JPH0445836Y2

JPH0445836Y2 -

Info

Publication number: JPH0445836Y2
Application number: JP1984156278U
Authority: JP
Priority date: 1984-10-15
Filing date: 1984-10-15
Publication date: 1992-10-28
Also published as: JPS6171394U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、工業用ロボツトにおいて、特にロボ
ツトの暴走に伴う人身事故の防止を図つた安全装
置に関する。

（従来技術とその問題点）従来より工業用ロボツトの実稼働率を向上させ
るために、１台のロボツトの作動範囲を複数に分
割し、各作業範囲に作業ステーシヨンを設定する
ことが行われていた。この場合、１つの作業ステ
ーシヨンでは加工処理済みワークの取外しおよび
未加工ワークの取付けを行う。従つて、この種の
工業用ロボツトでは、ロボツトが何らかの理由で
暴走した場合、たとえロボツトの可動部分の移動
速度が低速であつても人身事故の危険性を伴うも
のである。またロボツト可動部がステーシヨン間
を往来するとき、それがプログラムに従つた正規
の移動であるか、暴走であるかを判断すること
は、暴走の機械的・電気的要因を細かく解析しな
ければならないため、技術的に非常に困難であ
り、そのような判断機能をロボツト自体にもたせ
るにはかなり高度且つ複雑な暴走判別装置を必要
とする。

（問題点を解決するための手段）ロボツトの水平作動範囲を複数の作業ステーシ
ヨンに区分するように床部に揺動可能に取付けた
仕切部材と、該仕切部材の揺動を検知する揺動検
知手段とから成り、ロボツトのエンドエフエクタ
を含む可動部分は通常の作業姿勢とは別に特定し
たステーシヨン間移動姿勢で前記仕切部材を越え
て前記作業ステーシヨン間を往来可能となし、前
記揺動検知手段が前記仕切部材の揺動を検知した
際ロボツトの稼働を非常停止するごとくしたこと
を特徴とする。

（作用）ロボツトが１つの作業ステーシヨンで自動加工
作業を行つている間、作業者は別の作業ステーシ
ヨンでワークの取付け・取外し等の段取作業を行
う。ロボツトが前記自動加工作業を終えると、通
常の作業姿勢とは大きく異なる特定のステーシヨ
ン間移動姿勢をとつた状態で仕切部材を越えて次
の作業ステーシヨンへ移行する。もしロボツトが
前記作業姿勢にあるとき、何らかの理由で暴走す
ると、ロボツトの可動部分が仕切部材に接触して
これを揺動させるため、揺動検知手段が作動し、
直ちにロボツトの稼働を非常停止する。

（実施例）以下、図面に示す実施例につき詳述する。

１は公知の工業用ロボツトで、本実施例では多
関節形溶接ロボツトであり、以下の構成により成
る。２は床３に設置した基台、４は該基台２に垂
直軸線まわり（矢印α₁軸方向）に回動可能に載置
した回動台、５は基部を第１水平軸線まわり（矢
印α₂軸方向）に揺動可能に前記回動台４上面に支
承した第１腕、６は中間部を第２水平軸線まわり
（矢印α₃軸方向）に揺動可能に第１腕５先端部に
支承した第２腕、７は該第２腕６先端部に第３水
平軸線まわり（矢印α₄軸方向）に揺動可能に取付
けたトーチ取付具、Ｔは前記第３水平軸線に直交
する軸線（矢印α₅軸方向）に揺動可能に前記トー
チ取付具７に取付けたエンドエフエクタとしての
溶接トーチである。

第１図において、破線で囲んだ扇形部分は、前
記溶接トーチＴの空間作動範囲を床３面に投影し
た水平作動範囲Ａを示し、該水平作動範囲Ａを左
右に二分してそれぞれ第１および第２作業ステー
シヨンＳ１，Ｓ２を形成するように床３に仕切部
材８を設けてある。

前記仕切部材８は１本のパイプを屈曲形成した
ものから成り、水平作動範囲Ａの中央部から反ロ
ボツト１側に離れたところに床３にベースブロツ
ク９を設置し、該ベースブロツク９の上面凹所
（符号付さず）に前記仕切部材８の垂直軸部８ａ
を嵌入させ、該仕切部材８を水平揺動自在に支承
してある。前記仕切部材８は垂直軸部８ａ上端よ
り前記基台２のほぼ中心に向つて水平に延び、基
台２の若干手前より垂直状に立ち上り、回動台４
の上方より再び水平に若干距離延び、さらに適宜
高さ位置まで垂直状に立上つている。１０は前記
仕切部材８に関連して設けた揺動検知手段で、前
記ベースブロツク９の外面に固設したリミツトス
イツチ１０ａと前記垂直軸部８ａに水平外方に突
設した被係合部材１０ｂとから成り、前記リミツ
トスイツチ１０ａは垂直軸部８ａに向う水平方向
に弾発付勢した接触子ローラ１０a₁を具備し、該
ローラ１０a₁の先端周面を前記被係合部材１０ｂ
の先端に形成せる円弧状凹所１０b₁に嵌入係合さ
せ、仕切部材８の水平方向の位置決めを兼ねてい
る。１１ａ，１１ｂは前記ベースブロツク９の内
面に固設した左右１対の垂直状ストツパで、前記
仕切部材８の水平部の左・右に配置し、仕切部材
８の振り回しを阻止するために補助的に設けてあ
る。

１２ａ，１２ｂはそれぞれ第１・第２作業ステ
ーシヨンＳ１，Ｓ２の床３に設置したワーク取付
台で、ワークＷを載置し位置決め固定できるよう
にしてある。

また第２図において破線で囲んだ領域は、前記
溶接トーチＴの上下方向の作動範囲Ｂを示し、特
に破線の斜線部分はおおむね加工作業のために使
用される作業用作動範囲Ｂ１を表わす。

１３はロボツト１およびこれの周辺機器を総合
的に制御する制御手段としてのコンピユータで、
CPUとメモリを含む。前記コンピユータ１３の
バスラインＢには、ロボツト１のα₁〜α₅軸のサー
ボ系Sα₁〜Sα₅を接続してあり、各サーボ系Sα₁〜
Sα₅には動力源M₁〜M₅と位置情報を出力するエ
ンコーダE₁〜E₅を含む。さらに前記バスライン
Ｂには遠隔操作盤１４、前記リミツトスイツチ１
０ａ、前記第１・第２作業ステーシヨンＳ１，Ｓ
２の外部に設置した該各作業ステーシヨンＳ１，
Ｓ２用の起動スイツチ１５ａ，１５ｂ、および前
記ベースブロツク９に固設した警報ブザー１６を
接続してある。

前記起動スイツチ１５ａ，１５ｂはそれぞれ第
１・第２作業ステーシヨンＳ１，Ｓ２においてワ
ーク取付台１２ａ，１２ｂに対するワークＷの取
付け・取外し等段取り作業を完了した際、作業者
Ｍが押動操作することによりロボツト１のそれぞ
れ対応する第１または第２作業ステーシヨンＳ
１，Ｓ２での稼働を許可する信号を発信するもの
である。

また前記遠隔操作盤１４は、手動
（MANU）・テスト（TEST）・自動（AUTO）
の各モードを選択するモード選択スイツチ１４
ａ、各軸α₁〜α₅に対応する手動操作スナツプスイ
ツチ群１４ｂ、速度指令ロータリスイツチ１４
ｃ、直線・円弧補間等のフアンクシヨン選択スイ
ツチ１４ｄ、テイーチング情報等を取込んだりロ
ボツト１を始動させる際に使用するスタートスイ
ツチ１４ｅ、非常停止釦１４ｆ、ロボツト１に非
常停止がかかつた場合にそれを解除するためにリ
セツト釦１８ｇ等を備えている。

次に作用につき説明する。

いまロボツト１は第１作業ステーシヨンＳ１に
おいて第２腕６および溶接トーチＴをワーク取付
台１２ａより上方遠隔位置に待機させ稼働を停止
している（第２図の一点鎖線の状態）。またコン
ピユータ１８には、ロボツト１のステーシヨン間
移動姿勢（第２図二点鎖線）に対する各軸α₁〜α₅
の位置情報とステーシヨン間の移動経路（実際に
は回動台４の回転角度位置で規定）をシステムプ
ログラムとして格納してあるものとする。

この状態より、作業者Ｍは未溶接ワークＷをワ
ーク取付台１２ａ上に載置し、位置決め固定す
る。そしてこの段取り作業を終えてから、起動ス
イツチ１５ａを押動操作し、さらに遠隔操作盤１
４においてモード選択スイツチ１４ａを自動モー
ドに切換えるとともにスタートスイツチ１４ｅを
押動操作すると、ロボツト１はコンピユータ１３
からの指令に基づき所定のプログラムに従つて第
１作業ステーシヨンＳ１におけるワークＷに対す
る自動溶接作業を実行する。

この自動溶接作業の間、作業者Ｍは第２作業ス
テーシヨンＳ２のワーク取付台１２ｂに対し前述
同様の段取り作業を行い、作業終了後起動スイツ
チ１５ｂを押動操作しておく。

前記ロボツト１が第１作業ステーシヨンＳ１に
おける一連の作業を終了すると、第２腕６および
溶接トーチＴは上方に持ち上げられるとともに、
反ワーク取付台１２ａ側に反転し、該第２腕６等
は作業用作動範囲Ｂ１から完全に離れた前述ステ
ーシヨン間移動姿勢をとる（第２図二点鎖線の状
態）。このステーシヨン間移動姿勢のまま前述シ
ステムプログラムに従い回動台４を第１図におい
て反時計回り方向に回動し、第１腕５・第２腕６
が仕切部材８の先端垂直部８ａ内側を第２作業ス
テシーンＳ２側に旋回し終えたところで、第２腕
６等はワーク取付台１２ｂ側に上下旋回して作業
用作動範囲Ｂ１に侵入し元の作業姿勢となり第２
作業ステーシヨンＳ２においてワーク取付台１２
ｂのワークＷに対する自動溶接作業を行う。

さて、ロボツト１が第１または第２作業ステー
シヨンＳ１，Ｓ２のいずれにあつても、前述作業
姿勢（第２図の実線の姿勢）で稼働している間に
機械的および／または電気的なトラブルにより暴
走し、第１腕５・第２腕６・溶接トーチＴのいず
れかが仕切部材８に接触すると、該仕切部材８は
第４図に示すように垂直軸部８ａまわりに水平揺
動する。このとき、被係合部材１０ｂも仕切部材
８と一体に揺動するため、リミツトスイツチ１０
ａは接触子ローラ１０a₁が円弧状凹所１０b₁から
離脱する際に内部に押込められ発信する。そして
コンピユータ１３はリミツトスイツチ１０ａから
の揺動検知の信号を受けてロボツト１に対し非常
停止の指令を出力するとともに警報ブザー１６に
対し作動指令を出力する。従つて、ロボツト１は
直ちに稼働を停止し、警報ブザー１６が鳴る。

また前述段取り作業中に、作業者Ｍ、ワーク
Ｗ、あるいはワークＷの荷没機械が仕切部材８に
触れた場合もリミツトスイツチ１０ａの作動によ
り、前述同様にロボツト１が非常停止し、警報ブ
ザー１６が作動する。

本考案は前述実施例以外に下記する変形もまた
可能である。

（）前記仕切部材８はパイプで形成したが、
板材または板材とパイプを組合わせて形成して
もよい。

（）前記リミツトスイツチ１０ａと被係合部
材１０ｂの取付け配置を逆としてもよい。即
ち、リミツトスイツチ１０ａを前記垂直軸部９
b₁に固設し、被係合部材１０ｂをベースブロツ
ク９ａに取付ける。

（）前述実施例では作動範囲を二分して２つ
の作業ステーシヨンに分けたが、３つ以上の作
業ステーシヨンに区分してもよい。

（）前述実施例ではワーク取付台１２ａ，１
２ｂを固定として示したが、移動・回転制御に
より位置決め可能としたポジシヨナとしてもよ
い。

（）ロボツト１が作業ステーシヨン間を移動
する間、警報ブザー１６を鳴らし、作業者Ｍ等
に危険を知らせるようにしてもよい。

（）前述実施例では、ロボツト１は多関節形
溶接ロボツトで説明したが、直交形等他のメカ
構成のものとしてよく、またエンドエフエクタ
は溶接トーチ以外に溶断トーチ、グラインダ、
あるいはハンドリングマニピユレータであつて
もよい。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、ロボツ
トの水平作動範囲を揺動検知可能な仕切部材で複
数の作業ステーシヨンに分割し、ロボツトの可動
部分は作業用作動範囲外に設定した特定のステー
シヨン間移動姿勢で仕切部材を越えて作業ステー
シヨン間を往来可能としたため、ロボツトが作業
ステーシヨンで稼働しているときに暴走した場
合、ロボツト可動部が仕切部材に接触揺動し、ロ
ボツトは直ちに停止し、ロボツト可動部と作業者
等との接触事故を未然に防ぎ、また作業者がワー
クの段取り作業中に誤つて仕切部材に触れたとき
もロボツトが非常停止し、同様に接触事故を防
ぎ、簡単且つ安価な構成により複数の作業ステー
シヨンに分割したこの種ロボツトにおける安全性
を確保できる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本考案の一実施例を示すもの
で、第１図は本考案の安全装置を含む工業用ロボ
ツトの全体概略平面図、第２図は第１図の〜
矢視側面図、第３図は第２図の〜矢視拡大平
面図、第４図は第３図同様の作用説明図、第５図
はブロツク図である。１は工業用ロボツト、３は床、８は仕切部材、
１０ａはリミツトスイツチ、１２ａ，１２ｂはワ
ーク取付台、Ａは水平作動範囲、Ｂは上下作動範
囲、Ｂ１は作業用作動範囲、Ｓ１，Ｓ２はそれぞ
れ第１および第２作業ステーシヨン、Ｔは溶接ト
ーチ、Ｍは作業者、Ｗはワークである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ロボツトの水平作動範囲を複数の作業ステーシ
ヨンに区分するように床部に取付けた仕切部材
と、ロボツトのエンドエフエクタを含む可動部分
は通常の作業姿勢とは別に特定したステーシヨン
間移動姿勢で前記仕切部材を越えて前記作業ステ
ーシヨン間を往来可能可能となしたものにおい
て、前記仕切部材は棒状あるいは帯状部材を屈曲
して形成し、一端をロボツトの水平作動範囲の中
央部において反ロボツト側床面上に設けたブロツ
クの上面で水平方向揺動自在に支承し、該仕切部
材の揺動を検知してロボツトの稼働を停止するご
とくしたことを特徴とする、工業揺ロボツトにお
ける安全装置。