JPS587438B2 - ロボツトの光信号装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロボットにおける動作信号を光信号によって
なすと共に，光信号の伝送路を雑音、遮断防害等から保
護するようにしたロボットの光信号装置に関する。

近年、ローダー、マニプレータ、搬送機、自動加工機等
の自動機並びにあらゆる荷役装置等の分野におけるロボ
ットは、長尺軸もしくは複数軸に規制された複雑な作業
を行なうため、多数の電気信号線を作動部に接続し、そ
の接続状態において作動部走行体が上記軸上を走行しな
ければならない構成となっている。

そのため、上記信号線がロボットの作業動作の邪魔にな
ると共に、有線ゆえに動作範囲等の拘束を受け、しかも
多種類の信号を必要とするロボットにあっては、その信
号線の配設に多大の手数を要していた。

また走行体に対する動力線自体で信号を送出する方法も
考えられるが、雑音が生じることから正確な位置決め等
を要求されるロボットにとって適当な方法ではない。

そこで本発明は、上記種々の欠点を解消するため有線信
号方式に代えて光信号方式を採用するものであるが、主
として工場内において任意の荷役作業，自動加工作業等
を行なうロボットの周囲には、多種の外部光、埃等の雑
音が存在し、この雑音と共に、その他作業荷及び周辺で
ロボット操作をする作業者によって光信号の送路が遮断
防害される可能性があり、これら雑音、遮断による防害
は信号エラーを発生する原因となる。

そのため本発明は、雑音、遮断による防害から光信号の
送路を確実に保護するロボットの光信号装置を提供する
ものである。

上記目的を達成するため本発明は、任意の支持体に支持
されてなるアームに走行体を摺動自在に設けて所望作業
を行なうロボット装置において、上記アーム適所に光信
号を送出する発光器を設けると共に、この発光器に応答
する受光器を上記走行体に設けて成り、且つ上記受光器
を内部に位置せしめて発光器の伝送路を被覆する遮蔽管
を上記アームに設けて成るものである。

以下図面に示す実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図は本発明の概略説明図である。同図において本発
明は、横長のアーム１に走行体２を摺動自在に設けてな
るロボット装置Ａに対し、アーム１適所に発光器３を、
走行体２に受光器４をそれぞれ設け、この光信号の伝送
路５を遮蔽管６にて被覆して構成される。

上記発光器３は、光源素子として発光ダイオード、レー
ザー等を用い、応答速度の早い光源を用いることが望ま
しい。

また受光器４の受光素子としては、フォトダイオード、
フォトトランジスタ、受光ダイオード、シリコン太陽電
池等を用い、これもまた応答速度の早い素子が望ましい
。

第１図の実施例にあっては、発、光器３からロボットの
動作信号が光信号として送出され、これを受光器４で受
信して走行体２を介してロボットに所定の作業をなさし
め、その作動終了確認の信号を併設した補助的な発光器
３′から送出してアーム１の他端に設けた補助的な受光
器４′にて受信するように構成される。

したがって第１図の実施例にあっては、光信号の伝送路
５，５が左右２ケ所設けられることとなり、これら伝送
路５を遮蔽管６で被覆するものである。

この管の素材としでは、アルミ、通常の鋼材もしくは合
成樹脂等を使用することもできる。

上記遮蔽管６は，第７図に示すように例えば円形状、或
はその他の形状の中空状に形成して，走行体２との対向
面で走行体２の進路方向に案内溝７を設けて構成され、
且つ任意の支持具８を介しそ第５，６図に示す如くアー
ム１の適所に取付けられる。

また上記案内溝７には、受光器４の連係具９を挿通して
あって、その受光器４を遮蔽管６内に位置せしめた状態
において、連係具９が案内溝７内を摺動することにより
、走行体２が自由にアーム１上を走行しうる構成となっ
ている。

なお案内溝７の内部対向面には、外部光、埃、煙等の雑
音物質が侵入するのをより確実に防止するため、軟質の
摺接材７ａを取付けるようにするとよい。

上記遮蔽管６の両端部は、必要により第８図に示すよう
な連結管１０を設けるように構成する。

この連結管１０は、内部に発光器３を発信装置１１から
発光信号を受けるように装着して、遮蔽管６の開口部に
着脱自在に取付けるようにしてある。

第１図に戻って、各信号作動は、中央制御部１２からの
作動指令に基づき、発信装置１１が発光器３に所定信号
を発光させ、この信号を遮蔽管６内において受光器４が
受信すると、ロボットが任意に所定動作を行ない、その
動作確認信号を発光器３′から受光器４′が受信すると
、受信装置１３が作動して中央制御部１２にて動作終了
確認をなすことができる。

なお、発信装置１１には、例えばパルス符号変調方式（
ＰＯＭ）を用いて、マルチチャンネルのデータを発光器
３を介して送出するように構成して、ロボットに複雑且
つ正確な高密度の動作信号を自由に与えることができる
。

第１図における１４は動力線で、一例としてトロリ一方
式で構成した例を示してある。

このように走行体２を経由するロボット作動は、駆動源
は動力線１４から、駆動信号は発光器３から遮蔽管６を
介して得るようにしてなされる。

第４図は上記したロボット装置Ａの一例を具体的に示し
た平面図で、アーム１が支柱からなる支持体１５に水平
支持され、これに走行体２が横方向に摺動し、この走行
体２に補助アーム１′が支持され、該アーム１′に同じ
く走行体２′が摺動自在に取付けられ、この走行体２′
に索体もしくは垂直杆等を用いた昇降具１６が設けられ
て３軸方向の動作をなすように構成されている。

上記アーム１，１′に夫々本発明信号装置を取付けるも
ので、図においては遮蔽管６，６が各々独立して取付け
られている。

なお、本図のように独立した信号装置を夫々のアームに
設けるのもよく，また走行体２で受信した信号を、その
走行体２での発光器３を介して補助アーム１′の走行体
２′で受信するような連係した構成とすることもできる
。

更に縦型アームから成る昇降具１６に本発明装置を取付
けることもできる。

上記構成から走行体２の受光器４にて受信した動作信号
によって、走行体２が所定位置に移動して停止し、また
走行体２′を摺動動作させ、あるいは走行体２′の昇降
具１６に昇降動作させ、更に昇降真１６の先端作動部（
図示省略）に把持動作・旋回動作等をさせるものである
。

更に他の例としては、走行体２に連係するアームクレー
ンのアームや、加工機等の連係体に所定の動作をなさし
めることもできる。

このようなことから、走行体２とはこれに連係する種々
の上記連係体を含む広義の意味において用いるものであ
る。

第５図は第４図の要部拡大横断面図を示し、走行体２の
上面に受光器４が連係具９にて取付けられ、この受光器
４を内部に位置せしめる遮蔽管６が支持具８を介してア
ーム１に取付けられており、中空状のアーム１の下面に
設けた動力線１４にコ字状の走行体２の入力部が摺動接
続している。

第６図はアーム１の変形に合わせて信号装置をやや変更
した他の要部拡大図で、この例では、遮蔽管６をアーム
１の下面に吊下状に設けると共に、その案内溝７をアー
ム１の非対向側に位置するようにしてある。

第２図、及び第３図は、発信・受信機構の変形例を示す
他の実施例図である。

第２図においては、発光器３に動作完了の信号を受信す
る受光器４′を併設してある。

そのため伝送路５が往路と復路の２線形成されることと
なり、必要により両路間には遮蔽板１７を介在させ、そ
の全体を遮蔽管６で被覆するようにしてある。

第３図はアーム１長さが長い場合の例を示し、発光器３
をアーム１の両端部に設けて、走行体２の受光器４は左
右いずれの発光器３からも信号を受信できるようにして
あり、また動作完了信号も同様の構成としてある。

その他発光器３は、アーム１の端部に直接取付けること
なく、その関連個所に設けて、アーム１に沿って走行体
２方向に発光せしめるような構成でもよく、また、動作
確認信号が不要の場合には、動作指令信号のための発光
器３と受光器４を設け、その伝送路５を遮蔽管６で保護
すればよい。

本発明は以主のように光信号によってロボットの各種動
作指令をなすようにしたため、従来の信号線を不要なら
しめて動作拘束を受ける弊害を解消すると共に、光信号
の伝送路を遮蔽管で被覆したことにより、外部光・埃等
の雑音の伝送路への侵入や、その他の物体による伝送路
の遮断による伝送防害を確実に防止することができ、し
かも、遮蔽管に案内溝を設け、該溝を介して内部の受光
器と走行体とを連係するようにしたことにより、可動す
る走行体への受信操作を可能ならしめて、ロボットによ
る広範囲の作動を光信号によっても支承なく行なえるよ
うにしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を示す概略図，第２・３図は他の実
施例を示す概略図、第４図はロボットの平面図、第５図
は第４図の要部拡大横断面図、第６図は他の実施例を示
す要部拡大横断面図、第７図は信号装置部の横断面図、
第８図は遮蔽管の端部を示す縦断面図である。 １・・・・・・アーム、２・・・・・・走行体、３・・
・・・発光器、４・・・・・・受光器、６・・・・・・
遮蔽管、７・・・・・・案内溝、８・・・・・・支持具
、９・・・・・・連係具、１０・・・・・・連結管、１
１・・・・・・発信装置、１２・・・・・・中央制御部
、１３・・・・・・受信装置、１４・・・・・・動力線
、１５・・・・・支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 任意の支持体に支持されてなるアームに走行体を摺
   動自在に設けて所望作業を行なうロボット装置において
   、 上記アーム適所に光信号を送出する発光器を設けると共
   に、この発光器に応答する受光器を上記走行体に設けて
   成り、且つ上記受光器を内部に位置せしめると共に上記
   光信号の伝送路を被覆する遮蔽管を上記アームに設けて
   成ることを特徴とするロボットの光信号装置。 ２ 遮蔽管には、走行体の対向側において走行体の進路
   方向に、内部に受光器を位置せしめた状態で走行体が走
   行可能な案内溝を設けてあることを特徴とする第１項記
   載のロボットの光信号装置。 ３ 遮蔽管によって、発光器と受光器と及びこれらの光
   信号の伝送路が被覆されると共に、動作確認のための信
   号装置を設けた場合の伝送路が同時に被覆されているこ
   とを特徴とする第１項記載のロボットの光信号装置。