JPH0457789A - ロボット給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、給油所において目動給油作業を行うロボット
給油装置に関する。

「従来の技術」 従来、給油所において目動的に給油作業を行うロボット
給油装置が知られている。

これは、待機位置から動作して搭載した給油ノズルを車
両の給油口に挿入し給油作業を行うロボットと、これら
ロボット及び給油ノズルの制御を行う制御装置と、画像
認識等により車両の給油口の位置を検出してこの位置デ
ータを前記制御装置に出力する給油口検出手段とを備え
たものである。

（ここで、“待機位置”とは、非作業時に待機している
ロボットの位置あるいは姿勢を意味し、走行機能を有す
る場合はその走行位置も含めて意味する。） この装置は、給油所に進入した車両の給油口を給油口検
出手段が探索しその位置データが制御装置に出力される
と、前記位置データに基づいてロボットを動作させて給
油ノズルを給油口に挿入して給油し、所定量の給油が終
了するとロボットを待機位置に戻すものである。

そして、通常、この種の装置には、非常事態が発生した
時にロボットを停止させるための非常停止スイッチが前
記制御装置に設けられており、作業中に車両が移動して
給油口位置が変化したり、作業スペースに人等が侵入し
た際には、危険なので作業者が前記非常停止スイチを押
下しａボッＦ給油装置全体の動作を非常停止できるよう
になっている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、従来のロボット給油装置によると、前記
非常停止がなされて異常事態が解除された後に作業を再
開する場合には、作業者が人力によりロボットを動かし
て待機位置に戻さなければならなかったので、作業の再
開が困難で手間を要するという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであって
、異常事態解除後に作業を簡単かつ短時間で再開するこ
とができるロボット＃油装置を提供することを目的とし
ている。

「課題を解決するための手段Ｊ 本発明のロボット給油装置は、待機位置から動作して搭
載した給油ノズルを車両の給油口に挿入し給油作業を行
うロボットと、前記給油ノズルを車両の給油口へ挿入す
べく該ロボットの動作を制御する制御装置と、前記給油
ノズルが前記給油口に挿入されていることを検出して挿
入信号を出力する挿入検知手段と、リセット信号を出力
するためのリセット信号出力操作手段とを備え、前記リ
セット信号が出力されると前記挿入信号が出力されてい
ない場合のみ前記給油ノズルが最短経路でリセットが指
示された位置から待機位置まで移動するように前記ロボ
ットを動作させるロボット制御手段が前記制御装置に設
けられたことを特徴としている。

「作用Ｊ 本発明のロボット給油装置よると、給油ノズルが車両の
給油口に挿入されていなければ、リセット入力手段の操
作により、ロボットはＭａＢ装置のロボット制御手段に
制御されて最短距離で待機位置まで動作する。

このため、給油ノズルが給油口に挿入されていない状態
で非常停止かなされた場合には、異常事４転が解除され
た後にこのリセット入力手段を操作するたけて、ロボッ
トあるいは給油ノズルを車両等と干渉させることなく自
動的にロボットを待機位置に戻して容易かつ短時間で運
転を再開させることができる。

そして、給油ノズルが給油口に挿入された状態で非常停
止がなされた場合でも、手動でロボットを動作させて給
油ノズルを給油口から取り出して若干距離退避させた後
、リセット入力手段を操作すれば、残りの動作は自動的
に行われてロボットが待機位置に戻るので、従来よりも
容易かつ短時間に運転を再開することができる。しかも
、この場合、ｙｆＩ記給油ノズルの退避を手動により行
うことを忘れて作業者がリセット入力手段を操作したと
しても、リセット入力手段の操作は無効でありロボット
は動作しないので、ロボットの動作による給油ノズルと
車両給油口との干渉が起こらず安全である。

［実施例Ｊ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第７図により説明す
る。

第１図はロボット給量装置の全体構成を示すブロック図
であり、第７図はロボット給油装置の全体構成を示す斜
視図である。

この装置は、第１図、第７図に示すように、待機位置か
ら動作して搭載した給油ノズル４０を車両Ｓの給油口Ｋ
に挿入し給油作業を行うロボット５０と、このロボット
５０及び給油ノズル４０の制御を行う制御装置６０と、
給油ノズル１０が給油口Ｋに挿入されていると制御装置
６０内のロボｙ）制御手段６０ａに挿入信号を出力する
挿入センサー（挿入検知手段）３０と、車両Ｓの給油口
Ｋを探索しその位置情報を前記ロボット制御手段６０ａ
に出力する画像認識手段７０とを備えたものである。

また、この装置には、リセット信号を前記ロボット制御
手段６０ａに対して出力するためのリセットスイッチ（
リセット信号出力操作手段）１０と、ロボット５０の動
作及び給油ノズル４０からの給油を非常停止させるため
の緊急スイッチ（非常停止スイッチ）２０とが制御装置
６０に設けられている。

ロボット５０は、例えば主軸において３自由度、手首５
０ａにおいて３自ｍ度を有する６Ｉｉ／Ｉ多関節型のも
ので、手首部５０ａに取り付けた給油ノズル４０をその
動作範囲内において任意の位置に移動させ任意の向きに
向けることができるものである。

また、このロボット５０は、前記緊急停止スイッチによ
り停止させられた場合でも、停止の際の位置姿勢を維持
しくすなわち、重力により例えばアームが下降すること
がなく）、かつ、このような停止状態においても容易に
手動で動かすことができるようになっている。具体的に
は、例えば、バネ等よりなる重力バランス機構が設けら
れて全動作範囲Ｉこおいてアーム等の重力バランスがＨ
保されるこ七によって、このような性能を有するものと
なっている。

ロボット制御手段６０ａは、通常は後述する第４図のフ
ローチャートに従って動作し、画像認識手段７０からの
給油口位置データに基づいてロボッ）５０をフィードバ
ック制御して動作させ給油作業を行わせるものである。

すなわち、このロボット制御手段６０ａｌこは予めティ
ーチングにより第５図に示すような位置データＤ、〜Ｄ
Ｉ、からなる動作プログラムが記憶されており、このロ
ボット制御手段６０ａが、画像認識手段７０からの給油
口位置データに基づいてこの動作プログラムを補正し、
補正後の動作プログラムによってロボット５０を動作さ
せることにより、ティーチング時と若干具なる位置に車
両Ｓが配置されても確実に給油ノズル４０が給油口Ｋに
移動させられて給油が行われるようになっている。

なおここで、位置データＤ、はロボット５０が動作を開
始する最初の位置、すなわち待機位置に対応するデータ
である。

そして、このロボット制御手段６０ａ・は、装置の運転
中には絶えず後述する第３図に示すフローチャートの動
作を繰り返し行っており、リセットスイッチ１０による
リセット信号の入力があると前記挿入信号が出力されて
いない場合のみロボッ）５０をその動作状態にかかわら
ず強制的に最短経路で待機位置まで動作させるものであ
る。

画像認識手段７０は、第２図に示すように、２台のＣＣ
Ｄカメラ７１．７２と、画像解析部７３と、認識画像デ
ータ記憶部７４と、解析データ出力部７５とから構成さ
れている。ここで、認識画像データ記憶部７４は、予め
見つけたい被写体、すなわち給油口にの形状についての
画像データが記憶されているものである。また、画像解
析部７３は、２台のＣＣＤカメラ７１．７２からの画像
データと認識画像データ記憶部７４に記憶されている給
油口にの形状についての画像データとを比較解析し、給
油口にの３次元位置データを算出して、この値に応じた
信号を解析データ出力部７５から前記ロボット＃御手段
６０ａに出力させるものである。

なお、第７図において符号８０で示すものは、第１図に
は示していないスタートスイッチであり、このスイッチ
８０の押下により前記ロボット制御手段６０ａによって
通常の給油動作が開始されるようになっている。また、
挿入センサー３０は、給油ノズル４０に内蔵あるいは付
設されたものである。

また、第７図において符号９０，１００で示すものは、
それぞれモニター画面である。例えば、モニター画面９
０は、ロボット制御手段６０ａの動作状態及び入出力信
号の状態が表示されるもので、また、モニター画面１０
０は、ＣＣＤカメラ７１．７２による映像が表示される
ものである。

つぎに、以上のように構成されたロボット給油装置の動
作を、ロボット制御手段６０ａの詳細な機能とともに、
第３図あるいは第４図によって説明する。

まず、通常の給油作業は、以下のようにして行われる。

すなわち、車両が進入して所定の領域に停止し、作業者
が給油ＯＫのキャップを外した後にヌタートスイ・ノチ
８０を押下すると、このロボット給油装置は第４図のフ
ローチャートに示すように以下のステップ８１〜Ｓ７の
処理を実行する。

Ｅステ・／プＳＩＪ 画像認識手段７０Ｉこよる給油口にの探索を開始し、ス
テップＳ２に進む。

Ｕステ・ノブＳ２コ 認識画像データ記憶部７４に記憶された給油口ＫＥ相当
する映像がＣＣＤカメラ７１．７２で得られた場合はス
テップＳ３に進み、これに対して得られない場合は車両
Ｈの位置決め不良が発生しているのでステップＳ１に戻
る。

ＥステップＳ３Ｊ 画像解析部７３によってロボット座標系における給油口
にの位置データを算出し解析データ出力部７５からロボ
ット制御手段６０ａにこの位置データを送信し、ステッ
プＳ４に進む。

［ステップＳ４コ ロボット制御手段６０ａにおいて、ステップＳ３におい
て送信された給油口位置データから、ティーチングされ
たロボット５０の位置データＤ。

〜Ｄｎ補正し、第６図に示すように補正後の位置データ
Ｄ、〜Ｄｏ′を有する動作プログラムを作成し、ステッ
プＳ５に進む。

ＦステップＳ５コ ロボット制御手段６０ａによって、ロボット５０を動作
させ、ステップＳ４で得られたプログラムの前半の動作
、すなわち待機位置から給油位置（給油ノズル４０が給
油口Ｋに挿入される位置）までの動作を行わせ、ステッ
プＳ６に進む。

［ステップＳ６］ ロボット制御手段６０ａによって、給油ノズル４０を動
作させ、給油ノズル４０にホース１１０によって供給さ
れる燃料を車両Ｓに給油し、ステップＳ７に進む。

［ステップＳ７コ ロボット制御手段６０ａによって、ロボット５０を動作
させ、ステップＳ４で得られたプログラムの後半の動作
、すなわち前記給油位置から待機位置までの動作を行わ
せ、処理を終了する。

また、このロボット給油装置は、前述したように装置が
運転状態にあるかぎり、第３図のフローチャートに示す
ように以下のステップＳｌｌ〜Ｓ１４の動作を絶えず繰
り返す。

［ステップＳ４コ ロボット制８手段６０　ａによって、リセットスイッチ
１０からのリセット信号が入力されているかどうか判断
し、入力されていればステップＳ１２に進み、そうでな
ければ処理を終了する。

［ステップＳ１２］ ロボット制御手段６０ａによって、ロボット５０が待機
位置にあるかどうか判断し、待機位置になければステッ
プＳＩ３に進み、待機位置にあれば処理を終了する。

［ステップＳ１３］ ロボット＃御手段６０ａによって、挿入センサー３０か
らの挿入信号が入力されているかどうか判断し、入力さ
れていなげればステップ５１４ｔご進み、入力されてい
れば処理を終了する。

［ステップＳ１４］ ロボット制御手段６０ａによって、この時点のロボット
５０の動作状態にかかわらず、ロボット５０を強制的に
最短経路で待ｍ位置に戻す。なお、この際の動作経路は
例えば、この時点におｌする給油ノズル４０の位置座標
を（Ｘ、、　Ｙ、、　Ｚ、）と、ロホ・ノド５０の待機
位置におζする給油ノズル４０の位置座標を（ｘｏ、　
ＹＯ＋　ｚｏ）と、給油ノズル４０の移動距離をＲとし
た場合に、下記式（１）が成立することを条件として、
ロボット制御手段６０ａによって算出するようにすれば
よい。

Ｒ＝（（Ｘ−−Ｚｏン”＋（Ｙｒ−Ｙｏ＞”（Ｚｒ−Ｚ
ｏ）’フ””　　　・−・−−−（１）以上の説明から
明らかなようＩご、本実施例のロボット給油装置によれ
ば、給油ノズル４０が車両Ｓの給油口Ｋ　Ｊ、：挿入さ
れていなければ、リセットスイッチ１０の押下により、
ロボット５０は制御装置６０のロボット制御手段６０ａ
に制御されて最短距離で待機位置まで動作する。

このため、給油ノズル４０が給油口Ｋに挿入されていな
い状態ではリセットスイッチ１０を押下するだけで、ロ
ボット５０あるいは給油ノズル４０を車両Ｓ等き干渉さ
せることなく自動的にロボッ）５０を待機位置に戻して
容易かつ短時間で運転を再開させることができる。

そして、給油ノズル４０が給油口Ｋに挿入された状態で
非常停止がなされた場合でも、手動でロボット５０を動
作させて給油ノズル４０を給油口Ｋから取り出して若干
距離退避させた後、リセットスイッチ１０を操作すれば
、残りの動作は自動的に行われてロボット５０が待機位
置に戻るので、従来よりもｇ易かつ短時間ｊこ運転を再
開することができる。しかも、この場合、前記給油ノズ
ル４０の退避を手動により行うことを忘れて作業者がリ
セットスイッチ１０を押下したとしても、リセットスイ
ッチ１０の操作は無効でありロボット５０は動作しない
ので、ロボット５０の動作による給油ノズル４０と車両
給油口にとの干渉が起こらず安全である。

したがって、このロボット給油装置によれば、ロボット
動作時に車両が急に動いたりロボットの動作領域に人が
進入したりといった異常事態が発生して非常停止させた
場合でも、異常事態解除後に簡単かつ短時間にロボｙｈ
を待機位置に戻して運転をスムーズに再開できるという
効果がある。

なお、給油ノズル４０が挿入されたかどうかの判断は、
挿入センサーによらず画像認識手段７０により行うよう
にしてもよい。

「発明の効果Ｊ 本発明のロボット給油装置によれば、ロボット動作時に
車両が急に動いたりロボットの動作領域に人が進入した
りといった異常事態が発生して非常停止させた場合でも
、異常事態解除後に簡単かつ短時間でロボットを待機位
置に戻して運転をスムーズに再開できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の一実施例を示す図であって、
第１図はロボット給油装置の全体構成を示すブロック図
、第２図は画像認識手段の構成を示すブロック図、第３
図、第４図はそれぞれロボット給油装置の動作を示すフ
ローチャート図、第５図、第６図はそれぞれロボットの
動作プログラムを示す図、第７図はロボット給油装置の
全体構成を示す斜視図である。 １０・・・・・・リセット信号出力操作手段（リセット
スイッチ）、 Ｏ・・・・・・挿入検知手段（挿入センサー）、Ｏ・・
・・；・給油ノズル、 Ｏ・・・・・・ロボット、 ０・・・・・・制御装置、 Ｏａ・・・・・・ロボット＊Ｊｌｌ１手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 待機位置から動作して搭載した給油ノズルを車両の給油
   口に挿入し給油作業を行うロボットと、前記給油ノズル
   を車両の給油口へ挿入すべく該ロボットの動作を制御す
   る制御装置と、前記給油ノズルが前記給油口に挿入され
   ていることを検出して挿入信号を出力する挿入検知手段
   と、リセット信号を出力するためのリセット信号出力操
   作手段とを備え、 前記リセット信号が出力されると前記挿入信号が出力さ
   れていない場合のみ前記給油ノズルが最短経路でリセッ
   トが指示された位置から待機位置まで移動するように前
   記ロボットを動作させるロボット制御手段が前記制御装
   置に設けられたことを特徴とするロボット給油装置。