JP4261528B2 - Safety device for automatic mechanical system - Google Patents
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Description
本発明は、例えばロボットなどの自動機械を用いて対象物に対して複数の作業領域において作業を行う一方、各作業領域に隣接した準備領域から作業者が各作業領域に対象物を供給するように構成された自動機械システムにおいて作業者の安全を確保するための安全装置に関する。 The present invention performs an operation on a target object in a plurality of work areas using an automatic machine such as a robot, for example, while an operator supplies a target object to each work area from a preparation area adjacent to each work area. The present invention relates to a safety device for ensuring the safety of an operator in an automatic machine system configured as described above.
例えばロボットなどの自動機械を用いて対象物に対して作業を行なう場合、自動機械の近傍に同自動機械による作業を行なう作業領域を設け、その作業領域に隣接した準備領域に対象物を準備しておき、そこから作業者が各作業領域に対象物を供給するようにシステムを構成するケースが少なくない。このようなシステムにおいて、作業者は、自動機械の運転中に作業領域に侵入しないように注意するのはもちろんであるが、不注意により自動機械による作業が実行中の作業領域に侵入してしまうことがある。 For example, when working on an object using an automatic machine such as a robot, a work area for performing work by the automatic machine is provided near the automatic machine, and the object is prepared in a preparation area adjacent to the work area. In many cases, the system is configured so that the worker supplies the object to each work area. In such a system, the operator must take care not to enter the work area during operation of the automatic machine, but carelessly, the work by the automatic machine may enter the work area being executed. Sometimes.
そのため、従来は作業者の安全を確保するために、作業者が作業領域に侵入する毎に自動機械の運転を自動的に停止状態とし、作業者が作業領域から退去してから運転を再開する方式が広く採用されていた。しかし、この方式では対象物の供給のために頻繁に運転を停止することになり、不効率であった。また、作業者による対象物供給に代え、ターンテーブル、スライダなどを利用して各作業領域に対象物を供給する方法もあるが、ターンテーブルやスライダ及びその制御に余計な設備が必要になるという問題点があった。
なお、関連する先行技術の開示例としては、特許文献1がある。
Therefore, conventionally, in order to ensure the safety of the worker, every time the worker enters the work area, the operation of the automatic machine is automatically stopped, and the operation is resumed after the worker leaves the work area. The method was widely adopted. However, this method is inefficient because the operation is frequently stopped to supply the object. Also, instead of supplying the object by the worker, there is a method of supplying the object to each work area using a turntable, a slider, etc., but an extra facility is required for the turntable, the slider and its control. There was a problem.
In addition, there exists
上記のように、従来の技術では、対象物供給毎にシステム停止する必要から、設備稼動率の低下と生産性の低下を招いていた。また、ターンテーブルやスライダを対象物供給のために使用すると、それらは決して安価とは言えないため、設備コスト増大の問題が無視出来なくなる。そこで、本発明の目的は、作業領域に供給された対象物に対して自動機械による作業を行なうシステムにおける上記従来技術の欠点を克服し、安価な手段で、設備稼動率の低下や生産性の低下を招くことなく、作業者による対象物供給を安全に行えるようにすることにある。 As described above, in the conventional technique, the system must be stopped every time the object is supplied, which causes a reduction in equipment operation rate and a reduction in productivity. In addition, when a turntable or a slider is used for supplying an object, they cannot be said to be cheap, so the problem of increased equipment costs cannot be ignored. Accordingly, an object of the present invention is to overcome the drawbacks of the prior art in a system that performs an automatic machine operation on an object supplied to a work area, and reduces the equipment operation rate and productivity with inexpensive means. An object of the present invention is to enable an operator to safely supply an object without causing a decrease.
本発明は、先ず対象物に対する自動機械による作業が行なわれる作業領域を複数設定する一方、対象物の供給を複数の準備領域から行い、それら作業領域への作業者あるいは自動機械の侵入を検知する手段を検知する手段を設け、対象物に対する自動機械による作業が行なわれていない作業領域への作業者の侵入を許容しながら安全も確保できるようにすることで上記課題を解決したものである。 The present invention first sets a plurality of work areas in which work on an object is performed by an automatic machine, while supplying the object from a plurality of preparation areas, and detects entry of an operator or an automatic machine into these work areas. The above-mentioned problem is solved by providing a means for detecting the means and ensuring safety while allowing an operator to enter a work area in which work on an object is not performed by an automatic machine.
本発明の第1の態様(請求項1)に従えば、自動機械の設置領域と、該設置領域に隣接し、前記自動機械が侵入して対象物に対して作業を行う複数の作業領域と、各作業領域に隣接し作業者が該各作業領域に供給する対象物を準備しておく準備領域とを設けた自動機械システムの安全装置に、前記各作業領域と前記準備領域の間に夫々配置され、作業者の前記各作業領域への侵入を検出する第1検出手段と、前記自動機械による作業が実行中である作業領域を判別する判別手段と、いずれかの作業領域に対応する第1検出手段により、同作業領域に作業者が侵入したことが検出された場合に、同作業領域が前記判別手段によって前記自動機械による作業が実行中の作業領域であると判定された場合に限り、前記自動機械を停止させる手段と、前記設置領域と各作業領域の間に夫々配置され、作業者の該設置領域への侵入を検出する第2検出手段と、前記判別手段により前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域以外の作業領域に対応する第2検出手段により、作業者が同作業領域から前記設置領域へ侵入したことが検出された場合に、前記自動機械を停止させる手段とを具備させる。 According to the first aspect of the present invention (Claim 1), an installation area of an automatic machine, and a plurality of work areas adjacent to the installation area and in which the automatic machine enters and performs work on an object, A safety device for an automatic machine system provided with a preparation area adjacent to each work area and for preparing an object to be supplied to each work area by an operator, between each of the work areas and the preparation area. A first detection unit that is arranged and detects an operator's entry into each of the work areas, a determination unit that determines a work area in which work by the automatic machine is being performed, and a first corresponding to any one of the work areas Only when the detection means detects that an operator has entered the work area by the first detection means, the work area is determined to be a work area in which work by the automatic machine is being executed by the discrimination means. and means for stopping the automatic machine, It is determined that the operation by the automatic machine is being executed by the second detection means that is disposed between the installation area and each work area, and detects the operator's entry into the installation area, and the determination means. the second detection means corresponding to the working area except for the working area, if the operator that it has intrusions into the installation region from the work area is detected, Ru is and means for stopping the automatic machine.
更にまた、本発明の第2の態様(請求項2)に従えば、自動機械の設置領域と、該設置領域に隣接し前記自動機械が侵入して対象物に対して作業を行う複数の作業領域と、各作業領域に隣接し作業者が該各作業領域に供給する対象物を準備しておく準備領域とを設けた自動機械システムの安全装置に、前記各作業領域と前記準備領域の間に夫々配置され、作業者の前記各作業領域への侵入を検出する第1検出手段と、前記自動機械による作業が実行中である作業領域を判別する手段と、いずれかの作業領域に対応する第1検出手段により、同作業領域に作業者が侵入したことが検出された場合に、同作業領域が前記判別手段によって前記自動機械による作業が実行中の作業領域であると判定された場合に限り、前記自動機械を停止させる手段と、前記設置領域と各作業領域の間に夫々配置され、作業者の該設置領域への侵入及び前記作業機械の各作業領域への侵入の少なくとも一方を検出する第2検出手段と、前記判別手段により前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域以外の作業領域に対応する第2検出手段によって、作業者が同作業領域から前記設置領域へ侵入したこと、及び、前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域以外の作業領域に前記自動機械が侵入したことの少なくとも一方が検出された場合に、前記自動機械を停止させる手段とを具備させる。 Furthermore, according to the second aspect of the present invention (Claim 2), an installation area of an automatic machine, and a plurality of operations that are adjacent to the installation area and in which the automatic machine enters and operates on an object. A safety device of an automatic machine system provided with an area and a preparation area adjacent to each work area for preparing an object to be supplied by the worker to each work area. Corresponding to any one of the work areas, a first detection means for detecting entry of the worker into each of the work areas, a means for discriminating a work area in which work by the automatic machine is being performed, respectively. the first detecting means, when the operator in the work area is detected to have penetrated, if the work area is the work by the automatic machine is determined to be a work area for executing by said discrimination means As long as means for stopping the automatic machine A second detection means that is disposed between the installation area and each work area, and detects at least one of an operator entering the installation area and an entry of the work machine into each work area; and the discrimination means wherein the second detection means work by automatic machine corresponds to the working area except for the work area is determined to be running, the operator has intrusions into the installation area from the same working area, and, the automatic by If work by machine the automatic machine in the working region other than the determined work area to be running after the detection of at least one of the invaded, Ru is and means for stopping the automatic machine.
これら第1、第2の態様においても、更に、作業者の操作により作業者侵入中の作業領域を通知する通知信号を出力する手段と、前記通知信号を受けて前記自動機械が前記作業者侵入中の作業領域へ侵入しないように前記自動機械を制御する手段とを具備させることが好ましい。 Also in these first and second modes, a means for outputting a notification signal for notifying the work area where the operator is invading by the operation of the operator, and the automatic machine receiving the notification signal causes the operator to enter the operator. It is preferable to provide means for controlling the automatic machine so as not to enter the work area inside.
また、本発明の第3の態様(請求項4)に従って、自動機械の設置領域と、該設置領域に隣接し前記自動機械が侵入して対象物に対して作業を行う複数の作業領域と、各作業領域に隣接し作業者が該各作業領域に供給する対象物を準備しておく準備領域とを設けた自動機械システムの安全装置に、前記各作業領域と前記準備領域の間に夫々配置され、作業者の前記各作業領域への侵入を検出する第1検出手段と、前記自動機械による作業が実行中である作業領域を判別する手段と、いずれかの作業領域に対応する第1検出手段により、同作業領域に作業者が侵入したことが検出された場合に、同作業領域が前記判別手段によって前記自動機械による作業が実行中の作業領域であると判定された場合に限り、前記自動機械を停止させる手段と、前記設置領域と各作業領域の間に夫々配置され、作業者の該設置領域への侵入及び前記作業機械の各作業領域への侵入を検出する第2検出手段と、前記判別手段により前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域以外の作業領域に対応する第2検出手段によって、作業者が同作業領域から前記設置領域へ侵入したことを検出した場合に前記自動機械を停止させる手段と、作業者の操作により作業者侵入中の作業領域を通知する通知信号を出力する手段と、前記作業者侵入中であることを表わす通知信号を受け、前記自動機械が前記作業者侵入中の作業領域へ侵入したことが該作業領域に対応する第2検出手段によって検出された場合に前記自動機械を停止させる手段とを具備させる。 Further, according to the third aspect of the present invention (Claim 4 ), an installation area of the automatic machine, and a plurality of work areas adjacent to the installation area and in which the automatic machine enters and performs work on the object, Arranged between each work area and the preparation area in a safety device of an automatic machine system provided with a preparation area adjacent to each work area and where an operator prepares an object to be supplied to each work area First detection means for detecting an operator's entry into each of the work areas, means for determining a work area in which work by the automatic machine is being performed, and first detection corresponding to any of the work areas by means, in the case where the operator in the work area is detected that has entered only if the working area work by the automatic machine is determined to be a work area for executing by said discriminating means, wherein Means for stopping the automatic machine; A second detection means disposed between the installation area and each work area for detecting an operator's entry into the installation area and an entry of the work machine into each work area; by the second detection means work corresponding to the work area other than the determined work area as being in execution by, the automatic machine when it is detected that the operator has entered invasion into the installation area from the same work area A means for stopping, a means for outputting a notification signal for notifying a work area where a worker is invading by an operator's operation, and a notification signal indicating that the worker is invading; you have entered the work area in the penetration Ru is and means the automatic machine is stopped when it is detected by the second detection means corresponding to the working area.
そして、上記第1〜第3のいずれの態様にあっても、前記判別手段によって、前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域を作業者が認識できるように表示又は報知の少なくとも一方を行う表示/報知手段が設けられていることが好ましい。なお、前記表示/報知手段は、例えばランプ及び/又はブザーであって良い。また、典型的には前記自動機械としてロボットが用いられる。前記第1検出手段としては安全柵を用いることが出来る。そして、前記第2検出手段としては光電センサを用いることが出来る。 In any one of the first to third aspects, display or notification is performed so that the operator can recognize the work area in which the work by the automatic machine is determined to be performed by the determination unit. It is preferable that display / notification means for performing at least one of them is provided. The display / notification means may be a lamp and / or a buzzer, for example. Also, typically Ru robot is used as the automatic machine. A safety fence can be used as the first detection means. A photoelectric sensor can be used as the second detection means.
本発明によれば、作業領域に供給された対象物に対して自動機械による作業を行なうシステムにおいて、安価な手段で、設備稼動率の低下や生産性の低下を招くことなく、作業者による対象物供給を安全に行えるようになる。即ち、システムを停止することなく作業対象物の供給ができることで、設備稼動率の向上が実現する。また、ターンテーブル、スライダなどの専用供給装置を不要とし、コストの削減が可能となる。更に、作業者が作業中のエリアには自動機械(例えばロボット)が侵入しない制御とし、また、万一侵入した場合でも、瞬時に設備停止とすることで、作業者の安全が確保される。 According to the present invention, in a system that performs an automatic machine operation on an object supplied to a work area, an object by an operator can be obtained by an inexpensive means without causing a decrease in equipment operation rate or a decrease in productivity. It will be possible to supply goods safely. In other words, the facility operation rate can be improved by supplying the work object without stopping the system. In addition, a dedicated supply device such as a turntable and a slider is not necessary, and the cost can be reduced. Furthermore, the safety of the worker is ensured by controlling so that an automatic machine (for example, a robot) does not enter the area where the worker is working, and by stopping the equipment instantaneously even in the event of the entry.
図1は、本発明の実施形態に係る安全装置が適用される自動機械システムの全体配置の概要を示した図であり、図2は、図1に示した全体配置に含まれ、本発明に関連する部分を抽出して、ブロック図で簡略化して描示したものである。また、図3はシステム各部とシステムの制御装置(ここではロボットコントローラ)の接続関係を示した図である。以下、これらの図を参照して、実施形態について説明する。なお、本実施形態では自動機械はロボットであり、作業はワークの把持・搬送であるケースを説明するが、対象物に対して他の作業を行なう他の自動機械(例えば可動加工ヘッドを用いてワークに加工を行なう工作機械)であっても良い。 FIG. 1 is a diagram showing an overview of the overall layout of an automatic machine system to which a safety device according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is included in the overall layout shown in FIG. The relevant parts are extracted and simplified in a block diagram. FIG. 3 is a diagram showing a connection relationship between each part of the system and a control device (here, a robot controller) of the system. Hereinafter, embodiments will be described with reference to these drawings. In the present embodiment, the automatic machine is a robot and the case where the work is gripping / conveying the work will be described. However, another automatic machine (for example, using a movable machining head) that performs other work on the object is described. A machine tool for machining a workpiece).
先ず、図1を参照すると、ロボットRBがロボット設置領域に設置され、その左右両側に作業領域が用意され、左側の作業領域(以下、作業領域1とも呼ぶ)ではワークコンテナCN1内に収容されたワーク(図示省略)の取出し作業がロボットRBによって行なわれ、右側の作業領域(以下、作業領域2とも呼ぶ)ではワークコンテナCN2内に収容されたワーク(図示省略)の取出し作業が行なわれる。ロボットRBはハンド(図示省略)でワークコンテナCN1またはCN2内のワークを順次把持し、スライダSL上まで搬送し、スライダSL上に載置する。スライダSLは、載置されたワークを次工程の作業領域(図示省略)へ送り込む。 First, referring to FIG. 1, a robot RB is installed in a robot installation area, work areas are prepared on both left and right sides thereof, and a work area on the left side (hereinafter also referred to as work area 1) is accommodated in a work container CN1. A work (not shown) is taken out by the robot RB, and a work (not shown) contained in the work container CN2 is taken out in the work area on the right side (hereinafter also referred to as work area 2). The robot RB sequentially grips the work in the work container CN1 or CN2 with a hand (not shown), conveys it onto the slider SL, and places it on the slider SL. The slider SL sends the placed work to a work area (not shown) for the next process.
本例では、これら2つの作業領域1、2における取出し作業は、交番的に行なわれるようにプログラムされているものとする。例えば、ワークコンテナCN1についてのワーク取出し作業が進みワークコンテナCN1が空になったら、ワークコンテナCN2内のワーク取出し作業に移行する。更に、ワークコンテナCN2についてのワーク取出し作業が進みワークコンテナCN2が空になったら、ワークコンテナCN1内のワーク取出し作業に移行する。
In this example, it is assumed that the take-out work in these two
各作業領域1、2に隣接して、ワーク供給エリアAR1、AR2(図1では符号描示省略)が用意されており、各ワーク供給エリアAR1、AR2と対応する作業領域1、2の境界部には、符号SF1、SF2で示した安全柵1、安全柵2が設けられている。ロボットRBによる上記の交番的作業に応じて、空になったワークコンテナCN1またはCN2をワークが収容された別のワークコンテナに交換する。
Work supply areas AR1 and AR2 (not shown in FIG. 1) are prepared adjacent to the
なお、以下の説明において、コンテナ個体の交換の有無に関係なく、符号CN1は図1、図2中でロボットRBの左側の作業領域1に置かれるワークコンテナを表し、符号CN2は図1、図2中でロボットRBの右側の作業領域2に置かれるワークコンテナを表すものとする。
In the following description, the reference CN1 represents a work container placed in the
このようにして空になった側の作業領域にワークを補給するために、必要時に作業者は安全柵1または安全柵2を開放し、一方の作業領域に侵入し、ワークコンテナCN1またはCN2の交換作業を行なう。この作業者の作業領域への侵入時に、作業者の安全を確保するために、光電センサ1(PS1)、光電センサ2(PS2)、ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX1)、ワーク供給スイッチ・ランプボックス2(BX2)が設けられ、図3に示したように、安全柵1(SF1)、安全柵2(SF2)とともにロボットコントローラ(図1、図2では図示省略)に接続されている。これら要素の安全確保のための動作制御については、後述する。
In order to supply the work area to the empty work area in this way, when necessary, the worker opens the
以上の構成の他に、図1に示したように、ロボットRBへ直接作業者がアクセスする場合に開放する安全柵3(符号SF3;図2では描示省略)が設けられ、コンベアCVあるいはハンドチェンジャHCに作業者がアクセスする場合に開放する安全柵4(符号SF4;図2では描示省略)が設けられている。なお、ワークコンテナCN1、CN2内でワークは複数段に積み重ねて収容され、段と段の間にはしきりプレート(図示省略)が挟み込まれており、1段分のワーク取出しが終わり、次段のワークの取出しを始める前に、ロボットRBはハンドチェンジャHCでハンドを交換する。 Besides the above configuration, as shown in FIG. 1, the safety fence 3 directly operator to the robot R B is opened when accessing (code SF3; in FIG. 2描示shown) are provided, a conveyor CV or A safety fence 4 (reference numeral SF4; not shown in FIG. 2) that is opened when an operator accesses the hand changer HC is provided. In the work containers CN1 and CN2, the work is stacked and accommodated in a plurality of stages, and a squeeze plate (not shown) is sandwiched between the stages. Before starting to take out the workpiece, the robot RB exchanges hands with the hand changer HC.
そして、しきりプレートを把持してコンベアCV上に乗せる。その後、再度、ハンドチェンジャHCでハンドを元に戻し、次段のワークの取出しを開始する。
上述したように、一方のワークコンテナCN1(またはCN2)が空になったら、他方のワークコンテナCN2(またはCN1)内のワーク取出し作業に移行する。
Then, the threshold plate is gripped and placed on the conveyor CV. Thereafter, the hand is again returned to the original position by the hand changer HC, and the take-out of the next stage work is started.
As described above, when one work container CN1 (or CN2) becomes empty, the process shifts to a work take-out operation in the other work container CN2 (or CN1).
次に、作業者の安全確保のための各部の機能とそれに関連したロボットコントローラRCによる制御内容について、説明する。
(1)安全柵1(SF1)〜安全柵4(SF4)について;
ロボットコントローラRCは、所定の短周期(ITP)で、各安全柵1(SF1)〜安全柵4(SF4)の開閉状態を判別し、開放状態であれば対応するフラグを「1」とし、閉鎖状態であれば対応するフラグを「0」とする。ここでは、安全柵1(SF1)〜安全柵4(SF4)のフラグをそれぞれ記号F1〜F4で表わす。例えば、安全柵1(SF1)のみ開放、他の安全柵は閉鎖であれば、F1=1、F2=F3=F4=0となる。
Next, the function of each part for ensuring the safety of the worker and the control contents related to the robot controller RC will be described.
(1) About safety fence 1 (SF1) to safety fence 4 (SF4);
The robot controller RC discriminates the open / close state of each safety fence 1 (SF1) to safety fence 4 (SF4) at a predetermined short cycle (ITP), and if it is open, sets the corresponding flag to “1” and closes it. If it is in the state, the corresponding flag is set to “0”. Here, the flags of safety fence 1 (SF1) to safety fence 4 (SF4) are represented by symbols F1 to F4, respectively. For example, if only the safety fence 1 (SF1) is opened and the other safety fences are closed, F1 = 1 and F2 = F3 = F4 = 0.
(2)光電センサ1(PS1)、光電センサ2(PS2)について;
ロボットコントローラRCは、所定の短周期(ITP)で、各光電センサ1(PS1)、光電センサ2(PS2)のON/OFF状態を判別し、ON状態であれば対応するフラグを「1」とし、OFF状態であれば対応するフラグを「0」とする。
(2) Regarding photoelectric sensor 1 (PS1) and photoelectric sensor 2 (PS2);
The robot controller RC determines the ON / OFF state of each photoelectric sensor 1 (PS1) and photoelectric sensor 2 (PS2) at a predetermined short cycle (ITP), and if it is ON, the corresponding flag is set to “1”. In the OFF state, the corresponding flag is set to “0”.
ここでは、光電センサ1(PS1)、光電センサ2(PS2)のフラグをそれぞれ記号G1、G2で表わす。例えば、光電センサ1(PS1)がON状態で、光電センサ2(PS2)がOFF状態であれば、G1=1、G2=0となる。各光電センサ1、2(PS1、PS2)について、「ON状態」は、対応する作業領域にロボットRBが侵入していることあるいは作業者が対応する作業領域の側からロボットRBの設置領域まで侵入したことを表し、「OFF状態」は、対応する作業領域にロボットRBが侵入しておらず、且つ、作業者が対応する作業領域の側からロボットRBの設置領域まで侵入していないことを表している。
Here, the flags of photoelectric sensor 1 (PS1) and photoelectric sensor 2 (PS2) are represented by symbols G1 and G2, respectively. For example, if the photoelectric sensor 1 (PS1) is in the ON state and the photoelectric sensor 2 (PS2) is in the OFF state, G1 = 1 and G2 = 0. For each
そのために、光電センサ1(PS1)は、天井付近でプローブビームを放射するとともに、各作業領域とロボット設置領域の境界ではカーテン状にプローブビームを放射する構造になっている。 Therefore, the photoelectric sensor 1 (PS1) has a structure that emits a probe beam near the ceiling and emits the probe beam in a curtain shape at the boundary between each work area and the robot installation area.
(3)ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX1)、ワーク供給スイッチ・ランプボックス2(BX2)について;
各ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX1)、ワーク供給スイッチ・ランプボックス2(BX2)には、それぞれ「作業者立ち入りスイッチ」、「作業者退去スイッチ」及び「作業可能表示ランプ」が設けられている。作業者は、作業領域に立ち入る前に対応するワーク供給スイッチ・ランプボックスの「作業者立ち入りスイッチ」をON状態とし、退去したら「作業者退去スイッチ」をON状態とする。「作業者立ち入りスイッチ」と「作業者退去スイッチ」は一方をON状態としたら他方は自動的にOFF状態となるものとする(同時には、ON状態にもOFF状態にもならない)。
(3) Work supply switch / lamp box 1 (BX1) and work supply switch / lamp box 2 (BX2);
Each work supply switch / lamp box 1 (BX1) and work supply switch / lamp box 2 (BX2) are provided with a "worker entry switch", a "worker leaving switch" and a "work ready display lamp", respectively. Yes. The worker turns on the “worker entry switch” of the corresponding work supply switch / lamp box before entering the work area, and turns on the “worker leave switch” when leaving. When one of the “worker entry switch” and the “worker leaving switch” is turned on, the other is automatically turned off (at the same time, neither the on state nor the off state).
ロボットコントローラRCは、所定の短周期(ITP)で、各ワーク供給スイッチ・ランプボックス1、2(BX1、BX2)の各「作業者立ち入りスイッチ」と「作業者退去スイッチ」のON状態/OFF状態を判別し、対応するフラグを制御する。ここでは、ワーク供給スイッチ・ランプボックス1の作業者立ち入りスイッチ/作業者退去スイッチの状態を表わすフラグをW1、ワーク供給スイッチ・ランプボックス2の作業者立ち入りスイッチ/作業者退去スイッチの状態を表わすフラグをW2とする。
The robot controller RC turns on / off the “worker entry switch” and the “worker exit switch” of each work supply switch /
そして、作業者立ち入りスイッチがON(作業者退去スイッチはOFF)であればフラグ値「1」、作業者立ち入りスイッチがOFF(作業者退去スイッチはON)であれば「0」とする。例えば、作業者がワーク供給スイッチ・ランプボックス1の作業者立ち入りスイッチをON状態として、ワークコンテナCN1にアクセスすれば、W1=1、W2=0となる。その後、作業者が退去してワーク供給スイッチ・ランプボックス1の作業者退去スイッチをONにすれば、W1=W2=0となる。
If the worker entry switch is ON (the worker leaving switch is OFF), the flag value is “1”. If the worker entry switch is OFF (the worker leaving switch is ON), the flag value is “0”. For example, if the worker turns on the worker entry switch of the work supply switch /
なお、各ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX1)、ワーク供給スイッチ・ランプボックス2(BX2)の作業可能表示ランプは、ロボットコントローラRCによって、点灯/消灯が切替制御されている。制御内容については次項で説明する。 The work supply indication lamps of the workpiece supply switch / lamp box 1 (BX1) and the workpiece supply switch / lamp box 2 (BX2) are controlled to be turned on / off by the robot controller RC. The details of the control will be described in the next section.
(4)ロボットRBを含むシステムの停止と関連する各部の制御について;
ロボットRBの作業状態乃至作業可能状態を表わすフラグR1、R2を設定しておき、ロボットRBが作業領域1で作業中であれば、R1=1、R2=0とし、ロボットRBが作業領域2で作業中であれば、R1=0、R2=1とする。ロボットの停止中には、R1=R2=0となる。これに関連して、ロボットコントローラRCは、各部について下記の態様で制御を行なう。
(4) Control of each part related to the stop of the system including the robot RB;
Flags R1 and R2 indicating the working state or workable state of the robot RB are set. If the robot RB is working in the
[1]ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX1)の作業可能表示ランプは、R1=0であれば点灯、R1=1であれば消灯とする。同様に、ワーク供給スイッチ・ランプボックス2(BX2)の作業可能表示ランプは、R2=0であれば点灯、R2=1であれば消灯とする。 [1] The work ready display lamp of the work supply switch / lamp box 1 (BX1) is turned on when R1 = 0, and is turned off when R1 = 1. Similarly, the work ready display lamp of the work supply switch / lamp box 2 (BX2) is turned on when R2 = 0, and is turned off when R2 = 1.
[2]安全柵1、2(SF1、SF2)及び光電センサ1、2(PS1、PS2)の状態(F1、F2、G1、G2の値)に応じてロボットRBを次のように停止させ、R1=R2=0にする。
(i)安全柵1(SF1)及び光電センサ2(PS2)の出力信号は、ロボットRB等の停止に関して、R1=1であれば「有効」とされ、R1=0であれば「無効」とされる。即ち、もしR1=1の状態(ロボットRBは作業領域1で作業中)で、F1=1あるいはG2=1となれば、いずれの場合もロボットRBを含むシステムを停止させる。
[2] The robot RB is stopped as follows according to the state (value of F1, F2, G1, G2) of the
(I) The output signals of the safety fence 1 (SF1) and the photoelectric sensor 2 (PS2) are “valid” when R1 = 1 and “invalid” when R1 = 0 with respect to the stop of the robot RB or the like. Is done. That is, if R1 = 1 (robot RB is working in the work area 1) and F1 = 1 or G2 = 1, the system including the robot RB is stopped in any case.
一方、R1=0であれば、ロボットRB等の停止に関して、安全柵1(SF1)及び光電センサ2(PS2)の出力信号は「無効」とされ、F1、G2の値に関係なくロボットRB他を停止させる処理は実行しない。 On the other hand, if R1 = 0, the output signals of the safety fence 1 (SF1) and the photoelectric sensor 2 (PS2) are “invalid” regarding the stop of the robot RB, etc., and the robot RB, etc., regardless of the values of F1 and G2. The process to stop is not executed.
(ii)安全柵2(SF2)及び光電センサ1(PS1)の出力信号は、ロボットRB等の停止に関して、R2=1であれば「有効」とされ、R2=0であれば「無効」とされる。即ち、もしR2=1の状態(ロボットは作業領域2で作業中)で、F2=1あるいはG1=1となれば、いずれの場合もロボットRBを含むシステムを停止させる。 (Ii) The output signals of the safety fence 2 (SF2) and the photoelectric sensor 1 (PS1) are “valid” when R2 = 1 and “invalid” when R2 = 0 with respect to the stop of the robot RB and the like. Is done. That is, if R2 = 1 (the robot is working in the work area 2) and F2 = 1 or G1 = 1, in any case, the system including the robot RB is stopped.
一方、R2=0であれば、ロボットRB等の停止に関して、安全柵2(SF2)及び光電センサ1(PS1)の出力信号は「無効」とされ、F2、G1の値に関係なく、ロボットRB他を停止させる処理は実行しない。 On the other hand, if R2 = 0, the output signals of the safety fence 2 (SF2) and the photoelectric sensor 1 (PS1) are “invalid” regarding the stop of the robot RB, etc., and the robot RB regardless of the values of F2 and G1. Do not execute the process to stop others.
これら(i)、(ii)の制御により、作業者がロボットRBの作業が行なわれていない作業領域で作業を行なう限り、作業者は危険を回避しつつ、ロボットRBは作業を続けることができる。もしも作業者が作業領域1に居る時に、ロボットRBが作業領域1に侵入した場合、直ちにR1=1となり、安全柵1(SF1)の出力信号は「有効」とされ、F1が「1」である限り、ロボットRB他は直ちに停止する。
By controlling (i) and (ii), as long as the worker performs work in a work area where the robot RB is not working, the worker can continue the work while avoiding danger. . If the robot RB enters the
同様に、もしも作業者が作業領域2に居る時に、ロボットRBが作業領域2に侵入した場合、直ちにR2=1となり、安全柵2(SF2)の出力信号は「有効」とされ、F2が「1」である限り、ロボットRB他は直ちに停止する。
Similarly, if the robot RB enters the
[3]但し、本実施形態では、次のように、対応するワーク供給スイッチ・ランプボックス1または2の「作業者立ち入りスイッチ」をON状態にして作業者が作業領域に入っている限り、ロボットRBがその作業領域へ侵入することは禁止されている。従って、実際にロボットRBが作業者のいる作業領域へ侵入しようとすること自体、作業者が「作業者立ち入りスイッチ」をON状態にし忘れた場合やロボットRBが異常動作を起した場合以外には発生しない。
[3] However, in this embodiment, as long as the worker enters the work area by turning on the “worker entry switch” of the corresponding work supply switch /
即ち、ロボットコントローラRC内に、作業領域毎に「作業許可状態」を「1」、「作業非許可状態」を「0」とするフラグQ1、Q2を設定し、ワーク供給スイッチ・ランプボックス1、2の「作業者立ち入りスイッチ」のON状態/OFF状態に応じて次のように制御する。
That is, in the robot controller RC, flags Q1 and Q2 are set for each work area so that the "work permission state" is "1" and the "work non-permission state" is "0", the work supply switch /
(A)ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX1)の「作業者立ち入りスイッチ」がON状態であればQ1=0とし、OFF状態であればQ1=1とする。 (A) If the “worker entry switch” of the work supply switch / lamp box 1 (BX1) is in the ON state, Q1 = 0, and if it is in the OFF state, Q1 = 1.
(B)ワーク供給スイッチ・ランプボックス2(BX2)の「作業者立ち入りスイッチ」がON状態であればQ2=0とし、OFF状態であればQ2=1とする。これら(A)、(B)の制御により、作業者のいる作業領域へロボットRBが侵入しようとすること自体が防止される。 (B) If the “worker entry switch” of the work supply switch / lamp box 2 (BX2) is in the ON state, Q2 = 0, and if it is in the OFF state, Q2 = 1. The control of (A) and (B) prevents the robot RB from entering the work area where the worker is present.
[4]安全柵3、4(SF3、SF4)の出力信号は、常時有効とする。即ち、F3、F4のいずれか一方が1(柵の開放)となれば、直ちにロボットRB他を停止する。 [4] The output signals of safety fences 3 and 4 (SF3 and SF4) are always valid. That is, if one of F3 and F4 becomes 1 (opening of the fence), the robot RB and others are immediately stopped.
最後に、実際にあり得る1つの作業手順に即して、本実施形態における安全装置の働き方を述べておく。
先ず、ロボットRBが作業領域2でワークコンテナ2(CN2)からワークを取出す作業をしているとする。この場合、安全柵2(SF2)と光電センサ1(PS1)が有効となり、安全柵2(SF2)を開けるか、光電センサ1(PS1)を遮った場合、ロボットRB他の設備停止となる。
Finally, the way of operation of the safety device in the present embodiment will be described in accordance with one actual work procedure.
First, it is assumed that the robot RB is taking out a work from the work container 2 (CN2) in the
一方、安全柵1(SF1)と光電センサ2(PS2)は無効であるため、ロボットRBは、光電センサ2(PS2)を遮りながら取出し作業を行なうことが可能である。また、作業者は、安全柵1を開けても設備停止することなく、ワークコンテナ1(CN1)の交換作業が可能である。ロボットRBは、ワークコンテナ2(CN2)で作業中であることを、外部に対し通知しており、これによって作業者用のワーク供給スイッチ・ランプボックス2(BX2)の作業可能表示ランプは消灯している。また、ロボットRBは、ワークコンテナ1(CN1)では作業していないため、ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX1)の作業可能ランプは点灯している。
On the other hand, since the safety fence 1 (SF1) and the photoelectric sensor 2 (PS2) are invalid, the robot RB can take out the work while blocking the photoelectric sensor 2 (PS2). Moreover, even if the operator opens the
作業者は、ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX1)の作業可能表示ランプの点灯を見て、安全柵1(SF1)を開けても設備停止することなく、ワークコンテナ1(CN1)の交換作業が可能であることを認識する。 The operator sees the work indicator lamp on the work supply switch / lamp box 1 (BX1) lit, and replaces the work container 1 (CN1) without stopping the equipment even if the safety fence 1 (SF1) is opened. Recognize that is possible.
同様に、ワーク供給スイッチ・ランプボックス2(BX2)の作業可能表示ランプの消灯を見て、安全柵2(SF2)が有効であり、安全柵2(SF2)をもしも開けた場合、設備停止となることを認識する。作業者がワークコンテナ1(CN1)の交換作業を行う場合には、ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(CN1)の作業領域立ち入りスイッチを操作してON状態にする。 Similarly, when the work supply switch / lamp box 2 (BX2) is turned off, the safety fence 2 (SF2) is valid, and if the safety fence 2 (SF2) is opened, the equipment is stopped. Recognize that When the worker performs the work of replacing the work container 1 (CN1), the work area entry switch of the work supply switch / lamp box 1 (CN1) is operated to be turned on.
これによって、ロボットRBに対する作業領域1での作業可能信号W1がOFF(W=0)となり、交換作業中にロボットがワークコンテナ2(CN2)の作業を終了した場合においても、作業領域1側に動作することなく、待機状態となる。作業者は、ワークコンテナ1(CN1)の交換作業を終了した場合、ワーク供給スイッチ・ランプボックス1(BX)の作業領域退去スイッチを操作してON状態(作業領域立ち入りスイッチはOFF状態)にする。これによって、ロボットRBに対するコンテナ1(CN1)の取出し作業可能信号W1がON(W1=1)となり、ロボットRBは、ワークコンテナ1(CN1)側に動作可能となる。
As a result, the work enable signal W1 in the
ロボットRBがワークコンテナ1(CN1)から取出し作業をしている場合の動作も、各装置が逆ではあるが、基本的に上記同様であるから、説明は省略する。 The operation when the robot RB is taking out from the work container 1 (CN1) is basically the same as that described above, although the operation of each device is reversed.
また、自動機械がロボット以外のものであっても、作業領域へ自動機械が入り込んで対象物に対する作業を行なうシステムである限り、上記実施形態と同様の安全装置が構成できることは改めて説明するまでもない。 Further, even if the automatic machine is other than a robot, as long as the automatic machine enters the work area and performs a work on the object, it can be explained again that a safety device similar to the above embodiment can be configured. Absent.
更に、上記実施形態における作業可能表示ランプに代えて、あるいはそれに加えて、作業可能報知ブザーを用いても良い。その場合、作業可能表示ランプの点灯を「ブザーオフ」に対応させ、消灯を「ブザーオン」に対応させることが好ましい(ブザー音で警告の効果をもたせるため)。 Furthermore, a work availability notification buzzer may be used instead of or in addition to the work availability display lamp in the above embodiment. In this case, it is preferable that lighting of the work enable display lamp corresponds to “buzzer off” and extinguishing corresponds to “buzzer on” (in order to provide a warning effect with a buzzer sound).
AR1 ワーク供給エリア1
AR2 ワーク供給エリア2
BX1 ワーク供給スイッチ・ランプボックス1
BX2 ワーク供給スイッチ・ランプボックス2
CN1 ワークコンテナ1
CN2 ワークコンテナ2
CV コンベア
HC ハンドチェンジャ
PS1 光電センサ1
PS2 光電センサ2
RB ロボット
SF1 安全柵1
SF2 安全柵2
SF3 安全柵3
SF4 安全柵4
SL スライダ
AR1
AR2
BX1 Work supply switch /
BX2 Work supply switch /
CV conveyor HC Hand changer
RB Robot
SF3 Safety fence 3
SF4 Safety fence 4
SL slider
Claims (9)
前記各作業領域と前記準備領域の間に夫々配置され、作業者の前記各作業領域への侵入を検出する第1検出手段と、
前記自動機械による作業が実行中である作業領域を判別する判別手段と、
いずれかの作業領域に対応する第1検出手段により、同作業領域に作業者が侵入したことが検出された場合に、同作業領域が前記判別手段によって前記自動機械による作業が実行中の作業領域であると判定された場合に限り、前記自動機械を停止させる手段と、
前記設置領域と各作業領域の間に夫々配置され、作業者の該設置領域への侵入を検出する第2検出手段と、
前記判別手段により前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域以外の作業領域に対応する第2検出手段により、作業者が同作業領域から前記設置領域へ侵入したことが検出された場合に、前記自動機械を停止させる手段とを備えたことを特徴とする自動機械システムの安全装置。 Installation area of an automatic machine, a plurality of work areas adjacent to the installation area, in which the automatic machine enters and performs work on an object, and an operator supplies the work areas adjacent to each work area A safety device for an automatic machine system provided with a preparation area for preparing an object to be processed,
First detection means arranged between each of the work areas and the preparation area, and detecting an entry of an operator into each of the work areas;
Discrimination means for discriminating a work area in which work by the automatic machine is being performed;
When the first detection means corresponding to any one of the work areas detects that an operator has entered the work area , the work area is a work area in which work by the automatic machine is being executed by the determination means. Means for stopping the automatic machine only when it is determined that
Second detection means arranged between the installation area and each work area, respectively, for detecting an operator's entry into the installation area;
Wherein the second detection means corresponding to the working area except for the working area of the work by the automatic machine is determined to be running by discrimination means, operator intrusion was it detected from the working area into the installation region A safety device for an automatic machine system, comprising: means for stopping the automatic machine when the automatic machine system is stopped.
前記各作業領域と前記準備領域の間に夫々配置され、作業者の前記各作業領域への侵入を検出する第1検出手段と、
前記自動機械による作業が実行中である作業領域を判別する手段と、
いずれかの作業領域に対応する第1検出手段により、同作業領域に作業者が侵入したことが検出された場合に、同作業領域が前記判別手段によって前記自動機械による作業が実行中の作業領域であると判定された場合に限り、前記自動機械を停止させる手段と、
前記設置領域と各作業領域の間に夫々配置され、作業者の該設置領域への侵入及び前記作業機械の各作業領域への侵入の少なくとも一方を検出する第2検出手段と、
前記判別手段により前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域以外の作業領域に対応する第2検出手段によって、作業者が同作業領域から前記設置領域へ侵入したこと、及び、前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域以外の作業領域に前記自動機械が侵入したことの少なくとも一方が検出された場合に、前記自動機械を停止させる手段とを備えることを特徴とする自動機械システムの安全装置。 An installation area of an automatic machine, a plurality of work areas adjacent to the installation area where the automatic machine enters and performs work on an object, and an operator adjacent to each work area supplies the work area. A safety device for an automatic machine system provided with a preparation area for preparing an object,
First detection means arranged between each of the work areas and the preparation area, and detecting an entry of an operator into each of the work areas;
Means for determining a work area in which work by the automatic machine is being performed;
The first detecting means corresponding to one of the working area, if the worker in the work area is detected to have penetrated, the working area of the working by the automatic machine the work area by the discriminating means executes Means for stopping the automatic machine only when it is determined that
A second detection means that is arranged between the installation area and each work area, and detects at least one of an operator's entry into the installation area and an entry into the work area of the work machine;
Wherein the second detection means corresponding to the working area except for the working area of the work by the automatic machine is determined to be running by discrimination means, that the operator has entered invasion from the work area to the installation region, and And a means for stopping the automatic machine when at least one of the intrusion of the automatic machine into a work area other than the work area determined as being performed by the automatic machine is detected. Automatic machine system safety device characterized by.
前記通知信号を受けて前記自動機械が前記作業者侵入中の作業領域へ侵入しないように前記自動機械を制御する手段とを備えたことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の自動機械システムの安全装置。 Means for outputting a notification signal for notifying the work area where the worker is invading by the operation of the worker;
Wherein the automatic machine receiving said notification signal and means for controlling the automatic machine so as not to invade into the working area in the operator intrusion, according to claim 1 or claim 2 Safety device for automatic mechanical system.
前記各作業領域と前記準備領域の間に夫々配置され、作業者の前記各作業領域への侵入を検出する第1検出手段と、
前記自動機械による作業が実行中である作業領域を判別する手段と、
いずれかの作業領域に対応する第1検出手段により、同作業領域に作業者が侵入したことが検出された場合に、同作業領域が前記判別手段によって前記自動機械による作業が実行中の作業領域であると判定された場合に限り、前記自動機械を停止させる手段と、
前記設置領域と各作業領域の間に夫々配置され、作業者の該設置領域への侵入及び前記作業機械の各作業領域への侵入を検出する第2検出手段と、
前記判別手段により前記自動機械による作業が実行中であると判別された作業領域以外の作業領域に対応する第2検出手段によって、作業者が同作業領域から前記設置領域へ侵入したことを検出した場合に前記自動機械を停止させる手段と、
作業者の操作により作業者侵入中の作業領域を通知する通知信号を出力する手段と、
前記作業者侵入中であることを表わす通知信号を受け、前記自動機械が前記作業者侵入中の作業領域へ侵入したことが該作業領域に対応する第2検出手段によって検出された場合に前記自動機械を停止させる手段とを備えることを特徴とする自動機械システムの安全装置。 An installation area of an automatic machine, a plurality of work areas adjacent to the installation area where the automatic machine enters and performs work on an object, and an operator adjacent to each work area supplies the work area. A safety device for an automatic machine system provided with a preparation area for preparing an object,
First detection means arranged between each of the work areas and the preparation area, and detecting an entry of an operator into each of the work areas;
Means for determining a work area in which work by the automatic machine is being performed;
The first detecting means corresponding to one of the working area, if the worker in the work area is detected to have penetrated, the working area of the working by the automatic machine the work area by the discriminating means executes Means for stopping the automatic machine only when it is determined that
A second detection means arranged between the installation area and each work area, for detecting an operator's entry into the installation area and the work machine into each work area;
By the second detection means corresponding to the working area except for the working area of the work by the automatic machine is determined to be running by said determining means detects that the operator has entered invasion from the work area to the installation region Means for stopping the automatic machine when
Means for outputting a notification signal for notifying the work area where the worker is invading by the operation of the worker;
When the notification signal indicating that the worker is invading is received and the second detecting means corresponding to the work area detects that the automatic machine has entered the work area where the worker has entered, the automatic A safety device for an automatic machine system, comprising: means for stopping the machine.
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