JPH0430601B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、産業用ロボツトの安全装置に係り、
特に、産業用ロボツトに教示動作を行なわせる作
業者を保護するためにデツドマンスイツチ付教示
操作盤を具備した産業用ロボツトの安全装置に関
する。

（従来技術） 最近、工作機械をはじめ産業界における機械加
工関係の自動化が推進されており、特に、機械加
工とその加工に附随する周辺作業を含めた総合的
な作業を産業用ロボツトが遂行し、機械加工の自
動化、無人化が時代の要請となつてきている。こ
のことによつて、人間によつたのでは重労働な作
業、単純であきやすい繰り返し作業、精度を要
し、精神的に苦痛な作業等を産業用ロボツトが代
行し、人間の作業をより創造的なものへと転換さ
せると共に、作業により生産される物品の画一
化、品質の向上、作業効率の向上等が図られてき
ている。

一方、このように無人化運転に使用される産業
用ロボツトを運用するにあたつては、その運用シ
ステムの安全対策、特に、産業用ロボツトと協働
作業が必要になる作業に対する十分な安全対策が
必要になつてきている。

このような見地から、通常、産業用ロボツト、
例えば、工作機械への素材の着脱を行なう加工用
ロボツトの回りには、安全ドアを有する防護柵を
設け、ドアを開けないと作業者が入れないように
するとともに、ドアが開いている間、加工用ロボ
ツトのサービス運転を禁止したり、加工用ロボツ
トのサービス領域内に作業者が侵入すると、加工
用ロボツトのサービス運転を禁止する検知器を取
り付け、ここを作業者が横切れば、加工用ロボツ
トのサービス運転を禁止する、などの安全対策が
施されている。

また、これらロボツトはサーボモータ駆動方式
を採用しており、任意の動作軸を任意の距離だけ
任意の動作速度で動作させる構成となつている。
従つてこれらロボツトでは、手動で予め動作経路
をロボツトNCに内蔵されているデータメモリに
記憶させておけば、この経路を任意に再現でき
る。これを教示再生方式とよび、本方式によると
ワーク形状や供給方法の変更があつても、動作経
路を教示しなおすだけでロボツトの動作を自在に
変更することができるようになつている。これら
手動操作は小型で持運びの便利な教示操作盤によ
り行なわれ、盤面に設けられた押釦形スイツチの
操作によつて、ロボツトのハンド先端の動きをみ
ながらロボツトにその動作を教示するようにして
いる。

（従来技術の問題点） 前記した様に、ロボツトの操作者の安全対策は
重要である。特に、ロボツトに教示する場合は、
ロボツトのハンド先端の動きをみながらロボツト
の教示操作を行なうこともあり、操作者は教示操
作ミス等による不用意なロボツトの動作による危
険な状態におかれるのが現状であり、この状態に
おいて、いかに操作者の安全を確保するかという
ことが問題となつてきている。

（発明の目的） 本発明は、前記問題点を解決するために、デツ
ドマンスイツチ付操作盤を設けることにより、ロ
ボツトの操作者の安全を確保し得る産業用ロボツ
トの安全装置を提供することを目的としている。

（発明の概要） 上記の発明の目的を達成するため、本発明は、
産業用ロボツトの周囲に設置される安全柵と、該
安全柵に設けられた開閉扉と、該開閉扉の開閉に
関連し、該開閉扉が開の時オフとなつて前記ロボ
ツトに非常停止を掛けるリミツトスイツチと、該
リミツトスイツチと直列に接続されてデツドマン
スイツチ付教示操作盤内に設けられ、キーの回転
によりオン・オフされるキースイツチと、デツド
マンスイツチ付教示操作盤内に設けられレバーの
把持によりオンし前記２つのスイツチの直列回路
と並列に接続されるデツドマンスイツチを具備す
ることを特徴とする産業用ロボツトの安全装置を
提供する。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るロボツト安全装置の主要
部の配線図であり、第２図は本発明に係る産業用
ロボツト（以下、ロボツトという）の側面図であ
る。図中、１は入力装置、２はロボツトの周囲に
設けられた安全柵１３の開閉扉１４の開閉に応動
するリミツトスイツチであり、開閉扉１４が閉じ
ている時オンであり、開閉扉１４が開くとオフに
なる。３は教示操作盤であり、緊急時に操作でき
る常閉型の非常停止スイツチ４、該操作盤３によ
る操作を有効にするためのキースイツチ５と、常
開型のデツドマンスイツチ６を有している。この
教示操作盤３については更に詳細に後述する。１
１は工作機械であり、１２はロボツトであり、例
えば、工作機械１１への素材の供給、素材の着脱
等を行なう。１３はロボツト１２の周囲に設けら
れた安全柵であり、１４は該安全柵内へ出入する
ための開閉扉である。

第１図に示す電気回路において、ロボツトシス
テムを起動すると入力装置１から24ボルトの電圧
がデツドマンスイツチ付教示操作盤３に印加され
る。非常停止スイツチ４は常閉スイツチであり、
キースイツチ５にキーが挿入されてオンされ、開
閉扉１４が閉じられると、入力装置１から印加さ
れた電圧は入力装置１側に戻され、非常停止受回
路にESP（＋24V）として伝達される。該非常停
止受回路では、この電圧の印加でシステム全体の
安全を確認し、ロボツトシステムの運転を保証す
る。なお、この電圧の印加でリレーもオンとな
り、このリレーの接点も他の安全確認システムで
使用されるが、本願発明とは無関係であるのでこ
れ以上の説明は省略する。

第３図は本発明に係るデツドマンスイツチ付教
示操作盤の斜視図である。図中、３はデツドマン
スイツチ付教示操作盤であり、３−１はその操作
盤面に設けられる教示操作を行なうための押釦形
キースイツチ群が設けられている操作部である。
３−２は教示データが表示される表示部である。
４は緊急にロボツトを停止する必要がある場合に
操作される非常停止スイツチである。５はキース
イツチであり、キー穴５−２にキー５−１を挿入
してある角度回転することにより該教示操作盤３
の操作を有効にすることができる。６はデツドマ
ンスイツチであり、６−１は把持ハンドル、６−
２は把持突起から成つている。

これらの第１図乃至第３図に基づいて当該実施
例の作用について説明する。

工作機械１１への素材の供給や素材の着脱等を
行なわせるためにロボツト１２へ教示するために
はまず操作者は安全柵１３に設けられた開閉扉１
４から安全柵内にはいる。そして、該扉１４が開
かれるとロボツト１２に操作者が接近し危険であ
るのでロボツト１２を非常停止するための安全措
置がとられる。即ち、開閉扉１４を開くと該開閉
扉１４に応動する位置にリミツトスイツチ２が設
けられており、該スイツチ２が動作してオフとな
り、入力装置１からデツドマンスイツチ付教示操
作盤３に至り入力装置１に戻る電気回路はオフと
なつてESP（＋24V）信号は０ボルトの＊ESPに
変化し、非常停止受回路が動作して、ロボツト１
２を駆動しているサーボモータの電源が開路され
る。この電源が開路することによりロボツト１２
は非常停止を行なう。

この様にロボツト１２が停止した状態で操作者
は安全柵１３の内部にはいり、デツドマンスイツ
チ付教示操作盤３を携帯し、ロボツト１２を教示
しやすい位置に立つことになる。

ここで、該教示操作盤３の操作について第３図
に基づいて説明する。

まず、キー５−１を該教示操作盤３の側面に設
けられたキー穴５−２に挿入する。この挿入され
た位置にはＤの記号が示されているがこの位置で
は該教示操作盤３による操作を有効にすることは
できない。この位置からキー５−１をある角度だ
け回転し、Ｅの位置にキー５−１がくると、教示
操作盤３による教示操作を有効にすることができ
る。即ち、キースイツチ５はオンの状態となる。
このキースイツチ５の設置は、該教示操作盤の操
作者以外の第三者がいたずらに操作したりするこ
とによる幣害を防止する上からも重要である。こ
のように該教示操作盤３がセツトされると、操作
者は、把持突起６−２と把持レバー６−１を手で
把り、デツドマンスイツチ６をオンにする。する
と今まで非常停止していたロボツト１２はその非
常停止状態を解除するための解除信号がサーボモ
ータの電源に送られて、ロボツト１２は動作状態
になる。そこで、操作者は、ロボツト１２のハン
ドの先端を注視しながら、該教示操作盤３のの上
面に位置する操作部３−１に配列された押釦形キ
ースイツチを操作してロボツト１２に動作経路を
教示する。教示されたデータはデータ表示部３−
２にその都度表示されると共に入出力装置DO／
DIを介してロボツトNCに内蔵されるデータメモ
リに記憶される。

ところで、このロボツト１２への教示時に、ロ
ボツト１２の動作が不具合になり工作機械を損傷
させそうになつたり、操作者自身が危険な状態に
置かれたような場合には把つているデツドマンス
イツチ６の把持レバー６−１を離すことにより、
直ちに、非常停止信号＊ESPが発生してサーボモ
ータの電源即ち、モータの電源にある電磁開閉器
MCCをオフにし、ロボツト１２の暴走を回避す
ることができる。なお、このようなロボツト１２
の非常停止を可能にするためには、通常は安全柵
１３の開閉扉１４は開けておきリミツトスイツチ
２は開路の状態にしておく必要がある。そうしな
いと、もし、開閉扉１４が閉じられてリミツトス
イツチ２が閉路しているとデツドマンスイツチ６
の開路動作によつてもロボツト１２に非常停止を
かけることができなくなるからである。ところ
が、開閉扉１４を開けておくと不用意に第三者が
安全柵１３内にはいりこんだり、誤まつて第三者
が開閉扉１４を閉じてしまつたりすると安全対策
上問題を起こすことが考えられるので、第４図に
示されるように長時間に及ぶ教示操作が必要なよ
うな場合の安全措置として、リミツトスイツチ２
に直列に手動操作スイツチ２′を適宜設置するよ
うにすることもできる。この手動操作スイツチ
２′は開閉扉１４の付近に設置するのが望ましい。
このような手動操作スイツチ２′の設置により必
らずしも開閉扉１４は開け放しにしておく必要は
ない。当然のことながら開閉扉１４を安全柵１３
内で閉じる場合には、まず、手動操作スイツチ
２′を開路状態に操作した上で開閉扉１４を閉じ
る。また、開閉扉１４を開けておく場合には開け
た状態で該開閉扉１４をロツクし、みだりに開閉
扉１４が閉じないようにすることが望ましい。な
お、操作者が、万一意識をなくし教示操作が不能
になつたような場合には、デツドマンスイツチが
働き、自動的にロボツトに非常停止がかかり、操
作者を安全な状態に置くことができる。このよう
に構成することにより、ロボツト１２への教示操
作を完了したらデツドマンスイツチのオフによ
り、ロボツト１２は再び非常停止状態となる。こ
の状態で操作者は開閉扉１４にむかい、開閉扉１
４を閉じる。もし、手動操作スイツチ２′を操作
している場合には開閉扉１４は閉じられているか
ら、まず、開閉扉１４を開き、手動操作スイツチ
２′を閉路の状態にした後で、開かれている開閉
扉１４を閉じることになる。また、緊急の場合に
ロボツト１２の動作を停止したい場合には、非常
停止スイツチ４を操作することにより、非常停止
スイツチ４をオフの状態にし、ロボツト１２に非
常停止をかけることができる。

このようにすることにより、ロボツト１２への
教示操作も安全に実施することができる。

なお、本発明は前記した実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に従い種々の変形が可
能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

（発明の効果） 本発明によれば、安全柵内にはいる時点ではロ
ボツトを完全に非常停止させ、ロボツトに教示操
作を行なわせる場合にもデツドマンスイツチ付教
示操作盤を用いることにより、ロボツトへの教示
操作中にロボツトの不具合を発見したり、操作者
自身が危険な状態におかれたような場合には操作
者の手元において、直ちにロボツトを非常停止さ
せることができる。つまり、ロボツトに教示操作
を行なう場合においても、操作者自身の安全を十
分に確保することができる。また、もし、操作者
自身が意識を喪失したような場合でもデツドマン
スイツチが働き、ロボツトを非常停止させるとい
うフエールセーフ機能を働かせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるロボツトの安全装置の
電気回路図、第２図は本発明に係るロボツトの側
面図、第３図は本発明に係るデツドマンスイツチ
付教示操作盤の斜視図、第４図は開閉扉に応動す
るスイツチの他の実施例図である。 １…ロボツトNC、２…リミツトスイツチ、３
…デツドマンスイツチ付教示操作盤、４…非常停
止スイツチ、５…キースイツチ、５−１…キー、
５−２…キー穴、６…デツドマンスイツチ、６−
１…把持レバー、６−２…把持突起、１１…工作
機械、１２…ロボツト、１３…安全柵、１４…開
閉扉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 産業用ロボツトの周囲に設置される安全柵
   と、該安全柵に設けられた開閉扉と、該開閉扉の
   開閉に関連し、該開閉扉が開の時オフとなつて前
   記ロボツトに非常停止を掛けるリミツトスイツチ
   と、該リミツトスイツチと直列に接続されてデツ
   ドマンスイツチ付教示操作盤内に設けられ、キー
   の回転によりオン・オフされるキースイツチと、
   デツドマンスイツチ付教示操作盤内に設けられレ
   バーの把持によりオンし前記２つのスイツチの直
   列回路と並列に接続されるデツドマンスイツチを
   具備することを特徴とする産業用ロボツトの安全
   装置。 ２ 前記リミツトスイツチとキースイツチの直列
   回路にデツドマンスイツチを並列に接続した回路
   に対し常閉型の非常停止スイツチを直列に接続し
   たことを特徴とする特許請求の範囲１記載の産業
   用ロボツトの安全装置。