JP3419313B2 - 生産システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業領域に向けて
移動する移動機能を有しその作業領域において生産動作
を実行する自走式ロボット等の自動機械を備えた生産シ
ステムに関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、自動車用部品の
組立ライン等の生産システムにおいては、無人搬送台車
にロボットアームを搭載した複数台の自走式ロボット
を、複数の設備（作業領域）間を順に移動させながら組
立作業等を行わせるものがある。前記設備に、プレス機
や溶接機、切削機等の加工機を設けることも行われてい
た。図９は、そのような生産システムの一例を簡略化し
て示しており、例えば２台の自走式ロボット１が、走行
路２上を矢印ａ方向に移動するように設けられると共
に、その走行路２に沿ってこの場合４つの設備３が設け
られている。自走式ロボット１は各設備３部分に順に停
止しながら組立作業などを行うようになっている。

【０００３】このとき、作業者の安全を確保するため
に、前記自走式ロボット１の移動領域（走行路２の範
囲）及び前記設備３の全体を、安全柵４により囲むこと
が行われていた。そして、この安全柵４には安全装置が
接続されており、作業者が出入口４ａから安全柵４の内
部に侵入しようとすると、各自走式ロボット１の移動及
びロボットアームの作業、並びに各設備３の加工機が全
て停止されるようになっている。

【０００４】ところで、このような生産システムにあっ
ては、作業者（人間）が自走式ロボット１と共存して作
業を行うことが必要な場合がある。具体的には、自走
式ロボット１の故障や作業の遅れが生じた際に、作業者
が自走式ロボット１の代わりに作業する必要がある場合
や、自走式ロボット１による正常作業が行われている
ときでも、作業者が定期的なメンテナンス（冷却水の補
充、治具の交換等）や設備３への材料の供給を行う必要
がある場合等である。

【０００５】しかしながら、上記のように安全柵４を設
けたものでは、安全装置が作動すると安全柵４内の全て
の装置が停止されるので、生産性の向上を阻害するもの
となっていた。これに加え、作業者の安全柵４の出入り
の際にいちいち安全装置を解除しなければならず、不便
であり、また、安全柵４内に入った作業者の安全が確保
できなくなる問題があった。さらには、安全柵４を設け
ることにより、装置が大掛かりなものとなり、大きなス
ペースを必要とすると共に、比較的高価となる問題もあ
った。

【０００６】そこで、例えば特開平１−２２２８８９号
公報には、図１０に示すように、自走式ロボット１の前
後左右に、障害物を検出する光センサからなる検出器５
〜８を設け、この検出器５〜８が障害物を検出したとき
に自走式ロボット１（アーム９）を停止させるようにし
た安全装置が提案されている。この場合、自走式ロボッ
ト１の移動時には、進行方向側の検出器５が有効とされ
て進行方向前方の障害物を検出するようになっており、
自走式ロボット１が設備３部分に停止して作業を行う場
合には、図示のように、設備３側以外の検出器５，６，
８が有効とされて検出エリアＡ内に侵入する作業者を検
出するようになっている。

【０００７】ところが、このように検出器５〜８を設け
た場合でも、自走式ロボット１の作業時において、検出
器５〜８が設備３や自らのアーム９等と干渉することを
防止するために、設備３側（作業領域側）の検出器７を
無効とせざるを得ないため、自走式ロボット１に対して
作業者が設備３側から近付いた場合には、作業者を検出
できず、結局安全性が十分に確保できない問題があっ
た。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、作業者と自動機械とが共存して作業
を行う場合でも、十分な安全性を確保することができる
生産システムを提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の生産システム
は、自動機械側にその動作可能範囲内に障害物が侵入し
たことを検知する自動機械側検知センサを設ける一方、
作業領域側に各作業領域の周辺の安全確保が必要な安全
確保範囲内に障害物が侵入したことを検知する作業領域
側検知センサを設け、これと共に、自動機械の作業領域
における作業時において、その自動機械の自動機械側検
知センサ及びその作業領域の作業領域側検知センサの双
方を有効化し、それら検知センサの検知に基づいて安全
確保動作を実行させる制御手段が自動機械側及び作業領
域側の双方に設けられている。そして、自動機械側に設
けられた制御手段は、自動機械側検知センサの障害物侵
入検知に基づいて生産動作を停止すると共に、作業領域
側の制御手段が作業領域側検知センサの障害物侵入検知
に基づいて無線により送信した障害物検知信号を、無線
通信手段を介して入力したときにも生産動作を停止する
構成に特徴を有する（請求項１の発明）。

【００１０】これによれば、自動機械の作業領域におけ
る作業時においては、例えば作業者等が自動機械の動作
可能範囲内に侵入したときには、自動機械側検知センサ
により障害物の侵入として検知され、作業領域の安全確
保範囲内に侵入したときには、作業領域側検知センサに
より障害物の侵入として検知される。そして、それら検
知センサが障害物の侵入を検知したときには、制御手段
により安全確保動作が実行されるようになる。

【００１１】従って、本発明の請求項１の生産システム
によれば、作業者と自動機械とが共存して作業を行う場
合でも、作業者が、自動機械の動作可能範囲及び作業領
域の安全確保範囲のいずれかに侵入すれば、安全確保動
作が実行されるようになり、作業者の十分な安全性が確
保されるようになるのである。

【００１２】この場合、前記自動機械の動作可能範囲の
外側に設定される警告範囲内に障害物が侵入したことを
検知する自動機械側警告用検知センサと、前記作業領域
の安全確保範囲の外側に設定される警告範囲内に障害物
が侵入したことを検知する作業領域側警告用検知センサ
と、それら警告用検知センサの検知に基づいて警告音を
発する報知手段とを設けるようにしても良い（請求項２
の発明）。

【００１３】これによれば、作業者が例えば不注意によ
って動作可能範囲あるいは安全確保範囲に近付こうとし
た場合に、それらよりも外側の警告範囲内に侵入した時
点で警告用検知センサにより検知され、報知手段により
警告音が発せられる。従って、作業者は、警告音に従っ
て警告範囲から出るようにすれば、動作可能範囲あるい
は安全確保範囲への侵入に伴う安全確保動作が実行され
ることなく済むようになる。

【００１４】また、上記作業領域側検知センサ又は作業
領域側警告用検知センサを、マットスイッチから構成す
ることができる（請求項３の発明）。これによれば、広
く且つ所定の範囲における障害物侵入の検知が可能であ
ると共に、比較的安価で簡単な構成で、確実に検知を行
うことができる。しかも、マットスイッチは、床部に平
面的に配置されるので、自動機械や作業者等の作業の邪
魔になることなく、スペース的にも有利となる。

【００１５】そして、前記作業領域側検知センサにより
安全確保範囲内に障害物が侵入したことが検知された際
に、その旨の信号を、その作業領域に停止した自動機械
側に無線により送信する作業領域側無線通信手段を作業
領域毎に設けることもできる（請求項４の発明）。これ
によれば、作業領域側の安全確保範囲内に障害物が侵入
したときにも、作業中の自動機械側に対して、光通信や
電波等の無線により信号を送信して自動機械側における
安全確保動作を実行させることができ、このとき、固定
的な伝達システムが不要となり、作業性を阻害したりす
ることなく済ませることができる。

【００１６】さらには、本発明は、複数の自動機械が複
数の作業領域間を移動するような大規模な生産システム
に適用することも可能であり（請求項５の発明）、安全
柵を必要とせず、作業性に優れたシステムとすることが
できる。この場合、システム全体の生産管理及び安全監
視をホストコンピュータにより行う構成とすれば（請求
項６の発明）、効率的な作業を行うことが可能となると
共に高い安全性を確保することができる。また、上記各
作業領域の作業領域側検知センサは、自動機械が近傍に
存在しないときには無効化され、自動機械がその作業領
域に停止して作業を行うときにのみ有効化されるように
構成しても良く（請求項７の発明）、これにより、自動
機械による作業が行われていない作業領域については作
業者が安全確保範囲内に侵入して作業を行うことができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車用部品の組
立ラインにおいて自走式ロボットを用いて作業を行う場
合に適用した一実施例（請求項１，３，４，５，７に対
応）について、図１ないし図６を参照しながら説明す
る。まず、図３は、本実施例に係る生産システム１１の
全体構成を簡略化して示しており、ここでは、例えば２
台の自動機械たる自走式ロボット１２が、走行路１３上
を矢印ａ方向に移動するように設けられると共に、その
走行路１３に沿ってこの場合４つの作業領域としての設
備１４が固定的に設けられている。

【００１８】このうち自走式ロボット１２は、図１及び
図２に示すように、移動機能を有する無人搬送台車１５
上に、ロボットアーム１６を搭載して構成されている。
前記無人搬送台車１５は、周知のように、ほぼ矩形箱状
をなす本体の下部に車輪１５ａ（図２に一部のみ図示）
を備えると共に、その車輪１５ａを駆動して自動式ロボ
ット１２を移動させる駆動機構やコントローラ（いずれ
も図示せず）等を備えて構成されている。また、無人搬
送台車１５の上面は、ワーク１７の載置等が可能な載置
台とされている。

【００１９】このとき、図示はしないが、前記走行路１
３の床部には、例えばガイドテープやガイドワイヤ等か
らなる誘導ラインが設けられていると共に、各設備１４
に対応して停止マークが設けられている。前記無人搬送
台車１５（自走式ロボット１２）は、その誘導ラインを
検出しながら走行路１３に沿って移動し、停止マークを
検出することに基づいて、図１〜図４に示すように、各
設備１４部分（近傍）に停止するように構成されてい
る。

【００２０】そして、前記ロボットアーム１６は、多関
節型アームからなり、その先端に、ワーク１７を把持し
て所定の作業を行うハンド１６ａを備えて構成されてい
る。このロボットアーム１６は、前記コントローラによ
り動作制御され、前記ワーク１７の移載、組付け、検
査、加工等の作業（生産動作）を実行するようになって
いる。このとき、ロボットアーム１６の動作可能範囲Ａ
0 は、図４に示すように、上面から見てほぼ円形に構成
されている。

【００２１】一方、前記設備１４は、例えばワークが載
置される作業台を有し、前記ロボットアーム１６に対す
るワーク１７の供給や、ロボットアーム１６によるワー
ク１７の組付け等の作業、ロボットアーム１６からのワ
ーク１７の受取り等を行うように構成されている。ま
た、図示はしないが、これら設備１４には、必要に応じ
て、プレス機や溶接機、切削機等のワーク１７に対する
加工を行う加工機や、その設備１４の制御を行う制御装
置等が設けられるようになっている。

【００２２】これにて、自走式ロボット１２は、走行路
１３を矢印ａ方向に移動しながら、各設備１４に順に停
止してロボットアーム１６による順次作業を行うように
なっている。この場合、複数台（２台）の自走式ロボッ
ト１２が、互いに離れた位置にて同時に作業を行うよう
になっている。

【００２３】さて、このような生産システム１１におい
ては、作業者Ｍが自走式ロボット１２と共存して作業を
行うケースがある。具体的には、例えば自走式ロボット
１２の故障や作業の遅れが生じた際に、図３（ｂ）に示
すように、作業者Ｍが自走式ロボット１２の代わりに作
業する必要がある場合がある。また、自走式ロボット１
２による正常作業が行われているときでも、作業者Ｍが
定期的なメンテナンス（冷却水の補充、治具の交換等）
や各設備１４への材料等の供給を行う必要がある場合も
ある。そこで、自走式ロボット１２と共存する作業者Ｍ
の安全を確保する必要があり、本実施例では、以下のよ
うにして、安全装置が設けられるようになっている。

【００２４】即ち、自走式ロボット１２の無人搬送台車
１５には、前記ロボットアーム１６の動作可能範囲Ａ1
内に障害物（作業者Ｍ等）が侵入したことを検知するた
めの自動機側検知センサ１８が設けられている。この自
動機側検知センサ１８は、例えば赤外線センサ等の非接
触形のセンサからなり、図１及び図２に示すように、無
人搬送台車１５の前後の辺部の中央部に位置して各１
個、左右の辺部に位置して各２個の合計６個が設けられ
ている。これら自動機側検知センサ１８は自走式ロボッ
ト１２の周囲に設定された検知範囲Ａ1 内の障害物を検
知するようになっており、このとき、図２に示すよう
に、検知範囲Ａ1 は斜め上方に設定されていて、ロボッ
トアーム１６の動作範囲をカバーするようになってい
る。

【００２５】これら６個の自動機側検知センサ１８は、
前記コントローラにより制御され、無人搬送台車１５の
設備１４での停止時つまりロボットアーム１６の動作時
においては、図１に示すように、設備１４や自身のロボ
ットアーム１６等を障害物として検知してしまうことを
防止するために、設備１４側（進行方向に向かって左
側、図１，図２では右側）の検知センサ１８だけは無効
とされるようになっている。また、これら自動機側検知
センサ１８の検知信号は前記コントローラに入力される
ようになっている。

【００２６】さらに、無人搬送台車１５の側壁部のうち
設備１４と対向する側、つまり進行方向に向かって左側
の側壁部（図１，図２で右側）の中央部には、無線通信
手段たる光通信機１９が設けられている。この光通信機
１９も前記コントローラにより制御され、後述するよう
に、設備１４側の光通信機との間で光通信による信号の
やり取りを行うようになっている。尚、図示及び詳しい
説明は省略するが、この自走式ロボット１２には、無人
搬送台車１５の移動時における、進行方向の障害物を検
知するセンサも設けられている。このセンサは、水平方
向に延びまた進行方向に距離の長い検知範囲を有して構
成される。

【００２７】一方、前記各設備１４の自走式ロボット１
２の停止する側以外の周囲部の床部には、作業領域側検
知センサたる３枚のマットスイッチ２０が夫々設けられ
ている。これらマットスイッチ２０は、設備１４周辺の
安全確保が必要な領域である安全確保範囲Ａ2 に対応し
て設けられており、その安全確保範囲Ａ2 内に作業者が
侵入した（マットスイッチ２０を踏んだ）ことを検知す
るようになっている。この場合、安全確保範囲Ａ2 は、
設備１４に停止した自走式ロボット１２のロボットアー
ム１６の可動範囲、及び加工機の周囲に設定されてい
る。

【００２８】これらマットスイッチ２０は、前記制御装
置により、自走式ロボット１２が停止して作業を行うと
きにのみ有効化されるようになっており、また、その検
知信号は前記制御装置に入力されるようになっている。
さらに、各設備１４には、前記無人搬送台車１５の光通
信機１９に対応して無線通信手段たる光通信機２１が設
けられている。前記自走式ロボット１２（無人搬送台車
１５）が設備１４にて停止した際には、図４にも示すよ
うに、前記光通信機１９がこの光通信機２１に対向する
ようになっている。この光通信機２１も前記制御装置に
より制御されるようになっている。

【００２９】そして、後の作用説明でも述べるように、
前記自走式ロボット１２のコントローラは、そのソフト
ウエア的構成により、設備１４にて停止し、ロボットア
ーム１６による作業を実行する際には、上述のように、
設備１４側に位置するもの以外の自動機側検知センサ１
８を有効化（電源ＯＮ）し、いずれかの検知センサ１８
が動作可能範囲Ａ1 内への障害物の侵入を検知したとき
には、安全確保動作を実行する、この場合ロボットアー
ム１６を停止させるようになっている。

【００３０】また、これと共に、いずれかの検知センサ
１８が障害物を検知したときに、障害物検知信号を前記
光通信機１９から光通信機２１（設備１４の制御装置）
に送信するようになっている。さらには、前記光通信機
２１から光通信機１９を介して障害物検知信号が入力さ
れたときにも、ロボットアーム１６を停止させる安全確
保動作を実行するようになっている。

【００３１】一方、各設備１４の制御装置は、自走式ロ
ボット１２が該設備１４に停止してロボットアーム１６
による作業を実行する際には、全てのマットスイッチ２
０を有効化（電源ＯＮ）し、いずれかのマットスイッチ
２０が安全確保範囲Ａ2 内への障害物の侵入を検知した
ときには、安全確保動作を実行する、この場合設備１４
（加工機等）を停止させるようになっていると共に、前
記光通信機２１から光通信機１９（コントローラ）に向
けて障害物検知信号を送信するようになっている。

【００３２】さらに、前記光通信機１９から光通信機２
１を介して障害物検知信号が入力されたときにも、加工
機等を停止させる安全確保動作を実行するようになって
いる。従って、コントローラ及び制御装置から本発明に
いう制御手段が構成されているのである。尚、前記制御
装置は、近傍に自走式ロボット１２が存在しないときに
は、マットスイッチ２０を無効とする（電源ＯＦＦ）よ
うになっている。また、一旦安全確保範囲Ａ2 内に侵入
した作業者が範囲Ａ2 内から退出したことがマットスイ
ッチ２０により検出されたときには、加工機等の動作を
再開させるように構成することも可能である。

【００３３】次に、上記構成の作用について、図５及び
図６も参照して述べる。図５のフローチャートは、自走
式ロボット１２のコントローラが実行する安全確保動作
に係る処理の手順を示しており、図６のフローチャート
は、設備１４の制御装置が実行する安全確保動作に係る
処理の手順を示している。

【００３４】まず、図５のフローチャートにおいて、自
走式ロボット１２がいずれかの設備１４に停止すると
（ステップＳ１にてＹｅｓ）、上述のように、設備１４
側に位置するもの以外の自動機側検知センサ１８が有効
化（電源ＯＮ）される（ステップＳ２）。尚、自走式ロ
ボット１２が走行路１３を移動しているときには（ステ
ップＳ１にてＮｏ）、全ての自動機側検知センサ１８が
有効化されている（ステップＳ３）。

【００３５】そして、自走式ロボット１２は設備１４に
停止してロボットアーム１６による作業を実行するので
あるが、この間は、各自動機側検知センサ１８が常に監
視されている（ステップＳ４）。この状態では、自動機
側検知センサ１８が動作可能範囲Ａ1 内への障害物（作
業者Ｍ）が侵入を検知していない（オフ状態である）こ
とを条件に（ステップＳ４にてＮｏ）、ロボットアーム
１６の動作が許可されるようになる（ステップＳ５）。

【００３６】また、このときには、上述のように、自走
式ロボット１２側の光通信機１９と設備１４側の光通信
機２１とが対向して光による信号の授受が可能とされて
おり、光通信機２１から障害物検知信号の送信がないこ
とを条件に（ステップＳ６にてＮｏ）、ロボットアーム
１６による作業が実行される。

【００３７】ここで、上述のように、作業者Ｍが生産シ
ステム１１内に共存して作業などを行っているときに、
例えば作業者Ｍが自走式ロボット１２に誤って近付くこ
とが考えられる。そして、もし作業者Ｍが動作可能範囲
Ａ1 内に侵入することがあると、自動機側検知センサ１
８により障害物として検知され、検知信号が出力される
（ステップＳ４にてＹｅｓ）。

【００３８】すると、前記光通信機１９から障害物検知
信号が光通信機２１に向けて送信される（ステップＳ
７）と共に、ロボットアーム１６を停止させる安全確保
動作が実行されるようになっている（ステップＳ８）。
また、後述するように、前記光通信機２１から障害物検
知信号が送信されたときにも（ステップＳ６にてＹｅ
ｓ）、ロボットアーム１６を停止させる安全確保動作が
実行されるようになっている（ステップＳ８）。

【００３９】一方、図６のフローチャートにおいて、自
走式ロボット１２が設備１４に移動して停止すると（ス
テップＳ１１にてＹｅｓ）、上述のように、マットスイ
ッチ２０を有効化（電源ＯＮ）される（ステップＳ１
２）。この場合実際には、設備１４側では自走式ロボッ
ト１２の接近を検知でき、接近した時点でマットスイッ
チ２０の電源をＯＮするようになっている。設備１４の
近傍に自走式ロボット１２が存在しない場合には（ステ
ップＳ１１にてＮｏ）、マットスイッチ２０は無効化
（電源ＯＦＦ）されている（ステップＳ１３）。

【００４０】そして、自走式ロボット１２が設備１４に
停止してロボットアーム１６による作業を実行する間
は、各マットスイッチ２０が常に監視され（ステップＳ
１４）、マットスイッチ２０が障害物（作業者Ｍ）の侵
入を検知していない状態で（ステップＳ１４にてＮ
ｏ）、加工機等の動作が許容されるようになる（ステッ
プＳ１５）。また、このとき、自走式ロボット１２側の
光通信機１９から障害物検知信号の送信がないことを条
件に（ステップＳ１６にてＮｏ）、加工機等の動作が実
行される。

【００４１】ここで、もし作業者Ｍが設備１４に近付い
て、安全確保範囲Ａ2 内に侵入することがあると、マッ
トスイッチ２０により検知され、検知信号（オン信号）
が出力される（ステップＳ１４にてＹｅｓ）。すると、
光通信機２１から障害物検知信号が光通信機１９に向け
て送信される（ステップＳ１７）と共に、加工機等の設
備１４の可動部を全て停止させる安全確保動作が実行さ
れる（ステップＳ１８）。また、上述のように、自走式
ロボット１２側の光通信機１９から障害物検知信号が送
信されたときにも（ステップＳ１６にてＹｅｓ）、加工
機等の設備１４の可動部が停止される（ステップＳ１
８）。

【００４２】これにて、自走式ロボット１２が設備１４
に停止して作業を行っている際には、障害物が自走式ロ
ボット１２の動作可能範囲Ａ1 内に侵入したときに、ロ
ボットアーム１６が停止されることは勿論、作業者Ｍが
設備１４側から安全確保範囲Ａ2 内に侵入した場合で
も、ロボットアーム１６が停止されるようになるのであ
る。しかも、作業者Ｍが動作可能範囲Ａ1 あるいは安全
確保範囲Ａ2 に侵入した場合には、加工機等の設備１４
の可動部も停止されるようになる。

【００４３】従って、本実施例によれば、作業者Ｍが自
走式ロボット１２と共存して作業を行う場合でも、作業
者Ｍの十分な安全性を確保することができるものであ
る。この場合、図１０に示した従来のものとも異なり、
自走式ロボット１２に対して作業者Ｍが設備１４側から
近付いた場合でも、安全確保動作が実行され、安全性は
極めて高いものとなる。

【００４４】さらには、それに加えて、図９に示したよ
うな安全柵４を備えた従来のものと異なり、いちいち安
全装置を解除するといった作業は必要なく、また安全確
保動作は一部の自走式ロボット１２及び設備１４が停止
されるだけであるため、生産性を阻害することもなく、
しかも大掛かりな装置を必要とせずスペース的、コスト
的にも有利となるものである。

【００４５】そして、特に本実施例では、設備１４側の
検知センサとして、マットスイッチ２０を採用したの
で、１枚で広い範囲における障害物侵入の検知が可能で
あると共に、比較的安価で簡単な構成で、確実に検知を
行うことができ、しかも床部に平面的に配置されるの
で、自走式ロボット１２や作業者Ｍ等の作業の邪魔にな
ることなく、スペース的にも有利となるものである。さ
らには、自走式ロボット１２と設備１４との間で、光通
信機１９，２１による障害物検知信号のやり取りを行う
ようにしたので、固定的な伝達システムが不要となって
比較的簡単な構成で済み、作業性を阻害することもなく
済ませることができるものである。

【００４６】図７及び図８は、本発明の他の実施例（請
求項２に対応）を示すものである。この実施例が上記第
１の実施例と異なる点は、自走式ロボット１２に、前記
動作可能範囲Ａ1 の外側に設定される警告範囲Ａ3 （便
宜上、ハッチングを付して示す）内に障害物が侵入した
ことを検知する自動機械側警告用検知センサを設けると
共に、設備１４側に、前記安全確保範囲Ａ2 の外側に設
定される警告範囲Ａ4（便宜上、ハッチングを付して示
す）内に障害物が侵入したことを検知する作業領域側警
告用検知センサを設け、さらに、自走式ロボット１２
に、それら警告用検知センサの検知に基づいて警告音例
えばブザー音や合成音声を発する報知手段たる警報装置
３１を設けるようにしたところにある。

【００４７】このとき、本実施例では、自動機側検知セ
ンサ１８が、前記自動機械側警告用検知センサを兼用す
るようになっており、感度（入力値）によって警告範囲
Ａ3内に障害物が侵入したか、動作可能範囲Ａ1 内に障
害物が侵入したかの区別を行うことができるように構成
されている。また、前記作業領域側警告用検知センサと
しては、やはりマットスイッチ３２が用いられている。

【００４８】そして、自走式ロボット１２のコントロー
ラは、前記自動機側検知センサ１８が、警告範囲Ａ3 内
に障害物（作業者Ｍ）が侵入したことを検知すると、警
報装置３１を作動させて警告音を発生させるようになっ
ている。また、前記マットスイッチ３２により、警告範
囲Ａ4 内に障害物が侵入したことが検知されると、その
旨の信号が光通信機２１から送信され、コントローラは
この場合にも警報装置３１を作動させて警告音を発生さ
せるようになっている。尚、障害物（作業者Ｍ）が動作
可能範囲Ａ1 あるいは安全確保範囲Ａ2 に侵入した場合
には、安全確保動作が実行されることは、上記実施例と
同様である。

【００４９】これによれば、作業者Ｍが例えば不注意に
よって動作可能範囲Ａ1 あるいは安全確保範囲Ａ2 に近
付こうとした場合に、それらよりも外側の警告範囲Ａ3
あるいはＡ4 内に侵入した時点で検知され、警報装置３
１により警告音が発せられる。従って、作業者Ｍは、警
告音に従って警告範囲Ａ3 あるいはＡ4 から出るように
すれば、動作可能範囲Ａ1 あるいは安全確保範囲Ａ2 へ
の侵入することが未然に防止されるようになる。この結
果、安全確保動作が実行されることが極力抑えられるよ
うになり、作業効率の一層の向上を図ることができるも
のである。

【００５０】尚、図示及び詳しい説明を省略するが、シ
ステム全体の生産管理及び安全監視をホストコンピュー
タにより行う構成とすることもでき（請求項６に対
応）、これにより、効率的な作業を行うことが可能とな
ると共に高い安全性を確保することが可能となる。この
場合、ホストコンピュータと、各自走式ロボット及び設
備との間を、無線（電波）によって接続する構成とする
ことができる。

【００５１】また、上記実施例では、安全確保動作とし
て装置を停止させるようにしたが、安全確保動作として
は、動作速度を極く低速に減速したり、アームを所定の
退避位置へ移動させるなども考えられる。検知センサと
しては、赤外線センサに限らず、光センサや超音波セン
サ等であっても良い。この場合、設備側の検知センサと
しても、赤外線センサなどの非接触のセンサを採用する
ことが可能である。そして、無線通信手段としては、光
を用いるものに限らず、電波によるものでも良い。警報
装置を設ける場合、音や音声を発することに加えて、視
覚的な報知例えば回転警告灯を点灯する等を併せて行う
ようにしても良い。

【００５２】その他、自動機械としては自走式ロボット
に限らず、ロボット以外のローダ等の装置であっても良
い。さらには、本発明は、１台のみの自走式ロボットを
備える生産システムにも適用でき、また自動車部品の製
造以外の各種の生産システムに適用できる等、要旨を逸
脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、自走式ロボッ
トが設備に停止して作業を行う様子を示す平面図

【図２】自走式ロボットが設備に停止して作業を行う様
子を示す正面図

【図３】正常時（ａ）及び１台の自走式ロボットが故障
したとき（ｂ）の様子を示す生産システムの全体の概略
的平面図

【図４】ロボットアームの動作可能範囲を示す平面図

【図５】自走式ロボットのコントローラの実行する安全
確保動作の手順を示すフローチャート

【図６】設備の制御装置側の実行する安全確保動作の手
順を示すフローチャート

【図７】本発明の他の実施例を示す図１相当図

【図８】図２相当図

【図９】従来例を示す図３（ａ）相当図

【図１０】他の従来例を示すもので、自走式ロボットの
検出エリアを示す図

【符号の説明】

図面中、１１は生産システム、１２は自走式ロボット
（自動機械）、１４は設備（作業領域）、１５は無人搬
送台車、１６はロボットアーム、１７はワーク、１８は
自動機側検知センサ、１９，２１は光通信機（無線通信
手段）、２０はマットスイッチ（作業領域側検知セン
サ）、３１は警報装置（報知手段）、３２はマットスイ
ッチ（作業領域側警告用検知センサ）、Ａ1 は動作可能
範囲、Ａ2 は安全確保範囲、Ａ3 ，Ａ4 は警告範囲、Ｍ
は作業者を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−8495（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−226683（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−234487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−28591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−206002（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 19/06 B25J 13/00 G05D 1/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行路に沿って設けられ作業領域と、前
   記走行路上を誘導ラインを検出しながら作業領域に向け
   て移動する移動機能を有しその作業領域において生産動
   作を実行する自動機械とを備えた生産システムであっ
   て、 前記自動機械に設けられ該自動機械の動作可能範囲内に
   障害物が侵入したことを検知する自動機械側検知センサ
   と、 前記作業領域毎に設けられその作業領域の周辺の安全確
   保が必要な安全確保範囲内に障害物が侵入したことを検
   知する作業領域側検知センサと、 前記自動機械の作業領域における作業時において、その
   自動機械の前記自動機械側検知センサ及びその作業領域
   の作業領域側検知センサの双方を有効化し、それら検知
   センサの検知に基づいて安全確保動作を実行させる制御
   手段が前記自動機械側及び前記作業領域側の双方に設け
   られ、 前記自動機械側に設けられた制御手段は、前記自動機械
   側検知センサの障害物の侵入検知に基づいて生産動作を
   停止すると共に、前記作業領域側の制御手段が前記作業
   領域側検知センサの障害物の侵入検知に基づいて無線に
   より送信した障害物検知信号を、無線通信手段を介して
   入力したときにも生産動作を停止する ことを特徴とする
   生産システム。
2. 【請求項２】 前記自動機械の動作可能範囲の外側に設
   定される警告範囲内に障害物が侵入したことを検知する
   自動機械側警告用検知センサと、前記作業領域の安全確
   保範囲の外側に設定される警告範囲内に障害物が侵入し
   たことを検知する作業領域側警告用検知センサと、それ
   ら警告用検知センサの検知に基づいて警告音を発する報
   知手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の生
   産システム。
3. 【請求項３】 前記作業領域側検知センサ又は作業領域
   側警告用検知センサは、マットスイッチから構成されて
   いることを特徴とする請求項１又は２記載の生産システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記作業領域毎に、前記作業領域側検知
   センサにより安全確保範囲内に障害物が侵入したことが
   検知された際に、その旨の信号を、その作業領域に停止
   した前記自動機械側に無線により送信する作業領域側無
   線通信手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれかに記載の生産システム。
5. 【請求項５】 前記自動機械は複数が設けられ、それら
   自動機械が複数の作業領域間を移動するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
   記載の生産システム。
6. 【請求項６】 システム全体の生産管理及び安全監視を
   ホストコンピュータにより行う構成とされていることを
   特徴とする請求項５記載の生産システム。
7. 【請求項７】 前記各作業領域の作業領域側検知センサ
   は、前記自動機械が近傍に存在しないときには無効化さ
   れ、前記自動機械が該作業領域に停止して作業を行うと
   きにのみ有効化されるように構成されていることを特徴
   とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生産システ
   ム。