特開 2024-222 無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024000222

(43)【公開日】2024-01-05

(54)【発明の名称】無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20231225BHJP

   B25J 19/00 20060101ALI20231225BHJP

   G05B 19/42 20060101ALI20231225BHJP

【ＦＩ】

B25J9/22 A

B25J19/00 K

G05B19/42 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022098885

(22)【出願日】2022-06-20

(71)【出願人】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100125737

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 昭博

(72)【発明者】

【氏名】松島 英

【テーマコード（参考）】

3C269

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C269AB33

3C269BB07

3C269KK04

3C269SA37

3C707AS05

3C707BS03

3C707CS05

3C707CT03

3C707HS27

3C707HT22

3C707JS07

3C707JU03

3C707JU14

3C707LS04

3C707MS16

3C707MS29

3C707MS30

(57)【要約】

【課題】無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステムを提供すること。
【解決手段】複数のロボットとの間で無線接続を行う通信装置と、前記複数のロボットのうちティーチング対象とする１つのロボットを無線接続させるための選択画面に、前記複数のロボットを識別すべく各々のロボットに付された識別マークを選択情報として表示する表示装置と、を有する無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステムであり、例えば前記無線ティーチングペンダントは、前記表示装置に無線接続が完了した前記ロボットの識別マークを表示し、特にその識別マークが前記ロボットごとに設定された異なる識別色などである。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のロボットとの間で無線接続を行う通信装置と、
前記複数のロボットのうちティーチング対象とする１つのロボットを無線接続させるための選択画面に、前記複数のロボットを識別すべく各々のロボットに付された識別マークを選択情報として表示する表示装置と、
を有する無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステム。

【請求項2】

前記無線ティーチングペンダントは、前記表示装置に無線接続が完了した前記ロボットの識別マークを表示する請求項１に記載の無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステム。

【請求項3】

前記無線ティーチングペンダントの前記表示装置に表示された識別マークが、前記ロボットごとに設定された異なる識別色である請求項２に記載の無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステム。

【請求項4】

前記ロボットは加工機械ラインに設けられた複数のワーク自動搬送機のワーク搬送ロボットであり、ワークを把持するチャック機構を備えたロボットハンドの機体前側に前記識別マークが付された請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のロボットをティーチングの対象とし、各々のロボットに対する適切な無線接続によってティーチングを可能にする、無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の工作機械が並んだ加工機械ラインにはワーク自動搬送機が設けられ、各工作機械に対して移動するワーク搬送ロボットによってワークの受渡しが行われる。こうしたワーク搬送ロボットは一連の動作がプログラムとして記憶されているが、そのためにはティーチングによって所定の動作が記憶される。そのティーチングではティーチングペンダントを使用し、作業者がワーク搬送ロボットを実際に動作させることによって記憶される。下記特許文献１にもロボットに対するティーチングペンダントを使用したティーチングに関する技術が開示されている。

【0003】

この従来例では、ロボットを動作させるプログラムを作成（ティーチング）するための携帯操作機器として、ケーブルで接続されたティーチングペンダントが使用される。そのティーチングペンダントは、ティーチング等の操作をするため各種スイッチやボタン等で構成された操作部と、ティーチング中の教示データやロボットの制御状態等を表示する表示部とが設けられている。特に、この従来例ではコマンドごとに表示色が設定され、教示データが表示される場合にはその色によって表示部への表示が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－３９６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、複数の工作機械が並べられた加工機械ラインには複数のワーク自動搬送機が使用され、無線接続のティーチングペンダントであれば、移動が自由であるため１つであっても全てを操作することが可能であり作業効率を上げることができる。しかし、複数のワーク搬送ロボットから一つを選択して無線接続する場合、作業者の認識と実際の接続状態とが異なってしまうことが起こり得る。作業者の勘違いによって起こり得ることであるが、その間違いに気づかずにティーチングが行われると、作業者が見ていないワーク搬送ロボットを動作させてしまうことになり、衝突を引き起こして破損させてしまうことになる。従って、複数のロボットをティーチングの対象として無線ティーチングペンダントを使用する作業では、そうした作業者による不注意を避けることが重要である。

【0006】

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステムは、複数のロボットとの間で無線接続を行う通信装置と、前記複数のロボットのうちティーチング対象とする１つのロボットを無線接続させるための選択画面に、前記複数のロボットを識別すべく各々のロボットに付された識別マークを選択情報として表示する表示装置と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

前記構成によれば、複数のロボットとの間で無線接続が可能な無線ティーチングペンダを該当するロボットに無線接続させる場合、ロボットの各々を識別すべくロボット側に付された識別マークと、無線ティーチングペンダントの選択画面に表示された識別マークとを確認することによって、作業者による接続の間違いを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の無線ティーチングシステムを搭載した加工機械ラインを示した正面図である。

【図2】ワーク搬送ロボットを示した側面図である。

【図3】５台のワーク自動搬送機を対象とした１つの無線ティーチングペンダントによる無線接続を示したイメージ図である。

【図4】無線ティーチングペンダントの液晶表示盤に表示された選択画面を示した図である。

【図5】無線ティーチングペンダントの液晶表示盤に表示された操作画面を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係る無線ティーチングペンダントを使用したティーチングシステムの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態のティーチングシステムを搭載した加工機械ラインを示した正面図である。この機械加工ライン１は、３台の工作機械３，４，５が横並びに接近して配置され、図面右側へのワーク搬送によって各所で所定の加工が行われるようになっている。更に、この加工機械ライン１には、ワーク入力側である図面左端に計測装置２が配置され、ワーク出力側の右端にはワークストッカ６が配置されている。

【0011】

加工機械ライン１は横幅が約１０ｍもあり、ワークの搬送距離が長いため複数の搬送機が設けられている。具体的には、計測装置２から工作機械３，４，５そしてワークストッカ６へと、第１および第２ワーク自動搬送機７Ａ，７Ｂによってワークの自動搬送が行われる。第１ワーク自動搬送機７Ａは、計測装置２と工作機械３との間のワーク搬送を担当し、ワークを搬送するための移動距離Ｌ１が約３．４ｍである。また、第２ワーク自動搬送機７Ｂは、工作機械４，５およびワークストッカ６の間のワーク搬送を担当するものであり、ワークの搬送するための移動距離Ｌ２が約５．８ｍである。

【0012】

本実施形態の第１および第２ワーク自動搬送機７Ａ，７Ｂは、ともに同じ構造のガントリ式オートローダであり、ワーク搬送ロボットの動作によってワークの搬送が行われる。図２は、そのワーク搬送ロボットを示した側面図である。ワーク搬送ロボット１０は、鉛直の昇降アーム１１の下端部にロボットハンド１２が組付けられ、計測装置２および工作機械３、工作機械４，５およびワークストッカ６の各々の天井部に架設されたＺ軸鋼管１８に沿って移動するよう構成されている。加工機械ライン１の長手方向に架設されたＺ軸鋼管１８には、同方向に平行な２本のガイドレール１９が設けられている。

【0013】

ワーク搬送ロボット１０は、そのガイドレール１９を摺動可能な走行テーブル１３上に組付けられ、加工機械ライン１における長手方向の移動が可能になっている。走行テーブル１３にはＺ軸サーボモータ１４が固定され、その回転軸に固定されたピニオン１５がＺ軸鋼管１８側に固定されたラックに噛合している。従って、Ｚ軸サーボモータ１４の回転制御によってラックに噛合したピニオン１５が転動することにより、ワーク搬送ロボット１０におけるＺ軸方向の移動が可能になっている。なお、本実施形態では、工作機械３，４，５が並んだ加工機械ライン１の長手方向をＺ軸方向、上下方向をＸ軸方向、そして前後方向をＹ軸方向として説明する。

【0014】

ワーク搬送ロボット１０は、走行テーブル１３上でロボットハンド１２を機体前後方向と上下方向とに移動させる構成を有している。走行テーブル１３の上面には機体前後方向にスライド可能なスライド台１６が組付けられ、走行テーブル３４には回転軸にピニオンを備えたＹ軸サーボモータ１７が固定されている。更に、スライド台１６の側面にはラックが固定され、Ｙ軸サーボモータ１７のピニオンが噛合している。

【0015】

また、スライド台１６の前部には昇降アーム１１が鉛直な姿勢で摺動可能に支持され、走行テーブル１３側には不図示のＸ軸サーボモータが設けられている。そうしたＸ軸サーボモータの回転軸にはピニオンが固定され、昇降アーム１１に固定されたラックに噛合している。そして、昇降アーム１１の下端部にはワークを把持するためのロボットハンド１２が組み付けられている。ロボットハンド１２は、９０度の角度でチャック機構１２１，１２２が設けられ、旋回機構によって下向きと横向きの各々の位置の交換が可能になっている。

【0016】

第１および第２ワーク自動搬送機７Ａ，７Ｂは、ワーク搬送プログラムに従いワーク搬送ロボット１０に対する駆動制御が行われる。すなわち、ワークの加工に応じてロボットハンド１２が設定された位置へと移動し、チャック機構１２１，１２２によるワークの受渡しが行われる。そうしたワーク搬送プログラムを作成するためには、作業者によってティーチングペンダントを使用したティーチング操作が行われる。その際、有線のティーチングペンダントは、ワーク搬送ロボット１０のように移動距離が長い場合には、ケーブルの長さを考慮してワーク自動搬送機ごとに設けられることになる。

【0017】

一方で、無線ティーチングペンダントは、複数のワーク自動搬送機に対して各々と情報通信が可能な無線通信装置を備え、接続の切り替えにより１つで複数のワーク自動搬送機に対するティーチングが可能である。そのため、無線ティーチングペンダントは、ケーブルを引き廻すことなく自由に移動することができ、加工機械ライン１のようなワーク搬送ロボット１０の移動距離が長いものには有効である。また、加工工場にはワーク自動搬送機を備えた加工機械ラインが複数列設置されている場合もあり、無線のティーチングペンダントであればそうしたより多くのワーク自動搬送機をティーチングすることも可能である。

【0018】

ところが、１つの無線ティーチングペンダントによって複数のワーク搬送ロボット１０をティーチングする場合、それだけ誤操作を生じる可能性が高くなってしまう。ティーチング対象との無線接続の際、例えば第１ワーク自動搬送機７Ａに対するティーチングのためワーク搬送ロボット１０Ａを選択すべきところ、実際には作業者の不注意により第２ワーク自動搬送機８のワーク搬送ロボット１０Ｂに無線接続させてしまうことがあり得る。こうしたことは多くのワーク自動搬送機をティーチング対象とした工場内などではより起こりやすくなる。そして、作業者が間違いに気づかないまま操作してしまうと、目の前にはない第２ワーク自動搬送機８を動かしてしまい、その結果、ワーク搬送ロボット１０Ｂが機内で衝突を起こし破損させてしまうことになる。

【0019】

本実施形態では、無線ティーチングペンダントを使用した場合に、作業者による間違いを回避するためのティーチングシステムが構築されている。例えば、図３は、５台のワーク自動搬送機をティーチング対象とした１つの無線ティーチングペンダントによる無線接続を示したイメージ図である。ティーチング作業では、１つの無線ティーチングペンダント２０によって５機のワーク自動搬送機７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ（まとめて説明する場合はワーク自動搬送機７とする）から選択したものに無線接続され、図示するようにワーク搬送ロボット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ（まとめて説明する場合はワーク搬送ロボット１０とする）のいずれかについて実際の動作をさせることになる。

【0020】

図４は、無線ティーチングペンダント２０の液晶表示盤２１に表示された選択画面２３を示した図である。無線ティーチングペンダント２０の液晶表示盤２１は、表示切替えボタンによって図示するような選択画面２３が表示される。選択画面２３には無線ティーチングペンダント２０と無線接続可能なワーク搬送ロボット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの選択ボタン３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ（まとめて説明する場合は選択ボタン３１とする）が表示される。選択ボタン３１は、選択情報としてワーク搬送ロボット１０の識別番号のほか、加工機械ラインのライン番号とそのラインにおけるワーク自動搬送機７の配置番号が表示される。

【0021】

さらに、選択ボタン３１における選択情報には、ボタン自体が予め設定された識別色によって表示されるようになっている。すなわち、ティーチングの対象となるワーク搬送ロボット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅには、それぞれに固有の識別色が設定され、それに対応するように選択ボタン３１にも色分けがされている。よって、選択画面２３の選択ボタン３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅには、選択情報として識別色が加えられ、黄色、青色、緑色、紫色、赤色の表示が行われている。

【0022】

こうした識別色はワーク自動搬送機７にも表示され、ワーク搬送ロボット１０のチャックカバー２５（図２参照）が該当する色に塗装され、あるいは識別色のラベルが貼られて識別マークとなっている。例えば、選択ボタン３１Ａが示す第１ワーク自動搬送機７Ａには黄色が、選択ボタン３１Ｂが示す第２ワーク自動搬送機７Ｂには青色が、それぞれ識別色としてチャックカバー２５の色となっている。そのほか、図示していない第２の加工機械ラインにおける第１、第２、第３ワーク自動搬送機は、それぞれチャックカバー２５の色が緑色、紫色、赤色となっている。

【0023】

チャックカバー２５は、図２の丸枠内に示す正面図のように、ワーク搬送ロボット１０の前面側にあり、ティーチング作業を行うため加工機械ライン１の前に立った作業者から見て正面に位置することになる。特に、チャックカバー２５は、ロボットハンド１２の近くに配置されているため、ワーク搬送ロボット１０をティーチングする際、必ず作業者の視界に入ることになる。なお、本実施形態では識別マークとして色を使用しているが、それ以外にも記号や文字あるいはアイコンなどを識別マークとしてもよい。

【0024】

次に、無線ティーチングペンダント２０の液晶表示盤２１に表示された操作画面を示した図である。無線ティーチングペンダント２０では、前述した選択ボタン３１の操作によって、液晶表示盤２１が図示する操作画面に切り替わる。そして、その操作画面２７には操作した選択ボタン３１と同じ識別色の表示が行われている。操作画面２７は、画面上部に帯状の色表示部３３が設けられ、その部分に該当する識別色つまり識別マークが表示されている。なお、識別色の表示は、操作画面２７の一部だけではなく周縁部分であってもよく、また、操作画面２７の背景全体を該当する識別色で表示するようにしてもよい。

【0025】

無線ティーチングペンダント２０には、こうして無線接続させるワーク自動搬送機７に応じた色、すなわちチャックカバー２５と同じ識別色が予め設定され記憶されている。そして、操作に従って所定の識別色が液晶表示盤２１の選択画面２３や操作画面２７に表示される。また、こうした識別マークつまり識別色の情報はワーク自動搬送機７の記憶部に記憶させるようにしてもよい。そうした場合は、操作画面２７における識別色の表示は、無線ティーチングペンダント２０が無線接続したワーク自動搬送機７から識別色情報を取得し、それに従って同じように所定の色が液晶表示盤２１の画面に表示される。

【0026】

続いて、作業者がティーチング作業を行う場合には、無線ティーチングペンダント２０を持ち、ティーチングの対象となるワーク自動搬送機（例えば第２ワーク自動搬送機７Ｂ）の前に立つ。そして、図４に示す液晶表示盤２１の選択画面２３から作業者が選択ボタン３１Ｂを選択することにより、液晶表示盤２１が操作画面２７に切り替えられる。このとき、作業者がワーク搬送ロボット１０Ｂのチャックカバー２５が見えていれば、選択ボタン３１Ｂの青色を確認した操作が行われ、操作画面２７の色表示部３３でもチャックカバー２５と一致した青色が確認できる。

【0027】

よって、無線ティーチングペンダント２０を接続する段階で、ティーチングの対象を間違えてしまうような不注意を回避することができる。しかし、作業者がチャックカバー２５を見ることなく無線ティーチングペンダント２０を無線接続させることもある。そして、間違ったワーク自動搬送機７との無線接続を行ってしまい、作業者がそのままティーチング作業へと移ってしまうことも考えられる。従来であれば、ワーク搬送ロボットを動作させてみて初めて間違いに気が付くことになるが、本実施形態であれば、作業者が見る無線ティーチングペンダント２０の操作画面２７と、ティーチング対象であるワーク搬送ロボット１０Ｂ（チャックカバー２５）との色の違いによって間違いに気が付くことができる。

【0028】

特に、ティーチングを行う際の作業者は、ワーク搬送ロボット１０Ｂの前に立ち、無線ティーチングペンダント２０を胸の前で操作するため、操作画面２７とワーク搬送ロボット１０のチャックカバー２５とは同時に視界に入りやすい位置関係になる。すなわち、作業者が色の違いを気付きやすくなっている。よって、色の違いに気付いた作業者は、無線接続の対象が間違いであったことを動作させる前に認識することができ、本来のワーク自動搬送機に対する無線接続に切り替えることで、正しいティーチング作業を行うことができる。

【0029】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、識別マークの構成を色とし、チャックカバー２５に識別色を付したものを示したが、ワーク搬送ロボット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの全体あるいは、昇降アーム１１など目立つ部品を該当する識別色で塗装するようにしてもよい。更には、ワーク搬送ロボット１０が移動する工作機械３などの機体表面の所定箇所に識別マークを付すようにしてもよい。

【符号の説明】

【0030】

１…機械加工ライン ３，４，５…工作機械 ７Ａ，７Ｂ…ワーク自動搬送機 １０…ワーク搬送ロボット １２…ロボットハンド ２０…無線ティーチングペンダント ２１…液晶表示盤 ２３…選択画面 ２５…チャックカバー ２７…操作画面 ３１…選択ボタン ３３…色表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】