WO2004009303A1 - ロボット制御装置およびロボットシステム - Google Patents

Abstract

ロボットへの教示者の接近を検知すると共に、教示者が接近するとロボットの動作速度を自動的に低下させ、安全性の高いロボット制御装置を提供する。教示者が操作するペンダント（１０）を備え、ペンダント（１０）からの動作指令に基づいてロボットの動作を制御するロボット制御装置において、教示者の位置を検出する検知装置（８）と、検知装置（８）からの信号を入力し教示者の位置情報を出力する信号処理部（１１）と、位置情報に基づいてロボットの動作速度を選択する制限速度選択部（１２）を備え、ペンダント（１０）からの動作指令に基づいて制限速度選択部（１２）で選択された動作速度を最大速度としてロボットを制御する。

Description

明 細書

ロボット制御装置およびロボッ

[技術分野]

本発明は、 ティーチングプレイバック方式のロボットであって、教示中に教示者が ロボットに接近してのペンダント操作や、作業者や操作者により注視されていない口 ボットの動作を制限することで、 ロボットに接近して作業中の作業者や操作者の安全 を確保するロボット制御装置に関する。

[背景技術]

従来のロボット制御装置について、 図を用いて説明する。 図 1 2は、従来のロボッ ト制御装置の構成を示す図である。

図 1 2において、 1 0 1はロボットであり、 ロボット制御装置 1 0 5に接続されて いる。 口ポット 1 0 1の手首部先端には作業を行うための作業ツール 1 0 2が取り付 けられている。 ロボット制御装置 1 0 5には、教示の際の操作でロボット 1 0 1を動 作させ、 位置登録を行ない、 あるいは作業の登録を行うことで、 作業プログラムの登 録、 あるいは登録済み作業プログラムの変更、 などの編集を行うペンダント 1 0 6が 接続されている。 また、 ロボット 1 0 1の動作領域を囲む安全柵 1 0 7、 安全柵内へ の出入り口の安全柵扉 1 0 8、安全柵扉 1 0 8の開閉.状態を検知する安全柵扉開閉検 知装置 1 0 9が装備されており、安全柵扉開閉検知装置 1 0 9はロボット制御装置 1 0 5に接続されている。

作業は、 ロボット 1 0 1近傍に設置されたワーク把持装置 1 0 3に固定されたヮー ク 1 0 4に対し、前記作業ツール 1 0 2を前記作業プログラムに基づいてロボット 1 0 1を制御することで行う。

前記作業プログラムの一部であるロボット 1 0 1の位置の登録では、教示者は、 前 記ペンダント 1 0 6を操作してロボット 1 0 1を動作させ、その手首部に取り付けら れた 業ツール 1 0 2をワーク 1 0 4に対し所定の位置へ位置決めを行ない、ペンダ ント 1 0 6の操作により、 ロボット制御装置内の図示しない記憶手段に登録を行う。 口ポット 1 0 1の既に登録されている位置の変更も同様である。

教示者の安全を確保するために、 教示の際の手順を以下に説明する。 ' 教示者はロボットの動作モードを教示モードに変更し、ペンダント 1 0 6を把持し た状態で、 安全柵扉 1 0 8を開き、 安全柵 1 0 7内に入る。

口ポット 1 0 1の動作速度は、動作モードが教示モードであること、又は安全柵扉 開閉検知装置 1 0 9より安全柵扉 1 0 8が開状態信号であることを、 ロボット制御装 置 1 0 5に入信することで、 ロボット 1 0 1の教示モードでの最大動作速度を制限し ている。

この教示モードでの最大動作速度は、エンドェフエクタ部で 2 5 O mmZ秒に制限 されている。

次に、 作業ツール 1 0 2をワーク 1 0 4の所定位置へ位置決めを行なう時、ベンダ ント 1 0 6.の操作により、 ロボット 1 0 1を動作させる。 この時には、 ロボット 1 0 1、 作業クール 1 0 2、 ワーク把持装置 1 0 3、 ワーク 1 0 4、 及びこれらの図示し ない周辺機器に注意を払う。

ペンダント 1 0 6の誤操作などで教示者の意図しないロボット 1 0 1の動作より、 教示者自身の安全を確保するためには、教示モードでの最大動作速度を制限している。 これにより教示中のロボット 1 0 1の意図しない動作に対して、教示者は回避行動が 取れるように、 ロボット 1 0 1、 あるいはワーク 1 0 4より離れた場所で行なわれて いる。

(従来例 1 )

しかし、 ワーク 1 0 4の形状、 大きさ、 作業ツール 1 0 2の形状、 ワーク把持装置 1 0 3及び周辺機器の配置状況により、教示者が、 ロボット 1 0 1またはワーク 1 0 4に接近し教示しなければならない場合がある。 従来のロボット制御装置では、 この ような場合、誤操作によりロボット 1 0 1が意図しない動作でも教示者が回避行動を 取れるように、 ロボット 1 0 1の最大動作速度を小さくするようにペンダント 1 0 6 から設定を行った後に教示を行っていた。

一方、複数台のロボットが設置されている製品加工工場などで、 ロボットの教示を 行う場合、 1台 1台を個々に教示する。 しかし、 教示時間の短縮を図るために複数人 で同時に行うことがある。 この場合、 個々の操作者は、 教示対象となっているロボッ ト、 口ポクトに装備されている作業ツールの動きやこれらと周辺機器類との干渉など には注意が払われている力 教示対象外のロボットやその周辺機器には注意が払われ る事は少ない。

複数台のロボットを 1台のロボット制御装置で制御する場合においても、前述と同 様に教示対象ロポット以外に注意がはらわれることは少ない。 '

操作者が各ロボットの動作領域外にあれば操作者とロボットとの干渉は発生しな いが、 目視確認のしづらレ、教示部位の教示や教示点の微調整などの場合には、操作者 はロボットに接近する。規模の大きな製品加工工場では複数のロボットが相互に接近 しており、操作者がロボットに接近することは、他のロボットの動作領域に入ること になる。

このような場合、第 1のロポットを教示している第 1の操作者と、 第 2のロボット を教示している第 2の操作者において、第 2の操作者の思い込みや不注意による操作 によって第 2のロボットがその動作領域内にある第 1の操作者に向かっての動作や 干渉および衝突などで第 1の操作者に重大な危害を与えることとなる。

1台のロポット制御装置で複数台のロボットを制御する生産システムにおいても、 操作者が複数台のロボットの動作範囲に入っての教示する場合には、操作者の思い込 みや不注意による誤った操作によって、教示の対象外のロボットが操作者に向かって の動作や干渉おょぴ衝突などで操作者に重大な危害を与えることとなる危険性は前 述と同様である。

(従来例 2 )

そこで、従来のロボット制御装置においては、操作対象外ロボットの駆動電源を遮 断して各軸モータに制動をかけておくことで対応していた。

(従来例 3 )

別の従来技術として、産業用ロボットが稼働しているときに、 人や物体がロボット の動作領域内に進入すると、 これをセンサで検出して、警報を出して事故を未然に回 避する方法が特開平 1 1—1 6 5 2 9 1号公報で開示されている。

(従来例 4 )

あるいは、 C P Uでツール先端点の移動速度、移動加速度、 移動方向、 移動位置の 異常あるいは手首軸の角速度の異常を検出するための動作異常検出指標を作成し、基 準値と比較して、異常が検出されるとロボットを停止させる方法が特開平 1 0— 2 6 4 0 8 0号公報で開示されている。

従来例 1では、 教示者は口ボットに接近しての教示の際に、 作業効率向上の思い、 あるいは設定の忘れにより、 ロボットの最大動作速度を小さくせずにロボットを動作 させ教示する場合がある。 この際に、 誤ってペンダントの操作がなされた場合は、 口 ポットは教示者の意図しない動作を行ない、教示者は驚き、 また、 ロボットが教示者 により接近する動作の場合には、教示者はこれを回避する時間がないという問題があ つた。

従来例 2では教示対象以外のロボットの駆動電源を遮断し、各軸に備わる制動器で ロポットを確実に動作させない方法である力 教示時間の短縮を図るための複数人で 同時に教示を行うことが出来ず、製品加工工場の立ち上げに支障が出る可能性があり、 また、複数台のロボットが協調して行う作業の教示は事実上不可能であるという問題 力める。

従来例 3では、 ロボットが稼動している時に人や者がロポットの動作範囲に入ると 警報を発することで事故を未然に防止する方法であるが、この方法ではロボットが製 品加:!:作業の稼動中であれば有効な手段である力 教示中であれば操作者がロボット の動作範囲に入って教示を行うことは頻繁に行われるため、警報が発せられた都度そ の解除操作など教示作業を継続するための操作が必要となり、教示の効率低下を招く という問題がある。

従来例 4では、 ロボットが異常な動作をした時にこれを感知してロポットを停止さ せるものである。 この異常動作とは指示された方向とは異なる方向への移動や指示さ れた経路よりの逸脱を検出し、 ロボットを停止させるものである。 この異常動作は、 ロボットの周囲の温度環境、電磁気環境による制御装置内の部品の誤動作やロボット と周辺機器との干渉状態により発生し、異常動作を継続させない有効な手段ではある。 し力 し、 教示場面におけるロボットの操作者の意図しない動作は.、 主として誤操作に よるものであり、 この誤操作では指示する口ポット制御点の移動速度や移動経路は操 作者の意図しているものかあるいは意図していないものかはロボット制御装置では 判別できない。 よって本方式での検出は不可能であり、 ロボットが操作者へ危害を与 える前に停止することは出来ないという問題がある。

このように、 従来のロボット制御装置は、 ロボットに接近してのロボット動作を伴 う教示を行う際に、教示者の安全の確保は困難であるとレ、うような問題を抱えていた。

[発明の開示]

本発明ほこのような問題点に鑑みてなされたものであり、 ロボットに接近し :の教 示の際に、 これを検知すると共にロボットの動作速度を自動的に低下させ、ペンダン トの誤操作などでロボットが教示者の意図しない方向あるいは速度での動作に際し て教示者に回避行動をとる時間的な猶予を確保することで教示者の安全性を高めた ロボット制御装置を提供することを目的とする。

また、複数台のロボットが接近して配置された中で、操作者が他の操作者の誤操作 などによる教示対象外ロボットにより危害を受けない様に教示対象外ロボットの動 作を制限するとともに、警報または警告を発することで操作者に注意を促すことで操 作者の安全を確保できるロボットシステムが構築することの出来るロボ 5 ト制御装 置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、 本発明は、 次のように構成したのである。

本発明の請求項 1記載のロボット制御装置は、教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令に基づいてロポットの動作を制御するロボット制御 装置において、 前記教示者の位置を検出する検知装置と、前記検知装置からの信号を 入力し前記教示者の位置情報を出力する信号処理部と、前記位置情報に基づいて前記 ロポットの動作速度を選択する制限速度選択部を備え、前記ペンダントからの動作指 令に基づいて前記制限速度選択部で選択された動作速度を最大速度として前記ロボ ットを制御することを特徴とするものである。

この構成によれば、教示者の接近によって最大動作速度を遅くすることで意図しない 口ポクトの動作に際して操作者は回避行動を取ることができる安全性の高い口ボッ トを供することができる。

本発明の請求項 2記載のロボット制御装置は、教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備わる位置検出器の検出位置に.基づいて口 ポットの動作を制御するロポット制御装置において、前記検出位置に基づいて前記口 ポットの座標位置を求めるロボット位置算出部と、前記ロボット位置算出部の出力に 基づいて前記ロボッ.トの動作速度を選択する制限速度選択部を備え、前記ペンダント からの動作指令に基づいて前記制限速度選択部で選択された動作速度を最大速度と して前記ロポットを制御することを特徴とするものである。

この構成によれば、教示者のロボットへの接近に対してもロボットの位置によって最 大動作速度を変えることができるため、 ロボットに備わる作業ツールが教示者に近い 時に最大速度を遅くすることで教示の作業効率低下を最小とすることができる。

本発明の請求項 3記載のロボット制御装置は、教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備わる位置検出器の検出位置に基づいて口 ポットの動作を制御するロボット制御装置において、前記教示者の位置を検出する検 知装置と、前記検知装置からの信号を入力し前記教示者の位置情報を出力する信号処 理部と、前記検出位置に基づいて前記ロボットの座標位置を求めるロボット位置算出 部と前記信号処理部と前記ロボット位置算出部との出力に基づいて前記ロボットの 動作速度を選択する制限速度選択部を備え、前記ペンダントからの動作指令に基づい て前記制限速度選択部で選択された動作速度を最大速度として前記ロボットを制御 することを特徴とするものである。

この構成によれば、 ロボットの位置により最大動作速度が変えることができるため、' 作業箇所の最大速度を遅くすることで、誤操作等による意図しないロボットの動作で 作業ツールとワークの干渉などで作業ツールの折損やワークの破損機会を減少する ことができる。

本発明の請求項 4記載のロボット制御装置は、教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備わる位置検出器の検出位置に基づいて口 ボットの動作を制御するロボット制御装置において、前記ロボットの位置を監視する 位置監視信号を入力す ¾入力部と、前記位置監視信号が入信された時点の前記検出位 置を記'慮する位置記憶手段と、前記各軸の動作の予め定められた許容範囲を記憶する 許容値記憶手段と前記検出位置と前記位置記憶手段に記憶した検出位置との位置偏 差を算出する位置偏差計算手段と、前記位置偏差と前記許容範囲を比較する比較手段 と、 を備え、 前記位置監視信号の入信の間、 前記比較手段の結果、 前記位置偏差が前 記許容範囲を越えた場合、前記ロボットの動作を停止することを特徴とするものであ る。

この構成によれば、操作者が注意していない他のロボットに接近したときに、他の口 ポットの位置を監視することで他のロボットによって危害が加えちれることのない 安全性の高いロボットを供するこ'とができる。

本発明の請求項 5記載のロボット制御装置は、教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備わる位置検出器の検出位置に基づいて口 ボットの動作を制御するロボット制御装置において、前記ロボットの位置を監視する 位置監視信号を入力する入力部と、前記位置監視信号が入信された時点の前記検出位 置を記憶する位置記憶手段と、前記各軸の動作の予め定められた許容範囲を記憶する 許容値記憶手段と、前記検出位置と前記位 β記憶手段に記憶した検出位置との位置偏 差を算出する位置偏差計算手段と、前記位置偏差と前記許容範囲を比較する比較手段 と、 を備え、 前記位置監視信号の入信の間、 前記比較手段の結果判定後に前記検出位 置を前記位置記憶手段へ記憶し、 前記比較手段の結果、 前記位置偏差が前記許容範囲 を越えた場合、 前記ロボットの動作を停止することを特徴とするものである。

この構成によれば、操作者が注意していない他のロボット 接近したときに、他の口 ボットは設定された速度を監視することで、他のロボットの教示作業継続が可能とな ると共に、他のロボットによって危害が加えられることのない安全性の高いロボット を供することができる。 ·

本発明の請求項 6記載のロボット制御装置は、教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備わる位置検出器の検出位置に基づいて口 ボットの動作を制御するロボット制御装置において、前記検出位置に基づいて前記口 ボットの座標位置を求めるロボット位置算出部と、前記ロボットの位置を監視する位 置監視信号を入力する入力部と、前記位置監視信号が入信された時点の前記座標位置 を記憶する位置記憶手段と、前記各軸の動作の予め定められた許容範囲を記憶する許 容値記憶手段と、前記座標位置と前記位置記憶手段に記憶した座標位置との位置偏差 を算出する位置偏差計算手段と、前記位置偏差と前記許容範囲を比較する比較手段と、 を備え、 前記位置監視信号の入信の間、 前記比較手段の結果、 前記位置偏差が前記許 容範囲を越えた場合、 前記ロボットの動作を停止することを特徴とするものである。 本発明の請求項 7記載のロボット制御装置は、教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備わる位置検出器の検出位置に基づいて口 ボットの動作を制御するロボット制御装置において、前記検出位置に基づいて前記口 ボットの座標位置を求めるロポット位置算出部と、前記ロボットの位置を監視する位 置監視信号を入力する入力部と、前記位置監視信号が入信された時点の前記座標位置 を記憶する位置記憶手段と、前記各軸の動作の予め定められた許容範囲を記憶する許 容値記憶手段と、前記座標位置と前記位置記憶手段に記憶した座標位置との位置偏差 を算出する位置偏差計算手段と、前記位置偏差と前記許容範囲を比較する比較手段と、 を備え、前記位置監視信号の入信の間、 前記比較手段の結果判定後に前記座標位置を 前記位置記'慮手段へ記憶し、前記比較手段の結果が前記位置偏差が前記許容範囲を越 えた場合、 前記ロボットの動作を停止することを特徴とするものである。

これらの構成によれば、 ロボットの位置監視あるいは速度監視領域の設定がロボッ トの座標系でできることであり、 ロボットの配置などの情報を基にロボットシステム が構築される前に設定値を決めることが可能となり、 ロボットシステムの設置時の作 業短縮が可能となる。

本発明の請求項 8記載のロボット制御装置は、 前期ロボットは教示装置を備え、 前 記許容範囲は前記ロボットの教示装置、あるいは外部制御装置より前記ロボット制御 装置に備わる所定のインターフェースを介して設定が出来ることを特徴とするもの である。

この構成によれば、 ロボットの位置監視あるいは速度監視の諸設定が教示装置で行 なうことができるものであり、 また、 ロボットシステムの情報が存在する外部制御装 置よりも行うことができる。 本発明の請求項 9記載のロボット制御装置は、前記位置偏差値が前記許容範囲を超 えた場合、前記教示装置へ異常表示あるいは警告表示を行うことを特徴とするもので あ

本発明の請求項 1 1記載のロボット制御装置は、前記ロボット制御装置は信号の出 力部を備え、 前記位置偏差値が前記許容範囲を超えた場合、前記ロボット制御装置の 外部に対し異常信号あるいは警告信号を出力することを特徴とするものである。 これらの構成によれば、 ロボットの位置監視あるいは速度監視で許容範囲を越えた 時に異常あるいは警告を発することで教示者に注意を促し、安全に対する意識を高め ることができる。

本発明の請求項 1 1記載のロボット制御装置は、前記座標位置データは、前記ロボ ットの各アームが組み合わされた先端の空間位置データであり、前記先端に取り付け られた予めツール寸法が既知であるツール先端位置であることを特徴とするもので める。 .

この構成によれば、作業ツールの位置監視あるいは速度監視を行なうことができるも のである。

本発明の請求項 1 2記載のロポット制御装置は、前記ロボットの動作の停止は、前 記各軸への動作指令を零とすることであり、または前記ロボットの駆動エネルギ Jの 遮断を行うことを特徴とするものである。

この構成によれば、 ロボットの位置監視あるいは速度監視で許容範囲を越えた時に口 ボットの動作を停止するものであり、 障害の拡大を防ぐものである。

本発明の請求項 1 3記載のロボットシステムは、 口ボット制御装置の入力部より位 置監視信号を入力することでロボットの位置の監視あるいは速度の監視が可能な複 数台のロボットを複数人で操作するロボットシステムにおいて、ある操作者が操作し ている 1台のロボットの予め設定された領域内に他のロボットを操作している操作 者が進入したことを前記位置監視信号の入信で識別し、位置の監視あるいは速度の監 視を行うことを特徴とするものである。

このロボットシステムによれば、複数台のロボットの教示の際に教示操作を行って いないロボットに接近すると、そのロボットは位置監視あるいは速度監視を行うこと で教示者に危害を与えない安全 1"生の高いシステムを構築することができる。

以上の説明より明らかなように、 本発明のロボット制御装置によれば、 教示者が口 ポットあるいはワーク把持装置などに接近して、すなわち、 ロボットの動作範囲に入 つて教示操作中に、ペンダントの誤操作などで教示者の意図しないロボットの動作が 発生しても、 低速度に制御されているため、教示者の回避行動をとる時間的な余裕を 確保することで教示者の安全をより高めることが出来るという効果がある。

また、 ロボットの手首部あるいは作業ツールが教示者に接近した場合にのみ最大動 作速度を低下するので、教示者の安全をより高めると共に、 ロボットによる作業位置 より離れた位置、 つまり教示者より離れれば最大勤作速度が上がることで、教示効率 の低下を最小限に.押さえることができるという効果がある

また、 本宪明によれば、 複数台のロボットが接近して配置された中で、 操作者が教 示対象ロボットへの教示操作に専念じている中に、他の操作者による教示対象外の口 ポットへの誤操作などにより教示対象外ロボットにより危害を受けない様に操作者 が教示等の作業中に、操作あるいは作業対象外のロボットの動作領域あるいはロボッ トの動作による危険領域に入ったことを検出して、この検出時点のロボットの位置を 記憶して、予め設定されている偏差許容値と比較して、 これを超えるとロボットは停 止するあるいは動作する速度を制限することができるきわめて安全な口ボットによ る生産システムを構築することができる効果がある。

また、動作の制限を受けた際には、 そのロボットのペンダントへ異常表示あるいは 警告表示をおこない、 ロボット制御装置よりは異常出力あるいは警告出力を出力する ため、危険への遭遇機会があったことを操作者のみならず周囲の作業者も知ることが 出来、 安全への意識高揚にも貢献ができるという効果もある。

[図面の簡単な説明]

図 1は、 本発明の第 1の実施の形態を示すロボットシステムの構成を示す図である。 図 2は、 本発明の速度制御を示すプロック図である。

図 3は、 本発明の第 2の実 ¾の形態^示すロボットシステムの構成を示す図である。 図 4は、 本発 の第 2の実施の形態を示すプロック図である。

図 5は、 本発明の第 3の実施の形態を示すプロック図である。 .

図 6は、 本発明の第 4の実施の形態を示すロボットシステムの構成を示す図である。 図 7は、 本発明の第 4の実施におけるロボット制御装置制御部のプロック図である。 図 $は、 本発明の第 4の実施における処理フローチャートである。

図 9は、 本発明の第 5の実施における処理フローチャートである。

図 1 0は、 本発明の第 7の実施におけるロボットシステムの構成を示す図である。 図 1 1は、 本発明の第 7の実施における操作者検出制御装置の接続図である。

図 1 2は、 従来のロボット制御装置の構成を示す図である。

[発明を実施するための最良の形態]

以下、 本発明の具体的実施例を図に基づいて説明する。

(第 1実施例）

図 1は、本発明の第 1の実施例を示すロボット制御装置およびシステムの構成を示 す図である。

図において、 1はロボットであり、 ロボット制御装置 9に接続されている。 ロボッ ト 1の手首部先端には作業を行うための作業ツール 2が取り付けられている。 ロボッ ト制御装置 9には、 教示の際の操作でロボット 1を動作させ、位置登録を行ない、 あ るいは作業の登録を行うことで、作業プログラムの登録、 あるいは登録済み作業プロ グラムの変更、 などの編集を行うペンダント 1 0が接続されている。 また、 ロボット 1の動作領域を囲む安全柵 5、 安全柵内への出入り口の安全柵扉 6、安全柵扉 6の開 閉状態を検知する安全柵扉開閉検知装置 7が装備されており、安全柵扉開閉検知装置 7の出力信号は口ポット制御装置 9に接続されている。

安全柵 5内の口ポット 1及びワーク把持装置 3の近傍には、検知装置 8が敷設され ており、 その出力信号はロボット制御装置 9へ接続されている。 検知装置 8は、所定 以上の圧力がかかった、あるいは所定以下の圧力となった際に信号をロボット制御装 置 9へ送出する。 この検知装置 8は、 例えば、 安全マットである。

ロボットシステムは、 その稼動前に、 口ポットシステム構築者によってペンダント 1 0の操作により、教示モードでの第 1の最大動作速度と第 2の最大動作速度を設定 しており、 ロボット制御装置 9の図示しない格納手段に格納されている。

第 2の最大動作速度は第 1の最大動作速度より遅い速度が設定されている。第 1の 最大動作速度は、 通常 2 5 O mmZ秒が設定される力 用途、 ロボット動作領域など の条件により、 それ以下の設定が可能である。

ロボット 1の、 教示モードでの動作、 及びその位置登録又は登録された位置の変更 は、 前述の従来の技術と同様の手順で行われる。

図 2は、本努明を実施するための速度制御を示すブロック図である。検知装置 8は、 教示者の位置を検知するものである。 検知装置 8の信号は、信号処理部 1 1に入信さ れる。 信号処理部 1 1は、 検知装置 8からの信号等を読み取り、 制限速度選択部 1 2 へ出力する。 制限速度選択部 1 2は、 信号処理部 1 1から得られた信号状態、 及び図 示されない操作部から指定された動作モードなどから、制限速度を選択して、速度計 算部 1 4へ与える。 教示者が、 ペンダント 1 0を操作し、 ペンダント 1 0が動作指令 を速度計算部 1 4に出力する。 速度計算部 1 4 、制限速度選択部 1 2から与えられ た制限速度と、ペンダント 1 0からの動作指令から得られた教示速度を比較して、制 限速度 教示速度ならば、速度オーバーライド比 = 1とし、制限速度く教示速度なら ば、速度オーバーライド比 =制限速度/教示速度として求め、 求めた速度オーバーラ ィド比を、 指令生成部 1 5へ渡す。 指令生成部 1 5は、 教示データ格納ェリア 1 3に 格納され、ペンダント 1 0からの動作指令に該当する教示データを読み出し、前記教 示データの教示速度に、速度計算部 1 4から与えられた速度オーバーライド比を掛け 合わせた速度を動作速度とし、 この動作速度を実現する動作指令を生成して、駆動部 1 6へ出力する。 駆動部 1 6は、 図示しない位置制御器、 速度制御器、 電流増幅器な どにより、 サーポ駆動制御を行ない、 ロボット 1を動作させる。

教示モードにおいて、 このロポット 1をペンダント 1 0の操作で動作させる際、 口 ボット 1を大きく動作させるには、操作者はロポット 1より、 その動作範囲外でペン ダント 1 0の操作を行うことが出来るため、誤操作などで、意図しないロボット 1の 動作が起こった場合でも、教示モードでのロボット 1の最大動作速度は第 1の最大動 作速度で制限されており、教示者は回避行動をとることが出来、 また教示者が口ボッ ト 1の動作範囲外である故に、 ロボット 1により損傷を負うことはない。 ここで、 ワーク 4の形状、 大きさ、 作業ツール 2の形状、 ワーク把持装置 3及び周 辺機器の配置状況等により、 教示者が、 よりロボット 1、 ワーク把持装置 3あるいは ワーク 4に接近し教示する場合、 教示者は検知装置 8上に在り、体重が検知装置 8に かかり、検知装置 8は、その圧力を検知して、ロボット制御装置 9へ信号を送出する。 ロボット制御装置 9は、図示しない信号入力装置より検知装置 8よりの信号を信号 処理部 1 1へ取り込む。 その結果は制限速度選択部 1 2へ送られ、 制限速度選択部 1 2は、稼動前に図示しない格納手段に格納されている第 2の最大動作速度を、 速度ォ ーバライド比計算部 1 4へ送り、 教示データ格納エリア 1 3よりの速度データよ'り、 第 2の最大動作速度を制限速度として速度オーバライド比を計算し、 この教示データ 格納エリア 1 3よりの速度データと速度オーバライド比を掛け合わせた速度を動作 速度とするように動作指令を生成し、駆動部 1 6を介しロボット 1を動作させる。 駆 動部 1 6は、 マニピュレータを駆動するサーボアンプおょぴサーポモータを含む。 これによつて、 ロボット 1は第 2の最大動作速度以下の速度で動作する。

よって、 教示者がロボット 1、 ワーク把持装置 3あるいはワーク 4に接近して教示 を行っている際のロボットの最大動作速度は、第 2の最大動作速度となり、 この状態 でペンダント 1 0の誤動作などで、教示者の意図しないロボット 1の動作が発生して も、 回避行動を取ることが出来るようになつている。

(第 2実施例).

図 4は、 本 明の第 2の実施の形態を示す速度制御を示すプロック図である。 駆動 部 1 6には、位置を検出できる位置検出器が備え付けられており、 この位置検出器か らの信号により、 ロボット位置算出部 1 7でロボットの現在位置を算出する。 制限速 度選択部 1 2は、 信号処理部 1 1とロボット位置算出部 1 7からの出力に基づいて、 最大速度を選択する。 以下に構成図を元に説明する。

図 3は、本発明の第 2の実施の形態を示すロボットシステムの構成を示す図である。 図において、 1はロボットで口ボット制御装置 9へ接続されており、 ロボット 1に 対し、 左右にワーク 4 aおよびワーク 4 bが配置され、 各ワークに対し作業を行う。. 8 aおよび 8 bは検知装置であり、複数敷設していることを特徴とする。 それぞれの 検知装置 8 a、 8 bに所定の圧力のかかった、 あるいは所定の圧力以下の圧力となつ た際に、それぞれの検知装置 8 a、 8 b毎に信号を、ロボット制御装置 9へ送出する。 本図には作業ツール、 ワーク把持装置、 安全柵等の周辺機器、 装置は省略している。 ロボットシステムは、 その稼動前に、 口ポットシステム構築者によってペンダント 1 0の操作により、教示モードでの第 1の最大動作速度と第 2の最大動作速度および 第 3の最大動作速度を設定しており、 ロポット制御装置 9の図示しない格納手段に格 納されている。

第 2の最大動作速度および第 3の最大動作速度は第 1の最大動作速度より遅い速 度が設定されている。 第 1の最大動作速度は、 通常 2 5 O mm/秒が設定されるが、 用途、 ロボット動作領域などの条件により、 それ以下の設定が可能である。 ロボット 1の、 教示モードでの動作、及びその位置登録又は登録された位置の変更 は、 前述の従来の技術と同様の手順で行われる。 ロボット 1での作業にはワーク 4 a に対する教示と、 ワーク 4 bに対する教示が必要であり、 ワーク 4 aに対する教示に は、 教示者はワーク 4 aに接近しての教示の機会があり、 同様にワーク 4 bに対する 教示にはワーク 4' bに接近しての教示の機会がある。

ワーク 4 aまたはワーク 4 bに接近しての教示の際には、教示者は検知装置 8 aま たは 8 bに乗っての教示作業のため、 検知装置 8 aまたは検知装置 8 bは、信号を発 し、 ロボット制御装置 9の信号処理部 1 1に入力され、 その結果は制限速度選択部 1 2へ送られる。

ロボ.ット制御装置 9はロボット 1のエンドェフエクタの位置を各サーボ軸の位置 検出器よりの情報で把握しており、前記検知装置 8 a、 8 bより発せられた信号の信 号処理部 1 1よりの出力と共に、制限速度選択部 1 2では以下のように制限速度を選 択する。

1 ) 検知装置 8 aより信号が発せられており、 且つロボット 1のエンドェフエクタ 位置がロボット 1の中央よりワーク 4 a側にある場合、制限速度を、第 3の最大動作 、速度とする。

2 ) 検知装置 8 bより信号が発せられており、 且つロボット 1のエンドェフエクタ 位置がロボット 1の中央よりワーク 4 b側にある場合、制限速度を、第 2の最大動作 速度とする。

3 ) 前記 1 ) および 2 ) 以外の場合、 制限速度を、 第 1の最大動作速度とする。 このようにして選択された制限速度は、 速度オーバーライド比計算部 1 4へ送られ、 これによつて、 ロボット 1は設定された制限速度以下で動作するように制御される。

(第 3実施例）

第 3の実施の形態について、 図 5を用いて説明する。 図 5は、 ロボット位置算出部 1 7により算出されたロボットの現在位置のみによって、 ロボット 1の動作速度を制 限するものである。

ロボットの動作領域内に速度制限領域と、速度制限領域に対する最大動作速度が図示 しな 、格納領域に格納されている。

速度制限領域はロボット 1を動作させて領域の 2つの端点を登録する方法やペンダ ント 1 0でロボット座標における座標値を直接入力して登録する方法がある。 これら の方法でロボット座標に直方体を定義することが可能である。

ロボット制御装置 9はロボット 1のエンドェフエクタの位置を各サーポ軸の位置検 出器よりの情報でロボット位置算出部 1 7で周期的に計算されている。 この位置が速 度制限領域にあると、対応する最大動作速度が制限速度選択部 1 2で選択され、速度 計算部 1 4へ出力されている。

ペンダント部には、 3段階程度のロボットの教示速度を選択する速度キーが配置され ている。 教示者は、 その速度キーを押下することで、 所望のロボットの教示速度を選 択することが可能となる。

教示者が、 ロボットをロボット座標系の + X軸方向に動作させたい場合、ペンダント 1 0にある + Xへ移動するキーを押下する。 ペンダント 1 0は、 + Xキーが押された ことを速度計算部 1 4に送出する。

速度計算部 1 4では、 現在設定されている教示速度に応じて、 速度指令を作成する。 この時、ペンダント 1 0からの指令に基づいて作成された速度指令 V pと制限速度選 択部 1 2で選択された速度 V sとを比較し、 V pが V sより大きい場合には、速度指 令として V sを指令生成部 1 5に出力する。 V pが V sより小さい場合には、速度指 令として V pを指令生成部 1 5に出力する。

速度制限領域を複数設定することも可能である。教示者が最大速度を確認できるよう にペンダント 1 0に選択されている最大速度を表示することも可能である。

上述のようにすることで、 口ボットの動作速度は制限速度選択部 1 2で選択された 速度を超えることがない。

(第 4実施例）

ロボットでワークに対する作業を行う場合には、 1台での作業のほかに作業効率や ワークの方向変換、 ワークの作業台への準備や作業後ワークの作業台からの取り外し を行うため複数台のロボットで協調して作業を行う場合がある。

図 6は、 本発明の実施例を示すロボットシステムの構成を示す図である。

図において、 2 1は第 1の口ポットであり、 第 1のロボット制御装置 2 2に接続さ れている。 第 1のロボット制御装置 2 2には、教示の際の操作で第 1の口ポット 2 1 を動作させ、 位置登録を行い、 あるいは作業の登録を行うことで、 作業プログラムの 登録、 あるいは登録済み作業プログラムの変更、 などの編集を行う第 1のペンダント 2 3が接続されている。第 1のロボット 2 1の手首部先端には作業を行う作業ツール が取り付けられており、作業台 2 5の上にあるワーク 2 4に対し前述の作業プロダラ ムを実施することで作業を行う。 一方 2 6は第 2のロボットであり、第 2の口ポクト 制御装置 2 7に接続され、 さらには第 2のペンダント 2 8が接続されている。 3 1は 操作者検出器であり、第 1の操作者 2 9が第 1のロボット 2 1の教示中に第 2のロボ ット 2 6の動作範囲内に入ったことあるいは第 2のロボット 2 6の動作による危険 領域に入ったことを検出して、位置監視信号を接続されている第 2のロボット制御装 置 2 7へ出力する。 '

2台のロボットの作業プログラムの実施によるワーク 2 4への作業中には、作業者 が 2台のロボットの動作範囲に入らないように、 2台のロボットの動作範囲が含まれ た図示しない防護柵で囲まれている。

2台のロボットの教示を行う場合、第 1のロボット 2 1の教示には第 1の操作者 2 9、第 2の口ポット 2 6の教示には第 2の操作者 3 0が防護柵内でそれぞれ従事する。 第 1の操作者 2 9がワーク 2 4の細部の教示のためワーク 2 4に接近した場合、第 1 の操作者 2 9は第 2の口ポット 2 6の動作範囲に入ることとなり、操作者検出器 3 1 はこれを検出して第 2のロボット制御装置 2 7へ検出信号を出力する。第 2のロポッ ト制御装置 2 7ではこの検出信号の入信で第 2のロボット 2 6の動作を制限するも のである。

操作者検出器 3 1は安全マツト、音波式物体検出器、光学式物体検出器のいずれで あってもかまわない。

ここで、 第 2のロボット 2 6の動作について説明する。 図 7はロボット制御装置の 制御部、 駆動電源装置、 駆動回路、 モータのブロック図である。

図において、制御部 4 1には C P U 4 2が制御プログラム記憶手段 4 3に格納され た制御プログラムに基づき第 2のロボット 2 6の各モータ 5 2 _ 1、 · ·、 5 2 - n への駆動指令を生成をはじめ口ボットの統括制御を行う。 4 4はデータ記憶手段であ り、 ロボット制御に必要なデータ類の書き込みや読み出しに供される。

制御部 4 1に備わる駆動電源装置ィンターフェース 4 6は電源に接続された駆動電 源装置 5 0に接続されており、駆動電源装置 5 0に接続されて駆動電源の供給を受け る駆動回路 5 .1— 1、■ ·、 5 1—nへの駆動電源の供給あるいは遮断の制御を行う。 駆動回路 5 1— 1、， ·、 5 1— nはモータ 5 2— 1、 · ·、. 5 2 _ ηに接続されてお り、 制御部 4 1に備わる駆動回路ィンターフェース 4 9の制御の基でモータ 5 2— 1、 · ' ·、 5 2— ηの駆動制御を行う。 モータ 5 2— 1、 · ■、 5 2— ηにはそれぞれ に位置検出器 5 3— 1、■ ·、 5 3— ηが取り付けられており、各モータ 5 2— 1、· ·、 5 2— ηの検出位置を制御部 4 1に備わる位置検出器インターフェース 4 5— 1、· ·、

4 5— ηへ送出をおこない、 この検出位置は、 モータ 5 2— 1、 · ·、 5 2— ηの駆 動制御に供されている。

この他に制御部 4 1には、第 2のロボット制御装置 2 7と外部との信号入出力を行 う入力部 4 7— 1および出力部 4 7— 2、第 2のペンダント 2 8と信号授受を行うぺ ンダントインターフェース 4 8などが装備されている。

入力部 4 7 - 1には操作者検出器 3 1よりの位置監視信号が、出力部 4 7— 2には 外部に対する異常出力あるいは警告出力が割り当てられている。

データ記憶手段 4 4にはモータ 5 2— 1、 · ■、 5 2— ηに取り付けられた位置検 出器 5 3— 1、 · ■、 5 3—ηよりの検出位置を位置検出器インターフェース 4 5— 1、 ■ ■、 4 5— ηを介して入力し、 所定のタイミングで格納する位置記憶領域 4 4 一 1と所定の周期で入力する検出位置と位置記憶領域 4 4一 1へ格納された検出位 置と位置偏差の計算後、許容値記憶領域 4 4 - 2に格納された位置偏差許容値と比較 され、 偏差許容値を超えた場合はモータ 5 2— 1、 · ·、 5 2 _ ηへの駆動指令を零 とすることで駆動回路インタ フェース 4 9を介してモータ 5 2— 1、 ' ·、 5 2— ηへの駆動電流の制御を行い第 2のロボット 2 6を停止する。 あるいは駆動電源装置 インターフェース 4 6により駆動電源装置 5 0の制御をおこないモータ 5 2— 1、· '、

5 2— ηの駆動に必要な駆動電源の遮断を行うことで第 2のロボット 2 6を停止さ せる。 この第 2のロポット 2 6の停止とともにペンダントインターフェース 4 8を介 して第 2のペンダント 2 8へ異常表示あるいは警告表示を行う。 また、 出力部 4 7— 2により第 2のロボット制御装置 2 7の外部に対し異常出力あるいは警告出力を行 うことも可能である。 .

尚、許容値記憶領域 4 4一 2への位置偏差許容値はペンダントインターフェース 4 8を介して第 2のペンダント 2 8の操作で入力される。 また制御部 4 1に備わる図示 しないシリアノレインターフェースなどを介して外部制御装置より設定することも可 能である。

以上の動作を図 8の本発明実施におけるフロ一チヤ一トでさらに詳しく説明する。 操作者検出器 3 1よりの位置監視信号を入力部 4 7— 1より入力する。

位置監視信号の 「あり」、 すなわち第 1の操作者 2 9が第 1のロボット 2 1を教示中 に第 2のロボット 2 6の動作範囲内に入ったことあるいは第 2のロポット 2 6の動 作による危険領域に入ったことを操作者検出器 3 1が検出した場合はステップ 2へ、 検出していない場合はおわりへ進む。 （ステップ 1 )

位置監視信号の立ち上がりであるかを判定し、位置監視信号が立ち上がりである場 合はステップ 3へ、 立ち上がりでない場合はステップ 4へ進む。 信号の立ち上がりの 判定は、前回読込まれた信号状態と今回読込まれた信号状態の論理演算で容易に判定 可能である。 （ステップ 2 )

位置検出器 5 3— 1、 · ·、 5 3— nよりの検出位置を位置検出器インターフエ一 ス 4 5— 1、 · '、 4 5— nを介して読み込み、 位置格納領域 4 4 - 1へ格納する。 格納する検出位置はモータ制御のために読込まれている値でも、あるいはモータの位 置制御のために変換された値でもかまわない。 （ステップ 3 )

位置検出器 5 3— 1、 · ■、 5 3— nよりの検出位置を位置検出器インターフエ一 ス 4 5— 1、 . ·、 4 5— nを介して読み込み （あるいはステップ 3同様に既に読込 まれた値、 変換された値でもかまわない）、 位置格納領域 4 4— 1へ格納されている 検出位置との位置偏差を計算する。 （ステップ 4 )

ステップ 4で求められた位置偏差と許容値記憶領域 4 4— 2に格納されている偏 差許容値と比較を行い、位置偏差が偏差許容値を越えた場合はステップ 6へ、 それ以 外はおわりへ進む。 （ステップ 5 )

ロボットを停止すると共に異常あるいは警告の表示、出力を行う。ロボット停止は、 駆動回路ィンターフェース 4 9の制御下で駆動電源が投入されたままでモータ 5 2 — 1、 · ■、 5 2 - nの停止、 あるいは駆動電源装置 5 0により駆動電源を遮断によ る方法がある。 （ステップ 6 )

この実施の形態によれば、操作者が教示等の作業中に、作業対象外のロボットの動 作領域あるいはロボットの動作による危険領域に入ったことを検出して、この検出時 点のロボットの位置を記憶して、 予め設定されている偏差許容値と比較して、 これを 超えるとロボットは停止する。 即ちロボットの動作領域を制限することとなるため、 操作あるレ、は作業対象外の口ボットの操作者による誤操作によるロボットの動作よ り操作者を危険から守ることができる。

また、 動作の制限を受けた際には、 その口ポットのペンダントへ異常表示あるいは 警告表示をおこない、 ロボット制御装置よりは異常出力あるいは警告出力を出力する ため、危険への遭遇機会があったことを操作者のみならず周囲の作業者も知ることが 出来、 安全への意識高揚にも貢献が出来る。

(第 5実施例）

次に、本発明の第 5の実施について説明する。ロボット制御装置および 2台ロボットシステムの 構成、 ブロック図については図 6および図 7と同様であるので、 詳細な説明は省く。

図 9の本発明の第 5の実施における動作 ついてのフローチヤ一トで説明する。 操作者検出器 3 1よ の位置監視信号を入力部 4 7— 1より入力する。

位置監視信号の 「あり」、 すなわち第 1の操作者 2 9が第 1のロボット 2 1を教示中 に第 2のロポット 2 6の動作範囲内に入ったことあるいは第 2の,ロボット 2 6の動 作による危険領域に入ったことを操作者検出器 3 1が検出した場合はステップ 1 2 へ、 検出していない場合はおわりへ進む。 （ステップ 1 1 )

位置監視信号の立ち上がりであるかを判定し、位置監視信号が立ち上がりである場 合はステップ 1 3へ、立ち上がりでない場合はステップ 1 5へ進む。 （ステップ 1 2 ) 位置検出器 5 3— 1、 · ·、 5 3— nよりの検出位置を位置検出器インターフエ一 ス 4 5— 1、 · ■、 4 5— nを介して読み込み （あるいは第 4実施例ステップ 3同様 に既に読込まれた値、 変換された値でもかまわない）、 第 2のロボット 2 6の座標系 に変換を行う。 （ステップ 1 3 )

ステップ 1 3で変換された座標系での位置データを位置記憶領域 4 4— 1へ格納 する。 （ステップ 1 4 )

位置検出器 5 3— 1、 · ■、 5 3— nよりの検出位置を位置検出器インターフエ一 ス 4 5 ~τ 1、 · ·、 4 5— ηを介して読み込み （あるいはステップ 1 3同様に既に読 込まれた値、 変換された値でもかまわない）、 第 2のロボット 2 6の座標系に変換を 行う。 （ステップ 1 5 )

ステップ 1 5で変換された座標系での位置データと位置格納領域 4 4一 1へ格納 されている位置データとの位置偏差を計算する。 （ステップ 1 6 )

ステップ 1 6で求められた位置偏差と許容値記憶領域 4 4一 2に格納されている 偏差許容値と比較を行い、位置偏差が偏差許容値を越えた場合はステップ 1 8へ、 そ れ以外はおわりへ進む。 （ステップ 1 7 )

ロボットを停止すると共に異常あるいは警告の表示、 出力を行う。 ロボット停止は、 駆動回路インターフェース 4 9の制御下で駆動電源が投入されたままでモータ 5 2 — 1、 · ·、 5 2— ηの停止、 あるいは駆動電源装置 5 0により駆動電源を遮断によ る方法がある。 （ステップ 1 8 )

この第 5実施例の場合の許容値記憶領域 4 4一 2に格納された偏差許容値と、第 4 実施例の場合の許容値記憶領域 4 4 - 2に格納された偏差許容値の格納形式は、第 5 実施例の場合は、各座標軸での位置で例えばミリメ一トルであり、 第 4実施例ではモ 一タ位置であるので例えばパルスである。

また、 第 4実施例および第 5実施例は個別に本発明の実施、 あるいは両方の実施を 行うことも可能であり、 同様な効果を奏することができる。

この実施の形態によれば、第 4実施例同様の作用および効果があるが、予め設定す る偏差許容値がロボットの座標系で、 入力の単位が例えばミリメ一トルであるので、 設定する偏差許容値をロボットの配置図などから容易に決定することが出来る。

(第 6実施例）

第 4実施例での図 8のフローチャートにおいて、ステップ 4とステップ 5の間にス テツプ 4で位置検出器 5 3— 1、 · ·、 5 3— nより位置検出器インターフェース 4 5— 1、 · ·、 4 5— nを介して読み込まれた検出位置を位置格納領域 4 4—1へ格 納するステップを追加する。 この場合の検出位置は前述同様モータ制御のために読込 まれている値でも、 あるいはモータの位置制御のために変換された値でもかまわない。 あるいは第 5実施例での図 9のフローチャートにおいて、ステップ 1 6とステップ 1 7の間にステップ 1 5で位置検出器 5 3— 1、 · ■、 5 3— nより位置検出器ィン ターフェース 4 5— 1、 · ■、 4 5— nを介して読み込まれた検出位置を第 2のロボ ット 2 6の座標系に変換した位置データを位置格 3領域 4 4 - 1へ格納するステツ プを追加する。 この場合の検出位置は前述同様モータ制御のために読込まれている値 でも、 あるいはモータの位置制御のために変換された値でもかまわない。

' この実施の形態によれば、操作者が教示等の作業中に、操作あるいは作業対象外の ロボットの動作領域あるいはロボットの動作による危険領域に入ったことを検出し て、 この検出時点の口ポットの位置を記憶して、予め設定されている偏差許容値と比 較して、 これを超えるとロボットは停止する。 位置記憶領域 4 4一 1に格納される口 ボットの位置データは順次更新されるので、 ロボットの動作速度を制限することとな る。他のロボットの操作者による誤操作によるロボットの動作より操作者を危険から 守ることができると共に、他のロボットでは速度の制限の基で操作の継続が可能とな る。 . ，

また、 動作速度の制限を受けた際には、 その口ポットのペンダントへ異常表示ある いは警告表示をおこない、 ロボット制御装置よりは異常出力あるいは警告出力を出力 することができるため、危険への遭遇機会があったことを操作者のみならず周囲の作 業者も知ることが出来、 安全への意識高揚にも貢献が出来る。

(第 7実施例）

図 1 0は本発明を利用した 2台のロボットシステムの具体的な構成図である。

図 1 0において、図 6の本発明の実施の形態を示すロボットシステムの構成を示す 図と同一のもについては、 その説明を省略する。

3 3は第 1のロポット側操作者検出器、 3 4は第 2のロボット側操作 検出器であり、 双方とも操作者検出制御装置 3 2へ接続されており、 さらには操作者検出制御装置 3 2より第 1のロボット制御装置 2 2およぴ第 2のロボット制御装置 2 7へ接続され ている。

図 1 1は操作者検出器制御装置 3 2およびその周辺の接続図である。

第 1のロボット側操作者検出器 3 3は、 例えば安全マットであり、操作者が安全マッ ト上にあると閉路する接点 3 3— 1があり、操作者検出制御装置 3 2の第 1の操作者 検出リレー 6 2のコイルに接続されており、第 1のロボット側操作者検出器 3 3が操 作者を検出すると操作者検出リレー 6 2は通電励磁してオンする。

同様に、 第 2のロボット側操作者検出器 3 4は、 例えば安全マツトであり.、 操作者が 安全マット上にあると閉路する接点 3 4— 1があり、操作者検出制御装置 3 2の第 2 の操作者検出リレー 6 4のコィルに接続されており、第 2のロボット側操作者検出器 3 4が操作者を検出すると第 2の操作者検出リレー 6 4は通電励磁してオンする。 第 1のロボット制御装置 2. 2は、第 1のロボット 2 1の駆動電源が投入されて第 1 のペンダント 2 3の操作で第 1のロボット 2 1が動作可能状態の時に閉路する出力 信号 2 2— 1が出力され、操作者検出制御装置 3 2の第 1のロボット動作可能リレー 6 1のコイルに接続されており、第 1のロボット 2 1の駆動電源力 S投入されており動 作可能状態であれば第 1のロボット動作可能リレー 6 1は通電励磁してオンする。 同様に、 第 2の口ポット制御装置 2 7は、 第 2の口ポット 2 6の駆動電源が投入され て第 2のペンダント 2 8の操作で第 2の口ポット 2 6が動作可能状態の時に閉路す る出力信号 2 7— 1が出力部 4 7— 2より出力され、操作者検出制御装置 3 2の第 2 のロボット動作可能リレー 6 3のコイルに接続されており、第 2のロボット 2 6の駆 動電源が投入されており動作可能状態であれば第 2のロボット動作可能リレー 6 3 は通電励磁してオンする。

操作者検出制御装置 3 2では、第 2の操作者検出リレー 6 4の常開接点 6 4— 1と第 1のロボット動作可能リレー 6 1の常開接点 6 1 - 1とを直列接続して第 2ロボッ ト制限リレー 6 5のコイルに接続されており、第 1のロボット動作可能リレー 6 1の 常開接点 6 1 - 1には第 2ロボット制限リレー 6 5の常開接点 6 5— 1が並列接続 されて保持回路が形成されている。

同様に、第 1の操作者検出リレー 6 2の常開接点 6 2— 1と第 2のロボット動作可能 リレー 6 3の常開接点 6 3 - 1とを直列接続して第 1ロボット制限リレー 6 6のコ ィルに接続されており、第 2のロボット動作可能リレー 6 3の常開接点 6 3—1には 第 1ロポット制限リレー 6 6の常開接点 6 6— 1が並列接続されて保持回路が形成 されている。

また、第 2ロボット制限リレー 6 5の他の常開接点 6 5— 2は第 2のロボット制御装 置 2 7へ入力され、第 1ロボット制限リレー 6 6の他の常開接点 6 6— 2は第 1の口 ボット制御装置 2 2へ入力されている。

ここで、第 1の操作者 2 9が第 1のロボット 2 1を第 1のペンダント 2 3を操作し ており、 また、 第 2の操作者 3 0が第 2のロボット 2 6を第 2のペンダント 2 8を操 作している状態で、第 1の操作者 2 9が第 2のロボット 2 6の動作範囲に入る場合を 説明する。

第 1の操作者 2 9は第 1のロボット 2 1を操作しているので、第 1のロボット 2 1は 動作可能状態あるいは動作中であり、 出力 2 2— 1は閉路し、第 1のロボット動作可 能リレー 6 1は通電励磁されオンしている。

この状態で第 2のロボット側操作者検出器 3 4は、第 1の操作者 2 9が第 2のロボッ ト 2 6の動作範囲内に入ったことあるいは第 2のロボット 2 6の動作による危険領- 域に入ったことを検出して第 2のロボット側操作者検出器の接点 3 4—1は閉路し、 第 2の操作者検出リレー 6 4は通電励磁されオンとなる。

第 1のロボット動作可能リレー 6 1の常開接点 6 1 - 1と第 2の操作者検出リレー 6 4の常開接点 6 4— 1が共に閉路するため第 2ロボット制限リレー 6 5は通電励 磁されオンとなり、第 2ロボット制限リレー 6 5の他の常開接点 6 5— 2は第 2の口 ボット制御装置 2 7へ入力される。

第 2のロボット制御装置 2 7ではこの信号を入力部 4 7—1より入力して、検出信号 ありと判定され、 第 4実施例乃至第 6実施例で説明した動作を行う。

この第 2の口ポット 2 6の位置監視および Zまたは速度監視は第 2ロボット制限リ ,レー 6 5の常開接点 6 5— 2が閉路の間継続される。第 1の操作者 2 9が第 2のロボ ット 2 6の動作範囲あるいは第 2の άボット 2 6の動作による危険領域より出て、第 2のロボット侧操作者検出器 3 4の接点 3 4— 1が開路し、第 2の操作者検出リレー 6 4の常開接点 6 4— 1が開路することで第 2ロボット制限リレー 6 5が非通電と なって常開接点 6 5— 2が開路することで終了し、第 2のロボット 2 6は、 その位置 監視および/または速度監視を解かれる。

第 1の操作者 2 9が第 2のロボット 2 6の動作による危険領域内で第 1のロボット 2 1の第 1のペンダント 2 3に備わる図示していないィネーブルスィッチや非常停 止の操作で駆動電源の遮断を行えば、第 1のロポット 2 1は動作出来ない状態となる ため出力信号 2 2— 1は開路して、 これに接続されている第 1のロボット動作可能リ レー 6 1は非通電となりオフとなる。 し力 し、 前述の保持回路のため第 2ロボット制 限リレー 6 5は通電励磁されたままのオンを維持し、第 2のロボット 2 6の位置監視 およぴ Ζまたは速度監視は維持される。

第 2の操作者 3 0が第 1のロボット 2 1の動作範囲内に入る、あるいは第 1のロボ ット 2 1の動作による危険領域に入ると第 1のロボット側操作者検出器 3 3により 検出され、 第 1のロボット側操作者検出器 3 3の接点 3 3— 1は閉路し、第 1の操作 者検出リレー 6 2は通電励磁されオンとなる。

この場合は操作者検出制御装置 3 2では前述の第 1の操作者 2 9が第 2の口ボット 2 6の動作範囲に入る場合相当の動作を行い、第 1ロボット制限リレー 6 6の他の常 開接点 6 6— 2の閉路した信号が第 1のロボット制御装置 2 2へ出力され、第 1の口 ポット制御装置 2 2によって第 1のロボット 2 1の位置監視および/または速度監 視することができるようになつている。

本実施例では操作者検出制御装置 3 2ではリレー回路で説明したが、他に論理素子 あるいはマイクロコンピュータなどの論理演算手段でロポット制限リレーに相当す る信号をロボット制御装置へ出力することでも、 同様な効果を奏する。

また、 ロボットシステムでロボットの台数が増えた場合等では、 ロボットに対する操 作者検出器を準備し、 操作者検出制御装置と各ロボット制御装置、各操作者検出器と の接続と、 ロボットシステムに要求される位置監視および/または速度監視の仕様で 操作者検出制御装置の回路を容易に変更することができる。

このような構成と動作を行うので、操作者の注視していない口ポットの動作を制限 するので、 操作者は安全性の高い教示作業を行うことができる。

前述の実施例では、 1台のロボット制御装置に 1台のロボットが組み合わさってい る場合であったが、 1台のロボット制御装置で複数台のロボットを制御する場合、 口 ボット制御装置に各ロボットに対する位置格納領域、許容値格納領域および入力部を 準備することで、各ロボット毎にロポットの位置監視おょぴ zまたは速度監視するこ とができることは言うまでもない。

[産業上の利用可能性]

本発明は、 ティーチングプレイバック方式のロボットで、.教示中に教示者がロボッ トに接近しての作業時に作業者の安全を確保するロボットシステムおょぴロボット 制御装置に有用なものである。

Claims

請求の範囲

1 . 教示者が操作するペンダントを備え、前記ペンダントからの動作指令に基づい てロボットの動作を制御するロボット制御装置において、

前記教示者の位置を検出する検知装置と、

前記検知装置からの信号を入力し前記教示者の位置情報を出力する信号処理部と、 前記位置情報に基づいて前記ロボットの動作速度を選択する制限速度選択部を備 前記ペンダントからの動作指令に基づいて前記制限速度選択部で選択された動作 速度を最大速度として前記ロボットを制御することを特徴とするロポット制御装置。

2 . 教示者が操作するペンダントを備え、前記ペンダントからの動作指令と各軸に備 わる位置検出器の検出位置に基づいてロポットの動作を制御するロボット制御装置 において、

前記検出位置に基づいて前記ロボットの座標位置を求めるロボッ卜位置算出部と

前記ロボット位置算出部の出力に基づいて前記ロボットの動作速度を選択する制 限速度選択部を備え、

前己ペンダントからの動作指令に基づいて前記制限速度選択部で選択されだ動作 速度を最大速度として前記ロボットを制御することを特徴とするロボット制御装置。

3 . 教示者が操作するペンダントを備え、前記ペンダントからの動作指令と各軸に備 わる位置検出器の検出位置に基づいてロボットの動作を制御するロボット制御装置 において、

前記教示者の位置を検出する検知装置と、

前記検知装置からの信号を入力し前記教示者の位置情報を出力する信号処理部と、 前記検出位置に基づいて前記ロポッ卜の座標位置を求めるロボッ卜位置算出部と

前記信号処理部と前記ロボット位置算出部との出力に基づいて前記ロボットの動 作速度を選択する制限速度選択部を備え、

前記ペンダントからの動作指令に基づいて前記制限速度選択部で選択された動作 速度を最大速度として前記ロボットを制御することを特徴とするロボット制御装置。

4. 教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備 わる位置検出器の検出位置に基づいてロボットの動作を制御する口ボット制御装置 におレ、て、

前記ロボットの位置を監視する位置監視信号を入力する入力部と、

前記位置監視信号が入信された時点の前記検出位置を記憶する位置記憶手段と、 前記各軸の動作の予め定められた許容範囲を記憶する許容値記憶手段と

前記検出位置と前記位置記憶手段に記憶した検出位置との位置偏差を算出する位 置偏差計算手段と、

前記位置偏差と前記許容範囲を比較する比較手段と、 を備え、

前記位置監視信号の入信の間、 前記比較手段の結果、 前記位置偏差が前記許容範囲 を越えた場合、 前記 ボットの動作を停止することを特徴とするロボット制御装置。

5， 教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備 わる位置検出器の検出位置に基づいてロボットの動作を制御するロボット制御装置 において、

前記ロボットの位置を監視する位置監視信号を入力する入力部と、

前記位置監視信号が入信された時点の前記検出位置を記憶する位置記憶手段と、 前記各軸の動作の予め定められた許容範囲を記憶する許容値記憶手段と、 前記検出位置と前記位置記憶手段に記憶した検出位置との位置偏差を算出する位 置偏差計算手段と、

前記位置偏差と前記許容範 ISを比較する比較手段と、 を備え、

前記位置監視信号の入信の間、前記比較手段の結果判定後に前記検出位置を前記位 置記憶手段へ記憶し、 前記比較手段の結果、前記位置偏差が前記許容範囲を越えた場 合、 前記ロボットの動作を停止することを特徴とするロボット制御装置。

6 . 教示者が操作するペンダントを備え、前記ペンダントからの動作指令と各軸に備 わる位置検出器の検出位置に基づいてロボットの動作を制御するロボット制御装置 において、 ' 前記検出位置に基づいて前記ロボットの座標位置を求めるロボット位置算出部と、 前記ロボットの位置を監視する位置監視信号を入力する入力部と、

前記位置監視信号が入信された時点の前記座標位置を記憶する位置記憶手段と、 前記各軸の動作の予め定 られた許容範囲を記憶する許容値記憶手段と

前記座標位置と前記位置記憶手段に記憶した座標位置との位置偏差を算出する位 置偏差計算手段と、

前記位置偏差と前記許容範囲を比較する比較手段と、 を備え、

前記位置監視信号の入信の間、 前記比較手段の結果、 前記位置偏差が前記許容範囲 を越えた場合、 前記ロボットの動作を停止することを特徴とするロボット制御装置。

7 . 教示者が操作するペンダントを備え、 前記ペンダントからの動作指令と各軸に備 わる位置検出器の検出位置に基づいてロボットの動作を制御するロボット制御装置 において、

前記検出位置に基づいて前記ロボットの座標位置を求めるロボット位置算出部と、 前記ロボットの位置を監視する位置監視信号を入力する入力部と、

前記位置監視信号が入信された時点の前記座標位置を記憶する位置記憶手段と、 前記各軸の動作の予め定められた許容範囲を記憶する許容値記憶手段と

前記座標位置と前記位置記憶手段に記憶した座標位置との位置偏差を算出する位 置偏差計算手段と、

前記位置偏差と前記許容範囲を比較する比較手段と、 を備え、

前記位置監視信号の入信の間、前記比較手段の結果判定後に前記座標位置を前記位 置記憶手段へ記憶し、前記比較手段の結果が前記位置偏差が前記許容範囲を越えた場 合、 前記ロボットの動作を停止することを特徴とするロボット制御装置。

8 . 前期ロボットは教示装置を備え、 前記許容範囲は前記ロボットの教示装置、 ある いは外部制御装置より前記ロボット制御装置に備わる所定のインターフェースを介 して設定が出来ることを特徴とする、請求項 4乃至請求項 7に記載されたロボット制

9 . 前記位置偏差値が前記許容範囲を超えた場合、前記教示装置へ異常表示あるいは 警告表示を行うことを特徴とする、 M求項 4乃至請求項 8に記載されたロボット制御

1 0 . 前記ロボット制御装置は信号の出力部を備え、前記位置偏差値が前記許容範囲 を超えた場合、前記ロポット制御装置の外部に対し異常信号あるいは警告信号を出力 することを特徴とする、 -請求項 4乃至請求項 9に記載されたロボット制御装置。

1 1 . 前記座標位置データは、前記ロボットの各アームが組み合わされた先端の空間 位置データであり、

前記先端に取り付けられた予めツール寸法が既知であるツール先端位置であること を特徴とする、請求項 2乃至請求項 3および請求項 6乃至請求項 7に記載された口ボ ット制御装置。

1 2 . 前記ロボットの動作の停止は、 前記各軸への動作指令を零とすることであり、 または前記ロボットの駆動エネルギーの遮断を行うことを特徴とする、請求項 1乃至 請求項 1 1に記載されたロポット制御装置。

1 3 . ロボット制御装置の入力部より位置監視信号を入力することでロボットの位置 の監視あるいは速度の監視が可能な複数台のロボットを複数人で操作するロボット システムにおいて、

ある操作者が操作している 1台のロボットの予め設定された領域内に他のロボッ トを操作している操作者が進入したことを前記位置監視信号の入信で識別し、位置の 監視あるいは速度の監視を行うことを特徴とするロボットシステム。