(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの運動軸を有するロボット装置の所定位置の監視及び検出の双方又は何れか一方を行うモニタ装置であって、
このモニタ装置は、
Ｚ軸を中心に回転しうる主支持体（９）と、
この主支持体により支持されたロボットアーム（１１）と、少なくとも２つのセンサ（１５、１６、３３）と、
これらのセンサに割り当てられたセンサ能動面（１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆ、３４、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）と
を有しているとともに、
イネーブル信号を前記少なくとも２つのセンサ（１５、１６、３３）のうちの第１のセンサ及び第２のセンサの双方又は何れか一方に得られる信号の関数としてロボット装置に送給して所定の移動を実行するようにした当該モニタ装置において、
前記少なくとも２つのセンサのうちの前記第１のセンサ（１５、３３）は前記主支持体（９）の水平方向位置及び回転位置の双方又は何れか一方を検出するように規定されており、
前記第２のセンサ（１６）は前記ロボットアーム（１１）の、特にその引っ込んだ位置における所定の水平方向位置を検出するように規定されており、
選択的な前記センサ能動面（１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆ、３４、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）は、前記第１のセンサ（１５、３３）に対して、前記ロボット装置（５）とは独立させて、このロボット装置（５）の水平運動区域及び旋回区域の双方又は何れか一方の区域内であって、前記ロボットアーム（１１）を延長することを許可されている区域内に配置され、
前記第２のセンサ（１６）は、前記ロボットアーム（１１）を支持している垂直スライド部材（１０）上に配置されており、前記ロボットアーム（１１）には、前記第２のセンサ（１６）に割り当てられたセンサ能動面（１９）が配置され、このロボットアーム（１１）がその引っ込んだ休止位置になると直ちに１の出力信号が前記第２のセンサ（１６）に出力されるようになっており、
前記ロボット装置（５）の前記主支持体（９）が底板（６）上の回転自在のフーチング（７）により支持され、
前記モニタ装置が、前記ロボット装置（５）の前記底板（６）上で互いにある角度で配置されている少なくとも２つの他のセンサ（２６、２７）を有するとともに、前記回転自在のフーチング（７）上に配置され且つ前記他のセンサ（２６、２７）と協働して、前記主支持体（９）が所定の回転位置になると前記他のセンサ（２６、２７）の１つが起動されるように配置されたセンサ能動面（３０）を有していることを特徴とするモニタ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモニタ装置において、
前記第１のセンサ（１５）に割り当てられた前記センサ能動面（１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆ）は位置的に固定配置されていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のモニタ装置において、
前記第１のセンサ（１５）に割り当てられた少なくとも１つの前記センサ能動面（３４）は、前記ロボット装置とは独立させて１つの軸で移動しうるように配置されていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のモニタ装置において、
前記センサ（１５、１６）のうちの少なくとも幾つかは、起動された際に１の出力信号が得られるデジタルプロキシミティスイッチとして構成されていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のモニタ装置において、
少なくとも１つの前記センサを光センサ（３３）とし、この光センサにより前記ロボット装置（５）の所定の位置を検出しうるようにしたモニタ装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のモニタ装置において、
このモニタ装置が、前記センサ（１５、１６）に接続されて前記ロボット装置（５）を制御する検出コントローラ（２１）を具えており、前記第１のセンサ（１５）及び前記第２のセンサ（１６）の双方又は何れか一方が起動された際にのみ前記モニタ装置が自由に移動しうることをこの検出コントローラが示すようになっていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のモニタ装置において、
前記検出コントローラ（２１）は、前記第１のセンサ（１５）が起動されるまで前記ロボットアーム（１１）の移動を可能化し得ないように前記ロボット装置（５）を制御するようになっていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項８】
請求項６に記載のモニタ装置において、
前記検出コントローラ（２１）は、前記第２のセンサ（１６）が起動された際にのみ、前記ロボット装置（５）を全体として水平移動しうるようにこのロボット装置（５）を制御するようになっていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のモニタ装置において、
前記第１のセンサ（１５）に割り当てられた前記センサ能動面（１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆ、３４、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）は、前記ロボットアーム（１１）の許容運動区域内にのみ、特に機械工具（２ａ、２ｂ、２ｃ）とクリブ（３ａ〜３ｆ、３２）との双方又は何れか一方の領域内にのみ配置されていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項１０】
固定配置されているが旋回しうる前記ロボット装置（５）の位置を監視するための請求項１〜９の何れか一項に記載のモニタ装置において、
前記ロボット装置（５）の旋回区域内に、湾曲させた前記センサ能動面（１８ａ、１８ｂ）が配置され、これらのセンサ能動面が前記第１のセンサ（１５）に割り当てられていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項１１】
Ｙ方向（２３）に移動するように配置された前記ロボット装置（５）の水平方向位置を監視するための請求項１〜１０の何れか一項に記載のモニタ装置において、
このモニタ装置は前記センサ能動面（１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆ、３４、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）を有しており、これらのセンサ能動面は前記Ｙ方向（２３）に対し平行又は交差する方向に、或いはこれらの双方の方向に延在して前記第１のセンサ（１５、３３）に割り当てられていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項１２】
前記モニタ装置が、前記ロボット装置（５）の前記底板（６）上で互いにある角度で配置されている少なくとも２つのさらに他のセンサ（２８、２９）を有しており、これらのさらに他のセンサはフロアの領域内に配置されたセンサ能動面（３０）と協働し、前記ロボット装置（５）の所定のシフト位置でこれらのさらに他のセンサ（２８、２９）の１つが起動されるようになっていることを特徴とする請求項１１に記載のモニタ装置。
【請求項１３】
前記ロボット装置（５）のロボットアーム（１１）が前記主支持体（９）に対し１つの軸に沿ってのみ水平方向にシフトしうるようになっている当該ロボット装置（５）を監視するための請求項１〜１２の何れか一項に記載のモニタ装置において、
前記第２のセンサ（１６）は前記ロボットアーム（１１）の引っ込んだ水平方向位置をモニタするように構成されていることを特徴とするモニタ装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載のモニタ装置を有している生産システム（１）であって、
この生産システム（１）は少なくとも１つの前記ロボット装置（５）を有しているとともに、このロボット装置（５）により組み立てできる機械工具（２ａ、２ｂ）及びクリブ（３ａ〜３ｆ）の双方又は何れか一方を有している当該生産システム（１）において、
前記ロボット装置（５）により組み立てる前記クリブ（３ａ〜３ｆ）又は前記機械工具（２ａ、２ｂ）の区域内に前記センサ能動面（１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆ）が配置され、
前記第１のセンサ（１５）は、前記ロボット装置（５）が対応する前記クリブ（３ａ〜３ｆ）又は対応する前記機械工具（２ａ、２ｂ）の装填区域又は取り出し区域内に入ると前記センサ能動面の各々（１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆ）により起動され、
前記第２のセンサ（１６）は、前記ロボットアーム（１１）の規定の水平方向位置、特にこのロボットアームの引っ込んだ位置を検出しうるように前記ロボット装置（５）上に配置されていることを特徴とする生産システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の生産システムにおいて、
前記センサ能動面の各々（１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆ）の水平方向範囲は、前記センサ（１５、１６）が起動された際に、前記ロボット装置（５）を所定量だけ移動させうるか又は所定角に亘って回転させうるか、或いはこれらの移動及び回転の双方を達成しうるように選択されていることを特徴とする生産システム。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の生産システムにおいて、
前記第２のセンサ（１６）は、前記ロボットアーム（１１）が引っ込んだ休止位置に入ると起動されるようになっていることを特徴とする生産システム。
【請求項１７】
請求項１４〜１６の何れか一項に記載の生産システムにおいて、
前記少なくとも２つのセンサ（１５、１６）のうちの少なくとも１つのセンサが起動状態になった場合のみ、検出コントローラ（２１）により前記ロボット装置（５）に運動許可を与えるようになっていることを特徴とする生産システム。
【請求項１８】
請求項１４〜１７の何れか一項に記載の生産システムにおいて、前記少なくとも２つのセンサ（１５、１６）の何れも起動状態にない場合には、検出コントローラ（２１）による前記ロボット装置（５）への運動許可が否定されるようになっていることを特徴とする生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの運動軸（軸線）を有するロボット装置であって、垂直軸（Ｚ軸）を中心として回転しうる主支持体とこの主支持体により支持されたロボットアームとを具える当該ロボット装置の所定の位置の監視及び検出の双方又は何れか一方を行うモニタ装置に関するものである。本発明は更に、このようなモニタ装置の１つを有する生産システムにも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、生産システムにおけるロボット装置を安全に操作させるには、ロボット装置の運動（動き）による操作人への如何なる傷害をも安全に排除するように予防処置を講じる必要がある。これらの予防処置には、殆どの場合、光バリア、リミットスイッチ等のようなアクティブシステムに加えて、セーフティフェンス（安全上の囲い）の形態のある種のバリアも含まれる。このバリアが、対応するロボット装置の運動領域内に配置されている場合、ロボットアームが故障により又はロボットアームのプログラミングエラー或いは動作エラーによりバリアを突き抜けるおそれが生じないようにするのに必要とするように、ロボット装置、すなわちロボットアーム又はグリッパ或いはワークピースがこのバリアを突き抜けることができないように、バリアを充分丈夫にする必要がある。勿論、極めて大きな移動運動が含まれるこのようなバリアにある複雑性は膨大であること明らかである。その理由は特に、一般的なロボット装置によっては工具や特に１００kg以上にもなる重量のワークピースを輸送する必要があるのが通常である為である。バリアをロボット装置の運動領域の外部に位置させることができること勿論であるが、このことは、特に機械工具や、クリブ（crib）等に整然としたアクセスを行う占有領域（設置面積）を最小にする必要がある場合の生産管理にとって許容しがたいものである。
【０００３】
３２０°の回転軸と放射軸とを有し、ロボットアームが回転しうるとともに放射方向に移動しうるようにした工業用ロボット装置は、欧州特許出願公開第０１２２１４７号明細書（特許文献１）に開示されており既知である。この特許文献１の図１〜５に示されているような放射軸アセンブリＲには、可動式キャリッジ２２と、レール６２及び６４を有する二重レール案内システムと、ボールねじ駆動システム３０と、駆動モータ４２、タコメータ４４及びレゾルバ４６を有するＤＣサーボ駆動装置４０とを支持している水平アーム構造体２０を具えている。この水平アーム構造体２０はグリッパＧで終端している。可動式キャリッジ２２には、移動式プロキシミティ（近接）スイッチ２４の一端が固定されているとともに、この一端は可動式キャリッジ２２の所定の移動距離に亘って延在している連続プロキシミティターゲットプレート２５と整列されている。プロキシミティターゲットプレート２５の端部２８及び２９は可動式キャリッジ２２の移動制限端部を規定している。プロキシミティスイッチ２４がプロキシミティターゲットプレート２５を越えて移動すると、プロキシミティスイッチ信号が制御コンソールＲＣに戻るように送信され、この制御コンソールＲＣが工業用ロボット装置の駆動モータを不作動状態にする。この不作動状態は、プロキシミティスイッチ２４に対する配線が破断又は損傷した場合にも生じる。可動式キャリッジ２２にはホーム位置プロキシミティスイッチ２６も固着されており、このプロキシミティスイッチ２６は、制御コンソールＲＣがホーム探求命令を発生した場合に可動式キャリッジ２２に対するホーム位置を指示すのに用いられる。放射軸アセンブリＲは、プロキシミティスイッチ２６がプロキシミティターゲットプレート２７を検出するまで可動式キャリッジ２２をシータ軸アセンブリＴの方向に移動させることにより、ホーム探求命令に応答している。するとプロキシミティスイッチ２６が信号を制御コンソールＲＣに送信し、この制御コンソールＲＣがレゾルバ４５のゼロ位置を探求する。これにより最終的に可動式キャリッジ２２をそのホーム位置に位置させる。このホーム位置は、制御コンソールＲＣのメモリ内に記憶された全てのプログラム情報の開始位置に対する基準として作用する。放射軸アセンブリＲに取り付けられた移動式プロキシミティスイッチ１１０の一端はシータ軸アセンブリＴのハウジング８２に固着されたターゲットプレート１１２を追跡する。図８から明らかなように、ターゲットプレート１１２は約３２０°の角度を覆っている。他のリミットスイッチ１１０は、制御コンソールＲＣに信号伝達することにより移動（回転運動）の範囲の移動限界１１３及び１１５の端部を検出して駆動モータを不作動状態にする。従って、このロボット装置の場合でも、放射軸、回転軸及びキャリッジの端部位置を検出する。
【０００４】
米国特許第４，７９５，９５７号明細書（特許文献２）には、Ｘ及びＹ方向にシフト及び回転させるためのテーブル１４が設けられた従来のロボット装置１０が開示されている。この特許文献２の図１及び２から明らかなように、ロボットアーム２０が２本の経路５６によりＡＣ電源に電気接続されており、これらの経路のうちの１本の経路には、直列接続された３つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３が設けられている。これら３つのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３の各々は、ロボットアームが所定の位置を逸脱すると直ちに機械的に動作されて閉成位置から開放位置に移され、その結果、電源が遮断状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０１２２１４７号明細書
【特許文献２】米国特許第４，７９５，９５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、上述した技術分野に対するモニタ装置であって、特に如何なる安全バリアに対してもアクセス及びピッキングを安全に行なうように簡単に構成する必要があるこの必要性を簡単にするように、ロボット装置及びロボットアームの特定の位置の能動的な検出及び監視の双方又は何れか一方を達成しうるようにする当該モニタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に記載の特徴事項により達成される。本発明のこの請求項１に記載してあるように、モニタ装置は、少なくとも２つのセンサとこれらのセンサに割り当てられたセンサ能動面とを有しており、このモニタ装置はロボット装置に、所定の移動を実行させるイネーブル信号を１つのセンサと他の１つのセンサとの双方又は何れか一方に得られる信号の関数として送給するようになっており、第１のセンサは主支持体の水平方向位置及び回転位置の双方又は何れか一方を検出するように規定されており、第２のセンサは、特にロボットアームの引っ込んだ休止位置におけるこのロボットアームの所定の水平方向位置を検出するように規定されており、この第２のセンサに対するセンサ能動面は、第１のセンサに対するロボット装置の選択能動面とは独立させて、ロボット装置の水平運動区域及び旋回区域の双方又は何れか一方の中に配置させる。
【０００８】
この設計によれば、一方では、少なくとも２つの運動軸を有するロボット装置の特定位置を能動的に監視又は検出するか、或いはこれらの双方を行うようにする基本的な要件が達成され、他方では、所定の範囲内でのみ規定の移動を実行しうるようにロボット装置が起動（能動化）されるようになる。
【０００９】
本発明の要点には、一方では、第１のセンサに対するセンサ能動面をロボット装置の許容移動区域内にロボット装置とは独立させて選択的に配置しうるようにすることが含まれるものであり、従って、第１のセンサが起動されると、ロボット装置自体とロボットアームとの双方を移動させうる、特に延長させることができるようになる。これに加え、第２のセンサによれば、ロボットアームの規定の水平方向位置、特にその引っ込んだ休止位置を検出することができる。２つのセンサ信号を評価することにより、ロボット装置自体とロボットアームとの双方又は何れか一方を移動させる必要があるかに関し、又はロボット装置の如何なる移動をも一般に禁止して最終的に操作人に損傷が及ばないようにするかどうかに関し、区別することができる。
【００１０】
ロボットアームの水平移動によりこのロボットアームが臨界域に入るのを阻止するのに、例えば光バリアが用いられ、この光バリアが遮られると直ちにロボット装置又はロボットアームの如何なる運動も停止されるようにされた従来のシステムと相違して、本発明によれば、特定の区域、すなわち安全区域内でのみ、ロボット装置又はロボットアームが如何なる水平移動をも実行しうるようにしてあり、しかも例えば、モニタ装置の構成素子が故障したことによりロボットアームが延長した場合でも、ロボットアームが侵入禁止区域に入らないようにされている為、当事者の如何なる人も又は操作人が遭遇する如何なる危険状態をも回避するようになる。
【００１１】
ロボット装置又はその主支持体の水平方向位置は直接監視する必要はなく、その代り、少なくとも１つの素子を介し、位置に関して、例えば、ロボット装置の底板又はフーチングとしうる主支持体の水平方向位置の表示を与えることもできることを理解すべきである。
【００１２】
本発明の特に好適な例では、第１のセンサに割り当てられた対応のセンサ能動面を位置的に固定配置し、ロボット装置がある種の移動を実行しうるようになっている区域を規定するようにする。
【００１３】
本発明の他の例では、第１のセンサに割り当てられたセンサ能動面を１つの軸に沿って移動しうるように配置し、これによりある種の素子、例えば、ドアの位置を検出しうるようにする。
【００１４】
本発明のモニタ装置の他の１つの好適例では、少なくとも個々のセンサをデジタルプロキシミティスイッチとして構成し、これらのスイッチは、起動されると１の出力信号が得られるようにし、このことが全体で特に簡単で低価格の解決策を表すようにすることを提案する。
【００１５】
本発明のモニタ装置の他の例では、少なくとも１つのセンサを光センサとし、この光センサによりロボット装置の所定の位置を検出しうるようにすることを提案する。光センサの場合、この光センサとこれに割り当てられたセンサ能動面との間に大きな間隔を形成しうるという利点が得られる。
【００１６】
本発明の他の好適例では、センサに接続された検出コントローラであって、ロボット装置を制御する検出コントローラをモニタ装置に設け、この検出コントローラが、第１のセンサ及び第２のセンサの双方又は何れか一方が起動された場合のみロボット装置を自由に移動しうることを示すようにする。このような検出コントローラはセンサ信号を評価してロボット装置の運動を直接制御する。
【００１７】
検出コントローラは、第１のセンサが起動され、従って、ロボットアームが基本的に延長される区域を決定しうるまで、ロボットアームの如何なる運動をも可能化されないように、ロボット装置を制御するようにするのが好ましい。
【００１８】
更に、検出コントローラは、第２のセンサが起動され、従って、ロボットアームが引き込まれた際にのみロボット装置を移動させうる場合のみ、ロボット装置を全体として水平方向に移動させうるように、ロボット装置を制御するようにするのが好ましい。
【００１９】
第１のセンサに割り当てられたセンサ能動面は、ロボットアームの許容された運動の区域内、特にフロアの領域や、特に機械工具及びこれらのクリブの双方又は何れか一方の領域内に配置し、これによりロボット装置が機械工具及びこれらのクリブの双方又は何れか一方を組み立てできるようにするのが好ましい。
【００２０】
ロボット装置が移動せずに旋回しうるように配置されている場合には、ロボット装置の旋回区域内に配置され且つ第１のセンサに割り当てられた湾曲状態のセンサ能動面をモニタ装置が有し、これによりロボットアームが基本的に延長しうるロボット装置の旋回範囲内の特定の部分を選択しうるようにするのが好ましい。
【００２１】
第２のセンサは、この第２のセンサに割り当てられたセンサ能動面が配置されているロボットアームを支持している垂直スライド部材上に配置し、ロボットアームがその引っ込んだ休止位置になると直ちに第２のセンサに１の信号を出力し、従って、ロボットアームの引っ込んだ休止位置を監視する特に簡単な解決策が得られるようにするのが好ましい。
【００２２】
一方向（Ｙ方向）に移動するように配置されたロボット装置の水平方向位置を監視する本発明のモニタ装置の他の例では、このモニタ装置が、Ｙ方向に対し平行な方向に又は横方向に或いはこれらの双方の方向に延在し且つ第１のセンサに割り当てられたセンサ能動面を有し、これによりセンサ能動面を迅速且つ簡単に取り付けるための簡単且つ費用効率の良い設計を可能にする。
【００２３】
本発明のモニタ装置の他の好適例は、ロボット装置の所定の位置の監視及び検出の双方又は何れか一方を行うのに役立つものであり、ロボット装置の主支持体は、底板上の回転自在のフーチングにより支持されており、底板上には少なくとも２つのセンサが互いにある角度で配置されており、主支持体の所定の回転位置においてこれらセンサの１つが起動されるようにこれらのセンサと協働するセンサ能動面が配置されているようにする。この変形例は、ロボット装置が極めて少ない位置のみをアクセスする必要がある場合の状態において特に適している。
【００２４】
ロボット装置の主支持体が底板上の回転自在のフーチングにより支持されており、一方向（Ｙ方向）で移動するこのロボット装置を監視する場合には、モニタ装置は、ロボット装置の底板上で互いにある角度で配置されている少なくとも２つのセンサを有し、Ｙ方向におけるロボット装置の所定のシフト位置でこれらセンサの１つが起動されるようにするのが好ましい。この例は、ロボット装置が極めて少ない位置のみをアクセスする必要がある場合の更に簡単な変形例である。
【００２５】
特に好ましくは、ロボット装置のロボットアームが水平方向にシフトでき且つ主支持体に関しては１つの軸に沿ってのみシフトしうるようにしたこのロボット装置を監視するのにモニタ装置が役立つようにする。このようなロボット装置の場合、第２のセンサによりロボットアームの引っ込んだ水平位置を監視するのが特に簡単となる。更に、主支持体に関するロボットアームの水平方向移動は、バリアに向かう方向、従って、操作人を危険にさらす方向としうる動きである。
【００２６】
本発明の更なる目的には、ロボット装置により、特にロボットアームによりクリブや機械工具から離れる方向の禁止された如何なる水平方向移動をも実行されるのを信頼的に回避することにより、生産システムのロボット装置を安全に動作させうるようにするモニタ装置を提供することを含める。
【００２７】
この目的は、少なくとも２つのセンサを有するモニタ装置が設けられた生産システムであって、ロボット装置により組み立てられるクリブ又は機械工具の区域内にセンサ能動面が配置され、ロボット装置が対応するクリブ又は対応する機械工具の装填（ローディング）区域又は取り外し（アンローディング）区域内に入ると第１のセンサが起動され、第２のセンサは、ロボットアームの規定の水平位置、特にロボットアームの引っ込んだ休止位置を検出しうるようにロボット装置上に配置され、これによりロボット装置が、機械工具又はクリブの区域内のみにおいてある種の移動を実行しうるようになっている生産システムにより達成される。
【００２８】
生産システムの１つの好適例においては、センサが起動された際に、ロボット装置を所定量だけ移動させうるか又は所定角に亘って旋回させうるか、或いはこれらの移動及び旋回の双方を達成しうるように、各センサ能動面の水平方向範囲を選択し、これにより基本的に、組み立てるべきクリブ又は機械工具の全ての区域をロボット装置がアクセスしうる距離だけこのロボット装置を移動させうるようにする。
【００２９】
生産システムの他の好適例では、ロボットアームが引っ込んだ休止位置になると第２のセンサが起動され、これにより生産システムの安全性の確実性を高めるようにする。
【００３０】
生産システムの他の有利な例では、２つのセンサのうちの少なくとも１つが起動状態に入った場合のみ、検出コントローラがロボット装置に運動許可を与え、これによっても生産システムの安全性の確実性を高めるようにするのが好ましい。
【００３１】
生産システムの他の好適例では、２つのセンサの何れも起動状態にない場合に、検出コントローラによりロボット装置へ運動許可を与えるのを即座に否定し、これにより、ロボット装置が既に移動している場合もこのロボット装置を即座に停止させ、操作人に対する如何なる危険も排除するようにする。この予防措置によれば、モニタ装置の構成素子の１つに欠陥がある場合にロボット装置の如何なる移動をも禁止させ、この場合も同様に、最終的に生産システムの安全性の確実性に寄与するものである。
【００３２】
本発明の更なる有利な実施例や特徴事項の組み合わせを以下に詳細に説明するとともに、特許請求の範囲に全体的に開示する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、従来技術として構成した生産システムを示す頂面図である。
【図２】図２は、図１に示す生産システムを、本発明によるモニタ装置の第１の実施例と共に示す頂面図である。
【図３】図３は、図２に示す生産システムの更なる頂面図である。
【図４】図４は、図２に示す生産システムの第１の側面図である。
【図５】図５は、図２に示す生産システムの他の側面図である。
【図６】図６は、他の生産システムを、本発明によるモニタ装置の他の実施例と共に示す頂面図である。
【図７】図７は、本発明によるモニタ装置の他の例と共に示すロボット装置の斜視図である。
【図７ａ】図７ａは、図７に示すロボット装置の一部を示す拡大図である。
【図７ｂ】図７ｂは、図７に示すロボット装置の他の一部を示す拡大図である。
【図８】図８は、本発明の生産システムの他の実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図面間で全ての同じ部分には同じ符号を付してあることを理解すべきである。
【００３５】
図１を参照するに、この図１には従来技術として構成した生産システム１を線図的に頂面図で示してある。この生産システム１は例えば、機械工具２ａと、２つのクリブ３ａ及び３ｂと、フェンスである囲い４と、ロボット装置５とを具えている。ロボット装置の用語は、各々の場合において、あらゆる実施例としてのマニピュレータを表すものとして用いることを理解すべきである。
【００３６】
クリブ３ａ及び３ｂは工具及びワークピースの双方又は何れか一方を収容する作用をする。含めることのできる機械は、確定的に記載するものではないが、例えば、浸食機械、フライス盤、研削盤、検量機械又は旋盤とすることができる。適切なロボット装置の一例は、４つの軸を有するロボット装置、すなわち３つの平行移動軸Ｘ、Ｙ及びＺと回転軸Ｃとにおいて移動しうる結合素子（グリッパ装置）である。ロボット装置５は底板６を有し、この上には主支持体９がフーチング７により垂直に直立させられている。垂直軸を中心として回転しうるこの主支持体上には、垂直方向に移動しうる垂直スライド部材(図示せず)が装着されている。この垂直スライド部材上には、水平に移動する片持ち梁のロボットアーム１１が装着されており、このロボットアームは、線図的に示す工具及びワークピースの双方又は何れか一方（以後簡単化のためにワークピースと称する）１３を把持及び保持する作用をするグリッパ１２で終端している。更に、ロボットアーム１１ａ、グリッパ１２ａ及びワークピース１３ａと一緒にした主支持体９の回転状態を破線で示してある。特に囲い４に向かう方向における、主支持体９に対するロボットアーム１１ａの如何なる水平方向の運動も単一の軸で、すなわち直線状の水平軸に沿ってのみ行うことができるものである。このようなロボット装置を構成する基本は既知である為、更なる詳細な説明は省略する。
【００３７】
囲い４内に配置されたロボット装置５は特に、ワークピース１３を機械工具２ａに送給したり機械工具２ａから取り出したりするとともに、これらワークピース１３をクリブ３ａ及び３ｂから取り出したりクリブ３ａ及び３ｂに送給したりする作用をする。
【００３８】
占有領域（設置面積）を考慮すると、囲い４は通常、ロボット装置が届く範囲内でできる限りロボット装置から離して配置する。その理由は、このような囲い４は安全フェンスとして構成する必要があり、操作人による如何なる危険なアクセスをも阻止するも、ロボットアーム１１又はそのグリッパ１２がある種の工具又はワークピースとともに囲い４を突き抜けることができないようにする必要がある為である。このようにすることが必要なのは、ロボットアーム１１ａを延長させた状態でロボット装置５を回転させた場合に、囲い４がこれに対応して丈夫に構成されていないと、グリッパ１２ａ又は何らかのワークピース１３ａが囲い４を突き抜けて操作人の生命や手足に危険を及ぼすおそれを生ぜしめる為である。移動に際しての工具又はワークピースの重量が重いことを考慮すると、このような囲い４を設ける場合の複雑性は多大なものである。その理由は特に、１００kg以上の重量にもなる工具、特にワークピースを一般的なロボット装置により操作する必要がある為である。
【００３９】
次に図２を参照するに、この図２は、図１に示すような生産システムを本発明によるモニタ装置の第１の実施例と共に線図的に示す頂面図である。このモニタ装置は、第１のセンサ１５と、第２のセンサ１６と、水平配置の３つのセンサ能動面１７ａ、１８ａ、１８ｂと、垂直配置のセンサ能動面１９と、接続ライン２２により示してあるようにセンサ１５、１６とロボット装置５との双方に接続した検出コントローラ２１とを具えている。第１のセンサ１５はロボット装置５の底板６の上に配置されているとともに、第２のセンサ１６は垂直スライド部材(図示せず)に固定されている。
【００４０】
水平配置の３つのセンサ能動面１７ａ、１８ａ、１８ｂはフロアの領域内に固定されたロボット装置とは独立して配置され、第１のセンサ１５がロボット装置５の回転時に対応するセンサ能動面１７ａ、１８ａ、１８ｂにほぼ沿って、すなわちその上方を移動し、この第１のセンサ１５が対応するセンサ能動面１７ａ、１８ａ、１８ｂと協働するようになっている。ロボット装置とは独立してとは、センサ能動面１７ａ、１８ａ、１８ｂがロボット装置自体の上に配置されておらず、従って、ロボット装置の移動にも含まれないことを意味している。
【００４１】
２つのセンサ１５、１６はデジタルプロキシミティスイッチとして構成されており、これらがセンサ能動面の付近にない限り信号ＵＡ０が出力端に得られるようになっている。第１のセンサ１５と、関連のセンサ能動面１７ａ、１８ａ、１８ｂとの間が臨界的な最小間隔を越えると直ちに、信号ＵＡ１が第１のセンサ１５の出力端に得られる。この状態は、第２のセンサ１６とロボットアームの端部に垂直配置されたセンサ能動面１９との間の状態と同様である。ロボットアーム１１が引っ込んだ休止位置にとどまると、すなわち後方に引っ込まれると直ちに、信号１が第２のセンサ１６の出力端に得られる。しかしこの状態において、前述したセンサ能動面１９のみが第２のセンサ１６と協働するようになりうる。第１のセンサ能動面１７ａは、ロボット装置５が機械工具２ａと対面すると第１のセンサ１５が起動されるように構成されているとともに機械工具２ａの前に配置されている。第１のセンサ１５が起動されると直ちに、ロボット装置５が検出コントローラ２１により使用可能化され、ロボットアーム１１は特に水平方向の移動で機械工具２ａを装填したり取り外したりするように移動しうるようになる。ロボットアーム１１が引っ込み位置にあると、すなわち第２のセンサ１６が、割り当てられたセンサ能動面１９により起動されると、ロボット装置５は全体として一方向（Ｙ方向）で水平に移動できるとともに、垂直軸（Ｚ軸）を中心として回転しうる。
【００４２】
第１のセンサ能動面１７ａは、第１のセンサ１５が起動された際にロボット装置が機械工具２ａに面する所定の角度に亘って旋回し、従って、機械工具２ａの全ての領域に安全にアクセスしうるような長さを有している。このことは、クリブ３ａ、３ｂに面するように配置されているとともに所定の角度に亘ってロボット装置５を回転／旋回させるように屈曲／湾曲させて構成した２つのセンサ能動面１８ａ、１８ｂにも同様に適用する。
【００４３】
センサは、センサ能動面により、すなわち導電性金属の形態のダンピング材料により影響されうる電磁界を発生させることにより、誘導性に基づいて機能するようにするのが好ましい。センサとこのセンサ能動面（金属）との間の規定の最小間隔が実現されると直ちに、センサ１５、１６の出力信号ＵＡが０から１に変化する。プロキシミティスイッチとして作用するようなセンサには多くの異なる例があり、しかもセンサにより放出される電磁界に影響を及ぼすその形状及び材料にも多くの異なるものがある為、ここでの説明はセンサ及びセンサ能動面にのみ関するものであり、この説明にはあらゆる例のプロキシミティスイッチ等を含むものであることを理解すべきである。
【００４４】
センサ能動面は、対応して配置するも如何なる場合にも受動的に構成するのが好ましい金属のシート又は被膜により構成するのが好ましい。
【００４５】
第１のセンサ１５と第２のセンサ１６との双方がセンサ能動面１７ａ、１９の能動化領域内に位置している図２に示すような状態では、これらの双方のセンサの出力端に１の信号ＵＡが得られる。ロボット装置５を回転させることを許可されたか又はロボットアーム１１を水平方向に延長させることを許可されたかを、或いはこれらの双方が許可されたかを決定するために、検出コントローラ２１により、２つのセンサの一方に１の信号ＵＡが得られたか否かを検査する。この状態が（第１のセンサの信号ＵＡ＋第２のセンサの信号ＵＡ≧１）であると、ロボット装置５を移動させることができる。しかし、第１のセンサと第２のセンサとの双方又は何れか一方が起動状態にある場合のみ、常に如何なる移動も可能化されるが、この状態は動作中に生じるべきでない状態である。
【００４６】
第２のセンサ１６と関連するセンサ能動面は、設けるセンサに応じては必ずしも“面”に限定する必要はなく、第２のセンサがプロキシミティ状態になった際に応答する物体、本体、スポット領域等が提供されれば十分であることを理解すべきである。しかし、第１のセンサ１５に関しては、ある表面積、従って、ある範囲を有するセンサ能動面が必要である。しかし、このような面は複数の小さな面積又は複数のスポットから形成しうること勿論であることを理解すべきである。又、誘導センサに加えて、容量、磁気、光又は超音波に基づくセンサを用いることができることも理解すべきである。
【００４７】
検出コントローラ２１は必ずしも個別のユニットとして構成する必要はなく、機械式コントローラの構成素子とすることができることを理解すべきである。
【００４８】
図３を参照するに、この図３はモニタ装置と一緒の図２に示す生産システムを示しているが、この場合、ロボット装置５は、ロボットアーム１１を部分的に延長させた状態で回転位置に示してある。第１のセンサ１５はセンサ能動面１７ａ、１８ａ、１８ｂの能動範囲内にない為、ロボット装置５は旋回することを許容されているだけであるが、これはロボットアーム１１が引っ込み状態にあり、第２のセンサ１６がセンサ能動面１９により起動されている場合のみである。しかし、図３に示す状態では、ロボットアーム１１は部分的に延長しており、その結果第２のセンサ１６はもはやセンサ能動面１９の能動範囲内にない。ロボットアーム１１を更に延長させると、これが囲い４を突き抜けるおそれがあり、このことはあらゆる場合に確実に禁止させる必要がある。その理由で、図３に示す状態のロボット装置を即座にスイッチオフさせる。スイッチオフされる理由は、２つのセンサの出力信号を加えることにより０（第１のセンサの信号ＵＡ＋第２のセンサの信号ＵＡ＝０）が得られ、従ってもはや条件（第１のセンサの信号ＵＡ＋第２のセンサの信号ＵＡ≧１）を満足しない為である。２つのセンサの出力信号を加えることにより０が得られると、このことにより直ちに、エラー信号により示されるようにロボット装置を停止させる。
【００４９】
従って、この場合モニタ装置は本質的に常に安全なものとなる。その理由は、ロボット装置の如何なる運動をも完全に許容するにはセンサ１５、１６の少なくとも１つが１の出力信号ＵＡを有する必要がある為である。これにより、センサが故障したり、接続リード線が開路状態になったり、ソフトウェアが機能不良になったり、等した場合でも、ロボット装置は、禁止動作状態になったり、操作人にとって危険な状態になったりするのを常に回避しうるようにする。
【００５０】
しかし、センサ信号を判断することにより、ロボット装置の所定の位置を検出することができる。
【００５１】
上述したようなクリブ及び機械工具に加えて、一般的なロボット装置も、装填及び取り外しの双方又は何れか一方を行う装備ステーションや、装填ステーションや、インフィード及びアウトフィード個所に適しているが、これらに限定されるものではない。
【００５２】
次に図４を参照するに、この図４は、ロボット装置をモニタ装置の主たる構成素子と一緒に示す側面図である。この図４からは、主支持体９に加えて、ロボット装置５の垂直スライド部材１０があり、特にセンサ１５、１６の配置及びこれらのセンサ１５、１６に対するセンサ能動面１７ａ、１８ｂの割り当てが明らかとなる。第１のセンサ１５は機械的な接続ライン２５によりロボット装置５のフーチング７に固定されている。ロボット装置５を旋回させると、第１のセンサ１５がフーチング７と一緒に回転する。センサ能動面１７ａ、１８ｂはほぼ水平に、すなわちこれらが支持体により固定されているフロアに対しほぼ平行に向いており、センサ能動面１７ａ、１８ｂと第１のセンサ１５との間に垂直方向で特定の間隔が存在している。第２のセンサ１６はほぼ垂直に向けてロボットアーム１１の後側に固定されている。第２のセンサ１６に割り当てられたセンサ能動面１９は垂直スライド部材１０に固定連結されている。本例では、第１のセンサ１５はセンサ能動面１７ａにより起動され、第２のセンサ１６はセンサ能動面１９により起動される。このことが双方のセンサ１５、１６の出力端に１の信号ＵＡが得られる理由である。
【００５３】
次に図５を参照するに、この図５には図４に示す生産システムを示しているが、この場合、第１のセンサ１５がセンサ能動面１７ａにより起動されるが、対応のセンサ能動面１９が離れすぎている為に第２のセンサ１６が起動されない前方延長位置にあるロボットアーム１１を表している。このことが、１の信号ＵＡが第１のセンサ１５の出力端に生じるとともに、０の信号ＵＡが第２のセンサ１６の出力端に生じる理由である。
【００５４】
基本的には、センサを、特に第１のセンサをロボット装置の側部上に配置することができ、センサのセンサ能動面も必要に応じ垂直に或いは傾斜させて配置することができる。
【００５５】
次に図６を参照するに、この図６には本発明の他の実施例を生産システムと共に示している。本例では、生産システムがロボット装置５の６つのクリブ３ａ〜３ｆと、２つの機械工具２ａ、２ｂと、囲い４とを具えている。ロボット装置５は、底板６によりこのロボット装置を水平方向のＹ方向に移動させるために主スライド部材（図示せず）上に配置されており、主支持体９はこの底板６上に回転自在に支持されている。Ｙ方向は双方向矢印２３により示してあり、Ｚ軸を中心とする回転方向は他の双方向矢印２４により示してある。モニタ装置は、ロボットアーム１１の後方端部に配置され垂直方向に向いたセンサ能動面１９に加えて、合計で８個の他のセンサ能動面１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆを有しており、これらは機械工具２ａ、２ｂ、クリブ３ａ〜３ｆにそれぞれ割り当てられている。モニタ装置は、上述したセンサ能動面に加えて、２つのセンサ１５、１６と、検出コントローラ（図示せず）とを有している。第１のセンサ１５はロボット装置５のフーチング７に配置されており、第２のセンサ１６は垂直スライド部材（図示せず）に固定されている。ロボット装置５は２つの異なる位置に示してある。左側の位置では、第１のセンサ１５がセンサ能動面１８ｂの上方に位置している。この位置では、ロボットアーム１１はワークピースを取り出すか又は配置するために対応のクリブ３ｂにアクセスする。ロボット装置５の右側の位置は、ロボットアーム１１が引っ込み位置にあり、第２のセンサ１６が起動されるも、第１のセンサ１５はセンサ能動面１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆの外部に位置する為に起動されない。従って、０の信号ＵＡが第１のセンサに得られ、１の信号ＵＡが第２のセンサに得られる。２つの出力信号１を加算することにより（第１のセンサの信号ＵＡ＋第２のセンサの信号ＵＡ＝１）が得られる為、この状態でロボット装置の水平移動及び旋回の双方又は何れか一方を達成することができる。
【００５６】
センサ能動面１７ａ、１７ｂ、１８ａ〜１８ｆは、第１のセンサ１５が起動された際にロボット装置５がＹ方向で対応するセンサ能動面に沿って移動又は旋回できる程度まで水平方向に延在させ、ロボット装置５が対応する機械工具２ａ、２ｂ又は対応するクリブ３ａ〜３ｆに対するアクセスを規制しないようにするとともに、各機械工具２ａ、２ｂ及び各クリブ３ａ〜1３ｆがロボット装置５により安全に装填されたり取り外されたりしうるようにする。
【００５７】
水平方向に向いたセンサ能動面は、ロボット装置又はロボットアームの特定移動が基本的に許容される領域内にのみ配置する。本例に関連するに、水平方向に向いたセンサ能動面は、ロボット装置が機械工具又はクリブの１つに対面して位置した際に第１のセンサが起動されるように、クリブ及び機械工具の領域内に配置する。
【００５８】
水平方向に向いたセンサ能動面は、ロボット装置がそのロボットアームを水平方向に延長させうる範囲を具体的に規定する作用をする。センサとセンサ能動面とを協働させる場合、１又は０の形態のデジタル応答が充分なものであり、この場合１の信号はロボット装置の移動を許容していることを（確実な安全性）表し、０の信号が得られるとロボット装置の移動は許容されていない。
【００５９】
次に図７を参照するに、この図７にはロボット装置５をモニタ装置の他の例と共に示してあり、図７ａは図７の一部の拡大図を示し、図７ｂは図７の他の一部の拡大図を示している。この場合も、ロボット装置５は主スライド部材として作用する底板６によりＹ方向に延在しているレール１４に沿って移動するように配置されており、主支持体９はフーチング７により底板６上に回転自在に配置されている。ここではロボットアーム１１は延長させた状態で示されている。モニタ装置は、ロボットアーム１１の水平方向位置を監視するために垂直スライド部材１０の後側に配置された第２のセンサ１６に加えて、他の４つのセンサ２６、２７、２８、２９と、数個のセンサ能動面１９、３０、３１ａ、３１ｂとを有している。垂直スライド部材１０の後側に配置されたセンサ１６は、ロボットアーム１１の後端部に配置されたセンサ能動面１９と協働するように設計されている。本例でも、モニタ装置は検出コントローラ（図面の明瞭を妨害しないために図示していない）を有している。
【００６０】
２つのセンサ２６、２８；２７、２９の各々は、ロボット装置５のフーチング７に直径的に対向して互いに１８０°だけオフセットさせて配置されている。４つのセンサ２６、２７、２８、２９はフーチング７と一緒に回転しないように底板６に固定的に結合されている。これらの４つのセンサ２６、２７、２８、２９はブラケットにより底板に連結されており、そのうちの１つのブラケット、すなわちフロントブラケット３２のみが図７ａから明らかである。フーチング７に面する双方のセンサ２６、２７の電界は上方に指向し、フーチング７から離れて対向する２つのセンサ２８、２９の電界はフロアに被着されているセンサ能動面３１ａ、３１ｂに向かう方向で下方に指向する。フーチング７上にはこのフーチング７から離れて対向する２つのセンサ２６、２７と協働するように設計された他のセンサ能動面３０が配置されている。主支持体９が回転すると、フーチング７がセンサ能動面３０と共に回転する。ロボット装置が図７に示す位置から１８０°回転すると、センサ能動面３０が同様に１８０°回転する為、センサ能動面３０は図７ａに示すように第２のセンサ２７の上方に位置する。従って、本例では、互いに１８０°回転したロボット装置５の２か所の位置を検出することができる。必要に応じ１つ以上のセンサを追加して対応配置することにより、例えば９０°に亘って回転したロボット装置５の他の位置をも検出することができることを理解すべきである。下方に面する２つのセンサ２８、２９は、主スライド部材を沿うように移動させうるフロア又はレール（図示せず）上に配置したセンサ能動面３１ａ、３１ｂに割り当てるのが好ましい。
【００６１】
図示の実施例では、ロボットアーム１１が水平方向に延長しうるようにする為には、一方の側に配置された２つのセンサ２６及び２８か、又は他方の側に配置された２つのセンサ２７及び２９が１の出力信号を有するようにする必要がある。ロボット装置がＹ方向に移動しうるようにするには、ロボットアーム１１の後側における第２のセンサ１６が１の出力信号を有する必要がある。この第２のセンサ１６が１の出力信号を生じると直ちに、ロボットアーム１１はその引っ込み状態となる。何れのセンサも１の出力信号を生じないと、ロボット装置の電源が即座にオフ状態になり、警報信号が発せられる。
【００６２】
フーチング７から離れて対向する２つのセンサ２８、２９に対しては、センサ能動面３１ａ、３１ｂがフロアの上に配置されるように設けられている。この場合一例としてこれらの２つのみを図示していることを理解すべきである。ロボット装置がＹ軸に沿って軸移動すると、底板６上に配置されたセンサ２６〜２９及びセンサ能動面３０もこの移動に含まれ、一方、センサ能動面３１ａ、３１ｂはフロアに固定配置されている。
【００６３】
固定配置するセンサ能動面の個数及び位置は、ロボット装置により装填又は取り外しする必要のあるクリブ又は機械工具が幾つであるかに依存する。又、例えば、機械工具及びクリブの双方又は何れか一方がロボット装置５の移動方向に対し横方向に又はある角度に配置されている場合には、他のセンサ（図示せず）又は他のセンサ能動面（図示せず）を図示のセンサ又はセンサ能動面から例えば、４５°又は９０°の所定の角度だけオフセット配置して設けることができる。このような実施例は特に、数か所のみをアクセスする必要がある場合に好ましいものである。
【００６４】
次に図８を参照して、本発明の他の実施例を説明する。本例の場合、図８は本発明の他の実施例を包含する例として他の生産システムを示している。この生産システムは、図６に示す実施例と同様に、ロボット装置５を有しており、このロボット装置の主支持体９は底板６上に回転自在に支持されている。この底板６は、レール２０に沿って水平方向（Ｙ方向）に移動させるための主スライド部材３９上に配置されている。この生産システムは、ロボット装置５に加えて、機械工具２ｃ及びクリブ３２を有している。この場合、前述した実施例との１つの主たる相違は、第１のセンサがプロキシミティスイッチとして構成されてなく、しかもフロアの近くに配置されておらず、その代り主支持体９に載せて固定させるとともに光センサ装置（以後光センサ３３と称する）として構成したことである。この光センサ３３は、光を放出する光モジュールと、光を受ける検出器モジュールとを有している（光モジュールも検出器モジュールも図示していない）。機械工具２ｃ上には、光センサ３３に割り当てられた第１のセンサ能動面３４が配置されており、クリブ３２には例えば、同様に光センサ３３に割り当てられた３つの他のセンサ能動面３６ａ、３６ｂ、３６ｃが設けられている。センサ能動面３６ａ、３６ｂ、３６ｃとしては、センサ３３又はその光モジュールにより放出された光ビーム３８ａをこのセンサ３３又はその光モジュールの方向に反射する光反射器を採用する。各光反射器と検出器モジュールとは互いに同調されている為、検出器モジュールは、センサ３３又はその光モジュールから放出されて光反射器により反射された光のみに応答するか又はこの光を検出し、この光をフィルタリングするとともに評価する。センサ能動面３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、到来する光ビームをセンサ３３に向かう方向で約１８０°に亘って反射する領域をカバーする。一般的なセンサ装置は既知である為、更なる詳細な説明は省略する。このようなセンサ装置の一例は、ロイツェ‐エレクトロニック社製の安全反射光バリア“ＳＲＫ９６”である。
【００６５】
第１のセンサ能動面３４は垂直方向に移動しうるドア３５上に配置されており、このドアは機械工具２ｃの構成素子を成すものである。３つの他のセンサ能動面３６ａ、３６ｂ、３６ｃはクリブ３２の各プッシュバック個所３２ａ、３２ｂ、３２ｃの上方位置に固定配置されている。
【００６６】
センサ及び各反射器は、有効なアクセス区域の上方に、すなわちフロアよりも約２ｍ上方に配置し、操作人が光ビームを妨害することなくこの光ビームの下側を移動しうるようにする。
【００６７】
モニタ装置は、光センサ３３に加えて少なくとも１つの他のセンサを有する。プロキシミティスイッチの形態のセンサ１６ａは、前述したように他の（第２の）センサとして用いうるようにしうる。本例では、第２のセンサ１６ａを主支持体９に固着し、一方、関連のセンサ能動面１９ａは、ロボットアーム１１が引っ込んだ休止位置に入ると直ちに１の出力信号が第２のセンサ１６ａに得られるようにするロボットアーム１１の後側に配置する。
【００６８】
更に、他のセンサ及びこれらに対応するセンサ能動面は、図示するようにフーチング上に配置したセンサ１５ａ及び２つのセンサ能動面１８ｇ、１８ｈにより構成することができる。しかし、如何なる場合にも、光センサ３３を他のセンサと組み合わせて各適用分野の場合に最適な解決策を見いだし得るようにしうること勿論である。
【００６９】
次に、ロボット装置５の機能を特に光センサ３３と関連させて更に詳細に説明する。信号ＵＡ＝１により知らされるように、ロボットアーム１１が後方休止位置、すなわち引っ込んだ休止位置にある限り、ロボット装置５はレール２０に沿って移動しうる。ロボット装置５が機械工具２ｃを装填又は取り外しするためのイネーブル信号を受けるためには、センサ３３が放出した光ビーム３８を光センサ３３の検出器モジュールが検出する必要がある。この検出器モジュールは、ロボット装置５が機械工具２ｃに対面する所定の位置にある際に光ビームを検出する為、放出された光ビーム３８ａはセンサ能動面３４から検出器モジュールに向かう方向に反射される。しかし、このようにするには、図８に示すように、ドア３５がアップ（上昇）イネーブリング位置にある必要がある。図８にドア３５´として破線で示すように、ドア３５がダウン（降下）閉成位置にある場合には、ロボット装置５が正確に機械工具２ｃに対面する位置にある場合でも、光ビームはセンサ能動面３４´から検出器モジュールに向かう方向に反射しない。このことは、センサ３３の追加の利点となり、ドアが開放している、すなわちアップ位置にある場合のみ機械工具２ｃにアクセスしうるというロボット装置５による追加の安全手段が得られる。
【００７０】
ロボット装置５がクリブ３２に対処しうるようにするためには、このロボット装置５がクリブ３２の３つのプッシュバック個所３２ａ、３２ｂ、３２ｃの１つに対面する必要がある。ロボット装置５の正しい装填又は取り外し位置を検出するには、３つのプッシュバック個所３２ａ、３２ｂ、３２ｃの各々をセンサ能動面３６ａ、３６ｂ、３６ｃに割り当てる。ロボット装置がこれら３つのプッシュバック個所３２ａ、３２ｂ、３２ｃの１つに対面すると直ちに、センサから放出された光が検出器モジュールに向かう方向に反射され、ロボット装置５は対応するプッシュバック個所３２ａ、３２ｂ、３２ｃに対処しうるように可能化される。
【００７１】
センサ能動面３４、３６ａ、３６ｂ、３６ｃはある範囲をカバーしている為、センサにより放出された光が依然として検出器モジュールに向かう方向に反射される所定の区域が水平方向及び垂直方向の双方で実現される。クリブ３２のプッシュバック個所３２ａ、３２ｂ、３２ｃの各々に対面する又は機械工具２ｃに対面する所定の区域内でロボット装置を水平方向に位置させ、モニタ装置がセンサ３３からイネーブル信号を受けて機械工具又はクリブに対処するようにする必要があるのを達成するのは、特に各センサ能動面３４、３６ａ、３６ｂ、３６ｃの水平方向範囲である。従って、上述した区域は、各センサ能動面３４、３６ａ、３６ｂ、３６ｃの幅に亘るように決定する又は変えることができる。
【００７２】
主支持体に固着させたセンサ３３の高さは固定されている為、特にロボット装置の何らかの機械的遊びや、材料の熱膨張等のようなトレランスが、各センサ能動面３４、３６ａ、３６ｂ、３６ｃの垂直範囲において補償されるようにする必要がある。
【００７３】
例えば、センサ３３を機械工具上の所望の高さに装着し得ない場合には、センサ１５ａを用いることができる。必要に応じ、垂直方向に移動しうるセンサ３３を設けることができる。
【００７４】
以上要するに当然のことながら、本発明により構成したモニタ装置によれば、安全フェンスは操作人に対するアクセス保護手段として作用させるだけである為にこれを簡単化できるのと同時に、安全性の高い処理を達成しうる。従って、安全フェンスはもはや、最悪の状態の場合でも、すなわちロボット装置の速度が速く且つ移動時の重量が重い場合でもロボット装置又はロボットアームの突き抜けを常に回避しうるようにする必要があるように丈夫に設計する必要はない。これに加え、安全フェンスをより低く且つより接近するように保つことができ、結局低価格で製造しうるようになる。前述したようにセンサ信号とロボット装置のコントローラとを関連付けることにより、ロボット装置又はロボットアームが安全フェンスのすぐ近くに到達してこの安全フェンスを突き抜けるおそれが生じないようにしうる。従って、安全フェンスを現存の安全フェンスに比べて簡単、軽量及び廉価に設計しうる。
【００７５】
本発明により構成したモニタ装置は、ロボットアームを１つの移動軸のみで、特に水平直線軸で水平に移動させうるようにしたロボット装置に対して特に適している。
【００７６】
センサ能動面という用語は、センサが近づいた際にこのセンサの能動化（スイッチング作用）を促すあらゆる手段を含む目的で用いているものである。例えば、誘導センサに適合しうる種々の金属に加えて、いくつか挙げると例えば、光、磁気、音波式のような他のセンサ能動面も本発明に適合しうる。
【符号の説明】
【００７７】
１      生産システム
２      機械工具
３      クリブ
４      フェンスである囲い
５      ロボット装置
６      底板
７      フーチング
９      主支持体
１０    垂直スライド部材
１１    ロボットアーム
１２    グリッパ
１３    ワークピース
１４    レール
１５    センサ
１６    センサ
１７    センサ能動面
１８    センサ能動面
１９    センサ能動面
２０    レール
２１    検出コントローラ
２２    接続ライン
２３    矢印（Ｙ方向）
２４    双方向矢印（回転軸Ｃ）
２５    機械的な接続ライン
２６    センサ
２７    センサ
２８    センサ
２９    センサ
３０    センサ能動面
３１    センサ能動面
３２    クリブ
３３    センサ
３４    センサ能動面
３５    ドア
３６ａ〜３６ｃ    センサ能動面
３８    光ビーム
３９    スライド部材
【図１】
0006283475.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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