JP2021122887A - Safety sensor and adjusting method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、人を検出する安全センサ及びその調整方法に関する技術を開示したものである。 This specification discloses a technique relating to a safety sensor for detecting a person and a method for adjusting the safety sensor.
例えば、特許文献1(国際公開WO2018/131237号公報)に記載されているように、人とロボットとが協働する作業空間において、作業者の安全性を確保するために、ロボットアームに安全センサとして複数の近接センサ(超音波センサ、光学センサ、静電容量センサ、電波センサ等)を設置し、複数の近接センサによってロボットアームへの作業者の接近を検出するようにしたものがある。 For example, as described in Patent Document 1 (International Publication WO2018 / 131237), a safety sensor is attached to the robot arm in order to ensure the safety of the worker in the work space where the human and the robot cooperate. As a result, a plurality of proximity sensors (ultrasonic sensor, optical sensor, capacitance sensor, radio wave sensor, etc.) are installed, and the approach of the operator to the robot arm is detected by the plurality of proximity sensors.
また、特許文献2(特開2017−150859号公報)に記載されているように、安全センサの設定を調整する場合には、安全センサにパソコン等の設定支援装置を接続して、作業者が設定支援装置を操作して安全センサの設定データを書き替えたり、安全センサの検出状態の情報を設定支援装置に取り込んで、設定支援装置の表示画面に安全センサの検出状態の情報を表示して、作業者が設定支援装置の表示画面を見て安全センサの検出状態を確認できるようにしたものがある。 Further, as described in Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-150859), when adjusting the setting of the safety sensor, a worker can connect the setting support device such as a personal computer to the safety sensor. Operate the setting support device to rewrite the setting data of the safety sensor, import the detection status information of the safety sensor into the setting support device, and display the detection status information of the safety sensor on the display screen of the setting support device. , There is one that allows the operator to check the detection status of the safety sensor by looking at the display screen of the setting support device.
ところで、ロボットアーム等に設置した安全センサにパソコン等の設定支援装置を接続して安全センサの設置位置や設置角度を調整する作業を行う場合には、設定支援装置を操作する作業者と、安全センサで検出されるモデルとなる作業者とが2人で共同して作業するようにしている。何故なら、設定支援装置の表示画面上で安全センサの検出状態を確認しながら安全センサの設置位置や設置角度を調整する作業を行うためには、設定支援装置の表示画面上で安全センサの検出状態を確認する作業者の他に、この作業者の指示に従って安全センサの検出エリア内に入って検出されながら安全センサの設置位置や設置角度を調整する作業者が必要となるためである。 By the way, when the setting support device such as a personal computer is connected to the safety sensor installed on the robot arm or the like to adjust the installation position and the installation angle of the safety sensor, the worker who operates the setting support device and the safety Two people work together with a worker who is a model detected by a sensor. This is because the safety sensor is detected on the display screen of the setting support device in order to adjust the installation position and angle of the safety sensor while checking the detection status of the safety sensor on the display screen of the setting support device. This is because, in addition to the worker who confirms the state, a worker who enters the detection area of the safety sensor according to the instruction of the worker and adjusts the installation position and the installation angle of the safety sensor while being detected is required.
この場合でも、設定支援装置として、持ち運び可能なタブレットPCやスマートフォン等の携帯情報端末を用いれば、安全センサの検出エリア内に入る作業者が携帯情報端末を持ち運んで1人で安全センサの検出状態を確認しながら調整作業を行うことは可能であるが、複数の安全センサを調整する場合には、作業者が携帯情報端末の表示画面上で複数の安全センサの検出状態を各安全センサと正確に対応させて確認しながら複数の安全センサの各々の設置位置や設置角度を調整する作業を1人で行うことは容易ではなく、表示の読み間違えによる作業ミスが発生しやすい。 Even in this case, if a portable information terminal such as a portable tablet PC or smartphone is used as the setting support device, a worker who enters the detection area of the safety sensor carries the mobile information terminal and detects the safety sensor by himself. It is possible to perform adjustment work while checking, but when adjusting multiple safety sensors, the operator accurately checks the detection status of multiple safety sensors with each safety sensor on the display screen of the mobile information terminal. It is not easy for one person to adjust the installation position and installation angle of each of the plurality of safety sensors while checking in correspondence with the above, and work mistakes due to misreading of the display are likely to occur.
上記課題を解決するために、人を検出する安全センサにおいて、前記安全センサには、検出動作を制御する制御部が搭載された制御基板が設けられ、前記制御基板には、前記安全センサの調整時に使用する情報処理装置が接続されて相互に通信可能な状態になったときに前記安全センサの検出状態の情報を該情報処理装置に出力して該情報処理装置の表示画面に表示させるための通信部と、前記制御部によって表示動作が制御される表示部とが搭載され、前記制御部は、前記安全センサの調整時に前記表示部に前記安全センサの検出状態を表示させるようにしたものである。 In order to solve the above problems, in a safety sensor for detecting a person, the safety sensor is provided with a control board on which a control unit for controlling a detection operation is mounted, and the control board is provided with an adjustment of the safety sensor. To output information on the detection status of the safety sensor to the information processing device and display it on the display screen of the information processing device when the information processing devices used at times are connected and become in a state where they can communicate with each other. A communication unit and a display unit whose display operation is controlled by the control unit are mounted, and the control unit causes the display unit to display the detection state of the safety sensor when the safety sensor is adjusted. be.
この構成では、安全センサの制御基板に、安全センサの調整時に安全センサの検出状態を表示させる表示部が搭載されているため、作業者が安全センサの設置位置や設置角度を調整する作業を行う場合には、作業者が安全センサの表示部を見て安全センサの検出状態を確認しながら当該安全センサの設置位置や設置角度を調整する作業を1人で容易に行うことができる。また、複数の安全センサを調整する場合でも、作業者が各安全センサの表示部を見て各安全センサの検出状態を個別に確認できるため、作業者が複数の安全センサの検出状態を各安全センサ毎に明確に区別して容易に確認することができて、複数の安全センサを調整する作業を1人でも容易に行うことができる。 In this configuration, the control board of the safety sensor is equipped with a display unit that displays the detection status of the safety sensor when the safety sensor is adjusted, so that the operator adjusts the installation position and angle of the safety sensor. In this case, the operator can easily perform the work of adjusting the installation position and the installation angle of the safety sensor while checking the detection state of the safety sensor by looking at the display unit of the safety sensor. Further, even when adjusting a plurality of safety sensors, the operator can individually check the detection status of each safety sensor by looking at the display unit of each safety sensor, so that the operator can check the detection status of the plurality of safety sensors for each safety. Each sensor can be clearly distinguished and easily confirmed, and even one person can easily perform the work of adjusting a plurality of safety sensors.
以下、本明細書に開示した一実施例を説明する。
本実施例では、図1に示すように、人とロボット11とが協働する作業空間において、作業者の安全性を確保するために、複数の安全センサ12,13,14が設置されている。各安全センサ12,13,14は、人を検出可能なセンサ、例えば、電波センサ、超音波センサ、光学センサ、静電容量センサ等のいずれかを用いて構成されている。
Hereinafter, an embodiment disclosed in the present specification will be described.
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of
例えば、1つの安全センサ12は、ロボット11のアーム11aに設置され、他の安全センサ13,14は、ロボット11の作業位置へワーク15を搬送するコンベア16に設置されている。各安全センサ12,13,14の検出エリア12a,13a,14aが分担して作業空間の危険なエリア全域をカバーするように各安全センサ12,13,14の設置位置と設置角度が調整され、危険なエリアに入った人体を複数の安全センサ12,13,14のいずれかで確実に検出できるように調整されている。
For example, one
次に、図2及び図3を参照して安全センサ12の構成を説明するが、他の安全センサ13,14も同じ構成である。
Next, the configuration of the
安全センサ12のケース内には、制御基板21が設けられ、この制御基板21には、人を検出するためのセンサ部22と、このセンサ部22の検出動作を制御する制御部23と、センサ部22の検出状態の情報を後述する情報処理装置24に出力する通信部25と、後述するステータス表示と受信パワー表示(検出状態表示)とを切り替え可能な表示部26と、後述する図6の表示モード切り替え制御プログラムや設定データ等の各種データが記憶された記憶部27とが搭載されている。
A
例えば、安全センサ12を電波センサで構成した場合には、センサ部22は、検出エリア12aに向けて電波を発信する電波発信部と、検出エリア12aに入った検出対象(人や物体)で反射された電波を受信する電波受信部とから構成され、電波受信部の受信パワーの強度によって検出状態を判断するようになっている。
For example, when the
表示部26は、安全センサ12のステータス情報を表示するステータス表示モードと、安全センサ12の受信パワー(検出状態)を表示する受信パワー表示モード(検出状態表示モード)とを切り替え可能に構成されている。本実施例では、表示部26は、複数のLED等の発光素子28a,28bを一列に配列して構成されている。複数の発光素子28a,28bは、全て同じ発光色のものであっても良いし、一部が異なる発光色のものであっても良い。尚、図4及び図5には、左端の発光素子28aの発光色が他の発光素子28bの発光色と異なる構成例を示している。
The
ステータス表示モードでは、図4に示すように、安全センサ12のステータス情報の種類に応じて複数の発光素子28a,28bのうちの点灯又は点滅させる発光素子28a,28bの数又は位置を切り替える。図4には、「待機時」、「通常測定時」、「異常発生時」の3種類のステータス情報の表示例を示しているが、その他、後述する情報処理装置24との通信が確立している場合に「記憶部書き込み中」等の表示を行っても良く、上記以外のステータス情報を表示するようにしても良い。要は、制御部23が認識するステータス情報を表示するようにすれば良い。例えば、表示部26を8個の発光素子28a,28bで構成する場合には、256種類のステータス情報を表示可能である。
In the status display mode, as shown in FIG. 4, the number or position of the
一方、受信パワー表示モードでは、図5に示すように、安全センサ12の受信パワー(検出レベル)に応じて複数の発光素子28a,28bのうちの点灯又は点滅させる発光素子28a,28bの数又は位置を切り替える。図5には、最大の受信パワーを「100」とした場合に、受信パワーが「25」、「50」、「100」の3種類の表示例を示しているが、2種類又は4種類以上の受信パワーを表示するようにしても良い。図5の表示例では、受信パワーの強度をレベルメータのように表示し、最小の受信パワー「25」のときに右端側の2個の発光素子28bを点灯又は点滅させ、最大の受信パワー「100」のときに全て(8個)の発光素子28a,28bを点灯又は点滅させ、中間の受信パワー「50」のときに半数(4個)の発光素子28bを点灯又は点滅させる。
On the other hand, in the reception power display mode, as shown in FIG. 5, the number of
各安全センサ12,13,14の通信部25は、イーサネット(登録商標)等のインターフェースによって構成され、パソコン等の情報処理装置24をケーブル29等で接続可能となっている。ロボット11のアーム11aやコンベア16等に設置された各安全センサ12,13,14の設置位置や設置角度を調整したり、各安全センサ12,13,14の記憶部27に記憶された設定データを書き替える作業を行う場合には、情報処理装置24をケーブル31で各安全センサ12,13,14の通信部25に接続して相互に通信可能な状態になったときに(リンクアクティビティ信号が検出されたときに)、各安全センサ12,13,14の調整時と判断して、各安全センサ12,13,14の受信パワーの情報を通信部25から情報処理装置24に出力して該情報処理装置24のディスプレイ24aに各安全センサ12,13,14の受信パワーの情報を表示させる。各安全センサ12,13,14の通常動作時(通常使用時)には、情報処理装置24は安全センサ12,13,14に接続しない。
The
各安全センサ12,13,14の制御部23は、後述する図6の表示モード切り替え制御プログラムを実行することで、情報処理装置24の接続の有無を監視して、情報処理装置24が接続されていないときには、通常動作時(通常使用時)と判断して、表示部26の表示モードを、各安全センサ12,13,14のステータス情報を表示するステータス表示モードに維持し、情報処理装置24が接続されているときには、各安全センサ12,13,14の調整時と判断して、表示部26の表示モードを、各安全センサ12,13,14の受信パワーを表示する受信パワー表示モードに切り替える。
The
各安全センサ12,13,14の制御部23は、電源オン中に図6の表示モード切り替え制御プログラムを所定周期で繰り返し実行する。本プログラムを起動すると、まずステップ101で、情報処理装置24がケーブル31で各安全センサ12,13,14の通信部25に接続されたか否かを、リンクアクティビティ信号が検出されたか否かによって判定する。リンクアクティビティ信号が検出されれば、情報処理装置24が接続されたと判断して、ステップ102に進み、各安全センサ12,13,14の調整時と判断して、表示部26の表示モードを、各安全センサ12,13,14の受信パワーを表示する受信パワー表示モードに維持又は切り替える。
The
これに対し、上記ステップ101で、リンクアクティビティ信号が検出されず、情報処理装置24が接続されていないと判断した場合には、ステップ103に進み、通常動作時(通常使用時)と判断して、表示部26の表示モードを、各安全センサ12,13,14のステータス情報を表示するステータス表示モードに維持又は切り替える。
On the other hand, if it is determined in
以上説明した本実施例によれば、作業者がロボット11のアーム11aやコンベア16等に設置された各安全センサ12,13,14の設置位置や設置角度を調整したり、情報処理装置24のキーボードやマウス等を操作して各安全センサ12,13,14の設定データを書き替える作業を行う場合には、作業者が情報処理装置24をケーブル31で各安全センサ12,13,14の通信部25に接続する。これにより、各安全センサ12,13,14の制御部23は、リンクアクティビティ信号を検出すると、情報処理装置24が接続されたと判断して、各安全センサ12,13,14の表示部26の表示モードを、各安全センサ12,13,14の受信パワーを表示する受信パワー表示モードに自動的に切り替える。
According to the present embodiment described above, the operator can adjust the installation positions and angles of the
この後、作業者が各安全センサ12,13,14の設置位置や設置角度を調整する作業を行う際に、作業者自身が各安全センサ12,13,14の検出対象となってが各安全センサ12,13,14に近付いて作業すると、作業者と各安全センサ12,13,14の検出エリア12a,13a,14aとの位置関係に応じて各安全センサ12,13,14の表示部26に表示される受信パワーが変化する。従って、作業者は、各安全センサ12,13,14の表示部26に表示される受信パワーを見て確認しながら、各安全センサ12,13,14の設置位置や設置角度を調整する作業を一人で容易に行うことができる。
After that, when the worker adjusts the installation position and the installation angle of the
また、複数の安全センサ12,13,14の設置位置や設置角度を調整する場合でも、作業者が各安全センサ12,13,14の表示部26を見て各安全センサ12,13,14の受信パワーを個別に確認できるため、作業者が複数の安全センサ12,13,14の受信パワーを各安全センサ12,13,14毎に明確に区別して容易に確認することができて、複数の安全センサ12,13,14の設置位置や設置角度を調整する作業を1人でも容易に行うことができる。
Further, even when adjusting the installation positions and installation angles of the plurality of
尚、安全センサ12,13,14を設置する場所は、ロボット11のアーム11aやコンベア16に限定されず、ロボットや生産機械等と人が協働する作業空間において、作業者の安全性を確保する必要がある様々なエリアに安全センサを設置する場合に、本発明を適用して実施できる。
The place where the
また、各安全センサ12,13,14と情報処理装置24との間の接続も有線通信に限定されず、無線通信であっても良い。
Further, the connection between the
また、各安全センサ12,13,14の表示部26の表示方式を変更しても良く、例えばデジタル表示器等を用いても良い。また、各安全センサ12,13,14のステータス情報を表示する表示部と、受信パワー(検出状態)を表示する表示部とを別々に設けるようにしても良い。
Further, the display method of the
その他、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、安全センサ12,13,14の構成を変更したり、複数の安全センサ12,13,14の検出エリア12a,13a,14aが重ならないように設置したり、安全センサを1個のみ設置した構成としても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは勿論である。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the configurations of the
11…ロボット、11a…アーム、12,13,14…安全センサ、12a,13a,14a…検出エリア、16…コンベア、21…制御基板、22…センサ部、23…制御部、24…情報処理装置、25…通信部、26…表示部、27…記憶部、28a,28b…発光素子、29…ケーブル 11 ... Robot, 11a ... Arm, 12, 13, 14 ... Safety sensor, 12a, 13a, 14a ... Detection area, 16 ... Conveyor, 21 ... Control board, 22 ... Sensor unit, 23 ... Control unit, 24 ... Information processing device , 25 ... communication unit, 26 ... display unit, 27 ... storage unit, 28a, 28b ... light emitting element, 29 ... cable
Claims (5)
前記安全センサには、検出動作を制御する制御部が搭載された制御基板が設けられ、
前記制御基板には、前記安全センサの調整時に使用する情報処理装置が接続されて相互に通信可能な状態になったときに前記安全センサの検出状態の情報を該情報処理装置に出力して該情報処理装置の表示画面に表示させるための通信部と、前記制御部によって表示動作が制御される表示部とが搭載され、
前記制御部は、前記安全センサの調整時に前記表示部に前記安全センサの検出状態を表示させる、安全センサ。 In a safety sensor that detects people
The safety sensor is provided with a control board on which a control unit for controlling the detection operation is mounted.
When an information processing device used for adjusting the safety sensor is connected to the control board and becomes communicable with each other, information on the detection state of the safety sensor is output to the information processing device. A communication unit for displaying on the display screen of the information processing device and a display unit whose display operation is controlled by the control unit are mounted.
The control unit is a safety sensor that displays the detection state of the safety sensor on the display unit when the safety sensor is adjusted.
前記制御部は、前記情報処理装置の接続の有無を監視して、前記情報処理装置が接続されていないときには前記表示部の表示モードを前記ステータス表示モードに維持し、前記情報処理装置が接続されているときには前記表示部の表示モードを前記検出状態表示モードに切り替える、請求項2に記載の安全センサ。 The display unit is configured to be able to switch between a status display mode for displaying the status information of the safety sensor and a detection status display mode for displaying the detection status of the safety sensor.
The control unit monitors the presence / absence of connection of the information processing device, maintains the display mode of the display unit in the status display mode when the information processing device is not connected, and connects the information processing device. The safety sensor according to claim 2, wherein the display mode of the display unit is switched to the detection state display mode when the information processing is performed.
前記ステータス表示モードでは、前記安全センサのステータス情報の種類に応じて前記複数の発光素子のうちの点灯又は点滅させる発光素子の数又は位置を切り替え、
前記検出状態表示モードでは、前記安全センサの検出レベルに応じて前記複数の発光素子のうちの点灯又は点滅させる発光素子の数又は位置を切り替える、請求項3に記載の安全センサ。 The display unit is configured by arranging a plurality of light emitting elements.
In the status display mode, the number or position of the light emitting element to be lit or blinking among the plurality of light emitting elements is switched according to the type of status information of the safety sensor.
The safety sensor according to claim 3, wherein in the detection state display mode, the number or position of the light emitting elements to be lit or blinking among the plurality of light emitting elements is switched according to the detection level of the safety sensor.
前記安全センサの調整時に作業者自身が該安全センサの検出対象となって該作業者が前記表示部に表示されている該安全センサの検出状態を目視で確認しながら該安全センサの設置位置及び/又は設置角度を調整する作業を行う、安全センサの調整方法。 In the method for adjusting the safety sensor for adjusting the installation position and / or the installation angle of the safety sensor according to any one of claims 1 to 4.
When adjusting the safety sensor, the operator himself becomes the detection target of the safety sensor, and the operator visually confirms the detection state of the safety sensor displayed on the display unit while visually checking the installation position of the safety sensor and the installation position of the safety sensor. / Or a method of adjusting the safety sensor that performs the work of adjusting the installation angle.
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