JP2015205385A

JP2015205385A - 扉の速度を制御可能なシステム

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Publication number: JP2015205385A
Application number: JP2014089086A
Authority: JP
Inventors: 小田　勝; Masaru Oda; 小田　　勝
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2034-04-23
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Abstract

【課題】作業員が作業機械に設けられた扉に挟まれてしまうことを確実に防止可能なシステムを提供する。【解決手段】システム１０は、開閉可能な扉２０を有する作業機械１２と、扉２０を開閉させる扉駆動部２２と、扉駆動部２２を制御する扉制御部と、扉２０の開放時に作業機械１２の内部に少なくとも一部が進退可能に設けられたロボット１４と、ロボット１４の動作範囲を含む予め定められた区域内に人が進入した可能性を検知する進入検知部４０とを備える。扉制御部は、進入検知部４０によって可能性が検知されたときに、扉２０の移動速度を決定する扉駆動部２２への指令値を、該移動速度を低減させる第２の指令値に変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、扉の速度を制御可能なシステムに関する。

自動で開閉可能な扉を備える加工用のシステムが知られている（例えば、特許文献１および２）。

実開平５−７４７４４号公報特開２００８−２０７２７０号公報

多くの産業において、開閉可能な扉を有し、該扉の閉扉時に内部で特定の作業を実行する作業機械（例えば加工機）と、扉の開扉時に作業機械に物品（例えばワークまたは工具）を搬入および搬出するロボットとを備えるシステムが用いられている。このようなシステムにおいては、作業員が作業機械に設けられた扉に挟まれてしまうことを確実に防止する必要がある。

本発明の一態様において、システムは、開閉可能な扉を有する作業機械と、扉を開閉させる扉駆動部と、扉駆動部を制御する扉制御部と、扉の開放時に作業機械の内部に少なくとも一部が進退可能に設けられたロボットと、ロボットの動作範囲を含む予め定められた区域内に人が進入した可能性を検知する進入検知部とを備える。扉制御部は、進入検知部によって可能性が検知されたときに、扉の移動速度を決定する扉駆動部への指令値を、該移動速度を低減させる第２の指令値に変更する。

扉駆動部は、電動モータを有してもよい。扉制御部は、進入検知部によって可能性が検知されたときに、電動モータの最大トルクを決定するトルク制限値を、該最大トルクを低減させる第２のトルク制限値に変更してもよい。電動モータは、サーボモータであってもよい。

システムは、区域を画定する、少なくとも一部が開閉可能な柵をさらに備えてもよい。進入検知部は、柵の少なくとも一部が開放されたことを検知するスイッチを有してもよい。扉制御部は、スイッチによって柵の少なくとも一部の開放が検知されたときに、指令値を第２の指令値に変更してもよい。

進入検知部は、区域を画定する境界線に物体が交差したことを検知する非接触センサを有してもよい。扉制御部は、非接触センサが境界線を物体が交差したことを検知したときに、指令値を第２の指令値に変更してもよい。

本発明の一実施形態に係るシステムの斜視図である。図１に示すシステムを上方から見た概略図である。図１に示すシステムのブロック図である。本発明の他の実施形態に係るシステムのブロック図である。本発明のさらに他の実施形態に係るシステムの斜視図である。図５に示すシステムを上方から見た概略図である。図５に示すシステムのブロック図である。本発明に係るシステムの動作フローの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係るシステム１０について説明する。システム１０は、作業機械の一例としての加工機１２と、加工機１２に隣接して配置されたロボット１４とを備える。

加工機１２は、例えばワークを加工するための工作機械であり、加工中に切削液等が外部に飛散するのを防止すべく、該加工機１２の内部を囲うカバー１６を有する。カバー１６の、ロボット１４に面する開閉面１６ａには、略矩形状の開口部１８が設けられている。加工機１２は、この開口部１８を塞ぐように開閉面１６ａに沿って摺動可能な扉２０を有する。

扉２０は、電動モータの一例であるサーボモータ２２によって、開口部１８を開放および閉鎖するように、移動される。サーボモータ２２の出力シャフト（図示せず）には、例えばボール螺子機構から構成される開閉機構２４が機械的に連結されている。扉２０は、開閉機構２４に機械的に連結されており、サーボモータ２２は、該開閉機構２４を介して、出力シャフトの回転に応じた速度で扉２０を開閉する。このように、本実施形態においては、サーボモータ２２は、扉２０を開閉させる扉駆動部として機能する。

ロボット１４は、例えば垂直多関節型ロボットであり、床に固定されたベース２６と、ベース２６に回動可能に連結されたロボットアーム２８と、ロボットアーム２８の先端部に設けられたハンド３０とを有する。ハンド３０は、ワークまたは工具を把持し、ロボットアーム２８の動作によって、開口部１８を介して加工機１２の内部に進退する。これにより、加工対象物であるワーク、および／または加工機１２に装着する工具等を、自動交換することができる。

システム１０は、ロボット１４の周囲を囲うように設けられた柵３２を備える。柵３２は、該柵３２の一部を開閉可能とするための柵扉３４を有し、加工機１２とともに、図２中の斜線で示す区域３６を画定する。この区域３６は、ロボット１４の動作範囲３８の一部を含む区域として画定されている。より具体的には、区域３６は、ロボット１４の動作範囲３８のうち、加工機１２の内部（扉２０よりも内側）に位置する部分を除外した部分を包含するように、画定されている。

柵扉３４は、柵３２に開閉可能に取り付けられており、該柵扉３４によって、使用者は、柵３２の外部から区域３６内に出入りすることができる。この柵扉３４には、スイッチ４０が設けられている。このスイッチ４０は、柵扉３４が開放されたことを検知する。具体的には、このスイッチ４０は、柵扉３４が閉扉されているときには電気的に導通してＯＮとなり、使用者が柵扉３４を開扉したときに、その導通が遮断されてＯＦＦとなる。このスイッチ４０は、例えば、使用者が柵扉３４の開閉時に手動で接続／接続解除することによってＯＮ／ＯＦＦするものであってもよいし、柵扉３４の開閉時に自動でＯＮ／ＯＦＦするものであってもよい。

次に、図３を参照して、システム１０のブロック図について説明する。システム１０は、加工機制御部４４およびロボット制御部４８を備える。加工機制御部４４は、加工機１２に設けられたサーボモータ２２を除く加工機用アクチュエータ４２に制御信号を送信し、加工機１２の動作を制御する。ロボット制御部４８は、ロボット１４に設けられたロボット用アクチュエータ４６に制御信号を送信し、ロボット１４の動作を制御する。加工機制御部４４とロボット制御部４８とは、互いに通信可能に接続されている。

ロボット用アクチュエータ４６は、例えば、ロボット１４のロボットアーム２８およびハンド３０に内蔵されたサーボモータを含む。ロボット制御部４８は、ＣＰＵと、ＲＡＭ等からなるメモリと、サーボアンプとを有し、ロボット用アクチュエータ４６に指令を送って、ロボットアーム２８およびハンド３０を動作させる。

具体的には、ロボット制御部４８は、ロボットアーム２８を動作させて、開口部１８から加工機１２の内部に進入し、ハンド３０を動作させて、ワークまたは工具を把持する。次いで、ロボット制御部４８は、ロボットアーム２８を動作させて、ハンド３０によって把持したワークまたは工具を、加工機１２の外部へ搬出する。このようにして、ロボット１４は、加工機１２からワークや工具等を自動交換することができる。

加工機用アクチュエータ４２は、例えば、加工機１２の主軸に内蔵されたサーボモータを含む。加工機制御部４４は、ＣＰＵと、ＲＡＭ等からなるメモリと、サーボアンプとを有し、加工機用アクチュエータ４２に指令を送って加工機１２を動作させる。具体的には、加工機制御部４４は、工具を回転駆動し、該工具によって、加工機１２の内部に設置されたワークを加工する。

本実施形態においては、加工機制御部４４は、扉２０の駆動用のサーボモータ２２を制御する扉制御部５０の機能を有している。加工機制御部４４に内蔵されたメモリには、扉２０の移動速度を決定する第１の指令値が予め記憶されている。この第１の指令値は、扉２０を第１の速度で開閉させるべく、サーボモータ２２に送信される。

扉２０を第１の速度で開閉するとき、加工機制御部４４は、第１の指令値を読み出し、該第１の指令値をサーボモータ２２に送信する。サーボモータ２２は、加工機制御部４４から受信した第１の指令値に応じた回転速度で出力シャフトを回転駆動し、開閉機構２４を介して、扉２０を第１の速度で開閉させる。

加工機制御部４４は、スイッチ４０と通信可能に接続されている。スイッチ４０は、柵３２に設けられた柵扉３４が開放されたときに、柵扉３４の開放を通知する信号を加工機制御部４４に送信する。加工機制御部４４は、スイッチ４０から受信した信号に基づいて、区域３６内に使用者が進入したか否かを判断する。

加工機制御部４４が使用者の進入の判断をするときの具体例について、以下に説明する。第１の具体例として、システム１０は、柵３２の外部に設けられた退去通知用ボタンを備えてもよい。この実施例においては、システム１０が使用者から作業命令を受け付けて加工機１２が作業を開始した後、柵扉３４が開扉されたときに、スイッチ４０は、加工機制御部４４に第１の開扉信号を送信する。

加工機制御部４４は、第１の開扉信号を受信したときに、区域３６内に人が進入したものと判断し、扉２０の移動速度を減速させるべく、サーボモータ２２に送信する指令値を変更する。具体的には、加工機制御部４４は、サーボモータ２２を駆動するための指令値を、第１の指令値から第２の指令値に変更する。

この第２の指令値は、上記第１の速度よりも低速の第２の速度で扉２０を移動させるためにサーボモータ２２に送信される。例えば、第２の指令値は、加工機制御部４４に内蔵されたメモリに予め記録されている。

加工機制御部４４は、第１の開扉信号を受信した後、この第２の指令値をサーボモータ２２に送信する。サーボモータ２２は、第２の指令値に応じた第２の速度で、開閉機構２４を介して扉２０を開閉させる。このようにして、扉２０は、柵扉３４の開扉後においては、柵扉３４の開扉前の第１の速度よりも低速の第２の速度で、開閉されることになる。

その後に、使用者が、区域３６の外部に設けられた退去通知用ボタンを押すと、加工機制御部４４は、退去通知用ボタンから信号を受信し、使用者が区域３６の外部に退去したものと判断する。そして、加工機制御部４４は、サーボモータ２２の駆動用の指令値を、第２の指令値から第１の指令値に再度変更し、扉２０を第１の速度で開閉させる。

また、第２の具体例として、加工機制御部４４は、柵扉３４が開扉された回数に基づいて、区域３６内に使用者が進入しているか否かを判断してもよい。この実施例においては、システム１０が使用者から作業命令を受け付けて加工機１２が作業を開始した後、柵扉３４が１回目に開扉されたとき、スイッチ４０は、加工機制御部４４に第１の開扉信号を送信する。

加工機制御部４４は、第１の開扉信号を受信したときに、区域３６内に人が進入したものと判断する。そして、加工機制御部４４は、サーボモータ２２の駆動用の指令値を、第１の指令値から第２の指令値へ変更する。次いで、柵扉３４が閉扉されたときに、スイッチ４０は、第１の閉扉信号を送信する。加工機制御部４４は、第１の閉扉信号を受信したときに、使用者が柵扉３４を閉扉したものと判断する。

第１の閉扉信号を受信した後、柵扉３４が２回目に開扉されたときに、スイッチ４０は、加工機制御部４４に第２の開扉信号を送信する。第２の開扉信号を受信した後に、柵扉３４が閉扉されたときに、スイッチ４０は、第２の閉扉信号を送信する。この第２の閉扉信号を受信したとき、加工機制御部４４は、区域３６から使用者が退去したものと判断する。

そして、加工機制御部４４は、サーボモータ２２の駆動用の指令値を、第２の指令値から第１の指令値へ再度変更する。この実施例においては、扉２０は、柵扉３４が１回目に開扉されたときから２回目に閉扉されるまでの間、第１の速度よりも低速の第２の速度で開閉されることになる。

このように、本実施形態においては、加工機制御部４４は、柵扉３４に設けられたスイッチ４０からの開扉信号（および／または閉扉信号）に基づいて、区域３６内に使用者が進入したか否かを判断する。すなわち、スイッチ４０は、区域３６内に人が進入した可能性を検知するための進入検知部として機能する。

本実施形態によれば、加工機制御部４４は、スイッチ４０を介して、区域３６内に使用者が進入した可能性を検知し、該可能性があると判断した場合に、扉２０の移動速度を減速させる。この構成により、使用者が扉２０に挟まれる危険性を確実に回避することができる。

また、本実施形態によれば、柵３２によって区域３６を画定するとともに、区域３６内へ使用者が進入した可能性を検知する進入検知部を、スイッチ４０によって構成している。この構成によれば、システム１０をより簡単且つ安価に構築することができるので、システム１０の製造コストを低減できる。

なお、加工機制御部４４は、スイッチ４０によって使用者が区域３６内に進入した可能性が検知されたときに、サーボモータ２２の最大トルクを決定するトルク制限値を低減させてもよい。具体的には、加工機制御部４４は、スイッチ４０から受信した開扉信号（および／または閉扉信号）に基づいて区域３６内に使用者が進入したと判断した場合、サーボモータ２２のトルク制限値を、第１のトルク制限値から、該第１のトルク制限値よりも小さい第１のトルク制限値に変更する。

そして、加工機制御部４４は、この第２のトルク制限値でサーボモータ２２を駆動する。これら第１のトルク制限値および第２のトルク制限値は、加工機制御部４４に内蔵されたメモリに予め記憶されてもよい。この構成によれば、加工機制御部４４は、区域３６内に使用者が進入した可能性がある場合に、扉２０を閉扉するときの移動速度と、扉２０を閉扉する力の双方を低減することができる。これにより、使用者の安全をさらに効果的に守ることができる。

また、本実施形態においては、図３に示すように、加工機制御部４４が扉制御部５０の機能を有している場合について述べた。しかしながら、これに限らず、ロボット制御部が扉制御部の機能を有してもよい。この実施形態を図４に示す。このシステム１０’においては、ロボット制御部４８’が、サーボモータ２２を制御する扉制御部５０の機能を有している。

ロボット制御部４８’は、スイッチ４０と電気的に接続されており、スイッチ４０から受信した開扉信号（および／または閉扉信号）に基づいて、区域３６内に使用者が進入したか否かを判断する。ロボット制御部４８’は、区域３６内に使用者が進入したと判断すると、サーボモータ２２の指令値を、第１の指令値から第２の指令値へ変更し、これにより、扉２０を開閉するときの移動速度を減速させる。

次に、図５および図６を参照して、本発明のさらに他の実施形態に係るシステム６０について説明する。なお、上述の実施形態と同様の要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。システム６０は、加工機１２およびロボット１４と、非接触センサ６４、６６、６８および７０と、柵７２および７４とを備える。

非接触センサ６４、６６、６８および７０と、柵７２および７４とは、図６の斜線に示す区域６２を画定する。この区域６２は、ロボット１４の動作範囲３８の一部を含む区域として画定されている。具体的には、区域６２は、ロボット１４の動作範囲３８のうち、加工機１２の内部（扉２０よりも内側）に位置する部分を除外した部分を包含するように、画定されている。

非接触センサ６４および６６は、例えば、電磁波を照射することによって物体を検知可能な（電波センサや光学センサを含む）リモートセンサを有し、非接触センサ６４および６６の間に電磁波７６を放射する。この電磁波７６の伝搬経路に一致して、区域６２の１つの仮想的境界線Ｂ１（図６）が画定される。非接触センサ６４および６６は、（例えば使用者の手、足、胴体等を含む）物体がこの電磁波７６（すなわち境界線Ｂ１）と交差したときに、物体の交差を検知することができる。

同様に、非接触センサ６８および７０は、例えばリモートセンサを有し、非接触センサ６８および７０の間で電磁波７８を放射する。この電磁波７８の伝搬経路に一致して、区域６２の１つの仮想的境界線Ｂ２（図６）が画定される。非接触センサ６８および７０は、物体がこの電磁波７８（すなわち境界線Ｂ２）と交差したときに、物体の交差を検知することができる。

一方、柵７２は、非接触センサ６４と、カバー１６の開閉面１６ａとの間で延在するように設けられ、区域６２の境界線のうちの一辺を画定している。同様に、柵７４は、非接触センサ７０と、カバー１６の側壁との間で延在するように設けられ、区域６２の境界線のうちの一辺を画定している。

このように、本実施形態においては、非接触センサ６４、６６、６８および７０と、柵７２および７４とによって区域６２が画定されている。そして、非接触センサ６４、６６、６８および７０は、区域６２の境界線Ｂ１およびＢ２に物体が交差した場合、境界線Ｂ１およびＢ２を物体が交差したことを、非接触で検知することができる。

次に、図７を参照して、システム６０のブロック図について説明する。システム６０は、加工機用アクチュエータ４２に制御信号を送信して加工機１２を制御する加工機制御部８０と、ロボット用アクチュエータ４６に制御信号を送信してロボット１４を制御するロボット制御部８２とを備える。加工機制御部８０とロボット制御部８２とは、互いに通信可能に接続されている。

ロボット制御部８２は、ＣＰＵと、ＲＡＭ等からなるメモリと、サーボアンプとを有し、ロボット用アクチュエータ４６に指令を送ってロボット１４を動作させる。また、加工機制御部８０は、ＣＰＵと、ＲＡＭ等からなるメモリと、サーボアンプとを有し、加工機用アクチュエータ４２に指令を送って加工機１２を動作させる。

本実施形態においては、加工機制御部８０は、扉２０を移動させるサーボモータ２２を制御する扉制御部８４の機能を有している。加工機制御部８０に内蔵されたメモリには、上述の実施形態と同様の第１の指令値が予め記憶されている。扉２０を第１の速度で開閉するとき、加工機制御部８０は、第１の指令値をサーボモータ２２に送信する。サーボモータ２２は、第１の指令値に応じた回転速度で出力シャフトを回転駆動し、開閉機構２４を介して、扉２０を第１の速度で開閉させる。

加工機制御部８０は、非接触センサ６４、６６、６８および７０と電気的に接続されている。非接触センサ６４、６６、６８および７０は、区域６２の境界線Ｂ１および／またはＢ２に物体が交差したとき、境界交差信号を加工機制御部８０に送信する。加工機制御部８０は、非接触センサ６４、６６、６８および７０から受信した境界交差信号に基づいて、区域６２内に使用者が進入したか否かを判断する。

加工機制御部８０が使用者の進入の判断をするときの具体例について、以下に説明する。第１の具体例として、システム６０は、区域６２の外部に設けられた退去通知用ボタンを備えてもよい。この例においては、システム６０が使用者から作業命令を受け付けて加工機１２が作業を開始した後、境界線Ｂ１および／またはＢ２に物体が交差したとき、対応する非接触センサ６４、６６、６８、および７０は、加工機制御部８０に第１の境界交差信号を送信する。

加工機制御部８０は、第１の境界交差信号を受信したときに、区域６２内に使用者が進入したものと判断し、サーボモータ２２に送信する指令値を、第１の指令値から第２の指令値に変更する。加工機制御部８０は、第１の境界交差信号を受信した後は、第２の指令値をサーボモータ２２に送信し、該サーボモータ２２は、該第２の指令値に応じた第２の速度で、開閉機構２４を介して扉２０を開閉させる。

その後、使用者が、区域６２の外部に設けられた退去通知用ボタンを押すと、加工機制御部８０は、退去通知用ボタンから信号を受信し、使用者が区域６２の外部に退去したものと判断する。そして、加工機制御部８０は、サーボモータ２２を駆動するための指令値を、第２の指令値から第１の指令値に戻し、扉２０を第１の速度で開閉させる。このようにして、扉２０は、境界線Ｂ１および／またはＢ２に物体が交差したことが検知されたときから、使用者が退去通知用ボタンを押すまでの間、第１の速度よりも低速の第２の速度で開閉されることになる。

また、第２の具体例として、加工機制御部８０は、境界線Ｂ１および／またはＢ２に物体が交差した回数に基づいて、区域６２内に使用者が進入しているか否かを判断してもよい。この例においては、システム６０が使用者から作業命令を受け付けて加工機１２が作業を開始した後、境界線Ｂ１および／またはＢ２に物体が１回目に交差したとき、対応する非接触センサ６４、６６、６８、７０は、加工機制御部８０に第１の境界交差信号を送信する。

加工機制御部８０は、第１の境界交差信号を受信したときに、区域６２内に使用者が進入したものと判断する。そして、加工機制御部８０は、サーボモータ２２の駆動用の指令値を、第１の指令値から第２の指令値へ変更する。次いで、境界線Ｂ１および／またはＢ２を物体が２回目に交差したとき、対応する非接触センサ６４、６６、６８、７０は、加工機制御部８０に第２の境界交差信号を送信する。

加工機制御部８０は、第２の境界交差信号を受信したときに、区域６２から使用者が退去したものと判断する。そして、加工機制御部８０は、サーボモータ２２の駆動用の指令値を、第２の指令値から第１の指令値へ戻す。この実施例においては、扉２０は、境界線Ｂ１および／またはＢ２を物体が１回目に交差したときから、物体が２回目に交差するまでの間、第１の速度よりも低速の第２の速度で開閉されることになる。

このように、本実施形態においては、加工機制御部８０は、非接触センサ６４、６６、６８、７０からの境界交差信号に基づいて、区域６２内に使用者が進入したか否かを判断する。すなわち、非接触センサ６４、６６、６８および７０は、区域６２内に人が進入した可能性を検知するための進入検知部として機能する。

本実施形態によれば、加工機制御部８０は、非接触センサ６４、６６、６８、７０を介して、区域６２内に使用者が進入した可能性を検知し、該可能性があると判断した場合に、扉２０の移動速度を減速させる。この構成により、扉２０に使用者が挟まれる危険性を確実に回避することができる。

また、本実施形態によれば、区域６２内へ使用者が進入した可能性を検知する進入検知部を、境界線Ｂ１および／またはＢ２を物体が交差したことを非接触で検知可能な非接触センサ６４、６６、６８、７０によって構成している。この構成により、区域６２内へ使用者が進入した可能性を、より広範な境界線に亘って高精度に検知することができるので、より操作性に優れたシステムを構築することができる。

なお、本実施形態においては、図７に示すように、加工機制御部８０が扉制御部８４の機能を有している場合について述べた。しかしながら、これに限らず、ロボット制御部８２が扉制御部８４の機能を有してもよい。

また、加工機制御部８０は、非接触センサ６４、６６、６８、７０によって使用者が区域６２内に進入した可能性が検知されたときに、サーボモータ２２の最大トルクを決定するトルク制限値を低減させてもよい。具体的には、加工機制御部８０は、非接触センサ６４、６６、６８、７０から受信した境界交差信号に基づいて区域６２内に使用者が進入したと判断した場合、サーボモータ２２のトルク制限値を、第１のトルク制限値から、該第１のトルク制限値よりも小さい第１のトルク制限値に変更する。

また、本実施形態においては、使用者が区域６２内に進入した可能性を検知するための進入検知部として、非接触センサ６４、６６、６８、７０を適用した場合について述べた。しかしながら、これに限らず、進入検知部として、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった撮像センサを適用してもよいし、マイクロフォンのような電気音響変換器を用いて音波によって使用者が区域６２内に進入したことを検知してもよい。

次に、図８を参照して、本発明に係るシステム１０、６０の動作フローの一例について説明する。図８に示すフローは、システム１０、６０が、使用者から作業開始命令を受け付けたときに開始する。

ステップＳ１において、加工機制御部４４、８０は、予め定められた区域３６、６２内に人が進入したか否かを判断する。例えばシステム１０においては、加工機制御部４４は、スイッチ４０から第１の開扉信号を受信したか否かを判断する。第１の開扉信号を受信した場合、加工機制御部４４は、区域３６内に人が進入したものと判断し、ステップＳ２へ進む。一方、第１の開扉信号を受信していない場合、加工機制御部４４は、区域３６内に使用者が進入していないと判断し、ステップＳ６へ進む。

また、システム６０においては、加工機制御部８０は、非接触センサ６４、６６、６８、７０から第１の境界交差信号を受信したか否かを判断する。第１の境界交差信号を受信した場合、加工機制御部８０は、区域６２内に人が進入したものと判断し、ステップＳ２へ進む。一方、第１の境界交差信号を受信していない場合、加工機制御部８０は、区域６２内に人が進入していないと判断し、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ２において、加工機制御部４４、８０は、サーボモータ２２を駆動するための指令値を、第１の指令値から第２の指令値に変更する。上述したように、第２の指令値は、第１の指令値よりも低速で扉２０を移動させるようにサーボモータ２２を駆動する指令値である。

ステップＳ３において、加工機制御部４４、８０は、予め定められた区域３６、６２から使用者が退去したか否かを判断する。例えば、システム１０においては、加工機制御部４４は、区域３６の外部に設けられた退去通知用ボタンから信号を受信したか否かを判断する。退去通知用ボタンから信号を受信した場合、加工機制御部４４は、区域３６から使用者が退去したものと判断し、ステップＳ４へ進む。一方、退去通知用ボタンから信号を受信していない場合、加工機制御部４４は、区域３６から使用者が退去していないと判断し、ステップＳ７へ進む。

一方、システム６０においては、加工機制御部８０は、非接触センサ６４、６６、６８、７０から第２の境界交差信号を受信したか否かを判断する。第２の境界交差信号を受信した場合、加工機制御部８０は、区域６２から使用者が退去したものと判断し、ステップＳ４へ進む。一方、第２の境界交差信号を受信していない場合、加工機制御部８０は、区域６２から使用者が退去していないと判断し、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ４において、加工機制御部４４、８０は、サーボモータ２２を駆動するための指令値を、第２の指令値から第１の指令値に変更する。ステップＳ５において、加工機制御部４４、８０は、加工機１２の加工等の作業が完了したか否かを判断する。作業が完了したと判断すると、加工機制御部４４、８０は、図８の動作フローを終了する。一方、作業が完了していないと判断すると、加工機制御部４４、８０は、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ１において区域３６、６２内に使用者が進入していないものと判断された場合、ステップＳ６において、加工機制御部４４、８０は、加工機１２の加工等の作業が完了したか否かを判断する。作業が完了したと判断すると、加工機制御部４４、８０は、動作フローを終了する。一方、作業が完了していないと判断すると、加工機制御部４４、８０は、ステップＳ１へ戻る。

また、ステップＳ３において区域３６、６２から使用者が退去していないと判断された場合、ステップＳ７において、加工機制御部４４、８０は、加工機１２の加工等の作業が完了したか否かを判断する。作業が完了したと判断すると、加工機制御部４４、８０は、動作フローを終了する。一方、作業が完了していないと判断すると、加工機制御部４４、８０は、ステップＳ３へ戻る。

上述の実施形態においては、加工機１２が工作機械である場合について述べた。しかしながら、これに限らず、加工機１２は、例えば射出成型機のような成型機またはプレス機のような、物体を加工して成形するための如何なる機械であってもよい。また、加工機の代替として、例えば、部品を組み立てるための組立機械、物体を洗浄するための洗浄機、物品を仕分けるための仕分け機械、または物品をペレット化するためのペレット化機械といった、様々な作業機械を適用することができる。

また、上述の実施形態においては、加工機制御部４４、８０が、区域３６、６２内に人が進入した可能性を検知したときに、扉２０を、第１の指令値に応じた第１の速度から、第２の指令値に応じた第２の速度へ変更する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、加工機制御部４４、８０は、区域３６、６２内に人が進入した可能性を検知したときに、複数の指令値を用いて扉２０の移動速度を減速させてもよい。

例えば、加工機制御部４４、８０は、区域３６、６２内に人が進入した可能性を検知したときに、第１の速度から、第２の速度、第３の速度、・・・第ｎの速度（ｎは任意の整数）まで、扉２０の移動速度を漸減させてもよい。この場合、加工機制御部４４、８０に内蔵されたメモリは、第１の速度に対応する第１の指令値、第２の速度に対応する第２の指令値、第３の速度に対応する第３の指令値、・・・および、第ｎの速度に対応する第ｎの指令値を、予め記憶してもよい。

以上、発明の実施形態を通じて本発明を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明の実施形態の中で説明されている特徴を組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得る。しかしながら、これら特徴の組み合わせの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることも当業者に明らかである。

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、工程、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０，１０’，６０システム
１２加工機
１４ロボット
２０，３４扉
２２サーボモータ
３２，７２，７４柵
３６，６２区域
４０スイッチ
４４，４４’，８０加工機制御部
４８，４８’，８２ロボット制御部
５０，８４扉制御部
６４，６６，６８，７０非接触センサ

Claims

開閉可能な扉を有する作業機械と、
前記扉を開閉させる扉駆動部と、
前記扉駆動部を制御する扉制御部と、
前記扉の開放時に前記作業機械の内部に少なくとも一部が進退可能に設けられたロボットと、
前記ロボットの動作範囲を含む予め定められた区域内に人が進入した可能性を検知する進入検知部と、を備え、
前記扉制御部は、前記進入検知部によって前記可能性が検知されたときに、前記扉の移動速度を決定する前記扉駆動部への指令値を、該移動速度を低減させる第２の指令値に変更する、システム。
前記扉駆動部は、電動モータを有し、
前記扉制御部は、前記進入検知部によって前記可能性が検知されたときに、前記電動モータの最大トルクを決定するトルク制限値を、該最大トルクを低減させる第２のトルク制限値に変更する、請求項１に記載のシステム。
前記電動モータは、サーボモータである、請求項２に記載のシステム。
前記区域を画定する、少なくとも一部が開閉可能な柵をさらに備え、
前記進入検知部は、前記柵の前記少なくとも一部が開放されたことを検知するスイッチを有し、
前記扉制御部は、前記スイッチによって前記柵の少なくとも一部の開放が検知されたときに、前記指令値を前記第２の指令値に変更する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
前記進入検知部は、前記区域を画定する境界線に物体が交差したことを検知する非接触センサを有し、
前記扉制御部は、前記非接触センサが前記境界線を物体が交差したことを検知したときに、前記指令値を前記第２の指令値に変更する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。