JPH0981214A - 作業用マニピュレータの制御方法 - Google Patents

作業用マニピュレータの制御方法

Info

Publication number
JPH0981214A
JPH0981214A JP23794095A JP23794095A JPH0981214A JP H0981214 A JPH0981214 A JP H0981214A JP 23794095 A JP23794095 A JP 23794095A JP 23794095 A JP23794095 A JP 23794095A JP H0981214 A JPH0981214 A JP H0981214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
welding
manipulator
line
order
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23794095A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Miyawaki
国男 宮脇
Kenichi Hebaru
賢一 辺春
Yasunori Noborikawa
康則 登川
Kenji Kamikawa
健司 上川
Yukio Saito
幸男 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanadevia Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp, Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP23794095A priority Critical patent/JPH0981214A/ja
Publication of JPH0981214A publication Critical patent/JPH0981214A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 2台の溶接ロボットを効率良く作動させ、か
つ互いに干渉するの防止し得る溶接ロボットの制御方法
を提供する。 【解決手段】 複数の溶接線Pを左右に振り分け、この
振り分けられた各溶接線群P1,P2について、それぞ
れに対応する溶接ロボットの溶接順番を決定する際に、
溶接ロボットの位置座標および移動速度に基づき、時間
と位置との関係を求め、次にこの関係から各時間位置に
おける両溶接ロボットの干渉状態を調べ、干渉する場合
には、一方の溶接ロボットの溶接順番を変更させる方法
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の作業用マ
ニピュレータを有する作業ロボット装置における作業用
マニピュレータの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】大きい構造物の溶接を行う場合、溶接用
マニピュレータが具備された溶接ロボット装置(溶接プ
レーサともいう)が使用されている。
【0003】従来、この種の溶接ロボット装置には、溶
接用マニピュレータが一台しか具備されていなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近、溶接作
業の効率化を図るために、溶接ロボット装置に、2台の
溶接用マニピュレータを具備することが考えられている
が、2台の溶接用マニピュレータを効率良く制御する方
法、さらには2台の溶接用マニピュレータが互いに干渉
しないようにする制御方法もなかった。
【0005】そこで、本発明は2台の作業用マニピュレ
ータを効率良く作動させ、かつ互いに干渉するの防止し
得る作業用マニピュレータの制御方法を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第1の制御方法は、所定方向で走行自在に
設けられた門型の走行フレームの左右位置で、それぞれ
走行方向およびこれと直交する左右方向で移動自在に設
けられた作業用マニピュレータを具備する作業ロボット
装置の作業用マニピュレータの制御方法であって、複数
の作業線を作業領域の中央部位置で左右に振り分け、次
に左右に振り分けられた各作業線群について、それぞれ
に対応する作業用マニピュレータの作業順番を決定する
とともに、各作業線における始点を決定する方法であ
る。
【0007】また、第2の制御方法は、上記第1の制御
方法において、複数の作業線を作業領域の中央部位置で
左右に振り分ける際に、まず作業線の中点を求めた後、
この中点の位置に基づき各作業線に順番を設定し、次に
この順番に基づき各作業線の長さの累積長さを求めると
ともに、この累積長さが、全作業線の合計長さの半分を
越えた時点までの各作業線を、一方の作業用マニピュレ
ータの分担分となし、残りの作業線を、他方の作業用マ
ニピュレータの作業分担分とする方法である。
【0008】また、第3の制御方法は、上記第1または
第2の制御方法において、複数の作業線を作業領域の中
央部位置で左右に振り分けるとともにこの左右に振り分
けられた各作業線群について、それぞれに対応する作業
用マニピュレータの作業順番を決定する際に、作業用マ
ニピュレータの位置座標および移動速度に基づき、時間
と位置との関係を求め、次にこの関係から各時間位置に
おいて両作業用マニピュレータの干渉状態を調べ、干渉
する場合には、一方の作業用マニピュレータの作業順番
を変更させる方法である。
【0009】さらに、第4の制御方法は、上記第1また
は第2の制御方法において、複数の作業線を作業領域の
中央部位置で左右に振り分けるとともにこの左右に振り
分けられた各作業線群について、それぞれに対応する作
業用マニピュレータの作業順番を決定する際に、作業用
マニピュレータの位置座標および移動速度に基づき、時
間と位置との関係を求め、次にこの関係から各時間位置
において両作業用マニピュレータの干渉状態を調べ、干
渉する場合には、一方の作業用マニピュレータの作業順
番を変更させるとともに、この作業順番の変更時に、一
方の作業用マニピュレータの他方の作業用マニピュレー
タ側への移動または反対側への移動動作を考慮して、干
渉しないように、いずれか一方の作業用マニピュレータ
の動作を停止させる方法である。
【0010】上記の各制御方法によると、複数ある作業
線を、左右に配置された2台の作業用マニピュレータに
応じて、振り分けるようにしているので、効率の良い作
業を行わせることができ、また作業線を2台の作業用マ
ニピュレータに振り分ける際に、作業線の長さを考慮し
て、各作業用マニピュレータでの作業線の累計長さがほ
ぼ等しくなるようにするため、作業時間の短縮を図るこ
とができる。
【0011】さらに、作業線を2台の作業用マニピュレ
ータに振り分ける際に、2台の作業用マニピュレータが
互いに干渉しないように、作業順番を決定するようにし
ているので、2台の作業用マニピュレータを安全に作動
させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図8に基づき説明する。まず、図1に基づき、作業ロ
ボット装置である溶接ロボット装置の概略構成を説明す
る。
【0013】この溶接ロボット装置1は、作業場2の両
側部に、互いに平行に配設された一対の走行用レール3
上を走行自在にされた門型の走行フレーム4と、この走
行フレーム4の上枠部4a上を、上記走行用レール3と
は直交する左右方向で移動自在に設けられた第1および
第2溶接ロボット(作業用マニピュレータの一例)5,
6と、互いに走行フレーム4側に配置された上記走行フ
レーム4および各溶接ロボット5,6を制御する制御装
置7とから構成されている。
【0014】上記各溶接ロボット5,6は、上枠部4a
に配設された一対の移動用レール11上を移動自在な移
動フレーム12と、この移動フレーム12に前後方向で
移動自在に設けられた移動体13と、この移動体13に
保持されたロボットアーム14と、このロボットアーム
14の先端部に取り付けられた溶接トーチ15とから構
成されている。
【0015】上述したように、一台の走行フレーム4の
左右に、2台の溶接ロボット5,6が、それぞれ左右前
後方向で移動自在に設けられて、左右の走行用レール3
間の作業場2に載置された被溶接物(以下、溶接ワーク
という)Wの溶接を、効率良くかつ短時間で行い得るよ
うにされている。
【0016】なお、図2に、この溶接ワークWにおける
溶接線Pを示す。この溶接ワークWは、例えばガーダ部
材が取り付けられた船体外板の内面に、複数の補強用リ
ブ材を溶接により固着することにより構成されるもので
ある。
【0017】以下、上記2台の溶接ロボット5,6によ
り、1個の溶接ワークWを溶接する際に、両溶接ロボッ
ト5,6が互いに干渉しないように制御する方法を、図
3〜図8に基づき説明する。
【0018】ここで、溶接作業全体の基本手順を図3の
フローチャートに基づき説明する。まず、ステップ1
で、溶接ワークWにおける全溶接線Pを、溶接ロボット
5,6ごとに、すなわち2つに振り分け、次にステップ
2で、2つに振り分けられた各溶接線群P1,P2にお
ける溶接順番すなわち溶接順序を決定し、その後、ステ
ップ3で、各溶接線群P1,P2における各溶接線Pの
始点を決定する。すなわち、溶接線Pの一方の端部を始
点に、他方の端部を終点とする。
【0019】次に、上記各ステップ1〜3の部分を詳し
く説明する。まず、ステップ1の部分である溶接線の振
り分け方法を、図4に基づき説明する。
【0020】最初に、全ての溶接線Pの始点と終点とに
より、それぞれの中点の座標(x,y,z)を求める
(ステップ11)。この時、各溶接線Pの長さLを求め
ておく。
【0021】次に、これら中点の位置が求められた全溶
接線Pに対して、それぞれ順番n(1〜N)をつける
(ステップ12)。この順番nは、y座標が小さいもの
からとし、またy座標が同一ならx座標の小さいものか
らとし、またy,x座標が同一ならz座標の小さいもの
から順番に採っていく。
【0022】なお、座標の採り方は、図1および図2に
示すように、x方向が溶接ロボット装置1の走行方向、
y方向が走行方向と直交する左右方向、z方向が上下方
向となるようにする。
【0023】次に、上記の順番nに基づき、溶接線Pn
の長さデータLn を持ってくる(ステップ13)。次
に、この溶接線の長さLn に前回までの累積溶接線長さ
Sを加算して判断用加算長さS(勿論、最初は溶接線P
1 の長さL1 そのものとなる)とする(ステップ1
4)。
【0024】次に、この加算長さSと予め求めておいた
全ての溶接線の合計長さRの半分の値(R/2)とを比
較する(ステップ15)。判断用加算長さSがR/2よ
りも小さい場合、この溶接線Pn を一方の溶接ロボッ
ト、例えば第1溶接ロボット5の作業分担分となし(ス
テップ16)、そして次のステップ17にてnの値を1
増やし、ステップ13に戻る。すなわち、次の順番の溶
接線Pn+1 の長さLn+1 を持ってきて、上記ステップ1
3〜17を繰り返す。
【0025】そして、ステップ15において、判断用加
算長さSがR/2以上になった場合、残った全ての溶接
線Pを、第2溶接ロボット6の作業分担分とする(ステ
ップ18)。
【0026】上記の手順により、全ての溶接線Pを、所
定の位置順で、2台の溶接ロボット5,6に、ほぼ同じ
溶接長さとなるように、振り分けることができる。次
に、2台の溶接ロボット5,6同士の干渉を回避する手
順を、図5のフローチャートに基づき説明する。
【0027】まず、上記の基本手順に基づき、溶接ロボ
ット5,6の動作手順を作成する(ステップ21)。次
に、この動作手順に基づき各溶接ロボット5,6の位置
(左右位置)yおよび移動速度から、時間軸t上の溶接
ロボット5,6の左右位置yを示すグラフを作成する
(ステップ22)。このグラフは、例えば図6のように
なり、第1および第2溶接ロボット5,6には大きさす
なわち幅があるため、斜線で示すような領域内を移動す
ることになる。
【0028】このグラフを基にして、第1溶接ロボット
5と第2溶接ロボット6とが干渉するかどうかを判断す
る(ステップ23)。図6のグラフから、干渉が生じな
ければ、作業を終了する。
【0029】一方、干渉する場合には、一方の溶接ロボ
ット、例えば第2溶接ロボット6の溶接線の中で、その
溶接順序を変えた場合に、干渉しないものがあるかどう
かを調べる(ステップ24)。
【0030】もし、干渉しない溶接線がある場合には、
第2溶接ロボット6側の溶接順序を変更する(ステップ
25)。そして、次に溶接順序を変更した場合、その変
更時の動作、すなわち回避動作の際に、互いに干渉する
かどうかを判断する(ステップ26)。
【0031】なお、ステップ24で干渉しない溶接線が
ない場合には、第2溶接ロボット6を退避させるが、こ
の場合にも、やはりステップ26に進ませて、その退避
動作時に干渉するどうかを判断する。
【0032】ステップ26での回避動作(または退避動
作)時に、干渉しない場合には作業を終了する。ステッ
プ26でも干渉する場合には、第1溶接ロボット5のt
−yグラフでの傾きの正負、すなわち第1溶接ロボット
5が第2溶接ロボット6側に移動する(正の場合)か反
対側に移動する(負の場合)かを判断する(ステップ2
7)。
【0033】もし、第1溶接ロボット5が第2溶接ロボ
ット6側に移動する場合には、図7に示すように、第2
溶接ロボット6の回避動作が終了するまで、第1溶接ロ
ボット5を停止させる。すなわち、第2溶接ロボット6
が逃げるまで、第1溶接ロボット5を停止させておく
(ステップ28)。
【0034】一方、上記とは逆に、第1溶接ロボット5
が第2溶接ロボット6側とは反対側に移動する場合に
は、図8に示すように、第1溶接ロボット5の回避動作
が終了するまで、第2溶接ロボット6を停止させる。す
なわち、第1溶接ロボット5が逃げるまで、第2溶接ロ
ボット6を停止させておく(ステップ29)。
【0035】上記のように、一方の溶接ロボット5また
は6を一時停止させることにより、干渉がなくなったど
うかを判断する(ステップ30)。干渉がなくなれば、
作業を終了する。
【0036】依然として干渉がある場合には、この溶接
線が先頭列(最前列)であるかどうかを判断し(ステッ
プ31)、先頭列でない場合に、さらに一つ前の溶接線
から回避動作を行わせる(ステップ32)。すなわち、
ステップ24に戻り、再度、干渉するかどうかを判断す
る。
【0037】そして、この一つ前の溶接でも、回避がで
きない場合には、上記のステップ24〜31を繰り返し
て行う。すなわち、回避できるまで、溶接線を遡ってい
く。
【0038】なお、ステップ31で、現在の溶接線が先
頭列であると判断された場合には、干渉を回避できない
ため、一台の溶接ロボット5または6で、それぞれの溶
接作業を行う(ステップ33)。
【0039】このように、上述した手順により、両溶接
ロボット5,6の動作を決定すれは、2台の溶接ロボッ
ト5,6を使用して、1個の溶接ワークWを、互いに干
渉することなく、溶接作業を行わせることができる。
【0040】勿論、上記の溶接手順は、制御装置7内に
プログラムされており、すなわちNCデータが入力され
ており、このNCデータに基づき、各溶接ロボット5,
6が制御される。
【0041】上記のNCデータは、上述したように単純
なアルゴリズムが使用されているため、例えばGA手法
(遺伝子アルゴリズム)などの高度な手法により、溶接
線の分配および溶接順序の決定を行う場合に比べて、そ
の制御データ(NCデータ)を生成するための時間およ
び手間が非常に少なくて済む。
【0042】また、上述したステップ2における、溶接
ロボットごとに溶接順序を決定する作業は、ステップ1
における干渉回避動作の説明で示したように、例えば溶
接線の中点を求め、この中点の座標(例えば、y座標)
を基準にして行われる。
【0043】また、上述したステップ3における、各溶
接線の端部の一方を始点とする作業は、始点と終点との
指定が予めある場合には、その指定通りに行い、もし指
定がない場合には、その溶接線の両端部の座標を比較し
て、小さい方(または大きい方)を始点とする。
【0044】上記実施の形態における干渉の回避動作の
説明において、干渉する場合に、第1溶接ロボット5の
t−yグラフでの傾きを判断基準としたが、勿論、第2
溶接ロボット6のt−yグラフでの傾きを判断基準とし
てもよい。
【0045】また、上記実施の形態においては、作業ロ
ボット装置として、溶接用のロボット装置を説明した
が、他の作業、例えば塗装ロボット装置にも適用し得
る。
【0046】
【発明の効果】以上のように本発明の作業用マニピュレ
ータの制御方法によると、複数ある作業線を、左右に配
置された2台の作業用マニピュレータに応じて、振り分
けるようにしているので、効率の良い作業を行わせるこ
とができる。
【0047】また、この制御方法において、作業線を2
台の作業用マニピュレータに振り分ける際に、作業線の
長さを考慮して、各作業用マニピュレータでの作業線の
累計長さがほぼ等しくなるようにするため、作業時間の
短縮を図ることができる。
【0048】さらに、この制御方法において、作業線を
2台の作業用マニピュレータに振り分ける際に、2台の
作業用マニピュレータが互いに干渉しないように、作業
順番を決定するようにしているので、2台の作業用マニ
ピュレータを安全に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における溶接ロボット装置
の概略構成を示す全体斜視図である。
【図2】同実施の形態の溶接ワークにおける溶接線の状
態を示す平面図である。
【図3】同実施の形態における制御方法を説明するフロ
ーチャートである。
【図4】同実施の形態における制御方法を説明するフロ
ーチャートである。
【図5】同実施の形態における制御方法を説明するフロ
ーチャートである。
【図6】同実施の形態における溶接ロボット同士の干渉
状態を判断するグラフである。
【図7】同実施の形態における溶接ロボット同士の干渉
の回避動作を説明する軌跡図である。
【図8】同実施の形態における溶接ロボット同士の干渉
の回避動作を説明する軌跡図である。
【符号の説明】
1 溶接ロボット装置 2 作業場 4 走行フレーム 5 第1溶接ロボット 6 第2溶接ロボット 11 移動用レール 12 移動フレーム 13 移動体 14 ロボットアーム 15 溶接トーチ
フロントページの続き (72)発明者 上川 健司 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 斉藤 幸男 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定方向で走行自在に設けられた門型の走
    行フレームの左右位置で、それぞれ走行方向およびこれ
    と直交する左右方向で移動自在に設けられた作業用マニ
    ピュレータを具備するロボット装置における上記作業用
    マニピュレータの制御方法であって、複数の作業線を作
    業領域の中央部位置で左右に振り分け、次に左右に振り
    分けられた各作業線群について、それぞれに対応する作
    業用マニピュレータの作業順番を決定するとともに、各
    作業線における始点を決定することを特徴とする作業用
    マニピュレータの制御方法。
  2. 【請求項2】複数の作業線を作業領域の中央部位置で左
    右に振り分ける際に、まず作業線の中点を求めた後、こ
    の中点の位置に基づき各作業線に順番を設定し、次にこ
    の順番に基づき各作業線の長さの累積長さを求めるとと
    もに、この累積長さが、全作業線の合計長さの半分を越
    えた時点までの各作業線を、一方の作業用マニピュレー
    タの分担分となし、残りの作業線を、他方の作業用マニ
    ピュレータの作業分担分とすることを特徴とする請求項
    1記載の作業用マニピュレータの制御方法。
  3. 【請求項3】複数の作業線を作業領域の中央部位置で左
    右に振り分けるとともにこの左右に振り分けられた各作
    業線群について、それぞれに対応する作業用マニピュレ
    ータの作業順番を決定する際に、作業用マニピュレータ
    の位置座標および移動速度に基づき、時間と位置との関
    係を求め、次にこの関係から各時間位置において両作業
    用マニピュレータの干渉状態を調べ、干渉する場合に
    は、一方の作業用マニピュレータの作業順番を変更させ
    ることを特徴とする請求項1または2記載の作業用マニ
    ピュレータの制御方法。
  4. 【請求項4】複数の作業線を作業領域の中央部位置で左
    右に振り分けるとともにこの左右に振り分けられた各作
    業線群について、それぞれに対応する作業用マニピュレ
    ータの作業順番を決定する際に、作業用マニピュレータ
    の位置座標および移動速度に基づき、時間と位置との関
    係を求め、次にこの関係から各時間位置において両作業
    用マニピュレータの干渉状態を調べ、干渉する場合に
    は、一方の作業用マニピュレータの作業順番を変更させ
    るとともに、この作業順番の変更時に、一方の作業用マ
    ニピュレータの他方の作業用マニピュレータ側への移動
    または反対側への移動動作を考慮して、干渉しないよう
    に、いずれか一方の作業用マニピュレータの動作を停止
    させることを特徴とする請求項1または2記載の作業用
    マニピュレータの制御方法。
JP23794095A 1995-09-18 1995-09-18 作業用マニピュレータの制御方法 Pending JPH0981214A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23794095A JPH0981214A (ja) 1995-09-18 1995-09-18 作業用マニピュレータの制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23794095A JPH0981214A (ja) 1995-09-18 1995-09-18 作業用マニピュレータの制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0981214A true JPH0981214A (ja) 1997-03-28

Family

ID=17022722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23794095A Pending JPH0981214A (ja) 1995-09-18 1995-09-18 作業用マニピュレータの制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0981214A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002116816A (ja) * 2000-10-11 2002-04-19 Nkk Corp 制御装置および制御方法
JP2002215214A (ja) * 2001-01-23 2002-07-31 Nkk Corp 制御方法および制御装置
JP2011087682A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Fujishoji Co Ltd 遊技機
KR101230609B1 (ko) * 2011-08-10 2013-02-06 (주)종합기계 에어 브레이크가 구비된 용접용 매니퓰레이터

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002116816A (ja) * 2000-10-11 2002-04-19 Nkk Corp 制御装置および制御方法
JP2002215214A (ja) * 2001-01-23 2002-07-31 Nkk Corp 制御方法および制御装置
JP2011087682A (ja) * 2009-10-21 2011-05-06 Fujishoji Co Ltd 遊技機
KR101230609B1 (ko) * 2011-08-10 2013-02-06 (주)종합기계 에어 브레이크가 구비된 용접용 매니퓰레이터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5247608A (en) Method and apparatus for achieving dynamic path control of multiple robots
EP1749621B1 (en) Robot programming device
KR101808295B1 (ko) 곡블록 협소구간 작업이 가능한 용접로봇 시스템의 제어방법
CN113118675B (zh) 一种基于移动平台的机器人焊接系统任务分配与路径规划方法
CN105829033A (zh) 动作程序生成方法以及机械手的控制方法
US11203117B2 (en) Teaching data generation system for vertical multi-joint robot
JPH0981214A (ja) 作業用マニピュレータの制御方法
JP3030007B2 (ja) ロボットによる溶接の順序計画方法および装置
JP3037664B2 (ja) 産業用ロボットの作業経路作成方法および装置
JP2001273022A (ja) 制御装置及び制御方法
JPH09201784A (ja) ロボットの教示装置
JP4626043B2 (ja) タスク割付方法およびこれを適用した制御装置
JP4344847B2 (ja) 多関節型ロボットを用いた加工装置及び方法
JP2002116816A (ja) 制御装置および制御方法
JPH1133726A (ja) 溶接ロボットへの教示方法
JP2624174B2 (ja) 数値制御装置の自動運転方式
JP3918354B2 (ja) ロボット装置およびロボット装置の制御方法
JPH06328386A (ja) 干渉チェック装置
JP5089530B2 (ja) ロボット走行台車の移動経路の決定方法及びその決定方法を実施可能なロボットシステム
JP3845568B2 (ja) 複数ロボットの作業設定方法
KR100288318B1 (ko) 8축 로봇을 이용한 모서리 작업방법
JP2514840Y2 (ja) ロボットを備える作業装置
KR100230147B1 (ko) 곡선부재용접방법
JP2650094B2 (ja) 自動溶接装置
JP2799463B2 (ja) 工業用ロボットの作業点教示方法