JPS5859792A - 走行形ロボツトの衡突防止装置 - 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】 本発明は、直線と円弧との組合せによる軌道上を走行す
る走行形ロボットの衝突防止装置に関する。

第１図はロボッ）１ａおよび１ｂによるロボット組立シ
ステムを示す。

直線と円弧との組合せからなる循環軌道２上には、走行
台８ａ、８ｂが示矢Ａ３向に走行する。

走行台８ａ、８ｂには、それぞれロボッ）１ａ。

１ｂが載置されている。軌道２の周辺には周辺装置６ａ
ないし３ｄがＭ４亘配置されている。ロポッ）Ｉａ、１
ｂは周辺装置３ａないし３ｅのそれぞれのステーション
にて停止し、周辺装置に送られてくる部品４の組立作業
のハンドリングを行なう。そして、ロボッ）Ｉａ、１ｂ
７５４循環軌道２上を１周すると部品４の組立が完了す
るように構成されている。

図において、ロボッ）Ｉａが周辺装置３ｃのステーショ
ンで停止し、ハンドリング作業中にもう１８の後続する
ロボット１ｂが周辺装置６ｅのステージ目ンから走行を
開始した場合、所定の距離のみ走行して次のステーショ
ン、たとえば周辺装置６ａのステーションまで走行して
停止すれは問題はないが、外挿からのノイズ等により走
行距離のデータが破壊され、所定距離より大きい値に変
化した場合には、後方のロボッ）１ｂが先行する前方の
ロボン）１ａに追突することも生ずる。この追突により
、ロボットＩａ、１ｂおよび周辺装ｊＭ　３　ｃか破壊
ちれ、かつ部品４を損傷する不具合が生ずることになる
。

従来、直線軌道上を走行する装置に対してはりミツトス
イツチ等により前方の走行装置を検・　６　・ 出し、走行駆動装置に制動をかけ、衝突を防止し、わる
いは板オロしている実例はあるが、化１図に示す直線と
円弧との組合わされた軌道においては例がなく、かつ、
ロボットにより組立作業を行なう組立システムに対して
はその実例がない。従って、従来より簡便にして、かつ
安全性、碓笑性のおる衝突防止装置が要望されていた０ 本発明は以上のＬｉｆｔのもとに提案されたもので、そ
の目的は、直線と円弧との組合せからなる軌道の任意の
位置において、隣接する走行台間の衝突を未然に防止し
、ロボット、周辺装置および製品の破損、損傷を防止し
、生産工程の安全性、経済性を著しく向上させると共に
、万一、走行台が追突する場合が生じたとしても、走行
台駆動部、ロボット駆動部を／こだちに停止させること
が可能な走行形ロボットの衝突防止装置を提供すること
にある。

本発明は、以上の目的を達成するために、走行台の一端
に覗着した検出スイッチと、同じく°　４　。

走行台の一端に検知スイッチに対峙して設置された反射
板とによって、恢統する走行台が一定動作距離以内に近
接したことを恢知して走行台駆動部およびロボット駆動
部とを停止させるようにし、かつ、前記反射板の形状を
前記動作距離Ｌ１軌道円弧牛径Ｒおよび走行台寸法から
足まる傾斜角を有する傾ｆＩ＋面を形成する受皿状の多
面体とし、隣接する走行台が軌道上の任意の関係位置に
あっても、前記検知スイッチの動作を確実にするように
し、さらに、走行台の前後にダンパーおよびこのダンパ
ーによって動作するリミットスイッチを設置し、万一追
突が生じた場合にも対応できるようにした定行型ロボッ
トの衝突防止装置を特徴としたものである。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第２図（ａ）、（ｂ）において、ロボット１および走行
台駆動モータ１５　を載置する走行台８は、中心軸９ａ
、９ｂを中心にそれぞれ独立に回動しうる一対の台車１
６ａ、１６ｂにより支承されている。台車１６ａ、１６
ｂには軌道２上を転動する車輪５および軌道２のＶ＃１
６に沿りて転動するサイドローラ７が設置されている。

従って走行台８は、軌道２の直線部および円弧部に沿っ
て円滑に走行することができる。

走行台８の進行方向側（前面という）にある台車１６ａ
の前面中心部には光電スイッチ１１　が設置され反対側
（後間という）の台車１６ｂの中心部には反射板１２が
設置されている。この光電スイッチ１１　は後に説明す
るごとく先行する走行台８の仮面に設置された反射板１
２により動作するものである。壕だ、前後面の台車１６
ａ１１６ｂの左右には、走行台８が衝突したときのショ
ックを吸収するダンパー１６が設置されている。そして
、ダンパー１３　には、ダンパーのストロークによって
作動するリミットスイッチ１４がそれぞれ設置されてい
る。なお、走行台８を走行させる走行装置については図
に明示していないが、例えば、走行台駆動モータ１５　
に連結する減速機を介してピニオンギヤ−を駆動し、軌
道２の内側に配設されたラックギヤーとピニオンギヤ−
を噛合させることによって行なうことができる。

次に、以上の衝突防止装置に用いる反射板の形状につい
て説明する。

直線と円弧との組合わせにより軌道２上を走行する２組
の走行形ロボッ）Ｉａ、１ｂにおいて、前後の走行形ロ
ボットが衝突する場合の両者の配置は次の４通ｐの場合
しか存在しない。

（１）　　第３図に示すととくロボッ）１ａ、１ｂの両
方が軌道２ａの直線部にあるとき。

（２）　　第４図に示すごとく、先行するロボット１ａ
が軌道２の直線部２ａにあり、後続するロポッ）Ｉｂが
軌道２の円弧部２ｂにあるとき。

（３）第５図に示すごとく、先行するロボット１ａが軌
道２の円弧部２ｂにあシ、後続するロボッ）１ｂが軌道
２の直線部２ａにあるとき。

（４）　　第６図に示すごとく、両方のロボッ）　１　
ａ。

１ｂが共に軌道２の円弧部２ｂにあるときである０ ゛　７ まづ、第３図において、後続するロボッＨｂの前向に設
置された光電スイッチ１１　　と先行するロボット１ａ
（Ｄ後面に設置された反射板１２とは、両方のロボッ）
１ａ、１ｂが軌道２の直線部２ａにあるため正面から対
峙することになる。よって、反射板１２　に垂直面を形
成すれば光電スイッチ１１　０投射光と反射板１２　に
よる反射光の光軸は一致する。従って、光電スイッチ１
１　　の動作距離りを図示のごとく定めればよい。この
動作距離りの値は、走行台駆動部の加減速特性に応じて
定められるものである。すなわち、第８図において縦軸
に走行台８の速度Ｖ（ｍ／５ｅｃ）をとり１．横軸に時
間Ｔ　（ｓｅｃ）を収る。

今、走行台８が最高速度Ｖからｔ秒後に速度０になると
すると減速度α−ｖ／ｌ　となり、ロボッ）１ｂが停止
するまでの距離ｓ＝１αｔ！で表わされる。よって、動
作距離りは次式によって決められる。

Ｌ＝　ｓ　　十　ｒ　＝ＬｃＬ　を重　＋　ｒここでｒ
は余裕値である。

このようＶこして定めた動作距ＭＬＬ内に後続するロボ
ッ）１ｂが進入するとき光電スイッチ１１が動作し、こ
れによって走行台８の駆動部を停止し、先行ロポッ）１
ａに後続ロボノ）１ｂが衝突することを防ぐことができ
る。

第４図の場合では、後続するロボットｉｂのＢ“ｉｌ　
［ｆＯｔ）車１６ａ　　に設置されン’ｃ元電スイッチ
１１の投射光は、先行する反射板１２　と傾斜角θ１を
有することになる。この傾斜角θ、はロボット１ｂの前
向台車１６ａ　　の中心軸９ａから光電スイッチ１１　
　までの距離ｌｘと動作距離りとより下式により定する
ものである。

θ１＝ニジて 従って、反射板１２の一端に傾斜角θ、を有する傾斜面
を形成すれば第６図で説明したと同様に、後続するロボ
ット１ｂが動作距離り円に進入したことを検知すること
が可能となるっ第５図の場合には、先行するロボッ）Ｉ
ａが軌道２の円弧部２ｂにあるだめ、傾斜角θ、は下式
によって求められる。

ここで！＋は台＄　１６　ｂの中心軸９ｂから反射板１
２の氷面までの距離である。

第６図の場合には、先行するロボッ）１ａも恢続するロ
ボッ）１ｂも共にダＬ道２の円弧部２ｂにあるため、傾
斜角θ、は下式によつ１求められる。

θ　＝　Ｌ＋Ｊｌ＋ム 従う−Ｕ、反射板の１横斜面をθ、に形成ブーることに
より前記と＋１’ｌｉＪ　ｉの効来を上げることができ
る。

第７図において、反射板１２は垂直面１２ｃとその両端
に連設する傾斜面１２ａ　　を有する受皿状に形成さｎ
でいる。傾斜面１２ａ　　の傾斜角は前記したごとくθ
、からθ、まで変化するが軌道２の円弧部半径Ｒに比し
でｌＩおよびｌ２寸法は小さいためほとんど微少の差異
しか生じない。

よって、例えばθ１からθ、の平均傾斜角をθとし、こ
の傾斜角を有する傾斜面を反射板１２に形成することに
より、光電スイッチ１１　　から反射板１１　　までの
元＠１７　は四−の動作距離りを保有することになる。

また、反射板１２の両端に傾斜面を形成したのは第４図
ないし第６図に示した示矢方向Ａ（時計廻り）と逆方向
に走行台８が走行する場合にも適応させるためである。

次に動作をさらに詳しく説明する。

先行するロボット１ａがあるステージ日ンにおいて停止
作業中、光電スイッチ１１　　を前面台車ＩＳａ　　に
設置した後続ロボット１ｂが走行しこれが光電スイッチ
Ｌ１　　の動作距離り以内に近接すると、ロボッ）１ａ
が軌道２のどの位置にあっても光電スイッチ１１　　は
動作し、ロボット１ｂの制御装置（図示していない）は
その動作信号を受取り　ロボットｉｂの走行台駆動用モ
ータ１５を設定された減速度で制動し、ロボ。

ト１ｂを停止させる。この制御距離は光電スイッチ１１
　　の動作距離りよりもあらかじめ短かく設定しである
ため、後続するロボッ）１１１ｔ、先行するロボット１
ａに衝突することなく停止することができる。このとき
、光電スイッチ１１の動作信号をロボッ）Ｉｂのロボッ
トアームにも同様に制動をかけ停止させることが可能で
ある（図示していない）。

さらに何らかの原因で、後続のロボッ）１ｂが先行する
ロボッ）Ｉａに衝突する場合が発生した場合には、ロボ
ッ）１ａおよび１ｂのそれぞれに設置したダンパー１３
　が動作する。このダンパー１３のストロークによりリ
ミットスイッチ１４が作動し、この信号によりすべての
動力駆動部を直ちに停止させ機械的ブレーキをかけるこ
とができる。従って、すべてのロボットが停止すること
ができるので、ロボッ）　１　ａ。

１ｂおよび周辺装ｆｉｌ　３　ａないし３ｅの破損が防
止され、部品４の損傷を防止することができる。

本実施例では、検知スイッチとして光電スイッチを用い
たが、これに限定するものでなく例えば超音波スイッチ
を用いたものでもよい。

以上の説明によって明らかのごとく、本発明°１２゛ によれば、ロボットが軌道の直線部、円弧部のいづれの
位置にあってもその衝突を未然に防止でき、ロボットお
よび周辺装置の破損防止および部品（１）損傷防止がで
き、主題工程の安全性、経済性を向上しうる幼果を上げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は走行形ロボットを用いた組立システムの栴成ケ
示す斜視図、比２図（ａ）は本発明の実施例の衝突防止
装置を示す平面図、第２図（ｂ）はその側面図、第３図
ないし第６図は直線と円弧との組合せによる軌道上を走
行する隣接する走行形ロボットの配置状態と動作距離と
の関係を説明する平面図、第７図は本発明の実施例に用
いる反射板の形状を示す平面図、第８図は走行台駆動部
の減速度特性を示す線図である。 １ａ、１ｂ−ロボット、　　２・・軌道、　　３　ａ　
＋　６ｂ　＋　３　ｃ　＊５ｄ、　３ｅ・・・周辺装置
、　　４・・・部品、　５・・車輪、　６・・・ｖ＃４
．７・・・ブイトローラ、　　８　＋　８　ａ　＋　　
８　ｂ　・・・走行台、　　９ａ、９ｂ・中心軸、　　
１１・・光電スイッチ、　　１２・・・反射板、　　１
３・ダンパー、　　１４・・リミットスイッチ、１５・
・・走行台駆動モ−タ、　　１６ａ、１６ｂ　　台車、
　　１７　光軸。 代理人弁理士　薄　１）利　幸 １Ｎ開昭５８−５９７９２（５） ゛　１５゛ （ｂ） オ　４　図 ／乙６，２α ｌｔ′７Ａｔ＜　　　ｔｚ　　　　／α１ ／ ２ト　　　　　　ｑ９　　θ・ し ／乙、　　　　／１ ノー＜　　　　　　　０　＋ −へへ−へ オ　５　図 Ｖ（ｓｅ偽） ５８０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　直線と円弧との組合せによる軌道上を、ロボット
   を載置して走行する複数個の走行台からなる走行形ロボ
   ットの衝突防止装置において、前記走行台の一端に取着
   され、この走行台の加減付性から定まる動作距離り以内
   に後続する走行台が近接したとき、前記走行台の駆動部
   およびロボットの駆動部とを停止させる検知スイッチと
   、この検知スイッチと対峙する位置において、先行する
   前記走行台の一端に収着され、前記検知スイッチに近接
   信号を送る送信手段であって、前記検知スイッチに対峙
   する垂直面を形成すると共に、前記動作距離し、軌・道
   旧弧部半径Ｒおよび走行台寸法から定まる傾斜角θをも
   つ傾斜面とを形成してなる凹面状の反射板と、前記走行
   台の前後端に取着され、前記走行台の衝突時の衝撃を吸
   収するダンパーと、とのダンパの動作によって作動し、
   前記走行台の駆動部およびロボットの駆動部とを停止す
   るりミントスイッチとを備えることを特徴とする走行形
   ロボットの衝突防止装置。 ２、　前記動作距離りが、前記走行台駆動部の減速度α
   、前記走行台駆動部が最高速度から速度がゼロとなるま
   での所要時間ｔおよび余裕値ｒとするとき、次式で表示
   されるものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の走行形ロボットの衝突防止装置。 Ｌ＝−α・　ｔ”　　＋　　ｒ ３、　前記反射板が、動作距離Ｌ１軌道円弧部牛径Ｒ１
   走行台寸法１　（１＝ｌｌｏｒｌ＊ないしｌ、＋ｌｓ第
   ２図参照）としたとき、次式で定まる傾斜角θを有する
   傾斜面を両端に形成すると共にこの傾斜面を垂直面で連
   設してなる受皿状の多面体から形成されたものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の走行形ロ
   ボットの衝突防止装置０ ４、　前記検知スイッチが光電スイッチであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいづれか
   一つの項に記載の走行形ロボットの衝突防止装置。 ５、　前記検知スイッチが超音波スイッチであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいづれ
   か一つの項に記載の走行形ロボットの衝突防止装置。