WO2018135613A1 - ロボットシステムとロボットの制御装置 - Google Patents

Abstract

ロボットと、教示機能を有する可搬型操作端末と、前記可搬型操作端末を通じて前記ロボットの動作を教示するための教示モード、及び、前記教示モード以外の動作モードを有するロボットの制御装置とを備えるロボットシステムである。前記制御装置は、前記可搬型操作端末との電気的な接続の有無を検知し、前記可搬型操作端末との接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを教示モードに切り替え、前記制御装置と前記可搬型操作端末との非接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを、前記教示モード以外の他の動作モードに切り替える。

Description

ロボットシステムとロボットの制御装置

　本発明は、ロボットシステムとロボットの制御装置に関する。

　ティーチング・プレイバック方式のロボットシステムでは、ティーチペンダントを通じてロボットの動作を教示するための教示モードと、教示モードによって教示されたロボットの動作を繰り返し実行するためのリピートモードを有する。

　従来のロボットシステムでは、安全性の観点から、ロボットの制御装置に教示モードとリピートモードを切替えるモード変更スイッチが備わっている。このため、オペレータは、制御装置のモード切替スイッチを操作してリピート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、ロボット制御装置においてモード切替スイッチを直接操作しなければならず煩雑であった。特に、複数台のロボットにそれぞれ接続された複数台の制御装置と共通のティーチペンダントによって構成されるようなロボットシステム（特許文献１参照）では、その課題が顕著である。このため、１台の制御装置で１又はそれ以上のロボットの動作を制御し、１台のティーチペンダントを共通に使用できる構成が望ましい。

　近年、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。特許文献２に開示されたロボットシステムでは、ティーチペンダントが、リピート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ロボットの操作部とを有する。ロボットの制御装置は、リピートモードへの切替を許可する許可信号と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、モード選択部が動作モードを選択し、かつ再生モード切替許可装置が許可信号を出力したときのみ再生モードに移行させる。特許文献３には、ティーチペンダントへのメカニカルキーの挿入の有無によってモード切替を行うロボットシステムが開示されている。特許文献４には、作業者の安全防護柵への入退出を検知し、退出を検知した場合にはリピートモードに切り替え、入場を検知した場合には教示モードへ切り替え可能なロボットシステムが開示されている。特許文献５には、ティーチペンダント又はロボットの制御装置に動作モード切替スイッチを備えたロボットシステムが開示されている。

特許第４９９０５０４号 特許第４５５６８０２号 特開２０１０－０５２１０６号公報 特開２００９－２６２２５７号公報 特表２００６－１３７２３９号公報

　しかし、上記従来のロボットシステムでは、オペレータが教示モードとリピートモードの切り換えのための操作が必要になるため操作が煩雑であった。また、オペレータの技量不足に起因して操作ミスが起こり得るという課題があった。

　そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、オペレータの操作ミスを未然に防止して、ロボットの動作モードを簡単且つ確実に切り替え可能なロボットシステムを提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するために、本発明のある態様に係るロボットシステムは、ロボットと、教示機能を有する可搬型操作端末と、前記可搬型操作端末を通じて前記ロボットの動作を教示するための教示モード、及び、前記教示モード以外の動作を有するロボットの制御装置とを備えるロボットシステムであって、前記制御装置は、前記可搬型操作端末との電気的な接続の有無を検知し、前記可搬型操作端末との接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを教示モードに切り替え、前記制御装置と前記可搬型操作端末との非接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを、前記教示モード以外の他の動作モードに切り替える。

　尚、「教示モード以外の他の動作モード」とは、可搬型操作端末を必要としないロボットの動作モードをいう。例えばリピートモード（自動運転モード）、ロボットの停止モードが含まれる。

　上記構成によれば、ロボットの制御装置とティーチペンダント（可搬型操作端末）との電気的な接続が検知された場合にはロボットの動作モードが教示モードに切り替わり、ティーチペンダントとの非接続が検知された場合にはロボットの動作モードが例えばリピートモードに切り替わる。つまり、オペレータはロボットの制御装置にティーチペンダントを着脱させるだけで教示モードと教示モード以外の他の動作モードの切換えが自動で行われる。オペレータはモード切替操作が不要になるので作業負担が軽減する。よって、オペレータの操作ミスを未然に防止して、ロボットの動作モードを簡単且つ確実に切り替えることができる。

　また、ティーチペンダントとは別に、モード切替スイッチを有する操作ボックスを備える構成と比べて安価にシステムを構成することができる。

　上記ロボットシステムは、短絡プラグを更に備え、前記ロボットの制御装置は、電源供給端子、第１入力端子、及び、第２入力端子を有するインターフェースコネクタと、前記電源供給端子に接続される第１端子、及び、前記第２入力端子に接続される第２端子、及び、前記第１入力端子に接続される第３端子を有する中継コネクタと、を更に備え、前記可搬型操作端末用ケーブルの先端に取り付けられたコネクタを介して前記中継コネクタの第１端子及び第２端子が短絡される第１の接続態様において、前記第２入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との接続を検知して前記ロボットの動作モードを教示モードに切り替え、前記短絡プラグを介して前記中継コネクタの第１端子及び第３端子が短絡される第２の接続態様において、前記第１入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との非接続を検知して前記ロボットの動作モードを、前記教示モード以外の他の動作モードに切り替えてもよい。

　尚、前記第２接続態様における「教示モード以外の他の動作モード」は、リピートモードであってもよい。

　上記構成によれば、ロボットの制御装置とティーチペンダント（可搬型操作端末）との接続が中継コネクタを介して行われるので、オペレータはロボット及びその制御装置が設置された設備（例えば半導体処理設備）から離れた場所でティーチペンダントの着脱作業（モード切換え）を行うことができ、設備内に入って作業をする必要が無い。よって、オペレータの作業負担が軽減する。

　上記ロボットシステムは、第１のロボットと、第２のロボットと、第１短絡プラグと、第２短絡プラグを更に備え、前記ロボットの制御装置は、前記電源供給端子、第１入力端子、第２入力端子、及び、第３入力端子を有するインターフェースコネクタと、前記電源供給端子に接続される第１端子、前記第２入力端子に接続される第２端子、及び、第３端子を有する第１中継コネクタと、前記第１中継コネクタの第３端子に接続される第１端子、前記第３入力端子に接続される第２端子、及び、前記第１入力端子に接続される第３端子を有する第２中継コネクタと、を更に備え、前記可搬型操作端末用ケーブルの先端に取り付けられたコネクタを介して前記第１中継コネクタの第１端子及び第２端子が短絡される第１の接続態様において、前記第２入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との接続を検知して前記第１のロボットの動作モードを教示モードに切り替えるとともに前記第２のロボットの動作モードを、教示モード以外の他の動作モードに切り替え、前記第１短絡プラグを介して前記第１中継コネクタの第１端子及び第３端子が短絡され、前記可搬型操作端末用ケーブルの先端に取り付けられたコネクタを介して前記第２中継コネクタの第１端子及び第２端子が短絡される第２の接続態様において、前記第３入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との接続を検知して前記第２のロボットの動作モードを教示モードに切り替えるとともに前記第１のロボットの動作モードを、教示モード以外の他の動作モードに切り替え、前記第１短絡プラグを介して前記第１中継コネクタの第１端子及び第３端子が短絡され、前記第２短絡プラグを介して前記第２中継コネクタの第１端子及び第３端子が短絡される第３の接続態様において、前記第１入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との非接続を検知して前記第１のロボット及び第２のロボットの動作モードを、教示モード以外の他の動作モードに切り替えてもよい。

　上記構成によれば、２台のロボットに接続されたロボットの制御装置とティーチペンダント（可搬型操作端末）との接続が２つの中継コネクタを介して行われるので、オペレータは２台のロボット及びその制御装置が設置された設備（例えば半導体処理設備）から離れた場所でティーチペンダント（可搬型操作端末）の着脱作業（モード切換え）を行うことができ、設備内に入って作業をする必要が無い。よって、オペレータの作業負担が軽減する。

　尚、前記第１接続態様における前記第２のロボットの「教示モード以外の他の動作モード」は停止モードであり、前記第２接続態様における前記第１のロボットの「教示モード以外の他の動作モード」は停止モードであってもよい。また、第３接続態様における前記第１のロボット及び第２のロボットの「教示モード以外の他の動作モード」はリピートモードであってもよい。

　上記ロボットシステムにおける前記ロボットの制御装置は活線挿抜機能を備え、前記ロボットの制御装置と前記可搬型操作端末とを接続する制御装置側のコネクタ及び可搬型操作端末側のコネクタは、グランド端子、信号端子、及び電源端子をそれぞれ有し、前記両コネクタの接続時には最初に前記グランド端子同士が接続され、前記両コネクタの非接続時には最後に前記グランド端子同士が遮断されるように構成されてもよい。

　上記構成によれば、ロボットの制御装置が活線挿抜機能を備えているので、オペレータはロボットの制御装置とティーチペンダント（可搬型操作端末）とを接続する両コネクタを着脱する際に制御装置の電源を停止させる必要がないので、システムの再起動等の煩雑な操作が不要になる。よって、オペレータの作業負担が軽減する。尚、前記可搬型操作端末は、ティーチペンダントでもよいし、タブレット端末、スマートフォン等の携帯情報端末でもよい。

　本発明のある態様に係るロボットの制御装置は、教示機能を有する可搬型操作端末を通じてロボットの動作を教示するための教示モード、及び、前記教示モード以外の他の動作モードを有するロボットの制御装置であって、前記可搬型操作端末との電気的な接続の有無を検知し、前記可搬型操作端末との接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを教示モードに切り替え、前記ロボットコントローラと前記可搬型操作端末との非接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを、前記教示モード以外の他の動作モードに切り替える。

　本発明によれば、オペレータの操作ミスを未然に防止して、ロボットの動作モードを簡単且つ確実に切り替えることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの構成を概略的に示すブロック図である。 図２は、図１のロボットシステムにおける第１の接続態様を示す図である。 図３は、第１の接続態様におけるコネクタのその他の接続部分を示した概略図である。 図４は、ロボットシステムにおける第２の接続態様を示す図である。 図５は、図１のロボットシステムの比較例に係る構成を概略的に示すブロック図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムの構成を概略的に示すブロック図である。 図７は、ロボットシステムにおける第１の接続態様を示す図である。 図８は、ロボットシステムにおける第２の接続態様を示す図である。 図９は、ロボットシステムにおける第３の接続態様を示す図である。

　本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。

　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステム１２０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、ロボットシステム１２０は、ロボット１と、ロボット１の動作を制御する制御装置７と、制御装置７に接続可能なティーチペンダント８とにより構成される。ティーチペンダント８は、本発明の「可搬型操作端末」に相当する。

　ロボット１の構成は限定されないが、例えば半導体ウェハを保持するハンドを備えた水平多関節型のロボットによって実現される。本実施形態では、ロボット１は、半導体ウェハを処理するための半導体処理設備１００内にロボット１の制御装置７とともに設置される。

　ロボット１の制御装置７にはティーチペンダント８と接続するためのＩ／Ｆコネクタ１０が設けられている。Ｉ／Ｆコネクタ１０には所定長の制御装置用ケーブルＫ１が接続され、その先端には中継コネクタ１１が取り付けられる。一方、ティーチペンダント８には所定長のティーチペンダント用ケーブルＫ２が接続され、その先端には中継コネクタ１１に装着可能なコネクタ（以下、ＴＰコネクタと呼ぶ）１２が取り付けられている。ティーチペンダント８は、制御装置７外部のＩ／Ｆコネクタ１０、ケーブルＫ１、中継コネクタ１１、ＴＰコネクタ及びケーブルＫ２を介して制御装置７と接続され、本実施形態では半導体処理設備１００の外側に配置される。

　制御装置７は、例えば、ＣＰＵ等の演算器を有する制御部７０と、サーボ制御部７１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを有する記憶部７２と、外部Ｉ／Ｆ部７３とを備える。制御装置７は、集中制御する単独の制御装置で構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置で構成されてもよい。本実施形態では、制御部７０は、接続検知部７０ａ、モード切替部７０ｂ、及び、モード実行部７０ｃを含む。これらの機能部（７０ａ～７０ｃ）は、記憶部７２に格納された所定の制御プログラムを制御部７０が実行することにより実現される機能ブロックである。

　制御装置７は、ティーチペンダント８を通じてロボット１の動作を教示するための教示モード、及び、教示モード以外の他の動作モードを有する。尚、教示モード以外の他の動作モードとは、ティーチペンダント８を必要としないロボット１の動作モードをいう。

　接続検知部７０ａは、制御装置７とティーチペンダント８との電気的な接続の有無を検知するように構成される。

　モード切替部７０ｂは、本実施形態では、接続検知部７０ａが制御装置７とティーチペンダント８との接続を検知した場合にはロボット１の動作モードを教示モードに切り替え、制御装置７とティーチペンダント８との非接続を検知した場合にはロボット１の動作モードをリピートモードに切り替えるように構成される。ここで教示モードとは、ロボット１で特定の作業等の各種動作を行なうための動作プログラム作成と編集を行う動作モードである。リピートモードとは、教示モードにおいて作成又は編集された動作プログラムの再生を行って目的となる特定の作業を行う動作モードである。リピートモードは実行に際しティーチペンダント８を必要としない。

　モード実行部７０ｃは、モード切替部７０ｂによって決定されたロボットの動作モードを実行する。ここで動作モードは、教示モード、及び、教示モード以外の他の動作モードをさす。教示モード以外の他の動作モードには、教示モードによって教示されたロボット１の動作を繰り返し実行するためのリピートモード、ロボットの停止モードが含まれる。

　モード実行部７０ｃは、教示モードの場合は、操作部８ｂで生成される操作情報に従って、ロボットアーム４の動作を制御するように構成される。一方、リピートモードの場合は、記憶部７２に記録された動作プログラムに従って、ロボットアーム４の動作を制御するように構成される。モード実行部７０ｃは、具体的には、ロボット１の各駆動部（図示せず）を駆動するサーボモータ（図示せず）の位置指令値を生成し、生成した位置指令値とサーボモータに設けられたエンコーダ（図示せず）の検出値（実際値）の偏差に基づいて速度指令値を生成する。そして、生成した速度指令値と速度現在値の偏差に基づいてトルク指令値（電流指令値）を生成し、生成した電流指令値と電流センサ（図示せず）との偏差の検出値（実際値）に基づいて制御指令を生成し、サーボ制御部７１に出力する。

　サーボ制御部７１は、モード実行部７０ｃによって生成された制御指令に基づいて電流を発生し、発生した電流を、ロボット１の各駆動部のサーボモータに流し、ロボット１を動作させる。

　記憶部７２には教示モードにおいて作成された教示データが所定の動作プログラムとして記憶され、リピートモードにおいて制御部７０が動作プログラムを読み出して実行することにより、ロボット１の動作が制御される。所定の動作プログラムとは、例えばロボット１のハンド２を所定の位置に移動させる命令である。

　ティーチペンダント８は、表示部８ａ及び操作部８ｂを有する。表示部８ａは、操作部８ｂは、ロボット１の操作、リピート運転又は教示の開始、終了、停止及び教示点の記録を指令するための各種の操作キーを含む。操作部８ｂは、操作に応じた操作情報を生成し、生成された操作情報は、制御装置７に出力するように構成される。制御装置７は、操作部８ｂからの操作情報や各種指令が入力され、各種指令値や演算結果等を表示部８ａに出力するように構成されている。オペレータは、半導体処理設備１００の外側から、ティーチペンダント８を操作して、ロボット１を遠隔操作することにより教示作業を行う。本実施形態では、ロボットシステム１２０は短絡プラグ９を更に備える。オペレータは教示モードからリピートモードに切り替える際にはこの短絡プラグ９を使用する。

　［動作例］
　次に、ロボットシステム１２０の動作例を説明する。まず、オペレータは、図１に示すように、ティーチペンダント８を使用してロボット１の動作を教示すべく、ティーチペンダント８を制御装置７に接続する（第１の接続態様）。制御装置用ケーブルＫ１の先端の中継コネクタ１１をティーチペンダント用ケーブルＫ２の先端のＴＰコネクタ１２に接続する。

　図２は、ロボットシステム１２０における第１の接続態様を概略的に示す図である。図２に示すように、制御装置７のＩ／Ｆコネクタ１０は、制御装置７内部の電源（図示せず）から電源電圧（例えばＤＣ２４Ｖ）が供給される電源供給端子１０ａ、非接続（第２の接続態様）を示す検知信号（例えばＤＣ２４Ｖ）が入力される第１入力端子１０ｂ、及び、接続（第１の接続態様）を示す検知信号（例えばＤＣ２４Ｖ）が入力される第２入力端子１０ｃを有する。中継コネクタ１１は、制御装置用ケーブルＫ１の先端に取り付けられ、Ｉ／Ｆコネクタ１０の電源供給端子１０ａに接続される第１端子１１ａ、Ｉ／Ｆコネクタ１０の第２入力端子１０ｃに接続される第２端子１１ｂ、及び、Ｉ／Ｆコネクタ１０の第１入力端子１０ｂに接続される第３端子１１ｃを有する。

　ティーチペンダント用ケーブルＫ２の先端のＴＰコネクタ１２は、中継コネクタ１１の第１端子１１ａ及び第２端子１１ｂを短絡するように構成されている。ＴＰコネクタ１２により中継コネクタ１１の第１端子１１ａ及び第２端子１１ｂが短絡される。

　制御装置７のＩ／Ｆコネクタ１０の電源供給端子１０ａから電源電圧（例えばＤＣ２４Ｖ）が出力され、制御装置用ケーブルＫ１を介して中継コネクタ１１の第１端子１１ａに電源電圧が入力される。ＴＰコネクタ１２により中継コネクタ１１の第１端子１１ａ及び第２端子１１ｂが短絡されているので、中継コネクタ１１の第２端子１１ｂから出力された電源電圧は、接続を示す検知信号として、制御装置用ケーブルＫ１を介してＩ／Ｆコネクタ１０の第２入力端子１０ｃに入力される（ハイレベル）。このとき、中継コネクタ１１の第３端子１１ｃはＴＰコネクタ１２によって短絡されているので、第３端子１１ｃに制御装置用ケーブルＫ１を介して接続されたＩ／Ｆコネクタ１０の第１入力端子１０ｂもまた短絡される。本実施形態では第１接続態様ではＩ／Ｆコネクタ１０の第１入力端子１０ｂには接地電位（ローレベル）が入力される。

　接続検知部７０ａは、Ｉ／Ｆコネクタ１０の第２入力端子１０ｃに入力された接続を示す検知信号（電源電圧）を検出することにより、制御装置７とティーチペンダント８との接続を検知する。これにより、モード切替部７０ｂは、ロボット１の動作モードを教示モードに切り替える。

　図３は、第１の接続態様における中継コネクタ１１及びＴＰコネクタ１２のその他の接続部分を示した概略図である。図３に示すように、中継コネクタ１１は電源端子１１ｄ、信号端子１１ｅ及びグランド端子１１ｆを備える。電源端子１１ｄには制御装置用ケーブルＫ１の電源ラインが接続され、信号端子１１ｅは操作情報や各種指令、画像信号等を伝送する制御装置用ケーブルＫ１の信号ラインが接続され、グランド端子１１ｆには制御装置用ケーブルＫ１のグランドラインが接続される。ＴＰコネクタ１２は電源端子１２ｄ、信号端子１２ｅ及びグランド端子１２ｆを備える。電源端子１２ｄにはティーチペンダント用ケーブルＫ２の電源ラインが接続され、信号端子１２ｅは操作情報や各種指令、画像信号等を伝送するティーチペンダント用ケーブルＫ２の信号ラインが接続され、グランド端子１２ｆにはティーチペンダント用ケーブルＫ２のグランドラインが接続される。

　ロボット１の制御装置７は活線挿抜機能を備え、中継コネクタ１１及びＴＰコネクタ１２は活線挿抜コネクタである。中継コネクタ１１及びＴＰコネクタ１２は、接続時には最初にグランド端子同士（１１ｆ、１２ｆ）が接続され、非接続時には最後にグランド端子同士（１１ｆ、１２ｆ）が遮断されるように構成される。本実施形態では、接続時にはグランド端子（１１ｆ、１２ｆ）、信号端子（１１ｅ、１２ｅ）、電源端子（１１ｄ、１２ｄ）の順に接続され、非接続時には電源端子（１１ｄ、１２ｄ）、信号端子（１１ｅ、１２ｅ）、グランド端子（１１ｆ、１２ｆ）の順に遮断されるように中継コネクタ１１の各端子の長さが異なる。また、本実施形態では、ティーチペンダント８とティーチペンダント用ケーブルＫ２との間には抵抗素子Ｒ、容量素子Ｃで構成される突入電流抑制回路が設けられる。

　このような構成により、オペレータは、制御装置７の主電源を停止させることなく、制御装置７の中継コネクタ１１とＴＰコネクタ１２を着脱することができる。制御装置７とティーチペンダント８との接続が検知されると、ロボットの動作モードが自動的に教示モードに切り替わるので、オペレータは、教示モードにおいて、ティーチペンダント８を操作して、ロボット１を遠隔操作することにより教示作業を行う。本実施形態では、モード実行部７０ｃは、操作部８ｂで生成される操作情報に従って、特定の作業を行うようにロボットアーム４の動作を制御する。教示モードにおいて作成又は編集された所定の動作プログラムは記憶部７２に記憶される。

　次に、オペレータは教示モードによって教示されたロボット１の動作を繰り返し実行すべく、ティーチペンダント８を制御装置７から切り離すとともに短絡プラグ９を中継コネクタ１１に接続する。図４は、ロボットシステム１２０における第２の接続態様を概略的に示す図である。図４に示すように、短絡プラグ９は中継コネクタ１１の第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃを短絡するように構成される。

　制御装置７のＩ／Ｆコネクタ１０の電源供給端子１０ａから電源電圧（例えばＤＣ２４Ｖ）が出力され、制御装置用ケーブルＫ１を介して中継コネクタ１１の第１端子１１ａに電源電圧が入力される。短絡プラグ９により中継コネクタ１１の第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃが短絡されているので、中継コネクタ１１の第３端子１１ｃから出力された電源電圧は、非接続を示す検知信号として、制御装置用ケーブルＫ１を介してＩ／Ｆコネクタ１０の第１入力端子１０ｂに入力される（ハイレベル）。このとき、中継コネクタ１１の第２端子１１ｂは短絡プラグ９によって短絡されるので、第２端子１１ｂに制御装置用ケーブルＫ１を介して接続されたＩ／Ｆコネクタ１０の第２入力端子１０ｃもまた短絡される。本実施形態では第２接続態様ではＩ／Ｆコネクタ１０の第２入力端子１０ｃには接地電位（ローレベル）が入力される。

　接続検知部７０ａは、Ｉ／Ｆコネクタ１０の第１入力端子１０ｂに入力された非接続を示す検知信号（電源電圧）を検出することにより、制御装置７とティーチペンダント８との非接続を検知する。これにより、モード切替部７０ｂは、ロボット１の動作モードをリピートモードに切り替える。つまり、制御装置７とティーチペンダント８との非接続が検知されると、ロボットの動作モードが自動的に教示モードに切り替わる。

　モード実行部７０ｃは、教示モードにおいて作成又は編集された動作プログラムを記憶部７２から読み出し、動作プログラムに従って、特定の作業を行うようにロボットアーム４の動作を制御する。

　従って、本実施形態によれば、ロボット１の制御装置７とティーチペンダント８との接続が検知された場合にはロボット１の動作モードが教示モードに切り替わり、制御装置７とティーチペンダント８との非接続が検知された場合にはロボット１の動作モードがリピートモードに切り替わる。つまり、オペレータは制御装置７とティーチペンダント８との着脱作業を行うだけで教示モードとリピートモードの切換えが自動で行われる。オペレータはモード切替操作が不要になるので作業負担が軽減する。よって、オペレータの操作ミスを未然に防止して、ロボットの動作モードを簡単且つ確実に切り替えることができる。

　また、本実施形態では、第２接続態様（図４参照）において、Ｉ／Ｆコネクタ１０の第１入力端子１０ｂに電源電圧が入力された場合には、制御装置７は、リピートモードに切り替えるような構成としたが、ティーチペンダント８を必要としない動作モードであれば教示モード以外の他の動作モード（例えば停止モード）に切り替えてもよい。

　また、本実施形態では、ロボット１の制御装置７とティーチペンダント８との接続が中継コネクタ１１を介して行われるので（図１参照）、オペレータは半導体処理設備１００の外側で着脱作業（モード切換え）を行うことができ、設備内に入って作業をする必要が無い。よって、オペレータの作業負担が軽減する。

　また、制御装置７は活線挿抜機能を備えているので、オペレータは制御装置７とティーチペンダント８とを接続する中継コネクタ１１とＴＰコネクタ１２を着脱する際に制御装置７の電源を停止させる必要がない。よって、システムの再起動等の煩雑な操作が不要になる。よって、オペレータの作業負担が軽減する。

　［比較例］
　図５は、本実施形態のロボットシステムの比較例に係る構成を概略的に示すブロック図である。図５に示すように、比較例のロボットシステム１２０Ｂは、動作モードを切り替えるためのスイッチＳＷを有する操作ボックス２００を、ティーチペンダント８とは別に備える点が異なる。比較例では、オペレータは半導体処理設備１００の外側で操作ボックス２００のスイッチＳＷを操作して動作モードを切り替える。教示モードにおいてはティーチペンダント８を操作して教示作業を行う。一方、リピートモードにおいては操作ボックス２００とティーチペンダント８との接続を切り離し、短絡プラグ２０１によって、操作ボックス２００の端子を短絡させる。

　比較例のロボットシステム１２０ＢはスイッチＳＷを操作して動作モードを切り替える構成であるため、操作ボックス２００が必須であるのに対し、本実施形態（図１参照）では、ティーチペンダント８との接続の有無により、動作モードを切り替えるので、操作ボックス２００を設置する必要がない。本実施形態によれば、比較例のロボットシステム１２０Ｂと比べて安価なロボットシステム１２０を実現することができる。

　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。

　図６は、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムの構成を概略的に示すブロック図である。図６に示すように、本実施形態では、ロボットシステム１２０Ａは、２台のロボット１Ａ及びロボット１Ｂと、２つの短絡プラグ９と、２つの中継コネクタ１１Ａ及び１１Ｂを備える点が第１実施形態（図１）と異なる。本実施形態では制御装置用ケーブルＫ１の先端が二股に分岐し、制御装置用ケーブルＫ１の一方の先端に中継コネクタ１１Ａ、他方の先端に中継コネクタ１１Ｂがそれぞれ取り付けられている。

　［動作例］
　次に、ロボットシステム１２０Ａの動作例を説明する。まず、オペレータは、図６に示すように、ティーチペンダント８を使用して第１のロボット１Ａの動作を教示すべく、ティーチペンダント８を制御装置７に接続する（第１の接続態様）。制御装置用ケーブルＫ１の一方の先端の中継コネクタ１１Ａをティーチペンダント用ケーブルＫ２の先端のＴＰコネクタ１２に接続し、制御装置用ケーブルＫ１の他方の先端の中継コネクタ１１Ｂを短絡プラグ９に接続する。

　図７は、ロボットシステム１２０Ａにおける第１の接続態様を示す図である。図７に示すように、制御装置７ＡのＩ／Ｆコネクタ１０Ａは、制御装置７内部の電源（図示せず）から電源電圧（例えばＤＣ２４Ｖ）が供給される電源供給端子１０ａ、非接続を示す検知信号（例えばＤＣ２４Ｖ）が入力される第１入力端子１０ｂ、接続（第１の接続態様）を示す検知信号（例えばＤＣ２４Ｖ）が入力される第２入力端子１０ｃ、及び、接続（第２の接続態様）を示す検知信号（例えばＤＣ２４Ｖ）が入力される第３入力端子１０ｄを有する。

　第１中継コネクタ１１Ａは、制御装置用ケーブルＫ１の一方の先端に取り付けられる。第１中継コネクタ１１Ａは、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの電源供給端子１０ａに接続される第１端子１１ａ、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの第２入力端子１０ｃに接続される第２端子１１ｂ、及び、第２中継コネクタ１１Ｂに接続される第３端子１１ｃを有する。

　第２中継コネクタ１１Ｂは、制御装置用ケーブルＫ１の他方の先端に取り付けられる。第２中継コネクタ１１Ｂは、第１中継コネクタ１１Ａの第３端子１１ｃに接続される第１端子１１ａ、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの第３入力端子１０ｄに接続される第２端子１１ｂ、及び、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの第１入力端子１０ｂに接続される第３端子１１ｃを有する。

　ティーチペンダント用ケーブルＫ２の先端のＴＰコネクタ１２は、中継コネクタ１１Ａの第１端子１１ａ及び第２端子１１ｂを短絡するように構成されている。ＴＰコネクタ１２により中継コネクタ１１Ａの第１端子１１ａ及び第２端子１１ｂが短絡される。短絡プラグ９は、中継コネクタ１１Ｂの第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃを短絡するように構成されている。短絡プラグ９により中継コネクタ１１Ｂの第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃが短絡される。

　制御装置７ＡのＩ／Ｆコネクタ１０Ａの電源供給端子１０ａから電源電圧（例えばＤＣ２４Ｖ）が出力され、制御装置用ケーブルＫ１を介して中継コネクタ１１Ａの第１端子１１ａに電源電圧が入力される。ＴＰコネクタ１２により中継コネクタ１１Ａの第１端子１１ａ及び第２端子１１ｂが短絡されているので、中継コネクタ１１Ａの第２端子１１ｂから出力された電源電圧は、制御装置用ケーブルＫ１を介してＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第２入力端子１０ｃに入力される（ハイレベル）。

　一方、中継コネクタ１１Ａの第３端子１１ｃはＴＰコネクタ１２によって短絡されているので、中継コネクタ１１Ｂの第１端子１１ａもまた短絡される。短絡プラグ９により中継コネクタ１１Ｂの第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃが短絡されるので、中継コネクタ１１Ｂの第３端子１１ｃに制御装置用ケーブルＫ１を介して接続されたＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第１入力端子１０ｂもまた短絡される。このとき、中継コネクタ１１Ｂの第２端子１１ｂは短絡プラグ９によって短絡されているので、中継コネクタ１１Ｂの第２端子１１ｂに制御装置用ケーブルＫ１を介して接続されたＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第３入力端子１０ｄもまた短絡される。本実施形態では第１接続態様ではＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第１入力端子１０ｂ及び第３入力端子１０ｄには接地電位（ローレベル）が入力される。

　接続検知部７０ａは、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの第２入力端子１０ｃに入力された接続を示す検知信号（ハイレベル信号）を検出することにより、制御装置７とティーチペンダント８との接続（第１接続態様）を検知する。本実施形態では、モード切替部７０ｂは、第１のロボット１Ａの動作モードを教示モードに切り替え、第２のロボット１Ｂの動作を停止させる。

　次に、オペレータは、ティーチペンダント８を使用して第２のロボット１Ｂの動作を教示すべく、ティーチペンダント８を制御装置７に接続する（第２の接続態様）。図８は、ロボットシステム１２０Ａにおける第２の接続態様を示す図である。図８に示すように、制御装置用ケーブルＫ１の一方の先端の中継コネクタ１１Ａを短絡プラグ９に接続し、制御装置用ケーブルＫ１の他方の先端の中継コネクタ１１Ｂをティーチペンダント用ケーブルＫ２の先端のＴＰコネクタ１２に接続する。

　短絡プラグ９を介して第１中継コネクタ１１Ａの第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃが短絡される。一方、ティーチペンダント用ケーブルＫ２の先端に取り付けられたＴＰコネクタ１２を介して第２中継コネクタ１１Ｂの第１端子１１ａ及び第２端子１１ｂが短絡され、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの第３入力端子１０ｄに電源電圧が入力される（ハイレベル）。

　一方、中継コネクタ１１Ａの第２端子１１ｂは短絡プラグ９によって短絡されているので、制御装置用ケーブルＫ１を介して接続されたＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第２入力端子１０ｃもまた短絡される。また、中継コネクタ１１Ｂの第３端子１１ｃはＴＰコネクタ１２によって短絡されているので、制御装置用ケーブルＫ１を介して接続されたＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第１入力端子１０ｂもまた短絡される。本実施形態では第２接続態様ではＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第１入力端子１０ｂ及び第２入力端子１０ｃには接地電位（ローレベル）が入力される。

　接続検知部７０ａは、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの第３入力端子１０ｄに入力された接続を示す検知信号（電源電圧）を検出することにより、制御装置７とティーチペンダント８との接続を検知する。本実施形態では、モード切替部７０ｂは、第２のロボット１Ｂの動作モードを教示モードに切り替えるとともに第１のロボット１Ａの動作を停止させる。

　最後に、オペレータは教示モードによって教示された第１のロボット１Ａ及び第２のロボット１Ｂの動作を繰り返し実行すべく、ティーチペンダント８を制御装置７から切り離す（第３の接続態様）。図９は、ロボットシステム１２０Ａにおける第３の接続態様を示す図である。図９に示すように、２つの短絡プラグ９を制御装置用ケーブルＫ１の先端の中継コネクタ１１Ａ及び１１Ｂにそれぞれ接続する。

　第１の短絡プラグ９により第１中継コネクタ１１Ａの第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃが短絡され、第２の短絡プラグ９により第２中継コネクタ１１Ｂの第１端子１１ａ及び第３端子１ｃが短絡される。

　制御装置７ＡのＩ／Ｆコネクタ１０Ａの電源供給端子１０ａから電源電圧（例えば２４Ｖ）が出力され、制御装置用ケーブルＫ１を介して第１中継コネクタ１１Ａの第１端子１１ａに電源電圧が入力される。第１の短絡プラグ９により第１中継コネクタ１１Ａの第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃが短絡されているので、第１中継コネクタ１１Ａの第３端子１１ｃから出力された電源電圧は、制御装置用ケーブルＫ１を介して第２中継コネクタ１１Ｂの第１端子１１ａに入力される。第２の短絡プラグ９により第２中継コネクタ１１Ｂの第１端子１１ａ及び第３端子１１ｃが短絡されているので、第２中継コネクタ１１Ｂの第３端子１１ｃから出力された電源電圧は、制御装置用ケーブルＫ１を介してＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第１入力端子１０ｂに入力される（ハイレベル）。

　一方、中継コネクタ１１Ａの第２端子１１ｂは第１の短絡プラグ９によって短絡されているので、制御装置用ケーブルＫ１を介して接続されたＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第２入力端子１０ｃもまた短絡される。また、中継コネクタ１１Ｂの第２端子１１ｂは第２の短絡プラグ９によって短絡されているので、制御装置用ケーブルＫ１を介して接続されたＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第３入力端子１０ｄもまた短絡される。本実施形態では第３接続態様ではＩ／Ｆコネクタ１０Ａの第２入力端子１０ｃ及び第３入力端子１０ｄには接地電位（ローレベル）が入力される。

　接続検知部７０ａは、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの第１入力端子１０ｂに入力された接続を示す検知信号（電源電圧）を検出することにより、制御装置７とティーチペンダント８との非接続を検知する。本実施形態では、モード切替部７０ｂは、第１のロボット１Ａ及び第２のロボット１Ｂの動作モードをリピートモードに切り替える。

　従って、本実施形態によれば、オペレータは２台のロボット１Ａ，１Ｂに接続された制御装置７Ａとティーチペンダント８との着脱作業を行うだけで教示モードとリピートモードの切換えが自動で行われる。つまり、制御装置７Ａとティーチペンダント８との接続が２つの中継コネクタ１１Ａ，１１Ｂを介して行われるので、オペレータは半導体処理設備１００の外側でティーチペンダント８の着脱作業（モード切換え）を行うことができ、設備内に入って作業をする必要が無い。よって、オペレータの作業負担が軽減する。

　また、本実施形態では、制御装置７Ａは、第１接続態様（図７参照）又は第２接続態様（図８参照）において、一方のロボット１Ａ（１Ｂ）が教示モードの場合は、他方のロボット１Ｂ（１Ａ）の動作を停止させることにより、ロボットシステム１２０Ａを安全に運転させることができる。

　また、本実施形態では、第３接続態様（図９参照）において、Ｉ／Ｆコネクタ１０Ａの第１入力端子１０ｂに電源電圧（ハイレベル）が入力された場合には、制御装置７Ａは、リピートモードに切り替えるような構成としたが、ティーチペンダント８を必要としない動作モードであれば教示モード以外の他の動作モードに切り替えてもよい。

　（その他の実施形態）
　尚、上記各実施形態のロボット１は、水平多関節型のロボットによって実現されたが、ティーチペンダントに接続され教示モードとリピートモードを有するロボットであれば、垂直多関節ロボットでもよい。また、ロボット１の用途は基板搬送や溶接等の産業用途に限定されない。

　尚、上記各実施形態のロボットシステム１２０では、活線挿抜機能を備え、中継コネクタは活線挿抜コネクタを使用し、そのインターフェース規格については限定していなかったが、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４対応のＩ／Ｆにより接続／非接続を検知して、動作モードを切り替える構成でもよい。

　尚、上記各実施形態のロボット１及びその制御装置７の設置場所は、半導体処理設備１００内部に設置されたが、安全防護柵の内部に設置されてもよい。また、設置場所に制限を設けなくてもよい。

　尚、上記各実施形態の可搬型操作端末はティーチペンダント８であったが、教示機能を有していればタブレット端末、スマートフォン等の携帯情報端末でもよい。

　尚、上記各実施形態の制御装置７（７Ａ）は、Ｉ／Ｆコネクタ１０（１０Ａ）の各入力端子（１０ｂ～１０ｄ）のいずれかにハイレベル信号（電源電圧）が入力された場合に接続／非接続を判定し、動作モードを切り換える構成であったが、信号のレベルが逆でもよい。つまり、各入力端子のいずれかにローレベル信号（例えば接地電位）が入力された場合に接続／非接続を判定し、動作モードを切り換える構成でもよい。

　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

　本発明は、教示モード及び教示モード以外の他の動作モードを有するロボットシステムに有用である。

１，１Ａ，１Ｂ　ロボット
７，７Ａ　ロボットの制御装置
８　ティーチペンダント（可搬型操作端末）
８ａ　操作部
８ａ　表示部
９　短絡プラグ
１０　Ｉ／Ｆコネクタ
１０ａ　電源端子
１０ｂ　第１入力端子
１０ｃ　第２入力端子
１０ｄ　第３入力端子
１１　中継コネクタ
１１ａ　第１端子
１１ｂ　第２端子
１１ｃ　第３端子
１２　ＴＰコネクタ
７０　演算部
７０ａ　接続検知部
７０ｂ　モード切替部
７０ｃ　モード実行部
７１　サーボ制御部
７２　記憶部
７３　Ｉ／Ｆ
１００　半導体処理設備
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ　ロボットシステム
２００　操作ボックス

Claims (9)

1. 　ロボットと、教示機能を有する可搬型操作端末と、前記可搬型操作端末を通じて前記ロボットの動作を教示するための教示モード、及び、前記教示モード以外の動作モードを有するロボットの制御装置とを備えるロボットシステムであって、
   　前記制御装置は、前記可搬型操作端末との電気的な接続の有無を検知し、前記可搬型操作端末との接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを教示モードに切り替え、前記制御装置と前記可搬型操作端末との非接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを、前記教示モード以外の他の動作モードに切り替える、ロボットシステム。
2. 　短絡プラグを更に備え、
   　前記ロボットの制御装置は、
   　電源供給端子、第１入力端子、及び、第２入力端子を有するインターフェースコネクタと、
   　前記電源供給端子に接続される第１端子、及び、前記第２入力端子に接続される第２端子、及び、前記第１入力端子に接続される第３端子を有する中継コネクタと、を更に備え、
   　前記可搬型操作端末用ケーブルの先端に取り付けられたコネクタを介して前記中継コネクタの第１端子及び第２端子が短絡される第１の接続態様において、前記第２入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との接続を検知して前記ロボットの動作モードを教示モードに切り替え、
   　前記短絡プラグを介して前記中継コネクタの第１端子及び第３端子が短絡される第２の接続態様において、前記第１入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との非接続を検知して前記ロボットの動作モードを、前記教示モード以外の他の動作モードに切り替える、請求項１に記載のロボットシステム。
3. 　前記第２接続態様における前記教示モード以外の他の動作モードは、リピートモードである、請求項２に記載のロボットシステム。
4. 　第１のロボットと、第２のロボットと、第１短絡プラグと、第２短絡プラグを更に備え、
   　前記ロボットの制御装置は、
   　前記電源供給端子、第１入力端子、第２入力端子、及び、第３入力端子を有するインターフェースコネクタと、
   　前記電源供給端子に接続される第１端子、前記第２入力端子に接続される第２端子、及び、第３端子を有する第１中継コネクタと、
   　前記第１中継コネクタの第３端子に接続される第１端子、前記第３入力端子に接続される第２端子、及び、前記第１入力端子に接続される第３端子を有する第２中継コネクタと、を更に備え、
   　前記可搬型操作端末用ケーブルの先端に取り付けられたコネクタを介して前記第１中継コネクタの第１端子及び第２端子が短絡される第１の接続態様において、前記第２入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との接続を検知して前記第１のロボットの動作モードを教示モードに切り替えるとともに前記第２のロボットの動作モードを、教示モード以外の他の動作モードに切り替え、
   　前記第１短絡プラグを介して前記第１中継コネクタの第１端子及び第３端子が短絡され、前記可搬型操作端末用ケーブルの先端に取り付けられたコネクタを介して前記第２中継コネクタの第１端子及び第２端子が短絡される第２の接続態様において、前記第３入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との接続を検知して前記第２のロボットの動作モードを教示モードに切り替えるとともに前記第１のロボットの動作モードを、教示モード以外の他の動作モードに切り替え、
   　前記第１短絡プラグを介して前記第１中継コネクタの第１端子及び第３端子が短絡され、前記第２短絡プラグを介して前記第２中継コネクタの第１端子及び第３端子が短絡される第３の接続態様において、前記第１入力端子に電源電圧が入力された場合に、前記可搬型操作端末との非接続を検知して前記第１のロボット及び第２のロボットの動作モードを、教示モード以外の他の動作モードに切り替える、請求項１に記載のロボットシステム。
5. 　前記第１接続態様における前記第２のロボットの前記教示モード以外の他の動作モードは停止モードであり、前記第２接続態様における前記第１のロボットの前記教示モード以外の他の動作モードは停止モードである、請求項４に記載のロボットシステム。
6. 　前記第３接続態様における前記第１のロボット及び第２のロボットの前記教示モード以外の他の動作モードはリピートモードである、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
7. 　前記ロボットの制御装置は活線挿抜機能を備え、
   　前記ロボットの制御装置と前記可搬型操作端末とを接続する制御装置側のコネクタ及び可搬型操作端末側のコネクタは、グランド端子、信号端子、及び電源端子をそれぞれ有し、
   　前記両コネクタの接続時には最初に前記グランド端子同士が接続され、前記両コネクタの非接続時には最後に前記グランド端子同士が遮断されるように構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットシステム。
8. 　前記可搬型操作端末は、ティーチペンダントである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のロボットシステム。
9. 　教示機能を有する可搬型操作端末を通じてロボットの動作を教示するための教示モード、及び、前記教示モード以外の他の動作モードを有するロボットの制御装置であって、
   　前記可搬型操作端末との電気的な接続の有無を検知し、前記可搬型操作端末との接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを教示モードに切り替え、前記ロボットコントローラと前記可搬型操作端末との非接続を検知した場合には前記ロボットの動作モードを、前記教示モード以外の他の動作モードに切り替える、ロボットの制御装置。

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