JPH0215353B2 - - Google Patents

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JPH0215353B2
JPH0215353B2 JP56053566A JP5356681A JPH0215353B2 JP H0215353 B2 JPH0215353 B2 JP H0215353B2 JP 56053566 A JP56053566 A JP 56053566A JP 5356681 A JP5356681 A JP 5356681A JP H0215353 B2 JPH0215353 B2 JP H0215353B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
signal
automatic
output
circuit
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56053566A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57168301A (en
Inventor
Etsuzo Murakami
Juji Kyohara
Toshihito Watanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP5356681A priority Critical patent/JPS57168301A/ja
Publication of JPS57168301A publication Critical patent/JPS57168301A/ja
Publication of JPH0215353B2 publication Critical patent/JPH0215353B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06Safety devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用ロボツトの動作から作業者を安
全に保護するための装置に関するものである。
あらかじめ記憶した位置信号を順次読み出し、
これに従つて動作するように構成された工業用ロ
ボツトは、その本質上自動起動に際して各動作軸
の占めるべき位置に関しては、被加工物との干渉
がない限り制限を受けないものである。即ち、あ
る位置に停止しているロボツトに対してあらかじ
め記憶した特定の位置および経路の作業を指定し
て動作を開始すると、ロボツトは先ず停止位置か
ら作業開始点まで遊走し、その位置から指定され
た経路を辿つて一連の作業を行い、作業終了後
に、指定された位置まで退避して停止する。第1
図はロボツトの加工具先端の軌跡と加工線との関
係を平面的に示した図である。同図に示すように
最初S1の位置に停止していたロボツトRが自動起
動指令を受けると破線の経路を通つてS1位置から
A点へ遊走し、A点から加工を開始する。あらか
じめ記憶した経路と加工プログラムに応じて図中
矢印の如くA→B→C→D→E→Fと自動加工を
行い、F点に達すると加工完了となつてあらかじ
め定められた退避位置であるS2点まで遊走退避し
て作業を完了する。次に被加工物を取替えて再び
自動起動すると、ロボツトRは退避位置S2からA
点まで遊走し再びA〜Fの自動加工を行い、F点
に至ると再びS2点まで遊走復帰して停止する。通
常この退避位置S2は、作業者に危険がなく被加工
物の取出しに支障のない図示のような位置に選定
される。しかし前述のようにロボツトそのものは
現在位置さえ明確であれば、起動前の位置はS2
に限らず、S1点でもあるいは他の位置でもその位
置から作業開始点Aに至る間に途中障害物がない
限り自動起動させることができる。このため、例
えば手動モードにてロボツトを適宜移動させた
後、自動運転モードに切替えて起動を行うと、そ
の位置から作業開始点、即ち図のA点に至る間に
作業者に接近したり、極端な場合は接触すること
もある。特に手動モードにて操作してロボツトの
加工具部分を点検、調整したときは、ロボツトの
先端は作業者の至近距離にあることが多いから、
自動起動に際してロボツトの接近を知つても、こ
れから作業者が逃避するための時間的余裕がほと
んどない場合が多く、重大な人身事故につながる
危険性がある。
さらに自動運転モードにおいては、ロボツトは
常に指令と実際位置との比較により位置決めが行
なわれているから、例え作業者の位置から十分離
れた安全位置に停止している場合でも、位置検出
器のリード線の断線や誘導ノイズなどが発生する
と、ロボツトはその電気的平衡が破れて思わぬ方
向に暴走する危険性がある。しかもこの場合の移
動速度は大なる入力信号が供給された場合と同様
の状態となるので非常に速く、これらの事故発生
時に確実に逃れ得る保証はなく、特に長い腕をも
つた旋回軸を有する円筒座標式、極座標式あるい
は関節座標形のロボツトにおいてはその先端速度
も速いうえに移動方向が複雑であるので非常に危
険度が高いものである。
本発明は、上記のような危険な状態から作業者
を安全に保護するためになされたもので、ロボツ
トの各動作軸がその位置から自動起動した際に作
業者に対して十分安全な領域内にあるときのみ、
自動起動が可能とすることにより、起動時におけ
る作業者への危険度を除去するとともに、自動運
転モードにおいて未だ起動状態にないときに、各
動作軸が何らかの原因で上記の安全領域から外れ
た場合には直ちに異常信号を発し、必要によりラ
ンプやブザーなどにて警報を発し、また駆動源を
遮断してロボツトの動作そのものを強制的に停止
せしめることにより、暴走を中断させ、人身事故
の発生を未然に防止したものである。
第2図は本発明の装置の実施例を一部構成図に
て示した接続図である。同図において、1はロボ
ツト本体、2は記憶部、3は制御部、4は演算
部、5は駆動部である。通常のロボツトにおいて
は上記1ないし5により構成されており、記憶部
2から読み出した位置データは制御部3により処
理されて演算部4に供給され、演算部4では制御
部3の出力データを受けて次に実行すべき動作指
令信号を駆動部5に供給する。駆動部5は演算部
4からの入力に応じてロボツト本体1を駆動し、
その動作量は検出器により検出して演算部4にフ
イードバツクして常に指令値と動作量とが一致す
るように駆動される。本発明の要部はこのように
構成されたロボツトに第2図の接続図において制
御部3より左の部分に追加した起動回路および退
避位置異常検出回路に有る。同図において、6は
ロボツト本体の各動作軸が作業者から十分離れた
安全領域にあるとき動作する検出器であり、各動
作軸に対応して設けられたリミツトスイツチ、近
接スイツチあるいはロータリーエンコーダなどが
利用できる。これら検出器はロボツト1のすべて
の動作軸に設けることが理想であるが、移動量の
小さな軸、例えばロボツト先端に設けられた手首
軸などにおいてはこれを省略することができる。
またこれら検出器を本発明の安全装置の専用とし
て各軸毎に設けることが望ましいが、各軸の位置
フイードバツク用として本来ロボツトに設けられ
ている位置検出器の出力信号を流用してもよい。
これら検出器はロボツト本体1が作業者に対して
安全領域内にある間は常に動作しているものであ
る。7は従来の工業用ロボツトにおいても設けら
れていた自動起動用スイツチであり、8,9,1
0はANDゲート、11,12は極性反転用イン
バータ、13はR−Sフリツプフロツプ回路であ
る。検出器6、起動スイツチ7、ANDゲート8
〜10、インバータ11,12、フリツプフロツ
プ回路13は図示の如く接続されており、フリツ
プフロツプ回路13のQ端子出力は自動起動指令
信号としてロボツトの動作を開始すべく制御部3
に供給される。また制御部3は自動動作が一サイ
クル終了したときフリツプフロツプのR端子に動
作終了信号を発しリセツトする。これらのうち起
動スイツチ7、ANDゲート8,9およびフリツ
プフロツプ回路13は起動回路を構成し、AND
ゲート8,10およびインバータ11,12は退
避位置異常検出回路を構成する。
ロボツト本体の各軸がすべて安全領域に退避し
ていると検出器6はすべて動作し高レベル信号
(以下H信号という)を出力し、ANDゲート8も
H出力となる。この状態で起動スイツチ7を押す
とANDゲート9の両入力はともにH信号となる
からANDゲート9は開きフリツプフロツプ回路
13をセツトする。この結果、フリツプフロツプ
回路13のQ端子はH信号を出力し、制御部3に
起動信号として供給する。このQ端子出力は一連
の自動動作が終了して制御部3から動作終了信号
がR端子に供給されるまで保持される。一方、自
動起動前においてはインバータ11は低レベル信
号(以下L信号という)を出力しているから
ANDゲート10は閉じたままである。したがつ
て出力はL信号のままであり制御部3および駆動
部5には何ら禁止信号を発しない。ここで起動前
にロボツト1の動作軸のうちいずれか一つ以上が
安全領域から外れた位置に移動すると、これら移
動した軸に対応する検出器6がOFFとなりAND
ゲート8は閉じ出力はLとなる。この状態におい
て起動スイツチ7を押してもANDゲート9の入
力条件は満足されないからフリツプフロツプ回路
13のQ端子出力はLのままとなりロボツト1は
自動起動できない。したがつて作業者に危険な位
置例えば至近距離から自動起動は行なわれること
がなく安全性が確保できる。またANDゲート8
の出力がLレベルになるとインバータ11の出力
はHレベルとなり、もしこのときまでに正常な自
動起動状態でないときはフリツプフロツプ回路1
3のQ端子出力は、Lレベルのままであるからイ
ンバータ12の出力はHレベルでありANDゲー
ト10はHレベル出力となる。この出力は制御部
3および駆動部5に退避位置異常信号として供給
されて指令信号の出力を停止させるとともにラン
プやブザーにより作業者に知らせるとともに駆動
部5の動力源を遮断してロボツト1の動作を強制
的に停止させる。この結果、位置検出器のリード
線の断線や誘導ノイズの混入などによるロボツト
1の暴走が未然に防止できる。
なお、図示は省略したが第2図の実施例におい
てはANDゲート10の入力の1つとして運転モ
ード切替が自動に切替えられている条件を加えて
おくことが必須となる。さもなくば手動運転時に
もこの異常検出回路がロボツト1の動作を禁止す
るために異常位置からの手動運転による復帰がで
きなくなる。理想的にはAND10の入力信号は
第2図に示した通りとし、AND10の出力によ
つて警報のみ発し、ロボツト1に対する動作指令
信号の停止および駆動部5への動力源の遮断は自
動運転モード時にのみ警報とともに実行するよう
にANDゲート10の出力信号をモードによつて
区別するようにゲート10と制御部3および駆動
部5との間に切替手段を設ければ、手動運転モー
ド時においても退避位置の良否を知ることができ
る。
第2図の実施例においては起動回路をANDゲ
ート8,9およびフリツプフロツプ回路13で構
成し、また異常検出回路をインバータ11,12
およびANDゲート10により構成したが、これ
らは上記の構成に限定されるものではなく、論理
回路として第2図の実施例と同様の入出力関係を
得るものであればよく、例えば起動回路において
は制御部3が入力信号を保持する機能を有すると
きはフリツプフロツプ回路13を省略してインバ
ータ12へは制御部3から保持した上記の起動中
信号を得てこれを入力する構造としてもよく、ま
た異常検出回路においては、フリツプフロツプ回
路13の端子からのHレベル信号を非運転中信
号として用いるときはインバータ12は省略して
もよくさらにインバータ11,12およびAND
ゲート10のかわりにNORゲートを用いるなど
種々の変形が可能である。
さらにこれらの論理回路を有接点リレーにより
構成してもよいことはもちろんである。
以上のように本発明の装置によれば、ロボツト
の自動起動に際して作業者を十分安全に保護する
ことができるとともに、自動起動以前に何らかの
事故によりロボツトが暴走するような状態が発生
してもこれを未然に防止することができるので、
特に旋回軸を有する工業用ロボツトにおいて作業
安全上きわめて有効な装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ロボツトの動作の例を示す図、第2
図は、本発明の装置の実施例を示す接続図であ
る。 1……ロボツト本体、2……記憶部、3……制
御部、4……演算部、5……駆動部、6……検出
器、7……起動スイツチ、8,9,10……
ANDゲート、11,12……インバータ、13
……フリツプフロツプ回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 あらかじめ記憶した位置信号に対応して動作
    する工業用ロボツトにおいて、各動作軸が作業者
    に対して安全領域に退避したことを検出する検出
    器を設け、前記検出器の出力と自動起動指令信号
    とが同時に入力されたときに自動起動信号を出力
    しあらかじめ記憶した一工程の作業終了まで保持
    する起動回路と、前記検出器のいずれかが無出力
    状態でかつ前記起動回路が無出力のとき退避位置
    異常として警報を発するとともに自動運転を禁止
    する退避位置異常検出回路とを具備した工業用ロ
    ボツトの安全装置。
JP5356681A 1981-04-08 1981-04-08 Safety device of industrial robot Granted JPS57168301A (en)

Priority Applications (1)

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JP5356681A JPS57168301A (en) 1981-04-08 1981-04-08 Safety device of industrial robot

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JP5356681A JPS57168301A (en) 1981-04-08 1981-04-08 Safety device of industrial robot

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Publication Number Publication Date
JPS57168301A JPS57168301A (en) 1982-10-16
JPH0215353B2 true JPH0215353B2 (ja) 1990-04-11

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ID=12946366

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JP5356681A Granted JPS57168301A (en) 1981-04-08 1981-04-08 Safety device of industrial robot

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Families Citing this family (3)

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JPS61244492A (ja) * 1985-04-19 1986-10-30 トキコ株式会社 工業用ロボツト
JPS62147002U (ja) * 1986-03-11 1987-09-17
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JPS532872A (en) * 1976-06-28 1978-01-12 Toshiba Corp Device for controlling industrial robot
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JPS57168301A (en) 1982-10-16

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