JP6300448B2 - ロボット制御システム - Google Patents

Description

本発明は、ロボット制御装置と可搬式操作装置との間の通信にネットワーク通信技術を利用し、各種データを送受信するロボット制御システムに関するものである。

近年、ロボットを動作制御するロボット制御装置と、ロボットを操作するための可搬式操作装置との間の通信を、ＩＥＥＥ８０２の規格に対応した有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等のネットワーク通信技術により実現した産業用のロボット制御システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、可搬式操作装置とロボット制御装置の間の通信を、例えば無線により行うようにしたロボット制御システムの構成図である。同図に示すように、ロボット制御システム５１は、アーク溶接、スポット溶接等の作業を行うロボットＲ、作業者ＨＭが教示作業を行う際に用いる可搬式操作装置ＴＰ、そしてロボットＲの動作制御を行うロボット制御装置ＲＣから大略構成される。可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとは無線通信が可能になっており、１対１の対向通信が行われる。

ロボットＲは、手首部先端にアーク溶接トーチ、スポット溶接ガン等の作業ツールが取り付けられており、安全柵２の内側領域に設置されている。

可搬式操作装置ＴＰは、各種データを表示する表示部としてのディスプレイ５、ロボットＲに教示操作を行うためのキーボード６、ロボットＲを非常停止させるための非常停止スイッチ４を備えている。可搬式操作装置ＴＰからの信号（以下では教示操作信号という）は、無線通信によりロボット制御装置ＲＣに送信される。教示操作信号には、ロボットＲを手動操作により移動させるためのジョグ送り信号、ロボットＲの作業位置を記憶する教示信号、緊急時にロボットＲを非常停止させる非常停止信号等が含まれる。これら教示操作信号が送信されることにより、ロボット制御装置ＲＣは、ロボットＲのジョグ送り操作、教示データの作成、非常停止等の各処理を行う。以下では、これらの各処理を総称して教示機能と呼ぶことにする。

ロボット制御装置ＲＣは、可搬式操作装置ＴＰからの入力に従って教示データを作成し、内部の記憶部（図示せず）に記憶する。また、外部から起動信号が入力されることにより教示データを再生する。この結果、ロボットＲが自動運転される。ＬＡＮケーブルＣは、ロボットＲの自動運転の間、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰとを接続して有線通信するためのケーブルであり、可搬式操作装置ＴＰに対してコネクタ（図示せず）を介して着脱可能である。

図６は、可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の送受信データについて説明するための図である。同図（ａ）は、送受信の様子を示すブロック図であり、同図（ｂ）は、送信される通信パケットの一形態を示している。同図（ａ）に示すように、可搬式操作装置ＴＰは作業者ＨＭからの入力に基づいて操作データＤｓ（教示操作信号）を生成し、送信部７２を介してロボット制御装置ＲＣに送信する。ロボット制御装置ＲＣは、操作データＤｓを受信部６２により受信して解釈し、教示処理を行う。また、ロボット制御装置ＲＣは、表示データＤｈを生成して送信部６１により送信し、可搬式操作装置ＴＰは表示データＤｈを受信部７１により受信し、図示しない表示制御部がディスプレイ５に表示させる。

可搬式操作装置ＴＰに備えられた非常停止スイッチ４が押下された場合には、送信部７２にて、非常停止スイッチ４が押下された旨の操作データＤｓを生成し、ロボット制御装置ＲＣに送信する。ロボット制御装置ＲＣでは、受信した操作データＤｓに基づいてロボットＲを非常停止させる処理を行う。すなわち、ロボットＲの駆動モータへの電源供給を停止することにより、ロボットＲを即座に停止させる。この一連の処理のことを、以下では、非常停止機能と呼ぶ。なお、非常停止スイッチ４が押されなくても、無線通信中にノイズ、電波強度不足等が原因で一時的に通信が遮断されたような場合は、ロボットＲが非常停止するように構成されている。

ここで、操作データＤｓは、同図（ｂ）に示すように、予め定められた通信プロトコルによってパケット形式で生成されて、ロボット制御装置ＲＣに送信される。操作データＤｓには、送信先であるロボット制御装置ＲＣを特定する送信先アドレス８０、送信元である自身を特定する送信元アドレス８１、操作されたキーの種類、入力データ等を示すデータ８２等が含まれている。

上述したように、ロボット制御装置と可搬式操作装置との間の通信にネットワーク通信技術を利用した従来のロボット制御システムにおいては、ロボット制御装置と可搬式操作装置とが１対１の対向通信となっている。この点に関し、ネットワーク通信技術を利用すれば、例えば１台のロボット制御装置に複数の可搬式操作装置を同時に接続して運用することも可能である。しかしながら、産業用ロボットを用いた生産現場では、作業者の安全性を極限にまで高める必要がある。仮に、複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に接続し、各可搬式操作装置から自由自在にロボットのジョグ送り操作等ができるようにしてしまうと、非常に危険であることは言うまでもない。このため、産業用ロボットでは、ロボット制御装置と可搬式操作装置とが必ず１対１の対向通信となるように構成しておき、ロボットのジョグ送り操作、非常停止操作等の教示機能が、可搬式操作装置を持った作業者の意志の元により確実に機能するようにする一方で、他の可搬式操作装置からは機能しないように配慮する必要がある。

一方で、複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に対して同時に通信接続することを許容する従来技術もある（例えば、特許文献２参照）。これは、初心者がロボット制御装置に可搬式操作装置Ａを接続して教示作業を行う様子を、熟練者が別の可搬式操作装置Ｂでモニタしながら操作教育を行いたいというニーズ等に対応するためである。具体的には、複数の可搬式操作装置を１台のロボット制御装置に同時接続する場合は、教示機能が有効な可搬式操作装置は１台に限定し、２台目以降の可搬式操作装置に対しては教示機能を無効にして内部情報のモニタのみが可能なモニタモードでの接続形態を許可している。

特開２００８−８０４７５号公報 特開２０１２−１４８３５０号公報

上述した特許文献２においては、２台目以降の可搬式操作装置に対してはモニタモードでの接続を許可する（すなわち上述した教示機能を禁止する）ようにしているために、可搬式操作装置の操作によりロボットＲを非常停止することも禁止されてしまう。このような状況では、例えば、操作に不慣れな初心者が可搬式操作装置Ａにより誤った方向へとロボットＲをジョグ送りしてしまっても、熟練者は自身が持つ可搬式操作装置ＢでロボットＲを非常停止することができないために、ロボットＲが周辺機器等と干渉する恐れがある。

この点、非常停止する方法を確保するという観点からは、ハードワイヤード形の非常停止スイッチを増設するというアプローチも考えられる。しかしながら、この方法では、増設のためにロボット制御装置を改造したり、熟練者の手元まで届くようにケーブル長を長く配設したりするなど、コスト面での問題があるため、好ましい解決手段であるは言いがたい。

そこで、本発明は、複数の可搬式操作装置と１台のロボット制御装置との間の通信を同時接続場合に、教示機能が有効な可搬式操作装置は１台に限定する一方で、２台目以降の可搬式操作装置は非常停止機能のみを有効とした形態で接続できるようにし、安全性を向上させることができるロボット制御システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、
マニピュレータと、非常停止信号を含む教示操作信号を無線で送信する１以上の可搬式操作装置と、この可搬式操作装置と無線通信手段を介して接続され、前記教示操作信号を受信して前記マニピュレータの教示作業を行う教示機能および前記非常停止信号を受信して前記マニピュレータの非常停止を行う非常停止機能を有するロボット制御装置と、を備えたロボット制御システムにおいて、
前記可搬式操作装置が２台以上接続される場合は、１台に対しては前記教示機能および前記非常停止機能を共に有効化した形態である通常モードで接続し、その他に対しては前記教示機能を無効化するとともに前記非常停止機能のみを有効化した形態である非常停止モードで接続する通信制御手段を備え、
前記可搬式操作装置は表示部を備え、
前記通常モードで接続された可搬式操作装置の表示部は、前記教示機能の実行に必要な情報を表示し、
前記非常停止モードで接続された可搬式操作装置の表示部は、前記教示機能の実行に必要な情報を表示せず、前記非常停止モードで接続されている旨の情報を表示することを特徴とするロボット制御システムである。

請求項２の発明は、前記非常停止モードで接続されている可搬式操作装置は、前記表示部での情報表示に加えて、自身に設けられた非常停止スイッチを発光させる請求項１記載のロボット制御システムである。

本発明によれば、１台のロボット制御装置に対して複数の可搬式操作装置を同時に通信接続する場合に、教示機能が有効な可搬式操作装置は１台に限定する一方で、２台目以降の可搬式操作装置は非常停止機能のみを有効とした形態で接続できるようにしたことによって、非常停止スイッチの簡易的な増設を実現することができ、安全性を向上させることができる。

本発明に係るロボット制御システムの構成図である。 本発明に係るロボット制御システムのブロック図である。 実施形態１に係る通信確立処理のフローチャートである。 実施形態２に係る通信確立処理のフローチャートである。 可搬式操作装置とロボット制御装置の間の通信を無線により行うようにしたロボット制御システムの構成図である。 可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の送受信データについて説明するためのブロック図である。

［実施の形態１］
図１は、本発明に係るロボット制御システム１の構成図である。同図に示すように、ロボット制御システム１は、アーク溶接、スポット溶接等の作業を行うロボットＲ、複数台の可搬式操作装置ＴＰ１〜ＴＰ３およびＴＰｎ、そしてロボットＲの動作制御を行うロボット制御装置ＲＣから大略構成される。以下、従来技術との相違部分を中心に説明する。なお、同図においては、複数の可搬式操作装置として、ＴＰ１〜ＴＰ３、ＴＰｎの各符号を表記しているが、以下の説明においてこれらを区別する必要がない場合、単に可搬式操作装置ＴＰとして表記する。また、ＴＰ１〜ＴＰ３およびＴＰｎの表記は、接続台数の上限や下限を限定するわけではなく、説明の便宜上、例示しているだけである。

可搬式操作装置ＴＰは、教示データ等の各種データが表示されるディスプレイ５、ロボットＲに対するジョグ送り信号や教示信号を入力するためのキーボード６、ロボットＲを非常停止させるための非常停止スイッチ４に加えて、ロボット制御装置ＲＣとの通信が確立しているか否かを表示する通信状態表示灯３を備えている。通信状態表示灯３は、透明材質または半透明材質のカバーが施されており、例えば黄色ＬＥＤからなる発光体を内蔵している。通信状態表示灯３は、発光体により、ロボット制御装置ＲＣと通信が確立している場合は黄色に点灯し、通信が確立していない場合は消灯する。

また、非常停止スイッチ４は、透明材質または半透明材質からなる操作部（図示せず）内に、例えば赤色ＬＥＤからなる発光体を内蔵している。非常停止スイッチ４は、発光体により、教示機能および非常停止機能が両方とも有効であるときと、教示機能が無効でも非常停止機能が有効であるときは赤色に点灯する。教示機能および非常停止機能が両方とも無効であるときは消灯する。このように、非常停止スイッチ４は非常停止機能が有効化されているか否かを示す報知手段としても機能する。これに代えて、可搬式操作装置ＴＰのディスプレイ５に非常停止機能が有効化されているか否かを表示することにより報知してもよい。また、専用の発光体を別途備えて、この発光体の点灯や点滅により報知するようにしても良い。

本発明においては、上記のように構成された可搬式操作装置ＴＰを、例えばＴＰ１〜ＴＰ３のように複数台用意し、これらを１台のロボット制御装置ＲＣに同時に接続することが可能である。同時接続を行った場合、作業者ＨＭが防護柵２内に持ち込む可搬式操作装置ＴＰｎは、ＴＰ１〜ＴＰ３のうち、教示機能および非常停止機能が両方とも有効となった１台のみである。その他の可搬式操作装置ＴＰは、非常停止機能のみが有効となる。

ここで、非常停止機能のみが有効な接続形態（以下、非常停止モードという）について説明する。非常停止モードとは、可搬式操作装置ＴＰに備えられたキーボード６からの入力は無視されて教示作業は行えない（すなわち、教示機能は無効である）が、非常停止スイッチ４の押下による非常停止操作だけは行うことができる形態を示す。この形態におけるディスプレイ５の表示としては、作業者ＨＭが携帯する可搬式操作装置ＴＰｎと同一画面を表示してもよいが、好ましくは、同一画面ではなく「非常停止機能のみ有効」等、現在の接続形態の情報のみが表示される程度のシンプルな表示にするとよい。この理由は、次の通りである。すなわち、可搬式操作装置ＴＰｎと同一画面を表示すると、ロボット制御装置ＲＣからの画面転送処理が発生する。この際の画面転送の情報量が多いと、ロボット制御装置ＲＣの通信処理や演算処理に大きな負荷がかかってしまい、通信が切断されてしまう要因になるである。

図１に戻り、作業者ＨＭに携帯される可搬式操作装置ＴＰｎからの教示操作信号は、無線通信によりロボット制御装置ＲＣに送信される。教示操作信号には、ロボットＲを手動操作により移動させるためのジョグ送り信号、ロボットＲの教示データを入力する教示信号、緊急時にロボットＲを非常停止させる非常停止信号等が含まれる。これら教示操作信号が送信されることにより、ロボット制御装置ＲＣは、ロボットＲのジョグ送り操作、教示データの作成、非常停止等の各処理を行う。

なお、上記では、ロボット制御装置ＲＣと複数の可搬式操作装置ＴＰとの間で無線通信する場合の構成を示したが、無線通信の代わりに有線通信としても良い。この場合、図示するようにロボット制御装置ＲＣにハブＨを接続し、このハブＨの複数の接続ポートにＬＡＮケーブルＣを接続することによりロボット制御装置ＲＣと各可搬式操作装置ＴＰとの有線通信を実現する。

図２は、本発明に係るロボット制御システム１のブロック図である。以下、可搬式操作装置ＴＰおよびロボット制御装置ＲＣについて、詳細に説明する。

まず、可搬式操作装置ＴＰについて説明する。可搬式操作装置ＴＰは、上述した通信状態表示灯３、非常停止スイッチ４、ディスプレイ５およびキーボード６に加えて、中央演算処理装置であるＣＰＵ３３、一時的な計算領域であるＲＡＭ３４、ロボット制御装置ＲＣと通信を行うための送受信機３２、可搬式操作装置ＴＰの駆動源としての二次電池３６、各種データを記憶するためのハードディスク１５、制御中枢である主制御部３５の各部を備えている。なお、各部はバス３９を介して接続されている。

送受信機３２は、無線ＬＡＮインタフェース３２Ａおよび有線ＬＡＮインタフェース３２Ｂを有しており、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰがハブＨを経由してＬＡＮケーブルＣにより接続されている場合は有線通信となり、接続されていない場合は無線通信となるように構成されている。二次電池３６は、図示しない充電装置に電気的に接続されることによって充電され、可搬式操作装置ＴＰを作動させる。

ハードディスク１５の接続情報格納部４７には、ロボット制御装置ＲＣと通信を行うための接続情報が記憶されている。接続情報とは、例えばＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、ＭＡＣアドレス等を指す。

主制御部３５は、上記各部を総括的に制御するものであり、図示しないオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアプログラムとして、表示制御部４５、キー入力監視部４６および通信処理部４１を備えている。表示制御部４５は、ディスプレイ５に表示用データを表示する。キー入力監視部４６は、キーボード６からのキー入力を監視する。通信処理部４１は、ロボット制御装置ＲＣとの通信確立・遮断処理および通信そのものを制御する処理を行う。また、接続したロボット制御装置ＲＣの識別番号、ＩＰアドレス等のネットワーク接続情報等をハードディスク１５やＲＡＭ３４に記憶する処理を行う。キーボード６によって入力された各種データは、通信処理部４１および送受信機３２を介してロボット制御装置ＲＣにパケット形式のデータで送信される。

次に、ロボット制御装置ＲＣについて説明する。ロボット制御装置ＲＣは、中央演算処理装置であるＣＰＵ１３、一時的な計算領域であるＲＡＭ１４、制御中枢となる主制御部１６、教示データ等の各種データや定数等を記憶するためのハードディスク１９、ロボットＲの軌跡演算等を行って演算結果を駆動信号として駆動指令部１８に出力する動作制御部１７、ロボットＲの各サーボモータを回転制御するためのサーボ制御信号を出力する駆動指令部１８、可搬式操作装置ＴＰと通信を行うための送受信機１２の各部を備えている。なお、各部はバス９を介して接続されている。

送受信機１２は、無線ＬＡＮインタフェース１２Ａおよび有線ＬＡＮインタフェース１２Ｂを有しており、ロボット制御装置ＲＣと可搬式操作装置ＴＰがハブＨを介してＬＡＮケーブルＣで接続されている場合は有線通信となり、接続されていない場合は無線通信となるように構成されている。

ハードディスク１９の教示データ格納部３０には、可搬式操作装置ＴＰからの入力に応じて作成された教示データが記憶されている。接続情報格納部２７には、可搬式操作装置ＴＰと通信を行うための接続情報が記憶されている。接続情報とは、例えばＩＰアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、ＭＡＣアドレス等、ネットワーク通信に必要な情報に加えて、自身の識別番号等の情報である。

主制御部１６は、上記各部を総括的に制御するものであり、図示しないオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアプログラムとして、通信処理部２１、表示処理部２５および解釈実行部２６を備えている。通信処理部２１は、可搬式操作装置ＴＰとの通信処理を行う。表示処理部２５は、可搬式操作装置ＴＰのディスプレイ５に表示する表示用データを生成する。解釈実行部２６は、教示データ格納部３０に記憶された教示データを解釈して動作制御部１７に動作制御信号を出力する。

ここで、１台のロボット制御装置ＲＣと複数の可搬式操作装置ＴＰの通信を実現する方法について説明する。本実施形態では、オペレーティングシステム（以下、ＯＳ）にＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を採用し、このＯＳで提供されるリモートデスクトップを利用した通信を行っている。具体的には、可搬式操作装置ＴＰをクライアント、ロボット制御装置ＲＣをサーバとして可搬式操作装置ＴＰからロボット制御装置ＲＣにリモート接続する方法により、有線または無線による通信を可能としている。この場合、可搬式操作装置ＴＰは、ロボット制御装置ＲＣが生成する仮想的なワークスペースの画面を表示するとともに、キーボード６による操作情報をロボット制御装置ＲＣに送信する手段となる。そして、複数の可搬式操作装置ＴＰの同時接続は、リモートデスクトップが有しているマルチセッション機能により実現することが可能であるが、複数の可搬式操作装置ＴＰを同時接続する場合、安全面を考慮して、教示機能を有効化する可搬式操作装置ＴＰは１台に限定する必要がある。そこで、本発明では、教示機能の有効／無効は、可搬式操作装置ＴＰを接続する通信確立処理の段階で設定する。なお、上述したリモートデスクトップを利用した通信は、あくまでも一例であって限定されるものではなく、その他の通信態様を採用しても良いことはもちろんである。

上記のように構成されたロボット制御システム１の作用について説明する。本実施形態においては、ロボット制御装置ＲＣの通信処理部２１が、可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの間の通信を確立する際に、現在の通信接続数が０（ゼロ）であれば教示機能および非常停止機能を有効化し、通信接続数が１以上であれば、教示機能を無効化して非常停止機能のみを有効化した非常停止モードに遷移させる。可搬式操作装置ＴＰに備えられた通信状態表示灯３は、可搬式操作装置ＴＰとロボット制御装置ＲＣとの通信が確立しているか否かを状態表示する。また、可搬式操作装置ＴＰに備えた非常停止スイッチ４は、教示機能および非常停止機能が有効化されているか否かを表示する。非常停止機能のみが有効な非常停止モードが有効化されている場合は、その旨が可搬式操作装置ＴＰのディスプレイ５に表示される。

ここで、「教示機能を有効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰによる教示操作を許可することを意味する。図６（ａ）ですでに説明したように、作業者ＨＭの教示操作に基づいて可搬式操作装置ＴＰから教示操作信号（操作データＤｓ）がロボット制御装置ＲＣに送信されると、ロボット制御装置ＲＣでは受信した操作データＤｓを解釈することにより、教示操作結果に応じた処理を行なう。すなわち「教示機能を有効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰからの教示操作に応じて、ロボット制御装置ＲＣによる各種処理（ジョグ送り、非常停止等）が通常通りに行われることを意味する。なお、特に断りのない限り、「教示機能を有効化する」とは、非常停止機能も同時に有効化するということを意味しているものとする。

逆に「教示機能を無効化する」とは、可搬式操作装置ＴＰによる教示操作を禁止することを意味する。具体的には、ロボット制御装置ＲＣにおいて、可搬式操作装置ＴＰからの操作データＤｓを無視する処理が行われる。より詳しく説明するために、可搬式操作装置ＴＰ１〜ＴＰ３が同時に接続されたとき、可搬式操作装置ＴＰ１の教示機能は有効に設定され、可搬式操作装置ＴＰ２およびＴＰ３の教示機能は無効に設定された場合を想定する。この場合、ロボット制御装置ＲＣは、操作データＤｓの送信元アドレス８１（図６（ｂ）参照）を解釈し、可搬式操作装置ＴＰ２およびＴＰ３からの教示操作信号であれば、無視する処理を行う。この処理によって、教示機能が無効化されている可搬式操作装置ＴＰからの教示操作を禁止することができる。教示機能を無効化しても、表示用データＤｈは、ロボット制御装置ＲＣから可搬式操作装置ＴＰへそのまま送信されるので、特許文献２に記載されているように、ロボット制御装置ＲＣの状態を取得して表示するモニタモードを作動させることが可能となる。なお、可搬式操作装置ＴＰからの操作データＤｓを送信元アドレス８１に基づいて無視するかわりに、操作データＤｓそのものを生成しないようにするか、操作データＤｓをロボット制御装置ＲＣに送信しないようにしてもよい。

また、「非常停止機能のみを有効化する」とは、教示機能が無効化された中での特殊な状態（非常停止モード）である。非常停止モードでは、可搬式操作装置ＴＰに備えられたキーボード６からの入力は無視されて教示作業は行えないが、非常停止スイッチ４の押下による非常停止操作は行うことができる。すなわち、可搬式操作装置ＴＰからの操作データＤｓに含まれる操作信号のうち、非常停止スイッチの操作信号だけは受け付ける状態である。より詳細に説明するために、可搬式操作装置ＴＰ１〜ＴＰ３が同時に接続されたとき、可搬式操作装置ＴＰ１の教示機能が有効に設定され、可搬式操作装置ＴＰ２およびＴＰ３が非常停止モードに設定された場合を想定する。この場合、ロボット制御装置ＲＣは、操作データＤｓの送信元アドレス８１（図６（ｂ）参照）を解釈し、可搬式操作装置ＴＰ２およびＴＰ３からの送信であると判定した場合は、さらにデータ８２を解釈し、非常停止スイッチの操作だけを受け付ける処理を行う。この処理によって、教示機能が無効化されている可搬式操作装置ＴＰの教示操作を禁止する一方で、非常停止操作は受け付けることができる。

（１．１台目の可搬式操作装置の通信確立）
（１．１ 通信確立処理）
図３は、実施形態１に係る通信確立処理のフローチャートである。以下では、可搬式操作装置ＴＰが１台も接続されていない状態から、図１で示した可搬式操作装置ＴＰ１を接続する場合を例にして、ロボット制御装置ＲＣの通信処理部２１により行われる処理の流れを説明する。実施形態１では、可搬式操作装置ＴＰが１台も接続されていない状態であれば無条件に教示機能および非常停止機能を有効化し、すでに接続されている状態であれば無条件に教示機能を無効化して非常停止機能のみを有効化することにしている。なお、後述する通信接続数や各種フラグは、ＲＡＭ１４に記憶されるものとする。

同図のステップＳ１において、接続要求を待機する。ここでは、可搬式操作装置ＴＰ１からの接続要求があったものとして、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２において、後述する教示機能有効化フラグの初期化処理を行う。ステップＳ３において、現在の通信接続数をＲＡＭ１４から読み出す。この段階では、全く接続されていないため「０」となっている。したがって、通信接続数は「０」であると認識してステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、通信接続数が「０」であるか否かを判定する。ここでは通信接続数が「０」であるので、教示機能を有効化するべく、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、教示機能を有効化するためのフラグ（以下、教示機能有効化フラグという）をオンしてＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ６において、従来技術と同様に通信の確立処理を行う。また同時に、通信接続数を＋１してＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオンであるので、ステップＳ８に移行する。そして、ステップＳ８において、教示機能を有効化する。この後、ステップＳ１０において、通信の確立状態（通信中／切断中）、教示機能の状態（有効／無効）、非常停止機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ１へ通知する。ここでは、「通信中」、「教示機能有効」および「非常停止機能有効」を通知する。

（１．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ１では、表示制御部４５が通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４の各内部に設けた発光体を点灯させる。この結果、通信状態表示灯３は黄色に点灯し、非常停止スイッチ４は赤色に点灯する。

以上の処理により、最初に接続した可搬式操作装置ＴＰ１は、教示機能および非常停止機能が有効な状態で通信が確立される。また、この状態のとき、可搬式操作装置ＴＰ１の通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４が発光することにより、通信が確立され且つ教示機能および非常停止機能が有効化されていることを判別することができる。したがって、可搬式操作装置ＴＰ１を作業者ＨＭが携帯し、安全柵２に侵入して教示作業を行うことができる。

（２．２台目以降の可搬式操作装置の通信確立）
（２．１ 通信確立処理）
次に、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２から接続要求がなされた場合の通信確立処理を同フローチャートに従って説明する。ステップＳ３から説明する。

ステップＳ３において、現在の通信接続数をＲＡＭ１４から読み出す。この段階では、「１」となっているため、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、通信の確立処理を行う。また、通信接続数を＋１してＲＡＭ１４に記憶する。ステップＳ７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオフであるので、ステップＳ９に移行する。そして、ステップＳ９において教示機能を無効化し、非常停止機能のみを有効化する。この後、ステップＳ１０において、通信の確立状態（通信中／切断中）、教示機能の状態（有効／無効）および非常停止機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ２へ通知する。ここでは、「通信中」、「教示機能無効」および「非常停止機能有効」を通知する。

（２．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ２では、表示制御部４５が通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４の各内部に設けた発光体を点灯させる。この結果、通信状態表示灯３は黄色に点灯し、非常停止スイッチ４は赤色に点灯する。表示制御部４５はまた、非常停止モードで接続されている旨をディスプレイ５に表示する。作業者は、ディスプレイ５の表示により非常停止モードで接続されていることを識別することができる。非常停止スイッチ４は、点灯させる代わりに点滅させるようにして、非常停止モードであることをより識別可能にしても良い。

以上の処理により、２台目に接続した可搬式操作装置ＴＰ２は、教示機能が無効化され、非常停止機能のみが有効化された状態で通信が確立される（３台目以降も同様となる）。

（３．可搬式操作装置の通信遮断）
可搬式操作装置ＴＰ１およびＴＰ２が同時に通信接続された状態で、最初に通信接続した可搬式操作装置ＴＰ１から通信遮断要求がなされた場合は、可搬式操作装置ＴＰ１の教示機能を無効化するとともに、通信接続数を−１して通信を遮断する。このとき、安全面を考慮して可搬式操作装置ＴＰ２の教示機能を有効化する処理は行わないようにすることが望ましい。可搬式操作装置ＴＰ２から通信遮断要求がなされた場合は、通信接続数を−１して通信を遮断する。

以上説明したように、実施形態１によれば、複数の可搬式操作装置と１台のロボット制御装置との間の通信を同時接続する場合に、教示機能が有効な可搬式操作装置は１台に限定する一方で、２台目以降の可搬式操作装置は非常停止機能のみを有効とした形態で接続できるようにしたことによって、非常停止スイッチの簡易的な増設を実現することができる。この結果、安全性を向上させることができる。例えば、初心者が教示機能が有効な可搬式操作装置ＴＰ１を携帯して操作訓練を行っている途中で、操作を誤って万が一危険な状態になっても、熟練者が可搬式操作装置ＴＰ２を用いていつでも非常停止操作を行うことができる。

また、通信を確立した１台目の可搬式操作装置ＴＰにのみ教示機能および非常停止機能を有効化し、２台目以降は非常停止機能のみを有効化するようにした。すなわち、教示機能および非常停止機能を有効にする／しないを作業者ＨＭが意識することなく、複数の可搬式操作装置ＴＰを１台のロボット制御装置ＲＣに同時に接続して使用することができる。

［実施の形態２］
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態１では、通信接続数が０であれば無条件に教示機能および非常停止機能を有効化し、通信接続数が１以上であれば無条件に教示機能を無効化して非常停止機能のみを有効化した。これに対し、実施形態２では、教示機能および非常停止機能の有効／無効を選択させるための手段（接続形態選択手段）を設け、操作者に接続形態を選択させるようにしている。

図４は、実施形態２に係る通信確立処理のフローチャートである。以下、同図に基づき、実施形態２における処理を説明する。以下、実施形態１との相違をより明確にするために、１台目の可搬式操作装置ＴＰ１は非常停止機能のみを有効化して接続し、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２は教示機能および非常停止機能を両方とも有効化して接続する場合を例に説明する。

（３．１台目の可搬式操作装置の通信確立）
（３．１ 通信確立処理）
同図のステップＳ１１において、接続要求を待機する。ここでは、可搬式操作装置ＴＰ１からの接続要求があったものとして、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２において、機能有効化フラグの初期化処理を行う。ステップＳ１３において、接続形態の問い合わせ処理を行う。この処理により、「教示機能および非常停止機能を両方とも有効化した接続形態」とするか、「教示機能は無効で非常停止機能のみを有効化した接続形態」とするかを操作者に選択させる。

ステップＳ１４において、ステップＳ１３での選択結果を確認する。すなわち、選択された接続形態を判定する。ここでは、「教示機能は無効で非常停止機能のみを有効化した接続形態」が選択された（Ｎｏが選択された）ものとして、ステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６において、従来技術と同様に通信の確立処理を行う。ステップＳ１７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオフである（非常停止機能のみを有効化する）ので、ステップＳ１９に移行する。そして、ステップＳ１９において教示機能を無効化し、非常停止機能のみを有効化する。この後、ステップＳ２０において、通信の確立状態（通信中／切断中）および教示機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ１へ通知する。ここでは、「通信中」、「教示機能無効」および「非常停止有効」を通知する。

（３．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ１では、表示制御部４５が通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４の各内部に設けた発光体を点灯させる。この結果、通信状態表示灯３は黄色に点灯し、非常停止スイッチ４は赤色に点灯する。表示制御部４５はまた、非常停止モードで接続されている旨をディスプレイ５に表示する。作業者は、ディスプレイ５の表示により非常停止モードで接続されていることを識別することができる。

以上の処理により、１台目に接続した可搬式操作装置ＴＰ１は、教示機能が無効となり、非常停止機能のみが有効化された状態で通信が確立される。

（４．２台目の可搬式操作装置の通信確立）
（４．１ 通信確立処理）
１台目の可搬式操作装置ＴＰ１に対しては教示機能を無効にし、非常停止機能のみを有効化して通信を確立した。同フローチャートを使用し、２台目の可搬式操作装置ＴＰ２に対して教示機能および非常停止機能を両方とも有効化して通信を確立する処理を説明する。ステップＳ１３から説明する。

ステップＳ１３において、接続形態の問い合わせ処理を行う。操作者は、「教示機能および非常停止機能を両方とも有効化した接続形態」を選択するものとする。ステップＳ１４において、ステップＳ１３での選択結果を確認する。ここでは、「教示機能および非常停止機能を両方とも有効化した接続形態」が選択されている（Ｙｅｓが選択されている）ので、ステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５において、可搬式操作装置ＴＰ２で教示機能を有効化するために、教示機能有効化フラグをオンにする。ステップＳ１６において、通信の確立処理をおこなう。ステップＳ１７において、教示機能有効化フラグがオンであるか否かを判定する。ここではオンであるので、ステップＳ１８に移行する。そして、ステップＳ１８において、教示機能を有効化するとともに、有効中フラグをオンにする。この後、ステップＳ２０において、通信の確立状態（通信中／切断中）、教示機能の状態（有効／無効）、非常停止機能の状態（有効／無効）を、可搬式操作装置ＴＰ１へ通知する。ここでは、「通信中」、「教示機能有効」および「非常停止機能有効」を通知する。

（４．２ 発光体の点灯処理）
上記通知を受けた可搬式操作装置ＴＰ２では、表示制御部４５が通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４の各内部に設けた発光体を点灯させる。この結果、通信状態表示灯３は黄色に点灯し、非常停止スイッチ４は赤色に点灯する。

以上の処理により、可搬式操作装置ＴＰ２は、教示機能および非常停止機能が両方とも有効な状態で通信が確立される。また、この状態のとき、可搬式操作装置ＴＰ２の通信状態表示灯３および非常停止スイッチ４が発光することにより、通信が確立され且つ教示機能が有効化されていることを判別することができる。

（５．３台目の可搬式操作装置の通信確立）
この後、３台目の可搬式操作装置ＴＰ３をさらに非常停止モードで接続する場合を想定する。この場合、すでに教示機能が有効な状態にも関わらず、上記したステップＳ１３で誤って「教示機能および非常停止機能を両方とも有効化した接続形態」が選択されて接続要求がなされる場合がある。この場合は、ステップＳ１４においてＹｅｓが選択されることになるが、この後の処理としては、エラーメッセージ等を出力してからステップＳ１１に戻すようにするとよい。

以上説明したように、実施形態２においても、実施形態１と同様の効果を奏することができる。また、接続形態を選択できるようにしたことによって、１台目は教示機能を無効化し（非常停止機能のみを有効化し）、２台目は教示機能を有効化するなど、より柔軟な運用を行うことができる。

１ ロボット制御システム
２ 安全柵
３ 通信状態表示灯
４ 非常停止スイッチ
５ ディスプレイ
６ キーボード
７ 教示機能選択スイッチ
９ バス
１２ 送受信機
１２Ａ 無線インタフェース
１２Ｂ 有線インタフェース
１３ ＣＰＵ
１４ ＲＡＭ
１５ ハードディスク
１６ 主制御部
１７ 動作制御部
１８ 駆動指令部
１９ ハードディスク
２１ 通信処理部
２５ 表示処理部
２６ 解釈実行部
２７ 接続情報格納部
３０ 教示データ格納部
３２ 送受信機
３２Ａ 無線インタフェース
３２Ｂ 有線インタフェース
３３ ＣＰＵ
３４ ＲＡＭ
３５ 主制御部
３６ 二次電池
３９ バス
４１ 通信処理部
４５ 表示制御部
４６ キー入力監視部
４７ 接続情報格納部
５１ ロボット制御システム
６１ 送信部
６２ 受信部
７１ 受信部
７２ 送信部
８０ 送信先アドレス
８１ 送信元アドレス
８２ データ
Ｃ ＬＡＮケーブル
Ｄｓ 操作データ
Ｄｈ 表示データ
Ｈ ハブ
ＨＭ 作業者
Ｒ ロボット
ＲＣ ロボット制御装置
ＴＰ 可搬式操作装置
ＴＰ１ 可搬式操作装置
ＴＰ２ 可搬式操作装置
ＴＰ３ 可搬式操作装置
ＴＰｎ 可搬式操作装置

Claims (2)

1. マニピュレータと、非常停止信号を含む教示操作信号を無線で送信する１以上の可搬式操作装置と、この可搬式操作装置と無線通信手段を介して接続され、前記教示操作信号を受信して前記マニピュレータの教示作業を行う教示機能および前記非常停止信号を受信して前記マニピュレータの非常停止を行う非常停止機能を有するロボット制御装置と、を備えたロボット制御システムにおいて、
   前記可搬式操作装置が２台以上接続される場合は、１台に対しては前記教示機能および前記非常停止機能を共に有効化した形態である通常モードで接続し、その他に対しては前記教示機能を無効化するとともに前記非常停止機能のみを有効化した形態である非常停止モードで接続する通信制御手段を備え、
   前記可搬式操作装置は表示部を備え、
   前記通常モードで接続された可搬式操作装置の表示部は、前記教示機能の実行に必要な情報を表示し、
   前記非常停止モードで接続された可搬式操作装置の表示部は、前記教示機能の実行に必要な情報を表示せず、前記非常停止モードで接続されている旨の情報を表示することを特徴とするロボット制御システム。
2. 前記非常停止モードで接続されている可搬式操作装置は、前記表示部での情報表示に加えて、自身に設けられた非常停止スイッチを発光させる請求項１記載のロボット制御システム。

Images