JP4302692B2

JP4302692B2 - ロボット装置

Info

Publication number: JP4302692B2
Application number: JP2005516429A
Authority: JP
Inventors: 智小松; 一徳松本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: WO2005062144A1; US20060106480A1; CN100573380C; CN1757003A; JPWO2005062144A1; EP1696291B1; EP1696291A4; US7738998B2; EP1696291A1

Description

本発明は、ロボットと連動して作業する外部装置の電源のオン−オフ切り替えを状況に合わせて制御できるロボット装置に関するものである。

産業用のアーム型ロボットなどのロボットにおいては、作業対象となる被加工物の姿勢などを制御する外部装置と連動して作業を行うようになっている。これらの外部装置に作業者が接近する可能性のある場合には、作業者が判断して、その外部装置の電源を切るようにして作業者の安全を確保していた。

また、ロボットおよび外部軸装置等の複数の外部装置を任意のグループに分割し、分割された制御グループ単位で、電源のオン−オフを制御する手段をコントローラに設けて、簡単に作業者の安全を確保することができるものもあった。（例えば特開平１１−９０８８０号公報参照）

しかし、上述した作業者が判断して電源のオン−オフを行うものについては、作業者が誤った操作をした場合に安全を確保する手段がない。また、分割された制御グループ単位で、電源のオン−オフを制御する手段をコントローラに設けるものについては、作業者の作業手順の変更などに追従できず、不便さがあるといった課題があった。
特開平１１−９０８８０号

上記課題を解決するために本発明は、ロボットと、前記ロボットの作業を制御するコントローラと、前記コントローラで制御される複数の外部装置を備え、前記外部装置には、電源のオン−オフを操作者によって操作される電源スイッチと、電源のオン−オフを前記コントローラから操作される電源回路を設け、前記電源スイッチによる外部装置の電源のオフを前記コントローラからの操作よりも優先するものである。

また、各外部装置のうち、ロボットの作業に関係する外部装置の電源回路に電源をオンする指令をコントローラから出力するものである。

また、各外部装置のうち、ロボットの作業に関係しない外部装置の電源回路に電源をオフする指令をコントローラから出力するものである。

また、各外部装置の電源回路と電源スイッチを接続し、前記電源スイッチの状態を前記電源回路からコントローラに送信するものである。

また、ロボットの作業に関係する外部装置の電源スイッチが電源をオフするとき、コントローラが誤り訂正処理を行うものである。

また、誤り訂正処理としてロボットと外部装置を停止させるとともに、コントローラにより制御される表示手段を設け、誤りを示す表示を表示手段で表示するものである。

また、ロボットの作業に関係しない外部装置の電源スイッチが電源がオンのとき、前記外部装置の電源回路に電源を切る指令をコントローラが出力するものである。

また、各外部装置の電源スイッチの状態に応じてロボットの作業をコントローラが変更するものである。

これにより、作業者の作業とロボットの作業の双方に対応したロボットの安全確保を行うことができる。

本発明によれば、作業者は電源スイッチでロボットの作業に関係しない外部装置の電源を切る状態にしておけば、誤ってロボットのコントローラがその電源を入れることがないので、作業者はより安全に作業をすることができる。

また、作業者が誤って作業対象以外の外部装置の電源を切ると、ロボットのコントローラが矛盾を判断してエラー停止を実施するので、作業者の誤操作を防止することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態例について説明する。

図１は、本発明の実施の形態例におけるロボット装置の概略図で、ロボット１の先端に加工ツール１ａが取り付けられ、コントローラ２によってロボット１の作業が制御される。

生産加工側３ａにおいて被加工物（ワーク７ａ）は加工ツール１ａで加工され、搬出入側３ｂにおいて加工するために被加工物（ワーク７ｂ）を搬出入される。

外部軸装置４によって被加工物（ワーク７ａ、７ｂ）を生産加工側３ａと搬出入側３ｂに移動され、この外部軸装置４上に、ワーク７ａを位置決めする外部軸装置５と、ワーク７ｂを位置決めする外部軸装置６を配置している。

この外部軸装置５、６は外部軸装置４の反転動作によってその位置が生産加工側３ａと搬出入側３ｂとの間で入れ替わるようになっている。

これら外部装置である外部軸装置４、５、６はコントローラ２と接続されている。

また、制御盤８に外部軸装置４、５、６の電源を入り切りする電源スイッチ４ｂ、５ｂ、６ｂが設けられている。

図２は、本発明の実施の形態例におけるロボット装置の回路の接続状態を説明する説明図で、コントローラ２の内部にサーボ電源制御部２ａを設けており、このサーボ電源制御部２ａと外部軸装置４、５、６のそれぞれの電源回路４ａ、５ａ、６ａを接続して、電源を入れるサーボＯＮコマンド指令信号や電源を切るサーボＯＦＦコマンド指令信号を電源回路４ａ、５ａ、６ａへ送信するようにしている。

また、電源回路４ａ、５ａ、６ａは、それぞれ制御盤８に設けた電源スイッチ４ｂ、５ｂ、６ｂと接続しており、この電源スイッチ４ｂ、５ｂ、６ｂの状態、すなわち電源回路４ａ、５ａ、６ａの状態をサーボ電源制御部２ａに送信するようにしている。

このように構成されたロボット装置の動作について説明する。

上述した通り、外部軸装置５、６のそれぞれは、生産加工側３ａ、搬出入側３ｂの２つの位置が存在し、外部軸装置４による反転によってそれぞれの位置が入れ替わる。

この外部軸装置５が生産加工側３ａにある場合は、ロボット１がその外部軸装置５上のワーク７ａを加工し、外部軸装置４の反転により外部軸装置６が生産加工側３ａにある場合は、ロボット１がその外部軸装置６上のワーク７ｂを加工する。

また、外部軸装置６が搬出入側３ｂにある場合、作業者９がその外部軸装置６上のワーク７ｂを搬出入し、外部軸装置４の反転により外部軸装置５が搬出入側３ｂにある場合、作業者９がその外部軸装置５上のワーク７ａを搬出入する。

そして、外部軸装置５、６の位置関係が図１の場合、作業者９がワーク７ｂを搬出入する際に、作業者９は外部軸装置４と搬出入側３ｂにある外部軸装置６の電源を制御盤８上の電源スイッチ４ｂ、６ｂでオフとする。このとき、外部軸装置４と搬出入側３ｂにある外部軸装置６はコントローラ２における電源ＯＦＦ許可状態なので、電源が切れる。

また、搬出入側３ｂにある外部装置６の電源がオンのとき、この外部装置６の電源回路６ａに電源をオフする指令をコントローラ２が出力し、外部装置６の電源をオフするものである。なお、前記の電源がオンのときとは、作業者９が外部装置６の電源を電源スイッチ６ａでオフしなかった場合や、オフしたがその後オンにした場合などがある。

次に、外部軸装置５、６の位置関係が図１の場合、作業者９が誤って生産加工側３ａの外部軸装置５の電源を電源スイッチ５ｂで切ろうとしたときには、生産加工側３ａの外部軸装置５はコントローラ２における電源ＯＦＦ許可状態ではないので、ロボット装置全体がエラーとなり停止する。これは、生産加工側３ａの外部軸装置５の電源が切られて動作しない状態のときにロボット１だけが加工を続けてワーク７ａを損傷することを防ぐためである。

作業者９はワーク７ｂの搬出入が完了したら、制御盤８上の外部軸装置４、６の電源スイッチ４ｂ、６ｂを解除する。

そして、コントローラ２は、生産加工が終了したら、外部軸装置４の電源をオンするサーボＯＮコマンド指令信号を電源回路４ａに送信して、外部軸装置４を反転動作させ、外部軸装置５、６の位置を搬出入側３ｂ、生産加工側３ａに入れ替える。

このとき、作業者９がまだ搬出入中で制御盤８上の外部軸装置４、６の電源スイッチ４ｂ、６ｂがオフのままであれば、外部軸装置４は、電源ＯＮ不可状態なので、コントローラ２が外部軸装置４の電源を入れることができないようにしている。

このようにコントローラ２で外部軸装置４、５、６の電源のオン−オフの状態を判断することができるので、外部軸装置４、５、６、の電源がオン状態になるまで待つか、この時点でエラーにするかをロボット教示プログラム内容で選択できる。

本発明のロボット装置は、安全なロボット作業を行うことができ、ロボットによる加工分野で有用である。

本発明の実施の形態例を示す概略図本発明の実施の形態例での各機器の処理イメージを示す説明図

符号の説明

１ロボット
２コントローラ
４、５，６外部軸装置
８制御盤
９作業者

Claims

ロボットと、教示プログラムに基づいて前記ロボットの作業を制御するコントローラと、前記教示プログラムに基づいて前記コントローラで制御される複数の外部装置と、前記複数の外部装置の各々に対応しており前記外部装置の電源をオン−オフするための複数の電源スイッチを有する制御盤を備え、
前記複数の外部装置は、前記ロボットと連動して作業するための生産加工側として使用される場合と、作業者が被加工物を載置あるいは搬出するための搬出入側として使用される場合とが入れ替わるものであり、
前記各外部装置には、操作者によって操作される前記電源スイッチおよび前記コントローラと接続されており前記電源スイッチおよび前記コントローラにより電源のオン−オフが操作される電源回路を設け、
前記電源スイッチによる前記搬出入側となっている外部装置の電源のオフ操作を前記コントローラからの電源のオン操作よりも優先するロボット装置。
ロボットと、教示プログラムに基づいて前記ロボットの作業を制御するコントローラと、前記教示プログラムに基づいて前記コントローラで制御される複数の外部装置と、前記複数の外部装置の各々に対応しており前記外部装置の電源をオン−オフするための複数の電源スイッチを有する制御盤を備え、
前記複数の外部装置は、被加工物が載置される第１の外部装置と、被加工物が載置される第２の外部装置と、前記第１の外部装置と前記第２の外部装置を載せた第３の外部装置からなり、
前記第３の外部装置は、前記第１の外部装置の位置と前記第２の外部装置の位置を、前記ロボットと連動して作業するための生産加工側と、作業者が被加工物を載置あるいは搬出するための搬出入側とに入れ替えるものであり、
前記各外部装置には、操作者によって操作される前記電源スイッチおよび前記コントローラと接続されており前記電源スイッチおよび前記コントローラにより電源のオン−オフが操作される電源回路を設け、
前記電源スイッチによる前記搬出入側に位置する前記第１の外部装置または前記第２の外部装置の電源のオフおよび前記第３の外部装置の電源のオフ操作を前記コントローラからの電源のオン操作よりも優先するロボット装置。
各外部装置のうち、生産加工側にある外部装置の電源回路に電源をオンする指令をコントローラから出力する請求項１または２に記載のロボット装置。
各外部装置のうち、搬出入側にある外部装置の電源回路に電源をオフする指令をコントローラから出力する請求項１に記載のロボット装置。
各外部装置のうち、搬出入側にある外部装置および第３の外部装置の電源回路に電源をオフする指令をコントローラから出力する請求項２記載のロボット装置。
各外部装置の電源回路と前記各外部装置の各々に対応した電源スイッチを接続し、前記電源スイッチの状態を前記電源回路からコントローラに送信する請求項１または２に記載のロボット装置。
生産加工側にある外部装置の電源スイッチが電源をオフするとき、コントローラがロボットと前記外部装置を停止させる請求項６に記載のロボット装置。
各外部装置の電源スイッチの状態に応じてロボットの作業をコントローラが変更する請求項６に記載のロボット装置。