JP3084990B2 - 産業ロボットの安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ロボット作業教示中
の異常発生時にロボット動作を管制する産業ロボットの
安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９〜図１１は、従来の産業ロボットの
安全装置を示す図で、図９はロボット作業を教示すると
きに操作される教示箱の正面図、図１０は図９の背面
図、図１１は産業ロボットの安全装置を概念的に示す全
体構成図である。図において、(1)は産業ロボットの制
御装置、(2)は産業ロボットの機構部、(3)は産業ロボッ
ト（図示しない）にロボット作業を教示するときに操作
される教示箱、(3a)は教示箱(3)に設けられた表示装
置、(4)はサーボアンプ、(5)は電動機電源、(6)は電動
機電源供給・遮断用コンタクタの接点、(7)は電動機電
源供給・遮断用コンタクタの励磁コイル、(8)は機構部
(2)の制動機開閉用リレーの接点、(9)は機構部(2)の制
動機開閉用リレーの励磁コイル、(10)は後述する非常ス
イッチの開閉検出用リレーの接点、(11)は後述する非常
スイッチの開閉検出用リレーの励磁コイルである。

【０００３】(12)は後述する制動機及び非常スイッチ等
に供給する電源、(13)はアラームをリセットするリセッ
トスイッチ、(14)は産業ロボットの制御装置(1)を制御
するコンピュータユニット、(15)は制御プログラムが書
き込まれているＲＯＭ、(16)は制御処理に使用するＲＡ
Ｍ、(17)は入力ポート、(18)は出力ポート、(19)は産業
ロボットの機構部(2)に設けられた電動機、(20)は産業
ロボットの機構部(2)に設けられた制動機、(21)は教示
箱(3)の背面に設けられたデッドマン・スイッチと呼ば
れる非常スイッチ、(22)は非常スイッチ(21)有効／無効
スイッチであって教示箱(3)表面に設けられている。

【０００４】従来の産業ロボットの安全装置は上記のよ
うに構成され、非常スイッチ(21)は産業ロボットにロボ
ット作業を教示する際に使用する教示箱(3)の背面に設
けられる。そして、産業ロボットの教示作業時に非常ス
イッチ(21)を押し続けていないと非常停止となり、サー
ボＯＦＦされて産業ロボットの機構部(2)に設けられた
制動機(20)が制動動作し電動機電源(5)が遮断される。
この非常スイッチ(21)の機能はロボット作業の教示中
に、故障等によって産業ロボットが暴走したときに非常
スイッチ(21)から単に手を離すだけで非常スイッチ(21)
が開放して、産業ロボットを非常停止させるものであ
る。そして、一般的にはソフトウエアを介さないケーブ
ルとリレーにより構成されている。

【０００５】そして、次に述べるようにロボット作業の
教示が行われる。すなわち、まず教示箱(3)設けられた
非常スイッチ(21)有効／無効スイッチ(22)を無効にし
て、非常スイッチ(21)の状態に関係なく電動機電源供給
・遮断用コンタクタの励磁コイル(7)、機構制動機開閉
用リレーの励磁コイル(9)、非常スイッチ(21)開閉検出
用リレーの励磁コイル(11)に電源(12)の＋２４Ｖ電源が
供給されるようにし、電源(12)を投入する。これによっ
て、コンピュータユニット(14)はＲＯＭ(15)に書き込ま
れている制御プログラムに従ってＲＡＭ(16)等を使用し
て産業ロボットの制御装置(1)の立ち上げを始める。

【０００６】産業ロボットの制御装置(1)の立ち上げは
次のようなプロセスによって行われる。すなわち、まず
電動機電源(5)の閉成指令を出力ポート(18)に発し電動
機電源供給・遮断用コンタクタの励磁コイル(7)を励磁
する。これにより電動機電源供給・遮断用コンタクタの
接点(6)が閉成されて電動機電源(5)が外部電源（図示し
ない）に接続される。その後、一定時間経過後電動機電
源(5)が十分な電圧に達した時点で、出力ポート(18)に
サーボＯＮ指令が出力される。これによりサーボアンプ
(4)は電動機(19)のサーボ制御を開始する。

【０００７】この後、一定時間経過後サーボロックされ
た時点で出力ポート(18)に制動機(20)解放指令を出力
し、機構制動機開閉用リレーの励磁コイル(9)を励磁す
る。これにより機構制動機開閉用リレーの接点(8)が閉
成して制動機(20)が解放される。このようにして産業ロ
ボットの制御装置(1)が立ち上げられ、その後に教示箱
(3)によるロボット作業の教示操作が行われる。

【０００８】ロボット作業の教示操作を始めるときに、
教示箱(3)設けられた非常スイッチ(21)を押し、非常ス
イッチ(21)を押した状態で非常スイッチ(21)有効／無効
スイッチ(22)を有効にして、この状態でロボット作業の
教示操作を行う。そして、ロボット作業の教示操作中に
産業ロボットに暴走等の教示作業者が意図しない動作が
発生した場合に、教示作業者は直ちに非常スイッチ(21)
を離す。これにより非常スイッチ(21)が開放して電動機
電源供給・遮断用コンタクタの励磁コイル(7)、機構制
動機開閉用リレーの励磁コイル(9)及び非常スイッチ(2
1)開閉検出用リレーの励磁コイル(11)が消勢されて、電
動機電源供給・遮断用コンタクタの接点(6)、機構制動
機開閉用リレーの接点(8)及び非常スイッチ(21)開閉検
出用リレーの接点(10)が開放される。

【０００９】これによって、電動機電源(5)が遮断さ
れ、制動機(20)が制動動作して非常スイッチ(21)の開放
が入力ポート(17)を通じてコンピュータユニット(14)に
伝えられ、表示装置(3a)に非常スイッチ(21)の動作が表
示される。また、同時に非常停止信号が発せられて、出
力ポート(18)がリセットされる。これにより出力ポート
(18)の出力は電動機電源(5)の遮断指令、制動機(20)の
制動指令、及びサーボＯＦＦ指令が発せられて、サーボ
制御が直ちに遮断されて産業ロボットが停止、すなわち
非常停止する。

【００１０】また、教示作業を再開するためには、非常
スイッチ(21)有効／無効スイッチ(22)を再度無効にした
上で、産業ロボットの制御装置(1)に教示作業者が行き
産業ロボットの制御装置(1)に設置されているリセット
スイッチ(13)を押す。これにより入力ポート(17)を通じ
てコンピュータユニット(14)が信号を読み取り、非常停
止が解除されると共に、前述の産業ロボットの制御装置
(1)の立ち上げを再開して産業ロボットの制御装置(1)が
立ち上げられる。また、表示装置(3a)の非常スイッチ(2
1)の動作表示が消去される。その後に、教示作業を再開
するための前述の教示箱(3)の操作を行って教示作業が
実施される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の産
業ロボットの安全装置では、教示作業中に誤って非常ス
イッチ(21)から手を離すと非常スイッチ(21)が開放され
るが、この場合に直に非常停止となる。このときに教示
作業者はわざわざ産業ロボットの制御装置(1)にが行
き、産業ロボットの制御装置(1)に設置されているリセ
ットスイッチ(13)を押し、前述の産業ロボットの制御装
置(1)の立ち上げを再度行い、産業ロボットの制御装置
(1)を立ち上げるという煩わしさがあった。また、長時
間の教示作業中非常スイッチ(21)を押し続けていなけれ
ばならず、教示作業者にとって苦痛でもあるという問題
点があった。

【００１２】なお、これらの煩わしさや苦痛のため、教
示作業中も非常スイッチ(21)有効／無効スイッチ(22)を
無効にしたまま教示箱(3)が使用される恐れがあって、
教示作業の安全性が損なわれる危険があった。

【００１３】この発明は、かかる問題点を解消するため
になされたものであり、教示作業中の非常スイッチの開
放時に容易に教示作業の再開が可能な産業ロボットの安
全装置を得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明に係る産業ロボットの安全装置においては、産業
ロボットにロボット作業を教示するときに操作される教
示箱、この教示箱に設けられて非常時に動作する非常ス
イッチと、教示箱に設けられた表示装置と、非常スイッ
チの動作により動作して産業ロボットのサーボ遮断指
令、産業ロボット制動機の制動動作の指令、産業ロボッ
トの電動機電源の遮断指令、及び表示装置に非常スイッ
チ動作の表示指令を発し、かつ非常スイッチの復旧によ
り再動作して産業ロボットのサーボ接続指令、産業ロボ
ット制動機の制動解除の指令、産業ロボットの電動機電
源の接続指令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示
消去指令を発しロボット作業教示を再開可能にする安全
制御手段に、非常スイッチの開閉が頻繁に繰り返された
場合に産業ロボットの作動部の下降を防ぐため非常スイ
ッチが開放されたときのサーボ遮断時にサーボ制御の位
置ループの溜まりパルスが規定値を超えたときに溜まり
パルスを消去する機能が設けられる。

【００１５】また、この発明の請求項２記載の発明に係
る産業ロボットの安全装置においては、産業ロボットに
ロボット作業を教示するときに操作される教示箱、この
教示箱に設けられて非常時に動作する非常スイッチと、
教示箱に設けられた表示装置と、非常スイッチの動作に
より動作して産業ロボットのサーボ遮断指令、産業ロボ
ット制動機の制動動作の指令、産業ロボットの電動機電
源の遮断指令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示
指令を発し、かつ非常スイッチの復旧により再動作して
産業ロボットのサーボ接続指令、産業ロボット制動機の
制動解除の指令、産業ロボットの電動機電源の接続指
令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示消去指令を
発しロボット作業教示を再開可能にする安全制御手段
に、非常スイッチが開放されたときに産業ロボットの制
動機の完全作動までの所要時間経過後にサーボ遮断を指
令して産業ロボットの作動部の下降を抑制する機能が設
けられる。

【００１６】また、この発明の請求項３記載の発明に係
る産業ロボットの安全装置においては、産業ロボットに
ロボット作業を教示するときに操作される教示箱、この
教示箱に設けられて非常時に動作する非常スイッチと、
教示箱に設けられた表示装置と、非常スイッチの動作に
より動作して産業ロボットのサーボ遮断指令、産業ロボ
ット制動機の制動動作の指令、産業ロボットの電動機電
源の遮断指令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示
指令を発し、かつ非常スイッチの復旧により再動作して
産業ロボットのサーボ接続指令、産業ロボット制動機の
制動解除の指令、産業ロボットの電動機電源の接続指
令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示消去指令を
発しロボット作業教示を再開可能にする安全制御手段
に、非常スイッチが閉成されたときにサーボ接続後一定
時間サーボ制御のサーボゲインの上昇を指令して産業ロ
ボットの作動部の下降を抑制し、かつ産業ロボットの作
動部の下降復帰時間を短縮する機能が設けられる。

【００１７】

【作用】上記のように構成されたこの発明の請求項１記
載の発明では、非常スイッチの動作により安全制御手段
を介して産業ロボットを非常停止制御することなくロボ
ット作業教示が中断されて安全制御が行われる。また、
非常スイッチの復旧により安全制御手段を介してロボッ
ト作業教示の再開が可能になる。さらに、非常スイッチ
を短時間に開閉を繰り返した場合の産業ロボット作動部
の重力による下降が抑制される。

【００１８】また、上記のように構成されたこの発明の
請求項２記載の発明では、非常スイッチの動作により安
全制御手段を介して産業ロボットを非常停止制御するこ
となくロボット作業教示が中断されて安全制御が行われ
る。また、非常スイッチの復旧により安全制御手段を介
してロボット作業教示の再開が可能になる。さらに、非
常スイッチを開放した場合の産業ロボット作動部の重力
による下降傾向が抑制される。

【００１９】また、上記のように構成されたこの発明の
請求項３記載の発明では、非常スイッチの動作により安
全制御手段を介して産業ロボットを非常停止制御するこ
となくロボット作業教示が中断されて安全制御が行われ
る。また、非常スイッチの復旧により安全制御手段を介
してロボット作業教示の再開が可能になる。さらに、非
常スイッチを閉成した直後に産業ロボット作動部は重力
により若干下降した後に原位置に復帰するが、このとき
の下降量及び復帰時間が減少する。

【００２０】

【実施例】実施例１． 図１、図２、図４及び図６〜図８はこの発明の一実施例
を示す図、図３及び図５はこの発明の一実施例の説明の
ための従来の産業ロボットの安全装置の状況を示す図
で、図１は産業ロボットの安全装置を概念的に示す全体
構成図、図２は図１の非常スイッチＯＮ／ＯＦＦに対応
した産業ロボットの安全装置主要部のタイムチャート、
図３は従来の産業ロボットの安全装置の非常スイッチを
短時間に繰り返しＯＮ／ＯＦＦしたときの産業ロボット
作動部の下降量を示すタイムチャート、図４は図１の産
業ロボットの安全装置の非常スイッチを短時間に繰り返
しＯＮ／ＯＦＦしたときの産業ロボット作動部の下降量
を示すタイムチャートである。

【００２１】図５は従来の産業ロボットの安全装置の非
常スイッチをＯＦＦしたときの産業ロボット作動部の下
降量を示すタイムチャート、図６は図１の産業ロボット
の安全装置の非常スイッチをＯＦＦしたときの産業ロボ
ット作動部の下降量を示すタイムチャート、図７は図１
の産業ロボットの安全装置のサーボ制御を概念的に示す
ブロック線図、図８は図１の産業ロボットの安全装置と
従来の産業ロボットの安全装置において非常スイッチを
ＯＮしたときの産業ロボット作動部の下降量を比較した
タイムチャートである。

【００２２】図において、(1)は産業ロボットの制御装
置、(2)は産業ロボットの機構部、(3)は産業ロボット
（図示しない）にロボット作業を教示するときに操作さ
れる教示箱、(4)はサーボアンプ、(5)は電動機電源、
(6)は電動機電源供給・遮断用コンタクタの接点、(7)は
電動機電源供給・遮断用コンタクタの励磁コイル、(8)
は機構部(2)の制動機開閉用リレーの接点、(9)は機構部
(2)の制動機開閉用リレーの励磁コイル、(10)は後述す
る非常スイッチの開閉検出用リレーの接点、(11)は後述
する非常スイッチの開閉検出用リレーの励磁コイルであ
る。

【００２３】(12)は後述する制動機及び非常スイッチ等
に供給する電源、(13)はアラームをリセットするリセッ
トスイッチ、(14)は産業ロボットの制御装置(1)を制御
するコンピュータユニット、(15)は制御プログラムが書
き込まれているＲＯＭ、(16)は制御処理に使用するＲＡ
Ｍ、(17)は入力ポート、(18)は出力ポート、(19)は産業
ロボットの機構部(2)に設けられた電動機、(20)は産業
ロボットの機構部(2)に設けられた制動機、(21)は教示
箱(3)の背面に設けられたデッドマン・スイッチと呼ば
れる非常スイッチである。

【００２４】(23)は出力ポート、(24)は遅延回路、(25)
はモード切替えスイッチ、(26)は位置ループ制御器、(2
7)は速度ループ制御器、(28)は電流ループ制御器、(29)
は微分器、(30)は積分器、(31)は電流検出器、(32)はエ
ンコーダ、(33)は産業ロボットの制御装置(1)の回路の
要部からなる安全制御手段である。

【００２５】上記のように構成された産業ロボットの安
全装置に対し次に述べるようにロボット作業の教示が行
われる。すなわち、まずモード切替えスイッチ(25)を教
示モードにすると２連になっているモード切替えスイッ
チ(25)の他の一方の接点も同様に教示側に入り非常スイ
ッチ(21)の短絡を解除し、自動的に非常スイッチ(21)が
有効となる。

【００２６】この際、非常スイッチ(21)をＯＮしていな
ければ電動機電源供給・遮断用コンタクタの励磁コイル
(7)、制動機開閉用リレーの励磁コイル(9)及び非常スイ
ッチ(21)開閉検出用リレーの励磁コイル(11)に電源(12)
の＋２４Ｖ電源が供給されず、電動機電源供給・遮断用
コンタクタの接点(6)、制動機開閉用リレーの接点(8)及
び非常スイッチ(21)開閉検出用リレーの接点(10)はすべ
てＯＦＦしている。また出力ポート(18)及び出力ポート
(23)もリセットされていて図２に示すＡ点の状態になっ
ている。すなわち、電動機電源(5)が遮断され、制動機
(20)が制動動作し、サーボＯＦＦされている最も安全な
状態になっている。また、教示箱(3)に設けられた表示
装置(3a)には非常スイッチ(21)がＯＮされていない旨が
表示される。

【００２７】また、非常スイッチ(21)がＯＮされていれ
ば、電動機電源供給・遮断用コンタクタの励磁コイル
(7)、制動機開閉用リレーの励磁コイル(9)及び非常スイ
ッチ(21)の開閉検出用リレーの励磁コイル(11)に電源(1
2)の＋２４Ｖ電源が供給される。これにより電動機電源
供給・遮断用コンタクタの接点(6)、制動機開閉用リレ
ーの接点(8)及び非常スイッチ(21)開閉検出用リレーの
接点(10)はすべてＯＮしている。また出力ポート(18)及
び出力ポート(23)もリセットされていて図２に示すＢ点
の状態になっている。すなわち、電動機電源(5)が供給
され、制動機(20)が解放し、サーボＯＮされている教示
動作可能な状態になっている。また、非常スイッチ(21)
がＯＮしている場合は、教示箱(3)に設けられた表示装
置(3a)に非常スイッチ(21)がＯＮしている旨が表示され
る。

【００２８】以上の動作において非常スイッチ(21)をＯ
ＦＦしても産業ロボットは非常停止せず、非常スイッチ
(21)をＯＮすることのみで教示動作可能な状態になる。
したがって、非常スイッチ(21)をＯＦＦさせた場合に産
業ロボットの制御装置(1)に出向いてリセットし、前述
の産業ロボットの制御装置(1)の立ち上げを再度行い、
産業ロボットの制御装置(1)を立ち上げるという煩わし
さが解消される。このため、容易にロボット作業の教示
作業を再開することが可能になり、またロボット作業の
教示作業時に長時間にわたって非常スイッチ(21)を押し
続ける必要性が軽減するので、長時間にわたって非常ス
イッチ(21)を押し続ける苦痛から解放されて容易に教示
作業を行うことができる。

【００２９】以下、非常スイッチ(21)がＯＦＦしている
状態からの教示作業の再開を図２によって説明する。す
なわち、非常スイッチ(21)がＯＦＦしている状態はＡ点
であり、今、非常スイッチ(21)がＯＮされると電動機電
源供給・遮断用コンタクタの励磁コイル(7)、制動機開
閉用リレーの励磁コイル(9)及び非常スイッチ(21)の開
閉検出用リレーの励磁コイル(11)に電源(12)の＋２４Ｖ
電源が供給される。これにより非常スイッチ(21)開閉検
出用リレーの接点(10)は直ちにＯＮする。これを入力ポ
ート(17)から読んだコンピュータユニット(14)は直ちに
出力ポート(18)から電動機電源(5)ＯＮ信号を出力し電
動機電源供給・遮断用コンタクタの励磁コイル(7)を励
磁する。これにより、電動機電源供給・遮断用コンタク
タの接点(6)がＯＮされ電動機電源(5)に電源が供給され
る。

【００３０】次いでコンピュータユニット(14)は電動機
電源(5)電圧を監視し始め、規定電圧に達したときに出
力ポート(23)からサーボＯＮ信号を出力しサーボＯＮす
る。そして、サーボＯＮ後、完全サーボロックするまで
１５ミリセカンド程度の遅延をしてコンピュータユニッ
ト(14)は出力ポート(18)に制動機(20)解放指令を出力
し、制動機開閉用リレーの励磁コイル(9)を励磁する。
これにより、制動機開閉用リレーの接点(8)がＯＮされ
て制動機(20)が解放される。このようにして産業ロボッ
トの制御装置(1)の回路の要部からなる安全制御手段(3
3)を介してロボット作業の教示操作可能な状態となり教
示作業が再開される。

【００３１】次に、非常スイッチ(21)がＯＮしている状
態からの非常スイッチ(21)をＯＦＦする際の動作を図２
によって説明する。すなわち、非常スイッチ(21)がＯＮ
している状態はＢ点であり、今、非常スイッチ(21)がＯ
ＦＦされると電動機電源供給・遮断用コンタクタの励磁
コイル(7)、制動機開閉用リレーの励磁コイル(9)及び非
常スイッチ(21)開閉検出用リレーの励磁コイル(11)から
電源(12)の＋２４Ｖ電源が遮断される。これにより電動
機電源供給・遮断用コンタクタの接点(6)、制動機開閉
用リレーの接点(8)及び非常スイッチ(21)開閉検出用リ
レーの接点(10)は直ちにＯＦＦし、電動機電源(5)が遮
断され、制動機(20)が制動動作する。しかし、サーボは
直ちにＯＦＦされず遅延回路(24)を通して５０ミリセカ
ンド程度遅延させてサーボＯＮを出力している出力ポー
ト(23)をリセットとしサーボＯＦＦとする。

【００３２】このサーボＯＦＦは、サーボＯＦＦ時の産
業ロボットの作動部の下降を防ぐものである。従来の産
業ロボットの安全装置によるサーボＯＦＦ時の産業ロボ
ットの作動部の下降状況を図５に示すが、非常スイッチ
(21)がＯＦＦすると同時にサーボＯＦＦすると制動機(2
0)の制動が作用するまでにかなり下降する。

【００３３】これに対してこの実施例では、図６に示す
ように非常スイッチ(21)のＯＦＦを検知して電動機電源
供給・遮断用コンタクタの接点(6)及び制動機開閉用リ
レーの接点(8)をＯＦＦした後、制動機(20)が完全に制
動動作するまで５０ミリセカンド程度遅延させてサーボ
ＯＦＦしている。これによってサーボＯＦＦ時の産業ロ
ボットの作動部の下降量を格段に小さくすることができ
る。以上が非常スイッチ(21)をＯＮ状態からＯＦＦ状態
にするときの動作である。これによって、非常スイッチ
(21)をＯＦＦした場合の産業ロボットの作動部の自重に
よる下降を少なくすることができ、ロボット作業の教示
作業の教示操作を容易化し、能率化することができる。

【００３４】また、従来の産業ロボットの安全装置にお
いて非常スイッチ(21)を短時間に繰り返しＯＮ／ＯＦＦ
した場合に、図３に示すように非常スイッチ(21)をＯＦ
Ｆした時点で、サーボ制御の位置ループにおける溜まり
パルス、すなわち、産業ロボットの作動部の下降量をカ
ウントしているパルスであって図３に斜線で示す部分が
リセットされる。このため再度非常スイッチ(21)がＯＮ
したときにはその時点から下降量が溜まりパルスとして
カウントされる。そして、充分時間が経過したときには
位置制御により溜まりパルスが吐き出されて溜まりパル
スがリセットした位置まで戻ってくるが、初期の位置か
らみると溜まりパルスをリセットした分だけ下降する。

【００３５】すなわち、図３に点線で示す単発の非常ス
イッチ(21)のＯＮによる下降が回復するまでの時間より
も短い間隔でＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと、その度毎に溜
まりパルスリセットが累積して大きな下降となる。

【００３６】このような、産業ロボットの作動部の下降
に対してこの実施例では、図４に示すように、非常スイ
ッチ(21)をＯＦＦした場合のサーボＯＦＦにおいて、溜
まりパルスをリセットしないことにする。また、これに
より溜まりパルスが溜まりすぎた場合、非常スイッチ(2
1)ＯＮ時にかなりの量の移動が発生する可能性があり使
用上危険が生じる恐れがあるので、溜まりパルスリセッ
トにある規定値を設け、この規定値を超えて溜まりパル
スが溜まったときは、これをリセットするものとする。
これによって、非常スイッチ(21)のＯＮ／ＯＦＦを短時
間に繰り返した場合の産業ロボットの作動部の自重によ
る下降を防ぐことができ、ロボット作業の教示作業の教
示操作を容易化し、能率化することができる。

【００３７】また、この実施例では、非常スイッチ(21)
がＯＮした際の産業ロボットの作動部の下降量を少なく
し、下降回復時間を短縮するため図７に示すサーボ制御
ブロックの中の速度ループ制御器(27)の速度ループゲイ
ンを非常スイッチ(21)のＯＮ直後一定時間のみ通常より
も上げるようにする。これにより図８に示すように、点
線で示す従来の産業ロボットの安全装置に比べて、実線
で示すこの実施例を適用した制御では下降量を１／４程
度に小さくでき、また下降回復時間を１／２程度に短縮
できる。これによって、非常スイッチ(21)をＯＮした直
後の産業ロボットの作動部の自重による下降が減少し、
また下降からの復帰時間を短縮することができ、ロボッ
ト作業の教示作業の教示操作を容易化し、能率化するこ
とができる。

【００３８】なお、この速度ループゲインを上げている
一定時間は図７の位置指令入力ができない期間（常時０
指令）とし、ゲインを上げた状態での移動指令は出力し
ないこととする。これは余裕を充分もった通常ゲインか
ら一時的に余裕の減った状態にするため安全性を考慮し
た処置である。

【００３９】また、産業ロボットの制御装置(1)のモー
ド切替えスイッチ(25)を教示モードにすることにより安
全制御手段(33)を介して直ちに非常スイッチ(21)が有効
化される。したがって、ロボット作業の教示作業時に非
常スイッチ(21)が機能しない状態で教示操作が行われる
ことを未然に防止することができ、安全性を向上するこ
とができる。

【００４０】

【発明の効果】この発明の請求項１記載の発明は以上説
明したように、産業ロボットにロボット作業を教示する
ときに操作される教示箱、この教示箱に設けられた非常
時に動作する非常スイッチと、教示箱に設けられた表示
装置と、教示箱に設けられた非常スイッチの動作により
動作して産業ロボットのサーボ遮断指令、産業ロボット
制動機の制動動作の指令、産業ロボットの電動機電源の
遮断指令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示指令
を発し、かつ非常スイッチの復旧により再動作して産業
ロボットのサーボ接続指令、産業ロボット制動機の制動
解除の指令、産業ロボットの電動機電源の接続指令、及
び表示装置に非常スイッチ動作の表示消去指令を発して
ロボット作業教示を再開可能にする安全制御手段に、教
示箱に設けられた非常スイッチの開閉が頻繁に繰り返さ
れた場合に産業ロボットの作動部の下降を防ぐため、非
常スイッチが開放されたときのサーボ遮断時にサーボ制
御の位置ループの溜まりパルスが規定値を超えたときに
溜まりパルスを消去する機能を設けたものである。

【００４１】これによって、非常スイッチの動作により
安全制御手段を介して産業ロボットを非常停止制御する
ことなくロボット作業教示が中断されて安全制御が行わ
れる。また、非常スイッチの復旧により安全制御手段を
介してロボット作業教示の再開が可能になる。さらに、
非常スイッチを短時間に開閉を繰り返した場合の産業ロ
ボット作動部の重力による下降が抑制される。したがっ
て、非常スイッチを開放させた場合に産業ロボットの制
御装置に出向いてリセットする煩わしさが解消され、容
易にロボット作業の教示作業を再開することが可能にな
り、またロボット作業の教示作業時に長時間にわたって
非常スイッチを押し続ける苦痛から解放される。また、
非常スイッチを短時間に開閉を繰り返した場合の産業ロ
ボット作動部の重力による下降が抑制されて教示操作を
容易化し教示操作を能率化する効果がある。

【００４２】また、この発明の請求項２記載の発明は以
上説明したように、産業ロボットにロボット作業を教示
するときに操作される教示箱、この教示箱に設けられて
非常時に動作する非常スイッチと、教示箱に設けられた
表示装置と、教示箱に設けられた非常スイッチの動作に
より動作して産業ロボットのサーボ遮断指令、産業ロボ
ット制動機の制動動作の指令、産業ロボットの電動機電
源の遮断指令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示
指令を発し、かつ非常スイッチの復旧により再 動作して
産業ロボットのサーボ接続指令、産業ロボット制動機の
制動解除の指令、産業ロボットの電動機電源の接続指
令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示消去指令を
発してロボット作業教示を再開可能にする安全制御手段
に、教示箱に設けられた非常スイッチが開放されたとき
に産業ロボットの制動機の完全作動までの所要時間経過
後にサーボ遮断を指令して産業ロボットの作動部の下降
を抑制する機能を設けたものである。

【００４３】これによって、非常スイッチの動作により
安全制御手段を介して産業ロボットを非常停止制御する
ことなくロボット作業教示が中断されて安全制御が行わ
れる。また、非常スイッチの復旧により安全制御手段を
介してロボット作業教示の再開が可能になる。さらに、
非常スイッチを開放した場合の産業ロボット作動部の重
力による下降傾向が抑制される。したがって、非常スイ
ッチを開放させた場合に産業ロボットの制御装置に出向
いてリセットする煩わしさが解消され、容易にロボット
作業の教示作業を再開することが可能になり、またロボ
ット作業の教示作業時に長時間にわたって非常スイッチ
を押し続ける苦痛から解放される。また、非常スイッチ
を開放した場合の産業ロボットの作動部の自重による下
降を少なくすることができ、ロボット作業の教示作業の
教示操作を容易化し教示操作を能率化する効果がある。

【００４４】また、この発明の請求項３記載の発明は以
上説明したように、産業ロボットにロボット作業を教示
するときに操作される教示箱、この教示箱に設けられて
非常時に動作する非常スイッチと、教示箱に設けられた
表示装置と、教示箱に設けられた非常スイッチの動作に
より動作して産業ロボットのサーボ遮断指令、産業ロボ
ット制動機の制動動作の指令、産業ロボットの電動機電
源の遮断指令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示
指令を発し、かつ非常スイッチの復旧により再動作して
産業ロボットのサーボ接続指令、産業ロボット制動機の
制動解除の指令、産業ロボットの電動機電源の接続指
令、及び表示装置に非常スイッチ動作の表示消去指令を
発してロボット作業教示を再開可能にする安全制御手段
に、教示箱に設けられた非常スイッチが閉成されたとき
にサーボ接続後一定時間サーボ制御のサーボゲインの上
昇を指令して産業ロボットの作動部の下降を抑制し、か
つ産業ロボットの作動部の下降復帰時間を短縮する機能
を設けたものである。

【００４５】これによって、非常スイッチの動作により
安全制御手段を介して産業ロボットを非常停止制御する
ことなくロボット作業教示が中断されて安全制御が行わ
れる。また、非常スイッチの復旧により安全制御手段を
介してロボット作業教示の再開が可能になる。さらに、
非常スイッチを閉成した直後に産業ロボット作動部が重
力により若干下降した後原位置に復帰するが、このとき
の下降量及び復帰時間が減少される。したがって、非常
スイッチを開放させた場合に産業ロボットの制御装置に
出向いてリセットする煩わしさが解消され、容易にロボ
ット作業の教示作業を再開することが可能になり、また
ロボット作業の教示作業時に長時間にわたって非常スイ
ッチを押し続ける苦痛から解放される。

【００４６】また、非常スイッチを閉成した直後の産業
ロボットの作動部の自重による下降が減少し、また下降
からの復帰時間を短縮することができ、ロボット作業の
教示作業の教示操作を容易化し教示操作を能率化する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す図で、産業ロボット
の安全装置を概念的に示す全体構成図。

【図２】図１の非常スイッチＯＮ／ＯＦＦに対応した産
業ロボットの安全装置主要部のタイムチャート。

【図３】従来の産業ロボットの安全装置の非常スイッチ
を短時間に繰り返しＯＮ／ＯＦＦしたときの産業ロボッ
ト作動部の下降量を示すタイムチャート。

【図４】図１の産業ロボットの安全装置の非常スイッチ
を短時間に繰り返しＯＮ／ＯＦＦしたときの産業ロボッ
ト作動部の下降量を示すタイムチャート。

【図５】従来の産業ロボットの安全装置の非常スイッチ
をＯＦＦしたときの産業ロボット作動部の下降量を示す
タイムチャート。

【図６】図１の産業ロボットの安全装置の非常スイッチ
をＯＦＦしたときの産業ロボット作動部の下降量を示す
タイムチャート。

【図７】図１の産業ロボットの安全装置のサーボ制御を
概念的に示すブロック線図。

【図８】図１の産業ロボットの安全装置と従来の産業ロ
ボットの安全装置において非常スイッチをＯＮしたとき
の産業ロボット作動部の下降量を比較したタイムチャー
ト。

【図９】ロボット作業を教示するときに操作される教示
箱の正面図。

【図１０】図９の背面図。

【図１１】従来の産業ロボットの安全装置を概念的に示
す全体構成図。

【符号の説明】

３ 教示箱 ３ａ 表示装置 ５ 電動機電源 ２０ 制動機 ２１ 非常スイッチ ３３ 安全制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 9/22 B25J 13/06 B25J 19/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業ロボットにロボット作業を教示する
   ときに操作される教示箱、この教示箱に設けられて非常
   時に動作する非常スイッチと、上記教示箱に設けられた
   表示装置と、上記非常スイッチの動作により動作して上
   記産業ロボットのサーボ遮断指令、上記産業ロボット制
   動機の制動動作の指令、上記産業ロボットの電動機電源
   の遮断指令、及び上記表示装置に上記非常スイッチ動作
   の表示指令を発し、かつ上記非常スイッチの復旧により
   再動作して上記産業ロボットのサーボ接続指令、上記産
   業ロボット制動機の制動解除の指令、上記産業ロボット
   の電動機電源の接続指令、及び上記表示装置に上記非常
   スイッチ動作の表示消去指令を発し上記ロボット作業教
   示を再開可能にすると共に、上記非常スイッチの開閉が
   頻繁に繰り返されることにより動作して上記非常スイッ
   チの開放による上記サーボ遮断時に上記サーボ制御の位
   置ループの溜まりパルスが規定値を超えたときに上記溜
   まりパルスを消去して上記産業ロボットの作動部の下降
   を防ぐ安全制御手段とを備えた産業ロボットの安全装
   置。
2. 【請求項２】 産業ロボットにロボット作業を教示する
   ときに操作される教示箱、この教示箱に設けられて非常
   時に動作する非常スイッチと、上記教示箱に設けられた
   表示装置と、上記非常スイッチの動作により動作して上
   記産業ロボットのサーボ遮断指令、上記産業ロボット制
   動機の制動動作の指令、上記産業ロボットの電動機電源
   の遮断指令、及び上記表示装置に上記非常スイッチ動作
   の表示指令を発し、かつ上記非常スイッチの復旧により
   再動作して上記産業ロボットのサーボ接続指令、上記産
   業ロボット制動機の制動解除の指令、上記産業ロボット
   の電動機電源の接続指令、及び上記表示装置に上記非常
   スイッチ動作の表示消去指令を発し上記ロボット作業教
   示を再開可能にすると共に、上記非常スイッチが開放さ
   れたときに上記産業ロボットの制動機の完全作動までの
   所要時間経過後に上記サーボ遮断を指令して上記産業ロ
   ボットの作動部の下降を抑制する安全制御手段とを備え
   た産業ロボットの安全装置。
3. 【請求項３】 産業ロボットにロボット作業を教示する
   ときに操作される教示箱、この教示箱に設けられて非常
   時に動作する非常スイッチと、上記教示箱に設けられた
   表示装置と、上記非常スイッチの動作により動作して上
   記産業ロボットのサーボ遮断指令、上記産業ロボット制
   動機の制動動作の指令、上記産業ロボットの電動機電源
   の遮断指令、及び上記表示装置に上記非常スイッチ動作
   の表示指令を発し、かつ上記非常スイッチの復旧により
   再動作して上記産業ロボットのサーボ接続指令、上記産
   業ロボット制動機の制動解除の指令、上記産業ロボット
   の電動機電源の接続指令、及び上記表示装置に上記非常
   スイッチ動作の表示消去指令を発し上記ロボット作業教
   示を再開可能にすると共に、上記非常スイッチが閉成さ
   れたときに上記サーボ接続後一定時間上記サーボ制御の
   サーボゲインの上昇を指令して上記産業ロボットの作動
   部の下降を抑制し、かつ上記産業ロボットの作動部の下
   降復帰時間を短縮する安全制御手段とを備えた産業ロボ
   ットの安全装置。