JPH03136790A - ロボットシステムの非常停止回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、複数のロボットを使用した生産ラインに適
応されるロボットシステムの非常停止回路に関するもの
である。

［従来の技術］ 近年、組み立て等の作業を行う生産ラインには、ロボッ
ト（工業用ロボット）が多（使用されている。

また、このロボットを使用した生産ラインには、ロボッ
トによる作業者への障害を回避するために、安全対策が
施されている。

従来より、ロボットシステムには、次のような安全対策
が施されていた。

第４図において、符号１はロボット（例えば、組み立て
等の作業を行う工業用ロボット）である。

このロボット１の周辺にはそのロボット１の作業範囲を
包囲する安全柵２が設けられており、ロボットｌが作業
しているときにそのロボット１の作業範囲内へ作業者Ａ
が立ち入れないようになっている。

また、この安全柵２には、扉３が設けられている。この
安全柵２の扉３には、第５図に示すようにその開口部に
、例えば、リミットスイッチ、安全プラグ等からなるス
イッチ４が設けられており、このスイッチ４は、扉３を
閉じるとＯＮＬ、開くとＯＦＦするようになっている。

また、このスイッチ４は、第６図に示すように、その一
端部が駆動リレーＲＹを介して電源Ｅに接続されており
、同他端部は駆動スイッチＫＳを介してグランドＧに接
続されている。

即ち、扉３を閉じてスイッチ４をＯＮ状態のときにロボ
ット１の駆動スイッチＫＳをＯＮすることにより、リレ
ーＲＹが励磁され、電源Ｅよりロボット１へ電力が供給
され、ロボットｌが作動し、ロボットによる組み立て等
の作業が開始される。

ここで、ロボット１の動作中に作業者Ａが扉３を開いて
、ロボット１の作業範囲内へ侵入しようとした場合には
、扉３の開口部に設けられたスイッチ４がＯＦＦ状態と
なり、電源Ｅからのロボット１への電力の供給が遮断さ
れ、ロボット１の動作が停止し、ロボット１による作業
者Ａへの障害が未然に防止される。

また、第７図に示すように、複数のロボット１ａ、　１
　ｂが設置された生産ラインに上記の安全対策を適応し
た場合には、ロボッ）ｌａ、ｌｂの周囲に設けられた安
全柵３の扉３　ａ、　３　ｂの両方、あるいはどちらか
一方が開放されると、扉３　ａ、　３　ｂに設けられた
スイッチ４　ａ、　４　ｂの両方、あるいはどちらか一
方が０ＦＦＬ、第８図に示す回路を流れる電流が遮断さ
れ、ロボッ）１ａ、１ｂの両方の動作が停止する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のように複数のロボットを使用した生産
ラインの組み立て工程には、その生産の都合上複数のロ
ボットの内、特定のロボットとともに作業者が作業を行
わなければならない場合がある。

また、１台のロボットだけを作動させるとともにこれと
並行して他のロボットの教示（次のロフトのための準備
）、あるいはメンテナンス等を行う必要がある。

しかしながら、上記のような安全対策が適応された生産
ラインでは、安全柵２に設けられた扉３ａ、　３　ｂノ
いずれか一方を開放すると、全てのロボットへの電力の
供給が遮断されてしまい前記作業を行うことができない
という問題があり、生産ラインを能率的に運用すること
ができないという問題があった。

また、上記安全柵２に設けられた扉３　ａ、　３　ｂは
、ロボット１　ａ、　１　ｂによる作業中であっても、
開放することができるものであるので、作業者Ａが誤っ
て安全柵の扉３ａあるいは扉３ｂを開放することが可能
であるので、作業者Ａが誤って扉３ａ、あるいは扉３ｂ
を開放することにより、ロボット１　ａ。

ｌｂの動作が停止し、生産ラインの作業が中断してしま
うという問題があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数の
ロボットを使用する生産ラインにおいて、指定したロボ
ットを停止させても他のロボットを作動させることがで
き、また、ロボットによる作業中において、扉を開放す
ることによる生産ラインの作業中断をなくし、生産ライ
ンを能率的に運用することができるロボットシステムの
非常停止回路を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 第１の発明は、ワークが搬送されるラインに沿って設置
された複数のロボットと、これらロボットの周囲を各々
包囲する安全柵と、該安全柵に設けられ、前記ロボット
の作業範囲と外部、もしくは隣接するロボットの作業範
囲同士を連通させる複数の扉と、これら扉に設けられて
それぞれ扉の開閉状態を監視する開閉センサと、前記ロ
ボットの各々の駆動源と電源との間に直列に接続され、
前記各開閉センサが扉の開放を検知することによりそれ
ぞれ作動するスイッチとから構成されてなり、前記スイ
ッチには、前記安全柵の扉の開放による前記複数のロボ
ットの同時停止を防ぐバイパススイッチがそれぞれ並列
に接続されてなることを特徴としている。

第２の発明は、ワークが搬送されるラインに沿って設置
された複数のロボットと、これらロボットの周囲を各々
包囲する安全柵と、該安全柵に設けられ、前記ロボット
の作業範囲と外部、もしくは隣接するロボットの作業範
囲同士を連通させる複数の扉と、前記ロボットの駆動源
に設けられ、ロボットが駆動していることを検知してそ
の検知結果を出力するロボット監視センサと、前記安全
柵の扉に設けられ、前記検知結果を入力することにより
、前記扉の開放を禁止するロック機構とから構成されて
なることを特徴としている。

［作用コ 第１の発明によれば、安全柵の扉が作業者によって開か
れると、扉に取り付けられた開閉センサが扉の開放を検
知することによりスイッチがＯＦＦされ、ロボットが停
止し、作業者の安全を確保することができる。

また、特定のロボットを停止させ、そのロボットの作業
範囲内で作業者が作業する場合には、停止させるロボッ
トの周囲の安全柵の扉を開き、その扉に設けられたスイ
ッチのバイパススイッチをＯＮする。このようにすると
、他のロボットを作動させたまま指定したロボットだけ
を停止させることができ、この停止したロボットの作業
範囲内にて作業者が他のロボットとともに作業すること
ができる。

第２の発明によれば、ロボットが駆動すると、それぞれ
のロボットの駆動源に設けられたロボット監視センサが
ロボットが駆動していることを検知し、その検知結果を
出力する。そして、安全柵の各層に設けられたロック機
構が検知結果を入力することにより、安全柵の各層をロ
ックし各層の開放を禁止する。

これにより、作業者が誤って扉を開放してそれぞれのロ
ボットの作業範囲内へ侵入することが防止され、作業者
の安全をさらに確保することができるとともに、作業を
行っているロボットを非常停止させることによる生産ラ
インの作業の中断を未然に防止することができ、生産ラ
インを能率的に運用することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図によって説明する。

第１図において、符号１１は、複数のロボット１　ａ、
　１　ｂが設置された生産ラインである。この生産ライ
ン１１にあっては、ライン上を搬送されてきたワークＷ
、Ｗに組み立て等の作業が行われるようになっている。

ロボッ）１ａ、１ｂの周囲には、安全柵１２が設けられ
ており、この安全柵１２には、扉１３，１４．１５が設
けられている。これら扉１３．１４゜１５には、例えば
、リミットスイッチ、安全プラグ等からなるスイッチ１
３ｓ、　１４ｓ、　１５ｇ（開閉センサ）が設けられて
いる。これらスイッチ１３Ｓ。

１４ｓ、１５ｓは、扉１３．１４．１５を閉めるとＯＮ
し、扉１３．１４．１５を開くとＯＦＦするようになっ
ている。

次に、上記スイッチｌ　３　Ｌ　１４　Ｇ、　１５　ｓ
のロボット１　ａ、　１　ｂへの接続状態を第２図及び
第３図によって説明する。

第２図に示すように、駆動スイッチＫＳとロボット１ａ
の駆動リレーＲＹａとの間には、スイッチ１４ｓ、　１
３ｓ、　１５ｓが直列に接続されている。そして、スイ
ッチ１５ｇ（ロボットｌａの作業範囲を囲む扉１３．１
４のスイッチ１３ｓ、１４ｇ以外のスイッチ）には、バ
イパススイッチ１５ｂｓが並列に接続されている。

また、第３図に示すように、駆動スイッチＫＳと、ロボ
ットｌｂの駆動リレーＲＹｂとの間には、スイッチ１４
ｇ、　１５ｓ、　１３ｓが直列に接続されている。そし
て、スイッチ１３Ｓ（ロボットｔｂの作業範囲を囲む扉
１４．１５のスイッチ１４　Ｓｔ　１５　ｓ以外のスイ
ッチ）には、バイパススイッチ１’　３　ｂｓが並列に
接続されている。

上記のように構成された生産ライン１１の駆動方法を説
明する。

まず、扉１３．１４．１５を閉め、ロボットｌａ。

１ｂのそれぞれの非常停止回路のバイパススイッチ１３
ｂｓ、１５ｂｓをそれぞれＯＦＦ状態にし、ロボットｌ
　ａ、　１　ｂの駆動スイッチＫＳをＯＮする。

このようにすると、ロボット１　ａ、　１　ｂのそれぞ
れの駆動リレーＲＹａ、ＲＹｂが励磁され、電源Ｅより
ロボッ）ｌａ、ｌｂへそれぞれ電力が供給され、ロボッ
トｌ　ａ、　１　ｂが駆動し、生産ライン１１が作動す
ることによりワークＷ、Ｗへ組み立て等の作業が開始さ
れる。

ここで、作業者が扉１３を開いてロボット１ｂの作業範
囲内へ侵入した場合、扉１３に設けられたスイッチ１３
ｓが０ＦＦＬ、ロボット１　ａ、４　ｂへの電力の供給
が遮断され、ロボット１ａ、１ｂが停止する。

また、作業者が扉１５を開いてロボットｌｂの作業範囲
内へ侵入した場合にも、扉１５に設けられたスイッチ１
５ｓがＯＦＦされ、ロボット１　ａ。

１ｂへの電力の供給が遮断され、ロボットｌａ、ｌｂが
停止する。

上記のように、ロボッ）ｌａ、ｌｂの作業範囲内へ作業
者が扉１３あるいは扉１５を開いて侵入した場合には、
ロボット１　ａ、　１　ｂが直ちに停止し、作業者の安
全を確保することができる。

次に、ロフトの都合により、一方のロボット（例えばロ
ボット１　ｂ）を停止させ、他方のロボット（ロボット
１　ａ）とともに作業者が作業を行う場合について説明
する。

まず、バイパススイッチ１５ｂｓをＯＮの状態にして、
扉１５を開き、扉１５に設けられたスイッチ１５ｓをＯ
ＦＦの状態にする。

この状態において、動力スイッチＫＳをＯＮさせると、
駆動リレーＲＹａだけが励磁し、電源Ｅよりロボット１
ａに電力が供給され、ロボットｌａだけが作動する。こ
れにより、ロボット１ａと作業者とによる生産ラインを
構成して、特定の作業を行わせることができる。

ここで、ロボット１ａと作業者とによる作業中に、作業
者が扉１４を開いてロボットｌａの作業範囲内へ侵入し
た場合には、扉１４に設けられたスイッチ１４ｓが○Ｆ
ＦＬ、ロボット１ａへ供給されていた電力が遮断され、
ロボｙ）ｌａが直ちに停止し、ロボッ）ｌａによる作業
者への障害を回避することができ、作業者の安全を確保
することができる。

また、ロボットｌａと作業者とによる作業中に、池の作
業者が扉１３を開いてロボ・ット１ａの作業範囲内へ侵
入した場合にも、扉１３に設けられたスイッチ１３ｓが
０ＦＦＬ、ロボ・ノド１ａへ供給されていた電力が遮断
され、ロボ、ソト１　ａが直ちに停止し、ロボット１ａ
による作業者への障害を回避することができ、作業者の
安全を確保することができる。

上記と同様に、ロボット１ａを停止させ、ロボット１ｂ
とともに作業者が作業する場合には、まず、バイパスス
イッチ１３ｂｓをＯＮの状態にして、扉１３を開き、扉
１３に設けられたスイッチ１３ＳをＯＦＦの状態にする
。

この状態において、動力スイッチＫＳをＯＮさせると、
駆動リレーＲＹｂだけが励磁し、電源Ｅよりロボット１
ｂに電力が供給され、ロボットｌｂだけが作動すること
により、ロボットｌｂと作業者とによる生産ラインを構
成して、特定の作業を行わせることができる。

ここで、ロボット１ｂと作業者とによる作業中に、作業
者が扉１４を開いてロボッ）ｌｂの作業範囲内へ侵入し
た場合には、扉１４に設けられたスイッチ１４ｓが０Ｆ
ＦＬ、ロボットｌｂへ供給されていた電力が遮断され、
ロボット１ｂが直ちに停止し、ロボット１ｂによる作業
者への障害を回避することができ、作業者の安全を確保
することができる。

また、ロボット１ｂと作業者とによる作業中に、他の作
業者が扉１５を開いてロボｙ　トｌｂの作業範囲内へ侵
入した場合にも、扉１５に設けられたスイッチ１５ｓが
０ＦＦＬ、ロボット１ｂへ供給されていた電力が遮断さ
れ、ロボット１ｂが停止し、ロボット１ｂによる作業者
への障害を回避することができることにより作業者の安
全を確保することができる。

上記のように、このロボットシステムの非常停止回路に
よれば、複数のロボットを使用した生産ライン１１に任
意に作業者を参加させて、その安全を確保しつつ多種の
生産ロフトに適応させることができる。

また、１台のロボットだけを作動させるとともにこれと
並行して池のロボットの教示（次の口・ノドのための準
備）、メンテナンス等の作業も上記と同様な操作によっ
て行うことができる。

次に、上記のように構成されたロポ・ノドシステムの非
常停止回路にロック機構を設けた場合について説明する
。

上記ロボットｌａ、ｌｂの駆動源には、例えば、ル−Ｒ
Ｙａ、ＲＹｂが閉じられたか否かを判別することにより
ロボット１　ａ、　１　ｂが駆動状態にあることを検知
して、その検知結果を出力するようになっている。

また、安全柵１２の扉１３，１４．１５には、その扉１
３，１４．１５が閉められている状態において、その閉
鎖状態を維持するべくロック機構１６゜１７．１８が設
けられている。

このロック機構１６，１７．１８は、前記ロボ・ノド監
視センサから出力された検知結果を入力すると、安全柵
１２の扉１３，１４．１５を電気的、あるいは機械的に
ロックし、扉１３．１４．１５の開放を禁止するもので
ある。

上記のようなロック機構１６，１７．１８を設けた生産
ライン１１にあっては、ロボット１　ａ、　１　ｂが駆
動することによりロボット監視センサがロボット１　ａ
、　１　ｂの駆動を検知し、その検知結果を出力する。

そして、この検知結果が各層１３．１４゜１５に設けら
れたロック機構１６，１７．１８に入力し、各層１３，
１４．１５をロックすることにより、各層１３，１４．
１５の開放が禁止される。

これにより、作業者が誤って扉１３，１４．１５を開放
しようとしてもロック機構１６，１７．１８によって扉
１３，１４．１５が口・ツクされているので扉１３，１
４．１５が開放されることはない。したがって、作業者
の各ロボッ）ｌａ、１ｂの作業範囲内への侵入を防止す
ることができる。

また、作業者が誤って扉１３．１４’、１５を開放する
ことによるロボッ）ｌａ、ｌｂの非常停止を未然に防止
することができ、ロボット１　ａ、　１　ｂの停止によ
る生産ライン１１の作業の中断を防止することができる
。

なお、上記の実施例の生産ライン１１はロボ・ノドを２
台使用したものであるが、ロボットの台数は上記実施例
に限定されることはない。

［発明の効果］ この発明によれば、下記の効果を得ることができる。

■、ロボットの周囲に設置された安全柵の扉に複数のス
イッチ（開閉監視手段）を設け、扉を開くことにより、
スイッチがＯＦＦしてロボットが停止するものであるの
で、作業者が誤ってロボ・ノドの作業範囲内へ侵入した
場合に、ロボットによる作業者への障害を回避すること
ができ、作業者の安全を確保することができる。

■、指定したロボットを停止させた状態で、他のロボッ
トを駆動させるべく、一つのロボットの電源と駆動源と
の間に設けられてスイッチのうち、そのロボットの周囲
の安全柵以外の扉の開閉センサにより操作されるスイッ
チに、任意に開閉可能なバイパススイッチがそれぞれ並
列に接続されているので、指定したロボットだけを駆動
させることができ、特定のロフトを生産する際に、作業
者がロボットとともに作業を行うことができる。したが
って、多種の製品に適応可能な生産ラインを実現するこ
とができる。

また、１台のロボットだけを作動させるとともにこれと
並行して他のロボットの教示（次のロットのための準備
）、メンテナンス等の作業を行うことができるので、生
産ラインを能率的に運用することができるとともに、生
産効率を大幅に向上させることができる。

■５　ロボットの駆動源に、それぞれのロボ・ノドが駆
動していることを検知し、その検知結果を出力するロボ
ット監視センサを設け、このロボ・ノド監視センサから
出力された検知結果を入力することにより、安全柵の扉
をロックし、開放を禁止するロック機構を安全柵の扉に
設けたので、ロボットの作業中に作業者が誤って安全柵
内へ侵入することを防止することができ、作業者の安全
を確保することができる。

また、作業者の安全柵内への侵入によるロボ、ットの非
常停止を未然に防止することができ、生産ラインの作業
中断を防止することができる。

したがって、ロボットによる生産ラインを能率的に運用
することができ、生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本発明の詳細な説明する図であ
って、第１図は実施例のロボ・ノドシステムの非常停止
回路を備えた生産ラインを示す概略平面図、第２図及び
第３図はそれぞれスイッチ（開閉センサ）の接続状態を
説明する回路図である。 第４図ないし第８図は従来のロボットシステムの非常停
止回路を説明する図であって、第４図はロボット及びロ
ボットの周辺に設置された安全柵を説明する斜視図、第
５図は安全柵に設けられたスイッチを説明する安全柵の
正面図、第６図は従来のロボットシステムの非常停止回
路を説明する回路図、第７図は従来のロボットシステム
を説明する生産ラインの平面図、第８図は従来のロボッ
トの非常停止回路を説明する回路図である。 １　ａ、　１　ｂ・・・・・・ロボット、１１・・・・
・・生産ライ１２・・・・・・安全柵、１３，１４．１
５・・・・・・扉、１５ｓ、１４ｓ・・・・・・スイッ
チ（開閉センサ）、１１５ｂｓ・・・・・・バイパスス
イッチ、１６．１？。 ・・・ロック機構。 ン、 １３ｓ。 ３　ｂｓ。 １８・・・

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークが搬送されるラインに沿って設置された複
   数のロボットと、これらロボットの周囲を各々包囲する
   安全柵と、該安全柵に設けられ、前記ロボットの作業範
   囲と外部、もしくは隣接するロボットの作業範囲同士を
   連通させる複数の扉と、これら扉に設けられてそれぞれ
   扉の開閉状態を監視する開閉センサと、前記ロボットの
   各々の駆動源と電源との間に直列に接続され、前記各開
   閉センサが扉の開放を検知することによりそれぞれ作動
   するスイッチとから構成されてなり、前記スイッチには
   、前記安全柵の扉の開放による前記複数のロボットの同
   時停止を防ぐバイパススイッチがそれぞれ並列に接続さ
   れてなることを特徴とするロボットシステムの非常停止
   回路。
2. （２）ワークが搬送されるラインに沿って設置された複
   数のロボットと、これらロボットの周囲を各々包囲する
   安全柵と、該安全柵に設けられ、前記ロボットの作業範
   囲と外部、もしくは隣接するロボットの作業範囲同士を
   連通させる複数の扉と、前記ロボットの駆動源に設けら
   れ、ロボットが駆動していることを検知してその検知結
   果を出力するロボット監視センサと、前記安全柵の扉に
   設けられ、前記検知結果を入力することにより、前記扉
   の開放を禁止するロック機構とから構成されてなること
   を特徴とするロボットシステムの非常停止回路。