JP5308840B2 - Robot system with power supply adjustment device - Google Patents

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本発明は、ロボット制御装置への電流量を調整する機能を有する給電調整装置を備え、人間と産業用ロボットとの協調動作が行えるロボットシステムに関する。   The present invention relates to a robot system that includes a power supply adjustment device having a function of adjusting a current amount to a robot control device, and that can perform a cooperative operation between a human and an industrial robot.

人間に危害を与える可能性のある高出力の産業用ロボットは、ロボット動作範囲に人間が存在する場合、制御装置により停止状態又は速度制限状態とする必要があった。速度制御状態の場合、作業者等の人間は状態信号スイッチ例えばデッドマンスイッチを常に把持している必要があり、両手が自由となることはなかった。また、人間はこの状態信号スイッチを把持し、非常時には該スイッチを操作することにより、産業ロボットを停止状態としていた。   A high-power industrial robot that may harm humans needs to be stopped or speed limited by a control device when a human is present in the robot movement range. In the speed control state, a person such as an operator needs to always hold a state signal switch such as a deadman switch, and both hands are not free. In addition, human beings hold the state signal switch and operate the switch in an emergency to stop the industrial robot.

ロボットが制御不能となった場合にロボットの危険動作を回避するための技術としては、例えば特許文献1に、1つの絶縁トランスを用いて1つの交流入力電圧から複数の直流出力電圧を生成する生成回路と、該複数の直流出力電圧を一括して監視して、その監視結果をロボットコントローラに伝達する出力電圧監視回路とを備えた、ロボットコントローラ用電源装置が開示されている。   As a technique for avoiding a dangerous operation of the robot when the robot becomes uncontrollable, for example, Patent Document 1 discloses a method of generating a plurality of DC output voltages from one AC input voltage using one insulating transformer. There is disclosed a robot controller power supply device including a circuit and an output voltage monitoring circuit that collectively monitors the plurality of DC output voltages and transmits the monitoring result to the robot controller.

特開平9−298875号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-298875

人間が上述のような状態信号スイッチを把持していない状態で、産業用ロボットが動作している領域内で該産業用ロボットと同時協調動作を行う場合、非常状態が検知されず人間の安全が確保されない。そこで、人間へ危害が加わらないように産業用ロボットの動作速度や静的力を制御する必要があり、複雑な安全構造を有する制御装置が必要であった。   When a human does not hold the state signal switch as described above and performs a simultaneous cooperative operation with the industrial robot in an area where the industrial robot is operating, an emergency state is not detected and human safety is prevented. Not secured. Therefore, it is necessary to control the operating speed and static force of the industrial robot so as not to harm humans, and a control device having a complicated safety structure is required.

そこで本発明は、人間が状態信号スイッチ等を把持していない状態で、産業用ロボットが動作している領域内で該産業用ロボットと同時協調動作を行う場合に、制御装置の安全構造に依存せず人間へ危害が加わらないように構築されたロボットシステムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention depends on the safety structure of the control device when performing a simultaneous cooperative operation with the industrial robot in a region where the industrial robot is operating in a state where the human is not holding the state signal switch or the like. The purpose is to provide a robot system constructed so as not to harm human beings.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、産業用ロボット、該産業用ロボットを制御する制御装置、該制御装置への電流を調整する給電調整器、及び前記産業用ロボットの動作領域内の人間の存在を検出する人間検出装置から構成されるロボットシステムにおいて、前記給電調整器は、前記人間検出装置の出力信号を受信するための通信手段と、前記産業用ロボットが最大動作速度で動作可能であり、且つ最大静的力を維持可能とする電流を供給する第1電流モードと、前記産業用ロボットの動作速度及び静的力を、それぞれ前記最大動作速度より低い制限動作速度及び前記最大静的力より低い制限静的力に制限する電流を供給する第2電流モードとを備え、前記第1電流モードと第2電流モードとの切替は、前記制御装置を介さずに、前記人間検出装置からの出力信号により前記給電調整器が行うことを特徴とする、ロボットシステムを提供する。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an industrial robot, a control device that controls the industrial robot, a power supply adjuster that adjusts a current to the control device, and an industrial robot. In a robot system including a human detection device that detects the presence of a human in an operation area, the power supply adjuster includes a communication means for receiving an output signal of the human detection device, and the industrial robot operates at a maximum. A first current mode for supplying a current that can be operated at a speed and capable of maintaining a maximum static force, and an operating speed and a static force of the industrial robot that are lower than the maximum operating speed, respectively. And a second current mode for supplying a current limited to a limited static force lower than the maximum static force, and switching between the first current mode and the second current mode is performed via the control device. Without, characterized in that the feed regulator performed by the output signal from the human detection device, to provide a robot system.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロボットシステムにおいて、前記給電調整器は、前記産業用ロボットの動作領域内に人間が侵入していることを表す出力信号を前記人間検出装置から受信していないときは前記第1電流モードを使用し、前記産業用ロボットの動作領域内に人間が侵入していることを表す出力信号を前記人間検出装置から受信しているときは前記第2電流モードを使用することを特徴とする、ロボットシステムを提供する。   According to a second aspect of the present invention, in the robot system according to the first aspect, the power supply adjuster outputs an output signal indicating that a human has entered the operation area of the industrial robot to the human detection device. The first current mode is used when not being received from the first detection mode, and the first current mode is used, and when the output signal indicating that a human has entered the operation area of the industrial robot is received from the human detection device, the first current mode is used. A robot system is provided, characterized by using a two-current mode.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のロボットシステムにおいて、前記産業用ロボットは、所定の走行領域内を移動するための走行装置を有し、前記走行装置は、前記第1電流モードにおいて最大走行速度で動作可能であり、前記第2電流モードにおいて前記最大走行速度より低い制限走行速度に制限されることを特徴とする、ロボットシステムを提供する。   According to a third aspect of the present invention, in the robot system according to the first or second aspect, the industrial robot has a traveling device for moving within a predetermined traveling area, and the traveling device is A robot system is provided that is operable at a maximum traveling speed in one current mode and is limited to a limited traveling speed lower than the maximum traveling speed in the second current mode.

本発明に係る給電装置を備えたロボットシステムによれば、作業者とロボットとが協調動作を行う際に、制御装置の構成上ロボットの暴走を防ぐことが難しい場合に、給電調整器が制御装置を介さずにロボットへの電流を制限することができるので、暴走したロボットが作業者に危害を加えない程度に該ロボットの出力が制限され、作業者の安全を確保できる。   According to the robot system including the power supply device according to the present invention, when the operator and the robot perform the cooperative operation, the power supply adjuster is used when the control device configuration makes it difficult to prevent the robot from running away. Since the current to the robot can be limited without going through the robot, the output of the robot is limited to the extent that the runaway robot does not harm the worker, and the safety of the worker can be ensured.

給電調整器が人間検出装置の出力信号によって電流モードを切替えることにより、制御装置に複雑な機能を具備させずに簡易な構成で電流モードの切替えを行うことができる。   By switching the current mode according to the output signal of the human detection device by the power supply regulator, the current mode can be switched with a simple configuration without providing the control device with a complicated function.

また産業用ロボットが自走装置を備える場合は、ロボットの走行速度も適切に制限することができる。   Moreover, when an industrial robot is provided with a self-propelled device, the traveling speed of the robot can be appropriately limited.

本発明に係るロボットシステムの一実施形態の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of one embodiment of the robot system concerning the present invention. 図1のロボットシステムに含まれるロボット制御装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the robot control apparatus contained in the robot system of FIG. 図1に類似する図であって、人間がロボットの動作領域内に侵入した場合を示す図である。It is a figure similar to FIG. 1, Comprising: It is a figure which shows the case where a human invades in the operation | movement area | region of a robot. 図1のロボットシステムに含まれる給電調整装置の一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the electric power feeding adjustment apparatus contained in the robot system of FIG. 図1のロボットシステムに含まれる給電調整装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the electric power feeding adjustment apparatus contained in the robot system of FIG. 給電調整装置に含まれる電流値制限部の第1の具体例を示す図である。It is a figure which shows the 1st specific example of the electric current value limiting part contained in an electric power feeding adjustment apparatus. 給電調整装置に含まれる電流値制限部の第2の具体例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd specific example of the electric current value limiting part contained in an electric power feeding adjustment apparatus. 給電調整装置に含まれる電流値制限部の第3の具体例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd specific example of the electric current value limiting part contained in an electric power feeding adjustment apparatus. 給電調整装置に含まれる電流値制限部の第4の具体例を示す図である。It is a figure which shows the 4th specific example of the electric current value limiting part contained in an electric power feeding adjustment apparatus. 給電調整装置に含まれる電流値制限部の第5の具体例を示す図である。It is a figure which shows the 5th specific example of the electric current value limiting part contained in an electric power feeding adjustment apparatus. 産業用ロボットが自走型ロボットである場合の、本発明に係るロボットシステムの実施形態の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of embodiment of the robot system which concerns on this invention when an industrial robot is a self-propelled robot.

図1は、本発明に係るロボットシステムの構築例を示す図である。ロボットシステム10は、産業用ロボット(以降、ロボットと略称)12と、ロボット12を制御するロボット制御装置(以降、制御装置と略称)14と、制御装置14に電力供給する電源16と、電源16から制御装置14への電流を調整する機能を備えた給電調整装置又は給電調整器18とを有する。ロボットシステム10は、ロボット12と作業者等の人間20が協調動作を行うことができるように設計されており、ロボット12の存在又は通過が許可されているロボット動作領域22と、人間20はその存在又は通過が許容されているもののロボット12の存在又は通過は許容されていないロボット非動作領域24とを有する。   FIG. 1 is a diagram showing a construction example of a robot system according to the present invention. The robot system 10 includes an industrial robot (hereinafter abbreviated as a robot) 12, a robot control device (hereinafter abbreviated as a control device) 14 for controlling the robot 12, a power supply 16 for supplying power to the control device 14, and a power supply 16 A power supply adjustment device or a power supply adjuster 18 having a function of adjusting a current from the power supply to the control device 14. The robot system 10 is designed so that a robot 12 and a human 20 such as an operator can perform a cooperative operation. The robot operation area 22 in which the robot 12 is allowed to pass or pass, and the human 20 There is a robot non-operation area 24 in which the presence or passage of the robot 12 is allowed but the presence or passage of the robot 12 is not allowed.

図2は、制御装置14の一構成例を示す図である。制御装置14は、種々の演算処理を行うCPU26と、作業者や他の外部機器との間で入出力を行うインターフェイス28と、各種のデータを一時的又は恒久的に記憶するメモリ30とを有し、これらは内部バス32等を介して互いに接続されている。また制御装置14は、給電調整装置18の出力が入力されるとともにロボット12のサーボモータ(図示せず)を駆動するための電流出力回路(サーボアンプ)34と、サーボモータへの制御命令を作成する軸制御部36とを有する。ここで、制御装置14への入力電源は、制御部用とアンプ用とに分割されて用意されていてもよいし、制御部用とアンプ用とで共通のものを用意してもよい。また制御部への電圧は、入力電源の種類に応じてAC/DC回路又はDC/DC回路を使用することにより、所望の電圧とすることができる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the control device 14. The control device 14 includes a CPU 26 that performs various arithmetic processes, an interface 28 that performs input / output between an operator and other external devices, and a memory 30 that temporarily or permanently stores various data. These are connected to each other via an internal bus 32 or the like. Further, the control device 14 receives the output of the power supply adjustment device 18 and creates a current output circuit (servo amplifier) 34 for driving a servo motor (not shown) of the robot 12 and a control command to the servo motor. And an axis control unit 36. Here, the input power supply to the control device 14 may be prepared separately for the control unit and for the amplifier, or a common power source may be prepared for the control unit and the amplifier. The voltage to the control unit can be set to a desired voltage by using an AC / DC circuit or a DC / DC circuit depending on the type of input power supply.

上述のロボット非動作領域24にロボット12が侵入することはないが、図3に示すように、人間20がロボット動作領域22内に侵入する場合はあり得る。そこで人間20がロボット動作領域22内に侵入した場合、例えば両動作領域の境界線38を人間20が踏み越えた場合は、人間検出装置40がそのことを検出する。具体的な人間検出装置40の例としては、赤外線を用いたライトカーテンや、安全マット等の各種安全信号スイッチが挙げられる。人間検出装置40の検出結果等の情報は、リアルタイムで給電調整器18に送られる。   Although the robot 12 does not enter the robot non-operation area 24 described above, there is a possibility that the human 20 enters the robot operation area 22 as shown in FIG. Therefore, when the human 20 enters the robot motion area 22, for example, when the human 20 has stepped over the boundary line 38 between both motion areas, the human detection device 40 detects this. Specific examples of the human detection device 40 include a light curtain using infrared rays and various safety signal switches such as a safety mat. Information such as the detection result of the human detection device 40 is sent to the power supply adjuster 18 in real time.

給電調整器18は、ロボット12が最大動作速度で動作可能であり、かつ最大静的力を維持可能とする電流を供給する第1電流モードと、ロボット12の動作速度及び静的力を、それぞれ最大動作速度より低い制限動作速度及び最大静的力より低い制限静的力に制限する電流を供給する第2電流モードとを備え、該第1電流モードと第2電流モードとの切替を、制御装置14を介さずに、人間検出装置40からの出力信号により行うことができる。具体的には、給電調整器18は、少なくともロボット制御装置14のサーボアンプ34への電流量を変化させる機能を持ち、人間20がロボット動作領域22に入ったことを検出装置40が検知したら直ちに、後述する切替スイッチ等によりサーボアンプ34への電流量を調整する。図4aは、給電調整器18の一構成例を示す図である。給電調整器18は、種々の演算処理を行うCPU42と、人間検出装置40等との間で入出力を行うインターフェイス44と、各種のデータを一時的又は恒久的に記憶するメモリ46とを有し、これらは内部バス48等を介して互いに接続されている。人間検出装置40及び給電調整器18は、概略図示した有線又は無線の通信手段49により互いに接続されている。また給電調整器18は、人間20がロボット動作領域22内に侵入したことを人間検出装置40が検出しているときに、電源18からの入力電流を制限して制御装置14に送る電流制限部50を有する。電流制限部50の具体例については後述する。   The power supply adjuster 18 is configured to set a first current mode for supplying a current that allows the robot 12 to operate at a maximum operation speed and maintain a maximum static force, and an operation speed and a static force of the robot 12, respectively. And a second current mode for supplying a current limited to a limited operating speed lower than the maximum operating speed and a limited static force lower than the maximum static force, and controlling switching between the first current mode and the second current mode. This can be done by an output signal from the human detection device 40 without going through the device 14. Specifically, the power supply adjuster 18 has a function of changing at least the amount of current to the servo amplifier 34 of the robot control device 14, and immediately after the detection device 40 detects that the human 20 has entered the robot operation region 22. The amount of current to the servo amplifier 34 is adjusted by a changeover switch or the like which will be described later. FIG. 4 a is a diagram illustrating a configuration example of the power supply regulator 18. The power feeding adjuster 18 includes a CPU 42 that performs various arithmetic processes, an interface 44 that performs input / output between the human detection device 40 and the like, and a memory 46 that temporarily or permanently stores various data. These are connected to each other via an internal bus 48 or the like. The human detection device 40 and the power supply adjuster 18 are connected to each other by a wired or wireless communication means 49 schematically illustrated. The power supply adjuster 18 limits the input current from the power supply 18 and sends it to the control device 14 when the human detection device 40 detects that the human 20 has entered the robot operation area 22. 50. A specific example of the current limiting unit 50 will be described later.

図4bは、給電調整器の他の構成例を示す図である。図4bに記載の給電調整器18′が図4aに記載の給電調整器18と異なる点は、CPU42、インターフェイス44及びメモリ46の代わりにリレー等の入力信号処理部52を有することである。入力信号処理部52は、検出装置40からの情報を電流制限信号に変換し、電流制限部50に送るように構成されている。   FIG. 4B is a diagram illustrating another configuration example of the power feeding regulator. 4B is different from the power supply regulator 18 shown in FIG. 4A in that an input signal processing unit 52 such as a relay is provided instead of the CPU 42, the interface 44, and the memory 46. The input signal processing unit 52 is configured to convert information from the detection device 40 into a current limiting signal and send it to the current limiting unit 50.

図5a〜図5eは、給電調整器18又は18′の電流制限部50の好適な具体例を示す図である。図5aに示す第1の具体例に係る電流制限部50aは、所定値以上の電流が流れたら回路を遮断するブレーカ52と、電源16からの電流をブレーカ52を経由させない第1ライン54と、電源16からの電流をブレーカ52を経由させる第2ライン56と、第1ライン54と第2ライン56とを切替え可能なスイッチ58とを有する。図5aの例では、人間がロボット動作領域内に侵入していないときすなわち電流制限信号が電流制限部50aに送られていないときはスイッチ58が第1ライン54側に接続され(第1電流モード)、電流制限部50aは電流制限機能を発揮しない。一方、人間がロボット動作領域内に侵入しているときすなわち電流制限信号Sが電流制限部50a(例えばスイッチ58)に送られているときは、スイッチ58は第2ライン56側に接続される(第2電流モード)。ブレーカ52が作動する上記所定値を、ロボットが暴走しても人間に危害を加えない程度に該ロボットの出力が制限される値に設定しておけば、電流制限信号が送られているときは電源16からの電流が所定値を超えることはないので、ロボット動作領域内の人間の安全が確保される。   FIGS. 5a to 5e are diagrams showing preferred specific examples of the current limiting unit 50 of the power supply regulator 18 or 18 ′. The current limiting unit 50a according to the first specific example shown in FIG. 5a includes a breaker 52 that cuts off the circuit when a current of a predetermined value or more flows, a first line 54 that prevents the current from the power source 16 from passing through the breaker 52, It has the 2nd line 56 which makes the electric current from the power supply 16 pass through the breaker 52, and the switch 58 which can switch the 1st line 54 and the 2nd line 56. FIG. In the example of FIG. 5a, the switch 58 is connected to the first line 54 side when the human has not entered the robot operation area, that is, when the current limit signal is not sent to the current limiter 50a (first current mode). ), The current limiting unit 50a does not exhibit a current limiting function. On the other hand, when a human has entered the robot operation area, that is, when the current limit signal S is sent to the current limiter 50a (for example, the switch 58), the switch 58 is connected to the second line 56 side ( Second current mode). If the predetermined value at which the breaker 52 operates is set to a value that limits the output of the robot to such an extent that it does not harm humans even if the robot runs away, Since the current from the power supply 16 does not exceed a predetermined value, human safety within the robot operation area is ensured.

図5bに示す第2の具体例に係る電流制限部50bは、第1の所定値以上の電流が流れたら回路を遮断する第1ブレーカ60と、第1の所定値よりも低い第2の所定値以上の電流が流れたら回路を遮断する第2ブレーカ62と、電源16からの電流を第1ブレーカ60を経由させる第1ライン64と、電源16からの電流を第2ブレーカ62を経由させる第2ライン66と、第1ライン64と第2ライン66とを切替え可能なスイッチ68とを有する。図5bの例では、人間がロボット動作領域内に侵入していないときすなわち電流制限信号が電流制限部50bに送られていないときはスイッチ68が第1ライン64側に接続され(第1電流モード)、電流制限部50bは電流制限機能を発揮しない。一方、人間がロボット動作領域内に侵入しているときすなわち電流制限信号Sが電流制限部50b(例えばスイッチ68)に送られているときは、スイッチ68は第2ライン66側に接続される(第2電流モード)。第2ブレーカ62が作動する第2の所定値を、ロボットが暴走しても人間に危害を加えない程度に該ロボットの出力が制限される値に設定しておけば、電流制限信号が送られているときは電源16からの電流が第2の所定値を超えることはないので、ロボット動作領域内の人間の安全が確保される。一方第1の所定値は、ロボットの仕様や故障回避等から決定すればよく、通常はロボットがフルロードすなわち最大出力で動作可能な電流が該ロボットに供給されるように設定される。   The current limiter 50b according to the second specific example shown in FIG. 5b includes a first breaker 60 that shuts off the circuit when a current greater than or equal to a first predetermined value flows, and a second predetermined value that is lower than the first predetermined value. A second breaker 62 that cuts off the circuit when a current greater than the value flows, a first line 64 that passes the current from the power source 16 through the first breaker 60, and a second line that passes the current from the power source 16 through the second breaker 62. And a switch 68 capable of switching between the first line 64 and the second line 66. In the example of FIG. 5b, the switch 68 is connected to the first line 64 side when the human has not entered the robot operation area, that is, when the current limit signal is not sent to the current limiter 50b (first current mode). ), The current limiting unit 50b does not exhibit a current limiting function. On the other hand, when a human has entered the robot operation area, that is, when the current limit signal S is sent to the current limiter 50b (for example, the switch 68), the switch 68 is connected to the second line 66 side ( Second current mode). If the second predetermined value at which the second breaker 62 is activated is set to a value that limits the output of the robot to such an extent that it does not harm humans even if the robot runs away, a current limit signal is sent. Since the current from the power supply 16 does not exceed the second predetermined value, the safety of the human in the robot operation area is ensured. On the other hand, the first predetermined value may be determined based on the specifications of the robot, avoidance of failure, etc., and is normally set so that the robot is supplied with a current that can operate at full load, that is, at maximum output.

図5cに示す第3の具体例に係る電流制限部50cは、抵抗又は抵抗器70と、電源16からの電流を抵抗器70を経由させない第1ライン72と、電源16からの電流を抵抗器70を経由させる第2ライン74と、第1ライン72と第2ライン74とを切替え可能なスイッチ76とを有する。図5cの例では、人間がロボット動作領域内に侵入していないときすなわち電流制限信号が電流制限部50cに送られていないときはスイッチ76が第1ライン72側に接続され(第1電流モード)、電流制限部50cは電流制限機能を発揮しない。一方、人間がロボット動作領域内に侵入しているときすなわち電流制限信号Sが電流制限部50c(例えばスイッチ76)に送られているときは、スイッチ76は第2ライン74側に接続される(第2電流モード)。抵抗器70の抵抗値を、ロボットが暴走しても人間に危害を加えない程度に該ロボットの出力が制限されるように電源16からの電流値が低減されるように設定しておけば、電流制限信号が送られているときは電源16からの電流が抵抗器70によって適切に低減され、ロボット動作領域内の人間の安全が確保される。   The current limiting unit 50c according to the third specific example illustrated in FIG. 5C includes a resistor or resistor 70, a first line 72 that does not allow the current from the power source 16 to pass through the resistor 70, and the current from the power source 16 as a resistor. And a switch 76 capable of switching between the first line 72 and the second line 74. In the example of FIG. 5c, the switch 76 is connected to the first line 72 side when the human has not entered the robot operation area, that is, when the current limit signal is not sent to the current limiter 50c (first current mode). ), The current limiting unit 50c does not exhibit a current limiting function. On the other hand, when a human has entered the robot operation area, that is, when the current limit signal S is sent to the current limiter 50c (for example, the switch 76), the switch 76 is connected to the second line 74 side ( Second current mode). If the resistance value of the resistor 70 is set so that the current value from the power supply 16 is reduced so that the output of the robot is limited to such an extent that it does not harm humans even if the robot runs away, When the current limit signal is sent, the current from the power supply 16 is appropriately reduced by the resistor 70, and human safety within the robot operation area is ensured.

図5a〜図5cに記載の電流制限部はいずれも、回路を切替えることにより電源からの電流値を制限するものであるが、図5dに示す第4の具体例に係る電流制限部50dのように、いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)制御により出力電流値を調整するものも使用可能である。電流制限部50dは、ダイオード80、コンデンサ82及びインバータ84を含むPWM回路86を有し、電流制限信号Sが電流制限部50d(例えばインバータ84)に送られていないときはロボットが最大動作速度で動作可能であり、かつ最大静的力を維持可能とする電流を供給する(第1電流モード)。一方、電流制限信号Sが電流制限部50dに送られているときは、電流制限部50dはパルス幅を変調することによって制御装置14への電流を低減できる(第2電流モード)ように構成されている。   Each of the current limiting units shown in FIGS. 5a to 5c limits the current value from the power source by switching the circuit, but like the current limiting unit 50d according to the fourth specific example shown in FIG. 5d. In addition, what adjusts an output current value by so-called PWM (Pulse Width Modulation) control can be used. The current limiting unit 50d has a PWM circuit 86 including a diode 80, a capacitor 82, and an inverter 84. When the current limiting signal S is not sent to the current limiting unit 50d (for example, the inverter 84), the robot operates at the maximum operating speed. A current is supplied that is operable and capable of maintaining a maximum static force (first current mode). On the other hand, when the current limiting signal S is sent to the current limiting unit 50d, the current limiting unit 50d is configured to be able to reduce the current to the control device 14 by modulating the pulse width (second current mode). ing.

図5eに示す第5の具体例に係る電流制限部50eは、第1の容量を有する第1バッテリ90と、第1の容量よりも小さい第2の容量を有する第2バッテリ92と、第1バッテリ90からの電流を制御装置に送るための第1ライン94と、第2バッテリ92からの電流を制御装置に送るための第2ライン96と、第1ライン94と第2ライン96とを切替え可能なスイッチ98とを有する。図5eの例では、人間がロボット動作領域内に侵入していないときすなわち電流制限信号が電流制限部50eに送られていないときはスイッチ98が第1ライン94側に接続され(第1電流モード)、電流制限部50eは電流制限機能を発揮しない。一方、人間がロボット動作領域内に侵入しているときすなわち電流制限信号Sが電流制限部50e(例えばスイッチ98)に送られているときは、スイッチ98は第2ライン96側に接続される(第2電流モード)。第2ブレーカ92の第2の容量を、ロボットが暴走しても人間に危害を加えない程度に該ロボットの出力が制限されるように設定しておけば、電流制限信号が送られているときは第2バッテリ92からの電流ではロボットの出力が制限されるので、ロボット動作領域内の人間の安全が確保される。一方第1バッテリ90の第1の容量は、ロボットの仕様や故障回避等から決定すればよく、通常はロボットがフルロード可能な電流が該ロボットに供給されるように設定される。   The current limiting unit 50e according to the fifth specific example shown in FIG. 5e includes a first battery 90 having a first capacity, a second battery 92 having a second capacity smaller than the first capacity, A first line 94 for sending current from the battery 90 to the control device, a second line 96 for sending current from the second battery 92 to the control device, and a first line 94 and a second line 96 are switched. Possible switch 98. In the example of FIG. 5e, the switch 98 is connected to the first line 94 side when the human has not entered the robot operation area, that is, when the current limit signal is not sent to the current limiter 50e (first current mode). ), The current limiting unit 50e does not exhibit a current limiting function. On the other hand, when a human has entered the robot operation area, that is, when the current limiting signal S is sent to the current limiting unit 50e (for example, the switch 98), the switch 98 is connected to the second line 96 side ( Second current mode). If the second capacity of the second breaker 92 is set so that the output of the robot is limited to such an extent that it does not harm humans even if the robot runs away, the current limiting signal is sent. Since the output of the robot is limited by the current from the second battery 92, human safety within the robot operation area is ensured. On the other hand, the first capacity of the first battery 90 may be determined from the specifications of the robot, avoidance of failure, etc., and is normally set so that a current that can be fully loaded by the robot is supplied to the robot.

図1に示す構成のロボットシステムではロボット12の外部に制御装置14、電源16及び給電調整装置18が配置されているが、ロボットは自走型のものであってもよい。例えば図6に示すロボットシステム10′では、ロボット12′自身に制御装置14′、バッテリ又は電源16′、給電調整装置18′及び制御装置14′に制御される駆動部19′が搭載されている。駆動部19′にはロボット12′のための走行装置が含まれており、故にロボット12′は自走型ロボットとして作用する。走行装置は、上記第1電流モードのときは最大走行速度で走行可能であり、上記第2電流モードのときは最大走行速度より低い制限走行速度で走行するように構成されている。ロボット12′の他の構成要素の各々の機能は上述のものと同様にできるので、詳細な説明は省略する。   In the robot system having the configuration shown in FIG. 1, the control device 14, the power supply 16 and the power feeding adjustment device 18 are arranged outside the robot 12, but the robot may be a self-propelled type. For example, in the robot system 10 'shown in FIG. 6, a control device 14', a battery or power supply 16 ', a power supply adjusting device 18' and a drive unit 19 'controlled by the control device 14' are mounted on the robot 12 'itself. . The drive unit 19 'includes a traveling device for the robot 12', and therefore the robot 12 'acts as a self-propelled robot. The travel device is configured to be able to travel at the maximum travel speed in the first current mode, and to travel at a limited travel speed lower than the maximum travel speed in the second current mode. Since the functions of the other components of the robot 12 'can be the same as those described above, detailed description thereof will be omitted.

本発明に係るロボットシステムでは、給電調整器が制御装置に依らずにロボットへの電流モードを切替えるので、制御装置には安全装置等の複雑な手段を設ける必要がない。また給電調整器や人間検出装置自体は比較的簡易な構造であるので、本発明によれば、制御装置の安全構造に依存せずに作業者の安全確保が図られたロボットシステムが提供される。   In the robot system according to the present invention, since the power supply regulator switches the current mode to the robot without depending on the control device, it is not necessary to provide complicated means such as a safety device in the control device. Since the power supply regulator and the human detection device itself have a relatively simple structure, the present invention provides a robot system that can ensure the safety of the worker without depending on the safety structure of the control device. .

10 ロボットシステム
12 ロボット
14 制御装置
16 電源
18 給電調整器
20 人間
22 ロボット動作領域
24 ロボット非動作領域
40 人間検出装置
50 電流制限部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Robot system 12 Robot 14 Control apparatus 16 Power supply 18 Power supply regulator 20 Human 22 Robot operation area | region 24 Robot non-operation area | region 40 Human detection apparatus 50 Current limiting part

Claims (3)

産業用ロボット、該産業用ロボットを制御する制御装置、該制御装置への電流を調整する給電調整器、及び前記産業用ロボットの動作領域内の人間の存在を検出する人間検出装置から構成されるロボットシステムにおいて、
前記給電調整器は、
前記人間検出装置の出力信号を受信するための通信手段と、
前記産業用ロボットが最大動作速度で動作可能であり、且つ最大静的力を維持可能とする電流を供給する第1電流モードと、
前記産業用ロボットの動作速度及び静的力を、それぞれ前記最大動作速度より低い制限動作速度及び前記最大静的力より低い制限静的力に制限する電流を供給する第2電流モードとを備え、
前記第1電流モードと第2電流モードとの切替は、前記制御装置を介さずに、前記人間検出装置からの出力信号により前記給電調整器が行うことを特徴とする、ロボットシステム。
An industrial robot, a control device that controls the industrial robot, a power supply adjuster that adjusts a current to the control device, and a human detection device that detects the presence of a human in the operation area of the industrial robot. In the robot system,
The power supply regulator is
Communication means for receiving an output signal of the human detection device;
A first current mode for supplying current that allows the industrial robot to operate at a maximum operating speed and maintain a maximum static force;
A second current mode for supplying a current for limiting the operation speed and static force of the industrial robot to a limited operation speed lower than the maximum operation speed and a limited static force lower than the maximum static force, respectively.
Switching between the first current mode and the second current mode is performed by the power feeding adjuster according to an output signal from the human detection device without using the control device.
前記給電調整器は、前記産業用ロボットの動作領域内に人間が侵入していることを表す出力信号を前記人間検出装置から受信していないときは前記第1電流モードを使用し、前記産業用ロボットの動作領域内に人間が侵入していることを表す出力信号を前記人間検出装置から受信しているときは前記第2電流モードを使用することを特徴とする、請求項1に記載のロボットシステム。   The power supply adjuster uses the first current mode when an output signal indicating that a human has entered the operation area of the industrial robot is not received from the human detection device, and 2. The robot according to claim 1, wherein the second current mode is used when an output signal indicating that a human has entered the operation area of the robot is received from the human detection device. 3. system. 前記産業用ロボットは、所定の走行領域内を移動するための走行装置を有し、
前記走行装置は、前記第1電流モードにおいて最大走行速度で動作可能であり、前記第2電流モードにおいて前記最大走行速度より低い制限走行速度に制限されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のロボットシステム。
The industrial robot has a traveling device for moving within a predetermined traveling area,
The travel device is operable at a maximum travel speed in the first current mode, and is limited to a limited travel speed lower than the maximum travel speed in the second current mode. The robot system described in 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11938637B2 (en) 2019-01-22 2024-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Robot and control method thereof

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5768828B2 (en) 2013-03-15 2015-08-26 株式会社安川電機 Robot system and control method of robot system
JP5835254B2 (en) 2013-03-15 2015-12-24 株式会社安川電機 Robot system and control method of robot system
US10065316B2 (en) * 2016-02-05 2018-09-04 Rethink Robotics, Inc. Systems and methods for safe robot operation
JP6585574B2 (en) 2016-09-30 2019-10-02 ファナック株式会社 Production system for collaborative work between workers and robots
JP7333940B2 (en) * 2019-05-31 2023-08-28 Johnan株式会社 Control device, control method and program
CN112621735B (en) * 2020-11-23 2022-02-18 配天机器人技术有限公司 Robot, method for optimizing working beat of robot, and computer-readable storage medium
SE2230131A1 (en) * 2022-05-03 2023-11-04 Atlas Copco Ind Technique Ab System and method for providing a safety stop feature of a power tool arranged to be operated by a machine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3307288B2 (en) * 1997-08-25 2002-07-24 株式会社デンソー Mobile robot
JP2001341086A (en) * 2000-05-31 2001-12-11 Denso Corp Mobile robot system
JP3910130B2 (en) * 2002-09-30 2007-04-25 ファナック株式会社 Robot system
JP2005309162A (en) * 2004-04-22 2005-11-04 Sony Corp Image projection device
JP4548784B2 (en) * 2005-08-29 2010-09-22 株式会社不二越 Robot control device, robot system, and program
JP5035768B2 (en) * 2006-04-18 2012-09-26 独立行政法人産業技術総合研究所 Safety device for human robot coexistence work
JP2008097443A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Omron Corp Terminal board device
JP4168072B2 (en) * 2006-12-21 2008-10-22 ファナック株式会社 Robot system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11938637B2 (en) 2019-01-22 2024-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Robot and control method thereof

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