JPS6161790A - 産業用ロボツトの安全装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 不発明は産業用ロボットが定常作業中にロボットに衝突
等の異常事態が発生したとき機械停止？かける産業用ロ
ボットの安全装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの椙の安全装置は、ロボットが衝突した際にサ
ーボモータ忙過大な′ＷＬ流が流れることにより異常？
判定し、機械停止をｐ”けるようにしていた。

しかしながら、サーボモータに過大な電流が流れる時に
は、丁でにロボット可動部が破損しているか、若しくは
人身との衝突の際には人身に危害を加えている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、産業用ロボ
ットの衝突により生ずるロボット町動部の破損、人身に
加える危害を未然に防止しあるいは最小限にくいとめろ
ことができる産業用ロボットの安全装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明によれば、繰り返し作業を行なう産業用ロボッ
トにおいて、正常な作業時にその動作態様によって変化
する可動部に関連した物理ｆを予め基準パターンとして
記憶して号き、定常作業中Ｋ　ｆ５Ｆ’）記物理蓋を逐
欠恢出し、これと前記記憶した基準パターンとを比較し
、その個差が許ｇ値を越えた場合には異常と判別して按
秦用ロボットＹ停止させるようにしている。

〔作　用〕

上記Ｍ戊により、衝突などの異冨ケ早勘に検印すること
ができ、甚大な破損、危害の防止を図ることかでさる。

〔″＃：施例〕

以下、本発明を飽性図面を参照して詳細に説明する。

第１図は産業用ロボットの一例を示す斜視図である。こ
のロボットは第１アーム１、第２アーム２の腕と手行３
とを且する多関節形ロボットで、このロボットの動作は
、第１アーム１および第２アーム２を１頃動させる第１
関節４および第２関節５、手首３のひねりおよび曲げを
行なう第３関節６Ｓよび第４関節７、ロボット食味を旋
回させる旋回軸８の各ＲＬ位機構の組み合わせによって
り成される。

い１、このロボットに旋回動作を繰り返し行なわせた場
合ＫＸげる旋画モータに流れるｔ流を梁２図に示す。第
２図からも明らかなように、電波の大きさは旋回動作て
起因して変化し、その変化は１サイクル毎に一定のパタ
ーンを繰り返丁。ここで、第２図の矢印の示す時点でロ
ボットを牛で押丁と、その時点に２ける’ＩＩＥｉ埴は
通常の場合と比較して、著しく１！ｃ流の大きさが変化
していることがわかる。

したがって、上記のような１サイクルの動きを１つの基
準パターンとして記憶し、以麦基準／Ｊターンと逐次入
力する物理量とを比較することにより、衝突等の異常＄
塑を見つけることができる、第３図は本発明ドよる産業
用ロボットの安全装置の一実施例を示すブロック図で、
ロボットの腕、手首等の１５″ｒ動部に関連した物理量
としては、腕、手首等を駆動するサーボモータに流れる
電流嘔？用いた場合に関して示している。

第３図にどいて、１［流検出器１０は腕、手首等を駆動
するサーボモータに流れる′直流を検出し、その検出値
をｔａ℃圧変換器ＩＪに加える。屯流延圧変侠器ｌ］は
入力する１１Ｌ流仮を電圧信号に変換し、その電圧信号
を低域フィルタ１２に加える。低域フィルタ１２は例え
ばＬＯＨｚ以下の周ｉｆｆの電圧信号のみを通過させる
。Ａ　／　ｏ変瑛器Ｉ３は低域フィルタ１２を通過した
電圧信号（アナログ信号ンをデジタルイご号に変快し、
これケモード透択スイッチＩ４に刀口火る。

モード選択スイッチ１４は、ロボットが正常な作業を行
なう場合における１サイクルの電流値のパターン（基ｍ
パターン）ケ学習するための学習モードと、Ｃの学習し
た基準・ぞターンケ用いてロボット異常の判別を行なう
検出モードのいずれＤ−ケ選択するためのもので、その
町ｖＪ接片１４ａを接点１４　ｂ　Ｋ接伏することによ
り学習モードが選択され、接点１４　Ｑ　Ｋ　ｍ伏する
ことにより検出モードが選択される。

基準パターン収巣胞路１５は、学習モードが選択されて
いるとさ、モード選択スイッチ１４ヲ介して入力するデ
ータをタイミングｌ！２回路１６から加わるタイミング
信号によってサンプリングし、これＹ、Ｈ準／ソターン
メモリ１７に格納する。このようにして、ロボットの圧
室作業時の１サイクル分の動作ＶＣ＋、４連した一定の
基準ノ七ターンが基準パターンメモリ１７に記憶される
と、学部】モードは終了し、モード切侯スイッチ１４の
ｏＴ句伐片１４ａは接点１４ｂρ・ら伐７娠１４ｃ、に
切りィ契えられる。

判別回路１８はモード切換スイッチ１４の可動接片１４
　ａが接点１４　ｃ　Ｋ接伏され検出モードになると、
モード切換スイッチ１４を介して入力するデータと基準
・ぞターンメモリ１７から読み出される基準ノ七ターン
の同位相のデータとをタイミング回路１６からのタイミ
ング信号によって逐次比較照合し、その偏差が予め投足
されている許容（直？越えると異常と判別する。

ロボット停止制御回路１９は判定回路１８２１１・ら異
常構出を示す信号が加えられると、直ちにロボットの動
作を停止させる。

このように、１サイクルの＠さに関連した電流値を基準
ノソターンとして記憶し、以麦この基準パターンと電流
値とを比較するようにしているため、上記異常判定の基
準となる粁容値は比較的小さな値とすることができ、早
期に異常状西の検出が町Ｈ目である。

なＳ、不実歴列ではロボットの動作妙味に応じて変化す
るａＴ＠部に関連した物理前として、サーボモータに流
れる′直流ｌ＝Ｗ用いたが、これに限らずＯＴ動部に作
用する力、可動部の振動、サーボモータの消費電力、そ
の他種々の物理量が考えられ、でたこれらの゛吻埋′ｔ
？適宜組み合わせて便用するよつにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように不発明によれば、ロボット町、ａｂ
部の衝突等の異常状態を早期に模知することができるた
め、その被害を最小限にくいとめろことができる、

【図面の簡単な説明】

第１Ｉ￥Ｊは産業相ロボットの一列を示す斜視図、第２
図は不発明の詳細な説明するために用いたロボット旋回
モータに流れるｔ（ｉ；　ｆｒ！ｊの波形■、第３図は
不発明による産業相ロボットの安全装置の一実施例を示
すブロック図である。 １０・・・ｄｆｉ流検出器、ｌ］・・・′６ｃ随で圧変
換器、１２・・・低域フィルタ、１３・・・Ａ／Ｄｉ侯
器、１４・・・モード選択スイッチ、１５・・・基準ノ
ミター／収束回路、１６・・・タイミング回路、１７・
・・基準パターンメモリ、１８・・・判別１、ｍｌ路、
１９・・・ロボット停止制御回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）繰り返し作業を行なう産業用ロボットにおいて、
   その動作態様によつて変化する可動部に関連した物理量
   を逐次検出する検出手段と、正常な作業時における前記
   物理量 基準パターンとして記憶する記憶手段と、前記検出手段
   が検出した物理量と前記記憶手段に記憶された基準パタ
   ーンとを比較し、その偏差が予め設定した許容値を越え
   たとき異常と判別する判別手段と、この判別手段が異常
   を判別したとき産業用ロボットの動作を停止させ停止制
   御手段とを具えた産業用ロボットの安全装置。
2. （２）前記可動部は産業用ロボットの腕、手首およびこ
   れらの関節である特許請求の範囲第（１）項記載の産業
   用ロボットの安全装置。
3. （３）前記物理量は、前記可動部にかかる力、前記可動
   部から発生する振動、前記可動部の各モータの電流また
   は消費電力のうちのいずれか１つ若しくはこれらを適宜
   組み合わせたものである特許請求の範囲第（１）項記載
   の産業用ロボットの安全装置。