特許 7187985 制御装置およびロボットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】制御装置およびロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20221206BHJP

【ＦＩ】

B25J9/22 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018204520

(22)【出願日】2018-10-30

(65)【公開番号】P2020069564

(43)【公開日】2020-05-07

【審査請求日】2021-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091292

【弁理士】

【氏名又は名称】増田 達哉

(74)【代理人】

【識別番号】100091627

【弁理士】

【氏名又は名称】朝比 一夫

(72)【発明者】

【氏名】萩原 努

【審査官】杉山 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１０４５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４４１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５４４１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００ ～ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端第１軸回りに回動し、前記先端第１軸と交差する先端第２軸回りに回動するロボット先端部を有する垂直多関節ロボットを制御するロボット制御部と、
前記ロボット制御部により前記ロボット先端部を前記先端第１軸回りに回動させる第１操作部と、前記ロボット制御部により前記ロボット先端部を前記先端第２軸回りに回動させる第２操作部と、前記第１操作部による操作と前記第２操作部による操作とを有効にする第１制御モードと前記第１操作部による操作を有効にし、前記第２操作部による操作を無効にする第２制御モードとを切り替える第３操作部と、を含む画面を表示部に表示する表示制御部と、を備え、
前記第１制御モードでは、前記第１操作部と、前記第２操作部と、前記第３操作部とが、同時に前記表示部に表示され、
前記第２制御モードでは、前記第１操作部と、前記第２操作部と、前記第３操作部とのうち、少なくとも前記第１操作部および前記第３操作部が、同時に前記表示部に表示され、
前記垂直多関節ロボットの制御を教示する際、前記垂直多関節ロボットが作業を行う作業面に対して、前記第１制御モードで前記先端第１軸が垂直となる姿勢に前記ロボット先端部を制御した後、前記第２制御モードに切り替え可能であることを特徴とする制御装置。

【請求項2】

前記第２制御モードでは、前記第２操作部の表示態様が、前記第１制御モードにおける前記第２操作部の表示態様と異なっている請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記第２制御モードでは、前記第２操作部を非表示とすることにより、前記第２操作部による操作を無効とする請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記第３操作部が操作された場合、前記ロボット制御部により前記作業面に対して前記先端第１軸が垂直となる姿勢に前記ロボット先端部を移動する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記画面は、前記ロボット制御部により前記作業面に対して前記先端第１軸が垂直となる姿勢に前記ロボット先端部を移動するための第４操作部を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか１項に記載の制御装置と、
前記垂直多関節ロボットと、を備えることを特徴とするロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置およびロボットシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、単腕の垂直多関節ロボットを用いて、例えば部品を組み立てる組立作業等を行う場合がある。例えば特許文献１には、ロボットハンドを装着することができる垂直多関節ロボットが開示されている。そして、ロボットハンドによる作業を行う際には、ロボットハンドが装着されている垂直多関節ロボットの先端部を所定の位置と所定の姿勢とに設定して、その作業を行うことができる。

【0003】

また、特許文献１には、垂直多関節ロボットが作業を行うのに先立って、操作者がティーチングペンダントを介して垂直多関節ロボットを動かして、作業位置等の教示点を垂直多関節ロボットに教示するティーチングを行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１５４４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１では、例えば作業面に対してロボットハンドが円滑に作業可能となるよう、ティーチングにより垂直多関節ロボットの先端部を好適な位置と好適な姿勢とに設定しても、作業者が誤ってティーチングペンダントを操作してしまい、当該先端部の位置や姿勢を変更してしまうおそれがあった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下のものとして実現することが可能である。

【0007】

本発明の制御装置は、先端第１軸回りに回動し、前記先端第１軸と交差する先端第２軸回りに回動するロボット先端部を有する垂直多関節ロボットを制御するロボット制御部と、
前記ロボット制御部により前記ロボット先端部を前記先端第１軸回りに回動させる第１操作部と、前記ロボット制御部により前記ロボット先端部を前記先端第２軸回りに回動させる第２操作部と、を含む画面を表示部に表示する表示制御部と、を備え、
前記画面では、前記第１操作部による操作と前記第２操作部による操作とを有効にする第１制御モードと、前記第１操作部による操作を有効にし、前記第２操作部による操作を無効にする第２制御モードとを切り替え可能であり、
前記垂直多関節ロボットの制御を教示する際、前記垂直多関節ロボットが作業を行う作業面に対して、前記第１制御モードで前記先端第１軸が垂直となる姿勢に前記ロボット先端部を制御した後、前記第２制御モードに切り替え可能であることを特徴とする。

【0008】

本発明のロボットシステムは、本発明の制御装置と、
前記垂直多関節ロボットと、を備えることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態のロボットシステムの全体構成を示す図である。

【図2】図２は、図１に示すロボットシステムが備える垂直多関節ロボットの動作状態の一例を示す側面図である。

【図3】図３は、図１に示すロボットシステムが備える垂直多関節ロボットの動作状態の一例を示す側面図である。

【図4】図４は、図１に示すロボットシステムが備える垂直多関節ロボットの動作状態の一例を示す側面図である。

【図5】図５は、図１に示すロボットシステムが備えるモニターに表示される画面の第１制御モードを示す図である。

【図6】図６は、図１に示すロボットシステムが備えるモニターに表示される画面の第２制御モードを示す図である。

【図7】図７は、第２実施形態のロボットシステムが備えるモニターに表示される画面の第２制御モードを示す図である。

【図8】図８は、第３実施形態のロボットシステムが備えるモニターに表示される画面の第２制御モードを示す図である。

【図9】図９は、第１実施形態～第３実施形態のロボットシステムについてハードウェアを中心として説明するためのブロック図である。

【図10】図１０は、ロボットシステムのハードウェアを中心とした変形例１を示すブロック図である。

【図11】図１１は、ロボットシステムのハードウェアを中心とした変形例２を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の制御装置およびロボットシステムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、説明の都合上、図１～図８中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言うことがある。

【0011】

＜第１実施形態＞
図１～図６を参照して本発明の制御装置およびロボットシステムの第１実施形態について説明する。

【0012】

図１に示すように、ロボットシステム１００は、垂直多関節ロボット（以下単に「ロボット」と言うことがある）１と、ロボット１を制御する制御装置２００と、を備えている。ロボット１は、本実施形態では単腕の６軸垂直多関節ロボットであり、その先端部にエンドエフェクター２０を装着することができる。制御装置２００は、ロボット１から離間して配置されており、プロセッサーの１例であるＣＰＵ（Central Processing Unit）が内蔵されたコンピューター等で構成することができる。そして、このロボットシステム１００の用途は、特に限定されず、例えば、電子部品や電子機器等のワークの保持、搬送、組立および検査等の各作業で用いることができる。

【0013】

ロボット１は、基台１１と、可動部１０と、を有している。
基台１１は、可動部１０を下側から駆動可能に支持する支持体であり、例えば工場内の床に固定されている。ロボット１は、基台１１がケーブル１８を介して制御装置２００と電気的に接続されている。なお、ロボット１と制御装置２００との接続は、図１に示す構成のように有線による接続に限定されず、例えば、無線による接続であってもよい。

【0014】

可動部１０は、互いに回動可能に連結された複数のアーム１０１を有している。本実施形態では、可動部１０は、第１アーム１２と、第２アーム１３と、第３アーム１４と、第４アーム１５と、第５アーム１６と、第６アーム１７とを有し、これらのアーム１０１が基台１１側からこの順に連結されている。なお、可動部１０が有するアーム１０１の数は、６つに限定されず、例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つまたは７つ以上であってもよい。また、各アーム１０１の全長等の大きさは、それぞれ、特に限定されず、適宜設定可能である。

【0015】

基台１１と第１アーム１２とは、関節１７１を介して連結されている。そして、第１アーム１２は、基台１１に対し、鉛直方向と平行な第１回動軸を回動中心とし、その第１回動軸回りに回動可能となっている。第１回動軸は、基台１１が固定される床の法線と一致している。

【0016】

第１アーム１２と第２アーム１３とは、関節１７２を介して連結されている。そして、第２アーム１３は、第１アーム１２に対し、水平方向と平行な第２回動軸を回動中心として回動可能となっている。第２回動軸は、第１回動軸に直交する軸と平行である。

【0017】

第２アーム１３と第３アーム１４とは、関節１７３を介して連結されている。そして、第３アーム１４は、第２アーム１３に対して水平方向と平行な第３回動軸を回動中心として回動可能となっている。第３回動軸は、第２回動軸と平行である。

【0018】

第３アーム１４と第４アーム１５とは、関節１７４を介して連結されている。そして、第４アーム１５は、第３アーム１４に対し、第３アーム１４の中心軸方向と平行な第４回動軸を回動中心として回動可能となっている。第４回動軸は、第３回動軸と直交している。

【0019】

第４アーム１５と第５アーム１６とは、関節１７５を介して連結されている。そして、第５アーム１６は、第４アーム１５に対して第５回動軸を回動中心として回動可能となっている。第５回動軸は、第４回動軸と直交している。

【0020】

第５アーム１６と第６アーム１７とは、関節１７６を介して連結されている。そして、第６アーム１７は、第５アーム１６に対して第６回動軸を回動中心として回動可能となっている。第６回動軸は、第５回動軸と直交している。

【0021】

また、第６アーム１７は、可動部１０の中で最も先端側に位置するロボット先端部となっている。この第６アーム１７は、可動部１０の駆動により、エンドエフェクター２０ごと、互いに交差する先端第１軸αと先端第２軸βと先端第３軸γの各軸回りに独立して回動することができる。

【0022】

また、ロボット１は、可動部１０に、力を検出する力検出部１９が着脱自在に設置される。そして、可動部１０は、力検出部１９が設置された状態で駆動することができる。

【0023】

本実施形態では、力検出部１９は、第６アーム１７の先端に設置されている。また、この力検出部１９には、エンドエフェクター２０を着脱可能に装着することができる。

【0024】

なお、力検出部１９の設置箇所としては、第６アーム１７、すなわち、最も先端側に位置するアーム１０１に限定されず、例えば、他のアーム１０１や、隣り合うアーム１０１同士の間であってもよい。

【0025】

力検出部１９は、ロボット１の作業時にエンドエフェクター２０を介して伝達される力等を検出することができる。力検出部１９としては、特に限定されないが、本実施形態では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸方向の力成分と、Ｘ軸回りとなるＷ方向の力成分と、Ｙ軸回りとなるＶ方向の力成分と、Ｚ軸回りとなるＵ方向の力成分とを検出可能な６軸力覚センサーが用いられる。なお、本実施形態では、Ｚ軸方向が鉛直方向となっている。また、各軸方向の力成分を「並進力成分」と言い、各軸回りの力成分を「トルク成分」と言うこともできる。また、力検出部１９は、６軸力覚センサーに限定されず、他の構成のものであってもよい。

【0026】

制御装置２００は、表示制御部２０１およびロボット制御部２０２を有している。表示制御部２０１は、後述する操作画面２を表示部３０１に表示させることができ、例えばＣＰＵの一部または全部がその機能を担っている。ロボット制御部２０２は、ロボット１を制御することができ、例えばＣＰＵの一部または全部がその機能を担っている。

【0027】

また、ロボットシステム１００は、例えば、ノート型またはタブレット型のパーソナルコンピューター（以下「ＰＣ」と言う）３００とともに用いられる。ＰＣ３００は、各種情報を表示する表示部３０１としてのディスプレイが内蔵されている。表示部３０１は、液晶を有し、タッチパネル機能を有している。このＰＣ３００は、制御装置２００と電気的に接続されている。なお、ＰＣ３００と制御装置２００との接続は、無線による接続が好ましいが、有線による接続であってもよく、さらには、インターネットのようなネットワークを介して接続されていてもよい。

【0028】

前述したように、ロボットシステム１００は、例えば、電子部品や電子機器等のワークの保持、搬送、組立および検査等の各作業で用いられる。また、各作業は、ロボット１の可動部１０が最大に駆動可能な駆動範囲Ａ_１０内で行われる。このときのロボット１の動作状態の一例について、図２～図４を参照しつつ説明する。

【0029】

図２～図４に示すように、ロボット１に装着されたエンドエフェクター２０は、Ｚ軸を法線とする水平な作業面４００上で作業を行うことができる。

【0030】

ロボットシステム１００では、その作業に先立って、ティーチングを行う。ティーチングでは、図２に示すように、エンドエフェクター２０を作業面４００に所定位置まで接近させる。そして、ロボット１を、先端第１軸αが作業面４００と直交した姿勢にする。以下、図２に示す状態を「作業開始可能状態」と言う。また、本実施形態では、ロボット１は、作業面４００上での作業中も、作業開始可能状態での姿勢、すなわち、先端第１軸αが作業面４００と直交した姿勢を維持したまま作業を行うのが好ましい。

【0031】

このようなティーチングにより、ロボット１に対して、第１アーム１２～第６アーム１７の位置および姿勢を記憶させる、すなわち、教示することができる。ここでは、第１アーム１２～第６アーム１７のうち、代表的に、第６アーム１７の位置および姿勢を教示する場合を挙げる。また、このティーチングは、表示部３０１に表示された操作画面２を操作する行うことにより可能である。

【0032】

そして、ロボット１が作業面４００上で作業を行う際には、作業開始可能状態から、図３に示すように、可動部１０、特に第６アーム１７が、例えば水平な矢印Ｍ１方向に移動すれば、前記姿勢を維持したまま作業を円滑に行うことができる。

【0033】

しかしながら、作業開始可能状態としても、その後に操作画面２を誤って操作した場合、図４に示すように、可動部１０、特に第６アーム１７が、例えば先端第２軸β回りに矢印Ｍ２方向に回動することがある。この場合、先端第１軸αが作業面４００に対して傾いてしまい、前記姿勢が維持されず、作業を行うのが困難となるおそれがある。

【0034】

そこで、ロボットシステム１００では、このような不具合を防止するよう構成されている。以下、この構成および作用について説明する。

【0035】

図５、図６に示すように、操作画面２には、モーター切替部２１、ロボット動作モード切替部２２、座標系切替部２３、エンドエフェクター切替部２４、動作スピード切替部２５、動作対象切替部２６、位置角度表示部２７、動作状態切替部２８、距離角度表示部２９、第１操作部３１、第２操作部３２、第３操作部３３、第４操作部３４、第５操作部３５および第６操作部３６が含まれている。前述したように、表示部３０１は、タッチパネル機能を有している。これにより、各切替部および各操作部は、それぞれ、操作画面２上で押圧操作することができる。そして、各切替部および各操作部が押圧された際に生じる信号が、ロボット制御部２０２を介してロボット１に伝達されて、当該ロボット１は、信号に基づいた動作を行うことができる。

【0036】

モーター切替部２１は、関節１７１～関節１７６をそれぞれ駆動させる駆動源としての各モーターのＯＮ／ＯＦＦを切り替える操作部である。モーター切替部２１は、モーターを駆動可能状態とするスイッチ２１１と、モーターを駆動停止状態とするスイッチ２１２と、を有している。

【0037】

ロボット動作モード切替部２２は、ロボット１がどのような動作モードで動作するのかを切り替える操作部である。
座標系切替部２３は、ロボット１を動作させる際の座標系を切り替える操作部である。

【0038】

エンドエフェクター切替部２４は、動作させるエンドエフェクター２０を切り替える操作部である。

【0039】

動作スピード切替部２５は、ティーチング時のロボット１の動作スピードを段階的に切り替える操作部である。

【0040】

動作対象切替部２６は、ロボット１がどのような動作モードで動作するのかを切り替える操作部である。動作対象切替部２６は、ロボット１全体で動作させるスイッチ２６１と、所定の関節を動作させるスイッチ２６２と、を有している。

【0041】

位置角度表示部２７は、現在の第６アーム１７の位置および回転角度を表示する部分である。位置角度表示部２７は、Ｘ座標を示す第１表示部２７１と、Ｙ座標を示す第２表示部２７２と、Ｚ座標を示す第３表示部２７３と、Ｚ軸回りとなるＵ方向の回動角度を示す第４表示部２７４と、Ｙ軸回りとなるＶ方向の回動角度を示す第５表示部２７５と、Ｘ軸回りとなるＷ方向の回動角度を示す第６表示部２７６と、を有している。

【0042】

動作状態切替部２８は、ティーチング時のロボット１の動作状態を切り替える操作部である。動作状態切替部２８は、ロボット１に連続的な動作を行わせるスイッチ２８１と、ロボット１に間欠的な動作、すなわち、ピッチ送り動作を行わせるスイッチ２８２と、を有している。

【0043】

距離角度表示部２９は、スイッチ２８２が選択された場合に、ロボット１が動作１回当たりに移動する移動距離を表示する第１表示部２９１と、ロボット１が動作１回当たりに回動する回動角度を表示する第２表示部２９２と、を有している。

【0044】

第１操作部３１は、ティーチングを行う際、第６アーム１７を、Ｚ軸と平行な先端第１軸α回り、すなわち、Ｕ方向に回動させる操作を行う操作部である。第１操作部３１は、第６アーム１７をＵ方向正側に回動させる、すなわち、正転させるＵ方向正転操作部３１１と、第６アーム１７をＵ方向負側に回動させる、すなわち、反転させるＵ方向反転操作部３１２と、を有している。例えば、Ｕ方向正転操作部３１１を押圧操作すると、その押圧操作した回数に、第２表示部２９２に表示されている値を乗じた分だけ、第６アーム１７をＵ方向正側に回動させることができる。これは、Ｕ方向反転操作部３１２についても同様である。

【0045】

第２操作部３２は、ティーチングを行う際、第６アーム１７を、Ｘ軸と平行な先端第２軸β回り、すなわち、Ｗ方向と、Ｙ軸と平行な先端第３軸γ回り、すなわち、Ｖ方向とに回動させる操作を行う操作部である。第２操作部３２は、第６アーム１７をＷ方向正側に回動させる、すなわち、正転させるＷ方向正転操作部３２１と、第６アーム１７をＷ方向負側に回動させる、すなわち、反転させるＷ方向反転操作部３２２と、第６アーム１７をＶ方向正側に回動させる、すなわち、正転させるＶ方向正転操作部３２３と、第６アーム１７をＶ方向負側に回動させる、すなわち、反転させるＶ方向反転操作部３２４と、を有している。例えば、Ｗ方向正転操作部３２１を押圧操作すると、その押圧操作した回数に、第２表示部２９２に表示されている値を乗じた分だけ、第６アーム１７をＷ方向正側に回動させることができる。これは、Ｗ方向反転操作部３２２、Ｖ方向正転操作部３２３およびＶ方向反転操作部３２４についても同様である。

【0046】

第３操作部３３は、図５に示す第１モードと、図６に示す第２モードとを切り替える操作を行う操作部である。第１制御モードは、第１操作部３１による操作と第２操作部３２による操作とを有効にするモードである。第２制御モードは、第１操作部３１による操作を有効にし、第２操作部３２による操作を無効にするモードである。各モードの作用、効果については後述する。

【0047】

第４操作部３４は、ティーチングを行う際、第６アーム１７を作業開始可能状態に操作する操作部である。第４操作部３４の操作を行った後に、第３操作部３３を操作するのが好ましい。

【0048】

例えば、予め、作業面４００の座標系を記憶している（当該座標系のＸ軸とＹ軸は作業面４００と平行、Ｚ軸は作業面４００と直交）。第４操作部３４を操作することで、予め記憶された作業面４００の座標系のＺ軸と、第６アーム１７の回動軸（先端第１軸α）を平行化させる。これにより、第６アーム１７は作業開始可能状態となる。

【0049】

第５操作部３５は、ティーチングを行う際、第６アーム１７を、Ｘ軸と平行な先端第２軸β方向と、Ｙ軸と平行な先端第３軸γ方向とに移動させる操作を行う操作部である。第５操作部３５は、第６アーム１７をＸ軸方向正側に移動させる、すなわち、前進させるＸ軸方向前進操作部３５１と、第６アーム１７をＸ軸方向負側に移動させる、すなわち、後退させるＸ軸方向後退操作部３５２と、第６アーム１７をＹ軸方向正側に回動させる、すなわち、前進させるＹ軸方向前進操作部３５３と、第６アーム１７をＹ軸方向負側に回動させる、すなわち、後退させるＹ軸方向後退操作部３５４と、を有している。例えば、Ｘ軸方向前進操作部３５１を押圧操作すると、その押圧操作した回数に、第１表示部２９１に表示されている値を乗じた分だけ、第６アーム１７をＸ軸方向正側に移動させることができる。これは、Ｘ軸方向後退操作部３５２、Ｙ軸方向前進操作部３５３およびＹ軸方向後退操作部３５４についても同様である。

【0050】

第６操作部３６は、ティーチングを行う際、第６アーム１７を、Ｚ軸と平行な先端第１軸α方向に移動させる操作を行う操作部である。第６操作部３６は、第６アーム１７をＺ軸方向正側に移動させる、すなわち、前進させるＺ軸方向前進操作部３６１と、第６アーム１７をＺ軸方向負側に移動させる、すなわち、後退させるＺ軸方向後退操作部３６２と、を有している。例えば、Ｚ軸方向前進操作部３６１を押圧操作すると、その押圧操作した回数に、第１表示部２９１に表示されている値を乗じた分だけ、第６アーム１７をＺ軸方向正側に移動させることができる。これは、Ｚ軸方向後退操作部３６２についても同様である。

【0051】

ロボットシステム１００では、第４操作部３４を操作することの他に、第１操作部３１、第２操作部３２、第５操作部３５、第６操作部３６を適宜操作することによっても、ロボット１を作業開始可能状態とすることができる。

【0052】

前述したように、操作画面（画面）２は、ロボット制御部２０２により作業面４００に対して先端第１軸αが垂直となる姿勢、すなわち、作業開始可能状態に、前述したロボット先端部である第６アーム１７を移動する（操作する）ための第４操作部３４を含んでいる。これにより、第１操作部３１、第２操作部３２、第５操作部３５、第６操作部３６を適宜組み合わせて操作する場合に比べて、第６アーム１７を作業開始可能状態に容易に操作することができる。

【0053】

また、例えば第４操作部３４が省略されている場合、第３操作部３３が操作された場合、ロボット制御部２０２により作業面４００に対して先端第１軸αが垂直となる姿勢に、前述したロボット先端部である第６アーム１７を移動する（操作する）機能を有していてもよい。これにより、モード切替操作と、作業開始可能状態とする操作とを一括して行うことができ、よって、操作効率が向上する。

【0054】

そして、作業開始可能状態とした後に第２操作部３２を誤って操作した場合、前述したように、第６アーム１７が、先端第２軸β回りに矢印Ｍ２方向に回動することがある。

【0055】

前述したように、操作画面２上では、第３操作部３３を操作することにより、図５に示す第１制御モードと、図６に示す第２制御モードとを切り替え可能となっている。

【0056】

ロボットシステム１００では、ロボット１の制御を教示する際、まず、第１制御モードとする。第１制御モードでは、第１操作部３１による操作と第２操作部３２による操作とを有効にすることができる。これにより、ロボット１が作業面４００に対して先端第１軸αが垂直となる姿勢、すなわち、作業開始可能状態に第６アーム１７を制御することができる。

【0057】

その後、第３操作部３３を操作することにより、第２制御モードに切り替えられる。第２制御モードでは、第１操作部３１による操作を有効にし、第２操作部３２による操作を無効にすることができる。これにより、作業開始可能状態とした後に第２操作部３２を誤って操作するのを防止することができ、よって、ロボット１は、先端第１軸αが作業面４００に垂直となる姿勢を維持したまま作業を円滑に行うことができる。

【0058】

なお、第２制御モードでは、第２操作部３２の表示態様を、第１制御モードにおける第２操作部３２の表示態様と異ならせることにより、第２操作部３２による操作を無効とする。表示態様と異ならせる方法としては、特に限定されず、例えば、色を変更する等のようなグレーアウト（gray out）による方法、大きさを小さくする方法、形状を変更する方法、マークをさらに追加する方法等が挙げられるが、図６に示すように、グレーアウトによる方法が好ましい。グレーアウトによる方法を用いることにより、オペレーターは、第２操作部３２が操作の対象から外れている状態となっているのを視認することができ、よって、第２操作部３２を誤って操作するのをより確実に防止することができる。

【0059】

また、操作画面（画面）２は、第１モードと第２モードとを切り替える第３操作部３３を含んでいる。これにより、ロボットシステム１００を操作するオペレーターは、任意のタイミングで第１モードと第２モードとを切り替えることができる。

【0060】

なお、操作画面２は、本実施形態では第３操作部３３を含む構成となっているが、これに限定されず、第３操作部３３が省略された構成となっていてもよい。第３操作部３３が省略された場合、例えば、第１モードでの操作が終了した後、一定時間経過したら、自動的に第２モードに切り替えられてもよい。

【0061】

以上のように、制御装置２００は、先端第１軸α回りに回動し、先端第１軸αと交差する先端第２軸β回りに回動するロボット先端部である第６アーム１７を有するロボット１を制御するロボット制御部２０２と、ロボット制御部２０２により第６アーム１７を先端第１軸α回りに回動させる第１操作部３１と、ロボット制御部２０２により第６アーム１７を先端第２軸β回りに回動させる第２操作部３２と、を含む操作画面（画面）２を表示部３０１に表示する表示制御部２０１と、を備えている。

【0062】

操作画面２では、第１操作部３１による操作と第２操作部３２による操作とを有効にする第１制御モードと、第１操作部３１による操作を有効にし、第２操作部３２による操作を無効にする第２制御モードとを切り替え可能である。そして、ロボット１の制御を教示する際、ロボット１が作業を行う作業面４００に対して、第１制御モードで先端第１軸αが垂直となる姿勢に第６アーム１７を制御した後、第２制御モードに切り替え可能である。

【0063】

このような発明よれば、前述したように、第１操作部３１や第２操作部３２を操作した後に、第２操作部３２を操作するのを防止することができる。これにより、作業開始可能状態とした後に、ロボット１は、第６アーム１７が先端第２軸β回りに矢印Ｍ２方向に回動して、先端第１軸αが作業面４００に対して傾くのを防止することができ、よって、先端第１軸αが作業面４００に垂直となる姿勢を維持して作業を円滑に行うことができる。

【0064】

また、ロボットシステム１００は、制御装置２００と、ロボット１と、を備えている。
これにより、前述した制御装置２００の利点を持つロボットシステム１００が得られる。

【0065】

＜第２実施形態＞
以下、図７を参照して本発明の制御装置およびロボットシステムの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0066】

本実施形態は、第２制御モードの構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

【0067】

図７に示すように、本実施形態では、第２制御モードは、図６に示す第２制御モードと比較すると、第２操作部３２が非表示となっていることが分かる。このように、第２制御モードでは、第２操作部３２を非表示とすることにより、第２操作部３２を押圧操作することができず、その結果、第２操作部３２による操作を無効とする。これにより、オペレーターは、第２操作部３２を誤って操作するのをより確実に防止することができる。

【0068】

＜第３実施形態＞
以下、図８を参照して本発明の制御装置およびロボットシステムの第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0069】

本実施形態は、第２制御モードの構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。

【0070】

図８に示すように、本実施形態では、第２制御モードは、見かけ上、第２操作部３２がそのまま残った状態となっているが、オペレーターが第２操作部３２を押圧操作しても、その押圧時に生じる信号がロボット１に伝達されないよう構成されている。これにより、オペレーターは、第２操作部３２を誤って操作するのをより確実に防止することができる。

【0071】

図９は、第１実施形態～第３実施形態のロボットシステムについてハードウェアを中心として説明するためのブロック図である。

【0072】

図９には、ロボット１とコントローラー６１とコンピューター６２が接続されたロボットシステム１００Ａの全体構成が示されている。ロボット１の制御は、コントローラー６１にあるプロセッサーによりメモリーにある指令を読み出して実行されてもよいし、コンピューター６２に存在するプロセッサーによりメモリーにある指令を読み出してコントローラー６１を介して実行されてもよい。

【0073】

従って、コントローラー６１とコンピューター６２とのいずれか一方または両方を「制御装置２００」として捉えることができる。

【0074】

＜変形例１＞
図１０は、ロボットシステムのハードウェアを中心とした変形例１を示すブロック図である。

【0075】

図１０には、ロボット１に直接コンピューター６３が接続されたロボットシステム１００Ｂの全体構成が示されている。ロボット１の制御は、コンピューター６３に存在するプロセッサーによりメモリーにある指令を読み出して直接実行される。
従って、コンピューター６３を「制御装置２００」として捉えることができる。

【0076】

＜変形例２＞
図１１は、ロボットシステムのハードウェアを中心とした変形例２を示すブロック図である。

【0077】

図１１には、コントローラー６１が内蔵されたロボット１とコンピューター６６が接続され、コンピューター６６がＬＡＮ等のネットワーク６５を介してクラウド６４に接続されているロボットシステム１００Ｃの全体構成が示されている。ロボット１の制御は、コンピューター６６に存在するプロセッサーによりメモリーにある指令を読み出して実行されてもよいし、クラウド６４上に存在するプロセッサーによりコンピューター６６を介してメモリーにある指令を読み出して実行されてもよい。

【0078】

従って、コントローラー６１とコンピューター６６とクラウド６４とのいずれか１つ、または、いずれか２つ、または、３つを「制御装置２００」として捉えることができる。

【0079】

以上、本発明の制御装置およびロボットシステムを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、ロボットおよびロボットシステムを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

【0080】

また、本発明の制御装置およびロボットシステムは、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成や特徴を組み合わせたものであってもよい。

【0081】

また、ロボットが備えるアームの本数は、１本であったが、これに限定されず、２本以上であってもよい。

【0082】

また、表示部は、ノート型やタブレット型のＰＣに内蔵されたものに限定されず、例えば、デスクトップ型のＰＣに内蔵されたもの等であってもよい。

【符号の説明】

【0083】

１…垂直多関節ロボット（ロボット）、２…操作画面、２１…モーター切替部、２１１…スイッチ、２１２…スイッチ、２２…ロボット動作モード切替部、２３…座標系切替部、２４…エンドエフェクター切替部、２５…動作スピード切替部、２６…動作対象切替部、２６１…スイッチ、２６２…スイッチ、２７…位置角度表示部、２７１…第１表示部、２７２…第２表示部、２７３…第３表示部、２７４…第４表示部、２７５…第５表示部、２７６…第６表示部、２８…動作状態切替部、２８１…スイッチ、２８２…スイッチ、２９…距離角度表示部、２９１…第１表示部、２９２…第２表示部、３１…第１操作部、３１１…Ｕ方向正転操作部、３１２…Ｕ方向反転操作部、３２…第２操作部、３２１…Ｗ方向正転操作部、３２２…Ｗ方向反転操作部、３２３…Ｖ方向正転操作部、３２４…Ｖ方向反転操作部、３３…第３操作部、３４…第４操作部、３５…第５操作部、３５１…Ｘ軸方向前進操作部、３５２…Ｘ軸方向後退操作部、３５３…Ｙ軸方向前進操作部、３５４…Ｙ軸方向後退操作部、３６…第６操作部、３６１…Ｚ軸方向前進操作部、３６２…Ｚ軸方向後退操作部、６１…コントローラー、６２…コンピューター、６３…コンピューター、６４…クラウド、６５…ネットワーク、６６…コンピューター、１０…可動部、１０１…アーム、１１…基台、１２…第１アーム、１３…第２アーム、１４…第３アーム、１５…第４アーム、１６…第５アーム、１７…第６アーム、１７１…関節、１７２…関節、１７３…関節、１７４…関節、１７５…関節、１７６…関節、１８…ケーブル、１９…力検出部、２０…エンドエフェクター、１００…ロボットシステム、１００Ａ…ロボットシステム、１００Ｂ…ロボットシステム、１００Ｃ…ロボットシステム、２００…制御装置、２０１…表示制御部、２０２…ロボット制御部、３００…パーソナルコンピューター（ＰＣ）、３０１…表示部、４００…作業面、Ａ_１０…駆動範囲、Ｍ１…矢印、Ｍ２…矢印、α…先端第１軸、β…先端第２軸、γ…先端第３軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】