JPS62199384A - ロボツトのワ−ク追従装置 - 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〕 この発明は、ロボットのワーク追従装置に関し、特に各
々ワークを連続的に搬送する複数のコンティニュアスコ
ンベアに一台の装置でロボットを追従させることが可能
な装置に関するものである。

〔従来技術〕

近時、製造工場などでは、従来より敷設されている人手
対応のコンティニュアスコンベア（以下単に「コンベア
」ともいう）に各種作業用ロボットを追従させて、コン
ベア上のワークとロボッ１〜とを相対的に停止させた状
態でロボットにプレイバック作業をさせ得るように、追
従仕様によるロボット適用技術が設備コストの低減化を
図る上で盛んに研究されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これまで考えられて一部実現している追
従装置は、基本的にはロボットを１つのコンベアにしか
追従させることが出来なかった。

したがって、複数のコンベアに夫々ロボットを追従させ
ようとする場合、コンベア毎にロボットと追従装置を設
置する必要があり、設備コストがかさむという問題点が
あった。

この発明は、このような問題を解決するためになされた
ものであり、一台のロボツｊ・と追従装置で、複数のコ
ンティニュアスコンベアに追従させることが出来得るよ
うにすることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明によるロボットのワーク追従装置は、
第１図に示す如く、各々ワークｉ　ｏｏ。

１０１を連続的に搬送する複数のコンティニュアスコン
ベア１０２，１０：５の間に設けられ、各コンベア１０
２．１０３に沿ってロボット１０４を走行させる走行装
置１０５と、この走行装置１０５に夫々設けられ、各コ
ンベア１０２．１０！ｌによって搬送されるワーク１０
０，１０１を検知するワーク検知器１０６，１０７と、
各コンベア１０２．１０３の搬送速度を検出するコンベ
ア速度検出器１０８，１０９と、ワーク検知器１０６゜
１０７がワークを検知した時に、そのワークを搬送する
コンベアの搬送速度に基づいて走行装置１０５の走行速
度を制御する追従制御装置１１０と、ワーク検知器１０
６，１０７が同時に複数のワークを検知した時に、それ
等のワークのうちのいずれかを選択してそのワークを搬
送するコンベアの搬送速度に基づく制御を追従制御装［
１１０に行なわせる選択手段１１１とによって構成する
。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面の第２図以降を参照しな
がら説明する。

第２図は、この発明の一実施例を示す設備構成図である
。

同図中、１，２は互いに並行に敷設されたコンティニュ
アスコンベアであり、夫々ワークとしての車体３，４を
各々所定の搬送速度（両者の搬送速度は同一、非同−を
問わない）で矢示Ｘ方向に連続的に搬送する。

これ等のコンベア１，２は、夫々図示しないコンベアモ
ータ及び駆動力伝達手段によって駆動されるようになっ
ており、各コンベアモータの出力軸には、各コンベアの
搬送速度を検出するコンベア速度検出器として１例えば
後述するパルスジェネレータ（出力パルスの周波数が搬
送速度に比例する）が設けられている。

５は走行装置であり、コンベア１，２の中間に設けられ
、コンベア１，２に沿って走行台座５ａに設置したロボ
ット６を区間Ｓだけ走行させるようになっている。

この走行装置５の走行台座５ａは、走行モータ７の回転
により図示しないボールネジ等を介して矢示Ｘ１又はＸ
２方向に走行されるようになっており、その走行速度及
び走行位置は、走行、モータ７の出力軸に取り付けたタ
コジェネレータ８及びパルスジェネレータ日によって検
出される。

なお、この走行台座５ａの原点位置は、矢示Ｘ２方向の
走行端付近に設定されている。ロボット６は、車体３，
４に対して溶接２組立、塗装面の検査等のプレイバック
作業を行なうものとする。

Ｔｏ、１１はワーク検知器であり、走行装置５の走行台
座５ａ上に！２Ｉｉ！されており、夫々ワークである車
体３，４の存在、を検知する。このワーク検知器ｉｏ、
ｉｔとしては９例えば反射型の光電センサを使用するこ
とができる。

次に、第３図はロボット制御系を除く制御システム系の
構成を示すブロック図である。

同図中、１２はマイクロコンピュータ等によって構成さ
れた制御部であり、図示の起動指令ＳＴ。

走行位置指令ＣＭ、″ａ択指令ＳＬ、リセット指令ＲＥ
の他に、ロボット６の図示しない制御装置にロボット起
動指令等を出力する。また、この制御部には前述のワー
ク検知器１０．１１からワーク検出出力Δ、Ｂが入力し
、ロボット制御装置から作業完了信号等が入力する。

１３は走行位置指令器であり、制御部１２から起動指令
ＳＴが入力された時には５次段の加算器１４に後述する
パルスカウンタ１５からの走行台座５ａの現在位１ｉＵ
Ｐｘを逐次出力すると共に、制御部１２から走行位置指
令ＣＭが入力された時には、パルスカウンタ１５からの
現在位置Ｐｘ及びパルスカウンタ２４からの位置指令Δ
ＣＭを無効にして、走行位置指令ＣＭのみを加算器１４
に出力する。

加算器１４は、Ｐｘ＋ΔＣＭ又はＣＭを出力する。

１５はパルスカウンタであり、パルスジェネレータＳか
らのパルスを走行モータ７の回転方向に応じてアップ又
はダウンカウントして、走行台座５ａの現在位置Ｐｘを
検出するようになっている。

１６は偏差レジスタであり、加算器１４からの位置指令
Ｐｘ＋八Ｃへ乃至ＣＭとパルスカウンタ１５からの現在
位置Ｐｘとの偏差ΔＸが常に書き込まれる。

１７はループゲイン器であり、偏差レジスタ１６からの
偏差ΔＸをＤ／Ａ変換すると共に、その変換値を！ｔｔ
適の位置フィードバックループゲインで増幅して、速度
指令電圧値Ｖｘを出力する。

１８は減算器であり、ループゲイン器１７がらの速度指
令電圧値Ｖｘからタコジェネレータ８によって検出され
る走行台座５ａの実速度電圧値ＦＶｘを差し引いた差電
圧を出力する。

１日はサーボアンプであり、減算器１８からの差電圧に
応じた駆動電流を走行モータ７に流して、走行モータ７
の回転速度及び回転量を制御する。

２０．２１は夫々コンベア１，２の搬送速度を検出する
パルスジェネレータであり、パルスジェネレータ２０は
コンベア１の回転速度に対応する周波数のパルス信号Ｐ
Ａを出力し、パルスジェネレータ２１はコンベア２の回
転速度に対応する周波数のパルス信号ＰＲを出力する。

２２．２３はセレクタであり、制御部１２からの選択指
令ＳＬが例えば１“の時に、パルス信号ＰＡ及びワーク
検知器１０の検出出力Ａ（コンベア１上の車体３の検出
信号）を選択出力し。

ＳＬが０”の時に、パルス信号ＰＢ及びワーク検知器１
１の検出出力Ｂ（コンベア２上の車体４の検出信号）を
選択出力する。

２４はパルスカウンタであり、ＯＲ回路２５を介して入
力される制御部１２からのリセット指令ＲＥ及びセレク
タ２３からの検出出力Ａ又はＢ（何れも出力の立ち上り
又は立ち下りの変化点）によってカウント値がリセツ１
−され、セレクタ２２からのパルス信号ＰＡ又はｐＨを
カウントして、追従のための位置指令ΔＣＭを作り出す
。

次に、この実施例の作用を第４図乃至第６図をも参照し
ながら説明する。

第４図は、制御部１２内のマイクロコンピュータ（以下
、「マイコン」という）が実行するプログラムの処理フ
ロー図である。

先ず、走行袋ｍｓの走行台座５ａが原点位置に復帰して
いる状態で、制御部１２及び図示しないロボット制御装
置等を起動させると、制御部１２及びロボット制御装置
のマイコンは、所要のイニシャライズ処理を行なった後
、夫々図示しないメインルーチンの所定スラ°ツブで待
機している。

そして、以後制御部１２のマイコンは次の（Ｉ）〜（■
）の場合に応じて異なる処理を行なう。

（１）コンベア１上の車体３が先に搬送されてきた場合 ワーク検出器１０から検出出力Ａが、制御部に入力され
る。

制御部１２のマイコンは、図示しないメインルーチンで
一定周期毎に第４図に示す追従制御プログラムを実行し
ており、その最初のステップのワーク検知チェック処理
で、検出出力が入力されたことをチェックすると、検出
出力Ａ、Ｂが同時に入力されたか否かをチェックするが
、今は一方の検出出力のみが入力された訳であるから、
その検出出力がＡなのか否かをチェックし、Ａなら車体
３に対する作業が完了したか否かを図示しないロボット
制御装置からの作業完了信号が入力されたか否かによっ
てチェックし、未だ作業が完了していなければ、第３図
の走行位置指令器１３に直ち起動指令ＳＴを出力すると
共に、セレクタ２２゜２３にパルス信号ＰＡ及び検出出
力Ａを選択する選択指令ＳＬ（例えば１“）を出力する
追従処理を行なった後、メインルーチンにリターンする
。

この追従処理によって、走行位置指令器１３が。

パルスカウンタ１５からの現在位置ＰＸ（ｆｆｉ初は走
行台座５ａの原点位置を示す）を逐次加算器１４に出力
するようになると共に、パルスカウンタ２４は、セレク
タ２３及びＯＲ回路２５を介して検出出力Ａによってリ
セットされた後、セレクタ２２を介して入力されるコン
ベア１の搬送速度に対応する周波数のパルス信号ＰＡを
カウントするようになり、そのカラン１〜値が位置指令
ΔＣＭとして出力されるようになるため、加算器１４は
Ｐｘ＋ΔＣＭを逐次出力するようになる。

これによって、偏差レジスタ１６には、常にΔＣＭの偏
差ΔＸが常に書き込まれるようになるため、ループゲイ
ン器１７．減算器１日、及びサーボアンプ１日の作用に
より、走行モータ７は八ＣＭの変化に対応する速度、即
ちコンベア１の搬送速度に同期した速度で回転するよう
になり。

それによって走行台座５ａに設置したロボット６は、コ
ンベア１に追従走行するようになる６制御部１２のマイ
コンは、前述の追従処理を行なった後、メインルーチン
に戻ってから再び本追従制御を繰り返し実行する内の所
定のタイミングで１図示しないロボット制御装置にロボ
ット起動指令を出力して、第２図のロボット６にプレイ
バック作業を行なわせる。

そして、ロボット６が車体３に対するプレイバック作業
を行なっている間、ワーク検知チェック処理、Ａ、Ｂ同
時入力チェック処理、Ａ入力チェック処理、車体３の作
業完了チェック処理、及び本追従処理のループでの実行
を繰り返し、ロボット制御装置から作業完了信号が入力
されるのを待つ。

ロボット制御装置から作業完了信号が入力されると１図
示しないメインルーチンで走行位置指令器１３に原点位
置を示す走行位置指令ＣＭを出力すると共に、ＯＲ回路
２５を介してパルスカウンタ２４にリセット指令ＲＥを
出力する。

すると、パルスカウンタ２４の出力ΔＣＭは「０」にな
り、加算器１４は走行位置指令ＣＭをそのまま出力する
ようになるため、偏差レジスタ１日にはＣＭ　−Ｐ　ｘ
の偏差ΔＸが逐次書き込まれるようになり、それによっ
てロボット６を設置した走行台座５ａは原点位置に復帰
して５次の車体３又は４の検知を待つ。

なお、メインルーチン及び一定周期での第４図の追従制
御ルーチンの実行中に作業完了信号が入力されると１作
業完了チェック処理から検出出力がＢなのか否かのチェ
ック処理に進んで、この処理を介してメインルーチンに
リターンし１ｇ点復帰の過程で検出出力Ａが入力されな
くなれば、最初のワーク検知チェック処理を介して直接
メインルーチンにリターンする。

（ＴＩ）コンベア２上の車体４が先に搬送されてきた場
合 ワーク検知器１１から検出出力Ｂが入力されると、第４
図の追従制御ルーチンにおけるＢ入力チェック処理に進
み、この処理で入力検出出力がＢであること及び車体４
に対する作業が完了していないことを条件に、第３図の
走行位置指令器１３に起動指令ＳＴを出力すると共に、
セレクタ２２゜２３にパルス信号ＰＢ及び検出出力Ｂを
選択するための選択指令ＳＬ（例えば０″）を出力する
追従処理を行なった後、メインルーチンにリターンする
。

これによって、、（１）の場合と同様な作用で、第２図
のロボット６を設置した走行台座５ａはコンベア２に追
従走行するようになる。

（ｍ）Ｍ点位置への復帰中に他方の車体を検知した場合
、 例えば、第５図に示すように、ロボット６が車体３に対
する作業を完了した後、原点位置へ復帰中に、車体４を
ワーク検知器１１が検知してしまった場合は、第４図の
追従制御ルーチンが実行された時に、直ちに車体４に対
する追従処理を実行して、今まで行なっていた復帰処理
を止める。

なお、原点位置への復帰中に、前回終了した車体と同じ
車体が流れてきた場合には、前回の車体に対応する検出
出力が一度切れたことを条件に、再び前回と同じ処理を
繰り返すものとする。

（ＩＶ）コンベア１，２上の車体３，４が同時に搬送さ
れてきた場合 第４図の最初のワーク検知チェック処理及びＡ。

Ｂ同時入力チェック処理に続いて、車体乙の方を優先す
るべく、車体３に対する作業が完了したか否かをチェッ
クして、未完なら車体３に対する（Ｔ）の場合と同様な
追従処理を行なった後、メインルーチンにリターンし、
それによってロボット６を先ずコンベア１に追従させる
。

そして、ロボット制御部から作業完了信号が入力された
ら、ロボット６を設置した走行台座５ａがコンベア２側
の車体４の先頭に出るために必要な走行位ｒｉｔｔＩ令
ＣＭを第３図の走行位ｌｉ！指令器１３に出力する前進
処理を行なう。

そして、走行台座５ａが車体４の先頭に位置したなら、
ワーク検知器１１が車体４を検知するのを待ち、検知し
たら（ＴＩ）の場合と同様な処理でコンベア２に追従す
るようにする。

但し、この場合、ワーク検知器１０の方が再び同じ車体
３を検知してしまうが、この時には、既にその車体３に
対する作業は終了しているので、この検知は無視するも
のとする。

なお、検出出力Ａ、Ｂが同時に入力された時の作業僅先
順位をコンベア搬送速度の速い方に決めるようにして、
２台の車体３，４の作業完了に時間的余裕を持たせるよ
うにすることも出来る。

その場合、パルスジェネレータ２０．２１からのパルス
信号ＰＡ、ｐＨを各々一定時間間隔毎にカウントして、
コンベア１，２の搬送速度ＶＡ。

ｖｎを検出するカウンタ回路を設けて、その検出搬送速
度ＶＡ、ＶＢを制御部に入力するようにすると共に、第
４図に破線で囲んで示す処理ステップの代りに、第６図
にやはり破線で囲んで示す処理ステップを実行処理する
ようにすれば良い。

すなわち、Ａ、Ｂ同時入力の場合、先ず一方の作業が完
了したか否かをチェックし、その作業の未完を条件にコ
ンベア１，２の搬送速度ＶＡ。

ＶＢの比較チェックを行なって、ＶＡ＞Ｖｌｌならコン
ベア１　（車体３）に対する追従処理を。

ＶＡ＜ＶＢならＣＴコンベア２（車体４）に対する追従
処理を夫々行なう。

そして、一方の作業が完了したら、第４図と同様な前進
処理を行なった後、Ａ入力チェック処理以降の第４図と
同様な処理で残る一方の作業を行なうようにする。

以上説明した実施例では、２台のコンティニュアスコン
ベアに口・ポットを夫々追従させるようにした例につい
て述べたが、例えば第２図の設備において、走行装置５
の上方に懸架式のコンティニュアスコンベアが設備され
ているような場合には。

これを含めた３台のコンティニュアスコンベアによって
搬送されるワークに夫々ロボットを追従させて所要の作
業を行なわせるようにすることも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によるロボットのワーク追
従装置によれば、一台のロボットと追従装置でそのロボ
ットを複数のコンティニュアスコンベアに追従させるこ
とが出来るため、設備コストをかさませずに効率良くロ
ボットを追従仕様でラインに設置出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す説明図、第２図はこの発
明の一実施例を示す設備構成図。 第３図はロボット制御系を除く制御システム系の構成を
示すブロック図。 第４図は第３図の制御部１２のマイコンが実行する追従
制御ルーチンのフロー図、 第５図は同じくその説明に供する車体３，４と走行袋ｇ
１５との位ｒｉ１５ｇ係を示す模式図。 第６図は追従制御ルーチンの他の例を示すフロー図であ
る。 １．２・・・コンティニュアスコンベア３．４・・・車
体（ワーク）　　　５・・・走行装置５ａ・・・走行台
座　６・・・ロボット　７・・・走行モータ８・・・タ
コジェネレータ　日・・・パルスジェネレータ１０．１
１・・・ワーク検知器　　　１２・・・制御部１３・・
・走行位置指令器　　　　１４・・・加算器１ｓ、２４
・・・パルスカウンタ １日・・・偏差レジスタ　　　１７・・・ループゲイン
器１８・・・減算器　　　　　　１日・・・サーボアン
プ２０．２１・・・パルスジェネレータ （コンベア速度検出器）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　各々ワークを連続的に搬送する複数のコンティニュ
   アスコンベアの間に設けられ、前記各コンティニュアス
   コンベアに沿つてロボットを所定区間走行させる走行装
   置と、 この走行装置に夫々設けられ、前記各コンティニュアス
   コンベアによつて搬送されるワークを夫々検知するワー
   ク検知器と、 前記各コンティニュアスコンベアの搬送速度を夫々検出
   するコンベア速度検出器と、 前記ワーク検知器がワークを検知した時に、そのワーク
   を搬送するコンティニュアスコンベアの搬送速度に基づ
   いて前記走行装置の走行速度を制御する追従制御装置と
   、 前記ワーク検知器が同時に複数のワークを検知した時に
   、それ等のワークのうちのいずれかを選択してそのワー
   クを搬送するコンティニュアスコンベアの搬送速度に基
   づく制御を前記追従制御装置に行なわせる選択手段とに
   よつて構成したことを特徴とするロボットのワーク追従
   装置。