KR100928617B1 - 작업 스테이션 - Google Patents

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KR100928617B1
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요시하루 사카이
데츠야 오자와
가즈요시 후쿠자와
요시토 오타케
히로키 바바
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

로봇(20)의 고속 이동 직전에는, 감시 영역(53)을 복귀 방향(Y)으로 확장하고, 감시 영역(53) 내 장해물의 부재를 확인한다.
로봇(20)의 고속 이동 중에는, 감시 영역(53)을 전방으로 확장하고, 작업자의 안전을 확보하여, 작업 스테이션 영역을 유효 활용하는 동시에, 생산성 향상을 도모할 수 있다.

Description

작업 스테이션{WORKING STATION}
본 발명은, 로봇 등의 장치와 작업자가 공존하는 작업 스테이션의 안전 시스템에 관한 것이다.
종래에는, 로봇 등의 장치와 작업자가 공존하는 작업 스테이션에서는, 장치 주위에 안전 울타리(safety fence)를 둘러싸서, 장치가 가동 중에는 작업자가 안전 울타리 안으로 들어가지 못하도록 했었다.
안전 울타리는 고정되면서, 장치의 가동 범위를 크게 둘러싸기 때문에 작업자의 작업 영역을 포함한 작업 스테이션 영역이 필연적으로 커지게 되므로, 작업장 바닥 면적의 증대를 초래해 왔다.
일본 특허 제3419313호 공보는, 작업 스테이션 영역의 유효한 활용을 도모하기 위하여, 안전 울타리를 대신할 안전 시스템을 나타내고 있다.
도 12는 일본 특허 제3419313호 공보의 안전 시스템의 설명도로서,
로봇(101)은 주행로(102)를 따라 이동하고, 설비(103)에 대하여 작업을 행하는 것으로, 로봇(101) 주위에 검지 범위(檢知範圍)(A1)를 설정하고, 이 검지 범위(A1)에 작업자(M)가 접촉하면, 로봇(101)이 동작을 정지한다는 것이다.
검지 범위(A1)는 로봇(101)과 함께 이동하기 때문에, 고정된 안전 울타리에 비해 작업 스테이션 영역을 유효하게 이용할 수 있게 된다. 검지 범위(A1)는 작업자(M)의 안전을 고려하면, 큰 편이 좋다.
그러나, 검지 범위(A1)를 크게 하면, 작업 스테이션 영역은 필연적으로 커지게 되고, 로봇(101)의 이동 거리가 연장되는 등, 생산성의 저하를 초래한다.
그래서, 생산성을 향상시킬 때, 작업 스테이션 영역을 확대하지 않고 작업자의 안전을 확보할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명의 하나 또는 하나 이상의 실시예는, 작업 스테이션 영역을 확대하지 않고 작업자의 안전을 확보할 수 있는 안전 시스템을 제공한다.
본 발명의 하나 또는 하나 이상의 실시예에 따르면, 대차(臺車)를 타는 작업자 및 대차에 동기(同期)하여 이동하는 로봇 등의 장치에 의해, 대차로 반송시킨 워크(works)에 가공, 측정, 부품 부착 등의 작업을 행하는 작업 스테이션에, 장치 주위에 장해물의 유무를 감시하는 감시 영역을 설정하여 안전을 확보하는 안전 시스템이 설치되고, 안전 시스템은 감시 영역을 장치의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 변경하는 감시 영역 제어부를 구비한다.
또한, 본 발명의 하나 또는 하나 이상의 실시예에 따르면, 감시 영역 제어부는 이동 속도에 따라 장치 전방의 감시 영역을 확장/수축하는 제어를 실시해도 좋다.
본 발명의 하나 또는 하나 이상의 실시예에 따르면, 감시 영역 제어부는 장치의 동작에 따른 감시 영역을 설정할 수 있다.
종래에는, 감시 영역의 크기가 일정한 경우에, 또한, 장치의 이동 속도가 고속 또는 저속일 경우에, 감시 영역은 안전상 고속 쪽으로 설정된다. 그 결과, 감시 영역을 포함하는 작업 스테이션 영역은 확대된다.
한편, 본 발명에서는, 장치가 고속 이동할 때 감시 영역을 확장하고, 저속 이동할 때 감시 영역을 수축시키도록 하였으므로, 작업 스테이션 영역이 불필요하게 확대되는 일이 없다. 즉, 본 발명에 따르면, 작업 스테이션 영역을 확대하지 않더라도, 작업자의 안전을 확보할 수 있다.
또한, 감시 영역 제어부가 이동 속도에 따라 장치 전방의 감시 영역을 확장/수축하는 제어를 실시하는 경우에는, 장치의 고속 이동시에 감시 영역을 전방으로 확장할 수 있어, 작업자의 안전을 확보할 수 있다.
그 외의 특징 및 효과는, 실시예의 기재 및 첨부된 특허 청구의 범위에 의해 명백하다.
도 1은 본 발명의 전형적 실시예에 따른 작업 스테이션의 안전 시스템의 평면도이다.
도 2는 도 1의 화살표 2의 방향에서 본 도면이다.
도 3(a)는 레이저 스캐너 센서(laser scanner sensor)의 검지 원리를 나타낸다.
도 3(b)는 스캐닝의 설명도이다.
도 3(c)는 다각형 형상의 검지면을 나타낸다.
도 4는 제1센서와 제2센서 검지면의 설명도이다.
도 5는 제3센서 검지면의 설명도이다.
도 6은 제4센서 검지면의 설명도이다.
도 7(a)는 로봇의 통상 이동시(작업시)에 있어서의 제5센서와 제8센서 검지면의 설명도이다.
도 7(b)는 로봇의 고속 이동시(복귀시)에 있어서의 제5센서와 제8센서 검지면의 설명도이다.
도 8(a)는 로봇의 통상 이동시(작업시)에 있어서의 제6센서와 제7센서 검지면의 설명도이다.
도 8(b)는 로봇의 고속 이동시(복귀시)에 있어서의 제6센서와 제7센서 검지면의 설명도이다.
도 9(a)는 방어 영역을 나타낸다.
도 9(b)는 경고 영역을 나타낸다.
도 9(c)는 방어 영역과 경고 영역을 합성한 감시 영역을 나타낸다.
도 10(a)는 로봇이 통상 이동할 때, 작업 개시 전의 감시 영역 설명도이다.
도 10(b)는 로봇이 통상 이동할 때, 작업 완료시의 감시 영역 설명도이다.
도 11(a)는 로봇의 고속 이동 직전의 감시 영역 설명도이다.
도 11(b)는 로봇의 고속 이동 중의 감시 영역 설명도이다.
도 12는 종래의 안전 시스템의 설명도이다.
(부호의 설명)
10: 작업 스테이션의 안전 시스템
11: 워크
13: 컨베이어
20: 로봇
42: 감시 영역 제어부
53: 감시 영역
M1: 보낸 쪽 작업자
M2: 받는 쪽 작업자.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하, 도면에 따라서, 본 발명의 전형적 실시예에 관해 설명한다. 또한, 도면은 부호의 방향으로 본 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 전형적 실시예에 따른 작업 스테이션의 안전 시스템의 평면도이다.
작업 스테이션(10)은, 워크(11)를 탑재한 팔레트(palette)(12)와, 이 팔레트(12)를 반송하는 컨베이어(13)(대차(13))와, 작업 스테이션(10)의 바닥에 설치한 레일 가대(架臺)(14)와, 이 레일 가대(14)에 설치한 레일(15)과, 이 레일(15) 위를 컨베이어(13)와 동기하여 이동하는 로봇(20)(장치(20))으로 이루어진다.
이 로봇(20)에는 로봇 암(21, 21)과, 펄스 인코더(pulse encoder)(22), 및 로봇 지주(robot post)(23)를 구비한다.
또한, 24는 부품 피더(parts feeder), 25 및 26은 울타리(fence), 27 및 28은 센서 지주(sensor posts)이다.
또한, 이 로봇(20)에 구비한 가대부(架臺部)(29)의, 도 1의 좌우 끝에 제1센서(31) 및 제2센서(32)를 설치한다.
그리고, 도 1에서, 33은 제3센서, 34는 제4센서, 35는 제5센서, 36은 제6센서, 37은 제7센서, 38은 제8센서, 41은 로봇 제어부, 42는 감시 영역 제어부, 43은 검지부, 44는 경보 발령부, M1은 보낸 쪽 작업자, M2는 받는 쪽 작업자를 나타낸다.
로봇 제어부(41)는, 로봇(20)의 조작에 따라, 이 로봇(20)의 위치 정보, 속도 정보, 방향 정보의 신호를 출력한다.
위치 정보는 로봇(20)에 구비한 펄스 인코더(22)로부터 취득한 로봇(20)의 위치를 출력하고, 속도 정보는 로봇(20)의 이동 속도에 따라 통상 이동(작업시)/정지(작업 완료시)/고속 이동(복귀시) 상태의 어느 하나를 출력하며, 방향 정보는 로봇(20)의 이동 방향에 따라 작업 방향/복귀 방향의 어느 한 쪽을 출력한다.
또한, 로봇(20)이 워크(11)의 반송 방향으로 이동하는 방향을 작업 방향으로 하고, 이 작업 방향과 반대 방향을 복귀 방향으로 한다(이하 같음).
감시 영역 제어부(42)는, 위치 정보, 속도 정보, 방향 정보의 신호 입력에 근거하여 감시 영역(도 9a~도 9c의 부호 53, 상세한 것은 후술함)의 제어를 행한다.
검지부(43)는, 제1센서(31)~제8센서(38)에 의해 구성되는 감시 영역(도 9a~도 9c의 부호 53) 내에 장해물을 검지함으로써 검지 신호를 출력한다.
경보 발령부(44)는, 검지 신호의 입력을 수신하고, 방어 영역(도 9a~도 9c의 부호 51), 또는, 경고 영역(도 9a~도 9c의 부호 52)의 입력인지를 판별하여 경고 동작을 행한다.
예를 들면, 통상 이동시에 있어서, 방어 영역(51)에 의한 검지 신호의 입력이 있으면, 경고음이나 경고광으로 작업자(M1, M2)에게 주의를 촉구하는 동시에, 로봇(20) 및 컨베이어(13)의 동작을 정지하고, 경고 영역(52)에 의한 검지 신호의 입력이 있으면, 경고음이나 경고광으로 작업자(M1, M2)에게 주의를 촉구한다.
또한, 고속 이동시에 있어서, 방어 영역(도 9a~도 9c의 부호 51) 및 경고 영역(도 9a~도 9c의 부호 52)으로 이루어진 감시 영역(도 9a~도 9c의 부호 53)에 의한 검지 신호의 입력이 있으면, 경고음이나 경고광으로 작업자(M1, M2)에게 주의를 촉구하는 동시에, 로봇(20) 및 컨베이어(13)의 동작을 정지한다.
도 2는 도 1의 화살표 2의 방향에서 본 도이다.
가대부(29)에 L자 모양의 로봇 지주(23)를 세우고, 이 로봇 지주(23)에 제8센서(38)를 설치하여, 이 제8센서(38)는 다각형 형상의 검지면(S8)을 설정한 것을 나타낸다.
또한, 센서 지주(27)의 정부(頂部)에 제3센서(33)를 설치하여, 이 제3센서(33)의 검지면을 S3으로 하고, 센서 지주(28)의 정부에 제4센서(34)를 설치하여, 이 제4센서(34)의 검지면을 S4로 하는 것을 나타낸다. 검지면(S3, S4, S8)의 상세한 것은 후술한다.
이상에서 설명한 안전 시스템의 작용을 다음에 설명한다.
도 3(a)~도 3(c)는 본 발명에 따른 레이저 스캐너 센서의 검지 범위의 설명도이다. 도 3(a)은 레이저 스캐너 센서(46)의 검지 원리를 나타낸다.
레이저 스캐너 센서(46)는, 투광기(投光器)(47)로부터 레이저 광선(L)을 조사(照射)하여 장해물에 반사시키고, 그 반사된 레이저 광선(L)을 수광기(受光器)(48)로 수광함으로써 기전력(起電力)을 발생하며, 이 기전력의 유무로 물체를 검지한다.
레이저 스캐너 센서(46)로부터 거리 D1을 둔 장해물의 검지 시간을 T1, 거리 D2를 둔 장해물의 검지 시간을 T2라 하고, 거리 D1 < D2이면, 검지 시간이 T1 < T2가 된다.
또한, 검지 시간은, 투광기(47)로부터 레이저 광선(L)을 조사한 후, 장해물에 의해 반사된 레이저 광선(L)을 수광기(48)로 수광할 때까지의 시간으로 한다.
시간 T1과 시간 T2와의 사이에 역치(threshold value)(문턱 시간)를 설정하고, 역치를 초과하는 시간을 잘라내도록 설정한다.
그러면, 역치 이내의 시간에 대해서만 물체 유무의 판단이 가능해 진다. 이 수법에 의해, 검지 유효 거리를 임의로 설정할 수 있다.
도 3(b)는 스캐닝의 설명도이다.
투광기(47)는 전기적 또는 기계적으로 고속의 진동 운동(oscillating motion)에 상당하는 동작을 행하는 동시에, 레이저 광선(L)을 조사하고, 등간격으로 연속하여 검지를 행함으로써, 투광기(47)로부터 거리 D1로 하는 방사상의 검지면을 형성하는 것을 나타낸다.
스캐닝에 의해 1대의 레이저 스캐너 센서(46)로, 면(面)으로서의 검지를 행할 수 있다. 도 3(c)는 방사상의 검지면을 형성하는 과정으로, 고속의 진동 운동 동작을 행함과 동시에 검지 거리를 D3, D4, D5와 같이 신축적으로 설정함으로써, 다각형 형상의 검지면(S0)을 형성하는 것을 나타낸다.
이와 같이, 레이저 스캐너 센서(46)는, 도 1에 있어서의 제1센서(31)~제8센서(38)에 적용 가능하며, 작업자(M1, M2)나 로봇 암(21, 21) 등의 장해물이 검지면(SO)에 침입하면, 장해물을 검지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 전형적 실시예에 따른 제1센서와 제2센서 검지면의 설명도이다.
로봇(20)에 설치한 제1센서(31)에 의해 검지면(S1)을 설정하고, 제2센서(32)에 의해 검지면(S2)을 설정한다. 또한, 검지면(S1, S2)은 도 1에서의 로봇(20) 근방에 작업자(M1, M2)의 침입을 검지하도록 설정한다.
도 5는 본 발명의 전형적 실시예에 따른 제3센서 검지면의 설명도이다.
제3센서(33)에 의해 검지면(S3)을 설정한다. 또한, 검지면(S3)은 도 1에 있어서의 울타리(25) 바깥쪽으로부터 로봇(20)이 작업을 행하는 워크(11) 근방에 접근하는 다른 작업자(M1, M2)의 침입을 검지하도록 설정한다.
도 6은 본 발명의 전형적 실시예에 따른 제4센서 검지면의 설명도이다.
제 4센서(34)에 의해 검지면(S4)을 설정한다. 또한, 검지면(S4)은 도 1에 있 어서의 울타리(26) 바깥쪽으로부터 로봇(20) 근방에 접근하는 다른 작업자(M1, M2)의 침입을 검지하도록 검지 범위를 고정하여 설정한다.
도 7(a) 및 도 7(b)는, 본 발명에 따른 제5센서와 제8센서 검지면의 설명도이다.
도 7(a)는 로봇(20)의 통상 이동시(작업시)에 있어서의 검지면의 설명도이며, 로봇 지주(23)에 설치한 제5센서(35)에 의해 검지면(S5)을 설정하고, 제8센서(38)에 의해 검지면(S8)을 설정하는 것을 나타낸다.
또한, 검지면(S5, S8)은 부품 피더(도 2의 부호 24)에 간섭하지 않도록 각각 노치부(notch部)(S5a, S8a)를 설치하여 설정한다.
도 7(b)는 로봇(20)의 고속 이동시(복귀시)에 있어서의 검지면의 설명도이며, 고속 이동시에 워크(도 2의 부호 11)에 간섭하지 않도록, 도 7(a)에 나타내는 검지면(S5, S8)에 각각 노치부(S5b, S8b)를 설치한 검지면(S5A, S8A)을 설정한다.
도 8(a) 및 도 8(b)는, 본 발명의 전형적 실시예에 따른 제6센서와 제7센서 검지면의 설명도이다.
도 8(a)는 로봇(20)의 통상 이동시(작업시)에 있어서의 검지면의 설명도이며, 로봇 지주(23)에 설치한 제6센서(36)에 의해 검지면(S6)을 설정하고, 제7센서(37)에 의해 검지면(S7)을 설정하는 것을 나타낸다.
또한, 검지면(S6, S7)은 부품 피더(도 2의 부호 24)에 간섭하지 않도록 각각 노치부(S6a, S7a)를 설치하여 설정한다.
도 8(b)는 로봇(20)의 고속 이동시(복귀시)에 있어서의 검지면의 설명도이며, 고속 이동시에 워크(도 2의 부호 11)에 간섭하지 않도록, 도 8(a)에 나타내는 검지면(S6, S7)에 각각 노치부(S6b, S7b)를 설치한 검지면(S6A, S7A)을 설정한다.
도 9(a)~도 9(c)는 본 발명의 전형적 실시예에 따른 감시 영역의 기본 구성도이다. 또한, 본 도에서는 통상 이동시를 예로 들어 설명한다.
또한, 도면의 표리(表裏) 방향에 검지면을 설정하는 것에 대해서는, 편의상 일점 쇄선으로 기재한다(이하 같음).
도 9(a)는, 검지면(S6, S7)에 의해 구성한 방어 영역(51)을 나타낸다.
이 방어 영역(51)은, 작업자(도 1의 부호 M1, M2) 및 폭주시(暴走時) 로봇 암(21, 21)의 침입을 검지함으로써, 로봇(20) 및 컨베이어(13)의 동작을 정지시키는 영역이다.
도 9(b)는, 검지면(S1~ S5, S8)에 의해 구성되는 경고 영역(52)을 나타낸다.
이 경고 영역(52)은, 작업자(도 1의 부호 M1, M2)의 침입을 검지함으로써, 경보 발령부(도 1의 부호 44)에 의해 경고음이나 경고광을 발생하여 작업자(M1, M2)에게 주의를 촉구하는 영역이다.
도 9(c)는, 감시 영역(53)을 나타내며, 이 감시 영역(53)은 도 9(a)에 나타내는 방어 영역(51)과, 도 9(b)에 나타내는 경고 영역(52)을 합성한 영역으로, 검지면(S1~S8)에 의해 구성된다.
이 감시 영역(53)은, 작업자(도 1의 부호 M1, M2)나 로봇 암(21, 21) 등 장해물의 유무를 감시하는 영역이다.
도 1에 있어서 컨베이어(13)를 타는 작업자(M1, M2) 및 컨베이어(13)에 동기하여 이동하는 로봇(20) 등의 장치에 의해, 컨베이어(13)로 반송시킨 워크(11)에 가공, 측정, 부품 부착 등의 작업을 행하는 작업 스테이션(10)을 대상으로, 안전 시스템은, 로봇(20) 주위에 작업자(M1, M2)의 유무 및 로봇(20)의 폭주시에 있어서의 로봇 암(21, 21)의 동작 범위를 감시하는 감시 영역(도 9c의 부호 53)을 설정하여 안전을 확보한다.
또한, 도 9(a)~도 9(c)에 나타내는 감시 영역(53)은, 본 예에서는 복수의 검지면 조합에 의해 구성했지만, 예를 들면, 경고 영역(52)을, 반사형의 적외선 센서를 로봇(20)의 위쪽에 고정하여 설치하고, 이 센서를 정점으로 하는 원추 형상의 검지 영역으로서 설정해도 좋고, 감시 영역(53)의 형상은 임의로 한다.
또한, 감시 영역(53)은 안전성 면에서는 크면 클수록 좋고, 작업 스테이션 영역의 유효 활용 면에서는 작을수록 좋다. 따라서, 감시 영역(53)은 안전성과 작업 스테이션 영역의 유효 활용을 고려하여 설정하면 좋다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 본 발명의 전형적 실시예에 따른 로봇의 통상 이동시의 감시 영역 설명도이다.
도 10(a)는 로봇(20)의 작업 개시시의 감시 영역(53)을 나타낸다.
이 감시 영역(53)은, 로봇의 작업 영역(61)에 따라 설정하고, 검지면(S4~S8)과, 작업 방향(Ⅹ)에 대해 폭 W로 된 검지면(S1~S3)에 의해 구성된다.
또한, 로봇(20)이 작업 방향(Ⅹ)으로 이동할 때는, 검지면(S3)을 로봇(20)의 위치로 추종시킴으로써, 항상 로봇(20) 근방에 폭 W로 된 검지면(S1~S3)을 가진 감시 영역(53)을 설정한다.
또한, 이 감시 영역(53)의 제어는, 감시 영역 제어부(도 1의 부호 42)에 의해 로봇 제어부(도 1의 부호 41)로부터 출력되는 위치 정보와,「통상 이동」이라고 하는 속도 정보, 「작업 방향」이라고 하는 방향 정보에 근거하여 이루어진다.
도 10(b)는 로봇(20)의 작업 완료시의 감시 영역(53)을 나타내고, 폭 W로 된 검지면(S1~S3)을 가진 감시 영역(53)을 설정한 상태에서 로봇(20)의 이동을 정지하고, 도 10(a)에 나타내는 검지면(S5~S8)을 각각 검지면(S5A~S8A)으로 전환하여 설정한다.
또한, 이 감시 영역(53)의 제어는, 감시 영역 제어부(도 1의 부호 42)에 의해 로봇 제어부(도 1의 부호 41)로부터 출력되는 위치 정보와, 「정지」라고 하는 속도 정보, 「작업 방향」이라고 하는 방향 정보에 근거하여 이루어진다.
도 11(a) 및 도 11(b)는 본 발명의 전형적 실시예에 따른 로봇 고속 이동시의 감시 영역 설명도이다.
도 11(a)는 로봇(20)의 고속 이동 직전의 감시 영역(53)을 나타내고, 감시 영역(53)은 로봇의 작업 영역(61)을 따라 검지면(S1, S3)을 복귀 방향(Y)으로 확장하여 설정하고, 검지부(도 1의 부호 43)에 의해 감시 영역(53) 내에 장해물이 없음을 확인한 후, 고속 이동을 실시한다.
또한, 이 감시 영역(53)의 제어는, 감시 영역 제어부(도 1의 부호 42)에 의해 로봇 제어부(도 1의 부호 41)로부터 출력되는 위치 정보와, 「정지」라고 하는 속도정보,「복귀 방향」이라고 하는 방향 정보에 근거하여 이루어진다.
도 11(b)는 로봇(20)의 고속 이동 중의 감시 영역(53)을 나타내고, 로봇(20) 이 복귀 방향(Y)으로 고속 이동한다.
이 때, 감시 영역(53)은 로봇의 작업 영역(61)에 따라 검지면(S1, S3)을 축소하여 설정한다. 또한, 이 감시 영역(53)의 제어는, 감시 영역 제어부(도 1의 부호 42)에 의해 로봇 제어부(도 1의 부호 41)로부터 출력되는 위치 정보와,「고속 이동」이라고 하는 속도 정보, 「복귀 방향」이라고 하는 방향 정보에 근거하여 이루어진다.
즉, 감시 영역 제어부(도 1의 부호 41)에 의해, 감시 영역(53)을 로봇(20)의 이동에 따라 도 10(a), 도 10(b), 도 11(a), 도 11(b)와 같이 변경하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의해, 장치의 동작에 따른 감시 영역을 설정함으로써, 작업 스테이션 영역을 유효하게 활용할 수 있다.
바람직하게는, 이동 속도에 따라 장치 전방의 감시 영역(53)을 확장(도 11(a) 참조)/축소(도 11(b) 참조)하는 제어를 실시한다.
장치의 고속 이동시에 감시 영역을 전방으로 확장함으로써, 작업자의 안전을 확보하고, 생산성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 감시 영역은 로봇의 이동 방향이나 이동 속도에 따라 변경하였지만, 로봇이 특정 장소에 정지하여 작업을 행하는 경우에도, 이 로봇의 동작에 따라 감시 영역을 변경하는 것은 바람직한 것이다.
본 발명을 상세히 또는 특정한 실시 형태를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있다는 것은 당업자에 있어 명백하다.
본 출원은, 2005년 5월 24일자 출원의 일본 특허출원(특원 2005-151299)에 근거한 것으로서, 그 내용은 여기에 참조하여 반영되었다.
본 발명은, 로봇 등의 장치와 작업자가 공존하는 작업 스테이션에 바람직하다.

Claims (2)

  1. 워크(11)를 반송하는 대차(13)와,
    상기 대차(13)에 동기하여 이동하고, 상기 워크(11)에 작업을 행하는 장치(20)와,
    상기 장치(20)의 주위에 장해물의 유무를 감시하는 감시 영역(53)을 설정하고, 상기 감시 영역(53)을 상기 장치(20)의 이동 방향 및 이동 속도에 따라 변경하는 감시 영역 제어부(42)를 구비하고,
    상기 감시 영역(53)은, 센서에 의한 검지면(S1-S8)으로 둘러싸인 범위이고,
    상기 장치(20)가 원 위치로 이동할 때에, 상기 검지면(S1-S8)이 상기 워크(11)를 검지하지 않도록, 상기 검지면(S1-S8)에 노치부(S5a, S5b, S6a, S6b, S7a, S7b, S8a, S8b)를 설치한 것을 특징으로 하는 작업 스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감시 영역 제어부(42)는, 이동 속도에 따라 장치 전방의 감시 영역(53)을 확장/수축하는 것을 특징으로 하는 작업 스테이션.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1927867B1 (de) 2006-12-02 2012-04-04 Sick Ag Optoelektronischer Mehrebenensensor und Verfahren zur Erfassung von Objekten
DE102007028934A1 (de) * 2007-06-22 2008-12-24 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Verfahren zur optimierten Bewegungskoordination von Mess-oder Werkzeugmaschinen mit redundanten translatorisch wirksamen Achsen
SG183713A1 (en) * 2007-08-13 2012-09-27 Shell Int Research Lubricating base oil blend
US8250955B2 (en) 2007-10-22 2012-08-28 Formax, Inc. Food article transfer mechanism for a food article slicing machine
WO2009155948A1 (en) * 2008-06-26 2009-12-30 Abb Ag System for safety protection of human beings against hazardous incidents with robots
US20110298579A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-08 Cedes Safety & Automation Ag Dynamically adaptable safety zones
EP2788828A1 (de) * 2011-12-09 2014-10-15 Daimler AG Verfahren zum betreiben einer produktionsanlage
JP5835350B2 (ja) * 2012-01-10 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 自動搬送機の非常停止方法、搬送作業システム、及び搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法
JP5970880B2 (ja) * 2012-03-15 2016-08-17 オムロン株式会社 動力源の制御装置
JP6123307B2 (ja) * 2013-01-23 2017-05-10 株式会社デンソーウェーブ ロボット周辺への物体の侵入を監視する監視システムおよび監視方法
JP5835254B2 (ja) 2013-03-15 2015-12-24 株式会社安川電機 ロボットシステム、及び、ロボットシステムの制御方法
JP6229324B2 (ja) * 2013-06-14 2017-11-15 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボット制御装置およびロボットの制御方法
AT515951B1 (de) * 2014-06-24 2016-05-15 Anton Paar Gmbh Positioniereinheit
EP3140087B1 (de) * 2014-07-02 2018-06-27 Siemens Aktiengesellschaft Warnverfahren und robotersystem
US10099609B2 (en) * 2014-07-03 2018-10-16 InfoMobility S.r.L. Machine safety dome
JP6464945B2 (ja) * 2015-07-03 2019-02-06 株式会社デンソーウェーブ ロボットシステム
JP6554945B2 (ja) 2015-07-03 2019-08-07 株式会社デンソーウェーブ ロボットシステム
EP3243609A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-15 OpiFlex Automation AB A fenceless industrial robot system
JP6687573B2 (ja) 2017-09-07 2020-04-22 ファナック株式会社 ロボットシステム
JP6730361B2 (ja) 2018-04-05 2020-07-29 ファナック株式会社 ロボットシステム
JP6985242B2 (ja) * 2018-11-30 2021-12-22 ファナック株式会社 ロボットの監視システムおよびロボットシステム
KR102172746B1 (ko) * 2019-02-19 2020-11-02 세메스 주식회사 프로브 스테이션

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61133417A (ja) 1984-12-04 1986-06-20 Murata Mach Ltd 障害物検出センサを有する無人車
DE10324627A1 (de) * 2003-05-28 2005-01-05 Daimlerchrysler Ag Arbeitsraumüberwachung für automatisiert arbeitende Maschinen
WO2005017306A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-24 Maritime Hydraulics As Anti-collision system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL289344A (ko) * 1962-02-24
EP0050080B1 (fr) * 1980-10-14 1985-03-20 Maurice Prodel Installation pour l'assemblage et/ou l'usinage de pièces portées par des palettes circulantes et immobilisables
FR2565145B1 (fr) * 1984-05-29 1986-09-19 Acma Robotique Unite d'assemblage d'un element de carrosserie de vehicule automobile
KR970003573B1 (ko) * 1990-12-28 1997-03-20 마쓰다 가부시끼가이샤 가공물 조립방법 및 그 장치
US5760560A (en) * 1993-10-21 1998-06-02 Fanuc, Ltd. Robot apparatus
JP3382324B2 (ja) * 1993-11-15 2003-03-04 本田技研工業株式会社 自動車のウインドガラス搬送装置
JPH08141945A (ja) * 1994-11-22 1996-06-04 Himu Kenkyusho:Kk 作業ロボット導入生産システム
JPH11155110A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Nec Corp 番組表表示装置及び方法
JP3419313B2 (ja) 1998-07-21 2003-06-23 株式会社デンソー 生産システム
DE19917908A1 (de) * 1998-09-03 2000-03-23 Thyssen Industrie Anlage für den flexiblen Zusammenbau von Kfz-Karosserien
JP2002264070A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Denso Corp 移動ロボット及び移動ロボットシステム
DE10152543A1 (de) * 2001-10-24 2003-05-08 Sick Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer sicherheitsrelevanten Funktion einer Maschine
US6678582B2 (en) * 2002-05-30 2004-01-13 Kuka Roboter Gmbh Method and control device for avoiding collisions between cooperating robots
WO2004096533A1 (ja) * 2003-05-01 2004-11-11 Komatsu Ltd. タンデムプレスライン、タンデムプレスラインの運転制御方法及びタンデムプレスラインのワーク搬送装置
WO2009071567A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Abb Research Ltd A production line and a method for operating a such

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61133417A (ja) 1984-12-04 1986-06-20 Murata Mach Ltd 障害物検出センサを有する無人車
DE10324627A1 (de) * 2003-05-28 2005-01-05 Daimlerchrysler Ag Arbeitsraumüberwachung für automatisiert arbeitende Maschinen
WO2005017306A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-24 Maritime Hydraulics As Anti-collision system

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