JP3064940B2 - ロボットの安全装置 - Google Patents
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/06—Safety devices
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50193—Safety in general
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50198—Emergency stop
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット本体を外
部から制御するための入出力回路の信頼性を確保するロ
ボットの安全装置に関するものである。
部から制御するための入出力回路の信頼性を確保するロ
ボットの安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ティーチングプレイバック方式の産業用
ロボットには、携帯用操作盤（ティーチペンダント（Ｔ
Ｐ））が良く使用されている。このティーチペンダント
（ＴＰ）は産業用ロボットの制御点（エンドエフェク
タ）を直接見ながら、ロボット本体を微細に動かして教
示するのに有用である。
ロボットには、携帯用操作盤（ティーチペンダント（Ｔ
Ｐ））が良く使用されている。このティーチペンダント
（ＴＰ）は産業用ロボットの制御点（エンドエフェク
タ）を直接見ながら、ロボット本体を微細に動かして教
示するのに有用である。
【０００３】このティーチペンダント（ＴＰ）には操作
者の安全を確保するために非常停止スイッチが設けられ
ていて、この非常停止スイッチは非常停止回路と電気的
に直列に接続されているので、該スイッチを動作させる
と、ロボット本体駆動用のサーボ電源を遮断するように
構成されている。
者の安全を確保するために非常停止スイッチが設けられ
ていて、この非常停止スイッチは非常停止回路と電気的
に直列に接続されているので、該スイッチを動作させる
と、ロボット本体駆動用のサーボ電源を遮断するように
構成されている。
【０００４】また、ロボット本体駆動用のサーボ電源に
対してドアストップ検出回路や外部非常停止回路等の安
全回路が構成されており、、ドアストップ入力や外部非
常停止入力によりサーボ電源を遮断するように構成され
ている。
対してドアストップ検出回路や外部非常停止回路等の安
全回路が構成されており、、ドアストップ入力や外部非
常停止入力によりサーボ電源を遮断するように構成され
ている。
【０００５】このように、前記ロボット操作者がティー
チペンダント（ＴＰ）に設けられている非常停止スイッ
チを動作させた時、また、安全回路のドアストップ入力
や外部非常停止入力を動作させた時には、産業用ロボッ
トのモータ駆動用のサーボ電源を遮断するとともに、サ
ーボモータのシャフトのロック（ブレーキ）を動作させ
る回路構成になっている。以下、従来の産業用ロボット
の安全装置について図４を用いて説明する。
チペンダント（ＴＰ）に設けられている非常停止スイッ
チを動作させた時、また、安全回路のドアストップ入力
や外部非常停止入力を動作させた時には、産業用ロボッ
トのモータ駆動用のサーボ電源を遮断するとともに、サ
ーボモータのシャフトのロック（ブレーキ）を動作させ
る回路構成になっている。以下、従来の産業用ロボット
の安全装置について図４を用いて説明する。
【０００６】図４において、パネル／外部サーボ投入ス
イッチ１１０が閉じた場合、ロボット本体へのサーボ電
源投入を阻害する要因（ドアストップ入力、外部非常停
止等の非常停止回路入力信号）がなければＣＰＵ（ソフ
トウェア（図示せず））はＣＰＵサーボ電源ＯＮ出力信
号１３を図示しないフリップフロップ回路でＨＩＧＨ論
理に固定することで、リレーコイルＣＲ１８、ＣＲ１
４、ＣＲ１７、ＣＲ１６がすでに励磁されていて、それ
ぞれのリレー接点ＣＲ１８ａ、ＣＲ１４ａ、ＣＲ１７
ａ、ＣＲ１６ａが閉じた状態なのでサーボ投入許可信号
ライン１２に有電圧（図４の場合、＋２４ＶＤＣ）が発
生し、サーボ電源投入回路が駆動されることになる。
イッチ１１０が閉じた場合、ロボット本体へのサーボ電
源投入を阻害する要因（ドアストップ入力、外部非常停
止等の非常停止回路入力信号）がなければＣＰＵ（ソフ
トウェア（図示せず））はＣＰＵサーボ電源ＯＮ出力信
号１３を図示しないフリップフロップ回路でＨＩＧＨ論
理に固定することで、リレーコイルＣＲ１８、ＣＲ１
４、ＣＲ１７、ＣＲ１６がすでに励磁されていて、それ
ぞれのリレー接点ＣＲ１８ａ、ＣＲ１４ａ、ＣＲ１７
ａ、ＣＲ１６ａが閉じた状態なのでサーボ投入許可信号
ライン１２に有電圧（図４の場合、＋２４ＶＤＣ）が発
生し、サーボ電源投入回路が駆動されることになる。
【０００７】また、図２に示すように、ロボット本体１
は必ず安全柵２内に設置され、また操作者入出用のドア
５が具備されている。このドア５が開いた場合には、ド
アストップ入力スイッチ１０５が動作するように構成さ
れており、このスイッチ接点が開状態となった時に、ド
アストップ入力信号が開状態となり、ドアストップ入力
ライン１０５ａと回路グランド（ＰＧ）とに接続されて
いる１０５ｂとが遮断され、ＣＰＵ（ソフトウェア）は
ドアストップ入力信号動作をホトカプラ群２２を通じて
認識するとともに、リレーＣＲ１６が非励磁状態となり
接点ＣＲ１６ａが開状態となるのでサーボ電源を遮断で
きるように構成されている。
は必ず安全柵２内に設置され、また操作者入出用のドア
５が具備されている。このドア５が開いた場合には、ド
アストップ入力スイッチ１０５が動作するように構成さ
れており、このスイッチ接点が開状態となった時に、ド
アストップ入力信号が開状態となり、ドアストップ入力
ライン１０５ａと回路グランド（ＰＧ）とに接続されて
いる１０５ｂとが遮断され、ＣＰＵ（ソフトウェア）は
ドアストップ入力信号動作をホトカプラ群２２を通じて
認識するとともに、リレーＣＲ１６が非励磁状態となり
接点ＣＲ１６ａが開状態となるのでサーボ電源を遮断で
きるように構成されている。
【０００８】この様に、ドアストップ入力スイッチ１０
５や他の各種非常停止回路（ＴＰ非常停止入力スイッチ
１０４、外部非常停止入力スイッチ１０３、パネル非常
停止入力スイッチ１０７）は各非常停止回路用のリレー
コイルＣＲ１６、ＣＲ１４、ＣＲ１７、ＣＲ１８を励磁
させ、そのリレー接点を図４に示す様に直列にサーボ投
入許可信号ライン１２に挿入しているので、各安全回路
のいずれかの外部入力信号（無電圧スイッチ）が開状態
になったら、サーボ投入許可信号ライン１２が遮断され
サーボ電源を遮断するよう構成されている。
５や他の各種非常停止回路（ＴＰ非常停止入力スイッチ
１０４、外部非常停止入力スイッチ１０３、パネル非常
停止入力スイッチ１０７）は各非常停止回路用のリレー
コイルＣＲ１６、ＣＲ１４、ＣＲ１７、ＣＲ１８を励磁
させ、そのリレー接点を図４に示す様に直列にサーボ投
入許可信号ライン１２に挿入しているので、各安全回路
のいずれかの外部入力信号（無電圧スイッチ）が開状態
になったら、サーボ投入許可信号ライン１２が遮断され
サーボ電源を遮断するよう構成されている。
【０００９】加えて、ロボット本体１のサーボ投入許可
信号ライン１２が遮断される前記の各種非常停止回路の
動作時やロボット制御装置３内のＣＰＵが該動作認識時
や他の何らかの異常状態を認識した場合は、ＣＰＵ非常
停止出力信号１１を図示しないフリップフロップ回路で
ＬＯＷ論理に固定するので、リレーＣＲ１が励磁状態か
ら非励磁状態となり、このリレー接点ＣＲ１ａが閉から
開状態と状態を変えて外部機器へ非常停止状態を知らせ
るように構成されている。
信号ライン１２が遮断される前記の各種非常停止回路の
動作時やロボット制御装置３内のＣＰＵが該動作認識時
や他の何らかの異常状態を認識した場合は、ＣＰＵ非常
停止出力信号１１を図示しないフリップフロップ回路で
ＬＯＷ論理に固定するので、リレーＣＲ１が励磁状態か
ら非励磁状態となり、このリレー接点ＣＲ１ａが閉から
開状態と状態を変えて外部機器へ非常停止状態を知らせ
るように構成されている。
【００１０】また、ロボット本体１の作業準備が完了す
るとロボット制御装置３は作業準備信号として汎用出力
ｎ１０６ａを外部制御盤６へ出力する。この汎用出力ｎ
１０６ａの出力を受けて、外部制御盤６はワーク供給装
置８を動作させてワークをロボット本体１の動作領域内
に供給する。ワークの供給が完了すると、外部制御盤６
はロボット制御装置３へ汎用入力ｎ１０６ｇを回路グラ
ンド１０６ｈと短絡させることで信号入力を行う。この
入力信号を受けて、ロボット制御装置３はロボット本体
１へ所定の作業を開始させる制御を行う。この様に、ロ
ボット本体１とワーク供給装置８とを連動させて一連の
生産を行うためにロボット制御装置３には、外部制御盤
６との間で、信号のやり取りを実施するための汎用入力
ｎ（ｎは自然数）、汎用出力ｎ（ｎは自然数）が準備さ
れている。
るとロボット制御装置３は作業準備信号として汎用出力
ｎ１０６ａを外部制御盤６へ出力する。この汎用出力ｎ
１０６ａの出力を受けて、外部制御盤６はワーク供給装
置８を動作させてワークをロボット本体１の動作領域内
に供給する。ワークの供給が完了すると、外部制御盤６
はロボット制御装置３へ汎用入力ｎ１０６ｇを回路グラ
ンド１０６ｈと短絡させることで信号入力を行う。この
入力信号を受けて、ロボット制御装置３はロボット本体
１へ所定の作業を開始させる制御を行う。この様に、ロ
ボット本体１とワーク供給装置８とを連動させて一連の
生産を行うためにロボット制御装置３には、外部制御盤
６との間で、信号のやり取りを実施するための汎用入力
ｎ（ｎは自然数）、汎用出力ｎ（ｎは自然数）が準備さ
れている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の産
業用ロボットの安全装置においては、リミットスイッチ
あるいはリレーの接点を用いて例えば、ティーチペンダ
ント（ＴＰ）４の非常停止入力スイッチ１０４の操作に
よりスイッチ接点を開いて、産業用ロボットのサーボ電
源を遮断している。前記のサーボ電源を投入可能状態に
したり遮断した状態に切り替えるのにスイッチあるいは
リレーの接点で実施しているため、万が一、スイッチと
ロボット制御装置３内の入出力部との間を接続する電線
２１部の駆動されるライン（１０５ａ，１０３ａ，１０
４ａ，１０７ａ，１１０ａ，１０６ｇ，１０６ｂ）が地
絡した場合には、各種非常停止信号や汎用入力ｎや汎用
出力ｎ等の動作が正しく信号伝達されず所定の機能を果
たさなくなってしまう恐れがあった。
業用ロボットの安全装置においては、リミットスイッチ
あるいはリレーの接点を用いて例えば、ティーチペンダ
ント（ＴＰ）４の非常停止入力スイッチ１０４の操作に
よりスイッチ接点を開いて、産業用ロボットのサーボ電
源を遮断している。前記のサーボ電源を投入可能状態に
したり遮断した状態に切り替えるのにスイッチあるいは
リレーの接点で実施しているため、万が一、スイッチと
ロボット制御装置３内の入出力部との間を接続する電線
２１部の駆動されるライン（１０５ａ，１０３ａ，１０
４ａ，１０７ａ，１１０ａ，１０６ｇ，１０６ｂ）が地
絡した場合には、各種非常停止信号や汎用入力ｎや汎用
出力ｎ等の動作が正しく信号伝達されず所定の機能を果
たさなくなってしまう恐れがあった。
【００１２】また、非常停止出力を示すリレー接点ＣＲ
１ａに接点融着が生じた場合には信号を正しく伝達でき
ない恐れがあった。加えて、この接点は外部へ無電圧接
点を供給する必要があるため、ロボット制御装置３側で
は前記接点融着の検出ができないという問題があった。
１ａに接点融着が生じた場合には信号を正しく伝達でき
ない恐れがあった。加えて、この接点は外部へ無電圧接
点を供給する必要があるため、ロボット制御装置３側で
は前記接点融着の検出ができないという問題があった。
【００１３】本発明は、特に近年のヨーロッパにおける
安全装置の規格化等安全意識の著しい高まりを受けて、
ロボット制御装置３からの入出力信号の信頼性と安全確
保をより一層確実なものとしたロボットの安全装置を提
供することを目的とする。
安全装置の規格化等安全意識の著しい高まりを受けて、
ロボット制御装置３からの入出力信号の信頼性と安全確
保をより一層確実なものとしたロボットの安全装置を提
供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の手段はロボットの駆動用サーボ電源
のＯＮ・ＯＦＦを制御するサーボ投入許可信号ライン
と、前記サーボ投入許可信号ラインに直列に接続した複
数のリレー接点と、前記各リレー接点を駆動する複数の
リレーコイルを備え、電源のプラス側へ一端を接続した
複数の非常停止スイッチを設け、前記各非常停止スイッ
チの他端と前記各リレーコイルの一端をそれぞれ接続
し、前記各リレーコイルの他端を接地したものである。
に、本発明の第１の手段はロボットの駆動用サーボ電源
のＯＮ・ＯＦＦを制御するサーボ投入許可信号ライン
と、前記サーボ投入許可信号ラインに直列に接続した複
数のリレー接点と、前記各リレー接点を駆動する複数の
リレーコイルを備え、電源のプラス側へ一端を接続した
複数の非常停止スイッチを設け、前記各非常停止スイッ
チの他端と前記各リレーコイルの一端をそれぞれ接続
し、前記各リレーコイルの他端を接地したものである。
【００１５】また、本発明の第２の手段は、ロボットの
駆動用サーボ電源のＯＮ・ＯＦＦを制御するサーボ投入
許可信号ラインに常開型の第１のリレーの一端と常開型
の第２のリレーの一端をそれぞれ接続し、第１のリレー
の他端と接地との間に第２のリレーのリレー接点を配設
し、第２のリレーの他端に非常停止出力信号を入力させ
たものである。
駆動用サーボ電源のＯＮ・ＯＦＦを制御するサーボ投入
許可信号ラインに常開型の第１のリレーの一端と常開型
の第２のリレーの一端をそれぞれ接続し、第１のリレー
の他端と接地との間に第２のリレーのリレー接点を配設
し、第２のリレーの他端に非常停止出力信号を入力させ
たものである。
【００１６】さらに、本発明の第３の手段は複数のリレ
ー接点を有する常開型のリレーで第２のリレーを構成
し、第１のリレーのリレー接点及び第２のリレーのリレ
ー接点を出力側に接続し、この出力でリレー接点の融着
状態を外部で検出可能とするものである。
ー接点を有する常開型のリレーで第２のリレーを構成
し、第１のリレーのリレー接点及び第２のリレーのリレ
ー接点を出力側に接続し、この出力でリレー接点の融着
状態を外部で検出可能とするものである。
【００１７】本発明の第４の手段はロボットの駆動用サ
ーボ電源のＯＮ・ＯＦＦを制御するサーボ投入許可信号
ラインに電力を供給する元電源装置を備え、前記元電源
装置の電源出力部とサーボ投入許可信号ラインとの間に
ヒューズを設けたものである。
ーボ電源のＯＮ・ＯＦＦを制御するサーボ投入許可信号
ラインに電力を供給する元電源装置を備え、前記元電源
装置の電源出力部とサーボ投入許可信号ラインとの間に
ヒューズを設けたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以上の構成により、本発明のロボ
ットの安全装置は、ドアストップや非常停止等により非
常停止する非常停止回路のスイッチの地絡状態時には、
サーボ投入許可信号ラインに設けたリレー接点に電流が
流れないため、サーボ電源を確実に遮断でき、安全系回
路動作電源の供給も同時に遮断できる。
ットの安全装置は、ドアストップや非常停止等により非
常停止する非常停止回路のスイッチの地絡状態時には、
サーボ投入許可信号ラインに設けたリレー接点に電流が
流れないため、サーボ電源を確実に遮断でき、安全系回
路動作電源の供給も同時に遮断できる。
【００１９】また、外部への非常停止出力の伝達用リレ
ー接点の融着状態を外部で検出できる構成となっている
ので、より一層の信頼性と安全性を確保することができ
る。
ー接点の融着状態を外部で検出できる構成となっている
ので、より一層の信頼性と安全性を確保することができ
る。
【００２０】以下、本発明の実施の形態を図１〜図３を
参照して説明する。図２において、ロボット本体１は安
全柵２内に配置され、ロボット制御装置３や他の装置等
は安全柵２外に配置される。ここで、ロボットにさせた
い仕事の手順を教示するために操作者はティーチペンダ
ント４を手に保持しドア５を開けて安全柵２内に入る。
参照して説明する。図２において、ロボット本体１は安
全柵２内に配置され、ロボット制御装置３や他の装置等
は安全柵２外に配置される。ここで、ロボットにさせた
い仕事の手順を教示するために操作者はティーチペンダ
ント４を手に保持しドア５を開けて安全柵２内に入る。
【００２１】ティーチングプレイバック方式のロボット
の場合はティーチペンダント４の（図示しない）ＴＰデ
ッドマンスイッチを押し続けることでロボット本体１の
駆動用のサーボ電源をＯＮ状態に維持し、かつ、ティー
チペンダント４上に設けている各軸の移動キースイッチ
を押すことによりロボット本体１を動かし、エンドエフ
ェクタをさせたい仕事の手順に合致するように順序良く
移動させ、それぞれの位置と、各教示点ごとにワーク供
給装置８のワーク供給に必要な入出力命令等を教示して
いく。
の場合はティーチペンダント４の（図示しない）ＴＰデ
ッドマンスイッチを押し続けることでロボット本体１の
駆動用のサーボ電源をＯＮ状態に維持し、かつ、ティー
チペンダント４上に設けている各軸の移動キースイッチ
を押すことによりロボット本体１を動かし、エンドエフ
ェクタをさせたい仕事の手順に合致するように順序良く
移動させ、それぞれの位置と、各教示点ごとにワーク供
給装置８のワーク供給に必要な入出力命令等を教示して
いく。
【００２２】また、ロボット制御装置３のフロントパネ
ル７にはサーボ電源投入を要求する押しボタンスイッチ
１１０があり、ロボット本体１のサーボモータを駆動さ
せるためのサーボ電源を投入でき、その他にも、ロボッ
ト本体１の運転の開始を起動できる（図示しない）スイ
ッチ等が備えられている。
ル７にはサーボ電源投入を要求する押しボタンスイッチ
１１０があり、ロボット本体１のサーボモータを駆動さ
せるためのサーボ電源を投入でき、その他にも、ロボッ
ト本体１の運転の開始を起動できる（図示しない）スイ
ッチ等が備えられている。
【００２３】また外部制御盤６は、ロボットシステムへ
の一次側供給電源のＯＮ／ＯＦＦ操作、ならびにロボッ
ト本体１へのサーボ電源投入や運転モードの選択、教示
したプログラムの選択ができ、選択したプログラムの運
転の起動操作、また運転の際にはロボット制御装置３と
の汎用入出力のやり取り等ができるようにしている。
の一次側供給電源のＯＮ／ＯＦＦ操作、ならびにロボッ
ト本体１へのサーボ電源投入や運転モードの選択、教示
したプログラムの選択ができ、選択したプログラムの運
転の起動操作、また運転の際にはロボット制御装置３と
の汎用入出力のやり取り等ができるようにしている。
【００２４】次に、本発明の一実施の形態におけるロボ
ットの安全装置について説明する。図１において、従来
のものと異なるのは、接続電線２１で接続される各電装
部品（スイッチ、リレー）の一端（１０５ｂ，１０３
ｂ，１０４ｂ，１０７ｂ，１１０ｂ，１０６ｈ，１０６
ｂ）が安全装置の回路駆動用制御電源のプラス（＋）側
へ接続されている点である。また、ロボット制御装置３
には非常停止出力接点としてハードウェア系の非常停止
ラインの接点とソフトウェア系の非常停止ラインの接点
とを直結し、それらの両端１０６ｄ、１０６ｆと、この
２つのリレー接点の接続点１０６ｅをロボット制御装置
外部へ供給している点である。また、ロボット制御装置
３には各非常停止等の安全スイッチ入力部があり、その
入力部には押し切り型スイッチが使用されている。この
スイッチの特長は人がスイッチ部を押すことによって接
点の開閉状態を変えることが必ずできるものでこのスイ
ッチの接点融着の問題は発生しないことである。
ットの安全装置について説明する。図１において、従来
のものと異なるのは、接続電線２１で接続される各電装
部品（スイッチ、リレー）の一端（１０５ｂ，１０３
ｂ，１０４ｂ，１０７ｂ，１１０ｂ，１０６ｈ，１０６
ｂ）が安全装置の回路駆動用制御電源のプラス（＋）側
へ接続されている点である。また、ロボット制御装置３
には非常停止出力接点としてハードウェア系の非常停止
ラインの接点とソフトウェア系の非常停止ラインの接点
とを直結し、それらの両端１０６ｄ、１０６ｆと、この
２つのリレー接点の接続点１０６ｅをロボット制御装置
外部へ供給している点である。また、ロボット制御装置
３には各非常停止等の安全スイッチ入力部があり、その
入力部には押し切り型スイッチが使用されている。この
スイッチの特長は人がスイッチ部を押すことによって接
点の開閉状態を変えることが必ずできるものでこのスイ
ッチの接点融着の問題は発生しないことである。
【００２５】以下、動作について説明する。外部制御盤
６内に具備されている各スイッチとロボット制御装置３
との入出部との間を接続電線２１で接続する。接続電線
２１内の１０５ａ，１０３ａ，１０４ａ，１０７ａのラ
インが地絡した場合、それぞれの信号ラインに対応する
リレーＣＲ１６，ＣＲ１７，ＣＲ１４，ＣＲ１８の一端
が地絡するが、各リレーのもう一方端は入出部制御電源
のグランド側に接続されているので各リレーは非励磁状
態を呈する。そのため、各リレー接点ＣＲ１６ａ，ＣＲ
１７ａ，ＣＲ１４ａ，ＣＲ１８ａは開状態となるからサ
ーボ投入許可信号１２のラインに有電圧（Ｐ２４Ｖ）は
発生せず、ロボット本体１にサーボ電源が供給されるこ
とはない。また、接続電線２１内の１０５ｂ，１０３
ｂ，１０４ｂ，１０７ｂのラインが地絡した場合、それ
ぞれの信号ラインは直接、入出部制御電源の＋側に接続
されているので２４ＶからＰ２４Ｖへ過電流が流れるの
でヒューズ１２０が溶断し入出部制御電源Ｐ２４Ｖが消
失するので同様に、サーボ投入許可信号１２のラインに
有電圧（Ｐ２４Ｖ）は発生せず、ロボット本体１にサー
ボ電源が供給されることはない。
６内に具備されている各スイッチとロボット制御装置３
との入出部との間を接続電線２１で接続する。接続電線
２１内の１０５ａ，１０３ａ，１０４ａ，１０７ａのラ
インが地絡した場合、それぞれの信号ラインに対応する
リレーＣＲ１６，ＣＲ１７，ＣＲ１４，ＣＲ１８の一端
が地絡するが、各リレーのもう一方端は入出部制御電源
のグランド側に接続されているので各リレーは非励磁状
態を呈する。そのため、各リレー接点ＣＲ１６ａ，ＣＲ
１７ａ，ＣＲ１４ａ，ＣＲ１８ａは開状態となるからサ
ーボ投入許可信号１２のラインに有電圧（Ｐ２４Ｖ）は
発生せず、ロボット本体１にサーボ電源が供給されるこ
とはない。また、接続電線２１内の１０５ｂ，１０３
ｂ，１０４ｂ，１０７ｂのラインが地絡した場合、それ
ぞれの信号ラインは直接、入出部制御電源の＋側に接続
されているので２４ＶからＰ２４Ｖへ過電流が流れるの
でヒューズ１２０が溶断し入出部制御電源Ｐ２４Ｖが消
失するので同様に、サーボ投入許可信号１２のラインに
有電圧（Ｐ２４Ｖ）は発生せず、ロボット本体１にサー
ボ電源が供給されることはない。
【００２６】次に、接続電線２１内の入力信号の１１０
ａ，１０６ｇのラインが地絡した場合、パネル／外部サ
ーボ投入１１０スイッチ入力信号と汎用入力信号ｎの入
力信号ラインはホトカプラ群２２Ａのホトダイオードの
アノード側へ接続されかつ該ホトダイオードのカソード
側が入出部制御電源のグランド側に接続されているの
で、これらの入力信号を誤ってＣＰＵが読み取ることは
ない。また、接続電線２１内の入力信号の１１０ｂ，１
０６ｈのラインが地絡した場合、それぞれの信号ライン
は直接、入出部制御電源の＋側に接続されているので２
４ＶからＰ２４Ｖへ過電流がながれるのでヒューズ１２
０が溶断し入出部制御電源Ｐ２４Ｖが消失するので同様
に、サーボ投入許可信号ライン１２に有電圧（図１の場
合、Ｐ２４Ｖ）は発生せず、ロボット本体１にサーボ電
源が供給されることはない。
ａ，１０６ｇのラインが地絡した場合、パネル／外部サ
ーボ投入１１０スイッチ入力信号と汎用入力信号ｎの入
力信号ラインはホトカプラ群２２Ａのホトダイオードの
アノード側へ接続されかつ該ホトダイオードのカソード
側が入出部制御電源のグランド側に接続されているの
で、これらの入力信号を誤ってＣＰＵが読み取ることは
ない。また、接続電線２１内の入力信号の１１０ｂ，１
０６ｈのラインが地絡した場合、それぞれの信号ライン
は直接、入出部制御電源の＋側に接続されているので２
４ＶからＰ２４Ｖへ過電流がながれるのでヒューズ１２
０が溶断し入出部制御電源Ｐ２４Ｖが消失するので同様
に、サーボ投入許可信号ライン１２に有電圧（図１の場
合、Ｐ２４Ｖ）は発生せず、ロボット本体１にサーボ電
源が供給されることはない。
【００２７】次に、接続電線２１内の汎用出力ｎの１０
６ｃラインが地絡した場合、入出部制御電源のグランド
側に接続されているので、汎用出力に接続されている電
装部品が誤動作することはない。接続電線２１内の汎用
出力ｎの１０６ｂのラインが地絡した場合、１０６ａが
ＨＩＧＨ論理で１０６ｂに過電流が供給された場合、地
絡した回路系の方が低いインピーダンスなので、汎用出
力ｎに接続されている電装部品の方へは電流が流れずヒ
ューズ１２０が溶断し、入出部制御電源Ｐ２４Ｖが消失
するので同様に、サーボ投入許可信号ライン１２に有電
圧（図１の場合、Ｐ２４Ｖ）は発生せず、ロボット本体
１にサーボ電源が供給されることはない。
６ｃラインが地絡した場合、入出部制御電源のグランド
側に接続されているので、汎用出力に接続されている電
装部品が誤動作することはない。接続電線２１内の汎用
出力ｎの１０６ｂのラインが地絡した場合、１０６ａが
ＨＩＧＨ論理で１０６ｂに過電流が供給された場合、地
絡した回路系の方が低いインピーダンスなので、汎用出
力ｎに接続されている電装部品の方へは電流が流れずヒ
ューズ１２０が溶断し、入出部制御電源Ｐ２４Ｖが消失
するので同様に、サーボ投入許可信号ライン１２に有電
圧（図１の場合、Ｐ２４Ｖ）は発生せず、ロボット本体
１にサーボ電源が供給されることはない。
【００２８】次に、ロボット制御装置３が非常停止状態
であることを外部へ知らせる非常停止出力について説明
する。この出力は無電圧接点でかつＢ接点出力でなけれ
ばならないので回路構成上、リレーＣＲ１，ＣＲ２には
Ａ接点出力のリレーを使用している。各非常停止スイッ
チ１０５，１０３，１０４，１０７が閉じられている場
合はライン１２ａに有電圧が発生し、かつ、これらの状
態をＣＰＵはホトカプラ群２２Ａを通じて認識できるの
で図示しないフリップフロップ回路でＣＰＵ非常停止出
力信号１１をＨＩＧＨ論理に固定するのでリレーＣＲ２
が励磁され、該リレー接点ＣＲ２ａ１、ＣＲ２ａ２が閉
じられた状態を呈する。リレー接点ＣＲ２ａ２が閉じた
状態なのでリレーＣＲ１も励磁状態となりリレー接点Ｃ
Ｒ１ａも閉じた状態となる。従って、この時、非常停止
出力は閉じた接点状態を呈する。
であることを外部へ知らせる非常停止出力について説明
する。この出力は無電圧接点でかつＢ接点出力でなけれ
ばならないので回路構成上、リレーＣＲ１，ＣＲ２には
Ａ接点出力のリレーを使用している。各非常停止スイッ
チ１０５，１０３，１０４，１０７が閉じられている場
合はライン１２ａに有電圧が発生し、かつ、これらの状
態をＣＰＵはホトカプラ群２２Ａを通じて認識できるの
で図示しないフリップフロップ回路でＣＰＵ非常停止出
力信号１１をＨＩＧＨ論理に固定するのでリレーＣＲ２
が励磁され、該リレー接点ＣＲ２ａ１、ＣＲ２ａ２が閉
じられた状態を呈する。リレー接点ＣＲ２ａ２が閉じた
状態なのでリレーＣＲ１も励磁状態となりリレー接点Ｃ
Ｒ１ａも閉じた状態となる。従って、この時、非常停止
出力は閉じた接点状態を呈する。
【００２９】次に、各非常停止スイッチ１０５，１０
３，１０４，１０７のいずれかが動作した場合、動作し
たリレー接点ＣＲ１６ａ，ＣＲ１７ａ，ＣＲ１４ａ，Ｃ
Ｒ１８ａのいずれかが開くのでライン１２ａの有電圧が
消失しリレーＣＲ１，ＣＲ２が非励磁状態となり、リレ
ー接点ＣＲ１ａ，ＣＲ２ａ１，ＣＲ２ａ２が開いた状態
となる。従って、この時、非常停止出力は開いた接点状
態を呈する。
３，１０４，１０７のいずれかが動作した場合、動作し
たリレー接点ＣＲ１６ａ，ＣＲ１７ａ，ＣＲ１４ａ，Ｃ
Ｒ１８ａのいずれかが開くのでライン１２ａの有電圧が
消失しリレーＣＲ１，ＣＲ２が非励磁状態となり、リレ
ー接点ＣＲ１ａ，ＣＲ２ａ１，ＣＲ２ａ２が開いた状態
となる。従って、この時、非常停止出力は開いた接点状
態を呈する。
【００３０】次に、各非常停止スイッチ１０５，１０
３，１０４，１０７が全て動作していない場合はライン
１２ａに有電圧が発生しているがＣＰＵが何らかの異常
状態を認識した場合、ＣＰＵ非常停止出力信号１１を図
示しないフリップフロップでＬＯＷ論理に固定するので
リレーＣＲ２が非励磁状態となり、該リレー接点ＣＲ２
ａ１，ＣＲ２ａ２が開状態となるのでリレーＣＲ１も非
励磁状態となり、該リレー接点ＣＲ１ａも開状態とな
る。従って、この時、非常停止出力は開いた接点状態を
呈する。
３，１０４，１０７が全て動作していない場合はライン
１２ａに有電圧が発生しているがＣＰＵが何らかの異常
状態を認識した場合、ＣＰＵ非常停止出力信号１１を図
示しないフリップフロップでＬＯＷ論理に固定するので
リレーＣＲ２が非励磁状態となり、該リレー接点ＣＲ２
ａ１，ＣＲ２ａ２が開状態となるのでリレーＣＲ１も非
励磁状態となり、該リレー接点ＣＲ１ａも開状態とな
る。従って、この時、非常停止出力は開いた接点状態を
呈する。
【００３１】ここで、リレー接点ＣＲ１ａ，ＣＲ２ａ１
の開閉状態が一致しているのが正常であり、不一致であ
ればいずれかの接点の融着が発生したと判断できる。
の開閉状態が一致しているのが正常であり、不一致であ
ればいずれかの接点の融着が発生したと判断できる。
【００３２】また、この様な非常停止出力は関連部分だ
けを表現した図３の様な形態であっても良いことは明ら
かである。
けを表現した図３の様な形態であっても良いことは明ら
かである。
【００３３】なお、本実施の形態ではサーボ投入許可信
号ライン１２にスイッチング素子としてリレーを用いた
が、例えばホトカプラ又はトランジスタ等の他のスイッ
チング素子を用いても同様の効果がある。
号ライン１２にスイッチング素子としてリレーを用いた
が、例えばホトカプラ又はトランジスタ等の他のスイッ
チング素子を用いても同様の効果がある。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、信号伝達電装部品（リレー、ホトカプラ）の一端を
電気的に接地し、該電装部品のもう一端とその系の電源
の＋側との間にスイッチを接続し、万一、非常停止回路
系の信号伝達電線２１が地絡してもリレーは励磁され
ず、開状態となりサーボ電源を確実に遮断できる。
は、信号伝達電装部品（リレー、ホトカプラ）の一端を
電気的に接地し、該電装部品のもう一端とその系の電源
の＋側との間にスイッチを接続し、万一、非常停止回路
系の信号伝達電線２１が地絡してもリレーは励磁され
ず、開状態となりサーボ電源を確実に遮断できる。
【００３５】また、本発明は、ロボット制御装置が認識
している非常停止状態又は他の異常状態を外部へ出力す
るリレーとして、２つのリレーで構成し、かつそれぞれ
のリレー接点を直結し、そのリレー接点の接続点と該リ
レーどうしのもう一端とを外部へ供給し、各リレーの接
点融着の検出を外部の制御盤にて検出可能とするもので
ある。一般に、リレー接点が閉じた状態で特に直流電圧
が印可されている時に接点を閉から開状態へ変化させよ
うとした時に転移現象により接点融着を生じ易いが、互
いにリレー接点を接続する事で、転移現象を発生しにく
くするという効果も奏する。さらに、本発明は、安全装
置スイッチ等への配線が地絡した場合、元電源の損傷を
防ぐように安全装置側電源と元電源との間にヒューズを
挿入しているので、万一の地絡の時にはヒューズが溶断
し、元電源を保護することができるものである。
している非常停止状態又は他の異常状態を外部へ出力す
るリレーとして、２つのリレーで構成し、かつそれぞれ
のリレー接点を直結し、そのリレー接点の接続点と該リ
レーどうしのもう一端とを外部へ供給し、各リレーの接
点融着の検出を外部の制御盤にて検出可能とするもので
ある。一般に、リレー接点が閉じた状態で特に直流電圧
が印可されている時に接点を閉から開状態へ変化させよ
うとした時に転移現象により接点融着を生じ易いが、互
いにリレー接点を接続する事で、転移現象を発生しにく
くするという効果も奏する。さらに、本発明は、安全装
置スイッチ等への配線が地絡した場合、元電源の損傷を
防ぐように安全装置側電源と元電源との間にヒューズを
挿入しているので、万一の地絡の時にはヒューズが溶断
し、元電源を保護することができるものである。
【００３６】この様に、本発明によれば、安全信号伝達
電線が地絡した場合でもヒューズが溶断することにより
安全回路動作用電源の供給を遮断し、かつロボット本体
駆動用のサーボ電源を確実に遮断できるものである。ま
た、外部への非常停止出力の伝達用リレー接点の融着状
態を検出できるものである。従って、従来のものに比べ
てロボットの安全装置の信頼性と安全確保を確実なもの
にできる。
電線が地絡した場合でもヒューズが溶断することにより
安全回路動作用電源の供給を遮断し、かつロボット本体
駆動用のサーボ電源を確実に遮断できるものである。ま
た、外部への非常停止出力の伝達用リレー接点の融着状
態を検出できるものである。従って、従来のものに比べ
てロボットの安全装置の信頼性と安全確保を確実なもの
にできる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す回路図
【図２】ロボットシステムの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における要部の回路図
【図４】従来のロボット安全装置の回路図
１ ロボット本体 ３ ロボット制御装置 ４ ティーチペンダント ５ ドア ８ ワーク供給装置 １１ ＣＰＵ非常停止出力信号 １２，１２ａ サーボ投入許可信号ライン ＣＲ１，ＣＲ２，ＣＲ１４，ＣＲ１６，ＣＲ１７，ＣＲ
１８ リレー ＣＲ１ａ，ＣＲ２ａ１，ＣＲ２ａ２，ＣＲ１４ａ，ＣＲ
１６ａ，ＣＲ１７ａ，ＣＲ１８ａ リレー接点 １０３ 外部非常停止入力スイッチ １０４ ＴＰ非常停止入力スイッチ １０５ ドアストップ入力スイッチ １０７ パネル非常停止入力スイッチ １１０ パネル／外部サーボ投入スイッチ １２０ ヒューズ
１８ リレー ＣＲ１ａ，ＣＲ２ａ１，ＣＲ２ａ２，ＣＲ１４ａ，ＣＲ
１６ａ，ＣＲ１７ａ，ＣＲ１８ａ リレー接点 １０３ 外部非常停止入力スイッチ １０４ ＴＰ非常停止入力スイッチ １０５ ドアストップ入力スイッチ １０７ パネル非常停止入力スイッチ １１０ パネル／外部サーボ投入スイッチ １２０ ヒューズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B25J 19/06 H01H 47/00
Claims (4)
- 【請求項１】ロボットの駆動用サーボ電源のＯＮ・ＯＦ
Ｆを制御するサーボ投入許可信号ラインと、前記サーボ
投入許可信号ラインに直列に接続した複数のリレー接点
と、前記各リレー接点を駆動する複数のリレーコイルを
備え、電源のプラス側へ一端を接続した複数の非常停止
スイッチを設け、前記各非常停止スイッチの他端と前記
各リレーコイルの一端をそれぞれ接続し、前記各リレー
コイルの他端を接地したことを特徴とするロボットの安
全装置。 - 【請求項２】ロボットの駆動用サーボ電源のＯＮ・ＯＦ
Ｆを制御するサーボ投入許可信号ラインに常開型の第１
のリレーの一端と常開型の第２のリレーの一端をそれぞ
れ接続し、第１のリレーの他端と接地との間に第２のリ
レーのリレー接点を配設し、第２のリレーの他端に非常
停止出力信号を入力させたことを特徴とするロボットの
安全装置。 - 【請求項３】複数のリレー接点を有する常開型のリレー
で第２のリレーを構成し、第１のリレーのリレー接点及
び第２のリレーのリレー接点を出力側に接続し、この出
力でリレー接点の融着状態を検出することを特徴とした
請求項２記載のロボットの安全装置。 - 【請求項４】ロボットの駆動用サーボ電源のＯＮ・ＯＦ
Ｆを制御するサーボ投入許可信号ラインに電力を供給す
る元電源装置を備え、前記元電源装置の電源出力部とサ
ーボ投入許可信号ラインとの間にヒューズを設けたこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロボット
の安全装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9024906A JP3064940B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | ロボットの安全装置 |
| EP01100263A EP1099519A3 (en) | 1997-02-07 | 1998-02-03 | Safety device for a robot comprising an emergency stop circuit |
| US09/018,399 US5903123A (en) | 1997-02-07 | 1998-02-04 | Emergency stop circuit for a robot |
| DE69810168T DE69810168T2 (de) | 1997-02-07 | 1998-02-06 | Sicherheitseinrichtung für Roboter |
| EP98102103A EP0857548B1 (en) | 1997-02-07 | 1998-02-06 | Safety device for robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9024906A JP3064940B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | ロボットの安全装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10217180A JPH10217180A (ja) | 1998-08-18 |
| JP3064940B2 true JP3064940B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=12151232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9024906A Expired - Fee Related JP3064940B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | ロボットの安全装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5903123A (ja) |
| EP (2) | EP1099519A3 (ja) |
| JP (1) | JP3064940B2 (ja) |
| DE (1) | DE69810168T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6113165A (en) * | 1998-10-02 | 2000-09-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Self-sensing wafer holder and method of using |
| JP3956574B2 (ja) * | 2000-03-28 | 2007-08-08 | 松下電器産業株式会社 | 産業用ロボット |
| JP2001282301A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボットの制御装置 |
| KR100381415B1 (ko) | 2000-07-14 | 2003-04-23 | 삼성전자주식회사 | 무인운반차 및 무인운반차의 비상정지방법 |
| JP3910130B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2007-04-25 | ファナック株式会社 | ロボットシステム |
| JP3944156B2 (ja) | 2003-12-03 | 2007-07-11 | ファナック株式会社 | 非常停止回路 |
| US7395136B2 (en) * | 2004-02-10 | 2008-07-01 | Sig Doboy Inc. | Robot end effector detachment sensor |
| JP4202335B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2008-12-24 | ファナック株式会社 | 非常停止回路 |
| JP4137932B2 (ja) * | 2005-10-28 | 2008-08-20 | ファナック株式会社 | ロボット制御装置 |
| DE102007004166A1 (de) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zum Bewegen und Positionieren eines Gegenstandes im Raum |
| JP2009050958A (ja) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Fanuc Ltd | 停止監視機能を備えたロボット制御装置 |
| EP3281671A1 (en) * | 2007-09-13 | 2018-02-14 | ProCure Treatment Centers, Inc. | Patient positioner system |
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| JP2013207854A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Daihen Corp | 過電流保護装置及びロボット制御装置 |
| JP5552564B1 (ja) * | 2013-09-24 | 2014-07-16 | 川崎重工業株式会社 | 多軸ロボットの動力遮断装置及び多軸ロボット |
| CN104440923B (zh) * | 2014-11-11 | 2016-01-06 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种用于机器人的急停信号控制系统及其机器人 |
| JP6657600B2 (ja) * | 2015-06-01 | 2020-03-04 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットシステム、及び非常停止処理装置 |
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| CN108942887B (zh) * | 2018-08-20 | 2022-06-28 | 上海司羿智能科技有限公司 | 一种下肢助力外骨骼机器人的控制系统 |
| CN110281273A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-27 | 上海电器科学研究所（集团）有限公司 | 工业机器人急停停止时间和停止距离测试装置及测试方法 |
| JP2022076197A (ja) * | 2020-11-09 | 2022-05-19 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボットの制御装置 |
| KR102605076B1 (ko) * | 2021-08-31 | 2023-11-22 | 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 | 릴레이 안전 시스템 및 기계암 컨트롤러 |
| US11688573B2 (en) * | 2021-09-22 | 2023-06-27 | Hiwin Technologies Corp. | Relay safety system and robotic arm controller |
| CN114260904A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-01 | 深圳市恒文利科技有限公司 | 一种机器人自锁式急停控制电路及其实现方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CA1121888A (en) * | 1977-04-30 | 1982-04-13 | Junichi Ikeda | Industrial robot |
| JPS5912436B2 (ja) * | 1980-08-05 | 1984-03-23 | ファナック株式会社 | 工業用ロボットの安全機構 |
| US4491718A (en) * | 1982-05-20 | 1985-01-01 | Crc Welding Systems, Inc. | Template-matching adaptive control system for welding |
| JP2566550B2 (ja) * | 1984-01-31 | 1996-12-25 | ファナック 株式会社 | ロボツト動作に対するオペレ−タ保護方法 |
| DE3444218A1 (de) * | 1984-12-04 | 1986-07-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Not-aus-verkettung mit master-slave-prinzip fuer maschinensteuerungen |
| JPH0688219B2 (ja) * | 1987-10-02 | 1994-11-09 | 株式会社日立製作所 | 可搬式教示装置 |
| JPH0270287A (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-09 | Hitachi Ltd | 負荷駆動回路 |
| JPH03190688A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-20 | Fanuc Ltd | ロボット非常停止回路 |
| JP2672417B2 (ja) * | 1991-08-15 | 1997-11-05 | ファナック株式会社 | 教示操作盤の非常停止回路 |
| JPH0638334A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-02-10 | Sekisui Chem Co Ltd | 屋内配線方法 |
| US5394069A (en) * | 1993-03-08 | 1995-02-28 | International Business Machines Corporation | Mechanical brake hold circuit for an electric motor |
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| US5502886A (en) * | 1994-09-02 | 1996-04-02 | The Boeing Company | Composite stringer disassembly machine |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP9024906A patent/JP3064940B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-03 EP EP01100263A patent/EP1099519A3/en not_active Withdrawn
- 1998-02-04 US US09/018,399 patent/US5903123A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-06 EP EP98102103A patent/EP0857548B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-06 DE DE69810168T patent/DE69810168T2/de not_active Expired - Lifetime
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| EP1099519A3 (en) | 2010-06-02 |
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