JPH08216084A - 干渉検知式ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オーバーロード異常前にロボットとワークと
の干渉を検出する干渉検知式ロボットの提供。 【構成】 ロボット１とワーク５の干渉を検知する干渉
検知手段７と、干渉検知手段７により得られた信号によ
りロボット１を停止させるロボット停止手段８と、を有
する干渉検知式ロボット。干渉検知手段７は自己の一部
が破損又は変形することによりロボット１とワーク５の
干渉を検知するタイプのものからなり、その破損又は変
形荷重はロボット本体のオーバーロード異常の荷重より
小に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット、ワークに甚
大な損傷、変形が生じる前にロボットとワークの干渉を
検知できる干渉検知式ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】ロボットによるワークの自動塗装中に、
ロボットの塗装ガンがワークと干渉することがある。た
とえば、ワークをキャリアと共に移動する治具に載せて
移動させ、キャリヤの搬送路の左右に塗装ロボットを配
置してワークを塗装する場合、ワークの種類の入力を間
違えると、ワークと塗装ガンが衝突することがある。ロ
ボットが塗装ロボットである場合、ワークと直接干渉、
衝突する部位は塗装ガンである。図５に示すように、塗
装ガン２０近傍の完全防爆が要求される範囲２１は塗
料、シンナーが霧化され、最も引火しやすいため、電
気、静電気、誘導等、発火の原因となる装置を設けるこ
とができず、防爆バリヤーを使用しての検知でも危険が
伴う。そのため、従来は、干渉検知手段は設けず、ロボ
ット本体２２のオーバーロード異常でロボット、ワーク
を停止させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ロボット本体
のオーバーロード異常で停止させるやり方は、いったん
干渉、衝突が生じると、ロボットのパワーが大のため、
ロボット側の破損（塗装ガンまわりの破損、ロボット軸
折れ等）、変形や、ワーク、塗装治具側の変形、破損を
生じることがあり、その場合には長時間の設備停止とな
り、被害甚大である。本発明の目的は、ロボットとワー
クとの干渉を、ロボット本体のオーバーロード異常が生
じる前に検知できる干渉検知式ロボットを提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のロボットは次の通りである。自己の一部が破損又は
変形することによってロボットとワークの干渉を検知し
前記破損又は変形が生じる荷重がロボット本体のオーバ
ーロード異常が生じる荷重より小に設定された干渉検知
手段を有する干渉検知式ロボット。

【０００５】

【作用】上記本発明の干渉検知式ロボットでは、干渉検
知手段が自己の一部が破損又は変形することによってロ
ボットとワークの干渉を検知するタイプのものであるか
ら、防爆型である。また、その破損又は変形荷重がロボ
ット本体のオーバーロード異常が生じる荷重より小に設
定されているため、ロボット本体に破損や過大な変形が
生じる前にロボットとワークの干渉を検知でき、ロボッ
ト、ワークを停止させることによりロボット本体の破損
や過大な変形を防止できる。

【０００６】

【実施例】図１および図２は本発明の第１実施例を示
し、図３および図４は本発明の第２実施例を示してい
る。第１、第２実施例に共通な構成部分には、両実施例
にわたって同じ符号を付してある。まず、本発明の第１
実施例と第２実施例に共通な構成部分を、たとえば図１
を参照して、説明する。図１において、ロボット１は、
ロボット本体２と塗装ガン３とを有する。ロボット本体
２は、たとえば多関節型ロボットからなり、その先端部
２ａ（手首）に塗装ガン３がとりつけられている。ロボ
ット本体２の各軸を駆動するモータはアームケースに内
蔵されており、アームケースの中に霧化塗料やシンナー
が侵入してこないようにアームケース内には防爆用圧力
エアーが導かれている。図２に示すように、ロボット１
には防爆エアー圧力スイッチ４がとり付けられており、
該圧力スイッチ４はアームケース内のエアーの圧力が低
下するとそれを検知して信号を発するようになってい
る。

【０００７】ワーク５は被塗装物であり、床面より下方
に設置したキャリヤ（図示せず）によって移動される塗
装治具６に載せられてロボット１の位置に搬送されてく
る。図はワークが自動車のバンパーである場合を示して
いる。ワーク５がロボット１の位置に搬送されてくると
ロボット１が作動して塗装を実行する。塗装中は、ワー
ク５は停止されている場合もあるし、またはワーク５が
搬送されロボット１がレールに沿って移動してワーク５
に随伴して走行する場合もある。ロボット１には搬送さ
れてくるワーク５の種類が予じめ入力され、ワーク５に
対応した動きをするが、入力を間違えるとロボットとワ
ークの干渉が生じる場合があり、そのような場合にロボ
ットとワークに破損、変形を生じさせないで、ロボット
１、ワーク５を停止するのが本発明の干渉検知式ロボッ
トである。

【０００８】そのために、ロボット１は、ロボット１と
ワーク５の干渉を自己の一部が破損又は変形することに
より検知する（したがって、電気を用いないので、防爆
型の）干渉検知手段７と、干渉検知手段７により得られ
た干渉信号によりロボット１を停止させるロボット停止
手段８とを有する。干渉検知手段７の破損又は変形荷重
はロボット本体２のオーバーロード異常荷重より小に設
定されており、ロボット１とワーク５との干渉によって
ロボット１とワーク５が破損したり変形したりする前に
ロボット１とワーク５との干渉を検知しロボット１とワ
ーク５を停止できる。

【０００９】つぎに、本発明の各実施例に特有な構成部
分について説明する。本発明の第１実施例においては、
図１、図２に示すように、干渉検知手段７は、ロボット
本体２の先端部２ａと塗装ガン３とを連結する内部に防
爆用加圧エアーが導かれた中空のシヤーボルト９（剪断
ボルト）と、シヤーボルト９の内部と防爆エアーの圧力
スイッチ４とを連通するホース１０と、防爆エアー圧力
スイッチ４（アームケース内圧力エアーの低減検知用の
圧力スイッチを兼用）とからなる。また、ロボット停止
手段８は、圧力スイッチ４の信号を受けてロボット本体
２の各軸駆動モーターを停止させるロボット制御盤から
なる。このロボット制御盤は塗装ブース１１外に設置さ
れる。シヤーボルト９の剪断破損強度は、ロボット１と
ワーク５が干渉、衝突してシヤーボルト９に剪断力がか
かったときにロボット１とワーク５が破損、変形を生じ
る前にシヤーボルト９が剪断破損する強度に設定されて
いる。シヤーボルト９が剪断破損するとシヤーボルト９
の内部は破損部にて大気に開放され、防爆用圧力エアー
は大気に逃げる。

【００１０】本発明の第２実施例においては、図３、図
４に示すように、干渉検知手段７は、ロボット本体２の
先端部２ａにとり付けられた光ファイバーリング１２
と、塗装ブース１１外に設けた光センサーアンプ１３
と、光ファイバーリング１２と光センサーアンプ１３と
を結ぶ光ファイバー線１４とからなる。光ファイバーリ
ング１２は、リングの途中に、通常時は光の通路を形成
しておりリングが押されたときに外れて（したがって、
破損又は変形）、リング内を通る光を遮断できる遮光可
能部１５を有している。光センサーアンプ１３は光ファ
イバーリング１２が遮光可能部１５でずれて遮光したと
きにその遮光を検知して信号を発信する。ロボット停止
手段８は、光ファイバーリング１２の信号を受けてロボ
ット本体２の各軸駆動モーターを停止させるロボット制
御盤からなる。

【００１１】つぎに、作用を説明する。まず、第１、第
２実施例に共通な作用を説明する。ロボット１とワーク
５との干渉は、干渉検知手段７の一部が干渉荷重を受け
て破損又は変形することにより検知され、干渉信号（機
械的、光的、電気的の何れでもよい）が出力される。ロ
ボット停止手段８は、干渉検知手段７からの干渉信号を
受けるや否やロボット１の動作を停止させる。また、ワ
ーク５が塗装中においても搬送される場合はワーク５の
搬送を、ロボット１の動作停止とともに、停止する。干
渉検知手段７は破損又は変形タイプのため防爆型であ
り、その破損又は変形荷重がロボットオーバーロード異
常荷重より小に設定されているので、ロボット１、ワー
ク５に破損、過大変形が生じる前に干渉を検知し、ロボ
ット１、ワーク５の動作を停止できる。

【００１２】つぎに、各実施例の特有な作用を説明す
る。本発明の第１実施例では、ロボット１の塗装ガン３
とワーク５とが衝突すると、塗装ガン３とロボット本体
先端部２ａとを結合しているシヤーボルト９に剪断力が
働き、剪断力が剪断破断強度以上になると、シヤーボル
ト９は剪断破壊し、シヤーボルト内部空間が大気に開放
して、内部の防爆用圧力エアーが逃げ圧力が急激に低下
する。防爆エアーの圧力スイッチ４は防爆エアーの圧力
低下を検知して出力し、ロボット１とワーク５の干渉が
生じた信号を出力する。この干渉信号を受けてロボット
制御盤はロボット１、ワーク５の動作を停止させる。こ
の停止は、ロボット１のオーバーロード異常が生じる前
に行われる。したがって、ロボット１とワーク５に破損
が生じたり変形が生じることが防止される。シヤーボル
ト９の剪断破壊による干渉の検出は防爆型であるから、
シヤーボルト部位が塗料ミスト、シンナーミストに曝さ
れても火災の危険性はない。

【００１３】本発明の第２実施例では、ワーク５がロボ
ット１の塗装ガン３に衝突する前に、ワーク５が光ファ
イバーリング１２に干渉して光ファイバーリング１２を
押す。光ファイバーリング１２がワーク５に押されると
遮光可能部１５が外れて光の通路が遮断される。この遮
光を光センサーアンプ１３が検知して電気信号を発信す
る。この干渉信号を受けてロボット制御盤はロボット
１、ワーク５の動作を停止させる。この停止は、ロボッ
ト１とワーク５の衝突が起る前に行われる。したがっ
て、ロボット１とワーク５に破損が生じたり変形が生じ
ることが防止される。光ファイバーリング１２は光だけ
が通ったり遮光されたりするだけであるから防爆型であ
り、塗料ミスト、シンナーミストに曝されても火災の危
険性はない。光センサーアンプ１３は塗装ブース１１外
にあるので、電気信号を発しても火災のおそれはない。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、自己の一部が破損又は
変形することによってロボットとワークの干渉を検知す
る干渉検知手段を設けたので防爆的にロボットとワーク
の干渉を検知でき、干渉検知手段の破損又は変形が生じ
る荷重をロボット本体のオーバーロード異常が生じる荷
重より小に設定したので、ロボット、ワークに大破、大
変形が生じることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る干渉検知式ロボット
のシヤーボルトとその近傍部の断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る干渉検知式ロボット
とワークの正面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る干渉検知式ロボット
にとり付けた光ファイバーリングとその近傍部の断面図
である。

【図４】本発明の第２実施例に係る干渉検知式ロボット
とワークの正面図である。

【図５】従来のロボットの塗装ガン近傍の斜視図であ
る。

【符号の説明】 １ ロボット ２ ロボット本体 ３ 塗装ガン ４ 防爆エアー圧力スイッチ ５ ワーク ６ 塗装治具 ７ 干渉検知手段 ８ ロボット停止手段 ９ シヤーボルト １１ 塗装ブース １２ 光ファイバーリング １３ 光センサーアンプ １５ 遮光可能部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自己の一部が破損又は変形することによ
   ってロボットとワークの干渉を検知し前記破損又は変形
   が生じる荷重がロボット本体のオーバーロード異常が生
   じる荷重より小に設定された干渉検知手段を有すること
   を特徴とする干渉検知式ロボット。