安全カバー
【課題】作業者の安全を確保することが可能で、かつ、産業用ロボットが衝突してもその損傷を防止することが可能な産業用ロボットの安全カバーを提供すること。
【解決手段】産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーは、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材２１と、カバー部材２１の外周側が係合する係合手段２２ｃが形成されカバー部材２１を保持する枠部材２２と、カバー部材２１の少なくとも一部が係合手段２２ｃから外れたときに枠部材２２からカバー部材２１が脱落するのを防止するための脱落防止手段３５とを備えている。
【解決手段】産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーは、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材２１と、カバー部材２１の外周側が係合する係合手段２２ｃが形成されカバー部材２１を保持する枠部材２２と、カバー部材２１の少なくとも一部が係合手段２２ｃから外れたときに枠部材２２からカバー部材２１が脱落するのを防止するための脱落防止手段３５とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットが設置される工場内で使用される安全カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用ロボットが設置される工場では、作業者の安全を確保するため、産業用ロボットの周囲に安全カバーが設置されている（たとえば、特許文献１および２参照）。また、従来、産業用ロボットとして、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドを保持するアームとを備える搬送用ロボットが知られており（たとえば、特許文献３参照）、かかる搬送用ロボットの周囲にも安全カバーが設置されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２３００２号公報
【特許文献２】特開２００４−３５３８４９号公報
【特許文献３】特開２００６−１０２８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶ディスプレイ用ガラス基板等のように、搬送用ロボットによって搬送される搬送対象物の中には、年々、大型化するものがある。一方で、生産性を向上させるため、搬送用ロボットによる搬送対象物の搬送速度の高速化が要求されており、搬送用ロボットのハンド等の移動時の運動エネルギーはますます大きくなる傾向にある。その結果、搬送用ロボットが誤動作をしたときの作業者の安全を確保しにくい状況が生じつつある。
【０００５】
ここで、鋼板等の強度の高い材料で形成された強固な安全カバーを搬送用ロボットの周囲に設置すれば、搬送用ロボットが誤動作をしても、強固な安全カバーでハンド等を停止させることができるため、作業者の安全を確保することは可能である。しかしながら、強固な安全カバーを搬送用ロボットの周囲に設置する場合、ハンド等が安全カバーに衝突すると、その衝突時の衝撃によってハンド等が損傷するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、作業者の安全を確保することが可能で、かつ、産業用ロボットが衝突してもその損傷を防止することが可能な産業用ロボットの安全カバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の安全カバーは、産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーであって、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材と、カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成されカバー部材を保持する枠部材と、カバー部材の少なくとも一部が係合手段から外れたときに枠部材からカバー部材が脱落するのを防止するための脱落防止手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の安全カバーでは、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドやアームが衝突する樹脂製のカバー部材は、カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成された枠部材に保持されている。また、本発明の安全カバーは、カバー部材が係合手段から外れたときに枠部材からカバー部材が脱落するのを防止するための脱落防止手段を備えている。そのため、ハンドやアームがカバー部材に衝突しても、まず、カバー部材が係合手段から外れるまで、係合手段に係合するカバー部材によってハンドやアームの持つ運動エネルギーを吸収するとともに、その後、吸収しきれなかった運動エネルギーを脱落防止手段によって吸収することが可能になる。したがって、本発明では、ハンドやアームの持つ運動エネルギーの全てを安全カバーで吸収することが可能になり、安全カバーによって、ハンドやアームを停止させることが可能になる。その結果、本発明では、作業者の安全を確保することが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、係合手段に係合するカバー部材と脱落防止手段とによって、ハンドやアームの持つ運動エネルギーを２段階で吸収することが可能になるため、枠部材へのカバー部材の固定強度を下げることが可能になる。また、本発明のカバー部材は、樹脂で形成されている。したがって、本発明では、ハンドやアームがカバー部材に衝突する際の衝撃を和らげることが可能になり、その結果、ハンドやアームがカバー部材に衝突してもその損傷を防止することが可能になる。
【００１０】
本発明において、脱落防止手段は、カバー部材の外周に沿うように、３箇所以上に配置されていることが好ましい。このように構成すると、ハンドやアームがカバー部材に衝突したときに、脱落防止手段を中心にしてカバー部材が回動するのを防止することが可能になる。したがって、脱落防止手段によって運動エネルギーを確実に吸収することが可能になる。
【００１１】
本発明において、脱落防止手段は、たとえば、カバー部材と枠部材とを繋ぐワイヤー状部材または鎖状部材を備えている。この場合には、ワイヤー状部材または鎖状部材の変形（弾性変形および／または塑性変形）を利用して、ハンドやアームの持つ運動エネルギーを吸収することができる。
【００１２】
本発明において、脱落防止手段は、カバー部材に固定される第１のボルトと、枠部材に固定される第２のボルトとを備え、ワイヤー状部材または鎖状部材は、第１のボルトと第２のボルトとの間に架け渡されていることが好ましい。このように構成すると、比較的簡易な構造で、カバー部材と枠部材とを繋ぐことができる。
【００１３】
本発明において、脱落防止手段は、ワイヤー状部材として、針金を備え、第１のボルトの頭部には、針金が挿通される挿通孔が形成されていることが好ましい。このように構成すると、何らかの外力が針金に作用しても、第１のボルトと第２のボルトとの間から針金が落下するのを防止することが可能になる。
【００１４】
本発明において、脱落防止手段は、係合手段から外れたときのカバー部材が接触する位置で枠部材に固定される板状部材を備えていても良い。この場合には、板状部材の変形を利用して、ハンドやアームの持つ運動エネルギーを吸収することができる。
【００１５】
また、上記の課題を解決するため、本発明の安全カバーは、産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーであって、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材と、カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成されカバー部材を保持する枠部材と、カバー部材の少なくとも一部が係合手段から外れたときに作業領域の外側へ向かうカバー部材の動きを規制するための規制手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の安全カバーでは、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドやアームが衝突するカバー部材は、カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成された枠部材に保持されている。また、本発明の安全カバーは、カバー部材が係合手段から外れたときに作業領域の外側へ向かうカバー部材の動きを規制するための規制手段を備えている。そのため、ハンドやアームがカバー部材に衝突しても、まず、カバー部材が係合手段から外れるまで、係合手段に係合するカバー部材によってハンドやアームの持つ運動エネルギーを吸収するとともに、その後、吸収しきれなかった運動エネルギーを規制手段で吸収することが可能になる。したがって、本発明では、ハンドやアームの持つ運動エネルギーの全てを安全カバーで吸収することが可能になり、安全カバーによって、ハンドやアームを停止させることが可能になる。その結果、本発明では、作業者の安全を確保することが可能になる。
【００１７】
また、本発明では、係合手段に係合するカバー部材と規制手段とによって、ハンドやアームの持つ運動エネルギーを２段階で吸収することが可能になるため、枠部材へのカバー部材の固定強度を下げることが可能になる。また、本発明のカバー部材は、樹脂で形成されている。したがって、本発明では、ハンドやアームがカバー部材に衝突する際の衝撃を和らげることが可能になり、その結果、ハンドやアームがカバー部材に衝突してもその損傷を防止することが可能になる。
【００１８】
本発明において、カバー部材は、半透明または透明であることが好ましい。このように構成すると、作業者が安全カバーの外側から産業用ロボットの状態を確認することが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の安全カバーでは、作業者の安全を確保することが可能になるとともに、産業用ロボットが衝突してもその損傷を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（安全カバーが設置される工場のレイアウトおよび産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる安全カバー１が設置される工場のレイアウトの一例を示す平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット３の平面図である。図３は、図２のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット３を示す図である。
【００２２】
本形態の安全カバー１は、たとえば、液晶ディスプレイ用ガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するための産業用ロボット３（以下、「ロボット３」とする。）が設置される工場において、作業者の安全を確保するためのものである。この安全カバー１は、工場内において、たとえば、図１に示すように、３個の液晶ディスプレイの製造装置４に三方を囲まれたロボット３の残りの一方を囲むように設置される。本形態では、３個の製造装置４と安全カバー１とによって、ロボット３の作業領域Ｒが形成されている。
【００２３】
ロボット３は、上述のように、基板２を搬送するための搬送用ロボットである。本形態のロボット３は、特に大型の基板２の搬送に適した大型のロボットであり、たとえば、１辺が約３ｍの略正方形状の基板２を搬送する。なお、ロボット３は、半導体ウエハ等を搬送するロボットであっても良い。
【００２４】
図２、図３に示すように、ロボット３は、基板２が搭載される２個のハンド６と、２個のハンド６のそれぞれが先端側に連結される２本のアーム７と、２本のアーム７を支持する本体部８と、本体部８を水平方向に移動可能に支持するベース部材９とを備えている。本体部８は、２本のアーム７の基端側を支持するとともに上下動可能な支持部材１０と、支持部材１０を上下方向に移動可能に支持するための柱状部材１１と、本体部８の下端部分を構成するとともにベース部材９に対して水平移動可能な基台１２と、柱状部材１１の下端が固定されるとともに基台１２に対して旋回可能な旋回部材１３とを備えている。
【００２５】
ハンド６は、基板２を搭載するための複数の爪部（フォーク）１４を備えている。ハンド６の基端は、アーム７の先端に回動可能に連結されている。アーム７は、２個の関節部１５を有し、本体部８に対して伸縮するように構成されている。また、アーム７の基端は、支持部材１０に固定されている。本形態では、２個のハンド６と２本のアーム７とが上下方向に重なるように配置されている。すなわち、本形態のロボット３は、ダブルアームタイプのロボットである。なお、ロボット３は、１個のハンド６と１本のアーム７とを備えるシングルアームタイプのロボットであっても良い。
【００２６】
このロボット３では、柱状部材１１に対して支持部材１０がハンド６およびアーム７と一緒に上下動するとともに、本体部８に対してアーム７が伸縮することで、製造装置４への基板２の搬入や製造装置４からの基板２の搬出が行われる。また、ベース部材９に対して基台１２が水平移動するとともに、基台１２に対して旋回部材１３が旋回することで、３個の製造装置４間でハンド６が移動する。
【００２７】
（安全カバーの構成）
図４は、図１に示す安全カバー１の正面図である。図５は、図４のＦ−Ｆ方向から安全カバー１を示す平面図である。図６は、図４のＧ部の拡大図である。図７は、図６のＨ−Ｈ断面の断面図である。
【００２８】
本形態では、図４における安全カバー１の紙面手前側の面がロボット３に対向するように安全カバー１が設置される。したがって、以下の説明では、図４の紙面手前側（図５の上側）を「対向」側とし、図４の紙面奥側（図５の下側）を「反対向」側とする。なお、図４における安全カバー１の紙面奥側の面がロボット３に対向するように安全カバー１が設置されても良い。
【００２９】
安全カバー１は、図４、図５に示すように、薄い平板状のカバー部材２１と、カバー部材２１を保持する枠部材２２と、枠部材２２を下側から支える２個の架台２３とを備えている。また、安全カバー１は、図６、図７に示すように、カバー部材２１に固定される複数の第１のボルト２４（以下、「第１ボルト２４」とする。）と、枠部材２２に固定される複数の第２のボルト２５（以下、「第２ボルト２５」とする。）と、カバー部材２１と枠部材２２とを繋ぐため、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に架け渡された針金２６とを備えている。
【００３０】
カバー部材２１は、半透明または透明の樹脂で形成されている。具体的には、本形態のカバー部材２１は、透明なポリ塩化ビニル（塩ビ）で形成されている。また、カバー部材２１は、長方形状に形成されており、その長手方向を上下方向として枠部材２２に保持されている。なお、カバー部材２１の厚さはたとえば、５ｍｍである。また、カバー部材２１は、ポリカーボネート等で形成されても良い。
【００３１】
枠部材２２は、金属製または樹脂製の角材からなる平行な２本の長辺部２２ａと、金属製または樹脂製の角材からなり長辺部２２ａよりも短い平行な２本の短辺部２２ｂとによって構成されている。具体的には、２本の長辺部２２ａと２本の短辺部２２ｂとが長方形の枠状に組み合わされることで枠部材２２が形成されており、枠部材２２は、長辺部２２ａの長手方向を上下方向として設置されている。また、下側に配置される短辺部２２ｂが架台２３に支持されている。
【００３２】
枠部材２２の内周面には、図７に示すように、カバー部材２１の外周側が係合する係合手段としての係合溝２２ｃが窪むように形成されている。すなわち、長辺部２２ａおよび短辺部２２ｂの内側面の全域に係合溝２２ｃが形成されている。この係合溝２２ｃは、その断面形状が長方形となる角溝状に形成されている。
【００３３】
架台２３は、たとえば、アジャスタパッドあるいはＬ字型プレート等であり、金属または樹脂で形成されている。２本の架台２３は、図４の左右方向で所定の間隔をあけた状態で枠部材２２の下端に取り付けられており、床等に載置されている。この架台２３は、安全カバー１が倒れるのを防止する機能を果たしている。
【００３４】
第１ボルト２４は、図４の紙面垂直方向でカバー部材２１を貫通する貫通孔２１ａに挿通された状態でナット（具体的には、Ｔ溝ナット）２７と螺合することで、カバー部材２１に固定されている（図７参照）。本形態では、第１ボルト２４の頭部２４ａがカバー部材２１の対向側に配置され、ナット２７がカバー部材２１の反対向側に配置されるように、第１ボルト２４がカバー部材２１に固定されている。また、頭部２４ａとカバー部材２１との間、および、ナット２７とカバー部材２１との間には、座金２８が配置されている。頭部２４ａには、針金２６が挿通される挿通孔２４ｂが径方向に貫通するように形成されている。
【００３５】
複数の第１ボルト２４は、カバー部材２１の外周に沿うように配置されている。本形態では、図４におけるカバー部材２１の左右両端側に複数の貫通孔２１ａが形成されており、長辺部２２ａに係合するカバー部材２１の左右両端に沿って、複数の第１ボルト２４が配置されている。たとえば、図４におけるカバー部材２１の左右両端のそれぞれに沿って、５個の第１ボルト２４が等間隔で配置されている。
【００３６】
第２ボルト２５は、図４の紙面垂直方向で枠部材２２を貫通する貫通孔２２ｄに挿通された状態でナット（具体的には、Ｔ溝ナット）２９と螺合することで、枠部材２２に固定されている（図７参照）。本形態では、第２ボルト２５の頭部２５ａが枠部材２２の対向側に配置され、ナット２９が枠部材２２の反対向側に配置されるように、第２ボルト２５が枠部材２２に固定されている。また、頭部２５ａと枠部材２２との間には、座金３０が配置されている。
【００３７】
複数の第２ボルト２５は、第１ボルト２４に対応するように、カバー部材２１の外周に沿って配置されている。本形態では、長辺部２２ａの、貫通孔２１ａの近傍に貫通孔２２ｄが形成されており、図４におけるカバー部材２１の左右両端に沿って、複数の第２ボルト２５が配置されている。たとえば、図４におけるカバー部材２１の左右両端のそれぞれに沿って、５個の第２ボルト２５が５個の第１ボルト２４と略同じ間隔で配置されている。
【００３８】
針金２６は、第２ボルト２５のネジ部の外周と第１ボルト２４の挿通孔２４ｂとを通過するように、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間で１周分、巻かれるとともに、その両端部は、撚り合せされている。本形態では、針金２６は、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間で比較的緩めに巻かれている。また、針金２６は、第１ボルト２４の挿通孔２４ｂに挿通され、かつ、長辺部２２ａと座金３０とによって挟まれた状態で、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に架け渡されている。すなわち、針金２６は、カバー部材２１および枠部材２２の対向側に配置されている。本形態の針金２６は、カバー部材２１と枠部材２２とを繋ぐワイヤー状部材である。なお、図６、図７等では、針金２６の両端部同士を撚り合せた撚合せ部分の図示を省略している。また、本形態の針金２６は、焼入れ処理が施された比較的硬い針金である。
【００３９】
本形態の安全カバー１は、その対向側を作業領域Ｒの内側に向けた状態で設置される。そのため、ロボット３に何らかのトラブルが生じて、安全カバー１に向かってハンド６（具体的には、爪部１４）が作業領域Ｒからはみ出すと、爪部１４の先端は、図５に示す矢印の方向から安全カバー１の対向側に衝突する。具体的には、爪部１４の先端は、カバー部材２１の対向側の面に衝突する。
【００４０】
爪部１４の先端がカバー部材２１の対向側の面に衝突すると、ハンド６の移動速度によっては、カバー部材２１の外周側の一部が枠部材２２の係合溝２２ｃから外れる。本形態では、カバー部材２１に固定された第１ボルト２４と枠部材２２に固定された第２ボルト２５との間に針金２６が架け渡されているため、カバー部材２１の外周側の一部が係合溝２２ｃから外れても、カバー部材２１は、針金２６を介して枠部材２２に保持されている。そのため、カバー部材２１は、枠部材２２から脱落しない。また、針金２６によって、作業領域Ｒの外側へ向かうカバー部材２１の動きが規制される。
【００４１】
本形態では、第１ボルト２４、第２ボルト２５および針金２６等によって、カバー部材２１が係合溝２２ｃから外れたときに枠部材２２からカバー部材２１が脱落するのを防止するための脱落防止手段３５が構成されている。また、本形態の脱落防止手段３５は、カバー部材２１が係合溝２２ｃから外れたときに作業領域Ｒの外側へ向かうカバー部材２１の動きを規制する規制手段になっている。
【００４２】
なお、カバー部材２１の対向側の面に爪部１４の先端が衝突すると、アーム７の伸縮動作の駆動源となるモータのトルクが急激に変動する。本形態では、このトルクの急激な変動が検出されると、このモータが停止する。
【００４３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、カバー部材２１の外周側は、枠部材２２の係合溝２２ｃに係合しており、カバー部材２１は、枠部材２２に保持されている。また、本形態では、カバー部材２１に固定された第１ボルト２４と枠部材２２に固定された第２ボルト２５との間に針金２６が架け渡されている。そのため、爪部１４の先端がカバー部材２１に衝突すると、まず、カバー部材２１の一部が係合溝２２ｃから外れるまで、係合溝２２ｃに係合するカバー部材２１によってハンド６等が持つ運動エネルギーが吸収されて、ハンド６が減速する。また、その後、吸収しきれなかった運動エネルギーが針金２６によって吸収されて、ハンド６が停止する。すなわち、本形態では、カバー部材２１と針金２６との両者によって、ハンド６等の持つ運動エネルギーを吸収することができ、ハンド６等の持つ運動エネルギーの全てを安全カバー１で吸収することが可能になる。その結果、本形態では、安全カバー１によってハンド６を停止させることができ、作業者の安全を確保することが可能になる。
【００４４】
また、本形態では、カバー部材２１の外周側が係合溝２２ｃから外れても、カバー部材２１は、針金２６を介して枠部材２２に保持されているため、カバー部材２１が作業領域Ｒの外側に向かって飛び出すことがない。したがって、この点でも作業者の安全を確保することが可能になる。
【００４５】
本形態では、係合溝２２ｃに係合されるカバー部材２１と針金２６とによって、ハンド６等が持つ運動エネルギーが２段階で吸収されるため、枠部材２２へのカバー部材２１の固定強度を下げることができる。また、カバー部材２１は樹脂で形成されている。したがって、本形態では、爪部１４がカバー部材２１に衝突する際の衝撃を和らげることが可能になり、その結果、爪部１４がカバー部材２１に衝突しても爪部１４等の損傷を防止することが可能になる。
【００４６】
本形態では、たとえば、１０個の第１ボルト２４および第２ボルト２５がカバー部材２１の外周に沿うように所定の間隔で配置されている。すなわち、カバー部材２１の外周に沿うように、たとえば、１０個の脱落防止手段３５が所定の間隔で配置されている。そのため、爪部１４がカバー部材２１に衝突したときに、図４の左右方向を軸方向とするカバー部材２１の回動を防止することができる。したがって、本形態では、針金２６の変形を用いてハンド６等が持つ運動エネルギーを確実に吸収することができる。また、図４の左右方向を軸方向とするカバー部材２１の回動を防止することができるため、カバー部材２１が作業者に接触するのを防止することができる。
【００４７】
本形態では、カバー部材２１に固定される第１ボルト２４と、枠部材２２に固定される第２ボルト２５との間に架け渡された針金２６によって、カバー部材２１と枠部材２２とが繋がれている。そのため、比較的簡易な構成で、カバー部材２１と枠部材２２とを繋ぐことができる。すなわち、比較的簡易な構成で、カバー部材２１の外周側が係合溝２２ｃから外れたときの枠部材２２からのカバー部材２１の脱落を防止するとともに、作業領域Ｒの外側へ向かうカバー部材２１の動きを規制することができる。
【００４８】
本形態では、第１ボルト２４の頭部２４ａに、針金２６が挿通される挿通孔２４ｂが形成されている。そのため、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間から針金２６が落下しにくくなる。
【００４９】
本形態では、カバー部材２１は、半透明または透明となっている。そのため、作業者は、安全カバー１の外側からロボット３の状態を確認することができる。また、本形態では、カバー部材２１は、塩ビ等の樹脂で形成されているため、安全カバー１のコストを低減することができる。
【００５０】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００５１】
上述した形態では、第１ボルト２４、第２ボルト２５および針金２６等によって、脱落防止手段（規制手段）３５が構成されている。この他にもたとえば、図８に示すように、係合溝２２ｃから外れたときのカバー部材２１が接触する位置で枠部材２２に固定される板状部材４０等によって、脱落防止手段（規制手段）４５が構成されても良い。具体的には、枠部材２２の長辺部２２ａの裏面、および、少なくとも下側に配置される短辺部２２ｂの裏面に所定の間隔で固定される板状部材４０等によって、脱落防止手段（規制手段）４５が構成されても良い。
【００５２】
この場合には、たとえば、爪部１４の衝突時に撓むカバー部材２１が板状部材４０の反対向側に抜けないように、枠部材２２の内周側に板状部材４０を突出させた状態で、板状部材４０は長辺部２２ａ等の裏面に固定される。また、この場合には、板状部材４０は、ボルト４１によって長辺部２２ａ等の裏面に固定される。また、この場合には、板状部材４０の変形を利用して、ハンド６等が持つ運動エネルギーを吸収することが可能になる。なお、第１ボルト２４、第２ボルト２５および針金２６と、板状部材４０との両者によって、脱落防止手段および規制手段が構成されても良い。
【００５３】
上述した形態では、針金２６は、第２ボルト２５のネジ部の外周と挿通孔２４ｂとを通過するように、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間で１周分、巻かれている。この他にもたとえば、針金２６は、第２ボルト２５のネジ部の外周と挿通孔２４ｂとを通過するように、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間で２周以上巻かれても良い。
【００５４】
上述した形態では、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に針金２６が架け渡され、針金２６によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれている。この他にもたとえば、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間にピアノ線が架け渡されて、このピアノ線によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれても良い。また、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に針金２６およびピアノ線以外のワイヤー状部材が架け渡されて、このワイヤー状部材によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれても良い。さらに、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間にチェーン等の鎖状部材が架け渡されて、この鎖状部材によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれても良い。すなわち、伸縮性に優れ、かつ、爪部１４の衝突時の衝撃に耐えることが可能な部材が第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に架け渡されて、この部材によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれても良い。
【００５５】
上述した形態では、針金２６は、焼入れ処理が施された比較的硬い針金であるが、針金２６は、曲げが容易ななまし針金であっても良い。また、上述した形態では、針金２６は、第１ボルト２４の挿通孔２４ｂに挿通されているが、針金２６は、第１ボルト２４の外周を通過するとともにカバー部材２１の対向側と座金２８とに挟まれていても良い。
【００５６】
上述した形態では、カバー部材２１に固定された第１ボルト２４と枠部材２２に固定された第２ボルト２５との間に針金２６が架け渡されているが、カバー部材２１および枠部材２２に針金２６の巻回部が形成され、この巻回部の間に針金２６が巻回されても良い。また、上述した形態では、カバー部材２１の外周に沿って、たとえば、１０個の脱落防止手段３５が配置されているが、カバー部材２１の外周に沿って配置される脱落防止手段３５は、３個以上であれば良い。
【００５７】
上述した形態では、安全カバー１は、３個の製造装置４に三方を囲まれたロボット３の残りの一方を囲むように設置されている。この他にもたとえば、２個の製造装置４と２個の安全カバー１とによって、ロボット３の四方が囲まれても良い。この場合には、２個の製造装置４と２個の安全カバー１とによって、ロボット３の作業領域Ｒが形成される。また、１個の製造装置４と３個の安全カバー１とによって、ロボット３の四方が囲まれても良い。この場合には、１個の製造装置４と３個の安全カバー１とによって、ロボット３の作業領域Ｒが形成される。さらに、４個の安全カバー１によって、ロボット３の四方が囲まれても良い。この場合には、４個の安全カバー１によって、ロボット３の作業領域Ｒが形成される。
【００５８】
上述した形態では、カバー部材２１は、半透明または透明であるが、カバー部材２１は、半透明または透明でなくても良い。また、上述した形態では、基板２等を搬送する搬送用のロボット３が設置される工場で、安全カバー１が使用されているが、搬送用以外の用途のロボットが設置される工場で、安全カバー１が使用されても良い。
【００５９】
なお、上述した形態では、安全カバー１の高さは、たとえば、ロボット３の高さとほぼ同じになっている。しかし、たとえば、安全カバー１がクリーンルーム内に設置される場合には、安全カバー１を作業者の腰の辺りからロボット３の上端まで設置するとともに、安全カバー１の下側に網状のフェンスを設置して、ロボット３の周囲の空気の流れを遮断しないようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる安全カバーが設置される工場のレイアウトの一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す産業用ロボットの平面図である。
【図３】図２のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図４】図１に示す安全カバーの正面図である。
【図５】図４のＦ−Ｆ方向から安全カバーを示す平面図である。
【図６】図４のＧ部の拡大図である。
【図７】図６のＨ−Ｈ断面の断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる脱落防止手段および規制手段を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 安全カバー
３ ロボット（産業用ロボット）
６ ハンド
７ アーム
２１ カバー部材
２２ 枠部材
２２ｃ 係合溝（係合手段）
２４ 第１ボルト（第１のボルト）
２４ａ 頭部
２４ｂ 挿通孔
２５ 第２ボルト（第２のボルト）
２６ 針金（ワイヤー状部材）
３５、４５ 脱落防止手段、規制手段
４０ 板状部材
Ｒ 作業領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットが設置される工場内で使用される安全カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用ロボットが設置される工場では、作業者の安全を確保するため、産業用ロボットの周囲に安全カバーが設置されている（たとえば、特許文献１および２参照）。また、従来、産業用ロボットとして、搬送対象物が搭載されるハンドと、ハンドを保持するアームとを備える搬送用ロボットが知られており（たとえば、特許文献３参照）、かかる搬送用ロボットの周囲にも安全カバーが設置されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２３００２号公報
【特許文献２】特開２００４−３５３８４９号公報
【特許文献３】特開２００６−１０２８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶ディスプレイ用ガラス基板等のように、搬送用ロボットによって搬送される搬送対象物の中には、年々、大型化するものがある。一方で、生産性を向上させるため、搬送用ロボットによる搬送対象物の搬送速度の高速化が要求されており、搬送用ロボットのハンド等の移動時の運動エネルギーはますます大きくなる傾向にある。その結果、搬送用ロボットが誤動作をしたときの作業者の安全を確保しにくい状況が生じつつある。
【０００５】
ここで、鋼板等の強度の高い材料で形成された強固な安全カバーを搬送用ロボットの周囲に設置すれば、搬送用ロボットが誤動作をしても、強固な安全カバーでハンド等を停止させることができるため、作業者の安全を確保することは可能である。しかしながら、強固な安全カバーを搬送用ロボットの周囲に設置する場合、ハンド等が安全カバーに衝突すると、その衝突時の衝撃によってハンド等が損傷するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、作業者の安全を確保することが可能で、かつ、産業用ロボットが衝突してもその損傷を防止することが可能な産業用ロボットの安全カバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の安全カバーは、産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーであって、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材と、カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成されカバー部材を保持する枠部材と、カバー部材の少なくとも一部が係合手段から外れたときに枠部材からカバー部材が脱落するのを防止するための脱落防止手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の安全カバーでは、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドやアームが衝突する樹脂製のカバー部材は、カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成された枠部材に保持されている。また、本発明の安全カバーは、カバー部材が係合手段から外れたときに枠部材からカバー部材が脱落するのを防止するための脱落防止手段を備えている。そのため、ハンドやアームがカバー部材に衝突しても、まず、カバー部材が係合手段から外れるまで、係合手段に係合するカバー部材によってハンドやアームの持つ運動エネルギーを吸収するとともに、その後、吸収しきれなかった運動エネルギーを脱落防止手段によって吸収することが可能になる。したがって、本発明では、ハンドやアームの持つ運動エネルギーの全てを安全カバーで吸収することが可能になり、安全カバーによって、ハンドやアームを停止させることが可能になる。その結果、本発明では、作業者の安全を確保することが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、係合手段に係合するカバー部材と脱落防止手段とによって、ハンドやアームの持つ運動エネルギーを２段階で吸収することが可能になるため、枠部材へのカバー部材の固定強度を下げることが可能になる。また、本発明のカバー部材は、樹脂で形成されている。したがって、本発明では、ハンドやアームがカバー部材に衝突する際の衝撃を和らげることが可能になり、その結果、ハンドやアームがカバー部材に衝突してもその損傷を防止することが可能になる。
【００１０】
本発明において、脱落防止手段は、カバー部材の外周に沿うように、３箇所以上に配置されていることが好ましい。このように構成すると、ハンドやアームがカバー部材に衝突したときに、脱落防止手段を中心にしてカバー部材が回動するのを防止することが可能になる。したがって、脱落防止手段によって運動エネルギーを確実に吸収することが可能になる。
【００１１】
本発明において、脱落防止手段は、たとえば、カバー部材と枠部材とを繋ぐワイヤー状部材または鎖状部材を備えている。この場合には、ワイヤー状部材または鎖状部材の変形（弾性変形および／または塑性変形）を利用して、ハンドやアームの持つ運動エネルギーを吸収することができる。
【００１２】
本発明において、脱落防止手段は、カバー部材に固定される第１のボルトと、枠部材に固定される第２のボルトとを備え、ワイヤー状部材または鎖状部材は、第１のボルトと第２のボルトとの間に架け渡されていることが好ましい。このように構成すると、比較的簡易な構造で、カバー部材と枠部材とを繋ぐことができる。
【００１３】
本発明において、脱落防止手段は、ワイヤー状部材として、針金を備え、第１のボルトの頭部には、針金が挿通される挿通孔が形成されていることが好ましい。このように構成すると、何らかの外力が針金に作用しても、第１のボルトと第２のボルトとの間から針金が落下するのを防止することが可能になる。
【００１４】
本発明において、脱落防止手段は、係合手段から外れたときのカバー部材が接触する位置で枠部材に固定される板状部材を備えていても良い。この場合には、板状部材の変形を利用して、ハンドやアームの持つ運動エネルギーを吸収することができる。
【００１５】
また、上記の課題を解決するため、本発明の安全カバーは、産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーであって、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材と、カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成されカバー部材を保持する枠部材と、カバー部材の少なくとも一部が係合手段から外れたときに作業領域の外側へ向かうカバー部材の動きを規制するための規制手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の安全カバーでは、作業領域からはみ出す産業用ロボットのハンドやアームが衝突するカバー部材は、カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成された枠部材に保持されている。また、本発明の安全カバーは、カバー部材が係合手段から外れたときに作業領域の外側へ向かうカバー部材の動きを規制するための規制手段を備えている。そのため、ハンドやアームがカバー部材に衝突しても、まず、カバー部材が係合手段から外れるまで、係合手段に係合するカバー部材によってハンドやアームの持つ運動エネルギーを吸収するとともに、その後、吸収しきれなかった運動エネルギーを規制手段で吸収することが可能になる。したがって、本発明では、ハンドやアームの持つ運動エネルギーの全てを安全カバーで吸収することが可能になり、安全カバーによって、ハンドやアームを停止させることが可能になる。その結果、本発明では、作業者の安全を確保することが可能になる。
【００１７】
また、本発明では、係合手段に係合するカバー部材と規制手段とによって、ハンドやアームの持つ運動エネルギーを２段階で吸収することが可能になるため、枠部材へのカバー部材の固定強度を下げることが可能になる。また、本発明のカバー部材は、樹脂で形成されている。したがって、本発明では、ハンドやアームがカバー部材に衝突する際の衝撃を和らげることが可能になり、その結果、ハンドやアームがカバー部材に衝突してもその損傷を防止することが可能になる。
【００１８】
本発明において、カバー部材は、半透明または透明であることが好ましい。このように構成すると、作業者が安全カバーの外側から産業用ロボットの状態を確認することが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明の安全カバーでは、作業者の安全を確保することが可能になるとともに、産業用ロボットが衝突してもその損傷を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（安全カバーが設置される工場のレイアウトおよび産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる安全カバー１が設置される工場のレイアウトの一例を示す平面図である。図２は、図１に示す産業用ロボット３の平面図である。図３は、図２のＥ−Ｅ方向から産業用ロボット３を示す図である。
【００２２】
本形態の安全カバー１は、たとえば、液晶ディスプレイ用ガラス基板２（以下、「基板２」とする。）を搬送するための産業用ロボット３（以下、「ロボット３」とする。）が設置される工場において、作業者の安全を確保するためのものである。この安全カバー１は、工場内において、たとえば、図１に示すように、３個の液晶ディスプレイの製造装置４に三方を囲まれたロボット３の残りの一方を囲むように設置される。本形態では、３個の製造装置４と安全カバー１とによって、ロボット３の作業領域Ｒが形成されている。
【００２３】
ロボット３は、上述のように、基板２を搬送するための搬送用ロボットである。本形態のロボット３は、特に大型の基板２の搬送に適した大型のロボットであり、たとえば、１辺が約３ｍの略正方形状の基板２を搬送する。なお、ロボット３は、半導体ウエハ等を搬送するロボットであっても良い。
【００２４】
図２、図３に示すように、ロボット３は、基板２が搭載される２個のハンド６と、２個のハンド６のそれぞれが先端側に連結される２本のアーム７と、２本のアーム７を支持する本体部８と、本体部８を水平方向に移動可能に支持するベース部材９とを備えている。本体部８は、２本のアーム７の基端側を支持するとともに上下動可能な支持部材１０と、支持部材１０を上下方向に移動可能に支持するための柱状部材１１と、本体部８の下端部分を構成するとともにベース部材９に対して水平移動可能な基台１２と、柱状部材１１の下端が固定されるとともに基台１２に対して旋回可能な旋回部材１３とを備えている。
【００２５】
ハンド６は、基板２を搭載するための複数の爪部（フォーク）１４を備えている。ハンド６の基端は、アーム７の先端に回動可能に連結されている。アーム７は、２個の関節部１５を有し、本体部８に対して伸縮するように構成されている。また、アーム７の基端は、支持部材１０に固定されている。本形態では、２個のハンド６と２本のアーム７とが上下方向に重なるように配置されている。すなわち、本形態のロボット３は、ダブルアームタイプのロボットである。なお、ロボット３は、１個のハンド６と１本のアーム７とを備えるシングルアームタイプのロボットであっても良い。
【００２６】
このロボット３では、柱状部材１１に対して支持部材１０がハンド６およびアーム７と一緒に上下動するとともに、本体部８に対してアーム７が伸縮することで、製造装置４への基板２の搬入や製造装置４からの基板２の搬出が行われる。また、ベース部材９に対して基台１２が水平移動するとともに、基台１２に対して旋回部材１３が旋回することで、３個の製造装置４間でハンド６が移動する。
【００２７】
（安全カバーの構成）
図４は、図１に示す安全カバー１の正面図である。図５は、図４のＦ−Ｆ方向から安全カバー１を示す平面図である。図６は、図４のＧ部の拡大図である。図７は、図６のＨ−Ｈ断面の断面図である。
【００２８】
本形態では、図４における安全カバー１の紙面手前側の面がロボット３に対向するように安全カバー１が設置される。したがって、以下の説明では、図４の紙面手前側（図５の上側）を「対向」側とし、図４の紙面奥側（図５の下側）を「反対向」側とする。なお、図４における安全カバー１の紙面奥側の面がロボット３に対向するように安全カバー１が設置されても良い。
【００２９】
安全カバー１は、図４、図５に示すように、薄い平板状のカバー部材２１と、カバー部材２１を保持する枠部材２２と、枠部材２２を下側から支える２個の架台２３とを備えている。また、安全カバー１は、図６、図７に示すように、カバー部材２１に固定される複数の第１のボルト２４（以下、「第１ボルト２４」とする。）と、枠部材２２に固定される複数の第２のボルト２５（以下、「第２ボルト２５」とする。）と、カバー部材２１と枠部材２２とを繋ぐため、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に架け渡された針金２６とを備えている。
【００３０】
カバー部材２１は、半透明または透明の樹脂で形成されている。具体的には、本形態のカバー部材２１は、透明なポリ塩化ビニル（塩ビ）で形成されている。また、カバー部材２１は、長方形状に形成されており、その長手方向を上下方向として枠部材２２に保持されている。なお、カバー部材２１の厚さはたとえば、５ｍｍである。また、カバー部材２１は、ポリカーボネート等で形成されても良い。
【００３１】
枠部材２２は、金属製または樹脂製の角材からなる平行な２本の長辺部２２ａと、金属製または樹脂製の角材からなり長辺部２２ａよりも短い平行な２本の短辺部２２ｂとによって構成されている。具体的には、２本の長辺部２２ａと２本の短辺部２２ｂとが長方形の枠状に組み合わされることで枠部材２２が形成されており、枠部材２２は、長辺部２２ａの長手方向を上下方向として設置されている。また、下側に配置される短辺部２２ｂが架台２３に支持されている。
【００３２】
枠部材２２の内周面には、図７に示すように、カバー部材２１の外周側が係合する係合手段としての係合溝２２ｃが窪むように形成されている。すなわち、長辺部２２ａおよび短辺部２２ｂの内側面の全域に係合溝２２ｃが形成されている。この係合溝２２ｃは、その断面形状が長方形となる角溝状に形成されている。
【００３３】
架台２３は、たとえば、アジャスタパッドあるいはＬ字型プレート等であり、金属または樹脂で形成されている。２本の架台２３は、図４の左右方向で所定の間隔をあけた状態で枠部材２２の下端に取り付けられており、床等に載置されている。この架台２３は、安全カバー１が倒れるのを防止する機能を果たしている。
【００３４】
第１ボルト２４は、図４の紙面垂直方向でカバー部材２１を貫通する貫通孔２１ａに挿通された状態でナット（具体的には、Ｔ溝ナット）２７と螺合することで、カバー部材２１に固定されている（図７参照）。本形態では、第１ボルト２４の頭部２４ａがカバー部材２１の対向側に配置され、ナット２７がカバー部材２１の反対向側に配置されるように、第１ボルト２４がカバー部材２１に固定されている。また、頭部２４ａとカバー部材２１との間、および、ナット２７とカバー部材２１との間には、座金２８が配置されている。頭部２４ａには、針金２６が挿通される挿通孔２４ｂが径方向に貫通するように形成されている。
【００３５】
複数の第１ボルト２４は、カバー部材２１の外周に沿うように配置されている。本形態では、図４におけるカバー部材２１の左右両端側に複数の貫通孔２１ａが形成されており、長辺部２２ａに係合するカバー部材２１の左右両端に沿って、複数の第１ボルト２４が配置されている。たとえば、図４におけるカバー部材２１の左右両端のそれぞれに沿って、５個の第１ボルト２４が等間隔で配置されている。
【００３６】
第２ボルト２５は、図４の紙面垂直方向で枠部材２２を貫通する貫通孔２２ｄに挿通された状態でナット（具体的には、Ｔ溝ナット）２９と螺合することで、枠部材２２に固定されている（図７参照）。本形態では、第２ボルト２５の頭部２５ａが枠部材２２の対向側に配置され、ナット２９が枠部材２２の反対向側に配置されるように、第２ボルト２５が枠部材２２に固定されている。また、頭部２５ａと枠部材２２との間には、座金３０が配置されている。
【００３７】
複数の第２ボルト２５は、第１ボルト２４に対応するように、カバー部材２１の外周に沿って配置されている。本形態では、長辺部２２ａの、貫通孔２１ａの近傍に貫通孔２２ｄが形成されており、図４におけるカバー部材２１の左右両端に沿って、複数の第２ボルト２５が配置されている。たとえば、図４におけるカバー部材２１の左右両端のそれぞれに沿って、５個の第２ボルト２５が５個の第１ボルト２４と略同じ間隔で配置されている。
【００３８】
針金２６は、第２ボルト２５のネジ部の外周と第１ボルト２４の挿通孔２４ｂとを通過するように、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間で１周分、巻かれるとともに、その両端部は、撚り合せされている。本形態では、針金２６は、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間で比較的緩めに巻かれている。また、針金２６は、第１ボルト２４の挿通孔２４ｂに挿通され、かつ、長辺部２２ａと座金３０とによって挟まれた状態で、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に架け渡されている。すなわち、針金２６は、カバー部材２１および枠部材２２の対向側に配置されている。本形態の針金２６は、カバー部材２１と枠部材２２とを繋ぐワイヤー状部材である。なお、図６、図７等では、針金２６の両端部同士を撚り合せた撚合せ部分の図示を省略している。また、本形態の針金２６は、焼入れ処理が施された比較的硬い針金である。
【００３９】
本形態の安全カバー１は、その対向側を作業領域Ｒの内側に向けた状態で設置される。そのため、ロボット３に何らかのトラブルが生じて、安全カバー１に向かってハンド６（具体的には、爪部１４）が作業領域Ｒからはみ出すと、爪部１４の先端は、図５に示す矢印の方向から安全カバー１の対向側に衝突する。具体的には、爪部１４の先端は、カバー部材２１の対向側の面に衝突する。
【００４０】
爪部１４の先端がカバー部材２１の対向側の面に衝突すると、ハンド６の移動速度によっては、カバー部材２１の外周側の一部が枠部材２２の係合溝２２ｃから外れる。本形態では、カバー部材２１に固定された第１ボルト２４と枠部材２２に固定された第２ボルト２５との間に針金２６が架け渡されているため、カバー部材２１の外周側の一部が係合溝２２ｃから外れても、カバー部材２１は、針金２６を介して枠部材２２に保持されている。そのため、カバー部材２１は、枠部材２２から脱落しない。また、針金２６によって、作業領域Ｒの外側へ向かうカバー部材２１の動きが規制される。
【００４１】
本形態では、第１ボルト２４、第２ボルト２５および針金２６等によって、カバー部材２１が係合溝２２ｃから外れたときに枠部材２２からカバー部材２１が脱落するのを防止するための脱落防止手段３５が構成されている。また、本形態の脱落防止手段３５は、カバー部材２１が係合溝２２ｃから外れたときに作業領域Ｒの外側へ向かうカバー部材２１の動きを規制する規制手段になっている。
【００４２】
なお、カバー部材２１の対向側の面に爪部１４の先端が衝突すると、アーム７の伸縮動作の駆動源となるモータのトルクが急激に変動する。本形態では、このトルクの急激な変動が検出されると、このモータが停止する。
【００４３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、カバー部材２１の外周側は、枠部材２２の係合溝２２ｃに係合しており、カバー部材２１は、枠部材２２に保持されている。また、本形態では、カバー部材２１に固定された第１ボルト２４と枠部材２２に固定された第２ボルト２５との間に針金２６が架け渡されている。そのため、爪部１４の先端がカバー部材２１に衝突すると、まず、カバー部材２１の一部が係合溝２２ｃから外れるまで、係合溝２２ｃに係合するカバー部材２１によってハンド６等が持つ運動エネルギーが吸収されて、ハンド６が減速する。また、その後、吸収しきれなかった運動エネルギーが針金２６によって吸収されて、ハンド６が停止する。すなわち、本形態では、カバー部材２１と針金２６との両者によって、ハンド６等の持つ運動エネルギーを吸収することができ、ハンド６等の持つ運動エネルギーの全てを安全カバー１で吸収することが可能になる。その結果、本形態では、安全カバー１によってハンド６を停止させることができ、作業者の安全を確保することが可能になる。
【００４４】
また、本形態では、カバー部材２１の外周側が係合溝２２ｃから外れても、カバー部材２１は、針金２６を介して枠部材２２に保持されているため、カバー部材２１が作業領域Ｒの外側に向かって飛び出すことがない。したがって、この点でも作業者の安全を確保することが可能になる。
【００４５】
本形態では、係合溝２２ｃに係合されるカバー部材２１と針金２６とによって、ハンド６等が持つ運動エネルギーが２段階で吸収されるため、枠部材２２へのカバー部材２１の固定強度を下げることができる。また、カバー部材２１は樹脂で形成されている。したがって、本形態では、爪部１４がカバー部材２１に衝突する際の衝撃を和らげることが可能になり、その結果、爪部１４がカバー部材２１に衝突しても爪部１４等の損傷を防止することが可能になる。
【００４６】
本形態では、たとえば、１０個の第１ボルト２４および第２ボルト２５がカバー部材２１の外周に沿うように所定の間隔で配置されている。すなわち、カバー部材２１の外周に沿うように、たとえば、１０個の脱落防止手段３５が所定の間隔で配置されている。そのため、爪部１４がカバー部材２１に衝突したときに、図４の左右方向を軸方向とするカバー部材２１の回動を防止することができる。したがって、本形態では、針金２６の変形を用いてハンド６等が持つ運動エネルギーを確実に吸収することができる。また、図４の左右方向を軸方向とするカバー部材２１の回動を防止することができるため、カバー部材２１が作業者に接触するのを防止することができる。
【００４７】
本形態では、カバー部材２１に固定される第１ボルト２４と、枠部材２２に固定される第２ボルト２５との間に架け渡された針金２６によって、カバー部材２１と枠部材２２とが繋がれている。そのため、比較的簡易な構成で、カバー部材２１と枠部材２２とを繋ぐことができる。すなわち、比較的簡易な構成で、カバー部材２１の外周側が係合溝２２ｃから外れたときの枠部材２２からのカバー部材２１の脱落を防止するとともに、作業領域Ｒの外側へ向かうカバー部材２１の動きを規制することができる。
【００４８】
本形態では、第１ボルト２４の頭部２４ａに、針金２６が挿通される挿通孔２４ｂが形成されている。そのため、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間から針金２６が落下しにくくなる。
【００４９】
本形態では、カバー部材２１は、半透明または透明となっている。そのため、作業者は、安全カバー１の外側からロボット３の状態を確認することができる。また、本形態では、カバー部材２１は、塩ビ等の樹脂で形成されているため、安全カバー１のコストを低減することができる。
【００５０】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００５１】
上述した形態では、第１ボルト２４、第２ボルト２５および針金２６等によって、脱落防止手段（規制手段）３５が構成されている。この他にもたとえば、図８に示すように、係合溝２２ｃから外れたときのカバー部材２１が接触する位置で枠部材２２に固定される板状部材４０等によって、脱落防止手段（規制手段）４５が構成されても良い。具体的には、枠部材２２の長辺部２２ａの裏面、および、少なくとも下側に配置される短辺部２２ｂの裏面に所定の間隔で固定される板状部材４０等によって、脱落防止手段（規制手段）４５が構成されても良い。
【００５２】
この場合には、たとえば、爪部１４の衝突時に撓むカバー部材２１が板状部材４０の反対向側に抜けないように、枠部材２２の内周側に板状部材４０を突出させた状態で、板状部材４０は長辺部２２ａ等の裏面に固定される。また、この場合には、板状部材４０は、ボルト４１によって長辺部２２ａ等の裏面に固定される。また、この場合には、板状部材４０の変形を利用して、ハンド６等が持つ運動エネルギーを吸収することが可能になる。なお、第１ボルト２４、第２ボルト２５および針金２６と、板状部材４０との両者によって、脱落防止手段および規制手段が構成されても良い。
【００５３】
上述した形態では、針金２６は、第２ボルト２５のネジ部の外周と挿通孔２４ｂとを通過するように、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間で１周分、巻かれている。この他にもたとえば、針金２６は、第２ボルト２５のネジ部の外周と挿通孔２４ｂとを通過するように、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間で２周以上巻かれても良い。
【００５４】
上述した形態では、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に針金２６が架け渡され、針金２６によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれている。この他にもたとえば、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間にピアノ線が架け渡されて、このピアノ線によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれても良い。また、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に針金２６およびピアノ線以外のワイヤー状部材が架け渡されて、このワイヤー状部材によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれても良い。さらに、第１ボルト２４と第２ボルト２５との間にチェーン等の鎖状部材が架け渡されて、この鎖状部材によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれても良い。すなわち、伸縮性に優れ、かつ、爪部１４の衝突時の衝撃に耐えることが可能な部材が第１ボルト２４と第２ボルト２５との間に架け渡されて、この部材によってカバー部材２１と枠部材２２とが繋がれても良い。
【００５５】
上述した形態では、針金２６は、焼入れ処理が施された比較的硬い針金であるが、針金２６は、曲げが容易ななまし針金であっても良い。また、上述した形態では、針金２６は、第１ボルト２４の挿通孔２４ｂに挿通されているが、針金２６は、第１ボルト２４の外周を通過するとともにカバー部材２１の対向側と座金２８とに挟まれていても良い。
【００５６】
上述した形態では、カバー部材２１に固定された第１ボルト２４と枠部材２２に固定された第２ボルト２５との間に針金２６が架け渡されているが、カバー部材２１および枠部材２２に針金２６の巻回部が形成され、この巻回部の間に針金２６が巻回されても良い。また、上述した形態では、カバー部材２１の外周に沿って、たとえば、１０個の脱落防止手段３５が配置されているが、カバー部材２１の外周に沿って配置される脱落防止手段３５は、３個以上であれば良い。
【００５７】
上述した形態では、安全カバー１は、３個の製造装置４に三方を囲まれたロボット３の残りの一方を囲むように設置されている。この他にもたとえば、２個の製造装置４と２個の安全カバー１とによって、ロボット３の四方が囲まれても良い。この場合には、２個の製造装置４と２個の安全カバー１とによって、ロボット３の作業領域Ｒが形成される。また、１個の製造装置４と３個の安全カバー１とによって、ロボット３の四方が囲まれても良い。この場合には、１個の製造装置４と３個の安全カバー１とによって、ロボット３の作業領域Ｒが形成される。さらに、４個の安全カバー１によって、ロボット３の四方が囲まれても良い。この場合には、４個の安全カバー１によって、ロボット３の作業領域Ｒが形成される。
【００５８】
上述した形態では、カバー部材２１は、半透明または透明であるが、カバー部材２１は、半透明または透明でなくても良い。また、上述した形態では、基板２等を搬送する搬送用のロボット３が設置される工場で、安全カバー１が使用されているが、搬送用以外の用途のロボットが設置される工場で、安全カバー１が使用されても良い。
【００５９】
なお、上述した形態では、安全カバー１の高さは、たとえば、ロボット３の高さとほぼ同じになっている。しかし、たとえば、安全カバー１がクリーンルーム内に設置される場合には、安全カバー１を作業者の腰の辺りからロボット３の上端まで設置するとともに、安全カバー１の下側に網状のフェンスを設置して、ロボット３の周囲の空気の流れを遮断しないようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる安全カバーが設置される工場のレイアウトの一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す産業用ロボットの平面図である。
【図３】図２のＥ−Ｅ方向から産業用ロボットを示す図である。
【図４】図１に示す安全カバーの正面図である。
【図５】図４のＦ−Ｆ方向から安全カバーを示す平面図である。
【図６】図４のＧ部の拡大図である。
【図７】図６のＨ−Ｈ断面の断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる脱落防止手段および規制手段を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 安全カバー
３ ロボット（産業用ロボット）
６ ハンド
７ アーム
２１ カバー部材
２２ 枠部材
２２ｃ 係合溝（係合手段）
２４ 第１ボルト（第１のボルト）
２４ａ 頭部
２４ｂ 挿通孔
２５ 第２ボルト（第２のボルト）
２６ 針金（ワイヤー状部材）
３５、４５ 脱落防止手段、規制手段
４０ 板状部材
Ｒ 作業領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーであって、
前記作業領域からはみ出す前記産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材と、前記カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成され前記カバー部材を保持する枠部材と、前記カバー部材の少なくとも一部が前記係合手段から外れたときに前記枠部材から前記カバー部材が脱落するのを防止するための脱落防止手段とを備えることを特徴とする安全カバー。
【請求項２】
前記脱落防止手段は、前記カバー部材の外周に沿うように、３箇所以上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の安全カバー。
【請求項３】
前記脱落防止手段は、前記カバー部材と前記枠部材とを繋ぐワイヤー状部材または鎖状部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載の安全カバー。
【請求項４】
前記脱落防止手段は、前記カバー部材に固定される第１のボルトと、前記枠部材に固定される第２のボルトとを備え、
前記ワイヤー状部材または前記鎖状部材は、前記第１のボルトと前記第２のボルトとの間に架け渡されていることを特徴とする請求項３記載の安全カバー。
【請求項５】
前記脱落防止手段は、前記ワイヤー状部材として、針金を備え、
前記第１のボルトの頭部には、前記針金が挿通される挿通孔が形成されていることを特徴とする請求項４記載の安全カバー。
【請求項６】
前記脱落防止手段は、前記係合手段から外れたときの前記カバー部材が接触する位置で前記枠部材に固定される板状部材を備えることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の安全カバー。
【請求項７】
産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーであって、
前記作業領域からはみ出す前記産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材と、前記カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成され前記カバー部材を保持する枠部材と、前記カバー部材の少なくとも一部が前記係合手段から外れたときに前記作業領域の外側へ向かう前記カバー部材の動きを規制するための規制手段とを備えることを特徴とする安全カバー。
【請求項８】
前記カバー部材は、半透明または透明であることを特徴とする請求項１から７いずれかに記載の安全カバー。
【請求項１】
産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーであって、
前記作業領域からはみ出す前記産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材と、前記カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成され前記カバー部材を保持する枠部材と、前記カバー部材の少なくとも一部が前記係合手段から外れたときに前記枠部材から前記カバー部材が脱落するのを防止するための脱落防止手段とを備えることを特徴とする安全カバー。
【請求項２】
前記脱落防止手段は、前記カバー部材の外周に沿うように、３箇所以上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の安全カバー。
【請求項３】
前記脱落防止手段は、前記カバー部材と前記枠部材とを繋ぐワイヤー状部材または鎖状部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載の安全カバー。
【請求項４】
前記脱落防止手段は、前記カバー部材に固定される第１のボルトと、前記枠部材に固定される第２のボルトとを備え、
前記ワイヤー状部材または前記鎖状部材は、前記第１のボルトと前記第２のボルトとの間に架け渡されていることを特徴とする請求項３記載の安全カバー。
【請求項５】
前記脱落防止手段は、前記ワイヤー状部材として、針金を備え、
前記第１のボルトの頭部には、前記針金が挿通される挿通孔が形成されていることを特徴とする請求項４記載の安全カバー。
【請求項６】
前記脱落防止手段は、前記係合手段から外れたときの前記カバー部材が接触する位置で前記枠部材に固定される板状部材を備えることを特徴とする請求項１から５いずれかに記載の安全カバー。
【請求項７】
産業用ロボットの作業領域の少なくとも一部を形成する安全カバーであって、
前記作業領域からはみ出す前記産業用ロボットのハンドまたはアームが衝突する樹脂製かつ板状のカバー部材と、前記カバー部材の外周側が係合する係合手段が形成され前記カバー部材を保持する枠部材と、前記カバー部材の少なくとも一部が前記係合手段から外れたときに前記作業領域の外側へ向かう前記カバー部材の動きを規制するための規制手段とを備えることを特徴とする安全カバー。
【請求項８】
前記カバー部材は、半透明または透明であることを特徴とする請求項１から７いずれかに記載の安全カバー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１３１７０９（Ｐ２０１０−１３１７０９Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１０３９３（Ｐ２００８−３１０３９３）
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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