JPS61159396A - 産業用ロボツトの安全装置 - 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 本発明は、ハンド部に過負荷がかかった場合に作動する
産業用ロボットの安全装置に関するものである。

従来の技術 近年産業用ロボットは、２４時間稼動の無人化工場等で
多く使用されるようになってきている。

産業用ロボットを無人で稼動させる場合、取扱う作業対
象が決められた通り定位置に搬送されてこなかったりし
て、ハンド部に過大な負荷や衝撃荷重がかかる危険性が
ある。そういった偶発的危険性に対しても、ロボット本
体を損傷することなく、かつ速やかにロボット本体を停
止し、トラブルの発生を中央制御室に報告して適当な処
理を受けることが必要である。

従来は第２図、第３図に示すように、ロボット本体１の
先端フランジ２に、フェノール樹脂製のメカニカルヒユ
ーズ３を取り付け、その先にハンド４が取り付けられて
いた。このハンドル４に異常な力が作用すると、メカニ
カルヒユーズ３は破断面６より破断する。鎖６はメカニ
カルヒューズ破断の際にハンド４が落下するのを防止す
るためのものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、 （１）人間がロボットを操作している際には、ノ・ンド
部にかかった異常荷重に対してメカニカルヒユーズ３が
破断したと同時にロボットの動きを人間が停止させれば
よいが、無人運転の場合は、メカニカルヒユーズが破断
したのちもロボットの運動は停止しないので大きな事故
につながる危険性がある。

（２１メカニカルヒユーズ３が破断した場合、新しい部
品と交換の後には、ロボット本体１と）１／ド４との相
対位置がずれるので、教示をしなおさなければならない
。

（３）　　ロボット本体１とハンド４とを鋼鉄製鎖６で
連結するなど、特にハンド４をロボット本体１から電気
的に絶縁していないので、ハンドに高感度触覚センサー
（図示せず）等を取り付け。

た場合、そのセンサーの出力がロボット本体の電位レベ
ルの変動によって変化し、きめ細かいセンシングができ
なくなる。

等の問題点を有していた。

本発明は上記問題点を、メカニカルヒユーズまわりの安
全装置で解決して、無人化運転に対応できる安全な産業
用ロボットの安全装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の産業用ロボットの安
全装置は、ロボット本体と７−ンドとの双方に位置決め
ピン等で位置決め可能で、ロボット本体とハンドとを電
気的に絶縁するメカニカルヒユーズ本体と、メカニカル
ヒユーズ本体の破断の有無を検出する検出部と、メカニ
カルヒユーズ本体が破断した際にロボット本体の駆動を
停止させる非常停止制御部とを備えたものである。

作　　用 本発明は上記構成によって、偶発的な過負荷に対して大
きな故障を引き起すことなく、またメカニカルヒユーズ
本体の交換により教示データを変更させることなく極め
て容易に元の状態に復帰させることができ、安全性と保
全性に大きな効果を発揮する。

実施例 以下本発明の一実施例の産業用ロボットの安全装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における産業用ロボットの安
全装置の構成図を示すものである。第１図において、７
はフェノール樹脂製の電気絶縁性のあるメカニカルヒユ
ーズ本体、８はメカニカルヒユーズ本体７が破断したか
どうかを検出する検出部、８ａは検出部８の一部で両端
に端子をもちメカニカルヒユーズ本体７内に配設された
導電細線、８ｂは検出部８の一部で導電細線８ａの抵抗
を計測しその抵抗値があるレベル以上になったときにＨ
信号を出力する検出回路である。９はロボット本体を制
御するロボットコントローラ、１０は検出回路８ｂの出
力がＬ信号時に通電し、検出回路８ｂの出力がＨ信号時
に通電を遮断する非常停止制御部、１１はサーボモータ
用電源部、１２はサーボドライバー、１３は制御基板用
電源部、１４はロボット本体の動作指令を行なう制御部
である。１６はロボット本体先端の７ランジ、１６はハ
ンド部の取付用７ランジで５１７はメカニカルヒユーズ
本体７の破断後のノ・ンドの落下を防止するベルト、１
８．１９は位置決めピンである。

以上のように構成された産業用ロボットの安全装置につ
いてその動作を説明する。ロボットが動作中においては
、導電細線８ａに微弱電流を流すことによシその抵抗を
計測しておく。いまメカニカルヒユーズ本体７が過負荷
によって２つに折れた場合を考える０メ力ニカルヒユー
ズ本体７内に配設された導電細線８ａは引っばり伸ばさ
れて抵抗値が増加し、さらには断線して抵抗値が無限大
になる。検出回路８ｂは、あらかじめ設定された抵抗値
よりも導電細線８ａの抵抗値が大きくなったときＨ信号
（正論理回路では＋５ＶＤＣ信号）を出力する。ロボッ
トコントローラ９内の非常停止制御部１０は検出回路８
ｂからの信号がＨ信号になちたとき、サーボモータ用電
源部１１への通電を遮断保持し、その結果ロボット本体
の運動が停止される。同時に制御部１４は工場内の中央
指令室（図示せず）にメカニカルヒユーズ破断メツセー
ジを送り、次の処置指令をまつ。

中央指令室は保全員に対して修復要請をし、保全員は代
りのメカニカルヒユーズをもっていって交換し、かつ過
負荷原因を取り除いた後ロボット本体を駆動させること
により、容易に早く正常な状態にもどすことができる。

この際、メカニカルヒユーズ本体７はロボット本体の７
ランジ１５とハンド部の取付７ランジ１６との双方に対
しておのおの２本の位置決めピン１８．１９によってガ
タなく取り付けられるので、個々のメカニカルヒユーズ
は寸法的に互換性があり、結果としてメカニカルヒユー
ズ交換時に教示のやり直しをしなくてすむようになって
いる。

さらにこのメカニカルヒユーズ本体７は電気絶縁性材料
でできており、ロボット本体７ランジ１６とハンド部取
付７ランジ１６とを電気的に絶縁する。従ってハンド部
に高感度触覚センサーや固体撮像素子を用いたカメラ等
を取り付けた場合も、ロボット本体の接地の不十分等に
よってしばしば発生するロボット本体の電位レベルの変
動による影響を受けないので、信頼性が高くなるという
利点がある。

以上のように、メカニカルヒユーズに破断有無検出部を
設けることにより、偶発的な過負荷に対して大きな故障
を引き起すことなく、またメカニカルヒユーズ本体の交
換により教示データを変更させることなく極めて容易に
元の状態に復帰させることができ、その安全性と保全性
には大きな効果がある。

なお、本実施例においては検出部８を導電細線８ａと検
出回路８ｂとで構成したが、こｎに限定されるものでは
なく、フォトセンサとアンプを用いてもよく、又マイク
ロスイッチ単体を組みこんでもよい 発明の効果 以上のように本発明は、ロボット本体とハンドとの双方
に位置決めピン等で位置決め可能で、ロボット本体とハ
ンドとを電気的に絶縁するメカニカルヒユーズ本体とメ
カニカルヒユーズ本体の破断の有無を検出する検出部と
、メカニカルヒユーズ本体が破断した際にロボット本体
の駆動を停止させる非常停止制御部とを設けることによ
シ、偶発的な過負荷に対してメカニカルヒユーズの破断
により即時にロボット本体の動作を停止させ大きな故障
を未然に防ぐとともに、メカニカルヒユーズ本体の交換
により教示データを変更させることなく極めて容易に元
の状態に復帰させることができ、その安全性と保全性に
は大きな効果がある。

加えて、このメカニカルヒユーズによってハンド部がロ
ボット本体と電気的に絶縁されるので、ハンド部に組み
こまれた触覚センサーやカメラ等の信頼性が向上すると
いう効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における産業用ロボ　゛ット
の安全装置の構成図、第２図は従来の安全装置を用いた
産業用ロボットの斜視図、第３図は従来の安全装置の構
成図である。 ７・・・・・・メカニカルヒユーズ本体、８・・・・・
・検出部、８ａ・・・・・・導電細線、８ｂ・・・・・
・検出回路、９・・・・・・ロボットコントローラ、１
ｏ・・・・・・非常停止制御部、１４・・・・・・制御
部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＷＪ
１図 ｆ７ 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）産業用ロボット本体とハンド部とを連結し、過負
   荷がかかったときに破断するメカニカルヒューズ本体と
   、前記メカニカルヒューズ本体の破断の有無を検出する
   検出部と、前記検出部の出力によってロボット本体のサ
   ーボモータの通電を停止する非常停止制御部とからなる
   産業用ロボットの安全装置。
2. （２）メカニカルヒューズ本体を電気絶縁性材料で構成
   した特許請求の範囲第１項記載の産業用ロボットの安全
   装置。
3. （３）メカニカルヒューズ本体を、ロボット本体とハン
   ド部との双方に位置決めピンで位置決め可能とした特許
   請求の範囲第１項記載の産業用ロボットの安全装置。