JPS61206002A - Safety device for robot - Google Patents

Safety device for robot

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JPS61206002A
JPS61206002A JP4764485A JP4764485A JPS61206002A JP S61206002 A JPS61206002 A JP S61206002A JP 4764485 A JP4764485 A JP 4764485A JP 4764485 A JP4764485 A JP 4764485A JP S61206002 A JPS61206002 A JP S61206002A
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robot
arm
detecting
signal
arm position
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Kanji Sato
佐藤 完治
Hideki Sasaki
佐々木 英記
Masahiro Yoshikawa
正博 吉川
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Hitachi Seiki Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To execute the securing safely, rapidly and without fail without obstructing the working efficiency by calculating the approach degree of an invader from an invaded division detecting signal, an arm position signal and a driving direction detecting signal and executing the robot driving control in accordance with the calculated results. CONSTITUTION:For an invaded division detecting means, detecting elements 1-n are arranged in respective divisions where the robot action scope is divided, and an invaded division detecting signal is outputted in accordance with those detecting signals. An arm position detecting means and a driving direction detecting means respectively detect the position of the robot arm and the position of the swing motion angle and output an arm position signal and a driving direction detecting signal. A calculating means inputs these respective output signals and calculates the approach degree of the invader for the robot arm. A command selecting means, based upon the calculated result, commands a driving control means to stop at the time of emergency when a robot and an invader approach from the set scope and to feed-hold when they are away from the scope.

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
行するロボッ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ットが使
用されている。このロボットは、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って自動的
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、ロボッ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っ
ては、作業者がロボットの動作範囲にて、例えば、受渡
しに失敗したワークの除去作業を行なったり、ロボット
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 mistake during operation, if a setup change is required to perform another task, or if the robot needs to be instructed on the next task, the operator must Within the robot's range of motion, for example, it is necessary to remove workpieces that have failed to be delivered or to teach the robot new motions.

このような場合、ロボッ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、ロボット
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 move or if the worker makes a mistake in teaching the robot's motion, the worker may collide with the robot's arm, get caught in the robot's turning motion, or even get caught. Yes, it is very dangerous.

このための手段として、ロボットの電源スィッチを切っ
たり、動作を停止させるスイッチを押してから、各種作
業に入るようにした安全装置がある。また、ロボットに
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 turns off the robot's power switch or presses a switch that stops the robot's operation before starting various tasks. There is also a safety device that is 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、電源スィッ
チをオフすることは、ロボッ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、再起動時にロボットの
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 unable to operate at all, making it impossible to perform teaching work. Furthermore, once the power is turned off, the settings for determining the robot's current position must be reconfigured when restarting.

また、動作スイッチをオフしてから作業を行なう構成で
は、作業者が、スイッチを切り忘れてロボットの動作範
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 operating switch, there is a danger 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、人が不用意にロボットの動
作範囲に入った場合に対応できず、危険である。
Furthermore, in these cases, it is not possible to deal with cases where a person inadvertently enters the operating range of the robot, which is dangerous.

一方、ロボットに過負荷が加わると停止する構成のもの
では1人が不用意にロボットの動作範囲に入った場合に
も対応再能である。しかし、この構成では、ロボットの
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、ロボットの動作
に支障を来したり、危険であったりする。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 reused even if one person inadvertently enters the robot's operating range. However, with this configuration, it is difficult to set the limit between the robot's normal operation load and overload due to obstacles, and incorrect settings may hinder the robot's operation or be dangerous. . In addition to this, there is a problem in that the teaching operation is also hindered.

さらに、上記各装置では、ロボットの動作状況や作業者
の位置に無関係に、−律にロボッ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っている。
Furthermore, in each of the above-mentioned devices, the operation of the robot is routinely stopped or continued, regardless of the operation status of the robot or the position of the worker. This makes it 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
ボッ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、ロボットの動作範囲
への作業者の不用意な侵入に対し、或いは、作業者のロ
ボッ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.The present invention determines the necessity of an emergency stop, etc. according to the robot's dangerous range of motion, the position of the worker, etc., and controls the robot's range of motion. It is an object of the present invention to provide a safety device that can quickly and reliably ensure safety without interfering with 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っσN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.

駆動制御手段を備え、教示された動作プログラムに衾っ
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
式のロボッ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、本発明辻、次の構!&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 that is equipped with a drive control means and automatically operates under the drive control of the drive control means in accordance with a taught operation program, the present invention has the following features: Next structure! & requirements.

(a)上記ロボッ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) Divide the operating range of the robot into multiple sections,
An intrusion detection means comprising a detection element arranged in each section to detect whether or not a person is intruding into the section.

(b)ロボッ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
とから、ロボッ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 approach of the intruder to the robot arm is determined based on 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. Arithmetic means for calculating degrees.

(d)上記演算手段における演算結果に基づき、ロボッ
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、フィ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 applied, and if the robot and the intruder are further away than the above range, a feed hold is applied. command selection means for instructing the drive control means to

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、ロボットの動作躯囲の複
数区画分割は、ロボットの動作態様に応じて適宜の態様
にて行ない得るが、ロボッ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 above, the robot's motion area can be divided into multiple sections depending on the robot's motion mode, but the circle formed by the robot arm's turning trajectory is defined as the motion danger range. It would be common to divide radially into N equal parts.

各区画に配置される検知素子としては、例えば、マッド
スイッチ等を用いることができ、これをロボットの動作
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、人がロボットの動作危険範囲内に入り込んで、この
マッドスイッチを踏むと、作動し、人が当該区画に侵入
した5ことを検知する。
For example, a mud switch or the like can be used as the detection element disposed in each compartment, and this is installed within the dangerous operation range of the robot to constitute the intrusion detection means. When a person enters the robot's dangerous operating range and steps on this mud switch, it is activated and it is detected 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0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 any other detection element as long as it has a similar function; for example, an element that detects a change in capacitance due to contact with a human body may be used.

第2の構成要件において、アーム位置検知手段は、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
たってN等分する時は、これと対応して、アーム位置に
ついても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 round, the arm position is also divided into N equal parts and each position is displayed.

また、駆動方向検知手段は6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、ロボットを旋回駆
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 detecting means may be constituted by, for example, the above-mentioned rotary encoder, or may be configured to detect the turning direction of the driving 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、ロボットアームの駆動方向とロボットア
ームの現在位置とを比較演算する機能を有し、例えば、
マイクロプロセッサおよびレジスタ群により構成するこ
とができる。
In the third component, the calculating 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 sensing element of the intrusion detection group. For example,
It can be configured with a microprocessor and a group of registers.

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ッサにて行なう構成となってい
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、ロボッ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っている。
Each of the detection signals described 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
イクロコンピュータにて構成され、上記演算手段の演算
結果により、ロボットの動作状態を把握して、ロボット
を停止すべきか否か、フィ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、ロボットの動作停止等を指令する
In the fourth component, the command selection means is configured with a microcomputer, for example, 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, whether the robot should be stopped or not, and whether the robot should be held or not. Decide whether or not to proceed. Based on the judgment result,
It instructs the drive control means to stop the operation of the robot, etc.

また、ロボット動作教示手段に対し、教示操作を許可す
る。
Further, the robot motion 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、ロボットの動作危険範囲
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1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
ッ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0例えば、上記動作危険範
囲を8個の区画に等分割する際に、各区画Bl−an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 operational danger range into multiple sections and arranging a detection element in each section, if a worker, etc. enters the range, the position can be accurately determined. to be detected. In particular, if the area is divided radially, the distance between the rotational position of the robot arm and the intruder's position can be easily determined, and the degree of approach can be clearly determined. , each section Bl-an is given a consecutive code 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。In addition, the intrusion section detection signal from each detection element is as follows.

各々対応する区画の位置を表示する、l−nの数値がコ
ードとして含まれる。
Numerical values l-n are included as codes, each indicating the position of the corresponding section.

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、ロボットアームの旋回
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。
In addition, in the above configuration requirement (b), arm position detection,
The means and the driving direction detecting 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 of 1-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、ロボット
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、ロボットと侵入者とが、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、「フィードホール
ド」にすべく上記駆動制御手段に指令する0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、lより小さければ、直ちに「非常停止」を指令
し、工より大きい状態であれば、「フィードホールド」
とする。
Based on the calculation result of the calculation means, the command selection means causes an "emergency stop" when the robot and the intruder are closer than a preset range, and when both are closer than the range set in advance. When the user is away, the drive control means is commanded to enter "feed hold". For example, if the absolute value of the code difference between the intrusion section detection signal and the arm position detection signal is smaller than l, the "emergency stop" is immediately executed. command, and if it is larger than the "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」、「フィードホールド」、「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
を示すブロック図、第3図は上記実施例の動作を示すフ
ローチャート、第4図はロボットアームと、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ット安全装置は、ロボットの
動作危険範囲に作業者等が侵入した場合におけるロボッ
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、ワーク置台がロボッ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である。
<Configuration of 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 intrudes into the dangerous range of operation of the robot. Note that this embodiment also has a function to automatically stop the workpiece table even when the workpiece table is pulled out into the dangerous range of operation of the robot to avoid collision between the arm and the table.

先ず、第2図を参照して1本実施例装置の構成の概要に
ついて説明する。
First, the outline of the configuration of the apparatus of this embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施例は、ロボット本体Rbと、これに旋回自在に設
けられているアームRaとからなるロボットに適用され
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lGと、上記侵入検知手段
を構成するマッドスイッチ群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
を構成してロボッ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50と、
ロボットアーム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BOとを備える。
This embodiment is applied to a robot consisting of a robot body Rb and an arm Ra rotatably provided on the robot body Rb. Its main components include a control unit 1G which constitutes the calculation means and command selection means, a mud switch group 20 which constitutes the intrusion detection means, an encoder 30 which constitutes the arm position detection means, and the drive control unit 1G. A drive control device 4 that constitutes means and controls the drive of the robot.
0, a teaching operation panel 50 constituting the movement teaching means,
The robot arm Ra is provided with a drive device BO that swings and drives the robot arm Ra 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.

上記ロボットのアーム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としである。この動作危険
範囲Aは、 Bl〜Bnの作業・区画にN等分しである
Regarding the range in which the arm Ra of the robot above rotates,
The operating dangerous range A is defined as a turning locus whose turning radius is the state in which the arm Ra is extended to its maximum extent. This operational danger range A is equally divided into N work sections Bl to Bn.

上記制御部lOは、CPU 11、レジスタ群12、演
算手段13、ディスプレイ装置14aおよび入出力回路
14bと、リードオンリーメモリROM 15と、外部
記憶装置18と、入力インタフェースI/F 17と、
入出力インタフェースI/F 18と、アーム位置の変
換器19とを有してなり、これらをバスBIJSにて接
続しである。
The control unit IO includes a CPU 11, a register group 12, a calculation means 13, a display device 14a, an input/output circuit 14b, a read-only memory ROM 15, an external storage device 18, an input interface I/F 17,
It has an input/output interface I/F 18 and an arm position converter 19, which are connected by a bus BIJS.

CPUIIは、制御部10に接続されている各種装置の
制御を行なう0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ットの動作を制
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ROW 15は、このCPU 11を制御する
プログラムを格納する。
The CPU II controls various devices connected to the control unit 10. For example, the CPU II has functions such as input/output control of various signals, control of the calculation means 13, and selection of commands to control the robot's operation based on the calculation results. has. Read-only memory ROW 15 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、ロボットアームの現在位置を示すアーム位置信号R
pを保持するロボット現在位置レジスタ12cと、ロボ
ットの駆動方向を示す駆動方向検知信号Fを保持するロ
ボット駆動方向レジスタ!2dと、減速位置となる差数
Tlを設定する減速位置レジスタ12aと、フィードホ
ールド停止位置となる差数T2を設定するフィードホー
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, and a platform position register 12b that indicates the drawer and position By of the platform.
and an arm position signal R indicating the current position of the robot arm.
A robot current position register 12c that holds p, and a robot drive direction register that holds a drive direction detection signal F that indicates the robot drive direction! 2d, a deceleration position register 12a that sets the number of differences Tl that becomes the deceleration position, a feed hold stop position register 12F that sets the number of differences T2 that becomes the feed hold stop position, and a number of differences T3 that becomes the emergency stop position. It consists of an emergency stop position register 12g.

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 includes a subtracter, and under the control of the CPU 11 performs the calculation of the following equation.

T!= l 8重−Rp 1 Ty= I By−h l ディスプレイ装置14aは、陰極線表示管CRTおよび
キーボードKBとからなる0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。
T! = l 8-fold - Rp 1 Ty = I By-h l The display device 14a has a 0 display tube CRT consisting of a cathode ray display tube CRT and a keyboard KB. 13
Displays the calculation results, etc. The keyboard KB changes the numerical values, etc. of the register group through the input/output circuit 14b.

外部記憶装置1θは、例えば、磁気テープ装置、磁気デ
ィスク装置等からなり、ロボットに教示したデータ等を
格納する。
The external storage device 1θ includes, for example, a magnetic tape device, a magnetic disk device, etc., and stores data taught to the robot.

上記マッドスイッチ群20は、複数個のスイッチSWI
〜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81〜B!Iの
作業区画に少なくとも1個配置される。
The mud switch group 20 includes a plurality of switches SWI
~SWn, and are arranged in each section set by dividing the dangerous operation range A. That is, each section 81-B! At least one is placed in the work area of I.

本実施例では、1区画に1個配置しである。このマッド
スイッチ群20は、上記区画内に一歩でも踏込むとオン
する構成となっている。
In this embodiment, one is placed in each section. The mud switch group 20 is configured to turn on when the user steps even one step into the compartment.

各スイッチ5WI−SWnは、すべて入力インタフェー
スI/F 17に接続され、そのオンオフが上記制御部
10に入力される。各スイッチSW1〜SWnは、数値
コード化されており、あるスイッチがオンすると、その
スイッチのコードが入力インタフェースI/F 17を
介してCPU11に送られる構成となっている。
All of the switches 5WI-SWn are connected to an input interface I/F 17, and their on/off status is input to the control section 10. Each of the switches SW1 to SWn is 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、上記区画の外にマッ
ドスイッチ群20を示しているが、実際には各区画内に
設置される。
In addition, in FIG. 2, for convenience of illustration, the mud switch group 20 is shown outside the above-mentioned sections, but in reality, it is installed inside each section.

エンコーダEG30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、フォ
トカプラ、リードスイッチ等の、コードパターン読取素
子32とを備えて構成される。読取素子32の出力は、
入出力インタフェースI/F 18を介し、取込まれた
現在値のデータをマッドスイッチ群20の各区画に対応
したデータとして変換器19で変換し、ロボット現在位
置レジスタ12cに送られる。
The encoder EG30 includes a disk 31 on which a fixed code pattern is formed by, for example, through holes, shading marks, etc., and a code pattern reading element 32 such as a photocoupler or a reed switch. The output of the reading element 32 is
Via the input/output interface I/F 18, the current value data taken in is converted by a converter 19 into data corresponding to each section of the mud switch group 20, and sent to the robot current position register 12c.

ロボッ)Rhの駆動制御装!!40は、入出力インクフ
ェースI/F 18を介してCPU 11に接続され、
その命令に従って、駆動装置80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、ロボットを通常の動作
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が設けである。
Robot)Rh drive control system! ! 40 is connected to the CPU 11 via the input/output ink face I/F 18,
The drive device 80 is controlled according to the command. Further, a teaching operation panel 50 is connected to the drive control device 40. The teaching operation panel 50 is provided with a mode selector 51 for selecting whether the robot is to perform normal operation or teaching operation.

駆動装置60は、ロボットアームを旋回させるモータ8
1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
出力インタフェースI/F、1Bを介してロボット駆動
方向レジスタ12d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
る構成となっている。
The drive device 60 includes a motor 8 that rotates the robot arm.
1, 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. This interpolator 64 is connected to the robot drive direction register 12d via the input/output interface I/F 1B, and is configured to send out a drive direction detection signal corresponding to the polarity of the drive current supplied to the motor 61. There is.

〈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図のフローチャートを参照して説明する。
<Operation of the Embodiment> Next, the operation of the apparatus of this embodiment 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って、先ず、レ
ジスタ群12の一部に、固定的なデータを設定する。
To operate the safety device of this embodiment, first, fixed data is set in a 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B
y(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
ボットアームと侵入者(または置台)との間隔〒1を設
定する0本実施例では、これを「2」としている。
That is, first, the position B of the table is entered in the table position register 12b.
y (see FIG. 4) is set using a preset code. In the present embodiment, the distance between the robot arm in a state to be decelerated and the intruder (or the stand) is set to 1 in the deceleration position register 12e.

また、フィードホールド位置レジスタ12Fに、フィー
ドホールド状態で停止すべき状態にあるロボットアーム
と侵入者(または置台)との間隔〒2を設定する0本実
施例では、これを「1」としている。
Further, in the present embodiment, a distance of 2 between the robot arm that should be stopped in the feed hold state and the intruder (or the stand) is set in the feed hold position register 12F, and this is set to "1".

さらに、非常停止位置レジスタ12gに、非常停止すべ
き状態にあるロボットアームと侵入者(または置台)と
の間隔T3を設定する0本実施例では、これを「1」と
している。
Furthermore, 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1本実施例の安全装置は、その動作中に、cpu 
tt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、ロボット現在位置しジスタ12cにロ
ボットアームの位置Rpを、ロポッ]・駆動方向レジス
タ12dにロボットアームの旋回力向Fを取込む。
In addition, the safety device of this embodiment has the ability to
tt, the constantly changing fluctuating data is loaded into the registers other than the above, the position Bx of the intruder is stored in the intruder position register 12a, the position Rp of the robot arm is stored in the robot current position register 12c, and the robot arm position Rp is loaded into the register 12c. The direction F of the turning force of the robot arm is input into the direction register 12d.

1゛−のような状況において2先ず、 CPU 11は
、ロボットが作動中か否かを調べる(ステップl)。
In the situation like 1-2, first, the CPU 11 checks whether the robot is in operation (step 1).

これは、例えば、入出力インタフェースINF 18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、ロボットが作動中であれば1次のステ)・プ2に
進む0作動中でなければ、ステップ1の判断を繰返し実
行する。
This is done, for example, by checking the operating status of the drive control device 40 via the input/output interface INF 18.If the robot is in operation, proceed to step 2; Repeat the judgment in step 1.

ステップ2では、 CPU 11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
ェックする。これは、置台位置レジスタ12bに、フラ
グビットを設けることにより容易に行ない得る。即ち、
このビットが、“1″であれば、置台が引出されている
と判断し、O″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 stand is being pulled out, and if this bit is "0", it is determined that it is not being pulled out.

ここで、このフラグビットがO”であるとすると、CP
U 11は、ステップ3に進み、入力インタフェースI
/F 17を介し、いずれかのスイッチ5lll〜gW
nがオンしているか否かを調べる。いずれのスイッチも
オンしていない場合は、ステップ1に戻り、上記動作を
繰返す、しかし、いずれかのスイッチがオンしている時
は、CPU 11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B!、ロボットアームの現
在位置Rpおよび駆動方向Fを取込み(ステップ4)、
現在位置Rpは。
Here, if this flag bit is O'', then CP
U 11 proceeds to step 3 and inputs the input interface I
/F Through 17, any switch 5lll~gW
Check whether n is on. If none of the switches is on, the process returns to step 1 and the above operation is repeated. However, if any of the switches is on, the CPU 11 imports discrimination data, that is, detects an intruder. Information indicating the position of B! , take in the current position Rp and driving direction F of the robot arm (step 4),
Current position Rp is.

マッドスイッチ群20に対応した区画データに変換され
る(ステップ5)。
It is converted into partition data corresponding to the mud switch group 20 (step 5).

次に、 CPt111は、演算手段13により、上記B
xとf?p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(ステップ6)、もし、それが1以
下であれば、非常停止命令を行なう(ステップ11)。
Next, the CPt 111 calculates the above B by the calculation means 13.
x and f? The absolute value Tx of the difference between p is calculated and it is determined whether it is less than or equal to 1 (step 6). If it is less than or equal to 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Bt
とRpの差の絶対値τKを算出し、それが2以下である
か否か判断する(ステップ7)、もし。
On the other hand, if the above calculation result is greater than 1, the above Bt
The absolute value τK of the difference between and Rp is calculated, and it is determined whether it is less than 2 (step 7).

それが2以下であれば、減速指令を行なう(ステップ1
2)。
If it is 2 or less, issue a deceleration command (step 1
2).

また、上記演算結果が2より大きい場合には、上記Bx
kRPの差の絶対値T!を算出し、それが1以下である
か否か判断する(ステップ8)、減速指令の後、絶対値
T!がl以下になれば、フィード・  ホールド停止命
令を行なう(ステップ13) 、 −1方、1より大き
い場合には、ステップ7に戻り、上記動作を繰返す。
Furthermore, if the above calculation result is greater than 2, the above Bx
Absolute value T of the difference in kRP! is calculated, and it is determined whether it is less than or equal to 1 (step 8). After the deceleration command is issued, the absolute value T! If it becomes less than l, a feed/hold stop command is issued (step 13). If it is greater than -1, the process returns to step 7 and the above operation is repeated.

ところで、上記ステップ2において、置台が引出されて
いるとすると、CPU 11は、ステップ9にブランチ
し、置台の位置情報BYとロボットアームの現在位置R
p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1判断する(ステップ9)、も
し、2であれば、フィードホールド停止命令を行なう(
ステップ13)。
By the way, in step 2 above, if the table is pulled out, the CPU 11 branches to step 9 and obtains the position information BY of the table and the current position R of the robot arm.
The absolute value Ty of the difference from p is calculated by the calculation means, and it is determined whether the result reaches 2 or not (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ayとロ
ボットアームの現在位IRpとの差の絶対値ry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
(ステップlO)、もし、1以下であれば、非常停止命
令を行なう(ステップ11)。
On the other hand, if it is smaller than 2, the absolute value ry of the difference between the position information ay of the mounting table and the current position IRp of the robot arm is calculated by the calculation means, and it is determined whether the result is less than or equal to 1 (step lO). , if it is less than 1, an emergency stop command is issued (step 11).

ここで、1より大きい場合には、ステップ9に戻り、上
記動作を繰返す。
Here, if it is greater than 1, the process returns to step 9 and the above operation is repeated.

E発明の効果] 以上説明したように本発明は、ロボットの動作危険範囲
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、ロボットの動作範囲への作業者の不用意な
侵入に対し、或いは、作業者のロボット動作教示作業に
対して1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。
E. 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 robot's dangerous range of motion and the position of the worker, and moves the worker to the robot's motion range. This has the effect of quickly and reliably ensuring safety against inadvertent intrusion by workers or when teaching robot motions to workers without interfering with work efficiency.

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

第1図は本発明ロボット安全装置の構成を示すブロック
図、第2図は本発明ロボット安全装置の一実施例の構成
を示すブロック図、第3図は上記実施例の動作を示すフ
ローチャート、第4図は、第4図はロボットアームと、
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。 ll・・・CPU       12・・・レジスタ群
13・・・演算手段    17・・・入力インタフェ
ース18・・・入出力インタフェース 20・・・マッドスイッチ群
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, FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the above embodiment, and FIG. Figure 4 shows the robot arm,
It is an explanatory view showing the positional relationship between an intruder and a workpiece stand. ll... CPU 12... Register group 13... Arithmetic means 17... Input interface 18... Input/output interface 20... Mad switch group

Claims (1)

【特許請求の範囲】 駆動制御手段を備え、教示された動作プログラムに従っ
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
式のロボットに設けられる安全装置において、 (a)上記ロボッ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)ロボッ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
とから、ロボッ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、ロボッ
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、フィ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、 とを有して成ることを特徴とするロボットの安全装置。
[Scope of Claims] A safety device provided in a robot that is equipped with a drive control means and that automatically operates under the drive control of the drive control means according to a taught operation program, comprising: (a) controlling the operating range of the robot; Divide into multiple sections,
(b) arm position detection means and drive direction for detecting the position of the robot arm; and (b) arm position detection means and drive direction for detecting the position of the robot arm. (c) an intrusion section detection signal sent from the intrusion detection means and displaying the detected section; an arm position signal and a drive direction detection signal sent from the arm position detection means; (d) Based on the calculation result of the calculation means, when the robot and the intruder are closer than a preset range, an emergency stop is performed. A safety device for a robot, further comprising: command selection means for instructing the drive control means to perform feed hold when both are separated from the above range.
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