-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboter mit einem Sicherheitszaun und ein Robotersystem.
-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Bisher war ein Robotersystem bekannt, das einen Sicherheitszaun umfasst, der in einer Position angeordnet ist, die einen Roboter umgibt (siehe zum Beispiel
JP 2011-212831 A ). In dem in
JP 2011-212831 A beschriebenen Robotersystem werden die Position des Roboters und die Position eines virtuellen Sicherheitszauns, der als eine virtuelle Region eingestellt wird, im Voraus eingestellt, um den Eintritt des Roboters jenseits des virtuellen Sicherheitszauns zu verhindern.
-
Außerdem ist in
DE 10 2014 004 075 A1 eine Einrichtung, die einen Drehrahmen, wenigstens einen Roboter und wenigstens einen ersten und einen zweiten Werkstückpositionierer aufweist, offenbart.
-
ENTGEGENHALTUNGSLISTE
-
PATENTLITERATUR
-
-
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
TECHNISCHE AUFGABE
-
Bei der Verwendung des in
JP 2011-212831 A beschriebenen Robotersystems führt, wenn die Sorge besteht, dass der Roboter jenseits des virtuellen Sicherheitszauns eintritt, das System die Steuerung durch, um den Roboter anzuhalten. Somit gelangt der Roboter nicht jenseits des virtuellen Sicherheitszauns. Da der virtuelle Sicherheitszaun indes in einer Fläche eingestellt wird, die den gesamten Bewegungsbereich des Roboters umgibt, wird die Fläche groß, die den Eintritt von Menschen einschränkt.
-
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Roboter mit einem Sicherheitszaun und ein Robotersystem bereitzustellen, die Kontakt zwischen einem Roboter und Menschen verhindern können, während der Eintritt von Menschen in einen Bewegungsbereich des Roboters erlaubt wird.
-
LÖSUNG DER AUFGABE
-
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Roboter mit einem Sicherheitszaun bereit, der Folgendes umfasst: eine Bodenplatte; einen beweglichen Teil, der ein Bodenplattenende, das an der Bodenplatte um eine erste Achse drehbar gestützt ist, und ein Spitzenende aufweist, das einen Betrieb auf einem Betriebsziel durchführt; und einen Sicherheitszaun, der zusammen mit dem beweglichen Teil um die erste Achse gedreht wird und an einer hinteren Seite entgegengesetzt zu einer vorderen Seite des Roboters mit einem Sicherheitszaun, wo das Spitzenende des beweglichen Teils einen Betrieb durchführt, angeordnet ist, wobei der Sicherheitszaun in einer Position, die radial näher an der ersten Achse liegt als die weiteste Distanz, über die das Spitzenende des beweglichen Teils sich von der ersten Achse auf der vorderen Seite bewegt, und einer Position angeordnet wird, die radial weiter von der ersten Achse entfernt ist als die weiteste Distanz, über die ein Abschnitt des beweglichen Teils sich während des Betriebs von der ersten Achse auf der hinteren Seite bewegt, und an dem Sicherheitszaun ein Detektor befestigt ist, der ein Objekt detektiert, wobei der Detektor entlang einer Ebene abtastet, die sich von einer äußeren Oberfläche des Sicherheitszauns radial nach außen erstreckt, und die Abtastebene mit der Drehung des Sicherheitszauns gedreht wird.
-
Der gesamte Bewegungsbereich des Roboters mit einem Sicherheitszaun wird als eine Region eingestellt, die einen erreichbaren Bereich des Spitzenendes des beweglichen Teils umfasst, wenn sich der bewegliche Teil um 360 Grad um die erste Achse dreht. Wenn der Winkelbereich des beweglichen Teils, der sich in Bezug zu der Bodenplatte dreht, indes auf einen gewissen Bereich auf der vorderen Seite begrenzt ist, kann der erreichbare Bereich des beweglichen Teils während des Betriebs auf der hinteren Seite des Roboters mit einem Sicherheitszaun, der sich außerhalb des Winkelbereichs befindet, kleiner als auf der Vorderseite sein. Das heißt, es besteht auf der hinteren Seite des Roboters mit einem Sicherheitszaun beim Vergleich einer Grenze des erreichbaren Bereichs des beweglichen Teils auf der hinteren Seite von der ersten Achse und einer Grenze, die den gesamten Bewegungsbereich des Spitzenendes des beweglichen Teils angibt, wenn der bewegliche Teil sich um 360 Grad um die erste Achse dreht, eine Region, in die der bewegliche Teil nicht eintritt, es sei denn, der bewegliche Teil dreht sich um die erste Achse.
-
Hier gelangt, da der Sicherheitszaun weiter von der ersten Achse weg angeordnet ist als der weiteste Punkt, zu dem der bewegliche Teil sich auf der hinteren Seite bewegt, der bewegliche Teil während des Betriebs, sogar wenn der bewegliche Teil sich zu der hinteren Seite bewegt, nicht mit dem Sicherheitszaun in Kontakt. Das heißt, die Region auf der hinteren Seite, in die der bewegliche Teil während des Betriebs nicht eintritt, obwohl die Region sich innerhalb des gesamten Bewegungsbereichs des beweglichen Teils befindet, kann Menschen gegenüber als eine Region auf der radial äußeren Seite des Sicherheitszauns dargestellt werden. Dann ist es möglich, den Eintritt von Menschen, die einen Betrieb in der Region auf der radial äußeren Seite des Sicherheitszauns durchführen, in den Bewegungsbereich des Roboters auf der hinteren Seite sicher einzuschränken.
-
Der vorhergehende Aspekt kann einen vertikalen Gelenkroboter mit einem Sicherheitszaun bereitstellen, in dem: der bewegliche Teil eine umlaufende Trommel, die an der Bodenplatte gestützt wird, um um die erste Achse drehbar zu sein, einen ersten Arm, der an der umlaufenden Trommel gestützt wird, um um eine zweite Achse senkrecht zu der ersten Achse drehbar zu sein, und einen beweglichen Spitzenendteil aufweist, der in der Nähe eines Spitzenendes des ersten Arms gestützt wird, um um eine dritte Achse parallel zur zweiten Achse drehbar zu sein; und der Sicherheitszaun in einer Position angeordnet ist, die im Wesentlichen in der radialen Richtung mit der weitesten Distanz zusammenfällt, über die ein Bodenplattenende des beweglichen Spitzenendteils sich von der ersten Achse während des Betriebs auf der hinteren Seite bewegt.
-
In einem solchen vertikalen Gelenkroboter bewegt sich das Bodenplattenende des beweglichen Spitzenendteils während des Betriebs zu einer Position, die im Vergleich zu Positionen der anderen beweglichen Teile am weitesten von der ersten Achse auf der hinteren Seite entfernt liegt. Durch Anordnen des Sicherheitszauns in einer Position, an der er nicht mit dem Bodenplattenende des beweglichen Spitzenendteils in Kontakt gelangt, kann die Bearbeitbarkeit des Roboters gewahrt werden und die radial äußere Seite des Sicherheitszauns kann gegenüber Menschen als eine Position dargestellt werden, an der der bewegliche Teil nicht eintritt.
-
In dem vorhergehenden Aspekt kann der Sicherheitszaun auf einem beliebigen Abschnitt senkrecht zu der ersten Achse eine äußere Umfangsoberfläche umfassen, die innerhalb eines Bereichs von ± 10 % eines Radius eines Kreises angeordnet ist, der um die erste Achse herum gebildet ist.
-
Mit dieser Ausgestaltung ist die äußere Umfangsoberfläche des Sicherheitszauns innerhalb des Bereichs einer vorbestimmten Dicke entlang der radialen Richtung umfasst. Hier können Unregelmäßigkeiten auf der äußeren Umfangsoberfläche des Sicherheitszauns in der radialen Richtung unterbunden werden. Dies kann den Einfluss, wenn die äußere Umfangsoberfläche des Sicherheitszauns mit Menschen in Kontakt gelangt, verringern.
-
In dem vorhergehenden Aspekt kann die äußere Umfangsoberfläche auf allen Abschnitten senkrecht zu der ersten Achse eine gekrümmte Form aufweisen, die aus kontinuierlichen radialen Vorsprüngen nach außen gebildet sind.
-
Mit dieser Ausgestaltung kann, da die äußere Umfangsoberfläche aus einer glatten gekrümmten Oberfläche ohne Unregelmäßigkeiten gebildet ist, der Einfluss, wenn die äußere Umfangsoberfläche des sich drehenden Sicherheitszauns mit Menschen in Kontakt gelangt, verringert werden.
-
In dem vorhergehenden Aspekt kann die äußere Umfangsoberfläche auf allen Abschnitten senkrecht zu der ersten Achse eine Bogenform aufweisen, die um die erste Achse gebildet ist.
-
Mit dieser Ausgestaltung befindet sich die äußere Umfangsoberfläche des Sicherheitszauns an der gleichen radialen Position um die vorbestimmte axiale Linie. Entsprechend gelangt, da die Position der äußeren Umfangsoberfläche sich mit der Drehung des beweglichen Teils um die Achse nicht ändert, die äußere Umfangsoberfläche des Sicherheitszauns nicht mit einem Menschen in Kontakt, wenn sich der Sicherheitszaun dreht, während die Position des Menschen nicht von dem Zustand geändert wird, in dem er/sie nicht mit der äußeren Umfangsoberfläche in Kontakt ist.
-
In dem vorhergehenden Aspekt kann der Sicherheitszaun auf einem beliebigen Abschnitt senkrecht zu der ersten Achse eine äußere Umfangsoberfläche umfassen, die innerhalb eines Bereichs kleiner oder gleich ± 10 Millimeter von einem Radius angeordnet ist, der um die erste Achse herum gebildet ist.
-
Mit dieser Ausgestaltung wird die Dicke des Sicherheitszauns in der radialen Richtung verringert, wodurch das Gewicht des Sicherheitszauns verringert wird.
-
In dem vorhergehenden Aspekt kann der Sicherheitszaun an dem beweglichen Teil fixiert sein.
-
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, eine einfache Struktur zu erreichen, in der der Sicherheitszaun sich zusammen mit dem beweglichen Teil um eine vorbestimmte Achse in Bezug zu der Bodenplatte dreht.
-
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Robotersystem, umfassend: den Roboter mit einem Sicherheitszaun des vorhergehenden Aspekts; und einen weiteren Detektor, der ein Objekt detektiert, das sich von dem Roboter mit einem Sicherheitszaun unterscheidet und sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von der Bodenplatte befindet.
-
Gemäß dem Aspekt kann, da ein Objekt, wie beispielsweise ein Mensch, in der Nähe des Roboters mit einem Sicherheitszaun unter Verwendung des Detektors detektiert wird, Kontakt zwischen dem Roboter mit einem Sicherheitszaun und anderen Objekten unterbunden werden.
-
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung hat eine Wirkung zum Verhindern von Kontakt zwischen einem Roboter und Menschen, während der Eintritt von Menschen in einen Bewegungsbereich des Roboters erlaubt wird.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Roboters mit einem Sicherheitszaun einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine schematische Draufsicht des Roboters mit einem Sicherheitszaun, der in 1 gezeigt ist.
- 3 ist eine schematische Draufsicht eines Roboters mit einem Sicherheitszaun und eines Robotersystems einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Nachfolgend wird ein Sicherheitszaun 100 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Roboters mit einem Sicherheitszaun (Roboter) 100 der Ausführungsform. Der Roboter 100 der Ausführungsform umfasst einen Roboterhauptkörper 50 und einen Sicherheitszaun 10, der den Außenumfang eines Teiles des Roboterhauptkörpers 50 umgibt. Der Roboterhauptkörper 50 ist ein vertikaler Gelenkroboter mit sechs Gelenken.
-
Der Roboterhauptkörper 50 umfasst eine Bodenplatte 1, die an einer Bodenoberfläche fixiert ist, und einen beweglichen Teil 20, der an der Bodenplatte 1 unterstützt wird, um um eine vertikale erste Achse J1 drehbar zu sein. Der bewegliche Teil 20 umfasst eine umlaufende Trommel 21, die an der Bodenplatte 1 gestützt wird, um um die erste Achse J1 drehbar zu sein, einen ersten Arm 22, der an der umlaufenden Trommel 21 gestützt wird, um um eine horizontale zweite Achse J2 drehbar zu sein, und einen beweglichen Spitzenendteil 29, der an dem ersten Arm 22 gestützt wird, um um eine dritte horizontale Achse J3 drehbar zu sein.
-
Der bewegliche Spitzenendteil 29 umfasst einen zweiten Arm 23, der ein Bodenplattenende aufweist, das an dem ersten Arm 22 gestützt wird, um um die dritte Achse J3 drehbar zu sein, ein erstes Handgelenkelement 24, das an dem zweiten Arm 23 gestützt wird, um um eine vierte Achse J4 drehbar zu sein, die schräg zur dritten Achse J3 ist, ein zweites Handgelenkelement 25, das auf dem ersten Handgelenkelement 24 gestützt wird, um um eine fünfte Achse J5 senkrecht zur vierten Achse J4 drehbar zu sein, und ein drittes Handgelenkelement 26, das an dem zweiten Handgelenkelement 25 gestützt wird, um um eine sechste Achse J6 senkrecht zur fünften Achse J5 drehbar zu sein. Ein Endeffektor EF, der einen Betrieb auf einem Werkstück (Betriebsziel) SA1 und dergleichen durchführt, ist an dem Spitzenende des dritten Handgelenkelements 26 befestigt.
-
Jedes Gelenk umfasst einen Motor, der das Gelenk dreht, und einen Codierer (nicht gezeigt), der einen Drehwinkel des Motors detektiert. 1 zeigt einen Motor M1, der die umlaufende Trommel 21 dreht, einen Motor M2, der den ersten Arm 22 dreht, und einen Motor M4, der das erste Handgelenkelement 24 dreht. Es ist zu beachten, dass ein Motor, der den zweiten Arm 23 dreht, ein Motor, der das zweite Handgelenkelement 25 dreht, und ein Motor, der das dritte Handgelenkelement 26 dreht, in 1 weggelassen wurden.
-
Der Roboterhauptkörper 50 umfasst eine nicht veranschaulichte Steuerung, die die Motoren, die den sechs Gelenken entsprechen, steuert. Die Steuerung umfasst eine CPU, einen ROM, einen RAM und einen Speicher. Die Steuerung führt Rückkopplungssteuerung durch, in der jeder Motor unter Verwendung des Drehwinkels des Motors gedreht wird, der von jedem der Codierer, die den sechs Gelenken entsprechen, detektiert wurde.
-
2 ist eine Draufsicht des Roboters 100. Wie in 2 gezeigt, ist der Roboterhauptkörper 50 in der Ausführungsform ein Roboter, in dem der Endeffektor EF sich immer auf einer Eingriffsebene AP befindet, die eine Ebene ist, die die vierte Achse J4 umfasst. In der Ausführungsform wird auf der Eingriffsebene AP der Bewegungsbereich des beweglichen Teils 20 während des Betriebs auf der hinteren Seite der ersten Achse J1 kleiner eingestellt als auf dessen vorderen Seite, wo der Endeffektor EF einen Betrieb auf dem Werkstück SA1 durchführt.
-
Es ist zu beachten, dass in der Beschreibung die „vordere Seite“ und die „hintere Seite“ des Roboters 100 in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des beweglichen Teils 20 um die erste Achse J1 in Bezug zu der Bodenplatte 1 variieren. Eine Seite einer Ebene, die die erste Achse J1 und die zweite Achse J2 umfasst (gleiche Ebene wie die Ebene senkrecht zur Eingriffsebene AP in der Ausführungsform), auf der der Betrieb durchgeführt wird, wird als die „vordere Seite“ definiert und die der „vorderen Seite“ entgegengesetzte Seite wird als die „hintere Seite“ definiert. Entsprechend dreht sich in dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel, wenn das Betriebsziel des Roboters 100 sich von dem Werkstück SA1, das auf einem Arbeitstisch WT1 platziert ist, zu einem Werkstück SA2 ändert, das auf einem Arbeitstisch WT2 platziert ist, der bewegliche Teil 20 um die erste Achse J1 in Bezug zu der Bodenplatte 1. Folglich werden die „vordere Seite“ und „hintere Seite“, die in 1 und 2 gezeigt sind, umgekehrt. Das heißt, die „vordere Seite“ und „hintere Seite“ des Roboters 100 werden gemäß dem Drehwinkel des beweglichen Teils 20 in Bezug zu der Bodenplatte 1 bestimmt.
-
Wie in 2 gezeigt, bewegt sich auf der vorderen Seite des Roboters 100 während des Betriebs der Endeffektor EF zu einer Position, die am weitesten von der ersten Achse J1 entfernt liegt, innerhalb einer aktiven Region AR1. Auf der vorderen Seite ist der Radius des Bewegungsbereichs des Endeffektors EF während des Betriebs in der Draufsicht ein vorderer Höchstradius RF. Der vordere Höchstradius RF ist ein Bereich, der den vollständigen Bewegungsbereich des beweglichen Teils 20 auf der Eingriffsebene AP umfasst, wenn der bewegliche Teil 20 sich um einen Winkel 81 um die erste Achse J1 in Bezug zu der Bodenplatte 1 von einer Bezugsposition des beweglichen Teils 20, der in 2 gezeigt ist, bewegt.
-
Währenddessen bewegt sich auf der hinteren Seite des Roboters 100 von dem beweglichen Teil 20 während des Betriebs das Bodenplattenende des zweiten Arms 23, das an dem Bodenplattenende des beweglichen Spitzenendteils 29 positioniert ist, zu einer Position, die am weitesten von der ersten Achse J1 innerhalb der aktiven Region AR1 entfernt ist. Wie in 2 gezeigt, ist auf der hinteren Seite der Radius des Bewegungsbereichs des beweglichen Teils 20 während des Betriebs in der Draufsicht ein hinterer Höchstradius Rr kleiner als der vordere Höchstradius RF.
-
Der Sicherheitszaun 10, der in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst einen Sicherheitszaun-Hauptkörper 11, der eine Öffnung 13 aufweist, in der ein Bogen als ein Teil eines Zylinders ausgeschnitten ist, und ein Fixierglied 12, das den Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 an der umlaufenden Trommel 21 fixiert. Das Fixierglied 12 fixiert den Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 derart an der umlaufenden Trommel 21, dass die Mittelachse des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 mit der ersten Achse J1 zusammenfällt. Der Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 ist in einer Position angeordnet, die die gesamte hintere Seite und einen Teil der vorderen Seite des Roboterhauptkörpers 50 umgibt, die sich über Winkelbereiche erstreckt, die auf beiden Seiten der Eingriffsebene AP symmetrisch sind.
-
Wie in 2 gezeigt, ist der Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 eine Stahlplatte mit einer Dicke t1, die gebogen ist, um einen Innendurchmesser Rw aufzuweisen. Ein Radius (Rw + t1), der sich an einer äußeren Umfangsoberfläche 11A des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 erstreckt, der durch Addieren der Dicke t1 zu dem Innendurchmesser Rw des Sicherheitszauns erhalten wird, ist kleiner als der vordere Höchstradius RF. Der Innendurchmesser Rw, der der Radius des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 ist, der sich zu einer inneren Umfangsoberfläche davon erstreckt, ist größer als der hintere Höchstradius Rr.
-
Die Öffnung 13 ist entlang der gesamten Länge der Längsachsenrichtung des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 gebildet. Der bewegliche Teil 20 durchquert die Öffnung 13, um sich zu der radial äußeren Seite des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 auszufahren und einzuziehen. In der Ausführungsform ist der Arbeitstisch WT2, auf dem das Werkstück SA2 platziert ist, auf der radial äußeren Seite des in 1 und 2 gezeigten Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 angeordnet.
-
Nachfolgend werden Wirkungen des Roboters mit einem Sicherheitszaun 100 der Ausführungsform, die auf die vorhergehende Weise ausgestaltet ist, beschrieben.
-
Wenn der Roboterhauptkörper 50 einen Betrieb auf dem Werkstück SA1 auf dem vorderen Arbeitstisch WT1 durchführt, der innerhalb der aktiven Region AR1 eingerichtet ist, ist der bewegliche Teil 20 des Roboterhauptkörpers 50 innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs um die erste Achse J1 positioniert und die Öffnung 13 des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 ist grob einer Richtung zugewandt.
-
In diesem Fall ist der Roboterhauptkörper 50 von dem Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 über dessen gesamten Umfang bis auf den Teil der Öffnung 13 umgeben. Entsprechend kann, wenn der Roboterhauptkörper 50 einen Betrieb auf dem Werkstück SA1 auf dem Arbeitstisch WT1 durchführt, sogar wenn ein Arbeiter WK von der radial äußeren Seite zu einer Position gelangt, an der er/sie mit dem Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 in Kontakt gelangen kann, der Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 sicher verhindern, dass der Arbeiter WK mit dem beweglichen Teil 20 des Roboterhauptkörpers 50 in Kontakt gelangt. Das heißt, der Arbeiter WK kann einen Betrieb in einer Region auf der hinteren Seite, die von dem Roboterhauptkörper 50 durch den Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 getrennt ist, durchführen, obwohl die Region sich auf der inneren Seite des Bewegungsbereichs des Endeffektors EF befindet, wenn der bewegliche Teil 20 sich um 360 Grad um die erste Achse J1 dreht. Somit kann Raum effizient genutzt werden.
-
Zusätzlich weist der Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 der Ausführungsform die äußere Umfangsoberfläche 11A auf, die in einem konstanten Abstand von der Mittelachse gebildet ist. Aus diesem Grund ändert sich, sogar wenn der bewegliche Teil 20 sich um die erste Achse J1 dreht, die äußere Umfangsoberfläche 11A nicht in der radialen Richtung, wodurch eine Behinderung zwischen dem Arbeiter WK und dem Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 aufgrund der Drehung des beweglichen Teils 20 unterbunden werden kann.
-
Als Nächstes wird ein Robotersystem einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
3 ist eine Draufsicht eines Robotersystems 200 der Ausführungsform. Das Robotersystem 200 umfasst einen Roboter mit einem Sicherheitszaun 100 und einem Detektor 150, der Objekte, wie beispielsweise einen Arbeiter WK, detektiert. Der Detektor 150 ist eine Laser-Abtasteinheit, die einen Laserstrahl LA entlang einer Ebene abtastet, die sich von einer äußeren Oberfläche des Sicherheitszauns radial nach außen erstreckt, und den von einem externen Objekt, wie beispielsweise dem Arbeiter WK, reflektierten Laserstrahl LA detektiert. Durch Befestigen des Detektors 150 an einem Sicherheitszaun 10 kann die Abtastebene des Laserstrahls LA mit der Drehung des Sicherheitszauns 10 gedreht werden. Entsprechend kann der Detektionsbereich zu einer Position bewegt werden, die der Position entspricht, zu der der bewegliche Teil 20 um eine erste Achse J1 gedreht wird.
-
Gemäß dem in 3 gezeigten Robotersystem 200 ist es möglich, sogar außerhalb des Betriebsbereichs des beweglichen Teils 20 den Arbeiter WK zum Beispiel in der Nähe einer Grenze zu detektieren, die im Betriebsbereich des beweglichen Teils 20 umfasst ist. Somit kann Kontakt zwischen dem Arbeiter WK und dem beweglichen Teil 20 sogar noch wirksamer unterbunden werden.
-
Der Roboter mit einem Sicherheitszaun 100 und das Robotersystem 200 der vorhergehenden Ausführungsformen sind Beispiele und es können verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden. Zum Beispiel muss der Roboter mit einem Sicherheitszaun 100 nicht notwendigerweise ein vertikaler Gelenkroboter sein und kann irgendein System sein, das einen beweglichen Teil 20 aufweist, dessen Bewegungsbereich sich während des Betriebs zwischen einer vorderen Seite und einer hinteren Seite um eine erste Achse J1 unterscheidet. Das dritte Handgelenkelement 26 des beweglichen Teils 20 muss sich nicht notwendigerweise immer auf der Eingriffsebene AP befinden und es kann irgendeine Ausgestaltung angewandt werden, solange der Bewegungsbereich eines beweglichen Teils 20 sich zwischen der vorderen Seite und der hinteren Seite unterscheidet. Darüber hinaus muss die Bodenplatte 1 des Roboterhauptkörpers 50 nicht an einer Bodenoberfläche fixiert sein und kann an einem fahrerlosen Transportfahrzeug (Automated Guided Vehicle - AGV) fixiert sein.
-
Die Form des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 kann auch auf verschiedene Arten abgewandelt werden. Zum Beispiel kann ein beliebiger Querschnitt senkrecht zu einer vorbestimmten Achse eines Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 in ein Teil eines Vielecks, wie beispielsweise eines Achtecks, gebildet werden. Auf einem beliebigen Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 ist die äußere Umfangsoberfläche 11A des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 vorzugsweise innerhalb des Bereichs von ± 10 Prozent eines vorbestimmten Radius von der Mittelachse des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 umfasst. Durch Bilden der äußeren Umfangsoberfläche 11A des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 innerhalb eines solchen Bereichs kann zum Beispiel eine äußere Umfangsoberfläche 11A eines Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11, der einen Querschnitt senkrecht zu einer ersten Achse J1 aufweist, der durch Ausschneiden eines Teils eines gleichseitigen Sechsecks gebildet wird, angewendet werden. Die Dicke des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 in der radialen Richtung beträgt vorzugsweise ± 10 Millimeter (mm) von der Mittelachse des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11. Durch Verringern der Dicke des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 können das Gewicht des Sicherheitszauns 10 und des Roboters mit einem Sicherheitszaun 100 verringert werden.
-
Zusätzlich kann ein beliebiger Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 in eine gekrümmte Form, die kontinuierliche radiale Vorsprünge nach außen umfasst, wie beispielsweise ein Teil eines Ovals, oder eine Bogenform gebildet werden, deren Radius von der Achse zu einer äußeren Umfangsoberfläche 11A entlang einer ersten Achse J1 variiert. Eine solche gekrümmte Form und Bogenform können unter beliebigen Querschnitten entlang der Mittelachse variieren oder können eine Form sein, die durch Ausschneiden eines Teils einer Kugel gebildet wird, die aus Kreisen gebildet ist, die verschiedene Radien umfassen. Der Sicherheitszaun 10 muss nicht symmetrisch zur Eingriffsebene AP sein.
-
Zusätzlich kann der Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 aus Materialien gebildet werden, die sich von der Stahlplatte in den vorhergehenden Ausführungsformen unterscheiden, und kann aus einem Geflechtmaterial, wie beispielsweise einem Drahtgeflecht, gebildet werden oder kann aus Materialien gebildet werden, die sich von Metall unterscheiden, wie zum Beispiel Harz. Darüber hinaus kann der Winkelbereich um die Achse, in dem der Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 angeordnet ist, sich von demjenigen in den vorhergehenden Ausführungsformen unterscheiden und kann kleiner als 180 Grad sein, sodass kein Teil des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 auf der vorderen Seite gebildet ist. Der Bereich, der dem Winkelbereich entspricht, kann unter beliebigen Querschnitten senkrecht zu der Mittelachse des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 variieren. Überdies muss die Öffnung 13, die in dem Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 gebildet ist und den Betriebsbereich des beweglichen Teils 20 nicht einschränkt, nicht notwendigerweise entlang der gesamten Mittelachse des Sicherheitszaun-Hauptkörpers 11 gebildet werden und kann in irgendeiner Region innerhalb eines Bereichs gebildet werden, der den Betrieb des beweglichen Teils 20 nicht behindert.
-
Der Sicherheitszaun 10 muss nicht notwendigerweise an der umlaufenden Trommel 21 fixiert sein und kann an einem unterschiedlichen Teil befestigt sein, um zusammen mit dem beweglichen Teil 20 um die erste Achse J1 in Bezug zu der Bodenplatte 1 drehbar zu sein. Zusätzlich muss sich der Sicherheitszaun 10 nicht notwendigerweise zusammen mit dem beweglichen Teil 20 drehen und die Drehung des beweglichen Teils 20 und die Drehung des Sicherheitszauns 10 können getrennt angetrieben werden. Zum Beispiel kann eine Antriebseinheit getrennt von einer umlaufenden Trommel 21 außerhalb einer Bodenplatte 1 angeordnet sein und ein Sicherheitszaun 10 kann an der Antriebseinheit befestigt sein. In diesem Fall kann die Antriebseinheit synchron mit der umlaufenden Trommel 21 angetrieben werden oder der Sicherheitszaun 10 kann unabhängig von der umlaufenden Trommel 21 angetrieben werden. Das System kann derart ausgestaltet sein, dass der Sicherheitszaun 10 nur angetrieben wird, wenn der Betrag der Drehung der umlaufenden Trommel 21 groß ist, und der Sicherheitszaun 10 unbewegt gehalten wird, wenn der Betrag der Drehung der umlaufenden Trommel 21 klein ist. Der Sicherheitszaun 10 kann von dem beweglichen Teil 20 lösbar sein. Die Form und das Material des Fixierglieds 12, das den Sicherheitszaun-Hauptkörper 11 und das bewegliche Teil 20 fixiert, können auf verschiedene Arten abgewandelt werden.
-
Während eine in 3 gezeigte Laser-Abtasteinheit als ein Beispiel für den Detektor 150 verwendet wurde, können der Detektionsbereich und das Verfahren, mit dem der Detektor 150 Objekte, wie beispielsweise den Arbeiter WK, detektiert, auf verschiedene Arten abgewandelt werden. Zum Beispiel können Detektoren in vier Ecken einer in 2 gezeigten Bodenplatte 1 angeordnet werden und können horizontal emittiertes Licht detektieren, um Beine eines Arbeiters WK, der eine Region betritt, zu detektieren, wobei der Eintritt des Arbeiters WK untersagt wird. Stattdessen kann eine Laserabtasteinheit als ein Detektor einen Laserstrahl von einer Bodenoberfläche vertikal nach oben emittieren, um das Betreten einer vorbestimmten Region durch einen Arbeiter WK zu detektieren.
-
BEZUGSZEICHENLISTE
-
- 1
- Bodenplatte
- 10
- Sicherheitszaun
- 11A
- äußere Umfangsoberfläche
- 20
- beweglicher Teil
- 21
- umlaufende Trommel
- 22
- erster Arm
- 29
- beweglicher Spitzenendteil
- 100
- Roboter mit einem Sicherheitszaun
- 150
- Detektor
- 200
- Robotersystem
- EF
- Endeffektor (Spitzenende)
- J1
- erste Achse
- J2
- zweite Achse
