(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動塗装装置（７）が設置されている自動塗装ゾーン（Ｚ）内に作業者（Ｍ）が侵入したときにこれを検知して自動塗装装置（７）の運転を緊急停止させる自動塗装装置の安全装置であって、
前記自動塗装装置（７）には作業者の服と異なる特定色が施されると共に、前記自動塗装ゾーン（Ｚ）を撮像する可視光撮像装置（２）及び赤外線撮像装置（３）と、これら各撮像装置（2, 3）の画像信号に基づいて作業者（Ｍ）が侵入したことを検出する画像処理装置（４）を備え、
当該画像処理装置（４）は、前記可視光撮像装置（２）の画像信号に基づき自動塗装装置（７）に施した特定色が映っている特定色エリア（Ｃ）を識別してその位置データを読み取る特定色識別手段（９）と、前記赤外線撮像装置（３）の画像信号に基づき自動塗装ゾーン（Ｚ）内の高温部が映っている高温部エリア（Ｔ）を識別してその位置データを読み取る高温部識別手段（10）と、前記各位置データに基づき特定色エリア（Ｃ）以外のエリアに高温部エリア（Ｔ）が存在するか否かを判別する判別手段（11）と、特定色エリア（Ｃ）以外のエリアに高温部エリア（Ｔ）が存在すると判別されたときに自動塗装装置（７）の緊急停止信号を出力する緊急停止信号出力手段（12）とを備えたことを特徴とする自動塗装装置の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動塗装装置が設置されている危険ゾーン内に作業者が侵入したときにこれを検知して自動塗装装置の運転を緊急停止させる自動塗装装置の安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車ボディなどの塗装ラインにおいては、空拭き，溶剤拭き，エアブロー等の塗装前の準備作業を行う塗装準備室の後段に、自動塗装装置を設置した自動塗装ゾーンが連接されてなり、コンベアで塗装準備室内に搬送されてきた被塗物の塗装準備作業を作業者が行った後、自動塗装ゾーンに搬入して自動塗装装置により無人で塗装を行っている。
この自動塗装ゾーンは、例えば、静電塗装機を多関節型多軸制御マシンのロボットアームの先端に取り付けた自動塗装装置が配されて、静電塗装機に高電圧を印加した状態で、当該静電塗装機を被塗物の塗装面に対して前後上下左右に移動させて塗装しているので、作業者が自動塗装ゾーン内に侵入すると非常に危険である。
【０００３】
特に、塗装準備室で塗装準備を行う作業者は、被塗物を載置した搬送台車上に乗って準備作業をすることがあり、搬送台車は準備作業が終了したと否とにかかわらずコンベアによって一定速度で搬送されて行くので、準備作業に時間がかかってしまうと作業者は、知らないうちに搬送台車に乗ったまま自動塗装ゾーン内に侵入することとなり、非常に危険である。
このため、自動塗装ゾーン内を撮像する赤外線撮像装置を設置して、発熱体を検知することにより、作業者が自動塗装ゾーンに侵入したことを検知する試みがなされた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動塗装ゾーン内を赤外線撮像装置で撮像した場合に、確かに作業者の体温を検知することができるが、自動塗装ゾーン内に配設された自動塗装装置もモータなどが発熱するためその高温部を検知することとなり、検知したものが作業者であるのか自動塗装装置であるのかの判別を行うことができないという問題があった。
このため、赤外線撮像装置によりで所定時間間隔で撮像した二つの画面を重ね合わせたときに、画像が変化した部分は動体であると判断できるので、作業者の動き検出することにより作業者が侵入したか否かを検出することも試みられたが、多関節型多軸制御マシンなどの自動塗装装置はロボットアームを振り回すように動くので、これも同様に検知されてしまい、やはり、検知されたものが作業者であるのか自動塗装装置であるのか判別できないという問題あった。
【０００５】
そこで本発明は、作業者と自動塗装装置を識別することができ、作業者が自動塗装ゾーンに侵入したときに、これを確実に検知して自動塗装装置を緊急停止させるようにすることを技術的課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、自動塗装装置が設置されている自動塗装ゾーン内に作業者が侵入したときにこれを検知して自動塗装装置の運転を緊急停止させる自動塗装装置の安全装置であって、前記自動塗装装置には作業者の服と異なる特定色が施されると共に、前記自動塗装ゾーンを撮像する可視光撮像装置及び赤外線撮像装置と、これら各撮像装置の画像信号に基づいて作業者が侵入したことを検出する画像処理装置を備え、当該画像処理装置は、前記可視光撮像装置の画像信号に基づき自動塗装装置に施した特定色が映っている特定色エリアを識別してその位置データを読み取る特定色識別手段と、前記赤外線撮像装置の画像信号に基づき自動塗装ゾーン内の高温部が映っている高温部エリアを識別してその位置データを読み取る高温部識別手段と、前記各位置データに基づき特定色エリア以外のエリアに高温部エリアが存在するか否かを判別する判別手段と、特定色エリア以外のエリアに高温部エリアが存在すると判別されたときに自動塗装装置の緊急停止信号を出力する緊急停止信号出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、可視光撮像装置の画像信号に基づき自動塗装装置に施された特定色が映っている特定色エリアの位置データが読み取られ、赤外線撮像装置の画像信号に基づき高温部が映っている高温部エリアの位置データが読み取られ、前記各位置データに基づき特定色エリア以外のエリアに高温部エリアが存在するか否かが判別される。
そして、自動塗装ゾーンに作業者が侵入していなければ、高温部エリアとして自動塗装装置のモータにより発熱した部分だけが認識されるので、自動塗装装置に施された特定色が映っている特定色エリア以外のエリアに高温部エリアは存在しないこととなる。
また、自動塗装ゾーンに作業者が侵入すると、自動塗装装置のモータにより発熱した部分だけでなく作業者が高温部として識別されるので、自動塗装装置に施された特定色が映っている特定色エリア以外のエリアに高温部エリアが存在することとなる。
したがって、特定色エリア以外のエリアに高温部エリアが存在しないときは作業者が侵入していないと判断されてそのまま塗装が継続され、特定色エリア以外のエリアに高温部エリアが存在するときは作業者が侵入したと判断されて緊急停止信号が出力される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る自動塗装装置の安全装置を示す概略説明図、図２（ａ）〜（ｃ）は自動塗装ゾーンに作業者が侵入していないときの各撮像装置の画像及び合成画像を示す図、図３（ａ）〜（ｃ）は自動塗装ゾーンに作業者が侵入したときの各撮像装置の画像及び合成画像を示す図である。
【０００９】
本例の安全装置１は、自動塗装ゾーンＺを見渡せる位置に、自動塗装ゾーンＺを撮像する可視光撮像装置２及び赤外線撮像装置３と、これら各撮像装置２及び３の画像信号に基づいて作業者Ｍが侵入したことを検出する画像処理装置４を備えている。
自動塗装ゾーンＺには、塗装機５をロボットアーム（可動部分）６の先端に取り付けた多関節型多軸制御マシンからなる塗装ロボット（自動塗装装置）７が設置されており、当該塗装ロボット７には作業者Ｍの服と異なる特定色（例えば赤色）が施されている。
そして、前記塗装ロボット７の制御装置８に、前記画像処理装置４が接続され、画像処理装置４から出力される緊急停止信号により塗装ロボット８を緊急停止するようになされている。
【００１０】
画像処理装置４は、前記可視光撮像装置２の画像信号に基づき塗装ロボット７に施した特定色が映っている特定色エリアＣを識別してその位置データを読み取る特定色識別手段９と、前記赤外線撮像装置３の画像信号に基づき自動塗装ゾーンＺ内の高温部が映っている高温部エリアＴを識別してその位置データを読み取る高温部識別手段１０と、前記各位置データに基づき特定色エリアＣ以外のエリアに高温部エリアＴが存在するか否かを判別する判別手段１１と、特定色エリアＣ以外のエリアに高温部エリアＴが存在すると判別されたときに塗装ロボット７の緊急停止信号を出力する緊急停止信号出力手段１２とを備えている。
【００１１】
以上が本発明の一例構成であって、次にその作用について図２（ａ）〜（ｃ）及び図３（ａ）〜（ｃ）を伴って説明する。
まず、安全装置１のスイッチをオンした後に塗装ラインを稼動させると、可視光撮像装置２及び赤外線撮像装置３の画像信号が画像処理装置４に取り込まれる。
そして、特定色識別手段９で可視光撮像装置２の画像信号に基づき塗装ロボット７に施された特定色が映っている特定色エリアの位置データが読み取られ、高温部識別手段１０では赤外線撮像装置３の画像信号に基づき高温部エリアＴの位置データが読み取られ、判別手段１１では前記各位置データに基づいて特定色が施された特定色エリアＣ以外のエリアに高温部エリアＴが存在するか否かが判別される。
【００１２】
このとき、自動塗装ゾーンＺに作業者Ｍが侵入していない正常時は、特定色識別手段９により図２（ａ）に示すように特定色エリアＣとして塗装ロボット７の形状のみが識別され、高温部識別手段１０では図２（ｂ）に示すように塗装ロボット７のモータにより発熱した部分のみが高温部エリアＴとして識別される。
そして、判別手段１１で図２（ｃ）に示すように双方の画像データを重ね合わせて前記各エリアＣ，Ｔの位置データを比較すると、高温部エリアＴは特定色エリアＣ内に含まれることとなり、特定色エリアＣ以外のエリアに高温部エリアＴが存在しない。したがって、この場合は作業者が存在しないと判断される。
【００１３】
一方、自動塗装ゾーンＺに作業者Ｍが侵入した異常事態発生時は、特定色識別手段９により図３（ａ）に示すように特定色エリアＣとして塗装ロボット７の形状のみが識別されることに変わりはないが、高温部識別手段１０では図３（ｂ）に示すように塗装ロボット７のモータにより発熱した部分だけでなく作業者Ｍの体温により発熱している部分が高温部Ｔとして識別される。
そして、判別手段１１で図３（ｃ）に示すように双方の画像データを重ね合わせて前記各エリアＣ，Ｔの位置データを比較すると、高温部エリアＴは塗装ロボット７の一部だけではないから、特定色エリアＣ以外のエリアに高温部エリアＴが存在することとなる。したがって、このときは自動塗装ゾーン内に作業者Ｍが侵入したと判断され、緊急停止信号出力手段１２から塗装ロボット７の制御装置８に対して緊急停止信号が出力される。
【００１４】
これにより、緊急停止信号が入力した時点で、警報装置（図示せず）によりアラームを鳴らして作業者Ｍに自動塗装ゾーンに侵入したことを知らせ、制御装置８により塗装ロボット７を緊急停止させると同時に、塗装ラインも緊急停止させる。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、自動塗装ゾーンに作業者が侵入したときは前記赤外線撮像装置の画像信号に基づき自動塗装装置の発熱した部分と作業者が高温部エリアとして識別されてその位置データが読み取られ、また、可視光撮像装置の画像信号に基づき自動塗装装置に施した特定色エリアの位置データが読み取られるので、各位置データを比較することにより特定色エリア以外のエリアに高温部エリアが存在することとなり、この場合に、作業者が侵入したと判断して緊急停止信号が出力されて自動塗装装置を緊急停止させることができるという大変優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動塗装装置の安全装置の一例を示す概略説明図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は自動塗装ゾーンに作業者が侵入していないときの各撮像装置の画像及び合成画像を示す図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は自動塗装ゾーンに作業者が侵入したときの各撮像装置の画像及び合成画像を示す図。
【符号の説明】
１・・・安全装置
Ｚ・・・自動塗装ゾーン
２・・・可視光撮像装置
３・・・赤外線撮像装置
Ｍ・・・作業者
４・・・画像処理装置
５・・・塗装機
７・・・塗装ロボット（自動塗装装置）
９・・・特定色識別手段
１０・・・高温部識別手段
１１・・・判別手段
１２・・・緊急停止信号出力手段
【図１】
0003652814.tif 000002
【図２】
0003652814.tif 000003
【図３】
0003652814.tif 000004