JPH0473161B2 - - Google Patents

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JPH0473161B2
JPH0473161B2 JP60047644A JP4764485A JPH0473161B2 JP H0473161 B2 JPH0473161 B2 JP H0473161B2 JP 60047644 A JP60047644 A JP 60047644A JP 4764485 A JP4764485 A JP 4764485A JP H0473161 B2 JPH0473161 B2 JP H0473161B2
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JP
Japan
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robot
arm
drive control
intrusion
intruder
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60047644A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61206002A (en
Inventor
Kanji Sato
Hideki Sasaki
Masahiro Yoshikawa
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Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Seiki Co Ltd filed Critical Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication of JPS61206002A publication Critical patent/JPS61206002A/en
Publication of JPH0473161B2 publication Critical patent/JPH0473161B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、駆動制御手段と動作教示手段とを備
え、教示された動作プログラムを記憶して、該動
作を自動的に実行するロボツトに設けられる安全
装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a robot that is equipped with a drive control means and a motion teaching means, stores a taught motion program, and automatically executes the motion. Regarding safety equipment.

[従来の技術] 近年、加工機械におけるワークの搬送等にロボ
ツトが使用されている。このロボツトは、通常に
おいては、予め設定あるいは教示された動作プロ
グラムに従つて自動的に動作する。
[Prior Art] In recent years, robots have been used to transport workpieces in processing machines. This robot normally operates automatically according to a preset or taught operation program.

一方、ロボツトが動作中に何らかの動作ミスを
した場合、また、別の作業を行なうための段取替
え等を要する場合、あるいは、次の作業の動作教
示を行うなどにあつては、作業者がロボツトの動
作範囲にて、例えば、受渡しに失敗したワークの
除去作業を行なつたり、ロボツトに新たな動作を
教示したりする必要がある。
On the other hand, if the robot makes some kind of operational error during operation, or if a setup change is required to perform a different task, or if the robot needs to be taught the next task, the operator must Within this range of motion, it is necessary, for example, to remove workpieces that have failed to be delivered or to teach new motions to the robot.

このような場合、ロボツトが動作を続行してい
たり、作業者の動作教示のミスなどにより、作業
者が、ロボツトのアームに衝突したり、旋回動作
に巻込れたり、さらには、挟まれたりして、非常
に危険である。
In such cases, if the robot continues to operate or if the operator makes a mistake in teaching the robot, the operator may collide with the robot's arm, get caught in the robot's rotation, or even be caught. And it's very dangerous.

このための手段として、ロボツトの電源スイツ
チを切つたり、動作を停止させるスイツチを押し
てから、各種作業に入るようにした安全装置があ
る。また、ロボツトに過負荷が加わると非常停止
する構成とした安全装置もある。
As a means for this purpose, there is a safety device that allows the robot to start various operations after turning off the power switch or pressing a switch that stops the robot's operation. There are also safety devices that are configured to make an emergency stop if an overload is applied to the robot.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、これらの安全装置において、電
源スイツチをオフすることは、ロボツトが全く動
作できなくなるため、教示作業を行なうことがき
ないという問題がある。しかも、一旦、電源を切
ると、再起動時にロボツトの現状位置把握の設定
をやり直さなければならない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in these safety devices, there is a problem in that when the power switch is turned off, the robot becomes completely unable to operate, making it impossible to perform teaching work. Moreover, once the power is turned off, the settings for determining the robot's current position must be reconfigured when the robot is restarted.

また、動作スイツチをオフしてから作業を行な
う構成では、作業者が、スチツチを切り忘れてロ
ボツトの動作範囲に入るおそれがあり、危険であ
る。
Further, in a configuration in which work is performed after turning off the operation switch, there is a risk that the operator may forget to turn off the switch and enter the operating range of the robot, which is dangerous.

しかも、これらの場合には、人が不用意にロボ
ツトの動作範囲に入つた場合に対応できず、危険
である。
Moreover, in these cases, it is not possible to deal with the case where a person inadvertently enters the operating range of the robot, which is dangerous.

一方、ロボツトに過負荷が加わると停止する構
成のものでは、人が不用意にロボツトの動作範囲
に入つた場合にも対応可能である。しかし、この
構成では、ロボツトの通常の動作における負荷
と、障害物による過負荷との限界の設定が容易で
なく、設定を誤ると、ロボツトの動作に支障を来
したり、危険であつたりする。それだけでなく、
教示動作にも支障を来すという問題がある。
On the other hand, if the robot is configured to stop when an overload is applied to it, it can be used even if a person inadvertently enters the robot's operating range. However, with this configuration, it is difficult to set limits between the robot's normal operating load and overload due to obstacles, and incorrect settings may hinder robot operation or be dangerous. . not only that,
There is a problem in that it also interferes with the teaching operation.

さらに、上記各装置では、ロボツトの動作状況
や作業者の位置に無関係に、一律にロボツトの動
作停止または続行が行なわれる。そのため、状況
に応じて迅速かつ適確な安全措置を確保すること
が困難となつている。
Furthermore, in each of the above-mentioned devices, the operation of the robot is uniformly stopped or continued, regardless of the operation status of the robot or the position of the operator. Therefore, it has become difficult to ensure prompt and appropriate safety measures depending on the situation.

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたも
ので、ロボツトの動作危険範囲と作業者の位置等
の状況に応じて、非常停止等の必要性を判断し
て、ロボツトの動作範囲への作業者の不用意な侵
入に対し、或いは、作業者のロボツト動作教示作
業に対して、作業能率を妨げずに安全を迅速かつ
確実に確保し得る安全装置を提供することを目的
とする。
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and determines the necessity of an emergency stop, etc. according to the dangerous operating range of the robot, the position of the worker, etc., and stops the robot within the operating range of the robot. It is an object of the present invention to provide a safety device that can quickly and reliably ensure safety without impeding work efficiency against inadvertent intrusion by workers or during robot operation teaching work by workers.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するための手段について、第
1図を参照して説明する。
[Means for Solving the Problems] Means for solving the above problems will be explained with reference to FIG. 1.

駆動制御手段を備え、教示さてた動作プログラ
ムに従つて該駆動制御手段の駆動制御により自動
的に動作する形式のロボツトに設けられる安全装
置において、上記問題点を解決するため、本発明
は、次の構成要件を有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems in a safety device installed in a robot which is equipped with a drive control means and which operates automatically under the drive control of the drive control means according to a taught operation program, the present invention provides the following: It is characterized by having the following configuration requirements.

(a) 上記ロボツトの動作範囲を複数の区画に分割
し、各区画毎に、該区画内に人が侵入している
か否かを検知する検知素子を配設してなる侵入
検知手段。
(a) An intrusion detection means which divides the operating range of the robot into a plurality of sections, and arranges in each section a detection element for detecting whether or not a person is intruding into the section.

(b) ロボツトアームの位置を検知するアーム位置
検知手段および駆動方向を検知する駆動方向検
知手段。
(b) Arm position detection means for detecting the position of the robot arm and drive direction detection means for detecting the drive direction.

(c) 上記侵入検知手段から送出され、検知した区
画を表示する侵入区画検知信号と、上記アーム
位置検知手段から送出されるアーム位置信号お
よび駆動方向検知信号を各々レジスタに保持
し、このレジスタに保持される侵入区画信号お
よびアーム位置信号の差の絶対値を演算し、予
め設定されているロボツトアームと侵入者との
間隔の値と比較して、ロボツトアームに対する
侵入者の接近度を算出する演算手段。
(c) The intrusion section detection signal sent from the intrusion detection means and indicating the detected section, and the arm position signal and drive direction detection signal sent from the arm position detection means are each held in a register, and the register is stored in the register. Calculate the absolute value of the difference between the held intrusion section signal and arm position signal, and compare it with a preset value of the distance between the robot arm and the intruder to calculate the degree of approach of the intruder to the robot arm. calculation means.

(d) 上記演算手段における演算結果に基づき、ロ
ボツトと侵入者とが、予め設定した範囲より接
近している時は、非常停止に、また、両者が、
上記範囲より離れている時には、フイードホー
ルドにすべく上記駆動制御手段に指令する指令
選択手段。
(d) Based on the calculation results of the calculation means, if the robot and the intruder are closer than a preset range, an emergency stop is performed, and both
Command selection means for instructing the drive control means to perform feed hold when the distance is out of the range.

上記各構成要件について、さらに詳細に説明す
る。
Each of the above constituent requirements will be explained in more detail.

上記第1の構成要件において、ロボツトの動作
範囲の複数区画分割は、ロボツトの動作態様に応
じて適宜の態様にて行ない得るが、ロボツトアー
ムの旋回軌跡による円を、動作危険範囲とし、こ
れを放射状にN等分することが一般的であろう。
In the first component described above, the robot's operating range can be divided into multiple sections depending on the operating mode of the robot, but the circle formed by the robot arm's turning trajectory is defined as the operating dangerous range. It would be common to divide it into N equal parts radially.

各区画に配置される検知素子としては、例え
ば、マツトスイツチ等を用いることができ、これ
をロボツトの動作危険範囲内に敷設して侵入検知
手段が構成される。そして、人がロボツトの動作
危険範囲内に入り込んで、このマツトスイツチを
踏むと、作動し、人が当該区画に侵入したことを
検知する。
As the detection element arranged in each compartment, a mat switch or the like can be used, for example, and the intrusion detection means is constituted by placing this within the dangerous operating range of the robot. When a person enters the robot's dangerous range and steps on the matsu switch, it is activated and detects that a person has entered the area.

なお、侵入検知手段は、同様の機能を有するな
らば、他の検知素子を用いてもよい。例えば、人
体が接触することにより静電容量が変化すること
を検知する素子を用いることができる。
Note that the intrusion detection means may use other detection elements as long as they have the same function. For example, an element that detects a change in capacitance due to contact with a human body can be used.

第2の構成要件において、アーム位置検出手段
は、例えば、ロータリーエンコーダにて構成さ
れ、アームの旋回角度に対応してパルス等の信号
を出力する。この信号は、上記動作危険範囲の複
数区画の分割と対応して、アーム位置を表示する
構成とする。動作危険範囲を1周にわたつてN等
分する時は、これと対応して、アーム位置にくい
てもN等分して、各位置を表示する構成とする。
In the second component, the arm position detection means is constituted by, for example, a rotary encoder, and outputs a signal such as a pulse in accordance with the rotation angle of the arm. This signal is configured to display the arm position in correspondence with the division of the dangerous operation range into a plurality of sections. When the dangerous operation range is divided into N equal parts over one rotation, the arm position is divided into at least N equal parts and each position is displayed.

また、駆動方向検知手段は、例えば、上記ロー
タリーエンコーダにより構成するか、または、ロ
ボツトを旋回駆動する駆動装置の旋回方向を極性
により検知する構成とすることができる。
Further, the driving direction detection means may be configured, for example, by the rotary encoder described above, or may be configured to detect the turning direction of the drive device that turns the robot based on the polarity.

第3の構成要件において、演算手段は、上記侵
入検知集団の検知素子からの侵入区画検知信号が
表示する侵入者の位置に対し、ロボツトアームの
駆動方向とロボツトアームの現在位置とを比較演
算する機能を有し、例えば、マイクロプロセツサ
およびレジスタ群により構成することができる。
上記各検知信号は、レジスタ群に格納され、それ
らによる演算をマイクロプロセツサにて行なう構
成となつている。即ち、上記演算手段は、上記侵
入検知手段と、アーム位置検知手段および駆動方
向検知手段とからの検知信号を比較して、ロボツ
トの動作危険範囲に対する人の侵入を警戒する構
成となつている。
In the third component, the calculation means compares and calculates the driving direction of the robot arm and the current position of the robot arm with respect to the position of the intruder indicated by the intrusion zone detection signal from the detection element of the intrusion detection group. For example, it can be configured by a microprocessor and a group of registers.
Each of the detection signals mentioned above is stored in a group of registers, and a microprocessor performs arithmetic operations using them. That is, the calculation means is configured to compare the detection signals from the intrusion detection means, the arm position detection means, and the drive direction detection means to warn against human intrusion into the robot's dangerous operating range.

第4の構成要件において、指令選択手段は、例
えば、マイクロコンピユータにて構成され、上記
演算手段の演算結果により、ロボツトの動作状態
を把握して、ロボツトを停止すべきか否か、フイ
ードホールドか動作を続行すべきか否かを判断す
る。そして、その判断結果により、駆動制御手段
に対し、ロボツトの動作停止等を指令する。ま
た、ロボツト動作教示手段に対し、教示操作を許
可する。
In the fourth component, the command selection means is constituted by, for example, a microcomputer, and grasps the operating state of the robot based on the calculation result of the calculation means, and determines whether the robot should be stopped or not, and whether the robot should be held or not. Determine whether the operation should continue. Then, based on the result of the determination, a command is given to the drive control means to stop the operation of the robot, etc. Further, the robot operation teaching means is permitted to perform teaching operations.

[作用] 上記のように構成される本発明の解決手段の作
用について、第1図を参照して説明する。
[Operation] The operation of the solution means of the present invention configured as described above will be explained with reference to FIG. 1.

上記構成要件(a)において、ロボツトの動作危険
範囲を複数区画に分割し、該各区画毎に検知素子
を配置することにより、作業者等が該範囲に侵入
した場合に、その位置を適確に検知する。特に放
射状に分割すれば、ロボツトアームの旋回位置と
侵入者の位置との距離が容易に割出せ、接近度が
明確となる。例えば、上記動作危険範囲をN個の
区画に等分割する際に、各区画B1〜Bnの連続符
号を付し、各々を識別可能としておく。
In configuration requirement (a) above, by dividing the robot's dangerous operating range into multiple sections and arranging a detection element in each section, it is possible to accurately locate a worker, etc. when they enter the range. to be detected. In particular, if the robot arm is divided radially, the distance between the rotational position of the robot arm and the position of the intruder can be easily determined, and the degree of approach can be clearly determined. For example, when the operational danger range is equally divided into N sections, consecutive codes are assigned to each section B1 to Bn so that each section can be identified.

また、各検知素子からの侵入区画検知信号は、
各々対応する区画の位置を表示する、1〜nの数
値がコードとして含まれる。
In addition, the intrusion zone detection signal from each detection element is
Numerical values from 1 to n, each indicating the position of the corresponding section, are included as codes.

また、上記構成要件(b)において、アーム位置検
知手段および駆動方向検知手段は、ロボツトアー
ムの旋回角度位置を検出すると共に、その旋回方
向、即ち、時計回りか反時計回りかについて検知
する。この結果は、上記演算手段に送られる。
Further, in the above configuration requirement (b), the arm position detection means and the drive direction detection means detect the rotation angle position of the robot arm and also detect the rotation direction, that is, whether it is clockwise or counterclockwise. This result is sent to the arithmetic means.

ここで、上記アーム位置検知手段は、侵入区画
検知信号と対応して、アームの位置を、1〜nの
数値からなるコードにて表示する。
Here, the arm position detection means displays the arm position using a code consisting of a numerical value from 1 to n in correspondence with the intrusion section detection signal.

上記構成要件(c)において、演算手段は、上記侵
入検知手段から送出され、検知した区画を表示す
る侵入区画検知信号と、上記アーム位置検知手段
から送出されるアーム位置信号および駆動方向検
知信号とから、ロボツトアームに対する侵入者の
接近度を算出する。この算出は、例えば、侵入区
画検知信号とアーム位置検知信号とは、共に対応
する数字コードにて構成されるので、両者のコー
ドの差の絶対値を求めることにより行なう。
In the above configuration requirement (c), the calculation means is configured to generate an intrusion section detection signal sent from the intrusion detection means and displaying the detected section, and an arm position signal and a driving direction detection signal sent from the arm position detection means. From this, the degree of approach of the intruder to the robot arm is calculated. This calculation is performed, for example, by determining the absolute value of the difference between the two codes, since both the intrusion section detection signal and the arm position detection signal are composed of corresponding numerical codes.

なお、上記絶対値の算出は、アームの駆動方向
を考慮して、アームと侵入者とが接近する方向で
行なう。
Note that the calculation of the above absolute value is performed in the direction in which the arm and the intruder approach, taking into consideration the driving direction of the arm.

上記指令選択手段は、上記演算手段における演
算結果に基づき、ロボツトと侵入者とが、予め設
定した範囲より接近している時は、「非常停止」
に、また、両者が、上記範囲より離れている時に
は、「フイードホールド」にすべく上記駆動制御
手段に指令する。例えば、侵入区画検知信号とア
ーム位置検知信号とのコード差の絶対値が、1よ
り小さければ、直ちに「非常停止」を指令し、1
より大きい状態であれば、「フイードホールド」
とする。
Based on the calculation result of the calculation means, the command selection means selects an "emergency stop" when the robot and the intruder are closer than a preset range.
Furthermore, when both of them are apart from the above range, the drive control means is commanded to perform "feed hold". For example, if the absolute value of the code difference between the intrusion zone detection signal and the arm position detection signal is less than 1, an "emergency stop" is immediately commanded, and 1
If the condition is larger, “feed hold”
shall be.

なお、実際には、基準値を適宜設定し、時間の
経過をも考慮して、「非常停止」、「フイードホー
ルド」、「減速指令」、「現状維持」等の各種指令を
選択する。
In reality, the reference value is set as appropriate, and various commands such as "emergency stop", "feed hold", "deceleration command", and "maintain status quo" are selected, taking into consideration the passage of time.

[実施例] 本発明の実施例について、上記第2図〜第4図
を参照して説明する。なお、第2図は本発明安全
装置の一実施例を示すブロツク図、第3図は上記
実施例の動作を示すフローチヤート、第4図はロ
ボツトアームと、侵入者およびワーク置台との位
置関係を示す説明図である。
[Example] Examples of the present invention will be described with reference to the above-mentioned FIGS. 2 to 4. Furthermore, Fig. 2 is a block diagram showing one embodiment of the safety device of the present invention, Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the above embodiment, and Fig. 4 shows the positional relationship between the robot arm, the intruder, and the workpiece table. FIG.

<実施例の構成> 第2図に示す本発明のロボツト安全装置は、ロ
ボツトの動作危険範囲に作業者等が侵入した場合
におけるロボツトの動作停止等を自動的に行なう
装置である。なお、本実施例は、ワーク置台がロ
ボツトの動作危険範囲に引き出されている場合に
も、自動停止して、アームと置台との衝突を避け
る機能をも付加してある。
<Configuration of the Embodiment> The robot safety device of the present invention shown in FIG. 2 is a device that automatically stops the operation of the robot when a worker or the like enters the robot's dangerous operating range. This embodiment also has a function to automatically stop the workpiece table even if the workpiece table is pulled out into the robot's dangerous range of operation, thereby avoiding a collision between the arm and the table.

先ず、第2図を参照して、本実施例装置の構成
の概要について説明する。
First, an overview of the configuration of the apparatus of this embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施例は、ロボツト本体Rbと、これに旋回
自在に設けられているアームRaとからなるロボ
ツトに適用される。その主要な構成要素として、
上記演算手段および指令選択手段を構成する制御
部10と、上記侵入検知手段を構成するマツトス
イツチ群20と、上記アーム位置検知手段を構成
するエンコーダ30と、上記駆動制御手段を構成
してロボツトの駆動制御を行なう駆動制御装置4
0と、上記動作教示手段を構成する教示操作盤5
0と、ロボツトアームRaを旋回駆動すると共に
上記駆動方向検知手段を構成する駆動装置60と
を備える。
This embodiment is applied to a robot consisting of a robot body Rb and an arm Ra rotatably attached to the robot body Rb. As its main components,
The controller 10 that constitutes the calculation means and command selection means, the matsu switch group 20 that constitutes the intrusion detection means, the encoder 30 that constitutes the arm position detection means, and the drive control means that drive the robot. Drive control device 4 that performs control
0, and a teaching operation panel 5 constituting the movement teaching means.
0, and a drive device 60 that drives the robot arm Ra to rotate and constitutes the drive direction detection means.

次に、上記構成について、さらに詳細に説明す
る。
Next, the above configuration will be explained in more detail.

上記ロボツトのアームRaが旋回する範囲につ
いては、該アームRaが最大に伸張した状態を旋
回半径とする旋回軌跡内を、動作危険範囲Aとし
てある。その動作危険範囲Aは、B1〜Bnの作業
区画にN等分してある。
Regarding the range in which the arm Ra of the robot turns, the dangerous operation range A is defined as a turning trajectory whose turning radius is the state in which the arm Ra is fully extended. The operational danger range A is equally divided into N working zones B1 to Bn.

上記制御部10は、CPU11、レジスタ群1
2、演算手段13、デイスプレイ装置14aおよ
び入出力回路14bと、リードオンリーメモリ
ROM15と、外部記憶装置16と、入力インタ
フエースI/F17と、入出力インタフエース
I/F18と、アーム位置の変換器19とを有し
てなり、これらをバスBUSにて接続してある。
The control unit 10 includes a CPU 11, a register group 1
2. Arithmetic means 13, display device 14a, input/output circuit 14b, and read-only memory
It has a ROM 15, an external storage device 16, an input interface I/F 17, an input/output interface I/F 18, and an arm position converter 19, which are connected by a bus BUS.

CPU11は、制御部10に接続されている各
種装置の制御を行なう。例えば、各種信号の入出
力制御、演算手段13の制御、その演算結果によ
りロボツトの動作を制御する指令を選択する等の
機能を有する。リードオンリーメモリROM15
は、このCPU11を制御するプログラムを格納
する。
The CPU 11 controls various devices connected to the control unit 10. For example, it has functions such as input/output control of various signals, control of the calculation means 13, and selection of commands for controlling the operation of the robot based on the calculation results. Read only memory ROM15
stores a program that controls this CPU 11.

上記レジスタ群12は、侵入者位置を示す侵入
区画検知信号Bxを保持する侵入者位置レジスタ
12aと、置台の引出しおよび位置Byを示す置
台位置レジスタ12bと、ロボツトアームの現在
位置を示すアーム位置信号Rpを保持するロボツ
ト現在位置レジスタ12cと、ロボツトの駆動方
向を示す駆動方向検知信号Fを保持するロボツト
駆動方向レジスタ12dと、減速位置となる差数
T1を設定する減速位置レジスタ12eと、フイ
ードホールド停止位置となる差数T2を設定する
フイードホールド停止位置レジスタ12fと、非
常停止位置となる差数T3を設定する非常停止位
置レジスタ12gとからなる。
The register group 12 includes an intruder position register 12a that holds an intrusion zone detection signal Bx indicating the intruder's position, a platform position register 12b that indicates the drawer and position By of the platform, and an arm position signal that indicates the current position of the robot arm. The robot current position register 12c that holds Rp, the robot drive direction register 12d that holds the drive direction detection signal F that indicates the robot drive direction, and the difference number that becomes the deceleration position.
A deceleration position register 12e that sets T1, a feed hold stop position register 12f that sets the difference T2 that becomes the feed hold stop position, and an emergency stop position register 12g that sets the difference T3 that becomes the emergency stop position. Become.

演算手段13は、減算器を有してなり、CPU
11の制御の下に、次式の演算を行なう。
The calculation means 13 has a subtracter, and the CPU
Under the control of 11, the following equation is calculated.

Tx=|Bx−Rp| Ty=|By−Rp| デイスプレイ装置14aは、陰極線表示管
CRTおよびキーボードKBとからなる。表示管
CRTは、入出力回路14bを介して上記レジス
タ群の数値、演算手段13の演算結果等を表示す
る。キーボードKBは、入出力回路14bを介し
て、上記レジスタ群の数値等の変更を行なう。
Tx=|Bx−Rp| Ty=|By−Rp| The display device 14a is a cathode ray display tube.
Consists of CRT and keyboard KB. display tube
The CRT displays the numerical values of the register group, the calculation results of the calculation means 13, etc. via the input/output circuit 14b. The keyboard KB changes the numerical values, etc. of the register group through the input/output circuit 14b.

外部記憶装置16は、例えば、磁気テープ装
置、磁気デイスク装置等からなり、ロボツトに教
示したデータ等を格納する。
The external storage device 16 includes, for example, a magnetic tape device, a magnetic disk device, etc., and stores data taught to the robot.

上記マツトスイツチ群20は、複数個のスイツ
チSW1〜SWnからなり、動作危険範囲Aを分割
して設定された各区画に配置される。即ち、各区
画B1〜Bnの作業区画に少なくとも1個配置され
る。本実施例では、1区画に1個配置してある。
このマツトスイツチ群20は、上記区画内に一歩
でも踏込むとオンする構成となつている。
The mat switch group 20 is composed of a plurality of switches SW1 to SWn, and is arranged in each section set by dividing the dangerous operation range A. That is, at least one is disposed in each of the work sections B1 to Bn. In this embodiment, one is placed in each section.
The matsu switch group 20 is configured to turn on when the user steps even one step into the compartment.

各スイツチSW1〜SWnは、すべて入力インタ
フエースI/F17に接続され、そのオンオフが
上記制御部10に入力される。各スイツチSW1
〜SWnは、数値コード化されており、あるスイ
ツチがオンすると、そのスイツチのコードが入力
インタフエースI/F17を介してCPU11に
送られる構成となつている。
The switches SW1 to SWn are all connected to an input interface I/F 17, and their on/off status is input to the control section 10. Each switch SW1
~SWn are numerically coded, and when a certain switch is turned on, the code of that switch is sent to the CPU 11 via the input interface I/F 17.

なお、第2図では、図示の便宜上、上記区画の
外にマツトスイツチ群20を示しているが、実際
には各区画内に設置される。
In FIG. 2, for convenience of illustration, the matsu switch group 20 is shown outside the compartments, but in reality they are installed inside each compartment.

エンコーダEC30は、例えば、透孔、濃淡マ
ーク等により一定のコードパターンを形成した円
盤31と、フオトカプラ、リードスイツチ等の、
コードパターン読取素子32とを備えて構成され
る。このエコーダはアームの駆動部に設けられ、
アームの旋回角に対応してパルス等の信号を出力
する。読取素子32の出力は、入出力インタフエ
ースI/F18を介し、取込まれた現在値のデー
タをマツトスイツチ群20の各区画に対応したデ
ータとして変換器19で変換し、ロボツト現在位
置レジスタ12cに送られる。
The encoder EC30 includes, for example, a disk 31 on which a certain code pattern is formed by through holes, shading marks, etc., and a photocoupler, reed switch, etc.
The code pattern reading element 32 is configured. This echoda is installed in the drive part of the arm,
Outputs signals such as pulses in response to the rotation angle of the arm. The output of the reading element 32 is passed through the input/output interface I/F 18, and the converter 19 converts the captured current value data into data corresponding to each section of the matsu switch group 20, and stores it in the robot current position register 12c. Sent.

ロボツトRbの駆動制御装置40は、入出力イ
ンタフエースI/F18を介してCPU11に接
続され、その命令に従つて、駆動装置60を制御
する。また、この駆動制御装置40には、教示操
作盤50が接続されている。この教示操作盤50
には、ロボツトを通常の動作とするか、教示動作
とするかを選択するモードセレクタ51が設けて
ある。
The drive control device 40 of the robot Rb is connected to the CPU 11 via the input/output interface I/F 18, and controls the drive device 60 in accordance with the instructions thereof. Further, a teaching operation panel 50 is connected to the drive control device 40. This teaching operation panel 50
A mode selector 51 is provided for selecting whether the robot is to perform normal operation or teaching operation.

駆動装置60は、ロボツトアームを旋回させる
モータ61と、このモータ61を駆動する増幅器
62と、該モータ61の速度検知器63と、パル
スの分配等を行なう補間器64とを有して構成さ
れる。この補間器64は、入出力インタフエース
I/F18を介してロボツト駆動方向レジスタ1
2dに接続され、モータ61に供給される駆動電
流の極性に対応する駆動方向検知信号を送出する
構成となつている。
The drive device 60 includes a motor 61 for rotating the robot arm, an amplifier 62 for driving the motor 61, a speed detector 63 for the motor 61, and an interpolator 64 for distributing pulses and the like. Ru. This interpolator 64 inputs the robot drive direction register 1 via the input/output interface I/F 18.
2d, and is configured to send out a drive direction detection signal corresponding to the polarity of the drive current supplied to the motor 61.

<実施例の作用> 次に、上記のように構成される本実施例装置の
作用について、第3図のフローチヤートを参照し
て説明する。
<Operation of Example> Next, the operation of the apparatus of this example configured as described above will be explained with reference to the flowchart of FIG. 3.

本実施例の安全装置を作動させるにあたつて、
先ず、レジスタ群12の一部に、固定的なデータ
を設定する。
When operating the safety device of this embodiment,
First, fixed data is set in part of the register group 12.

即ち、先ず、置台位置レジスタ12bに、置台
の位置By(第4図参照)を予め設定したコードに
より設定する。減速位置レジスタ12eに、減速
すべき状態にあるロボツトアームと侵入者(また
は置台)との間隔T1を設定する。本実施例では、
これを「2」としている。
That is, first, the position By of the table (see FIG. 4) is set in the table position register 12b using a preset code. The distance T1 between the robot arm in a state to be decelerated and the intruder (or the stand) is set in the deceleration position register 12e. In this example,
This is designated as "2".

また、フイードホールド位置レジスタ12f
に、フイードホールド状態で停止すべき状態にあ
るロボツトアームと侵入者(または置台)との間
隔T2を設定する。本実施例では、これを「1」
としている。
In addition, the feed hold position register 12f
Then, set the distance T2 between the robot arm, which should be stopped in the feed hold state, and the intruder (or the stand). In this example, this is set to "1".
It is said that

さらに、非常停止位置レジスタ12gに、非常
停止すべき状態にあるロボツトアームと侵入者
(または置台)との間隔T3を設定する。本実施例
では、これを「1」としている。
Further, the distance T3 between the robot arm in a state where an emergency stop is to be made and the intruder (or stand) is set in the emergency stop position register 12g. In this embodiment, this is set to "1".

また、本実施例の安全装置は、その動作中に、
CPU11により、上記以外のレジスタに、絶え
ず変化する変動的データを取込む。侵入者位置レ
ジスタ12aに侵入者の位置Bxを、ロボツト現
在位置レジスタ12cにロボツトアームの位置
Rpを、ロボツト駆動方向レジスタ12dにロボ
ツトアームの旋回方向Fを取込む。
Furthermore, during the operation of the safety device of this embodiment,
The CPU 11 loads constantly changing variable data into registers other than those mentioned above. The intruder's position Bx is stored in the intruder position register 12a, and the robot arm's position is stored in the robot current position register 12c.
Rp is input into the robot drive direction register 12d as the rotation direction F of the robot arm.

このような状況において、先ず、CPU11は、
ロボツトが作動中か否かを調べる(ステツプ1)。
これは、例えば、入出力インタフエースI/F1
8を介して駆動制御装置40の作動状況を調べこ
とにより行なう。ロボツトが作動中であれば、次
のステツプ2に進む。作動中でなければ、ステツ
プ1の判断を繰返し実行する。
In this situation, first, the CPU 11
Check whether the robot is in operation (step 1).
This is, for example, input/output interface I/F1
This is done by checking the operating status of the drive control device 40 via 8. If the robot is in operation, proceed to the next step 2. If it is not in operation, the determination in step 1 is repeated.

ステツプ2では、CPU11は、置台位置レジス
タ12bを調べ、置台が引出されているか否かに
ついてチエツクする。これは、置台位置レジスタ
12bに、フラグビツトを設けることにより容易
に行ない得る。即ち、このビツトが“1”であれ
ば、置台が引出されていると判断し、“0”であ
れば、引出されていないと判断する。
In step 2, the CPU 11 checks the table position register 12b to check whether the table has been pulled out. This can be easily done by providing a flag bit in the table position register 12b. That is, if this bit is "1", it is determined that the table is pulled out, and if this bit is "0", it is determined that it is not pulled out.

ここで、このフラグビツトが“0”であるとす
ると、CPU11は、ステツプ3に進み、入力イン
タフエースI/F17を介し、いずれかのステツ
プSW1〜SWnがオンしているか否かを調べる。
いずれのスイツチもオンしていない場合は、ステ
ツプ1に戻り、上記動作を繰返す。しかし、いず
れかのスイツチがオンしている時は、CPU11
は、判別データの取込みを行なう。即ち、侵入者
の位置を表す情報Bx、ロボツトアームの現在位
置Rpおよび駆動方向Fを取込み(ステツプ4)、
現在位置Rpは、マツトスイツチ群20に対応し
た区画データに変換される(ステツプ5)。
Here, if this flag bit is "0", the CPU 11 proceeds to step 3 and checks via the input interface I/F 17 whether any of the steps SW1 to SWn is on.
If none of the switches are turned on, return to step 1 and repeat the above operation. However, when any switch is on, CPU11
imports the discrimination data. That is, the information Bx representing the position of the intruder, the current position Rp and the driving direction F of the robot arm are acquired (step 4),
The current position Rp is converted into section data corresponding to the matsu switch group 20 (step 5).

次に、CPU11は、演算手段13により、上
記BxとRpの差の絶対値Txを算出し、それが1
以下であるか否か判断する(ステツプ6)。もし、
それが1以下であれば、非常停止命令を行なう
(ステツプ11)。
Next, the CPU 11 uses the calculation means 13 to calculate the absolute value Tx of the difference between the above Bx and Rp, and calculates the absolute value Tx of the difference between the above Bx and Rp.
It is determined whether the following is true (step 6). if,
If it is less than 1, an emergency stop command is issued (step 11).

一方、上記演算結果が1より大きい場合には、
上記BxとRpの差の絶対値Txを算出し、それが
2以下であるか否か判断する(ステツプ7)。も
し、それが2以下であれば、減速指令を行なう
(ステツプ12)。
On the other hand, if the above calculation result is greater than 1,
The absolute value Tx of the difference between Bx and Rp is calculated, and it is determined whether it is less than or equal to 2 (step 7). If it is less than 2, a deceleration command is issued (step 12).

また、上記演算結果が2より大きい場合には、
上記BxとRpの差の絶対値Txを算出し、それが
1以下であるか否か判断する(ステツプ8)。減
速指令の後、絶対値Txが1以下になれば、フイ
ードホールド停止命令を行なう(ステツプ13)。
一方、1より大きい場合には、ステツプ7に戻
り、上記動作を繰返す。
Also, if the above calculation result is greater than 2,
The absolute value Tx of the difference between Bx and Rp is calculated, and it is determined whether it is less than or equal to 1 (step 8). After the deceleration command is issued, if the absolute value Tx becomes 1 or less, a feed hold stop command is issued (step 13).
On the other hand, if it is greater than 1, the process returns to step 7 and the above operation is repeated.

ところで、上記ステツプ2において、置台が引
出されているとすると、CPU11は、ステツプ9
にブランチし、置台の位置情報Byとロボツトア
ームの現在位置Rpとの差の絶対値Tyを演算手段
により演算し、その結果が、2に達したか否か判
断する(ステツプ9)。もし、2であれば、フイ
ードホールド停止命令を行なう(ステツプ13)。
By the way, if the table is pulled out in step 2 above, the CPU 11 executes step 9.
Then, the calculation means calculates the absolute value Ty of the difference between the position information By of the stand and the current position Rp of the robot arm, and it is determined whether the result reaches 2 (step 9). If it is 2, a feed hold stop command is issued (step 13).

一方、2より小さい場合には、置台の位置情報
Byとロボツトアームの現在位置Rpとの差の絶対
値Tyを演算手段により演算し、その結果が、1
以下か否か判断する(ステツプ10)。もし、1以
下であれば、非常停止命令を行なう(ステツプ
11)。ここで、1より大きい場合には、ステツプ
9に戻り、上記動作を繰返す。
On the other hand, if it is smaller than 2, the position information of the stand
The absolute value Ty of the difference between By and the current position Rp of the robot arm is calculated by the calculation means, and the result is 1
Determine whether the following is true (Step 10). If it is less than 1, issue an emergency stop command (step
11). Here, if it is greater than 1, the process returns to step 9 and the above operation is repeated.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、ロボツトの動作
危険範囲と作業者の位置等の状況に応じて、非常
停止等の必要性を判断して、ロボツトの動作範囲
への作業者の不用意な侵入に対し、或いは、作業
者のロボツト動作教示作業に対して、作業能率を
妨げずに安全を迅速かつ確実に確保し得る効果が
ある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention determines the necessity of an emergency stop, etc., depending on the situation such as the danger range of robot movement and the position of the worker, and stops the worker from entering the robot's movement range. This has the effect of quickly and reliably ensuring safety without interfering with work efficiency, against inadvertent intrusion by workers, or during robot operation teaching work by workers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明ロボツト安全装置の構成を示す
ブロツク図、第2図は本発明ロボツト安全装置の
一実施例の構成を示すブロツク図、第3図は上記
実施例の動作を示すフローチヤート、第4図は、
第4図はロボツトアームと、侵入者およびワーク
置台との位置関係を示す説明図である。 11……CPU、12……レジスタ群、13…
…演算手段、17……入力インタフエース、18
……入出力インタフエース、20……マツトスイ
ツチ群、30……エンコーダ、40……駆動制御
装置、50……教示操作盤、60……駆動装置。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the robot safety device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the robot safety device of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the above embodiment. Figure 4 shows
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the robot arm, the intruder, and the workpiece table. 11...CPU, 12...Register group, 13...
...Arithmetic means, 17...Input interface, 18
... input/output interface, 20 ... matsu switch group, 30 ... encoder, 40 ... drive control device, 50 ... teaching operation panel, 60 ... drive device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 駆動制御手段を備え、教示された動作プログ
ラムに従つて該駆動制御手段の駆動制御により自
動的に動作する形式のロボツトに設けられる安全
装置において、 (a) 上記ロボツトの動作範囲を複数の区画に分割
し、各区画毎に、該区画内に人が侵入している
か否かを検知する検知素子を配設してなる侵入
検知手段と、 (b) ロボツトアームの位置を検知するアーム位置
検知手段および駆動方向を検知する駆動方向検
知手段と、 (c) 上記侵入検知手段から送出され、検知した区
画を表示する侵入区画検知信号と、上記アーム
位置検知手段から送出されるアーム位置信号お
よび駆動方向検知信号を各々レジスタに保持
し、このレジスタに保持される侵入区画信号お
よびアーム位置信号の差の絶対値を演算し、予
め設定されているロボツトアームと侵入者との
間隔の値と比較して、ロボツトアームに対する
侵入者の接近度を算出する演算手段と、 (d) 上記演算手段における演算結果に基づき、ロ
ボツトと侵入者とが、予め設定した範囲より接
近している時は、非常停止に、また、両者が、
上記範囲より離れている時には、フイードホー
ルドにすべく上記駆動制御手段に指令する指令
選択手段、 とを有して成るこを特徴とするロボツトの安全装
置。
[Scope of Claims] 1. A safety device provided in a robot that is equipped with a drive control means and that operates automatically under the drive control of the drive control means according to a taught operation program, which includes: (a) (b) a position of the robot arm; (c) an intrusion section detection signal sent from the intrusion detection means and indicating the detected section; The arm position signal and drive direction detection signal are held in registers, and the absolute value of the difference between the intrusion section signal and the arm position signal held in these registers is calculated, and the robot arm and the intruder are detected in advance. (d) calculating means for calculating the degree of approach of the intruder to the robot arm by comparing the distance value; When there is an emergency stop, both parties
A safety device for a robot, comprising: a command selection means for instructing the drive control means to set the drive control means to a feed hold when the robot is away from the above range.
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