JPH0938891A - 工業用ロボットの安全装置 - Google Patents
工業用ロボットの安全装置Info
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Abstract
生を生じない。 【解決手段】 工業用ロボットのロボット本体1には障
害物に向けて赤外光を発する光センサ2A、2Bが設け
られており、CPUを内蔵した制御装置3は、障害物か
らの赤外光の反射戻り強度を検出して、検出された反射
戻り強度が所定値以上の時にロボット本体1の移動を停
止させる。工業用ロボットは複数設けられ、各ロボット
本体1の表面1a、1bは、赤外光に対する反射率が相
互に異なるように設定されている。
Description
センシング信号を発信し、その反射波の強度により障害
物等の存在を認知してロボット本体あるいはロボットア
ームの作動を停止させる工業用ロボットの安全装置に関
する。
自走工業用ロボットが作業ステーションを共用してワー
クの組付け作業を行うことがある。この場合、通常、各
ロボットは光センサ等を搭載し、反射光の強度を検出し
て他のロボットの存在を知り、移動を停止する等により
互いの衝突を未然に防止している。
ロボットアーム駆動部への給電を作業ステーションでの
み可能として、ロボットアームの誤作動を防止する安全
装置が示されている。
を使用した上記従来の安全装置において、複数の工業用
ロボットが同時に作業ステーションに入ろうとする場合
等に、同一タイミングで互いに相手の存在を検出して停
止するため、いわゆる竦み合いによっていずれのロボッ
トも作業ステーションに入れず、立ち往生してしまうと
いう問題がある。
いて、相手が移動する作業者である場合には危険防止の
ため工業用ロボットは十分な距離的余裕を有して停止す
る必要があるが、設置位置が変化しない静止した周辺装
置等に対しては距離的余裕を最小限にして、ロボット作
業スペースの拡大を抑えることが望ましい。本発明はこ
のような課題に鑑みたもので、工業用ロボット同士の竦
みあいによる立ち往生を生じず、また、過大な作業スペ
ースの確保を必要としない工業用ロボットの安全装置を
提供することを目的とする。
用ロボット(R1、R2)のロボット本体(1)の表面
反射率を相互に異なるように設定する。したがって、優
先度の高い工業用ロボット(R2)のロボット本体
(1)の反射率を相対的に高く設定しておけば、優先度
の低いロボット(R1)から発せられたセンシング信号
は優先度の高いロボット(R2)のロボット本体(1)
で十分な強度で反射されて戻り、ロボット(R1)の作
動が停止する。この間、反射率を相対的に低く設定した
優先度の低いロボット(R1)からのセンシング信号の
戻り反射強度は小さいから、優先度の高いロボット(R
2)は作業を続行する。
突を避けることができるとともに、両者の竦み合いによ
る立ち往生も回避することができる。本発明の第2の特
徴では、工業用ロボットの作業環境内にセンシング信号
に対する反射率の異なる箇所を設けてある。この反射率
の異なる箇所を例えば作業者とし、その反射率を周辺装
置等よりも相対的に高くしておけば、作業者がロボット
に近づいた場合には十分な距離的余裕を持ってロボット
の作動が停止する。一方、周辺装置に対しては十分接近
できるから、ロボット作業スペースは小さくしておくこ
とができる。
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
ものである。
について説明する。 (第1実施形態)図1に工業用ロボット本体の概略構造
を示す。なお、ロボットアームは図示を省略してある。
キャスタ輪52が設けられるとともに、下面中央には、
走行モータ4により回転駆動されかつ適宜旋回操作され
る公知の駆動輪51が設けてある。ロボット本体1には
側面上部に左右一対の開口11、12が形成され、これ
ら開口に臨んでロボット本体1内に、センシング信号た
る赤外光を発光ないし受光する光センサ2A、2Bがそ
れぞれ設けられている。ロボット本体1内にはさらに、
上記光センサ2A、2Bおよび走行モータ4の作動を制
御するCPU内蔵の制御装置3が設けてある。
は、優先度の低いロボットでは赤外光反射率の低い通常
の塗装面のままとし、これに対して優先度の高いロボッ
トでは赤外光反射率の高い市販の反射テープが貼り付け
てある。図2において、各光センサ2A、2B内の発光
素子は、制御装置3のI/O回路32を介してCPU3
1から入力する指令信号に応じて作動を開始し、一定光
量の赤外光を前記開口11、12から射出する。開口1
1、12を経て戻った反射光は各光センサ2A、2B内
の受光素子に入射し、入射光量に応じたセンサ信号がI
/O回路32を経てCPU31へ入力する。なお、光セ
ンサ2A、2Bは、一方がロボット本体から前方へ、他
方が斜め前方へ向けて赤外光を射出する。
に従ってモータ駆動回路33を介して走行モータ4を回
転させ、ロボット本体1を移動させる。ロボット本体1
の原位置からの移動距離は、例えば上記駆動輪51の回
転数より算出する。このような構造の二台の工業用ロボ
ットR1、R2が、互いに直交する方向から同時に作業
ステーションSへ向かっている様子を図3に示す。図に
おいて、工業用ロボットR1は優先度の低いもので、図
の下方から上方の作業ステーションSに向けて移動して
いる。
1の光センサ2Aからの赤外光は上述のように前方のみ
へ射出されており、図のL1領域は、直交する図の右方
向から作業ステーションSに向けて移動している、優先
度の高い工業用ロボットR2のロボット本体1側面で反
射されたとした場合に反射光が戻る領域(以下、反射光
領域という)を示している。
の回転数より算出される合流近傍位置Xに至ると、それ
以降、光センサ2Bからの斜め前方(図の反射光領域L
2)への赤外光射出が開始され、この状態で作業ステー
ションS近くの目標位置Y(当該位置への到達も駆動輪
51の回転数より算出される)へ向かう。同様の制御は
工業用ロボットR2についても行われる。
PU31の制御手順を図4に示す。ステップ101で
は、予め記憶された手順で走行モータ4の回転制御がな
されてロボット本体1が走行する。ステップ102で目
標位置Yに到達すると走行モータ4は停止する(ステッ
プ103)。ステップ104で合流点近傍位置Xに達す
ると、通常の光センサ2Aに加えて、斜め前方へ赤外光
を発する合流点用光センサ2Bの作動が開始される(ス
テップ105)。
同時に合流点近傍位置付近から目標位置へ向かう場合の
作動を図5を参照して以下に説明する。各光センサ2
A、2Bの反射光領域L1、L2は、実際には図5
(a)に示すように、所定の反射光強度を境として第1
警告領域L11、L21と第2警告領域L12、L22
とからなる。第1警告領域L11、L21では反射光強
度は相対的に小さく、この領域での反射光があると工業
用ロボットR1は減速して徐行状態となる。第2警告領
域L12、L22では反射光強度は相対的に大きく、こ
の領域での反射光があると工業用ロボットR1は走行を
停止する。
を有しているが、工業用ロボットR1の本体1側面の赤
外光反射率は低いために、工業用ロボットR2の反射光
領域は小さい。図では、理解を容易にするために、工業
用ロボットR2の反射光領域は省略してある。このよう
な工業用ロボットR1、R2が目標位置に向かって移動
する場合、工業用ロボットR2が第1警告領域L21内
へ進入すると(図5(b))工業用ロボットR1は徐行
を開始する。工業用ロボットR2の反射光領域は小さい
から、この領域内へ工業用ロボットR1が進入すること
はなく、工業用ロボットR2は通常走行を続行する。
へ向けてさらに接近すると、工業用ロボットR2が工業
用ロボットR1の第2警告領域L22内へ進入する(図
5(c))。これにより、工業用ロボットR1は停止
し、工業用ロボットR2のみが走行を続行して目標位置
Yに至る。工業用ロボットR2が目標位置Yで作業ステ
ーションSでの作業を終えるまで工業用ロボットR1は
停止状態を維持する。作業を終えて工業用ロボットR2
が順路を戻り、反射光領域L2から出ると、工業用ロボ
ットR1は再び目標位置Yへの走行を開始する。
6に示す。図において、走行中に、反射光強度に応じた
光センサ2A、2Bからのセンサ信号を受け(ステップ
201、202)、第1警告領域L11、L21内に相
手の工業用ロボットR2が進入すると徐行を開始する
(ステップ203)。第2警告領域L12、L22内に
相手の工業用ロボットR2が進入した場合には走行を停
止する(ステップ204)。そして、相手の工業用ロボ
ットR2が反射光領域L1、L2から出ると、再び目標
位置へ向けた走行を開始する(ステップ205、20
6)。
間をカウントし(ステップ207)、停止時間が所定値
を越えた場合には異常があったものとして警報等を行う
(ステップ208、209)。同様の制御は工業用ロボ
ットR2でもなされる。このようにして、優先度の高い
工業用ロボットの本体側面の赤外光反射率を上げること
により、複数の工業用ロボットの衝突を避けることがで
きるとともに、これら工業用ロボットが竦み合って立ち
往生することはなく、優先順位に従った効率的な作動が
実現される。
ける各ステップは、それぞれ、機能実行手段としてハー
ドロジック構成により実現するようにしてもよい。 (第2実施形態)本発明は、単体の工業用ロボットにお
いて、ロボット作業スペースを比較的小さく維持しつつ
作業者の安全を図る用途にも適用できる。すなわち、作
業者の服装等を周辺装置よりも赤外光反射率の高いもの
にして優先度を上げておけば、作業者に対しては十分な
安全距離を保ってロボット本体の移動が停止し、あるい
はロボットアームの作動が停止する。一方、赤外光反射
率の低い周辺装置に対しては、ロボット本体あるいはロ
ボットアームが十分接近できるから、作業者の安全を高
めつつロボット作業スペースの拡大を抑えることができ
る。
センサの発光素子の出力を一定にして、赤外光反射率に
より優先度を変更したが、光センサの発光素子の出力を
優先度に応じて変えても反射光領域を変更することがで
き、同様の効果が得られる。 (他の実施形態)なお、工業用ロボットの数は上記実施
形態で説明した2台に限られるものではなく、また、赤
外光反射率を各ロボット毎に多段階に変更することで優
先順位を多段階に設定することができる。
た他のセンシング素子を使用することもできる。
の概略斜視図である。
の電気回路ブロック構成図である。
の作動を示す概略平面図である。
ローチャートである。
の作動を示す概略平面図である。
ローチャートである。
置、4…走行モータ、51…駆動輪、52…キャスタ
輪、R1、R2…工業用ロボット。
Claims (3)
- 【請求項1】 障害物に向けてセンシング信号を発する
手段(2A、2B)と、 障害物からのセンシング信号の反射戻り強度を検出する
手段(202)と、 検出された反射戻り強度が所定値以上の時にロボットの
作動を停止させる手段(204)とをそれぞれロボット
本体(1)に搭載した複数の工業用ロボット(R1、R
2)を備え、 かつ、前記各ロボット本体(1)の表面を、前記センシ
ング信号に対する反射率が相互に異なるように設定した
ことを特徴とする工業用ロボットの安全装置。 - 【請求項2】 障害物に向けてセンシング信号を発する
手段と、 障害物からのセンシング信号の反射戻り強度を検出する
手段と、 検出された反射戻り強度が所定値以上の時にロボットの
作動を停止させる手段とをロボット本体に搭載した工業
用ロボットを備え、 かつ前記ロボットの作業環境内に、前記センシング信号
に対する反射率の異なる箇所を設けたことを特徴とする
工業用ロボットの安全装置。 - 【請求項3】 障害物をセンシングしつつ移動し、セン
シングの戻りが得られた時に作動を停止する複数の工業
用ロボットを備え、 これら工業用ロボットのセンシング感度を互いに異なる
値に設定したことを特徴とする工業用ロボットの安全装
置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18953195A JP3204047B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 工業用ロボットの安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18953195A JP3204047B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 工業用ロボットの安全装置 |
Publications (2)
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JPH0938891A true JPH0938891A (ja) | 1997-02-10 |
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ID=16242862
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JP18953195A Expired - Fee Related JP3204047B2 (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 工業用ロボットの安全装置 |
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Cited By (5)
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CN114174022A (zh) * | 2019-08-21 | 2022-03-11 | 欧姆龙株式会社 | 机器人的控制装置、机器人的控制方法以及程序 |
WO2023008343A1 (ja) | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 川崎重工業株式会社 | 安全装置、ロボットシステム、及び制御方法 |
-
1995
- 1995-07-25 JP JP18953195A patent/JP3204047B2/ja not_active Expired - Fee Related
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