JP7396098B2 - work area monitoring device - Google Patents
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Description
ここに開示された技術は、作業エリア監視装置に関する技術分野に属する。 The technology disclosed herein belongs to the technical field related to work area monitoring devices.
従来より、ワークに対して処理を施すロボットの作業エリアを監視する作業エリア監視装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, work area monitoring devices have been known that monitor work areas of robots that process workpieces.
例えば、特許文献1には、関節により直列に連結された複数のリンクと複数のフィンガーを有する関節アームを備えたロボットの安全監視装置において、フィンガー毎に、リンクとフィンガーとが直列に接続された複数のリンク列を設定し、リンク列毎の関節アームの目標位置が、予め設定された安全作動領域内にあるか否かを判定するものが開示されている。
For example,
ところで、監視エリアとしてのロボットの作業エリアは、一般に、柵格子やアクリル板により物理的に仕切られていたり、特許文献1のように電子的に予め設定されていたりする。このように、監視エリアを静的に設定する場合、ロボットが動作可能な最大の範囲で監視エリアが設定されるため、監視エリアが過剰に広く設定されてしまうおそれがある。監視エリアが過剰に広く設定されると、作業者の作業エリアが過剰に制限されてしまうため、作業効率の低下を招くおそれがある。
Incidentally, the work area of a robot as a monitoring area is generally physically partitioned by a fence lattice or an acrylic board, or is electronically preset as in
ここに開示された技術は、ロボットの作業エリアと作業者の作業エリアとを共有できるようにして、作業効率を向上させる。 The technology disclosed herein improves work efficiency by allowing a robot's work area and a worker's work area to be shared.
前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、ワークに対して処理を施すロボットの作業エリアの少なくとも一部を監視エリアとして、該監視エリアへの異物の侵入を監視する作業エリア監視装置を対象として、前記監視エリアを設定するとともに、前記監視エリアへの異物の侵入を検知するエリアセンサと、前記エリアセンサを移動させる移動装置と、を備え、前記移動装置は、前記ロボットの動作に応じて前記監視エリアが変更されるように前記エリアセンサを移動させる、という構成とした。 In order to solve the above problems, the technology disclosed herein uses at least a part of the work area of a robot that processes a workpiece as a monitoring area, and performs work area monitoring to monitor for foreign objects entering the monitoring area. an area sensor that sets the monitoring area for the device and detects the intrusion of foreign matter into the monitoring area; and a moving device that moves the area sensor, and the moving device controls the movement of the robot. The area sensor is moved so that the monitoring area is changed according to the area.
この構成によると、ロボットの動作に応じて監視エリアが動的に変更されるため、ロボットの作業エリアの一部を作業者が適宜利用できるようになる。これにより、ロボット及び作業者の両方が出来る限り広い作業スペースを得ることができる。この結果、作業効率を向上させることができる。 According to this configuration, since the monitoring area is dynamically changed according to the operation of the robot, a part of the work area of the robot can be used by the worker as appropriate. This allows both the robot and the worker to have as much work space as possible. As a result, work efficiency can be improved.
前記作業エリア監視装置の一実施形態では、前記移動装置は、前記ロボットの上側に配置された固定レールと、前記ロボットの上側に配置されかつ前記固定レールに直交して延びかつ該固定レールに沿って移動可能な可動レールと、前記可動レールに沿って移動可能でありかつ前記エリアセンサを支持する支持部材と、を有し、前記支持部材が前記ロボットの動作に連動して移動することで前記エリアセンサが移動される、という構成とした。 In one embodiment of the work area monitoring device, the moving device includes a fixed rail arranged above the robot, and a fixed rail arranged above the robot and extending orthogonally to the fixed rail and along the fixed rail. a movable rail that is movable along the movable rail, and a support member that is movable along the movable rail and supports the area sensor, and the support member moves in conjunction with the operation of the robot to The configuration was such that the area sensor was moved.
この構成によると、比較的簡単な構成でエリアセンサを移動させて、監視エリアを変更させることができる。 According to this configuration, the monitoring area can be changed by moving the area sensor with a relatively simple configuration.
前記一実施形態において、前記支持部材は、前記ロボットとワイヤーにより連結されている、という構成でもよい。 In the embodiment, the support member may be connected to the robot by a wire.
この構成によると、簡単な構成でエリアセンサをロボットの動作に追従させることができ、監視エリアを変更させることができる。 According to this configuration, the area sensor can be made to follow the movement of the robot with a simple configuration, and the monitoring area can be changed.
前記作業エリア監視装置において、前記エリアセンサは、上下方向及び横方向に広がる面状の検知領域を設定可能に構成されており、前記検知領域は、前記監視エリアの境界の一部を形成する、という構成でもよい。 In the work area monitoring device, the area sensor is configured to be able to set a planar detection area that extends vertically and horizontally, and the detection area forms part of a boundary of the monitoring area. It may be configured as follows.
この構成によると、監視エリアの境界の一部がエリアセンサの検知領域により形成されているため、監視精度を向上させることができる。 According to this configuration, since a part of the boundary of the monitoring area is formed by the detection area of the area sensor, monitoring accuracy can be improved.
エリアセンサが面状の検知領域を設定可能に構成された作業エリア監視装置において、前記エリアセンサは、前記ロボットの位置に応じて前記検知領域を拡大及び縮小できるように構成されている、という構成でもよい。 In a work area monitoring device in which an area sensor is configured to be able to set a planar detection area, the area sensor is configured to be able to expand and contract the detection area according to the position of the robot. But that's fine.
この構成によると、検知領域が過剰に広く設定されないため、ロボットと作業者とが共有できるスペースを出来る限り広くすることができる。これにより、作業効率をより向上させることができる。 According to this configuration, since the detection area is not set excessively wide, the space that can be shared by the robot and the worker can be made as wide as possible. Thereby, work efficiency can be further improved.
以上説明したように、ここに開示された技術によると、ロボットの作業エリアと作業者の作業エリアとを共有させることができ、作業効率を向上させることができる。 As described above, according to the technology disclosed herein, the work area of the robot and the work area of the worker can be shared, and work efficiency can be improved.
以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において、作業装置1の前、後、左、右、上、下については、図1の矢印に従う。この方向は便宜上設定したものであり、作業装置1の実際の配置を限定するものではない。
Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the front, rear, left, right, top, and bottom of the
図1は、本実施形態に係る作業エリア監視装置100(以下、単に監視装置100という)を備えた作業装置1を概略的に示す。この作業装置1は、車両に搭載されるインタークーラのサブアセンブリを組み立てる装置である。
FIG. 1 schematically shows a
作業装置1は、製造工場の床面等に固定される土台10を有する。土台10は、4本の脚部11と、隣り合う脚部11の上側端部を連結する上側連結部12と、隣り合う脚部11の下側端部を連結する下側連結部13とを有する。4本の上側連結部12により囲まれた空間には、後述するロボット30が載置される上側載置台14が設けられている。4本の下側連結部13により囲まれた空間には、ロボット30を制御するためのロボット制御装置(図示省略)、エリアセンサ50を制御するためのセンサ制御装置(図示省略)、バッテリ(図示省略)等が載置される下側載置台15が設けられている。
The
上側載置台14は、組み立て対象であるワークWを支持しかつ該ワークWを位置決めするための回転台16を有する。回転台16は、ワークWが配置されかつ支持される2つのワーク支持部17を有する。2つのワーク支持部17は、回転台16の回転軸に対して回転対称となるように配置されている。回転台16は、手動により回転される。 The upper mounting table 14 has a rotary table 16 for supporting and positioning the workpiece W to be assembled. The rotary table 16 has two workpiece supports 17 on which the workpiece W is placed and supported. The two workpiece supports 17 are arranged so as to be rotationally symmetrical with respect to the rotation axis of the rotary table 16. The rotating table 16 is rotated manually.
上側載置台14には、ワークWに対して所定の処理を施すロボット30が支持されている。本実施形態において、ロボット30はワークWの組み立てに関する作業を行う。図1~図5に示すように、ロボット30は、回転台14よりも後側に位置している。ロボット30は、ロボット30の本体部分を支持するロボット用支柱31を有する。ロボット用支柱31の側方には、第1関節部32が設けられている。第1関節部32には、上側に向かって延びる第1アーム33が取り付けられている。第1アーム33の上側端部には、L字状の第2関節部34が取り付けられている。第2関節部34には、第1アーム33の延びる方向と直行するように水平方向に延びる第2アーム35の一端部が取り付けられている。第2アーム35の他端部には、第3関節部36が取り付けられている。第3関節部36には、第2アーム35の延びる方向と直行するように延びた後、前側に向かって延びる第3アーム37の一端部が取り付けられている。第3アーム37の前側端部には、実際にワークWに対して所定の作業を行う作業部39が、第4関節38を介して取り付けられている。
A
各アーム33,35,37、及び作業部39は、各関節部32,34,36,38が回転することで、回転可能になっている。具体的には、第1関節部32は、ロボット用支柱31回りに水平面内を回転する。第2関節部34は、第1アーム33の周方向に回転する。第3関節部36は、第2アーム35の周方向に回転する。第4関節部38は、第3アーム37の周方向に回転する。
The
作業部39は、ワークWの組み付け作業や、ワークWを構成するパーツ同士を結合するためのボルト締め作業等を行う。詳しくは後述するが、作業部39は、後述するワイヤー装置により監視装置100と連結されている。
The
ロボット30が作業を行う作業エリアは、安全性や作業の効率化の観点から、異物の侵入、特に作業者の手や工具などの進入を抑制することが好ましい。このため、ロボット30の作業エリアを監視エリアとして設定して、該監視エリアへの異物の侵入を監視することが好ましい。従来は、柵格子やアクリル板により物理的に仕切って、柵格子等により内側を監視エリアとして設定する、というように静的に監視エリアを設定していた。しかしながら、このように、監視エリアを静的に設定する場合、ロボット30が動作可能な最大の範囲で監視エリアが設定されるため、監視エリアが過剰に広く設定されてしまうおそれがある。監視エリアが過剰に広く設定されると、作業者が作業するスペースが過剰に制限されてしまうため、作業効率の低下を招くおそれがある。また、作業者が作業するスペースを確保しようとすれば、作業装置1の全体が過剰に大型化されてしまう。
From the viewpoint of safety and work efficiency, it is preferable to prevent the entry of foreign objects, particularly workers' hands and tools, into the work area where the
そこで、本実施形態では、ロボット30の動作に合わせて動的に監視エリアを設定できるようにして、ロボット30の作業エリアと作業者の作業エリアとを共有できるようにした。以下、その構成について詳細に説明する。
Therefore, in this embodiment, the monitoring area can be dynamically set according to the movement of the
図1及び図2に示すように、本実施形態では、監視エリアは、境界の一部が仕切り壁40のような静的なもので形成される一方で、残部がエリアセンサ50により動的に設定される。より具体的には、図2に示すように、監視エリアは、上側から見て、ロボット30を囲む矩形状に設定される。該監視エリアのうち直交する2辺、詳しくは、後側の辺と左側の辺とに相当する境界部分が仕切り壁40により形成される部分である。一方で、残りの直交する2辺、詳しくは、前側の辺と右側の辺とに相当する境界部分がエリアセンサ50により形成される部分である。
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, a part of the boundary of the monitoring area is formed by static objects such as the
図1に示すように、仕切り壁40は、ロボット30の後側に設けられる後壁部41と、ロボット30の左側に配置される第1及び第2左側側壁部42,43とを含む。
As shown in FIG. 1, the
後壁部41は、矩形状のフレーム41aと、該フレーム41aに嵌め込まれた透明なアクリル板41bとを有する。フレーム41aは、下側縁部が上側載置台14に固定されている。一方で、フレーム41aの左側縁部は、上側載置台14の左後側の角部から上側に向かって伸びる固定柱18に固定されている。後壁部41の左右方向の幅は、上側載置台14の左右方向の幅と略同じである。後壁部41の高さは、ロボット30の高さよりも十分に高く設定されている。
The
第1左側側壁部42は、矩形状のフレーム42aと、該フレーム42aに嵌め込まれた透明なアクリル板42bとを有する。フレーム42aは、下側縁部が上側載置台14に固定されている。フレーム42aの後側縁部は、固定柱18に固定されている。フレーム42aの前側縁部は、後述する後側支柱62に固定されている。第1左側側壁部42の高さは、ロボット30の高さよりも十分に高く設定されている。
The first left
第2左側側壁部43は、第1左側側壁部42よりも前側に位置する。第2左側側壁部43は、矩形状のフレーム43aと、該フレーム43aに嵌め込まれた透明なアクリル板43bとを有する。フレーム43aは、下側縁部が上側載置台14に固定されている。フレーム43aの後側縁部は、後側支柱62に固定されている。フレーム43aの前側縁部は、後述する前側支柱61に固定されている。第2左側側壁部43の高さは、ロボット30の高さよりも十分に高く設定されている。
The second left
図1~図5に示すように、エリアセンサ50を有する監視装置100は、支持機構60を介して、ロボット30の上側に配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, a
図1及び図2に示すように、支持機構60は、上下方向に延びかつ相対的に前側に位置する前側支柱61と、該前側支柱61と平行に上下方向に延びかつ相対的に後側に位置する後側支柱62とを有する。前側及び後側支柱61,62は、作業装置1の左側部分に配置されている。前側及び後側支柱61,62の下側端部は、下側連結部13に固定されている。前側及び後側支柱61,62の下側端部は、第1及び第2左側側壁部42,43の上側縁部よりも上側に位置している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前側及び後側支柱61,62の上側端部よりもやや下側の位置には、前側支柱61と後側支柱62とを前後方向に連結する連結棒63が設けられている。連結棒63の前側端部は、前側支柱61の後側面部にブラケットを介して固定されている。連結棒63の後側端部は、後側支柱62の前側面部にブラケットを介して固定されている。
A connecting
前側支柱61における連結棒63と同じ高さ位置には、左右方向に延びる前側ビーム64(図2参照)の左側端部が固定されている。前側ビーム64の左側端部は、前側支柱61の前側面部に固定具を介して固定されている。前側ビーム64は、前側支柱61と直行するように、右側に向かって真っ直ぐに延びている。前側ビーム64の右側端部は、左右方向において、上側載置台14の右側端部と略同じ位置に位置する。尚、図1では監視装置100を見やすくするために前側ビーム64の記載を省略している。
A left end portion of a front beam 64 (see FIG. 2) extending in the left-right direction is fixed to the
後側支柱62における連結棒63と同じ高さ位置には、左右方向に延びる後側ビーム65の左側端部が固定されている。後側ビーム65の左側端部は、後側支柱62の前側面部に固定具を介して固定されている。後側ビーム65は、後側支柱62と直行するように、右側に向かって真っ直ぐに延びている。後側ビーム65の右側端部は、左右方向において、上側載置台14の右側端部と略同じ位置に位置する。
A left end portion of a
前側及び後側ビーム64,65には、エリアセンサ50を移動させる移動装置70が支持されている。移動装置70は、ロボット30の上側に配置されかつ前後方向に延びる第1レール71及び第2レール72を有する。図2に示すように、第1レール71は、前側ビーム64の右側端部と後側ビーム65の右側端部とを連結するように前後方向に延びている。第2レール72は、連結棒63のやや右側の位置に配置されるとともに、前側ビーム64と後側ビーム65とを連結するように前後方向に延びている。第1及び第2レール71,72は、前側及び後側ビーム64,65と直交して、互いに平行に前後方向に延びている。第1及び第2レール71,72の前側端部は、前側ビーム64の下側面部に取付部材を介して取り付けられている。第1及び第2レール71,72の後側端部は、後側ビーム65の下側面部に取付部材を介して取り付けられている。第1及び第2レール71,72は固定レールに相当する。
A moving
第1レール71には、第1レール71に沿って前後方向にスライド移動する第1スライド装置73が取り付けられている。第1スライド装置73は、第1本体部73aと、該第1本体部73aに取り付けられる3つの第1車輪73bとを有する。図2に示すように、第1本体部73aは、第1レール71の左側に位置する。第1車輪73bは、第1本体部73aの右側に位置するように、該第1本体部73aに取り付けられている。第1車輪73bは第1レール71と係合している。図5に示すように、第1車輪73bのうち2つは、第1レール71の上側に位置する一方で、残りの1つは第1レール71の下側に位置する。下側の第1車輪73bは、上側に設けられた2つの第1車輪73bの間に対応する位置に配置されている。
A
第2レール72には、該第2レール72に沿って前後方向にスライド移動する第2スライド装置74が取り付けられている。第2スライド装置74は、第2本体部74aと、該第2本体部74aに取り付けられる3つの第2車輪74bとを有する。図2に示すように、第2スライド装置74は、第1スライド装置71と左右対称に配置されている。具体的には、第2本体部74aは、第2レール72の右側に位置する。第2車輪74bは、第2本体部74aの左側に位置するように、該第2本体部74aに取り付けられている。第2車輪74bは第2レール72と係合している。図示は省略するが、第2車輪74bは、第1車輪73bと同様に、下側の第2車輪74bが、上側に設けられた2つの第2車輪73bの間に対応する位置に位置するようにそれぞれ配置されている。
A
図3に示すように、第2スライド装置74には、該第2スライド装置74と後側支柱62との相対位置を検出するための第1位置センサ91が取り付けられている。図6に示すように、第1位置センサ91は、第2本体部74aの左側の部分に取り付けられている。第1位置センサ91は、例えば、赤外線センサである。第1位置センサ91は、後側支柱62に設けられた反射板66に向かって、赤外線レーザを照射するとともに、該反射板66で反射した赤外線レーザを受信することで、第2スライド装置74と後側支柱62との相対位置を検出する。第1位置センサ91は、不図示のケーブルにより前記センサ制御装置と電気的に接続されており、該ケーブルを介して前記センサ制御装置に検出結果を送信する。尚、第1位置センサ91が無線で前記センサ制御装置に検出結果を送信する構成でもよい。
As shown in FIG. 3, a
第1スライド装置73と第2スライド装置74とは、第3レール75及び第4レール76により左右方向に連結されている。第3レール75は、ロボット30よりも上側の位置で、第1スライド装置73の前側端部と第2スライド装置74の前側端部とを左右に連結している。第4レール76は、ロボット30よりも上側の位置で、第1スライド装置73の後側端部と第2スライド装置74の後側端部とを左右に連結している。第3及び第4レール75,76は、第1及び第2スライド装置73,74に対して相対変位しないように、該第1及び第2スライド装置73,74にそれぞれ固定されている。図1及び図6に示すように、第3及び第4レール75,76は、第1及び第2レール71,72に直交して、互いに平行に左右方向に延びている。第3及び第4レール75,76は、第1及び第2スライド装置73,74が第1及び第2レール71,72沿って移動することで、該第1及び第2レール71,72に沿って前後方向に移動することができる。第3及び第4レール75,76は、第1及び第2レール71,72と直交した状態で前後方向に移動する。第3及び第4レール75,76は可動レールに相当する。
The
第3レール75には、該第3レール75に沿って左右方向にスライド移動する第3スライド装置77が取り付けられている。第3スライド装置77は、第3本体部77aと、該第3本体部77aに取り付けられる3つの第3車輪77bとを有する。第3本体部77aは、第3レール75の後側に位置する。第3車輪77bは、第3本体部77aの前側に位置するように、該第3本体部77aに取り付けられている。第3車輪77bは第3レール75と係合している。図3に示すように、第3車輪77bのうち2つは、第3レール75の上側に位置する一方で、残りの1つは第3レール75の下側に位置する。下側の第3車輪77bは、上側に設けられた2つの第3車輪77bの間に対応する位置に配置されている。
A
第4レール76には、該第4レール76に沿って左右方向にスライド移動する第4スライド装置78が取り付けられている。第4スライド装置78は、第4本体部78aと、該第4本体部78aに取り付けられる3つの第4車輪78bとを有する。第4本体部78aは、第4レール76の後側に位置する。第4車輪78bは、第4本体部78aの前側に位置するように、該第4本体部78aに取り付けられている。第4車輪78bは第4レール76と係合している。図示は省略するが、第4車輪77bは、第3車輪77bと同様に、下側の第3車輪77bが、上側に設けられた2つの第3車輪77bの間に対応する位置に位置するようにそれぞれ配置されている。
A
図2に示すように、第3スライド装置77の上側端部と第4スライド装置78の上側端部とは、前後方向に延びる連結部79により連結されている。連結部79は、第3及び第4スライド装置77,78の両方に対して相対移動しないように固定されている。これにより、第3スライド装置77と第4スライド装置78とは、互いに相対移動することなく、一体的に移動する。
As shown in FIG. 2, the upper end of the
連結部79には、該連結部79と連結棒63との相対位置を検出するための第2位置センサ92が取り付けられている。図2及び図6に示すように、第2位置センサ92は、連結部79の右側の部分に取り付けられている。第2位置センサ92は、第1位置センサ91と同様に、例えば、赤外線センサで構成されている。第2位置センサ92は、例えば、連結棒63に赤外線レーザを照射するとともに、該連結棒63で反射した赤外線レーザを受信することで、連結部79と連結棒63との相対位置を検出する。第2位置センサ92は、不図示のケーブルにより前記センサ制御装置と電気的に接続されており、該ケーブルを介して前記センサ制御装置に検出結果を送信する。尚、第2位置センサ92が無線で前記センサ制御装置に検出結果を送信する構成でもよい。
A
次に、監視装置100のエリアセンサ50について詳細に説明する。エリアセンサ50は、監視エリアの前側の境界を形成するための前側エリアセンサ51と、監視エリアの右側の境界を形成するための右側エリアセンサ52とを含む。前側及び右側エリアセンサ51,52は、第3及び第4スライド装置77,78に支持されている。
Next, the
図6に示すように、第3本体部77aの下側端部と第4本体部78aの下側端部とは、連結板83により連結されている。連結板83は左側に開口するU字状をなしており、前側の面部が第3本体部77aに固定される一方、後側の面部が第4本体部78aに固定されている。連結板83の前側の面部には、第1ブラケット81を介して前側エリアセンサ51が取り付けられている。第1ブラケット81は、前側に開口するU字状をなしている。前側エリアセンサ51は、第1ブラケット81におけるU字開口の内部に配置されている。連結板83の右側の面部には、第2ブラケット82を介して右側エリアセンサ52が取り付けられている。第2ブラケット82は、右側に開口するU字状をなしている。右側エリアセンサ52は、第2ブラケット82におけるU字開口の内部に配置されている。第1及び第2ブラケット81,82は、第3及び第4スライド装置77,78により、第3及び第4レール75,76に沿ってそれぞれ移動可能である。これにより、前側及び右側エリアセンサ51,52は、第3及び第4レール75,76に沿ってそれぞれ移動可能になる。第1ブラケット81、第2ブラケット82、及び連結板83は、エリアセンサ50を支持する支持部に相当する。
As shown in FIG. 6, the lower end portion of the third
図4及び図5に示すように、連結板83は、ロボット30とワイヤー装置84を介して連結されている。ワイヤー装置84は、ロボット30と接続されるワイヤー84aと、ワイヤー84aを巻き取るための巻取部84bとを有する。ワイヤー84aの先端部は、ロボット30の作業部39に設けられた係合リング39aに係合されている。ワイヤー84aの基端部は巻取部84bに巻き取られた後、該巻取部84bの内部に固定されている。図7に示すように、巻取部84bは、連結板83の後側の面部に設けられた引掛部85に引っ掛けるためのリング84cを有する。リング84cは、巻取部84bの上側端部に設けられている。引掛部85は、軸部と、軸部の先端に設けられかつ軸部よりも大径の頭部とを有する。リング84cを軸部に掛けることで、リング84cが頭部に引っ掛かるようになって、リング84cが引掛部85から外れにくくなる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the connecting
ロボット30の作業部39が前後方向及び左右方向の少なくとも一方に移動すると、該作業部30の移動力が、ワイヤー装置84及び連結板83を介して第1~第4スライド装置73,74,77,78に伝達される。この移動力により、第1及び第2スライド装置73,74が第1及び第2レール71,72に沿って前後方向にそれぞれ移動する一方、第3及び第4スライド装置77,78が第3及び第4レール75,76に沿って左右方向にそれぞれ移動する。これにより、連結板83がロボット30の動作と連動して水平面内で移動する。これに伴い、前側及び右側エリアセンサ51,52がロボット30の動作に応じて水平方向に移動する。
When the working
ロボット30の上下方向の動作は、巻取部84bの作用により吸収される。具体的には、ロボット30の作業部39が上側に移動したときには、ワイヤー84aが巻取部84bに巻き取られる一方、ロボット30の作業部39が下側に移動したときには、ワイヤー84aが巻取部84bから引き出される。これにより、ワイヤー84aに撓みが生じなくなる。巻取部84bは、ロボット30の作業部39が左右方向に移動したときに、ワイヤー84bが巻取部84bに巻き取られたり、巻取部84bから引き出されたりしないように、適切な力でワイヤー84bを引っ張るように構成されている。
The vertical movement of the
図1~図5に示すように、前側エリアセンサ51は、上下方向及び左右方向に広がる面状、特に矩形状の第1検知領域A1を設定可能である。第1検知領域A1の上下方向の長さは、前側エリアセンサ51の高さ位置から上側載置台14の位置までに設定されている。第1検知領域A1の前後方向の位置は、ロボット30の位置に応じて変更されるが、該ロボット30の前側端部よりもやや前側に位置するようになっている。前側エリアセンサ51は、第1検知領域A1を拡大及び縮小可能に構成されている。特に、前側エリアセンサ51は、左右方向の境界を変更可能に構成されている。例えば、図1では、前側エリアセンサ51は、左右方向の略中央に位置していて、それに応じた第1検知領域A1を設定している。ここから、図8に示すように、ロボット30が移動して、前側エリアセンサ51が左右方向の右側端に移動したとする。このとき、前側エリアセンサ51は、図1の状態と比較して、第1検知領域A1の右側の部分を狭くしかつ第1検知領域A1の左側の部分を広げる。特に、前側エリアセンサ51は、第1検知領域A1の右側端部が後述の第2検知領域A2と交わる位置になり、第1検知領域A1の左側端部が第2左側側壁部43の位置になるように、該第1検知領域A1を変更する。これにより、第1検知領域A1が過剰に広くなったり、異物が侵入できる隙間が形成されたりするのを抑制することができる。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
右側エリアセンサ52は、上下方向及び前後方向に広がる面状、特に矩形状の第2検知領域A2を設定可能である。第2検知領域A2の上下方向の長さは、右側エリアセンサ52の高さ位置から上側載置台14の位置までに設定されている。第2検知領域A2の左右方向の位置は、ロボット30の位置に応じて変更されるが、該ロボット30の右側端部よりも右側に位置している。右側エリアセンサ52は、第2検知領域A2を拡大及び縮小可能に構成されている。特に、右側エリアセンサ52は、前後方向の境界を変更可能に構成されている。図示は省略しているが、右側エリアセンサ52は、第2検知領域A2の前側端部が第1検知領域A1と交わる位置になり、第2検知領域A2の後側端部が後側壁部41の位置になるように、該第2検知領域A2を変更する。これにより、第2検知領域A2が過剰に広くなったり、異物が侵入できる隙間が形成されたりするのを抑制することができる。
The
第1検知領域A1及び第2検知領域A2は、実際には第1及び第2位置センサ91,92と前記制御装置とにより設定される。具体的には、ロボット30の作業部39が水平方向に移動して、それに連動して前側及び右側エリアセンサ51,52が水平方向に移動したときには、第1及び第2位置センサ91,92により、前側及び右側エリアセンサ51,52のそれぞれの位置が検出される。前記制御装置は、第2位置センサ92の検出結果から前側エリアセンサ51の左右方向の位置を割り出して、第1検知領域A1の左側の境界及び右側の境界を設定する。前記制御装置は、第1位置センサ91の検出結果から右側エリアセンサ52の前後方向の位置を割り出して、第2検知領域A2の前側の境界及び後側の境界を設定する。尚、前記制御装置に、後側壁部41の座標及び第1左側側壁部43の座標を予め記憶させておけば、前記制御装置は、第1検知領域A1の右側の境界及び第2検知領域A2の前側の境界を設定すればよくなるため、前記制御装置の演算量を低くすることができる。
The first detection area A1 and the second detection area A2 are actually set by the first and
監視装置100は、図示は省略しているが、ブザー等の報知装置を有している。監視装置100は、エリアセンサ50の検知領域A1,A2を異物が横切ったときには、前記制御装置に通知して、ロボット30の動作を停止させるとともに、前記報知装置を作動させる。これにより、監視装置100は、作業者にロボット30の作業エリアへの異物の侵入を報知する。
Although not shown, the
したがって、本実施形態によると、ロボット30の作業部39が水平方向に移動して、それに連動して前側及び右側エリアセンサ51,52が水平方向に移動したときには、第1検知領域A1及び第2検知領域A2が移動するため、監視エリアが変更される。すなわち、ロボット30の動作に応じて監視エリアが変更されるようにエリアセンサ50が移動される。これにより、ロボット30の作業エリアの一部を作業者が適宜利用できるようになって、ロボット30の作業エリアと作業者の作業エリアとを共有化できる。この結果、ロボット及び作業者の両方が出来る限り広い作業スペースを得ることができ、作業効率を向上させることができる。
Therefore, according to the present embodiment, when the working
また、本実施形態において、移動装置70は、ロボット30の上側に配置された第1及び第2レール71,72と、ロボット30の上側に配置されかつ第1及び第2レール71,72に直交して延びかつ該第1及び第2レール71,72に沿って移動可能な第3及び第4レール75,76と、第3及び第4レール75,76に沿って移動可能でありかつエリアセンサ50を支持する支持部材(第1ブラケット81、第2ブラケット82、及び連結板83)とを有し、前記支持部材がロボット30の動作に連動して移動することでエリアセンサ50が移動される。これにより、比較的簡単な構成でエリアセンサ50を移動させて、ロボット30の動作に連動して監視エリアを変更させることができる。
Further, in the present embodiment, the moving
また、本実施形態において、前記支持部材は、ロボット30とワイヤー84aにより連結されている。これにより、簡単な構成でエリアセンサ50をロボット30の動作に追従させることができ、監視エリアを変更させることができる。
Further, in this embodiment, the support member is connected to the
また、本実施形態において、各エリアセンサ50は、上下方向及び横方向に広がる面状の検知領域A1,A2を設定可能に構成されており、該検知領域A1,A2は、監視エリアの境界の一部を形成する。これにより、監視エリアの境界の一部がエリアセンサ50の検知領域A1,A2により形成されているため、監視精度を向上させることができる。
Furthermore, in this embodiment, each
また、本実施形態において、各エリアセンサ50は、ロボット30の位置に応じて検知領域A1,A2を拡大及び縮小できるように構成されている。これにより、検知領域A1,A2が過剰に広く設定されないため、ロボット30と作業者とが共有できるスペースを出来る限り広くすることができる。これにより、作業効率をより向上させることができる。
Furthermore, in this embodiment, each
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。 The technology disclosed herein is not limited to the embodiments described above, and may be substituted without departing from the spirit of the claims.
例えば、前述の実施形態では、ロボット30の作業部39と連結板83とがワイヤー装置84により連結されることで、エリアセンサ50がロボット30の動作に応じて移動できるようになっていた。これに限らず、例えば、作業部39の位置を検出するセンサを設けておき、前記制御装置が該センサの検出結果に応じて各スライド装置73,74,77,78を移動させることで、エリアセンサ50がロボット30の動作に応じて移動させるようにしてもよい。
For example, in the embodiment described above, the working
また、前述の実施形態では、監視エリアを上側から見たときの4辺のうち2辺の境界がエリアセンサ50の検知領域により形成されていた。これに限らず、3辺以上の境界をエリアセンサ50の検知領域により形成してもよいし、1辺分の境界のみをエリアセンサ50の検知領域により形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the boundaries of two of the four sides when the monitoring area is viewed from above are formed by the detection area of the
また、前述の実施形態において、前側エリアセンサ51の第1検知領域A1の下側端部及び左側端部、並びに、右側エリアセンサ51の第2検知領域A1の下側端部及び後側端部を赤色や青色の光で示すようにしてもよい。これにより、作業者が監視エリア(ロボット30の作業エリア)を視覚的に認識することができる。
In the above-described embodiment, the lower end and the left end of the first detection area A1 of the
また、前述の実施形態において、各エリアセンサ50の検知領域A1,A2は、矩形状に広がっていた。これに限らず、円形状に広がっていてもよい。また、検知領域A1,A2は、平面状ではなく、筒状や球体状のように立体的に広がっていてもよい。これら設定検知領域は、作業者が任意に設定することができるようにしてもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, the detection areas A1 and A2 of each
また、前述の実施形態において、各エリアセンサ50は、移動装置70により水平方向に移動可能な構成となっていた。これに限らず、移動装置をエリアセンサ50が上下方向に移動できるような構成にしてもよい。この場合、例えば、移動装置を無人飛行体で構成して、該無人飛行体にエリアセンサ50を取り付けるといった構成にしてもよい。
Further, in the embodiment described above, each
前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。 The above-described embodiments are merely illustrative and should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. The scope of the present disclosure is defined by the claims, and all modifications and changes that come within the range of equivalents of the claims are intended to be within the scope of the present disclosure.
ここに開示された技術は、ワークに対して処理を施すロボットの作業エリアの少なくとも一部を監視エリアとして、監視エリアへの異物の侵入を監視する作業エリア監視装置として有用である。 The technology disclosed herein is useful as a work area monitoring device that uses at least a portion of the work area of a robot that processes a work as a monitoring area, and monitors for foreign objects entering the monitoring area.
30 ロボット
50 エリアセンサ
51 前側エリアセンサ
52 右側エリアセンサ
70 移動装置
71 第1レール(固定レール)
72 第2レール(固定レール)
73 第1スライド装置
74 第2スライド装置
75 第3レール(可動レール)
76 第4レール(可動レール)
77 第3スライド装置
78 第4スライド装置
81 第1ブラケット(支持部材)
82 第2ブラケット(支持部材)
83 支持板(支持部材)
84a ワイヤー
A1 第1検知領域
A2 第2検知領域
30
72 Second rail (fixed rail)
73
76 4th rail (movable rail)
77
82 Second bracket (supporting member)
83 Support plate (support member)
84a Wire A1 First detection area A2 Second detection area
Claims (4)
前記監視エリアを設定するとともに、前記監視エリアへの異物の侵入を検知するエリアセンサと、
前記エリアセンサを移動させる移動装置と、を備え、
前記移動装置は、前記ロボットの動作に応じて前記監視エリアが変更されるように前記エリアセンサを移動させ、
前記移動装置は、
前記ロボットの上側に配置された固定レールと、
前記ロボットの上側に配置されかつ前記固定レールに直交して延びかつ該固定レールに沿って移動可能な可動レールと、
前記可動レールに沿って移動可能でありかつ前記エリアセンサを支持する支持部材と、
を有し、
前記支持部材が前記ロボットの動作に連動して移動することで前記エリアセンサが移動されることを特徴とする作業エリア監視装置。 A work area monitoring device that uses at least a part of the work area of a robot that processes a workpiece as a monitoring area, and monitors for foreign objects entering the monitoring area,
an area sensor that sets the monitoring area and detects intrusion of foreign matter into the monitoring area;
A moving device for moving the area sensor,
The moving device moves the area sensor so that the monitoring area is changed according to the operation of the robot ,
The mobile device includes:
a fixed rail arranged above the robot;
a movable rail disposed above the robot, extending orthogonally to the fixed rail and movable along the fixed rail;
a support member that is movable along the movable rail and supports the area sensor;
has
A work area monitoring device characterized in that the area sensor is moved by the support member moving in conjunction with the operation of the robot .
前記支持部材は、前記ロボットとワイヤーにより連結されていることを特徴とする作業エリア監視装置。 The work area monitoring device according to claim 1 ,
The work area monitoring device is characterized in that the support member is connected to the robot by a wire.
前記エリアセンサは、上下方向及び横方向に広がる面状の検知領域を設定可能に構成されており、
前記検知領域は、前記監視エリアの境界の一部を形成することを特徴とする作業エリア監視装置。 The work area monitoring device according to claim 1 or 2 ,
The area sensor is configured to be able to set a planar detection area that extends vertically and horizontally,
A work area monitoring device, wherein the detection area forms part of a boundary of the monitoring area.
前記エリアセンサは、前記ロボットの位置に応じて前記検知領域を拡大及び縮小できるように構成されていることを特徴とする作業エリア監視装置。 The work area monitoring device according to claim 3 ,
The work area monitoring device is characterized in that the area sensor is configured to be able to expand and contract the detection area according to the position of the robot.
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JP2020082318A (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | ファナック株式会社 | Monitoring system of robot, and robot system |
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