JPS63216692A - 危険防止装置 - Google Patents
危険防止装置Info
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- JPS63216692A JPS63216692A JP5155487A JP5155487A JPS63216692A JP S63216692 A JPS63216692 A JP S63216692A JP 5155487 A JP5155487 A JP 5155487A JP 5155487 A JP5155487 A JP 5155487A JP S63216692 A JPS63216692 A JP S63216692A
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Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、検査、抽出、搬送2組立、工作または加工等
の作業を行なう作業装置の危険防止装置に関する。
の作業を行なう作業装置の危険防止装置に関する。
(従来の技術)
作業装置には1部品の検査や抽出、搬送、組立て、工作
あるいは加工等の多種多様な作業を行なうものがあるが
、例えば、旋回するアームを有する装置においてはその
旋回半径内等が、また溶接ヘッドを有する装置において
はその容融合属の飛散半径内等が立入禁止領域に設定さ
れて、動作中の人員の立入が禁止されている。
あるいは加工等の多種多様な作業を行なうものがあるが
、例えば、旋回するアームを有する装置においてはその
旋回半径内等が、また溶接ヘッドを有する装置において
はその容融合属の飛散半径内等が立入禁止領域に設定さ
れて、動作中の人員の立入が禁止されている。
従来においては、例えば黄色と黒色のペイントにより床
に立入禁止領域を表示したり、バリケートを構成するな
どして人員に対する安全確保が図られている。
に立入禁止領域を表示したり、バリケートを構成するな
どして人員に対する安全確保が図られている。
(発明が解決しようとする問題点)
ところで、作業装置の近傍にいる人員が他のことに気を
取られて立入禁止領域内に侵入したり、動作停止中に調
整等のために立入禁止領域内に入った人員に気付かずに
オペレータが装置を起動してしまうと人員に危険が及ぶ
虞れがある。このために、この種の作業装置を扱う部所
においては、さらに人員用通路を設けたり、点呼や注意
換起を行なうことを各人に義務付けて安全確保をさらに
確実なものにしている。しかしながら、この種の安全確
保は内省的であり、人員に対する教育や訓練を必要とし
、不慣れな者や部外者に対しては特に注意を要する。
取られて立入禁止領域内に侵入したり、動作停止中に調
整等のために立入禁止領域内に入った人員に気付かずに
オペレータが装置を起動してしまうと人員に危険が及ぶ
虞れがある。このために、この種の作業装置を扱う部所
においては、さらに人員用通路を設けたり、点呼や注意
換起を行なうことを各人に義務付けて安全確保をさらに
確実なものにしている。しかしながら、この種の安全確
保は内省的であり、人員に対する教育や訓練を必要とし
、不慣れな者や部外者に対しては特に注意を要する。
本発明は、人員に対する教育や訓練を必要とすることな
く、作業装置の安全を確保することを目的とする。
く、作業装置の安全を確保することを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明の危険防止装置におい
ては5作業装置の動作に応じて設定された立入禁止領域
内の人員ありなしを検出する人員検出手段;および、該
人員検出手段が人員ありを検出すると前記作業装置の動
作を停止する動作停止手段;を備える。
ては5作業装置の動作に応じて設定された立入禁止領域
内の人員ありなしを検出する人員検出手段;および、該
人員検出手段が人員ありを検出すると前記作業装置の動
作を停止する動作停止手段;を備える。
(作用)
これによれば、立入禁止領域内に人員が侵入すると作業
装置の動作が停止されるので、人員に対する教育や訓練
を必要とすることなく、作業装置の安全を確保すること
ができる。
装置の動作が停止されるので、人員に対する教育や訓練
を必要とすることなく、作業装置の安全を確保すること
ができる。
立入禁止領域内の人員ありなしは、例えば、立入禁止領
域に人員がいるとき、あるいは立入禁止領域に人員の一
部があるとき、その人員の少なくとも一部を含む電界を
形成するように第1電極と第2電極を設置することによ
り検出できる。つまり、人体は比較的高い誘電率を有す
るので、これら第1電極と第2電極との間の静電容量は
立入禁止領域の人員ありなしに応じて変化する。この静
電容量の変化態様は、立入禁止領域に荷物等が置かれた
場合と人員ありの場合とでは大きく異なるので、確実な
人員ありなし検出が可能である。
域に人員がいるとき、あるいは立入禁止領域に人員の一
部があるとき、その人員の少なくとも一部を含む電界を
形成するように第1電極と第2電極を設置することによ
り検出できる。つまり、人体は比較的高い誘電率を有す
るので、これら第1電極と第2電極との間の静電容量は
立入禁止領域の人員ありなしに応じて変化する。この静
電容量の変化態様は、立入禁止領域に荷物等が置かれた
場合と人員ありの場合とでは大きく異なるので、確実な
人員ありなし検出が可能である。
本発明の他の目的および特長は、以下の図面を参照した
実施例説明より明らかになろう。
実施例説明より明らかになろう。
(実施例)
第1図に本発明を一例で実施する作業ロボット10の制
御システムを示すブロック図を、第2a図に該作業ロボ
ット10の外観を示す斜視図を、第2b図にその動作を
示すブロック図を、それぞれ示した。
御システムを示すブロック図を、第2a図に該作業ロボ
ット10の外観を示す斜視図を、第2b図にその動作を
示すブロック図を、それぞれ示した。
まず、第2a図および第2b図を参照されたい。
この作業ロボット10は、床面に固定された本体11に
対して、矢印Aaz方向に回動するアジマス関節12.
矢印Ae1方向に回動するエレベーション関節13.お
よび矢印Ar方向に方向に往復動するアーム14等を有
する。つまり、球の中心から球の表面上の任意の点に向
うように動いて作業を行なうロボットであり、極座標型
作業ロボットと呼ばれる。したがって、アーム14を最
大炎にしたときの動作半径を基準に立入禁止領域が設定
さ九ており、そこには黄色と黒色の縞をペイントしたセ
ーフティマット(第3図に示す20)が敷設されている
。
対して、矢印Aaz方向に回動するアジマス関節12.
矢印Ae1方向に回動するエレベーション関節13.お
よび矢印Ar方向に方向に往復動するアーム14等を有
する。つまり、球の中心から球の表面上の任意の点に向
うように動いて作業を行なうロボットであり、極座標型
作業ロボットと呼ばれる。したがって、アーム14を最
大炎にしたときの動作半径を基準に立入禁止領域が設定
さ九ており、そこには黄色と黒色の縞をペイントしたセ
ーフティマット(第3図に示す20)が敷設されている
。
アーム14の先端には作業を行なうための作業子が装着
されており、作業子は部品を挟み込むためのフィンガ1
7と、フィンガ17の微細な位置決めを行なうためのヘ
ッド15およびハンド16で構成されている。
されており、作業子は部品を挟み込むためのフィンガ1
7と、フィンガ17の微細な位置決めを行なうためのヘ
ッド15およびハンド16で構成されている。
このロボット10の、アジマス関節12.エレベーショ
ン関節13.アーム14.ヘッド15およびハンド16
は直流モータ(第1図に示したMaz。
ン関節13.アーム14.ヘッド15およびハンド16
は直流モータ(第1図に示したMaz。
M e l 、 M r 、・・・・・・、)によって
駆動され、フィンガ17はソレノイドバルブ(第1図に
示した5ollおよび5o12)により制御される空気
圧によって駆動される。
駆動され、フィンガ17はソレノイドバルブ(第1図に
示した5ollおよび5o12)により制御される空気
圧によって駆動される。
第1図を参照されたい。
作業ロボット10の制御システムはマイクロコンピュー
タ(以下CPUという)1を中心に、人員検出ユニット
2,0.1秒タイマ3.姿勢検出ユニット4.入カニニ
ット5.電源ユニット6および各種ドライバにより構成
されている。
タ(以下CPUという)1を中心に、人員検出ユニット
2,0.1秒タイマ3.姿勢検出ユニット4.入カニニ
ット5.電源ユニット6および各種ドライバにより構成
されている。
CPU1は、概略で、人員検出ユニット2を用いて、作
業ロボット10の周囲に設定した立入禁止領域内の人員
ありなしを検出し、人員なしであれば、入カニニット5
に備わる起動スイッチSWSのオン操作に応答して作業
ロボット10のアジマス関節12.エレベーション関i
t 3.アーム14、ヘッド15およびハンド16を駆
動するモータMaz、 Mel、 Mr、−、のドライ
バDrv1、ならびにフィンガ17を駆動するソレノイ
ドバルブ5ollおよび5o12のドライバDrv2等
に通電し、その後は継続的に人員ありなしを監視しなが
ら、人員なしの場合には入カニニット5よりの作業デー
タと姿勢検出ユニット4よりの姿勢データとにより作業
ロボット10の各種アクチュエータ(アジマス関節12
.エレベーション関節13、アーム14.ヘッド15.
ハンド16およびフィンガ17)の姿勢を制御する。
業ロボット10の周囲に設定した立入禁止領域内の人員
ありなしを検出し、人員なしであれば、入カニニット5
に備わる起動スイッチSWSのオン操作に応答して作業
ロボット10のアジマス関節12.エレベーション関i
t 3.アーム14、ヘッド15およびハンド16を駆
動するモータMaz、 Mel、 Mr、−、のドライ
バDrv1、ならびにフィンガ17を駆動するソレノイ
ドバルブ5ollおよび5o12のドライバDrv2等
に通電し、その後は継続的に人員ありなしを監視しなが
ら、人員なしの場合には入カニニット5よりの作業デー
タと姿勢検出ユニット4よりの姿勢データとにより作業
ロボット10の各種アクチュエータ(アジマス関節12
.エレベーション関節13、アーム14.ヘッド15.
ハンド16およびフィンガ17)の姿勢を制御する。
この姿勢制御を行なっている間に、立入り禁止領域内に
人員が侵入すると、ドライバDrvlおよびDrv2等
に対する通電を遮断してロボット10の動作を停止する
。
人員が侵入すると、ドライバDrvlおよびDrv2等
に対する通電を遮断してロボット10の動作を停止する
。
人員検出ユニット2は、発振器OSC,カウンタCTR
およびパラレルイン・シリアルアウト・ジッドレジスタ
(以下PSレジスタという)PSRで構成されている。
およびパラレルイン・シリアルアウト・ジッドレジスタ
(以下PSレジスタという)PSRで構成されている。
発振器oSCの1番端子にはカウンタCTRの入力端子
INが、2番端子には定電圧Vcの電源が、3番端子に
は機器アースが、4番および5番端子には外付けのコン
デンサCxが、それぞれ接続されている。第1図におい
ては抵抗器を長方形で示しているが、各抵抗器の抵抗値
を適切に選定することにより、1番端子から外付けのコ
ンデンサCxと抵抗器Rとの積の逆数に比例する周波数
、すなわち外付けのコンデンサCxの容量が大きいとき
には低い周波数の、外付けのコンデンサCxの容量が小
さいときには高い周波数の出力信号が得られる。
INが、2番端子には定電圧Vcの電源が、3番端子に
は機器アースが、4番および5番端子には外付けのコン
デンサCxが、それぞれ接続されている。第1図におい
ては抵抗器を長方形で示しているが、各抵抗器の抵抗値
を適切に選定することにより、1番端子から外付けのコ
ンデンサCxと抵抗器Rとの積の逆数に比例する周波数
、すなわち外付けのコンデンサCxの容量が大きいとき
には低い周波数の、外付けのコンデンサCxの容量が小
さいときには高い周波数の出力信号が得られる。
カウンタCTRは、O20の出力信号の立上りでカウン
トアツプする。カウンタCTRの16ビツトパラレル出
力端子はPSレジスタPSRの16ビツトパラレル入力
端子に接続されている。また、カウンタCTRのリセッ
ト入力端子RstはCPU1の出力ポートPIに接続さ
れている。
トアツプする。カウンタCTRの16ビツトパラレル出
力端子はPSレジスタPSRの16ビツトパラレル入力
端子に接続されている。また、カウンタCTRのリセッ
ト入力端子RstはCPU1の出力ポートPIに接続さ
れている。
PSレジスタPSRのクロック入力端子CLKはCPU
Iの出力ポートP2に、クロックィンヒビット入力端子
CIはCPUIの出力ポートP3に、シフトロード入力
端子SLはCPUIの出力ポートP4にそれぞれ接続さ
れている。
Iの出力ポートP2に、クロックィンヒビット入力端子
CIはCPUIの出力ポートP3に、シフトロード入力
端子SLはCPUIの出力ポートP4にそれぞれ接続さ
れている。
PSレジスタPSRは、シフトロード入力端子SLに印
加されるCPUIからのシフトロードパルスの立上りで
カウンタCTRよりパラレル入力端子に与えられる16
ビツトのデータを各ビットにプリセットし、クロックィ
ンヒピット入カ端子CIに与えられるCPUIからのク
ロックィンヒピット信号がLレベルになると、クロック
入力端子CLKに与えられるクロックパルスに同期して
、プリセットしたデータを出力端子OUTがらCPU1
のシリアル入力ポートR1に向けてシリアル出力する。
加されるCPUIからのシフトロードパルスの立上りで
カウンタCTRよりパラレル入力端子に与えられる16
ビツトのデータを各ビットにプリセットし、クロックィ
ンヒピット入カ端子CIに与えられるCPUIからのク
ロックィンヒピット信号がLレベルになると、クロック
入力端子CLKに与えられるクロックパルスに同期して
、プリセットしたデータを出力端子OUTがらCPU1
のシリアル入力ポートR1に向けてシリアル出力する。
ここに示した外付けのコンデンサCxは、第3図に示す
ようにロボット1oの周囲に敷設したセーフティマット
20に組込まれた検出電極21とロボット10のボディ
アースとにより構成される人員検出コンデンサである。
ようにロボット1oの周囲に敷設したセーフティマット
20に組込まれた検出電極21とロボット10のボディ
アースとにより構成される人員検出コンデンサである。
つまり、発振器O8Cの4番端子には検出電極21が、
5番端子にはロボット10のボディアースが、それぞれ
接続される。
5番端子にはロボット10のボディアースが、それぞれ
接続される。
セーフティマット20は、2枚のゴム板の間にアルミ箔
を挟み込んで構成されているので検出電極21とロボッ
ト10のボディアースとは互いに絶縁され、これらの間
に、例えば検出電極21を正として適当な電圧を印加す
ると、第3図にその態様を1点鎖線矢印により模式的に
示すように、検出電極21からロボット10に向って電
気力線が出る。したがって、セーフティマット20上に
人員(MAN)がいるとき、すなわち立入禁止領域内に
六貝がいるとき、その人員はこれらの電気力線を鎖交す
るので、検出電極21とロボット10のボディアースと
により構成される人員検出コンデンサの静電容量が大き
くなり、セーフティマット20上に人員(MAN)がい
ないとき、すなわち立入禁止領域内に人員がいないとき
、人員検出コンデンサの静電容量が小さくなる。
を挟み込んで構成されているので検出電極21とロボッ
ト10のボディアースとは互いに絶縁され、これらの間
に、例えば検出電極21を正として適当な電圧を印加す
ると、第3図にその態様を1点鎖線矢印により模式的に
示すように、検出電極21からロボット10に向って電
気力線が出る。したがって、セーフティマット20上に
人員(MAN)がいるとき、すなわち立入禁止領域内に
六貝がいるとき、その人員はこれらの電気力線を鎖交す
るので、検出電極21とロボット10のボディアースと
により構成される人員検出コンデンサの静電容量が大き
くなり、セーフティマット20上に人員(MAN)がい
ないとき、すなわち立入禁止領域内に人員がいないとき
、人員検出コンデンサの静電容量が小さくなる。
CPUIは0.1秒タイマ3の割込要求毎に、つまり0
.1秒毎に、発振器○SCの出力したパルス数(OS
Cの発信周波数fに対応する)をサンプリングし、該パ
ルス数の変化率からセーフティマット20上の人員あり
なし、つまり、立入禁止領域内の人員ありなしを検出す
る。
.1秒毎に、発振器○SCの出力したパルス数(OS
Cの発信周波数fに対応する)をサンプリングし、該パ
ルス数の変化率からセーフティマット20上の人員あり
なし、つまり、立入禁止領域内の人員ありなしを検出す
る。
この人員ありなし検出の概要を第4図に示したグラフを
参照して説明する。
参照して説明する。
第4図においては、実線で発振器O8Cの発振周波数f
の時間変化を、破線で参照データRefの時間変化を、
それぞれ−例で示している。
の時間変化を、破線で参照データRefの時間変化を、
それぞれ−例で示している。
CPUIは、0.1秒タイマ3の割込み毎にカウンタC
TRおよびPSレジスタPSRを介して発振器oSCの
出力したパルス数をサンプリングし、該パルス数に対応
する周波数データを設定するとともに、1回前のタイマ
割込み時の周波数データ(日周波数データ)に対する今
回の周波数データ(新周波数データ)の変化量を変化量
データとして設定する。この変化量データが所定閾値以
下であれば「人員なし」を検出し、該変化量データが所
定閾値を超えると(つまり検出電極21とロボット10
のボディアースとの間の静電容量が急激に増加すると)
「人員あり」を検出する。このとき、新周波数データを
参照データRefとして更新設定し、次のタイマ割込み
からは、参照データRefとそのときの新周波数データ
とを比較し、新周波数データの示す値が参照データRe
fを超えると(つまり前記静電容量が減少すると)「人
員なし」を検出する。
TRおよびPSレジスタPSRを介して発振器oSCの
出力したパルス数をサンプリングし、該パルス数に対応
する周波数データを設定するとともに、1回前のタイマ
割込み時の周波数データ(日周波数データ)に対する今
回の周波数データ(新周波数データ)の変化量を変化量
データとして設定する。この変化量データが所定閾値以
下であれば「人員なし」を検出し、該変化量データが所
定閾値を超えると(つまり検出電極21とロボット10
のボディアースとの間の静電容量が急激に増加すると)
「人員あり」を検出する。このとき、新周波数データを
参照データRefとして更新設定し、次のタイマ割込み
からは、参照データRefとそのときの新周波数データ
とを比較し、新周波数データの示す値が参照データRe
fを超えると(つまり前記静電容量が減少すると)「人
員なし」を検出する。
検出電極21とロボット10のボディアースとの間の静
電容量の変化態様は、電気力線を鎖交する誘電体の種類
により異なるので、セーフティマット20上に人員が乗
った場合と、そこに荷物等が置かれた場合とでは大きく
異なるものとなる。したがって、上記所定閾値を適切に
設定することにより正確にセーフティマット20上の人
員ありなし、すなわち、立入禁止領域内の人員ありなし
が検出できる。
電容量の変化態様は、電気力線を鎖交する誘電体の種類
により異なるので、セーフティマット20上に人員が乗
った場合と、そこに荷物等が置かれた場合とでは大きく
異なるものとなる。したがって、上記所定閾値を適切に
設定することにより正確にセーフティマット20上の人
員ありなし、すなわち、立入禁止領域内の人員ありなし
が検出できる。
CPUIのより具体的な動作を、第5図および第6図に
示したフローチャートを参照して説明する。
示したフローチャートを参照して説明する。
入カニニット5に備わるメインスイッチSWが操作され
て電源が投入されると、cpuiは、内部レジスタ、フ
ラグ、入出力ボートおよび各構成要素をリセットして初
期化し、0.1秒タイマ3の割込要求を許可する。
て電源が投入されると、cpuiは、内部レジスタ、フ
ラグ、入出力ボートおよび各構成要素をリセットして初
期化し、0.1秒タイマ3の割込要求を許可する。
0.1秒タイマ3の割込要求によって起動されるタイマ
割込処理については後述するが、これにおいては、セー
フティマット20上に人員がいないときにはフラグMを
リセット(0)し、人員がいるときには該フラグMをセ
ット(1)する。
割込処理については後述するが、これにおいては、セー
フティマット20上に人員がいないときにはフラグMを
リセット(0)し、人員がいるときには該フラグMをセ
ット(1)する。
したがって、フラグMをリセット(0)しているときに
は、ロボットlOを動作しても危険がないので、入カニ
ニット5に備わる起動スイッチSWSの操作待ちループ
を構成する。
は、ロボットlOを動作しても危険がないので、入カニ
ニット5に備わる起動スイッチSWSの操作待ちループ
を構成する。
起動スイッチSWSがオン操作されると、リレードライ
バDrv3にリレーRLIの付勢を指示し、フラグF1
をセット(1)する。リレーRLIが付勢されるとリレ
ー接点r(ilをメークするので、ロボット10のアジ
マス関節12.エレベーション関節13.アーム14.
ヘッド15およびハンド16を駆動するモータMaz、
Mel、 Mr、 ・=・・+のドライバDrvl、
フィンガ17を駆動するソレノイドバルブ5oilおよ
び5o12のドライバDrv2ならびに入カニニット5
にに所定の電圧(ve”。
バDrv3にリレーRLIの付勢を指示し、フラグF1
をセット(1)する。リレーRLIが付勢されるとリレ
ー接点r(ilをメークするので、ロボット10のアジ
マス関節12.エレベーション関節13.アーム14.
ヘッド15およびハンド16を駆動するモータMaz、
Mel、 Mr、 ・=・・+のドライバDrvl、
フィンガ17を駆動するソレノイドバルブ5oilおよ
び5o12のドライバDrv2ならびに入カニニット5
にに所定の電圧(ve”。
V e−)が供給される。入カニニット5に供給された
該電圧はリレーRL2を付勢して起動スイッチSWSを
自己保持する。
該電圧はリレーRL2を付勢して起動スイッチSWSを
自己保持する。
この後は、セーフティマット20上に人員がなければ、
起動スイッチSWSがオフ操作されるまで、入カニニッ
ト5よりの作業データ、姿勢検出ユニット4よりの作業
ロボット10の各種アクチュエータ(アジマス関節12
.エレベーション関節13、アーム14.ヘッド15.
ハンド16およびフィンガ17)の姿勢データを読取り
、作業データに姿勢データが一致するようにドライバD
rv1およびDrv2にモータMaz、 Mel、 M
r、 ・・・・・+およびソレノイドバルブ5oll、
5o12の付勢/消勢指示を与えて上記各種アクチュエ
ータの姿勢を制御するループを構成する。
起動スイッチSWSがオフ操作されるまで、入カニニッ
ト5よりの作業データ、姿勢検出ユニット4よりの作業
ロボット10の各種アクチュエータ(アジマス関節12
.エレベーション関節13、アーム14.ヘッド15.
ハンド16およびフィンガ17)の姿勢データを読取り
、作業データに姿勢データが一致するようにドライバD
rv1およびDrv2にモータMaz、 Mel、 M
r、 ・・・・・+およびソレノイドバルブ5oll、
5o12の付勢/消勢指示を与えて上記各種アクチュエ
ータの姿勢を制御するループを構成する。
このループで起動スイッチSWSがオフ操作されると、
リレードライバDrvlにリレーRLIの消勢を指示し
てフラグFをリセットする。リレーRLIの消勢により
リレー接点rQ1がブレークするので、モータドライバ
Drvl、ソレノイドドライバDrν2および入カニニ
ット5に対する給電が遮断されて、ロボット10の動作
が停止され、また起動スイッチSWSの自己保持が解か
れる。
リレードライバDrvlにリレーRLIの消勢を指示し
てフラグFをリセットする。リレーRLIの消勢により
リレー接点rQ1がブレークするので、モータドライバ
Drvl、ソレノイドドライバDrν2および入カニニ
ット5に対する給電が遮断されて、ロボット10の動作
が停止され、また起動スイッチSWSの自己保持が解か
れる。
第6図に示したフローチャートを参照してタイマ割込処
理を説明する。
理を説明する。
0.1秒タイマ3による割込要求があると、まずレジス
タRaの値をレジスタRhに格納する。このレジスタR
aの値は、続いての説明により明らかになろうが、1回
前のタイマ割込時の人員検出ユニット2の出力周波数デ
ータ(つまり0.1秒前の周波数データ:日周波数デー
タ)である。
タRaの値をレジスタRhに格納する。このレジスタR
aの値は、続いての説明により明らかになろうが、1回
前のタイマ割込時の人員検出ユニット2の出力周波数デ
ータ(つまり0.1秒前の周波数データ:日周波数デー
タ)である。
続いて出力ポートP4からシフトロードパルス(Hレベ
ル)を出力し、人員検出ユニット2に備わるPSレジス
タPSRの各ビットに、カウンタCTRより与えられて
いる16ビツトのデータをプリセットする。この後、出
力ポートP5からリセットパルス(Lレベル)を出力し
てカウンタCTRをリセットする。つまり、カウンタC
TRは、タイマ3の割込発生から次の割込発生までに、
発振1)O3Cが発生したパルス数をカウントする。
ル)を出力し、人員検出ユニット2に備わるPSレジス
タPSRの各ビットに、カウンタCTRより与えられて
いる16ビツトのデータをプリセットする。この後、出
力ポートP5からリセットパルス(Lレベル)を出力し
てカウンタCTRをリセットする。つまり、カウンタC
TRは、タイマ3の割込発生から次の割込発生までに、
発振1)O3Cが発生したパルス数をカウントする。
次に、出力ポートP3よりクロックインヒビット信号を
Lレベルに転じて出力する。これにより、乗員検出ユニ
ット2に備わるPSレジスタPSRは、プリセットした
データをクロックパルスに同期して出力端子OUTより
シリアル出力するので、この出力、つまりシリアル入力
ポートR1に入力するデータを読み取り、新周波数デー
タとしてレジスタRaに格納する。
Lレベルに転じて出力する。これにより、乗員検出ユニ
ット2に備わるPSレジスタPSRは、プリセットした
データをクロックパルスに同期して出力端子OUTより
シリアル出力するので、この出力、つまりシリアル入力
ポートR1に入力するデータを読み取り、新周波数デー
タとしてレジスタRaに格納する。
レジスタRaへの新周波数データの格納を終了するとク
ロックインヒピット信号(ボートP3出力)をHレベル
に転する。
ロックインヒピット信号(ボートP3出力)をHレベル
に転する。
以下のルーチンの説明を、フラグMをリセット(0)し
ているものとして続ける。
ているものとして続ける。
レジスタRaには今回の周波数データ(新周波数データ
)を、レジスタRhには1回前のタイマ割込時の周波数
データ(日周波数データ)を、それぞれ格納しているの
で、レジスタRhの値からレジスタRaの値を減じた値
を変化量データとしてレジスタReに格納し、レジスタ
Raの値を参照データとしてレジスタRefに格納する
。
)を、レジスタRhには1回前のタイマ割込時の周波数
データ(日周波数データ)を、それぞれ格納しているの
で、レジスタRhの値からレジスタRaの値を減じた値
を変化量データとしてレジスタReに格納し、レジスタ
Raの値を参照データとしてレジスタRefに格納する
。
ここで、レジスタRcの値(変化量データ)を、人員検
出ユニット2に備わる発振器O8Cの発振周波数を実測
して設定した閾値Cとを比較する。
出ユニット2に備わる発振器O8Cの発振周波数を実測
して設定した閾値Cとを比較する。
このとき、レジスタReの値(変化量データ)が閾値C
以下であれば、そのままメインルーチンにリターンする
が、人員が立入禁止領域に侵入してセーフティマット2
0上に乗ると検出電極21とロボット10のボディアー
スとにより構成される人員検出コンデンサの静電容量が
急激に増加してレジスタReの値(変化量データ)が閾
値Cを超える。その場合には、フラグMをセット(1)
し、ロボット10を動作しているときにはフラグFをセ
ット(1)しているので、リレードライ/(Drv3に
リレーRLIの消勢を指示し、フラグFをリセット(0
)する。リレーRLIの消勢によりすレー接点rQ1が
ブレークしてモータドライバDrvl+ソレノイドドラ
イバDrv2および入カニニット5に対する通電が遮断
され、ロボット10の動作、すなわち、アジマス関節1
2.エレベーション関節13.アーム14.ヘッド15
.ハンド16およびフィンガ17の動作が停止されると
ともに、起動スイッチSWSの自己保持が解かれる。
以下であれば、そのままメインルーチンにリターンする
が、人員が立入禁止領域に侵入してセーフティマット2
0上に乗ると検出電極21とロボット10のボディアー
スとにより構成される人員検出コンデンサの静電容量が
急激に増加してレジスタReの値(変化量データ)が閾
値Cを超える。その場合には、フラグMをセット(1)
し、ロボット10を動作しているときにはフラグFをセ
ット(1)しているので、リレードライ/(Drv3に
リレーRLIの消勢を指示し、フラグFをリセット(0
)する。リレーRLIの消勢によりすレー接点rQ1が
ブレークしてモータドライバDrvl+ソレノイドドラ
イバDrv2および入カニニット5に対する通電が遮断
され、ロボット10の動作、すなわち、アジマス関節1
2.エレベーション関節13.アーム14.ヘッド15
.ハンド16およびフィンガ17の動作が停止されると
ともに、起動スイッチSWSの自己保持が解かれる。
第5図のメインルーチンを参照すると、フラグMをセッ
ト(1)した後は、待機ループを構成する。
ト(1)した後は、待機ループを構成する。
また、この後のタイマ割込処理においては、レジスタR
efの値(参照データ:フラグMセット時に固定)とレ
ジスタRaの値(そのときの新周波数データ)とを比較
する。
efの値(参照データ:フラグMセット時に固定)とレ
ジスタRaの値(そのときの新周波数データ)とを比較
する。
人員が立入禁止領域内にいる間、すなわち、セーフティ
マット20上にいる間はこの比較においてレジスタRa
の値がレジスタRefの値以下となるのでフラグMを変
更しない。
マット20上にいる間はこの比較においてレジスタRa
の値がレジスタRefの値以下となるのでフラグMを変
更しない。
人員が立入禁止領域から出て、すなわち、セーフティマ
ット20上からいなくなると、検出電極21とロボット
10のボディアースとにより構成される人員検出コンデ
ンサの静電容量が再び元の値近くまで減少し、発振器O
8Cの発振周波数が上昇するので、この比較においてレ
ジスタRaの値(そのときの新周波数データ)がレジス
タRefの値(フラグMのセット時に固定した参照デー
タ)を超える。これにより人員なしと判定してフラグM
をリセット(0)する。
ット20上からいなくなると、検出電極21とロボット
10のボディアースとにより構成される人員検出コンデ
ンサの静電容量が再び元の値近くまで減少し、発振器O
8Cの発振周波数が上昇するので、この比較においてレ
ジスタRaの値(そのときの新周波数データ)がレジス
タRefの値(フラグMのセット時に固定した参照デー
タ)を超える。これにより人員なしと判定してフラグM
をリセット(0)する。
人員が立入禁止領域から出た後は、起動スイッチSWS
を再操作することによりロボット10の動作が再開され
る。
を再操作することによりロボット10の動作が再開され
る。
なお、上記実施例においては、極座標型作業ロボットを
説明したが、本発明を限定する意図ではない。前述した
が作業装置には多種多様なものがあるので、本発明を摘
要する場合にはそれぞれの装置の動作特性に応じて(例
えばウェルディングロボットにおいては容融金属の飛散
半径等に基づいて)設定された立入禁止領域の人員あり
なし検出を行なえば良い。
説明したが、本発明を限定する意図ではない。前述した
が作業装置には多種多様なものがあるので、本発明を摘
要する場合にはそれぞれの装置の動作特性に応じて(例
えばウェルディングロボットにおいては容融金属の飛散
半径等に基づいて)設定された立入禁止領域の人員あり
なし検出を行なえば良い。
また、作業装置の特性上、上記実施例のようなボディア
ースを電極として用いることができない場合には1例え
ば上記実施例のセーフティマット20に互いに絶縁して
第1電極と第2電極を適当に配置して人員検出コンデン
サを構成すれば良い。
ースを電極として用いることができない場合には1例え
ば上記実施例のセーフティマット20に互いに絶縁して
第1電極と第2電極を適当に配置して人員検出コンデン
サを構成すれば良い。
この場合の第1電極と第2電極の配置例としては、例え
ば櫛形の組合せ等がある。
ば櫛形の組合せ等がある。
以上説明したとおり、本発明の危険防止装置によれば、
作業装置の動作に応じて設定された立入禁止領域内の人
員ありなしを検出し、人員ありを検出すると該作業装置
の動作を停止するので、人員に対する教育や訓練を必要
とすることなく、作業装置の安全を確保することができ
る。
作業装置の動作に応じて設定された立入禁止領域内の人
員ありなしを検出し、人員ありを検出すると該作業装置
の動作を停止するので、人員に対する教育や訓練を必要
とすることなく、作業装置の安全を確保することができ
る。
特に実施例で示したように、立入禁止領域に人員がいる
とき、あるいは立入禁止領域に人員の一部があるとき、
その人員の少なくとも一部を含む電界を形成するように
第1電極と第2電極を設置して、該第1電極と該第2電
極との間の静電容量を監視することにより、立入禁止領
域内の人員ありなしを高い信頼性で検出できるので、作
業装置が誤って停止されることもない。
とき、あるいは立入禁止領域に人員の一部があるとき、
その人員の少なくとも一部を含む電界を形成するように
第1電極と第2電極を設置して、該第1電極と該第2電
極との間の静電容量を監視することにより、立入禁止領
域内の人員ありなしを高い信頼性で検出できるので、作
業装置が誤って停止されることもない。
第1図は本発明を一例で実施する作業ロボット10の制
御システムを示すブロック図である。 第2a図は作業ロボット10の外観を示す斜視図であり
、第2b図はその動作概略を示すブロック図である。 第3図は検出電極21と作業ロボット10のとにより構
成される人員検出コンデンサと人員VANとの関係を示
す側面図である。 第4図は第1図に示した発振器oSCの発振周波数およ
び、マイクロコンピュータ1で設定する参照データRe
fの時間変化を一例で示すグラフである。 第5図および第6図は第1図に示したマイクロコンピュ
ータ1の動作を示すフローチャートである。 l:マイクロコンピュータ 2:人員検出ユニット 3:0.1秒タイマ1.3.:
(信号処理手段) 1.2,3 : (人員検出手段) 4:姿勢検出ユニット 5:入カニニット6:電源ユニ
ット lO:作業ロボット(作業装置) 11:本体 12:アジマス関節13:エ
レーベーション関節 14:アーム 15:ヘッド16:ハンド
17:フインガ20:セーフティマット 2
1:検出電極(第1電極)OSC:発振器(発振手段) CTRCカウンタ PSR:パラレルイン・シリアルアウト・シフト・レジ
スタ
御システムを示すブロック図である。 第2a図は作業ロボット10の外観を示す斜視図であり
、第2b図はその動作概略を示すブロック図である。 第3図は検出電極21と作業ロボット10のとにより構
成される人員検出コンデンサと人員VANとの関係を示
す側面図である。 第4図は第1図に示した発振器oSCの発振周波数およ
び、マイクロコンピュータ1で設定する参照データRe
fの時間変化を一例で示すグラフである。 第5図および第6図は第1図に示したマイクロコンピュ
ータ1の動作を示すフローチャートである。 l:マイクロコンピュータ 2:人員検出ユニット 3:0.1秒タイマ1.3.:
(信号処理手段) 1.2,3 : (人員検出手段) 4:姿勢検出ユニット 5:入カニニット6:電源ユニ
ット lO:作業ロボット(作業装置) 11:本体 12:アジマス関節13:エ
レーベーション関節 14:アーム 15:ヘッド16:ハンド
17:フインガ20:セーフティマット 2
1:検出電極(第1電極)OSC:発振器(発振手段) CTRCカウンタ PSR:パラレルイン・シリアルアウト・シフト・レジ
スタ
Claims (6)
- (1)検査、抽出、搬送、組立、工作または加工等の作
業を行なう作業装置の動作に応じて設定された立入禁止
領域内の人員ありなしを検出する人員検出手段;および
、 該人員検出手段が人員ありを検出すると前記作業装置の
動作を停止する動作停止手段; を備える、危険防止装置。 - (2)前記人員検出手段は、前記立入禁止領域にある人
員の少なくとも一部を含む電界を形成する第1電極およ
び第2電極;該第1電極と該第2電極との間の静電容量
を検出する静電容量検出手段;該静電容量検出手段の検
出した前記第1電極と第2電極との間の静電容量を監視
し、該静電容量の変化態様から人員ありなしを検出する
信号処理手段;を備える、前記特許請求の範囲第(1)
項記載の危険防止装置。 - (3)前記信号処理手段は、前記静電容量検出手段が検
出した前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量が
増加すると人員ありを検出し、該静電容量が減少すると
人員なしを検出する、前記特許請求の範囲第(2)項記
載の危険防止装置。 - (4)前記信号処理手段は、前記静電容量検出手段が検
出した前記第1電極と前記第2電極との間の静電容量の
所定時間当りの増加量が所定値を超えるとき人員ありを
検出し、その後、該静電容量が減少すると人員なしを検
出する、前記特許請求の範囲第(3)項記載の危険防止
装置。 - (5)前記静電容量検出手段は、前記第1電極と前記第
2電極との間の静電容量に応じた周波数の信号を発生す
る発振手段を備える、前記特許請求の範囲第(2)項記
載の危険防止装置。 - (6)前記発振手段は、前記第1電極と前記第2電極と
の間の静電容量が増加すると周波数が低くなる信号を発
生する、前記特許請求の範囲第(5)項記載の危険防止
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5155487A JPS63216692A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 危険防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5155487A JPS63216692A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 危険防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63216692A true JPS63216692A (ja) | 1988-09-08 |
Family
ID=12890219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5155487A Pending JPS63216692A (ja) | 1987-03-06 | 1987-03-06 | 危険防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63216692A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02198742A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-07 | Sodick Co Ltd | Nc装置 |
EP1041336A2 (en) | 1999-04-02 | 2000-10-04 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Sensor apparatus and safety apparatus for protecting approach to machines |
JP2008132407A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Honda Elesys Co Ltd | シュレッダー装置 |
JP2016531462A (ja) * | 2013-06-21 | 2016-10-06 | ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー | 自動的に作動する機械を保護する装置および方法 |
JP2019136790A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | ロボット |
JP2021035704A (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Johnan株式会社 | 制御装置、制御方法およびプログラム |
JP2022127387A (ja) * | 2021-02-19 | 2022-08-31 | Dmg森精機株式会社 | 工作機械、工作機械の制御方法、および工作機械の制御プログラム |
-
1987
- 1987-03-06 JP JP5155487A patent/JPS63216692A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02198742A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-07 | Sodick Co Ltd | Nc装置 |
EP1041336A2 (en) | 1999-04-02 | 2000-10-04 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Sensor apparatus and safety apparatus for protecting approach to machines |
US6376939B1 (en) | 1999-04-02 | 2002-04-23 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Sensor apparatus and safety apparatus for protecting approach to machines |
JP2008132407A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Honda Elesys Co Ltd | シュレッダー装置 |
JP2016531462A (ja) * | 2013-06-21 | 2016-10-06 | ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー | 自動的に作動する機械を保護する装置および方法 |
JP2019136790A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | ロボット |
JP2021035704A (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Johnan株式会社 | 制御装置、制御方法およびプログラム |
WO2021039896A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Johnan株式会社 | 制御装置、制御方法およびプログラム |
JP2022127387A (ja) * | 2021-02-19 | 2022-08-31 | Dmg森精機株式会社 | 工作機械、工作機械の制御方法、および工作機械の制御プログラム |
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