JPS6071198A - 可動ア−ムの安全停止用センサ - Google Patents
可動ア−ムの安全停止用センサInfo
- Publication number
- JPS6071198A JPS6071198A JP17823683A JP17823683A JPS6071198A JP S6071198 A JPS6071198 A JP S6071198A JP 17823683 A JP17823683 A JP 17823683A JP 17823683 A JP17823683 A JP 17823683A JP S6071198 A JPS6071198 A JP S6071198A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable arm
- sensor
- photoelectric switch
- light
- light beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、自動機や工業用ロボットなどの可動アームの
動作領域内に侵入した異物を反射光を用いて検出し、可
動アームを非常停止させる可動アームの安全停止用セン
サに関するものである。
動作領域内に侵入した異物を反射光を用いて検出し、可
動アームを非常停止させる可動アームの安全停止用セン
サに関するものである。
一般に工業用ロボット等の動作はあらかじめプログラム
された順に行なわれる。
された順に行なわれる。
この時侵入した異物が可動アームに衝突する事故を防止
するため、作動領域全体を電源スイツチ連動の安全柵で
じゃ閉するか、光電式スイッチで保腰する等の防画策が
とられている。
するため、作動領域全体を電源スイツチ連動の安全柵で
じゃ閉するか、光電式スイッチで保腰する等の防画策が
とられている。
しかし動作手順の教示や段取り、調整、保守等の作業を
行なう際は可動アームの作動領域に立入る必要があるが
、この場合は前述のような定′畠運転時の安全対策をそ
のまま適用することは出来ず可動アームに感圧テープを
貼付けたり、可動アームの長手方向に活ってワイヤを張
って人体が接触した時の変位信号を検出して停止回路に
連動させる方式が考案されているが、これらはいずれも
人体に接触してから停止信号が出るので停止するまでの
間可動アームの動作慣性により人体を損傷させることが
多く、万全な安全装置となっていない。
行なう際は可動アームの作動領域に立入る必要があるが
、この場合は前述のような定′畠運転時の安全対策をそ
のまま適用することは出来ず可動アームに感圧テープを
貼付けたり、可動アームの長手方向に活ってワイヤを張
って人体が接触した時の変位信号を検出して停止回路に
連動させる方式が考案されているが、これらはいずれも
人体に接触してから停止信号が出るので停止するまでの
間可動アームの動作慣性により人体を損傷させることが
多く、万全な安全装置となっていない。
本発明は可動アームの作動領域に侵入する物体を非接触
で検知し物体に損傷を与えないで可動アームを非常停止
させる可動アームの安全停止用センサを提供することを
目的としている。
で検知し物体に損傷を与えないで可動アームを非常停止
させる可動アームの安全停止用センサを提供することを
目的としている。
本発明は、投光器および受光器から成る反射形光電スイ
ッチと、投光器からの投光ビームを外部に反射すると共
に外部からの受光ビームを受光器に投射する反射鏡と、
上記反射鏡ケ互に直角方向の２つの軸を中心として回転
させる光ビーム走査機構を備え、可動アームに取付けて
使用したとき可動アームの動作領域に侵入する異物を無
接触で広範囲に検出して可動アームを非常停止させる可
動アームの安全停止用センサである。
ッチと、投光器からの投光ビームを外部に反射すると共
に外部からの受光ビームを受光器に投射する反射鏡と、
上記反射鏡ケ互に直角方向の２つの軸を中心として回転
させる光ビーム走査機構を備え、可動アームに取付けて
使用したとき可動アームの動作領域に侵入する異物を無
接触で広範囲に検出して可動アームを非常停止させる可
動アームの安全停止用センサである。
Ｍ’ｓ １図は本発明に用いられる反射形光電スイッチ
の基本的な構成を示す。
の基本的な構成を示す。
第１図において、光電スイッチ１の投光器１人から投射
された光ビームａが検知距離内にある異物２１こあたっ
て反射されると、反射光の一部すは受光器ＩＢに戻り、
光電スイッチ１を動作させる。
された光ビームａが検知距離内にある異物２１こあたっ
て反射されると、反射光の一部すは受光器ＩＢに戻り、
光電スイッチ１を動作させる。
第２図は反射形光１ａスイツチを用いた非常停止回路の
基本的な廿・１成を示すもので、旅回アームの脇動回路
３Ａがオンになると投光器ＩＡが投光を開始し、異物ｔ
こよる反射光ｂ ｉ５受光器ＩＢで受光されると、増幅
回路ＩＣを介して停止回路３Ｂが動作させ可動アームを
非常停止させる。
基本的な廿・１成を示すもので、旅回アームの脇動回路
３Ａがオンになると投光器ＩＡが投光を開始し、異物ｔ
こよる反射光ｂ ｉ５受光器ＩＢで受光されると、増幅
回路ＩＣを介して停止回路３Ｂが動作させ可動アームを
非常停止させる。
第３図は上記反射形光電スイッチを用いた本発明の一実
施例を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｉ３）は正面図
である。
施例を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｉ３）は正面図
である。
第３図において１は上記した反射形光上スイッチ、３は
正逆回転可能な電動機、４は電動機３の回転軸に数句け
られた反射鏡、５は電動１鵠３を取付けると共に電動機
３と直角方向に回転する他のγに動機すの回転軸に取付
けられた回転板、７は光電スイッチ１と発電機すを固定
する取付フレームである。
正逆回転可能な電動機、４は電動機３の回転軸に数句け
られた反射鏡、５は電動１鵠３を取付けると共に電動機
３と直角方向に回転する他のγに動機すの回転軸に取付
けられた回転板、７は光電スイッチ１と発電機すを固定
する取付フレームである。
第４図（Ａ） 、 （ｎ）は、第３図に示したセンサ８
の倹知範凹を説明する図で、電動機３を任意の角度正逆
回転すると反射鏡４もその角度だけ前後ｌこ傾斜し、投
光器１人から発せられた光ビームａも同椋に変位して第
４図（Ａ）に示すような走査範囲Ｘをつくる。
の倹知範凹を説明する図で、電動機３を任意の角度正逆
回転すると反射鏡４もその角度だけ前後ｌこ傾斜し、投
光器１人から発せられた光ビームａも同椋に変位して第
４図（Ａ）に示すような走査範囲Ｘをつくる。
一方、電動機６を任意の角度正逆回転すると第４図（Ｂ
）に示すような走査範囲Ｙをつくり、電動機３と６を同
時に回転させることによってＸとＹで合成された立体角
内が走査範囲となる。
）に示すような走査範囲Ｙをつくり、電動機３と６を同
時に回転させることによってＸとＹで合成された立体角
内が走査範囲となる。
第５図は多関節形ロボット１２に本発明のセンサ８を取
付けた場合の具体的な配置を示している。
付けた場合の具体的な配置を示している。
第５図において可動アーム９は矢印Ａ１可動アーム１０
は矢印Ｂの方向ｔこそれぞれ回転軸９Ａ。
は矢印Ｂの方向ｔこそれぞれ回転軸９Ａ。
１０Ａを中心として回転し、その合成動作範囲内で把持
部１１を動作させることが可能である。
部１１を動作させることが可能である。
すなわち第５図に示す可動アーム９，１ｏの合成動作に
よって把持部１１の位置は第６図の曲線１３内の任意の
位置妙Ｓ与えられる。
よって把持部１１の位置は第６図の曲線１３内の任意の
位置妙Ｓ与えられる。
この時、可動アーム１０の先端に取付けられたセンサ８
の走査範囲はＹとなり、従って第６図の曲線１４で示す
範囲を第５図に示すＸの角度をもって異物を検知するこ
とが可能である。
の走査範囲はＹとなり、従って第６図の曲線１４で示す
範囲を第５図に示すＸの角度をもって異物を検知するこ
とが可能である。
以上のようｌこ構成されたセンサ８を有する多関節形ロ
ボット１２が人体等に非接触で停止し安全確保出来るた
めのセンサ８の感度と停止までのプロセスの一例をあげ
ると次のようになる。
ボット１２が人体等に非接触で停止し安全確保出来るた
めのセンサ８の感度と停止までのプロセスの一例をあげ
ると次のようになる。
すなわち、把持部の速度を１００６／ｓｅｃ、センサの
検知距離を３００ｍ、検知感度を５ ｍ−５ｅｃ、ブレ
ーキ系の応答を３０ｍ−５ｅｅ 、電動機回転速度を５
．、Ｏ［ｔＰＭ 、物体侵入速度を５＃：）ｙｖｓｅｃ
とすれば、検知から停止までの追走距離は、把持部速度
×（センザ検知感度＋ブレーキ応答） ＝ １００転ｓ
ｅｃ Ｘ３５ｍ−５ｅｃ＝３．５のとなる。
検知距離を３００ｍ、検知感度を５ ｍ−５ｅｃ、ブレ
ーキ系の応答を３０ｍ−５ｅｅ 、電動機回転速度を５
．、Ｏ［ｔＰＭ 、物体侵入速度を５＃：）ｙｖｓｅｃ
とすれば、検知から停止までの追走距離は、把持部速度
×（センザ検知感度＋ブレーキ応答） ＝ １００転ｓ
ｅｃ Ｘ３５ｍ−５ｅｃ＝３．５のとなる。
一方センサ８が異物を検知する場合の最大時間は発動機
６が回転し発光ビームが通過直後に異物が侵入した場合
で、異物を検知するためには最大電動機が一回転するこ
とが必要であり、従ってこの例の場合は５００８ＰＭで
回転しているので１回転するのに必要な０．１２ ｓｅ
ｃとなる。
６が回転し発光ビームが通過直後に異物が侵入した場合
で、異物を検知するためには最大電動機が一回転するこ
とが必要であり、従ってこの例の場合は５００８ＰＭで
回転しているので１回転するのに必要な０．１２ ｓｅ
ｃとなる。
すなわち把持部は、この０．１２ ｓｅｃで１００ｍ／
ｓｅｅ ｘｏ、１２ｓｅｃ＝＝１２ｍ動き、その後前述
のように検知から停止まで３．５の動く。とり場合、検
知距離は３゜鋸あるから、３０ （１２＋３．５）−１
４，５鋳の距離を動くことになる。
ｓｅｅ ｘｏ、１２ｓｅｃ＝＝１２ｍ動き、その後前述
のように検知から停止まで３．５の動く。とり場合、検
知距離は３゜鋸あるから、３０ （１２＋３．５）−１
４，５鋳の距離を動くことになる。
一方侵入物体はこの間に５ｏｎ、／Ｓｅｃ ｘ （０，
１２＋ ０．０３５）＝ ７．７５ｒｙｍ変位するが、
把持部と侵入物体の間隙は１４．５−７．７５＝６．７
５画確保出来ることになる。
１２＋ ０．０３５）＝ ７．７５ｒｙｍ変位するが、
把持部と侵入物体の間隙は１４．５−７．７５＝６．７
５画確保出来ることになる。
これらの諸条件は一例であってその組合せは自由であり
本実砲例に限定されるものではない。
本実砲例に限定されるものではない。
壕だセンサ８の走査範囲はＸ方向は電動機３の、Ｙ方向
は電動機６の回転角度を制御することにより任意に定め
ることが出来る。
は電動機６の回転角度を制御することにより任意に定め
ることが出来る。
し発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、反射形光電スイッ
チの反射鏡を、直角方向に回転する２組の電動機を用い
て往復回転させているので、広範囲の立体角内の異物を
走査して検出でき、従ってこれを自動機や工業用ロボッ
ト等の可動アームに取付けると可動アームの動作領域に
侵入する異物を無接触で広範囲に検出して可動アームを
安全停止させる可動アームの安全停止用センサが得られ
る。
チの反射鏡を、直角方向に回転する２組の電動機を用い
て往復回転させているので、広範囲の立体角内の異物を
走査して検出でき、従ってこれを自動機や工業用ロボッ
ト等の可動アームに取付けると可動アームの動作領域に
侵入する異物を無接触で広範囲に検出して可動アームを
安全停止させる可動アームの安全停止用センサが得られ
る。
第１図は反射形光電スイッチの基本的な構成を示す図、
第２図は安全停止回路の一例を示す構成図、第３図（Ａ
） 、 （Ｂ）は本発明の一実施例を示す側面図および
正面図、第４図（勾、（Ｂ）は第３図における反射鏡の
回転による走査範囲を示す図、第５図は本発明のセンサ
を多関接ロボットのアームに取付けた場合の具体的な配
置の一例を示す図、第６図は第５図におけるセンサの走
査範囲を示す図である。 １ 光電スイッチ ＩＡ 投光器 １Ｂ 受光器 ２ 異物 ３．６ 電動機 ４ 反射光 ５ 回転板 ７ 取付フレーム ８ センサ ９．１０ 可動アーム １１ 把持部 １２ ロボット本体 （８７３３） 代理人 弁理士 猪 股 祥 晃 （＃
よが１名）第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第４図 （Ｆｌ） ／β）
第２図は安全停止回路の一例を示す構成図、第３図（Ａ
） 、 （Ｂ）は本発明の一実施例を示す側面図および
正面図、第４図（勾、（Ｂ）は第３図における反射鏡の
回転による走査範囲を示す図、第５図は本発明のセンサ
を多関接ロボットのアームに取付けた場合の具体的な配
置の一例を示す図、第６図は第５図におけるセンサの走
査範囲を示す図である。 １ 光電スイッチ ＩＡ 投光器 １Ｂ 受光器 ２ 異物 ３．６ 電動機 ４ 反射光 ５ 回転板 ７ 取付フレーム ８ センサ ９．１０ 可動アーム １１ 把持部 １２ ロボット本体 （８７３３） 代理人 弁理士 猪 股 祥 晃 （＃
よが１名）第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第４図 （Ｆｌ） ／β）
Claims (1)
- 投光器および受光器から成る反射形光電スイッチと、投
光器からの投光ビームを外部に反射させると共に外部か
らの受光ビームを受光器に投射する反射鏡と、上記反射
鏡を互に直角方向の２つの軸を中心として回転させる光
ビーム走査機構を備えたことを特徴とする可動アームの
安全停止用センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17823683A JPS6071198A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 可動ア−ムの安全停止用センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17823683A JPS6071198A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 可動ア−ムの安全停止用センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071198A true JPS6071198A (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=16044969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17823683A Pending JPS6071198A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 可動ア−ムの安全停止用センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071198A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5616589A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-17 | Mitsui Mining Co Ltd | Treatment of water-containing coal |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP17823683A patent/JPS6071198A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5616589A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-17 | Mitsui Mining Co Ltd | Treatment of water-containing coal |
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