JPH0633210U

JPH0633210U - 無人搬送車車載安全装置

Info

Publication number: JPH0633210U
Application number: JP7444392U
Authority: JP
Inventors: 進前滝
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1992-10-02
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2007-10-02
Also published as: JP2603228Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】ロボットを搭載する無人搬送車のロボット作
業において，特殊な装置を必要としないで作業する人の
接近を検知し，ロボットの作業を停止させるようにす
る。【構成】無人搬送車側面所定位置に設けた非接触セン
サ１５Ａと，走行モードにおいてはこの非接触センサ１
５Ａの検知信号によって走行装置に予め設定した所定の
安全機能を作動する走行機構制御装置３と，ロボット作
動モードにおいては前記非接触センサ１５Ａの検知信号
によってロボット装置に予め設定した所定の安全機能を
作動するロボット制御装置６とを備えるように構成し
た。この場合，ロボット作動モードにおける非接触セン
サ１５Ａの検知信号によって機能される警報装置４０を
備えることが望ましい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はロボット機構を搭載した無人搬送車車載安全装置に係り，特に，特殊な安全装置を搭載することなく，作動するロボット機構に接近する人の安全を保証する無人搬送車車載安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ロボット装置を搭載した無人搬送車においては，この無人搬送車が走行する方向に存在する妨害物を検知してこの無人搬送車を停止させ，また，搭載したロボット機構に人が接近してロボット機構と人とによる干渉事故を防止するための安全装置を搭載している。このような従来の安全装置は例えば図３に示すような構成がなされている。同図において，１０は無人搬送車，２０は無人搬送車１０に搭載されたロボット機構を示している。無人搬送車の内部には下部に走行車輪を結合した走行機構（図示せず）と制御装置（図示せず）及び動力源としての電池（図示せず）を搭載したフレーム１１に操作パネル１２が装着されている。また，無人搬送車の安全機能としては，非接触センサである反射型光電センサ１５，バンパー１６，超音波センサ１７および方向指示ランプ１８がそれぞれ所定の位置に装着されている。即ち，走行中の無人搬送車に接近した人や障害物を反射型光電センサ１５が検知すると，無人搬送車は予め設定された条件に従って減速し，また，停止する。また，無人搬送車のバンパー１６に人や障害物が接触すると無人搬送車は停止する。また，方向指示ランプ１８によって，人はその無人搬送車の旋回方向を把握して無人搬送車の走行方向から退避することができる。超音波センサ１７は，自律走行の無人車両においては，周囲対象物に衝突せず正規ルートを走行するように周囲との距離計測に使用されている。ロボット機構２０は複数の相互に回転するように結合したアーム２１の先端にグリップ２２が設けられている。また，ロボット装置に設けられたロボット機構２０の安全機能としては，ロボット機構２０の作業面を除いた３方向にフレーム３１に透明プラスチックパネル３２等を接合した安全柵３０が設けられている。即ち，従来のものはフレーム３１に接合した透明プラスチックパネル３２によって形成した安全柵３０によって，作動するロボット機構２０に人が手等を接触させる危険を防止するようにしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで，上述したような従来のものの安全柵によるロボット機構２０の安全装置においては，次に示すような問題点を有していた。安全柵はロボット機構の動作エリアを完全に包含する必要があるために例えば無人搬送車の１．５倍の容積が必要である。即ち，図３に示したように無人搬送車の上面面積よりも安全柵は，はみ出した構造となり，走行路幅もその分だけ車両自体の走行に必要な幅以上に確保する必要があった。上述した大きな容積の安全柵を固定するために強固な取り付け構造が必要であった。半導体部品類のように軽量物を搬送移載する無人搬送車は，軽量な搬送対象物に適応させた構造なので，安全柵も軽量に構成する必要があるが，必要寸法条件等から軽量化が困難であった。また，安全柵の重量が大きいと無人搬送車の車体も対応して強度を増大する必要があって重量が増加する。従って，電池の１充電当たり走行距離が低下する恐れもあった。必要な強度を有する安全柵を軽量に構成するためには，使用材料や加工方法がコスト高になっていた。安全柵は構造上ロボット機構が作動する方向のみを開放し，他の方向を遮蔽した構造にする必要があるため，無人搬送車の進行方向に対してロボットの作動側を所定の１方向に固定するか，安全柵を自動的に開閉できる構造にする必要があった。安全柵を開閉可能にすると安全柵の構造が複雑になるので，重量が増大し，また，コスト高となっていた。ロボット機構のメンテナンス時等には，メンテナンス作業を妨害する安全柵着脱のための時間が必要であった。安全柵は無人搬送車全体の商品デザインを劣化させる恐れがあって，形態のデザインを困難にしていた。本考案は上述した問題点を対策し，無人搬送車の走行障害物検知用非接触センサによって作業する人の接近を検知し，ロボット装置の作動を停止させるようにすることによって安全柵を廃止することを目的（課題）としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案に基づく無人搬送車車載安全装置においては，ロボット装置を搭載した無人搬送車において，無人搬送車側面所定位置に設けた非接触センサと，走行モードにおいてはこの非接触センサの検知信号によって走行装置に予め設定した所定の安全機能を作動する制御機能と，ロボット作動モードにおいては前記非接触センサの検知信号によってロボット装置に予め設定した所定の安全機能を作動する制御機能とを備えるように構成した。この場合，ロボット作動モードにおける非接触センサの検知信号によって機能される警報装置を備えることが望ましい。

【０００５】

【作用】

本考案は，上述のように構成したので，ロボット作動モードにおいては，作動するロボット機構に接近する人を非接触センサが検知するとロボット装置に予め設定した所定の安全機能が作動するので，従来のもののような安全柵がなくとも人と作動するロボット機構が干渉する危険が排除される。ロボット作動モードにおける非接触センサ検知信号によって機能される警報装置を備えた場合は，ロボット機構の危険領域に入っている，または入ろうとしている人の注意が喚起される。

【０００６】

【実施例】

本考案に基づく，ロボット装置を搭載した無人搬送車の車載安全装置の実施例を図１，図２によって詳細に説明する。図１は車載安全装置の概要構成ブロック図，図２はロボット装置を搭載した無人搬送車の斜視図を示していて，従来の技術で説明した図３に示した装置類と共通の装置は同一の符号を付して示している。

【０００７】図２において，１０は無人搬送車，２０は無人搬送車１０に搭載されたロボット機構を示している。無人搬送車１０は，下部に走行車輪を結合した走行機構（図示せず），制御装置（図示せず）及び動力源としての電池（図示せず）を搭載したフレーム１１，フレーム１１に装着した操作パネル１２等によって構成されている。また，無人搬送車の安全機能としては，障害物の有無を検知する非接触センサである反射型赤外線センサ（以下光電センサと略称する）１５Ａ，接触センサであるバンパー１６，対象物との距離を計測して安全に自律走行するための超音波センサ１７および方向指示ランプ１８をそれぞれ所定の位置に装着している。上述した光電センサ１５Ａは，例えば，無人搬送車フレーム１１の前後に各１，左右に各２個計６個が装着されている（図２においては，フレーム１１によって隠れた光電センサは図示されていない）。バンパー１６は無人搬送車フレーム１１の周囲にベルト状に装着され，超音波センサ１７もフレーム１１の前後に各１，左右に各２個計６個が装着されている。また，操作者によって緊急停止するために，無人搬送車のフレーム１１上の所定位置に非常停止スイッチ１９が設けられている（図２においては，フレーム１１によって隠れたものは図示されていない）。走行中の無人搬送車に接近した人や障害物等を光電センサ１５Ａが検知すると，無人搬送車は予め設定された条件に従って減速し，また停止する等の自動操作がなされる。また，無人搬送車のバンパー１６に人や障害物が接触すると無人搬送車は停止する。また，方向指示ランプ１８によって人はその無人搬送車の旋回方向を把握することによって無人搬送車の走行方向から退避することができる。超音波センサ１７は走行中に車体周囲の物体との距離を計測し，予め設定された条件に従って周囲の物体と所定間隔を保って安全に走行する。ロボット機構２０はその作業目的に対応して，複数の相互に回転するように結合したアーム２１の先端にグリップ２２が設けられている。詳細を後述する本考案に基づく安全装置機能を含むロボット装置の制御装置（図示せず）は上述したフレーム１１内部に装着した無人搬送車の制御装置（図示せず）と共通に構成し，または無人搬送車の制御装置（図示せず）と連動するように設けられている。

【０００８】次に，本考案に基づく安全装置の構成を図１を主体に図２も参照して説明する。図１はロボット装置を搭載した無人搬送車の車載安全装置における，本考案に基づく安全装置を構成する要素機能を取出して示したブロック図である。図１において，１５Ａは図２によって前述したように無人搬送車１０のフレーム１１の周囲所定の位置に装着した光電センサであって，１５ａ₁ は，例えばフレーム１１の車体前面に装着した一番目の光電センサの投光素子，１５ｂ₁ は，一番目の光電センサの受光素子，１５ａ₆ は例えば車体六番目の光電センサの投光素子，１５ｂ₆ は六番目の光電センサの受光素子を示している（図１には，二番目ないし五番目の光電センサの図示は省略している）。これら光電センサ各受光素子１５ｂ₁ ないし１５ｂ₆ による検知出力はゲート機能１を経由して，第１のアンドゲート機能２および第２のアンドゲート機能５に入力している。ゲート機能１は，後述するようにロボット装置の制御装置（以下ロボット制御装置と称す）６から所定の制御信号が入力して，ロボット作動モードにおいて所定の光電センサの出力を遮断し，その他の光電センサの出力を通過して出力する機能を有している。第１のアンドゲート機能２には，この無人搬送車の走行モードを示す信号Ａが入力し，第２のアンドゲート機能５には，この無人搬送車のロボット作動モードを示す信号Ｂが入力している。走行モード信号Ａの入力時には第１のアンドゲート機能２は出力して，その出力信号は走行機構制御装置３に入力し，走行機構制御装置３にはまた，緊急停止スイッチ１９の出力その他この無人搬送車の所定条件において出力される非常停止信号を含む非常用信号を総合して示す走行用非常信号Ｃが入力している。操作パネル１２や超音波センサ１７等から走行機構制御装置３に入力する上記第１のアンドゲート機能２の出力以外の無人搬送車駆動制御に必要な信号入力は本考案の説明に直接関係がないので図示を省略している。走行機構制御装置３の出力は走行機構４の作動を制御している。ロボット作動モード信号Ｂの入力時には第２のアンドゲート機能５は出力して，その出力信号はロボット制御装置６に入力し，ロボット制御装置６にはまた，緊急停止スイッチ出力その他このロボットの所定条件において出力される非常停止信号類を総合して示すロボット用非常信号Ｄが入力している。操作パネル１２やティーチングボックス（図示せず）等からロボット制御装置６に入力する上記アンドゲート５の出力以外のロボット駆動制御に必要な信号入力は図示を省略している。ロボット機構制御装置６の出力はロボット機構２０の作動を制御している。また，ロボット制御装置６からは後述する予め設定された条件における信号が警報装置４０に入力している。警報装置４０にはその他の警報発信条件信号Ｅが入力している。

【０００９】次に上述の回路機能により構成した実施例における働きを詳細に説明する。図１において，無人搬送車の走行モードにおいては，走行機構制御装置３の働きにより，所定の走行指令と図２に示した光電センサ１５Ａ等の入力信号に従って目的ステーションに向け自動的に所定の走行速度で走行している。無人搬送車の前方に障害物（図示せず）があって複数の光電センサ１５Ａの内のいずれか，例えば進行方向の受光素子１５ｂ₁ から出力されると，受光素子１５ｂ₁ の検知信号はゲート機能１を経由して第１のアンドゲート機能２に入力する。走行モードであってロボットモードではないので，信号Ａが入力し，信号Ｂは入力していない。従って，受光素子１５ｂ₁ の検知信号は走行機構制御装置３に入力してロボット制御装置６には入力しない。無人車両が障害物（図示せず）に接近して受光素子１５ｂ₁ の検知信号が所定の遠距離検出条件になると，走行機構制御装置３は走行速度を所定の低速値まで減速する。無人車両が障害物（図示せず）にさらに接近して，受光素子１５ｂ₁ の検知信号が近距離検出条件になると，走行機構制御装置３は走行を停止する。１５ｂ₁ 以外の光受素子が作動すると，その光受素子の装着位置に対応し予め設定した条件によって，上述と同様に走行機構制御装置３の制御出力を変化させて，無人搬送車を減速し，また，停止させる。無人搬送車に装着されたその他のセンサ，超音波センサ１７，バンパー１６または非常停止スイッチ１９の動作は本考案に直接関係がないので説明は省略する。

【００１０】無人搬送車のロボット作動モードにおいては，ロボット制御装置６の働きによって，ロボット機構２０は予め設定され，または，ティ−チングされたプログラムによって，所定の移載作業等を実行する。作動しているロボット機構２０に作業中の人が接近し，複数の光電センサ１５Ａの内のロボットが作動する方向にむいていない３面に装着された，例えば前方の受光素子１５ｂ₁ から出力されると，光受素子１５ｂ₁ の検知信号はゲート機能１に入力する。今ロボットが作動する無人搬送車側が，図２に示した無人搬送車の手前方向を前方向とし，図に隠れた側面に向けてロボットが作業しているとすると，ゲート機能１においては，フレーム１１における上記方向に装着された受光素子（図示せず），例えば，１５ｂ₅ ，１５ｂ₆ からの入力信号を，ロボット制御装置６からの信号によって出力することを禁止し，その他の４個の受光素子からの信号は出力する。従って，受光素子１５ｂ₁ の検知信号はゲート機能１を経由して第１のアンドゲート機能２および第２のアンドゲート機能５に入力する。この場合，ロボット作動モードであって走行モードではないので，信号Ｂが入力し，信号Ａは入力していない。従って，受光素子１５ｂ₁ の検知信号はロボット制御装置６に入力して走行機構制御装置３には入力しない。受光素子１５ｂ₁ の検知信号が予め設定したレベル以上になると，ロボット制御装置６はロボット機構への操作信号の出力を停止する。従って，ロボット機構２０と接近した人とは干渉せず，事故は発生しない。複数の光電センサ１５Ａの内のロボットが作業する方向にむいている面に装着された，例えば，前述した受光素子１５ｂ₅ （図示せず）または１５ｂ₆ から所定レベル以上の出力があっても，ゲート機能１においてロボット制御装置６から出力される信号によって出力が遮断されるので，ロボット機構２０の作動は停止されることなく継続される。上述したように光電センサ１５Ａからの信号によってロボット制御装置６がロボット機構２０への操作信号の出力を停止すると，停止信号を警報装置４０に出力する。光電センサ１５Ａからの信号が継続してロボット制御装置６からロボット機構２０への操作信号出力を予め設定した所定時間停止すると，警報装置４０は光および／または音響による警報信号を出力して接近した人に注意を喚起する。警報発信条件信号入力Ｅがあると，警報装置４０は同様に警報を出力する。

【００１１】上述の説明は本考案の技術思想を実現するための基本手法と構成を示したものであって，ロボット装置の動作を直ちに停止させる以外の安全機能を設けたり，上述以外の要素機能によって必要機能を構成する等，種々応用改変することができる。例えば，上述の非常停止および警報動作は，光電センサ１５Ａの検知信号が所定の遠距離検出条件になると警報装置４０を作動させて所定の注意信号を出力し，光電センサ１５Ａの検知信号が近距離検出条件になるとロボット機構２０の動作を停止させるようにしても良い。また，ロボット制御装置６からロボット機構２０への操作信号出力が予め設定した所定時間停止すると，以降に光電センサ１５Ａの検知信号がなくなっても停止が継続するようにして非常停止と同様にすることもできる。また，上述の実施例の説明では，ロボット作動モードと走行モードとは同時に作動しないように説明したが，走行中にロボット機構に所定の動作を実行させる場合は，走行モード中にロボット作動モードが並行して実行中の場合は，所定の光電センサが作動すると走行は停止してロボット機構の作動を停止させない等，この無人搬送システムの必要条件と安全条件に対応して予め設定した条件に従った非常停止動作の実行をするようにすることもできる。また，ロボット機構の非常停止用に使用する非接触センサに遠近両方の距離を検知する反射型赤外線センサを使用する例について説明したが，実施例によって上述した機能を満足すればその他の機能の光センサや，その他の非接触センサを使用するようにしても良い。また，例えば，超音波センサを自律走行以外の，非常停止用等安全装置用に使用することもできる。ロボット作動モードにおいて，光電センサ等の非接触センサが所定時間出力されると光および／または音響の警報を出力するように説明したが，警報出力の内容と条件はこの無人搬送車を装備した上位システムの条件に対応して適切に設定すれば良い。また，ロボット作動モードにおいて，非接触センサが近接物体を検知した場合，上述の実施例の説明ではロボット機構を停止させるように説明したが，予め設定したシーケンスプログラムによってロボット機能を安全側に退避させるようにすることもできる。また，図１のブロック図に示した機能構成は，本考案に基づく働きを満足すれば各ゲート機能の組み合わせを変更しても良く，これらの機能を半導体素子によるハードウエアによって構成する，マイクロコンピュータによるソフトウエア処理によって実行するようにする等，走行機構制御装置３とロボット制御装置６の構成状態に対応して適切に構成すれば良いことは当然である。

【００１２】

【考案の効果】

本考案は上述したように構成したので以下に記すような優れた効果を有する。安全柵の必要がないので無人搬送車の走行路の幅は無人搬送車自体の車幅と走行性能のみによって設定でき，又，従来のものに比べ狭い走行路の走行が可能となる。安全柵を装着するための特殊な機構構造が不要になる。安全柵の重量が不要になり無人搬送車の構造を考慮する必要がない。従って，動力源としての電池は有効に使用できる。安全柵等特殊な装置機構が必要なく，安全機能をソフト処理によって作動するようにすれば，安全機能を設けてもほとんどコストに変化を生じない。無人搬送車に対するロボット機構の作動側は任意に設定，変更できる。従って，無人搬送車に対するロボット機構の作動側を変動できるようにしても重量やコストが増大することはない。安全柵の着脱が不要なのでロボット機構のメンテナンスは容易に実行できる。安全柵が不要なので，無人搬送車全体の商品デザインが容易に設計できる。ロボット作動モードにおける非接触センサの検知信号によって機能される警報装置を備えた場合は，ロボット機構の危険領域に入っている，または入ろうとしている人に注意を喚起することができるので，速やかに接近した人を危険領域から退避させて，安全を維持するとともに，ロボット作業の長期妨害を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の構成を説明する概要ブロック図であ
る。

【図２】本考案を適用したロボット装置装着の無人搬送
車例を示す斜視図である。

【図３】従来の安全柵を装着したロボット装置装着の無
人搬送車例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１：ゲート機能２，５：アンドゲート機能３：走行機構制御装置４：走行機構６：ロボット制御装置１０：無人搬送車１５Ａ：光電センサ（非接触センサ）２０：ロボット機構

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ロボット装置を搭載した無人搬送車にお
いて，当該無人搬送車側面所定位置に設けた非接触セン
サと，走行モードにおいては該非接触センサ検知信号に
よって走行装置に予め設定した所定の安全機能を作動す
る制御機能と，ロボット作動モードにおいては前記非接
触センサの検知信号によってロボット装置に予め設定し
た所定の安全機能を作動する制御機能とを備えたことを
特徴とする無人搬送車車載安全装置。
【請求項２】請求項１記載の無人搬送車車載安全装置
において，ロボット作動モードにおける非接触センサの
検知信号によって機能される警報装置を備えた無人搬送
車車載安全装置。