JPH033544B2

JPH033544B2 -

Info

Publication number: JPH033544B2
Application number: JP58211515A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shiraha
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1983-11-09
Publication date: 1991-01-18
Also published as: JPS60104637A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は複数の加工ラインに共用する工業用ロ
ボツトにおける制御方法に関する。

一般に工業用ロボツトは、ワークの異常突起あ
るいはテイーチングミス（即ち、溶接点の教え忘
れ）に起因したた加工器具とワークとの衝突、そ
の他加工ラインの故障等の異常時には直ちに加工
作業を停止させている。

しかし、工業用ロボツトが複数の加工ラインに
共用して順繰りで加工作業を行う場合、１つの加
工ラインで前述のような異常があるとすべての加
工ラインの嫁働を停止させることになり、生産能
力の大巾な低下を招く。

本発明は前述事情に鑑み、工業用ロボツトの加
工器具が各加工ラインにおける加工作業終了毎に
帰還する基準地点を設定し、制御手段は加工ライ
ンおよび／またはワークに関連して異常のあつた
場合この加工ラインの異常を登録し、加工器具が
前記基準地点に帰還する毎にこれら加工作業に取
りかかるべき加工ラインの異常登録の有・無を判
断し、異常登録のある場合はその加工ラインを飛
び越して次の加工ラインに移行すべく前記ロボツ
トに指令するごとくしたことを特徴とし、１つの
加工ラインに異常があつても他の加工ラインの嫁
働に影響を及ぼさず、異常事態に伴う生産効率の
低下を最小限に抑えることを目的とした、複数の
加工ラインに共用する工業用ロボツトにおける制
御方法を提供せんとするものである。

この発明の具体的な説明に先立ち、この発明の
背景となる加工ラインと工業用ロボツトとしての
溶接ロボツトにつき説明する。

第１図において、１，２，３はそれぞれ矩形ル
ープ状の加工ライン（以下、ライン１，２，３と
呼称）で、いずれもローラコンベアから成り、３
つのライン１，２，３が接近する角部をそれぞれ
加工ステーシヨン１ａ，２ａ，３ａとして設定し
てあり、複数のワーク４，５，６をそれぞれライ
ン１，２，３に沿つて間欠的に循環移送するごと
くしてある。そして各ライン１，２，３において
ローラコンベアの間欠停止時に前記加工ステーシ
ヨン１ａ，２ａ，３ａより移送方向下流側に設定
したワーク搬入場所（図示せず）で、自動または
手作業により未溶接のワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３を
それぞれ前記パレツト４，５，６に搭載し、前記
加工ステーシヨン１ａ，２ａ，３ａの中間点の床
に設置した多関節形の溶接ロボツト７により、順
繰りに各加工ステーシヨン１ａ，２ａ，３ａに配
置されたパレツト４，５，６に搭載のワークＷ
１，Ｗ２，Ｗ３に対し自動溶接を行い、それぞれ
加工ステーシヨン１ａ，２ａ，３ａより移送方向
下流に設定したワーク搬出場所（図示せず）で溶
接済みワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３をパレツト４，
５，６から取り出し、空パレツト４，５，６は再
び前記ワーク搬入場所に戻るごとくなつている。

８，９，１０はそれぞれ前記加工ステーシヨン
１ａ，２ａ，３ａに設置したエアシリンダから成
るロツク装置で、ロツドの伸長作動により該ロツ
ドがパレツト４，５，６の下面に穿設した穴（図
示せず）に嵌入係合して、該各パレツトの位置決
め固定を行うごとくしてある。また各ロツク装置
８，９，１０は、パレツト４，５，６に接触した
ことを検知するパレツト有無検知器（図示せず）
を具備している。

前記多関節形溶接ロボツト７は最終制御軸に加
工器具として溶接トーチ１１（以下、トーチ１１
と呼称）を取着している。１２は前記トーチ１１
の電極１３等に電圧を印加し電流を供給するため
の電源装置、１４は前記ライン１，２，３、溶接
ロボツト７、および電源装置１２等を総合的に制
御するマイクロコンピユータ内蔵の制御手段、１
５は前記制御手段１４から導出したリモートコン
トロールパネルで、手動操作により各部の移動お
よび作動を遠隔制御したり、ワークＷ１，Ｗ２，
Ｗ３に対するテイーチング操作を行い、制御手段
１４内のメモリ（図示せず）にユーザプログラム
をインプツトするものである。

第２図は主として電源装置１２の回路ブロツク
図を主体とした概略説明図である。１６，１７は
前記電源装置１２に付設した電極供給ロールと１
対の電源送給ローラで、前記電極１３は送給ロー
ラ１７の回転により供給ロール１６から引き出
し、可撓性チユーブ１８内を通つてトーチ１１に
送給し、該トーチ１１から突出した先端が溶接点
となる。１９，２０は電源装置１２に内蔵した電
圧印加手段と通電状態検出手段で、このうち電圧
印加手段１９は、溶接用電源１９ａ、センサ用電
源１９ｂ、異常接近検出用電源１９ｃ、一端を電
極１３に接続して適時溶接用電源１９ａとセンサ
用電源１９ｂのいずれかに選択的に接続する切換
スイツチ１９ｄ、一端をトーチ１１の導体より成
る外套１１ａ（但し、該外套１１ａは電極１３と
は電気的に絶縁）に接続して適時異常接近検出用
電源１９ｃに接続する常開の開閉スイツチ１９ｃ
等から成る。

また前記通電状態検出手段２０は、それぞれ一
端をセンサ用電源１９ｂおよび異常接近検出用電
源１９ｃに接続し、他端をいずれも溶接用電源１
９ａの反切換スイツチ１９ｄ側と共に各パレツト
４，５，６を介し、ワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３に導
通する各加工エステーシヨン１ａ，２ａ，３ａに
接続したセンサ用と異常接近検出用の通電状態検
出回路２０ａ，２０ｂ、並びにそれぞれ各通電状
態検出回路２０ａ，２０ｂにおける通電状態の変
化（電流、電圧またはこれら両者の変化）を検出
信号として入力し、前記制御手段１４に送信する
センサ用と異常接近検出用の通電状態検出出力回
路２０ｃ，２０ｄとから成る。

しかして、トーチ１１より突出する電極１３を
センサとして各ワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３の溶接線
を探るセンシング時、テイーチング時、テイーチ
ングして得られたプログラムに従いトーチ１１の
姿勢・移動速度・溶接条件等を確かめるテスト
時、手動でトーチ１１等を移動させる時、および
自動溶接時、溶接ロボツト７のあらゆる操作中、
常に開閉スイツチ１９ｅを閉じて外套１１ａに検
出用電圧（これはセンサ用電圧と同じレベルの高
電圧低電流）を印加しておき、異常接近検出用電
源１９ｃ、開閉スイツチ１９ｅ、通電状態検出回
路２０ｂ、通電状態検出出力回路２０ｄ、および
外套１１ａをもつて構成する異常検知手段を常時
作動可能状態としておく。

２１，２２，２３は前記制御手段１４に付設し
たそれぞれ１，２，３用の復帰釦で、各ラインの
異常事態を処置して正常に戻つた後に押動操作す
ることにより、制御手段１４に記憶されている異
常登録を抹消するものである。

次に、溶接ロボツト７が加工ステーシヨン１
ａ，２ａ，３ａに配置されるワークＷ１，Ｗ２，
Ｗ３を順繰りに自動溶接する場合につき、第３図
および第４図のフローチヤートを参照しながら説
明する。尚、Poは基準地点を示す。

いま、初期状態として加工ステーシヨン１ａ，
２ａ，３ａにはそれぞれワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３
を搭載したパレツト４，５，６が配置されるとと
もにロツク装置８，９，１０により所定位置に位
置に位置決め固定され、このうちワークＷ２は溶
接線の中間部に異常突起ｔがあるものとする。

(1) 先ず、プログラムに溶接指令情報が含まれて
いるか否か判断する。

(2) 含まれていれば、加工処理すべき順序として
１→２→３を指定する。

(3) 次いで、切換スイツチ１９ｄを溶接用電源１
９ａに切換える操作を指令する。

(4) トーチ１１が基準地点Poに位置しているか
判断する。

(5) 位置していなければ、トーチ１１を基準地点
Poに位置決めする操作を指令する。

(6) ライン１は異常登録か判断する。初期状態で
あるから異常登録はなく、「NO」と判断する。

(7) 加工ステーシヨン１ａにパレツト４が配置さ
れているか判断する。

ロツク装置８からのパレツト接触検知信号を
もつて「YES」と判断する。

(8) トーチ１１をワークＷ１の溶接開始地点P_1s
に位置決めする操作を指令する。

(9) 次いで、溶接作業の実行を指令する。これに
よりトーチ１１は前記地点P_1sから溶接終了地
点P_1eまでの溶接線に沿つて自動溶接を行う。

(10) 溶接作業の実行途中で、トーチ１１の単位移
動量（きざみ量）毎に異常検知か判断する。前
記通電状態検出回路２０ｄから「通電」信号が
無ければ「NO」と判断する。

(11) 続いて、トーチ１１が溶接終了地点P_1eに到
達したか判断する。「YES」であれば、溶接作
業の停止を指令する。これにより前記切換スイ
ツチ１９ｄはセンサ用電源１９ｂに切換えら
れ、また送給ローラ１７の回転停止により電極
１３の送給が停止する。

(12) 次いで、トーチ１１の溶接終了地点P_1eから
基準地点Poへの復帰移動を指令する。

(13) パレツト４の解放を指令する。これにより
ロツク装置８が作動を解除し、パレツト４の位
置決め固定を解く。

(14) 続いてライン１のピツチ駆動を指令する。
これにより、ライン１のローラコンベアが１ピ
ツチ駆動して加工ステーシヨン１ａには新たに
未溶接ワークＷ１搭載のパレツト４が配置さ
れ、順次作動としてロツク装置８の作動により
該パレツト４の位置決め固定を行う。

(15) 次のラインへ移行するか判断し、「YES」
であれば前記ステツプ(2)，(3)間に戻る。

そしてライン２のワークＷ２につき前記ステツ
プ(3)以下を実行していくが、ステツプ(9)の溶接作
業中にトーチ１１が溶接開始地点P_2sから溶接終
了地点P_2eに至る間で外套１１ａがワークＷ２の
異常突起ｔに接近すると、該外套１１ａと異常突
起ｔとの間が通電して放電し、通電状態検出回路
２０ｂによつて電圧および／または電流の変化が
検出され通電状態検出出力回路２０ｄから「通
電」の信号を制御手段１１に発する。従つて、ス
テツプ１０において「YES」と判断し、溶接作
業中断を指令し、トーチ１１は異常発生地点P_2i
で停止するとともに切換スイツチ１９ｄはセンサ
用電源１９ｂに切換えられ、さらに送給ローラ１
７の回転停止に伴い電極１３の送給も停止する。
それとともに制御手段１４に付設した警報器（図
示せず。例えばブザーや点滅ランプ）を作動させ
る指令を出力する。そしてライン２が異常である
ことを登録する。

続いてトーチ１１の異常発生地点P_2iから基準
地点Poへのバツクトラツキングを指令する。こ
れによりトーチ１１は第３図に示すように、それ
までに通過してきた経路を逆戻り（即ちP_2i→p_2s
→Po）に辿つて安全に基準地点Poに復帰する。
このバツクトラツキングのステツプは前記ステツ
プ（14），（15）間に続く。

続いて前記ステツプ(2)，(3)間に戻り、ライン３
のワークＷ３につきステツプ(3)以下を実行する。
このライン３において何も異常がなければ、ライ
ン１に戻つてワークＷ１について同様にステツプ
(3)〜(15)を実行する。

そして、再びライン２の順番になつても、なお
もライン２の前述異常に対する処置が行われず、
復帰釦２２の操作がなければ、制御手段１４は前
記ステツプ(6)で「YES」と判断し、ステツプ
（14），（15）間に進むため、トーチ１１は異常登
録中のライン２を飛び越えて、ライン３に移行す
ることになる。以後、前後復帰釦２２の操作がな
い限り、トーチ１１はライン１，３のワークＷ
１，Ｗ３を交互に自動溶接を行う。

そのうちに作業者が前述警報器の作動に気付き
異常突起ｔのワークＷ２に特別の目印を付し、溶
接ロボツト７とは別個に、手動操作によりロツク
装置９を解除し、ライン２のローラコンベアを１
ピツチ駆動させて新たにワークＷ２搭載のパレツ
ト５を加工ステーシヨン２ａに配置し、再びロツ
ク装置９を作動させて該パレツト５を位置決め固
定する。このように作業者がライン２に対する処
理を施した上で復帰釦２２を押動操作すれば、前
述異常登録は抹消されるため、溶接ロボツト７は
次回よりライン１→２→３の正規の順序で自動溶
接を行う。

また、ライン１，２，３のローラコンベアやロ
ツク装置８，９，１０等の故障により前記ステツ
プ(7)で「NO」と判断されたときも警報器が作動
するとともにラインの異常を登録され、そのライ
ンを飛び越して次のラインに移行する。

尚、前述実施例において、溶接ロボツト７の具
備する異常検知手段は、ワークの異常突起にトー
チ外套が近接した際に「異常」として検知するも
のとしたが、アーク電流の異常をもつてワーク開
先の不良を検知する手段やテレビカメラによりワ
ークの異常を検知する手段等、他の異常検知手段
を用いても同様に実施できる。

以上詳述せるごとく、本発明の制御方法によれ
ば、加工ステーシヨンに配置せるワークに対する
自動溶接を開始するに先立ち、そのラインが異常
登録されているか、即ちそのラインが従前に異常
があつて処置されないままであるかを判断し、異
常登録のままであればそのラインを飛び越して次
のラインに移行するごとくしたため、複数のライ
ンを流れるワークを順繰りに加工する際１つのラ
インに異常が起きても他のラインの嫁動は停止さ
れず、生産効率の低下を最小限に抑えることがで
き、特に無人化工場の生産ラインに適用した場合
大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御方法を実施する１例とし
ての溶接ロボツトを含む加工ラインの平面概略
図、第２図は溶接ロボツトの主として電源装置の
回路ブロツク図、第３図は作用説明図、第４図は
フローチヤートである。図中、１，２，３は加工ライン、４，５，６は
パレツト、７は溶接ロボツト、１１は溶接トー
チ、１２は電源装置、１４は制御手段、Ｗ１，Ｗ
２，Ｗ３はワーク、Poは基準地点である。

Claims

【特許請求の範囲】１複数の加工ラインに共用する工業用ロボツト
を設け、該ロボツトに備えた加工器具が適宜制御
手段の指令に基づき前記加工ラインを順繰りに移
行し、それぞれの加工ラインで間欠移送されるワ
ークに対し順次自動加工するごとくしたものにお
いて、前記加工器具が各加工ラインにおける加工
作業終了毎に帰還する基準地点を設定し、前記制
御手段は前記加工ラインおよび／またはワークに
関連して異常のあつた場合該加工ラインの異常を
登録し、前記加工器具が前記基準地点に帰還する
毎にこれから加工作業に取りかかるべき加工ライ
ンの異常登録の有・無を判断し、異常登録の有る
場合はその加工ラインを飛び越して次の加工ライ
ンに移行すべく前記ロボツトに指令するごとくし
たことを特徴とする、工業用ロボツトにおける制
御方法。２前記加工器具は、加工作業中に異常のあつた
ときは、加工作業を中断するとともにそれまでの
経路を逆戻りに辿つて前記基準地点に帰還するご
とくした、特許請求の範囲第１項記載の工業用ロ
ボツトにおける制御方法。３前記制御手段は各加工ライン毎に復帰釦を具
備し、該復帰釦の操作信号をもつて前記異常登録
を抹消するをごとくした、特許請求の範囲第１項
記載の工業用ロボツトにおける制御方法。