를 검출하는 속도 검출부와, 로봇이 비상 정지하였을 때, 당해 비상 정지의 발생 원인을 특정하는 정지 원인 특정부와, 비상 정지의 발생 원인과 모터의 부하 또는 축 속도를 서로 관련지어 기록하는 기록부를 구비하고 있다.

일본 특허 공개 제2007-001012호 공보 일본 특허 공개 제2017-100200호 공보

특허문헌 1의 산업용 로봇은, 안전 장치의 작동을 검출하기 위한 릴레이 코일의 접속처를 필요에 따라서 변경할 수 있다. 그러나, 릴레이 코일의 접속처의 변경이 빈번하게 발생하게 되어, 생산 현장에서의 작업 효율의 저하로 이어진다. 특허문헌 2는, 로봇의 내부에 있어서의 비상 정지의 발생 원인을 특정하는 것이며, 로봇에 접속되는 안전 장치의 작동 상태를 검출하는 것은 아니다.

본 발명의 목적은, 산업용 로봇을 정지시키기 위한 안전 장치 중 어느 안전 장치가 작동하고 있는 것인지를 효율적으로 확인 가능하게 하는 것에 있다.

(1)

전원에 직렬 접속된 복수 종류의 안전 장치와 접속 가능하게 구성된 산업용 로봇의 제어 장치이며,

상기 안전 장치는, 배선로의 전기적인 차단과, 상기 차단으로부터의 복귀를 수동으로 전환 가능한 것이며,

상기 복수 종류의 안전 장치의 각각의 출력측 단자에 접속되며, 상기 전원으로부터의 전력 공급을 받고 있는 제1 상태와 상기 전원으로부터의 전력 공급이 정지되어 있는 제2 상태 중 어느 쪽인지를 검출하는 검출 회로와,

상기 검출 회로의 출력에 기초하여 통지를 행하는 제어부를 구비하는 산업용 로봇의 제어 장치.

(1)에 의하면, 안전 장치마다 검출 회로가 마련되기 때문에, 검출 회로의 출력에 기초하여, 어느 안전 장치의 작동 상태를 우선적으로 확인해야 할지를 판단하는 것이 가능해진다. 이와 같은 판단에 따라서 유저에게 통지를 행함으로써, 로봇의 동작 복귀까지의 작업을 효율적으로 행할 수 있다.

(2)

(1)에 기재된 산업용 로봇 제어 장치이며,

상기 제어부는, 1개의 상기 검출 회로만이 상기 제2 상태를 나타내는 검출 결과를 출력하고 있는 경우에는, 당해 검출 회로가 상기 출력측 단자에 접속된 상기 안전 장치의 확인을 촉구하는 통지를 행하는 산업용 로봇의 제어 장치.

(2)에 의하면, 1개의 검출 회로의 출력만이 제2 상태를 나타내는 경우, 즉, 복수의 안전 장치 중 전원으로부터 가장 먼 위치에 배치된 장치만이 작동(배선로를 차단)되고 있는 경우에는, 이 장치의 확인을 촉구하는 통지가 행해진다. 이 때문에, 모든 안전 장치의 확인을 유저가 행할 필요는 없어, 안전 확인 등의 작업 효율을 높일 수 있다.

(3)

(1) 또는 (2)에 기재된 산업용 로봇 제어 장치이며,

상기 제어부는, 복수의 상기 검출 회로가 상기 제2 상태를 나타내는 검출 결과를 출력하고 있는 경우에는, 당해 복수의 검출 회로의 각각이 상기 출력측 단자에 접속된 상기 안전 장치 중, 가장 상기 전원측에 배치된 상기 안전 장치의 확인을 촉구하는 통지를 행하는 산업용 로봇의 제어 장치.

(3)에 의하면, 복수의 검출 회로의 출력이 제2 상태를 나타내는 경우에는, 이 각 검출 회로가 출력측 단자에 접속된 안전 장치 중 가장 전원측의 안전 장치의 확인을 촉구하는 통지가 행해진다. 예를 들어, 복수의 검출 회로가 접속된 안전 장치 중, 가장 전원측의 안전 장치만이 작동하고 있고, 다른 안전 장치가 작동하고 있지 않은 상태라도, 이 복수의 검출 회로의 각각의 출력은 제2 상태를 나타내게 된다. 이와 같은 경우에도, 가장 전원측의 안전 장치의 확인만을 촉구하는 통지를 우선은 행함으로써, 그 안전 장치에 의한 배선로의 차단을 복귀시킬 수 있다. 이 안전 장치의 복귀가 이루어져도 또한 제2 상태를 나타내는 출력을 행하는 검출 회로가 존재하는 경우에는, 그 검출 회로에 접속된 안전 장치의 확인을 촉구하도록 하면 된다. 이와 같이, 복수의 검출 회로에 대응하는 모든 안전 장치의 확인을 유저가 행할 필요성을 저감시킬 수 있어, 안전 확인 등의 작업 효율을 높일 수 있다.

(4)

(1) 또는 (2)에 기재된 산업용 로봇 제어 장치이며,

상기 제어부는, 복수의 상기 검출 회로가 상기 제2 상태를 나타내는 검출 결과를 출력하고 있는 경우에는, 당해 복수의 검출 회로의 각각이 상기 출력측 단자에 접속된 상기 안전 장치의 각각의 확인을 촉구하는 통지를 행하는 산업용 로봇의 제어 장치.

(4)에 의하면, 예를 들어 3개 있는 검출 회로 중 2개의 검출 회로의 출력만이 제2 상태를 나타내는 경우에는, 이 2개의 검출 회로가 출력측 단자에 접속된 안전 장치의 확인을 촉구하는 통지만이 행해진다. 이 때문에, 이 3개의 검출 회로에 대응하는 모든 안전 장치의 확인을 유저가 행할 필요는 없어, 안전 확인 등의 작업 효율을 높일 수 있다.

(5)

(3) 또는 (4)에 기재된 산업용 로봇 제어 장치이며,

상기 복수 종류의 안전 장치는, 상기 산업용 로봇을 둘러싸는 안전 펜스에 마련되는 제1 안전 장치와, 상기 안전 펜스 및 교시 조작 단말기와는 다른 장소에 마련되는 제2 안전 장치를 포함하고,

상기 제2 안전 장치는, 상기 제1 안전 장치보다도 상기 전원측에 배치되는 산업용 로봇의 제어 장치.

(5)에 의하면, 유저에 의한 복귀 조작이 잊혀지기 쉬운 제2 안전 장치가, 복귀 조작이 잊혀지기 어려운 제1 안전 장치보다도 전원측에 배치되어 있다. 이 때문에, 예를 들어 제1 안전 장치와 제2 안전 장치의 양쪽이 작동하고 있는 경우에도, 제2 안전 장치의 확인을 우선적으로 행하도록 유저에게 촉구할 수 있다. 이에 의해, 제2 안전 장치를 확실하게 복귀시킨 상태에서 로봇을 기동할 수 있어, 로봇 기동까지의 시간을 단축할 수 있다.

(6)

(5)에 기재된 산업용 로봇 제어 장치이며,

상기 복수 종류의 안전 장치는, 교시 조작 단말기에 마련되는 제3 안전 장치를 더 포함하고,

상기 제3 안전 장치는, 상기 제2 안전 장치보다도 상기 전원측에 배치되는 산업용 로봇의 제어 장치.

(6)에 의하면, 사용 빈도가 낮은 교시 조작 단말기에 마련되는 제3 안전 장치가 가장 전원측에 배치된다. 제3 안전 장치에 접속되는 검출 회로의 출력은 제1 상태를 나타내는 경우가 많아진다. 사용 빈도가 낮은 제3 안전 장치가 예를 들어 가장 전원으로부터 먼 위치에 배치되어 있으면, 가장 전원측에 배치된 안전 장치가 비통전 상태로 된 경우에, 제3 안전 장치의 상태 확인도 필요로 되는 경우가 있다. 그러나, (6)과 같이, 제3 안전 장치가 제1 안전 장치 및 제2 안전 장치보다도 전원측에 배치됨으로써, 이와 같은 비효율적인 상태를 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 산업용 로봇을 정지시키기 위한 안전 장치 중 어느 안전 장치가 작동하고 있는지를 효율적으로 확인 가능해진다.

도 1은 로봇 시스템에 포함되는 산업용 로봇의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 로봇 시스템에 포함되는 로봇 제어 장치와 교시 조작 단말기의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 산업용 로봇을 포함하는 생산 라인(로봇 시스템)의 레이아웃의 일례를 도시하는 평면 모식도이다.
도 4는 도 3에 도시한 로봇 시스템의 전기적 구성의 일례를 도시하는 모식도이다.

이하, 본 발명의 제어 장치의 일 실시 형태인 로봇 제어 장치(200)를 포함하는 로봇 시스템에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

[로봇 시스템의 구성]

도 1은 로봇 시스템에 포함되는 산업용 로봇(100)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 산업용 로봇(100)에 접속되는 로봇 제어 장치(200)와, 로봇 제어 장치(200)에 접속되는 교시 조작 단말기(400)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 있어서의 "FR"은 교시 조작 단말기(400)의 정면도를 나타내고, "BK"는 교시 조작 단말기(400)의 배면도를 나타내고 있다. 도 3은 도 1의 산업용 로봇(100)을 포함하는 생산 라인(로봇 시스템)의 레이아웃의 일례를 도시하는 평면 모식도이다.

도 3에 도시한 로봇 시스템은, 산업용 로봇(100)과, 로봇 제어 장치(200)와, 상위 장치(300)와, 교시 조작 단말기(티칭 펜던트)(400)와, 안전 펜스(500)와, 액정 디스플레이의 제조 장치(550)로 구성되어 있다. 로봇 시스템에 있어서의 각종 장치 및 기구류는, 유선 또는 무선에 의해 전기적으로 접속되거나, 시리얼 케이블을 사용하여 전기적으로 접속되거나 하고 있다.

산업용 로봇(100)은, 워크로서 액정 디스플레이용 유리 기판(10)(이하, 「유리 기판(10)」이라 함)을 반송하기 위한 반송용 로봇이다. 산업용 로봇(100)은, 기대(11)와, 회전 유닛(12)과, 컬럼(13)과, 슬라이더(14)(암(15)을 지지하는 지지 부재)와, 2개의 암(15)으로 구성되어 있다. 또한, 암(15)은, 그 선단에 핸드(16)를 구비하고 있다. 핸드(16)는, 포크부(16a)와 핸드 기단부(16b)를 갖고 있고, 포크부(16a) 상에 유리 기판(10)을 얹어서 반송하는 것이다.

회전 유닛(12)은, 컬럼(13)이 설립되는 베이스 부재이며, 기대(11)에 회전 가능하게 배치되어 있다. 회전 유닛(12)이 Z축 둘레로 회전함으로써, 암(15) 및 핸드(16)를 선회시켜, 핸드(16)의 방향을 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 회전 유닛(12)은, 도시하지 않은 수평 이동 기구에 의해, 도면 중의 Y축 방향으로 기대(11) 상에서 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 슬라이더(14)는, 컬럼(13)의 측면에서 상하로 슬라이드 이동 가능(도면 중의 Z축 방향으로 이동 가능)하게 되도록 구성되어 있다.

2개의 암(15)은, 도시하지 않은 회전 구동원에 의해, 핸드(16)를, 유리 기판(10)의 취출·공급 방향으로 이동시킨다. 이때, 암(15)은, 그 기구상, 핸드(16)가 일방향을 향하여, 암(15)을 끝까지 편 신장 위치와, 접은 상태의 수축 위치 사이를 직선 이동하도록, 신축 동작을 행한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 도면 중의 X 방향으로 핸드(16)가 왕복 이동하게 된다. 그리고, 신장 위치에 위치하는 제조 장치(550)(도 2 참조)에 대하여 유리 기판(10)을 수납하거나, 또는 수축 위치로 유리 기판(10)을 반출하도록 동작한다.

상술한 바와 같이, 산업용 로봇(100)은, 유리 기판(10)을 반송하기 위한 반송용 로봇이며, 특히 대형 유리 기판(10)을 워크로서 반송하는 것에 적합한 대형 로봇이다. 유리 기판(10)은, 예를 들어 1변이 약 3m인 대략 정사각 형상이며, 상당한 중량을 갖는 것이다. 따라서, 비상 정지하는 경우에는, 슬라이더(14)의 낙하나 암(15)의 튀어나옴 등 위험 동작의 가능성이 있다. 즉, 도 2의 작업 영역 R에 작업자가 출입하는 경우에는 매우 위험하여, 이와 같은 위험 동작을 확실하게 제동할 필요가 있다.

또한, 도 3에 도시한 산업용 로봇(100)은, 도 1에 도시한 산업용 로봇(100)보다도 한층 더 대형 유리 기판(10)을 반송하는 것이며, 유리 기판(10)의 사이즈에 따라서 포크부(16a)를 6개로 하고 있다. 또한, 도 3에 도시한 산업용 로봇(100)의 회전 유닛(12)은, 컬럼(13)이 설립되는 위치와는 회전 직경의 반대측에 밸런서(17)를 가져, 회전 시의 중량을 균형시키고 있다.

이와 같은 산업용 로봇(100)은, 안전 펜스(500)와 액정 디스플레이의 제조 장치(550)로 둘러싸인 장소(작업 영역 R)에 설치되어 있다.

로봇 제어 장치(200)는, 산업용 로봇(100)과 시리얼 케이블 등의 유선에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 로봇 제어 장치(200)는, 서보 모터(도시 생략)에 의해 도면 중의 X축, Y축, Z축 및 θ축의 각 축 방향으로 이동 구동되는 산업용 로봇(100)을 서보 제어하고 있다. 로봇 제어 장치(200)는, 도 3의 예에서는 안전 펜스(500) 내에 배치되어 있지만, 안전 펜스(500)의 외측에 배치되어 있어도 되고, 그 레이아웃은 로봇 시스템의 필요에 따라서 적절히 변경 가능하다.

상위 장치(300)는, 수레인을 포함하는 라인의 중앙 제어부로서 기능하는 것이다. 보다 구체적으로, 상위 장치(300)는, 산업용 로봇(100) 및 제조 장치(550) 등의 주변 장치를 포함하는 생산 라인(로봇 시스템) 전체를 제어하는 외부 제어반으로서 구성된다. 상위 장치(300)는, 로봇 제어 장치(200)와 전기적으로 접속되어, 안전 펜스(500)의 외측에 배치되어 있다. 또한, 상위 장치(300)는, 제조 장치(550) 등의 주변 장치와 전기적으로 접속된다. 상위 장치(300)에는, 비상 정지 스위치 등의 산업용 로봇(100)을 비상 정지시키기 위한 비상 정지 디바이스가 마련되는 경우가 있다.

교시 조작 단말기(400)는, 산업용 로봇(100)에 위치 정보를 교시하기 위한 것이며, 로봇 제어 장치(200)에 시리얼 케이블 등의 유선에 의해 접속되어 있다. 교시 조작 단말기(400)는, 산업용 로봇(100)의 자동 운전 모드(Remote 모드)와 교시 모드(Teach 모드)를 전환하는 신호를 발하는 모드 전환 스위치(420)와, 교시 모드에서의 교시 시에, 산업용 로봇(100)의 서보 모터 구동 전류를 유효로 하는 신호를 발하는 서보 온 스위치(421)와, 비상 정지 명령에 대응하는 비상 정지 신호를 발하는 비상 정지 스위치(410)와, 인에이블 스위치(430)를 구비하고 있다. 비상 정지 스위치(410)와 인에이블 스위치(430)는, 각각, 산업용 로봇(100)을 비상 정지시키기 위한 비상 정지 디바이스이다. 교시 조작 단말기(400)에 있어서 비상 정지 스위치(410)와 인에이블 스위치(430) 중 어느 것은 생략해도 된다. 이하에서는, 교시 조작 단말기(400)에 마련된 1개 또는 복수의 비상 정지 디바이스를 총칭하여 제3 안전 장치 SF3이라 기재한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 교시 조작 단말기(400)에는, 표면 중앙에 출력부로서 LCD 디스플레이(405)가 마련되어 있다. 비상 정지 스위치(410)는, LCD 디스플레이(405)의 우측 상방에 마련되어 있다. 또한, 모드 전환 스위치(420) 및 서보 온 스위치(421)는, LCD 디스플레이(405)의 상방 스위치군에 마련되어 있다. 또한, 이 스위치군에는, 그 밖의 작동 모드를 전환하는 각종 전환 스위치가 포함되어 있다. 또한, LCD 디스플레이(405)의 우측에는, 복수의 키(스위치)가 마련되어 있다. 이들은, 교시를 위해 산업용 로봇(100)을 현재 위치로부터 소정의 목표 위치로 이동시키기 위한 스위치이다. 구체적으로는 복수의 키는, X축, Y축, Z축 및 θ축의 각 축 방향으로 이동시키는, X축 조그 이송 동작 키, Y축 조그 이송 동작 키, Z축 조그 이송 동작 키 등이다.

인에이블 스위치(430)는, 교시 조작 단말기(400)의 배면 측방에 마련되어 있다. 인에이블 스위치(430)의 근방에는, 작업자가 파지하기 위한 파지부(435)가 마련되어 있다(도 2 참조). 인에이블 스위치(430)는, 작업자가 가볍게 쥐면 ON되고, 작업자가 떼거나 강하게 쥐거나 하면 OFF가 되는, 위험 회피를 위한 스위치이다. 인에이블 스위치(430)는, 작업자가 파지부(435)를 파지하여 조작할 때, 동시에 누를 수 있도록, 파지부(435)와 일체 또는 근접하여 마련되어 있는 것이 바람직하다. 인에이블 스위치(430)는, 교시 조작 단말기(400)의 파지부 이면 등에 설치되어 있어도 되고, 데드맨 스위치라고도 불리는 것이다.

또한, 상술한 각 동작 키 및 동작 모드 전환 스위치 등의 배치는 일례이며, 도 2에 도시한 것과 다른 배치 양태·조작 양태(예를 들어 레버 스위치식 등)로 되어 있어도 된다.

안전 펜스(500)는, 산업용 로봇(100)의 동작 범위 내에 작업자가 부주의하게 들어가지 않도록 하고, 작업자의 안전을 확보하기 위해 마련되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이, 주변 장치로서 3대의 액정 디스플레이의 제조 장치(550)가, 안전 펜스(500)의 사방 중 삼방의 일부를 개구한 위치에, 산업용 로봇(100)을 둘러싸도록 설치된다. 그리고, 안전 펜스(500)와 제조 장치(550)에 의해, 산업용 로봇(100)의 작업 영역 R이 형성되어 있다. 또한, 제조 장치(550) 대신에, 다른 제조 라인과 접속하기 위한 컨베이어 장치 또는 그 접속 장치나 복수의 유리 기판(10)을 적층 적재하여 수납하는 기판 카세트 장치를 배치해도 된다.

안전 펜스(500)에는 개폐 도어(510)가 마련되어 있고, 개폐 도어(510)의 개폐 상태를 검지하는 인터로크 장치(511)가 설치되어 있다. 인터로크 장치(511)는, 산업용 로봇(100)을 비상 정지시키기 위한 비상 정지 디바이스이다. 로봇 시스템에서는, 자동 운전 모드(Remote 모드)에 있어서 작업자가 안전 펜스(500)의 개폐 도어(510)를 연 경우, 인터로크 장치(511)가 작동하여 산업용 로봇(100)이 비상 정지하도록 되어 있다. 안전 펜스(500)에는 개폐 도어(510)가 복수 마련되는 경우도 있다. 이 경우에는, 각 개폐 도어(510)에 인터로크 장치(511)가 설치된다. 이하에서는, 안전 펜스(500)에 마련된 1개 또는 복수의 인터로크 장치(511)를 총칭하여 제1 안전 장치 SF1이라 기재한다.

로봇 시스템에는, 또한, 위험 사태나 시스템의 문제 시에, 산업용 로봇(100)을 비상 정지시키는 비상 정지 신호를 발하는 비상 정지 디바이스로서의 비상 정지 기기(600)가, 안전 펜스(500) 및 교시 조작 단말기(400)와는 다른 장소에 마련되어 있다. 도 3의 예에서는, 제조 장치(550)에 비상 정지 기기(600)가 설치되어 있다. 비상 정지 기기(600)는, 예를 들어 상위 장치(300)에 설치되어도 된다. 비상 정지 기기(600)는, 예를 들어 비상 정지 버튼 및 이것에 대응하는 이중화 스위치 등에 의해 구성되어 있다. 비상 정지 기기(600)는, 로봇 시스템에 1개만 마련되는 경우나 복수 마련되는 경우가 있다. 이하에서는, 로봇 시스템에 포함되는 1개 또는 복수의 비상 정지 기기(600)를 총칭하여 제2 안전 장치 SF2라 기재한다. 이상과 같이, 본 형태의 로봇 시스템은, 교시 조작 단말기(400)에 마련된 제3 안전 장치 SF3과, 안전 펜스(500)에 마련된 제1 안전 장치 SF1과, 안전 펜스(500) 및 교시 조작 단말기(400)와는 다른 장소에 마련된 제2 안전 장치 SF2의 3종류의 안전 장치를 구비하고 있다.

[로봇 시스템의 전기적 구성]

도 4는 도 3에 도시한 로봇 시스템의 전기적 구성의 일례를 도시하는 모식도이다. 도 4에서는, 제3 안전 장치 SF3이 비상 정지 스위치(410)에 의해서만 구성되고, 제2 안전 장치 SF2가 1개의 비상 정지 기기(600)에 의해서만 구성되고, 제1 안전 장치 SF1이 1개의 인터로크 장치(511)에 의해서만 구성되어 있는 경우의 예를 나타내고 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3은, 각각, b접점식의 스위치로 구성되어 있고, 전원 VCC에 직렬 접속되어 있다. 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3은, 각각, 산업용 로봇(100)의 비상 정지를 위한 작동(비상 정지 스위치(410)나 비상 정지 기기(600)이면 버튼 조작, 인터로크 장치(511)이면 개폐 도어(510)의 개방 조작)이 유저에 의해 행해지면, 입력측 단자와 출력측 단자의 전기적인 접속을 차단(스위치 개방)하여 비도통 상태가 된다. 또한, 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3은, 각각, 유저에 의해 복귀 조작(비상 정지 스위치(410)나 비상 정지 기기(600)이면 버튼 조작, 인터로크 장치(511)이면 개폐 도어(510)의 폐쇄 조작)이 행해지면, 입력측 단자와 출력측 단자의 전기적인 접속을 복귀(스위치 폐쇄) 하여 도통 상태가 된다. 이와 같이, 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3은, 각각, 배선로의 전기적인 차단(비도통 상태)과, 이 차단으로부터의 복귀(도통 상태)를 수동으로 전환 가능한 것으로 되어 있다.

전원 VCC에는 제3 안전 장치 SF3의 입력측 단자 T1이 접속되어 있다. 제3 안전 장치 SF3의 출력측 단자 T2에는, 제2 안전 장치 SF2의 입력측 단자 T3이 접속되어 있다. 제2 안전 장치 SF2의 출력측 단자 T4에는, 제1 안전 장치 SF1의 입력측 단자 T5가 접속되어 있다. 제1 안전 장치 SF1의 출력측 단자 T6은 로봇 제어 장치(200)에 접속되어 있다. 제3 안전 장치 SF3은, 3종류의 안전 장치 중 가장 전원 VCC측에 배치된 안전 장치이다. 제1 안전 장치 SF1은, 3종류의 안전 장치 중 가장 전원 VCC측과 반대측(전원 VCC로부터 가장 먼 위치, 가장 로봇 제어 장치(200)측)에 배치된 안전 장치이다.

로봇 제어 장치(200)는, 산업용 로봇(100)의 구동 제어 및 산업용 로봇(100)의 비상 정지 제어 등을 행하는 제어부(201)를 구비한다. 제어부(201)는, 중앙 제어 장치 CPU(Central Processing Unit)와, ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random access memory) 등의 기억 장치를 구비한다. 제어부(201)는, 이 기억 장치에 수납된 산업용 로봇(100)의 작동 프로그램 및 작동을 위한 파라미터에 기초하는 각종 좌표계에 있어서의 직선 동작, 회전 동작, 각 축 동작에 관한 명령에 의해, 산업용 로봇(100)을 구동 제어한다. 또한, 교시 조작 단말기(400)로부터의 신호 입력은, 산업용 로봇(100)의 작동 프로그램 및 작동을 위한 파라미터를 변경 수정하기 위한 것이다.

로봇 제어 장치(200)는, 또한, 제3 안전 장치 SF3과 제2 안전 장치 SF2의 접속 노드 N1에 접속된 검출 회로(202)와, 제2 안전 장치 SF2와 제1 안전 장치 SF1의 접속 노드 N2에 접속된 검출 회로(203)와, 제1 안전 장치 SF1과 접지 단자의 접속 노드 N3에 접속된 검출 회로(204)를 구비한다. 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204)는, 각각, 전원 VCC로부터의 전력 공급을 받고 있는 제1 상태에서는 검출 신호를 출력하지 않고, 전원 VCC로부터의 전력 공급이 정지되어 있는 제2 상태에서는 검출 신호를 출력하는 릴레이 회로에 의해 구성되어 있다. 즉, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204)는, 각각, 제1 상태와 제2 상태 중 어느 쪽인지를 검출하는 회로이다.

또한, 제3 안전 장치 SF3에 인에이블 스위치(430)가 더 포함되는 경우에는, 전원 VCC와 접속 노드 N1 사이에, 인에이블 스위치(430)와 비상 정지 스위치(410)의 직렬 회로가 접속된 구성으로 된다. 이와 같이 제3 안전 장치 SF3이 복수의 비상 정지 디바이스를 포함하는 경우에는, 직렬 접속된 이 복수의 비상 정지 디바이스 중 가장 접속 노드 N1측에 접속된 비상 정지 디바이스의 출력측 단자가, 제3 안전 장치 SF3의 출력측 단자를 구성한다. 도 3의 예에서는, 비상 정지 스위치(410)의 출력측 단자 T2가, 제3 안전 장치 SF3의 출력측 단자를 구성하고 있다. 이하에서는, 제3 안전 장치 SF3에 포함되는 적어도 하나의 비상 정지 디바이스가 비도통 상태인 경우에, 제3 안전 장치 SF3이 비도통 상태라고 정의한다. 또한, 제3 안전 장치 SF3에 포함되는 모든 비상 정지 디바이스가 도통 상태인 경우에, 제3 안전 장치 SF3이 도통 상태라고 정의한다.

제2 안전 장치 SF2에 복수의 비상 정지 기기(600)가 포함되는 경우에는, 접속 노드 N1과 접속 노드 N2 사이에, 이 복수의 비상 정지 기기(600)의 직렬 회로가 접속된 구성으로 된다. 이와 같이 제2 안전 장치 SF2가 복수의 비상 정지 디바이스를 포함하는 경우에는, 직렬 접속된 이 복수의 비상 정지 디바이스 중 가장 접속 노드 N2측에 접속된 비상 정지 디바이스의 출력측 단자가, 제2 안전 장치 SF2의 출력측 단자를 구성한다. 도 3의 예에서는, 비상 정지 기기(600)의 출력측 단자 T4가, 제2 안전 장치 SF2의 출력측 단자를 구성하고 있다. 이하에서는, 제2 안전 장치 SF2에 포함되는 적어도 하나의 비상 정지 디바이스가 비도통 상태인 경우에, 제2 안전 장치 SF2가 비도통 상태라고 정의한다. 또한, 제2 안전 장치 SF2에 포함되는 모든 비상 정지 디바이스가 도통 상태인 경우에, 제2 안전 장치 SF2가 도통 상태라고 정의한다.

제1 안전 장치 SF1에 복수의 인터로크 장치(511)가 포함되는 경우에는, 접속 노드 N2와 접속 노드 N3 사이에, 이 복수의 인터로크 장치(511)의 직렬 회로가 접속된 구성이 된다. 이와 같이 제1 안전 장치 SF1이 복수의 비상 정지 디바이스를 포함하는 경우에는, 직렬 접속된 이 복수의 비상 정지 디바이스 중 가장 접속 노드 N3측에 접속된 비상 정지 디바이스의 출력측 단자가, 제1 안전 장치 SF1의 출력측 단자를 구성한다. 도 3의 예에서는, 인터로크 장치(511)의 출력측 단자 T6이, 제1 안전 장치 SF1의 출력측 단자를 구성하고 있다. 이하에서는, 제1 안전 장치 SF1에 포함되는 적어도 하나의 비상 정지 디바이스가 비도통 상태인 경우에, 제1 안전 장치 SF1이 비도통 상태라고 정의한다. 또한, 제1 안전 장치 SF1에 포함되는 모든 비상 정지 디바이스가 도통 상태인 경우에, 제1 안전 장치 SF1이 도통 상태라고 정의한다.

산업용 로봇(100)을 작동시킬 때는, 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3이 모두 도통 상태로 되도록 각 안전 장치가 조작된다. 그리고, 산업용 로봇(100)의 작동 중에, 제3 안전 장치 SF3이 비도통 상태로 되면, 전원 VCC와 접속 노드 N1 사이의 배선로가 차단된다. 이에 의해, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204)는, 모두 전원 VCC로부터의 전력 공급이 정지된 제2 상태가 되고, 제어부(201)에는, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204)의 각각으로부터 검출 신호가 입력된다.

산업용 로봇(100)의 작동 중에, 제2 안전 장치 SF2가 작동하여 비도통 상태로 되면, 접속 노드 N1과 접속 노드 N2 사이의 배선로가 차단된다. 이에 의해, 검출 회로(203) 및 검출 회로(204)는, 모두 전원 VCC로부터의 전력 공급이 정지된 제2 상태가 되고, 제어부(201)에는, 검출 회로(203) 및 검출 회로(204)의 각각으로부터 검출 신호가 입력된다.

산업용 로봇(100)의 작동 중에, 제1 안전 장치 SF1이 작동하여 비도통 상태로 되면, 접속 노드 N2와 접속 노드 N3 사이의 배선로가 차단된다. 이에 의해, 검출 회로(204)만이, 전원 VCC로부터의 전력 공급이 정지된 제2 상태가 되고, 제어부(201)에는, 검출 회로(204)로부터만 검출 신호가 입력된다.

제어부(201)는, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204) 중 적어도 하나로부터 검출 신호가 입력되면, 산업용 로봇(100)을 비상 정지시키는 제어를 행한다. 또한, 제어부(201)는, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204)의 출력에 기초하여, 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3 중 어느 안전 장치의 확인을 행해야 할지를 나타내는 통지를 행하도록 제어한다. 통지의 방법으로서는, 예를 들어, 상위 장치(300)에 제어 신호를 송신하여, 상위 장치(300)의 디스플레이에 메시지를 표시시키거나, 상위 장치(300)에 안전 장치마다 마련된 램프 중 해당의 안전 장치 램프를 점등시키거나 하는 방법을 채용하면 된다. 로봇 제어 장치(200)에 디스플레이나 램프가 마련되어 있는 경우에는, 이들을 이용하여 통지를 행해도 된다.

[통지 방법의 구체예]

이하, 통지 방법의 구체예에 대하여 설명하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 먼저, 검출 회로의 출력 상태의 패턴에 대하여, 이하에 열거한다.

(패턴 A)

패턴 A는, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204) 중, 1개만으로부터 검출 신호가 출력되고 있는 패턴이다. 이 패턴은, 가장 로봇 제어 장치(200)측에 위치하는 제1 안전 장치 SF1만이 작동하여 비도통 상태로 된 경우에, 발생한다.

(패턴 B)

패턴 B는, 검출 회로(202), 검출 회로(203) 및 검출 회로(204) 중, 검출 회로(203)와 검출 회로(204)의 2개로부터 검출 신호가 출력되고 있는 패턴이다. 이 패턴은, 제2 안전 장치 SF2만이 작동하여 비도통 상태로 된 경우, 제1 안전 장치 SF1 및 제2 안전 장치 SF2만이 작동하여 비도통 상태로 된 경우에, 발생한다.

(패턴 C)

패턴 C는, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204) 모두로부터 검출 신호가 출력되고 있는 패턴이다. 이 패턴은, 제3 안전 장치 SF3만이 작동하여 비도통 상태로 된 경우, 제3 안전 장치 SF3 및 제2 안전 장치 SF2만이 작동하여 비도통 상태로 된 경우, 제3 안전 장치 SF3 및 제1 안전 장치 SF1만이 작동하여 비도통 상태로 된 경우, 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3가 모두 작동하여 비도통 상태로 된 경우에, 발생한다.

(제1 통지 제어)

제어부(201)는, 패턴 A의 경우에는, 검출 신호를 출력하고 있는 검출 회로(204)가 출력측 단자에 접속된 제1 안전 장치 SF1의 확인을 촉구하는 통지를 행하도록 제어한다. 이 통지를 받은 유저는, 제1 안전 장치 SF1만이 작동하고 있는 상황으로 판단하고, 안전을 확인한 후, 제1 안전 장치 SF1이 도통 상태가 되도록 조작한다. 이에 의해, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204) 중 어느 것으로부터도 검출 신호가 출력되지 않는 상태로 되면, 제어부(201)는, 산업용 로봇(100)의 작동을 재개시킨다.

(제2 통지 제어)

제어부(201)는, 패턴 B의 경우에는, 검출 신호를 출력하고 있는 검출 회로(203) 및 검출 회로(204) 중, 검출 회로(203)가 출력측 단자에 접속된 제2 안전 장치 SF2의 확인을 촉구하는 통지를 행하도록 제어한다. 이 통지를 받은 유저는, 제2 안전 장치 SF2가 작동하고 있는 상황으로 판단하고, 안전을 확인한 후, 제2 안전 장치 SF2가 도통 상태가 되도록 조작한다. 이 조작의 결과, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204) 중 어느 것으로부터도 검출 신호가 출력되지 않는 상태로 되면, 제어부(201)는, 산업용 로봇(100)의 작동을 재개시킨다.

한편, 이 조작의 결과, 검출 회로의 출력 상태가 패턴 A가 되는 경우(즉, 제1 안전 장치 SF1 및 제2 안전 장치 SF2가 작동하여 패턴 B가 된 경우)에는, 제어부(201)는 계속해서, 제1 안전 장치 SF1의 확인을 촉구하는 통지를 행하도록 제어한다. 이 통지를 받은 유저는, 제1 안전 장치 SF1이 작동하고 있는 상황으로 판단하고, 안전을 확인한 후, 제1 안전 장치 SF1이 도통 상태가 되도록 조작한다. 이에 의해, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204) 중 어느 것으로부터도 검출 신호가 출력되지 않는 상태가 되면, 제어부(201)는, 산업용 로봇(100)의 작동을 재개시킨다.

(제2 통지 제어의 변형예)

제어부(201)는, 패턴 B의 경우에는, 검출 신호를 출력하고 있는 검출 회로(203) 및 검출 회로(204)의 각각이 출력측 단자에 접속된 제2 안전 장치 SF2 및 제1 안전 장치 SF1의 양쪽의 확인을 촉구하는 통지를 행하도록 제어한다. 이 통지를 받은 유저는, 제1 안전 장치 SF1과 제2 안전 장치 SF2가 작동하고 있는 상황으로 판단하고, 안전을 확인한 후, 제1 안전 장치 SF1과 제2 안전 장치 SF2가 도통 상태가 되도록 조작한다. 이 조작의 결과, 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204) 중 어느 것으로부터도 검출 신호가 출력되지 않는 상태가 되면, 제어부(201)는, 산업용 로봇(100)의 작동을 재개시킨다.

패턴 B는, 제2 안전 장치 SF2만이 작동하고 있는 상황과, 제2 안전 장치 SF2와 제1 안전 장치 SF1의 2종이 작동하고 있는 상황을 구별할 수 없다. 그 때문에, 패턴 B의 경우에는, 본 변형예의 통지 제어를 채용함으로써, 제2 통지 제어와 같이 2단계로 나누어 통지를 행하는 것보다도, 산업용 로봇(100)의 작동 재개를 효율적으로 행할 수 있는 경우가 있다. 한편, 제2 안전 장치 SF2만이 작동하고 있는 상황에 있어서는, 상기 제2 통지 제어를 채용함으로써, 유저는 제1 안전 장치 SF1의 확인을 생략할 수 있어, 효율적인 작업이 가능해진다.

(제3 통지 제어)

제어부(201)는, 패턴 C의 경우에는, 검출 신호를 출력하고 있는 검출 회로(202), 검출 회로(203), 및 검출 회로(204) 중, 검출 회로(202)가 출력측 단자에 접속된 제3 안전 장치 SF3의 확인을 촉구하는 통지를 행하도록 제어한다.

(제3 통지 제어의 변형예)

제어부(201)는, 패턴 C의 경우에는, 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3의 확인을 촉구하는 통지를 행하도록 제어한다.

[실시 형태의 효과]

이상의 로봇 시스템에 의하면, 3종류의 안전 장치마다 검출 회로가 마련되기 때문에, 검출 회로(202, 203, 204)의 출력에 기초하여, 어느 안전 장치의 작동 상태를 우선적으로 확인해야 할지를 판단하는 것이 가능해진다. 이와 같은 판단에 따라서 유저에게 통지를 행함으로써, 산업용 로봇(100)의 동작 복귀까지의 작업을 효율적으로 행할 수 있다.

[그 밖의 실시 형태]

본 형태의 로봇 시스템은 3종류의 안전 장치를 포함하는 것으로 하였지만, 제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3 중, 제3 안전 장치 SF3은 필수는 아니며 생략 가능하다. 이것은, 교시 조작 단말기(400)를 도입하지 않는 유저도 존재하기 때문이다.

제1 안전 장치 SF1, 제2 안전 장치 SF2, 및 제3 안전 장치 SF3의 배열은, 도 4에 도시한 바와 같이, 로봇 시스템에 있어서 사용 빈도가 낮은 교시 조작 단말기(400)에 마련되는 제3 안전 장치 SF3이 가장 전원 VCC측에 배치되고, 복귀 조작을 가장 잊기 어려운 인터로크 장치(511)를 포함하는 제1 안전 장치 SF1이 가장 로봇 제어 장치(200)측에 배치되고, 그 사이에, 제2 안전 장치 SF2가 배치되는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 배열은 이것에 한정되는 것은 아니고, 유저의 의도에 따라서 변경 가능하다. 예를 들어, 제1 안전 장치 SF1과 제2 안전 장치 SF2의 위치를 반대로 해도 된다.

본 형태의 로봇 시스템은, 3종류의 안전 장치를 포함하는 것으로 하였지만, 유저가 준비한, 안전 장치 이외의 b접점식의 스위치를 포함하는 디바이스를 더 추가하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 예를 들어 이 디바이스를, 전원 VCC와 제3 안전 장치 SF3 사이에 접속하거나, 제3 안전 장치 SF3과 제2 안전 장치 SF2 사이에 접속하거나 하면 된다. 그리고, 이 경우에는, 로봇 제어 장치(200)에, 이 디바이스의 출력측 단자에 접속되는 검출 회로를 추가로 마련하면 된다. 이에 의해, 안전 장치 이외의 디바이스의 동작 상황의 확인도 가능해진다.

본 형태에서는, 2개의 핸드(16)와 2개의 암(15)이 상하 방향으로 겹치도록 배치되어 있다. 즉, 본 형태의 산업용 로봇(100)은, 더블 암 타입의 로봇이다. 또한, 산업용 로봇(100)은, 1개의 핸드(16)와 1개의 암(15)을 구비하는 싱글 암 타입의 로봇이어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 워크로서 유리 기판을 반송하는 더블 암형 로봇을 예시하였지만, 반도체 웨이퍼 등을 반송하는 로봇이어도 된다. 또한, 본 발명은 유리 기판을 반송하는 로봇의 시스템에 한정되는 것은 아니고, 다른 형식 용도의 로봇이나 그 밖의 산업 기기에도 적용할 수 있다. 예를 들어 반도체 기판을 반송하는 로봇의 시스템에도 적용 가능하다.

100: 산업용 로봇
200: 로봇 제어 장치
201: 제어부
202, 203, 204: 검출 회로
300: 상위 장치
400: 교시 조작 단말기
410: 비상 정지 스위치
500: 안전 펜스
511: 인터로크 장치
600: 비상 정지 기기
SF1: 제1 안전 장치
SF2: 제2 안전 장치
SF3: 제3 안전 장치
VCC: 전원

Claims (6)

1. 전원에 직렬 접속된 복수 종류의 안전 장치와 접속 가능하게 구성된 산업용 로봇의 제어 장치이며,
   상기 안전 장치는, 배선로의 전기적인 차단과, 상기 차단으로부터의 복귀를 수동으로 전환 가능한 것이며,
   상기 복수 종류의 안전 장치의 각각의 출력측 단자에 접속되며, 상기 전원으로부터의 전력 공급을 받고 있는 제1 상태와 상기 전원으로부터의 전력 공급이 정지되어 있는 제2 상태 중 어느 쪽인지를 검출하는 검출 회로와,
   상기 검출 회로의 출력에 기초하여 통지를 행하는 제어부를 구비하고,
   상기 제어부는, 1개의 상기 검출 회로만이 상기 제2 상태를 나타내는 검출 결과를 출력하고 있는 경우에는, 당해 검출 회로가 상기 출력측 단자에 접속된 상기 안전 장치의 확인을 촉구하는 통지를 행하며,
   상기 제어부는, 복수의 상기 검출 회로가 상기 제2 상태를 나타내는 검출 결과를 출력하고 있는 경우에는, 당해 복수의 검출 회로의 각각이 상기 출력측 단자에 접속된 상기 안전 장치 중, 가장 상기 전원측에 배치된 상기 안전 장치의 확인을 촉구하는 통지를 행하는 산업용 로봇의 제어 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 복수의 상기 검출 회로가 상기 제2 상태를 나타내는 검출 결과를 출력하고 있는 경우에는, 당해 복수의 검출 회로의 각각이 상기 출력측 단자에 접속된 상기 안전 장치의 각각의 확인을 촉구하는 통지를 행하는 산업용 로봇의 제어 장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 복수 종류의 안전 장치는, 상기 산업용 로봇을 둘러싸는 안전 펜스에 마련되는 제1 안전 장치와, 상기 안전 펜스 및 교시 조작 단말기와는 다른 장소에 마련되는 제2 안전 장치를 포함하고,
   상기 제2 안전 장치는, 상기 제1 안전 장치보다도 상기 전원측에 배치되는 산업용 로봇의 제어 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 복수 종류의 안전 장치는, 교시 조작 단말기에 마련되는 제3 안전 장치를 더 포함하고,
   상기 제3 안전 장치는, 상기 제2 안전 장치보다도 상기 전원측에 배치되는 산업용 로봇의 제어 장치.

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