JPS63256391A - 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］ 本発明は産業用ロボットの安全装置に関し、一層詳細に
は、ロボットを駆動制御するロボットコントローラ内に
タイマ回路を配設し、ワークの搬送待ちに係る所定時間
とロボットとの非動作に係る所定時間とを予め前記タイ
マ回路に設定しておくことにより、前記所定の非動作時
間の経過後にはロボットの電源が自動的に切断されロボ
ットの次の動作遂行を阻止しロボットの操作者の安全を
可及的に確保することを可能とするロボットの安全装置
に関する。

［発明の背景］ 通常、産業用ロボットを単独で用いてワークに対する加
工を実施するシステム構成とすることは極めて稀であっ
て、多くの場合、複数台のロボットが工場の生産ライン
の一部を受は持ち、前後のロボットと連携して加工等の
作業を実施している。そのため、ロボットを含む製品前
ニジステムにおいては、ワークの搬送に係る待ち時間あ
るいは隣接するロボット同士の相互干渉に係る待ち時間
等が存在する。

この場合、ロボットは所定の範囲で一時停止状態におか
れ、この一時停止状態に係る時間が　゛予期し得ない原
因により長時間に亘ると、操作者はロボットシステムが
故障したと判断してロボットシステム内に立ち入りその
原因の究明を図ろうとする。

然しなから、この時、操作者がシステムの動力電源を未
遮断の状態でロボットシステム内に立ち入った場合に、
若し、予期し得ない原因でロボットの停止状態が解除さ
れ、その結果、ロボットが突然に作動する場合があるの
で安全上類る危険な状態を惹起する虞が内在している。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、ロボットを駆動制御するロボットコントローラ
内に安全機構を構成するタイマ回路を配設し、ロボット
の停止している時間が所定時間以上連続した場合にはシ
ステムの動力電源が自動的に遮断して災害の発生を未然
に回避することを可能とするロボットの安全装置を提供
することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はロボットを含む
作業システムにおける保守作業時の危険防止のためのロ
ボットの安全装置において、ロボットに供給される電源
の開閉手段と当該電源開閉手段を制御するタイマ手段お
よび当該タイマ手段−の設定時間を設定する時間設定手
段とを含み、ロボットまたはワークに係る作業の一時停
止信号により前記時間設定手段に係る所定時間がタイマ
手段に設定され、前記一時停止信号に係る停止時間が前
記所定の設定時間を越えた時にはタイマ手段の出力信号
により前記電源開閉手段が開成されるよう構成すること
を特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係るロボットの安全装置について好適な
実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。

第１図において、参照符号ｌＯは本発明に係るロボット
の安全装置を含むロボットシステムを示す。当該ロボッ
トシステム１０は基本的にマニピュレータ１２と機構部
１４とからなるロボット１６と、ワークＷの搬送系１８
およびロボットコントローラ２０とからなる。

ここで、ワーク搬送系１８はワークＷを搬送する搬送ベ
ルト２１とワークＷの有無を検出するワークセンサ２２
と搬送ベルト２１の駆動用モータ（図示せず）の回転数
から搬送距離を検出する搬送量検出センサ２４とからな
る。そこで、ワークセンサ２２の出力信号であるワーク
有無信号ＲＡとワーク搬送信号Ｒ＋＋が夫々ロボットコ
ントローラ２０の入力端子Ａおよび入力端子Ｂに導入さ
れる。ロボットコン斗ローラ２０の入力端子Ｃには図示
しないロボット同士の相互干渉に係るセンサ（図示せず
）からのロボット干渉信号Ｒｃが導入される。

ロボットコントローラ２０に対する入力信号としては前
記ロボット１６の一時停止に係る信号の他、ロボットコ
ントローラ２０の電源ＶＣ、ロボット１６の動力用元電
源ｖＡが導入される。一方、ロボットコントローラ２０
の出力信号としてはロボット１６の動力電源出力信号Ｖ
Ｄ、システム非常停止信号Ｓ、および警告表示灯２３に
送給される警告表示信号り、とがある。

次に、ロボットコントローラ２０の中、本発明に係る安
全装置に関する要部についての構成を第２図を用いて説
明する。

参照符号２５は６ポツトコントローラ２０の入力インタ
フェースであって、当該入力インクフェース２５の出力
信号はＣＰＵ２７に導入される。この場合、入力インタ
フェース２５は前記ワーク有無信号ＲＡとワーク搬送信
号Ｒ３およびロボット干渉信号Ｒ６の信号レベルをＣＰ
Ｕ２７が動作するレベルの信号に変換してＣＰＵ２７に
導入する。

ＣＰＵ２７は前記ワーク有無信号ＲＡ、ワーク搬送信号
Ｒ’ａまたはロボット干渉信号Ｒｃに係るいずれかの選
択信号を受けた時に当該選択信号に対して、予め定めら
れた待ち時間データＴＤをタイマ２６のデータ設定端子
に導入する。

ＣＰＵ２７は待ち時間データＴｏの設定直後にタイマス
タート信号Ｔ３をタイマ２６に送出し、タイマ２６を動
作させると共にタイマ２６を停止させるタイマストップ
信号Ｔ８．も導入する。なお、タイマ２６にはパワーオ
ンリセット回路２８からパワーオンリセット信号ＰＲも
導入される。

次に、タイマ２６の出力信号、すなわち、タイムオーバ
ー信号Ｔ。は警告表示信号り、として警告表示灯２３に
送給されると共に、システム非常停止回路３０に送給さ
れる。前記システム非常停止回路３０の出力信号はシス
テム非常停止信号Ｓｔをロボットシステム１０のシステ
ム駆動源（図示せず）に導入すると共に、ロボット１６
の動力電源３２を切り換える動力供給電源切換器３４の
制御端子に導入される。動力電源切換器３４の一方の端
子は動力用光電源ｖＡに接続され、他方の端子は動力電
源３２に導入される。この場合、動力電源３２はＣＰＵ
２７からのワーク加工データに基づいて制御される。

本発明に係るロボットの安全装置は基本的には以上のよ
うに構成されるものであり、次にその作用並びに効果に
ついて説明する。

先ず、ロボットコントローラ電源■、が図示しない開閉
器によって閉成されると、パワーオンリセット回路２８
はパワーオンリセット信号ＰＲをタイマ２６に送出する
。この場合、タイマ２６はタイ、ムオーバー信号Ｔ０を
リセットしてシステム非常停止回路３０を介して動力電
源切換器３４を閉成すると共に、警告表示灯２３を、例
えば、危険表示に係る赤色に点灯する。すなわち、警告
表示灯２３の点灯色が赤色の場合、ロボット１６が動作
状態であることを示す。一方、動力電源切換器３４が閉
成されると、動力用光電源Ｖ、が動力電源３２と接続さ
れ、この場合、動力電源３２の出力信号■ゎは図示しな
いＣＰＵの制御下のもとにロボット１６の機構部１４に
送給される。ロボット１６は前記動力電源３２の出力信
号ＶＯの作用下にワークＷをそのマニピュレータ１２に
よって加工する。

本発明に係るロボットの安全装置はワークＷが正規の手
順により加工され、ロボット１６が正常に稼動している
時には動作しない。そこで、例えば、 ■ワークＷの存在しないことがワークセンサ２２で検出
された時に能動信号となるワーク有無信号ＲＡ、または
、■ワークＷの搬送ベルト２１が搬送のために回転駆動
されている時に能動信号となるワーク搬送信号Ｒ＊　、
Ｍしくは、■ロボッ）１６が図示しない他のロボットと
干渉する虞がある時に能動信号となるロボット干渉信号
Ｒ９のいずれかが能動状態を表す信号レベルに遷移して
ロボットコントローラ２０内の入力インタフェース２５
に導入されるとする。。

この場合、入力インタフェース２５は信号のレベルを変
換してＣＰＵ２７に前記３条件のいずれかに係るロボッ
トの動作を一時停止させる信号を導入する。その時、Ｃ
ＰＵ２７は、当該導入された信号に係る入力インタフェ
ース２５のアドレスから導入された信号がワーク有無信
号ＲＡであるかワーク搬送信号Ｒ３であるか、またはロ
ボット干渉信号Ｒ６であるかを判定して当該所定の信号
に対する所定の待ち時間に係る待ち時間データＴｏをタ
イマ２６に設定する。タイマ２６は、例えば、クロック
信号で駆動される減算カウンタであって、待ち時間デー
タＴｏによってその初期値が設定される。初期値が設定
された後、直ちにタイマスタート信号Ｔ、がＣＰＵ２７
から供給される。そして、ロボット１６はＣＰＵ２７の
作用下に動力電源３２を介して一時停止するように制御
される。　　゛ この場合、前記待ち時間データＴｏの設定時間以内に前
記ワーク有無信号ＲＡ、ワーク搬送信号Ｒ８またはロボ
ット干渉信号Ｒｃのいずれかが受動状態になると当該受
動状態に係る信号を入力インタフェース２５を介して受
信したＣＰＵ２７はタイマ２６の減算作用をリセットす
るので、前記ロボットシステムＩＯは再稼動状態となる
。

そこで、次に、何らかの理由により前記ワーク有無信号
ＲＡ、ワーク搬送信号Ｒ，またはロボット干渉信号Ｒ６
のいずれかが予め定められた待ち時間データＴｏ以上能
動状態にある場合について説明する。この場合、先ず、
前記のようにタイマ２６に待ち時間データＴｏがセット
され、タイマスタート信号Ｔ、によってタイマが計数を
開始する。そして、所定の待ち時間データＴｏに係る時
間を経過しても前記ワーク有無信号ＲＡ、ワーク搬送信
号Ｒｎまたはロボット干渉信号Ｒ６とが受動状態を示す
信号レベルとならないので、ＣＰＵ２７からタイマスト
ップ信号Ｔ　ｓ　ｐがタイマ２６に導入される。この時
、タイマ２６は異常処理に係るタイムオーバー信号Ｔ０
を能動信号として送出する。このタイムオーバー信号Ｔ
０は警告表示灯２３の表示色を赤色から黄色に変えると
共に、システム非常停止回路３０を介し動力電源切換器
３４の制御端子に導入される。この場合、動力電源切換
器３４は開成し、動力電源３２の動力用元電源■、が遮
断されるのでロボット１６は一時停止した状態で停止す
る。

そこで、ロボット１６の操作者は警告表示灯２３が黄色
になっているのを認識した時に、ロボットシステム１０
に所定の待ち時間を越える異常事態が発生していると判
断してロボットシステム１０の内部、すなわち、ロボッ
トマニピュレータ１２の作動範囲の中に進入し、ロボッ
トシステム１０の不良個所を調査し原因の究明を図る。

この場合、ロボット１６の動力電源３２が遮断されてい
るので、若し、不明の原因により異常状態が取り除かれ
たとして゛もロボット１６は自動的には作動しない。

なお、操作者はロボットシステム１０の異常状態の原因
究明終了後その原因に対し対策を講じし、パワーオンリ
セット回路２８を手動で閉成して次の作業を開始させる
。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、ロボットシステムのロ
ボットを駆動制御するロボットコントローラ内にタイマ
回路と動力供給切換器を配設している。このため、前記
タイマ回路に設定された所定の非動作時間経過後にはロ
ボットの動力電源が自動的に遮断されてロボットの操作
者の安全を確保することを可能とする効果を奏する。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロボットの安全装置を含むロボッ
トシステムの概略構成図、 第２図は本発明に係る安全装置の要部が配設されるロボ
ットコントローラの安全装置に係るブロック図である。 １０・・・ロボットシステム　１２・・・マニピュレー
タ１４・・・機構部　　　　　　１６・・・ロボット１
８・・・搬送系 ２０・・・ロボットコントローラ ２３・・・警告表示灯　　　　２５・・・入力インタフ
ェース２６・・・タイマ　　　　　　２７・・・ＣＰＵ
２８・・・パワーオンリセット回路 ３０・・・非常停止回路　　　３２・・・動力電源３４
・・・動力電源切換器　　Ｌ、・・・警告表示信号Ｐｉ
・・・パワーオンリセット信号 Ｒａ・・・ワーク有無信号　Ｒ６・・・ワーク搬送信号
Ｒ６・・・ロボット干渉信号 ＳＴ・・・システム非常停止信号 ＴＤ・・・待ち時間データ Ｔｏ・・・タイムオーバー信号 Ｔ、・・・タイマスタート信号 ＴＩＦ・・・タイマストップ信号 ■Ａ・・・動力用元電源　　ＶＤ・・・動力電源出力信
号Ｗ・・・ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボットを含む作業システムにおける保守作業時
   の危険防止のためのロボットの安全装置において、ロボ
   ットに供給される電源の開閉手段と当該電源開閉手段を
   制御するタイマ手段および当該タイマ手段の設定時間を
   設定する時間設定手段とを含み、ロボットまたはワーク
   に係る作業の一時停止信号により前記時間設定手段に係
   る所定時間がタイマ手段に設定され、前記一時停止信号
   に係る停止時間が前記所定の設定時間を越えた時にはタ
   イマ手段の出力信号により前記電源開閉手段が開成され
   るよう構成することを特徴とするロボットの安全装置。