JP2000141184A - 作業ロボットのレイアウトシミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スポット溶接ガンが装着された１溶接ロボッ
トを生産ラインに配置するにあたって、他のスポット溶
接ガンや溶接ロボットとの衝突や干渉を簡単に回避する
ことができる作業ロボットのレイアウトシミュレーショ
ン方法を提供する。 【解決手段】 溶接ロボットに配分された配分済み未処
理打点（５，６）のワーク上の位置に基づき溶接ロボッ
トの位置を特定する。新たに１溶接ロボットをその作業
ステーションに配置するにあたって、配分済み未処理打
点（５，６）から最も離れた未処理打点（１５，１５）
が抽出される。抽出された未処理打点（１５，１５）に
基づき、新たに配置される１溶接ロボットの位置が決定
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１生産ラインに沿
って配列された例えばスポット溶接ガンといった作業ツ
ールに一連の作業を配分しつつ、そういった作業ツール
が装着される作業ロボットを生産ラインに沿って配置す
ることができる作業ロボットのレイアウトシミュレーシ
ョン方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車製造の分野で知られる「増し打ち
ライン」では、組み立てられた車体フレームの骨組みに
対してスポット溶接が実施される。このスポット溶接に
よって車体フレームを構成する構成部材同士の接合強度
が補強される。ラインに沿って配置される各スポット溶
接ガンには、処理すべき車体フレーム上のスポット溶接
打点が予め配分される。増し打ちラインを車体フレーム
が通過すると、各スポット溶接ガンが配分されたスポッ
ト溶接打点を処理し、その結果、車体フレームが仕上げ
られるのである。

【０００３】こうした増し打ちラインでは、作業ステー
ションで車体フレームが停止するたびにスポット溶接ガ
ンが処理を実行する。１作業ステーションには複数台の
スポット溶接ガンが配置されることができ、配置された
スポット溶接ガンは同時に作業を実施することができ
る。１車体フレームに対して複数台のスポット溶接ガン
が同時に作業を実施することによって、１車体フレーム
当たりの生産時間が短縮されるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】１作業ステーション当
たりにスポット溶接ガンを詰め込めば詰め込むほど、生
産時間は短縮される。しかしながら、こうしてスポット
溶接ガンが詰め込まれると、スポット溶接ガンが装着さ
れる溶接ロボット同士が干渉する確率が高まってしま
う。干渉し合う溶接ロボットに装着されたスポット溶接
ガンは配分されたスポット溶接打点に到達することはで
きない。スポット溶接打点を処理することはできないの
である。生産ラインでは、こうした干渉を回避しつつ溶
接ロボットが配置されなければならない。これまでのと
ころ、こうした溶接ロボットの配置は熟練した作業者の
勘や経験則に頼らざるを得なかった。

【０００５】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、スポット溶接ガンといった作業ツールが装着された
１作業ロボットを生産ラインに配置するにあたって、他
の作業ツールや作業ロボットとの衝突や干渉を簡単に回
避することができる作業ロボットのレイアウトシミュレ
ーション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】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、ワーク上の全ての未処理打点の位
置を特定する打点データを取得する工程と、生産ライン
に沿って配置される１溶接ロボットを指定する工程と、
指定された溶接ロボットが所属する作業ステーションで
他の溶接ロボットに配分された配分済み未処理打点を特
定する工程と、前記打点データに基づき、特定された配
分済み未処理打点から最も離れたワーク上の未処理打点
を指定する工程とを備えることを特徴とする作業ロボッ
トのレイアウトシミュレーション方法が提供される。

【０００７】かかるレイアウトシミュレーション方法に
よれば、配分済み未処理打点を特定することによって、
指定された溶接ロボット以外の溶接ロボットの位置が特
定される。こうして他の溶接ロボットの位置が特定され
れば、他の溶接ロボットが作業時に占有する占有空間が
推定されることができる。その結果、指定された溶接ロ
ボットを１作業ステーションに配置するにあたって、そ
ういった占有空間との干渉関係を簡単かつ確実に予想す
ることが可能となる。このとき、他の溶接ロボットの占
有空間の広がりは、使用される溶接ロボットの種類やス
ポット溶接ガンの種類、それらの組み合わせ方によって
変動する。配分済み未処理打点から最も離れた未処理打
点に基づき指定された溶接ロボットが配置されれば、そ
の溶接ロボットや溶接ロボットに装着されるスポット溶
接ガンが占有空間に侵入する確率は最も低くなると考え
られる。

【０００８】前記配分済み未処理打点から最も離れた未
処理打点を指定するにあたって、本発明に係るレイアウ
トシミュレーション方法は、前記打点データに基づき、
ワーク上の各未処理打点から前記配分済み未処理打点ま
での距離を算出する工程と、算出された距離の最大値に
対応する未処理打点を記憶する工程とを備えることがで
きる。こうした処理工程によれば、打点データを利用し
て、配分済み未処理打点から最も離れた未処理打点を簡
単に特定することが可能となる。

【０００９】また、前記距離の最大値を算出するにあた
って、本発明に係るレイアウトシミュレーション方法
は、前記配分済み未処理打点ごとに、１未処理打点から
の距離を算出する工程と、その１未処理打点に対して、
算出された距離の最小値を登録する工程とを備えてもよ
い。距離が算出される１未処理打点に着目すると、最小
値で示される距離より内側に配分済み未処理打点が存在
することはない。したがって、こうした最小値同士が比
較される結果、最大の最小値を備える未処理打点が抽出
されれば、全ての配分済み未処理打点から最も離れた未
処理打点が特定されることができるのである。こうして
全ての配分済み未処理打点を基準に最も離れた未処理打
点が指定されれば、スポット溶接ガンや溶接ロボットが
衝突したり干渉したりする確率が一層低減されることが
できる。

【００１０】前述のように距離を算出するにあたって、
本発明に係るレイアウトシミュレーション方法では、１
溶接ロボットごとに、配分済み未処理打点の分布を代表
する代表点が特定されてもよい。このように配分済み未
処理打点の分布を特定の代表点で代表させれば、全ての
配分済み未処理打点に対して距離を算出する場合に比
べ、シミュレーション方法の計算処理の負担を軽減させ
ることができる。そういった代表点は、例えば、配分済
み未処理打点の分布の重心であればよい。

【００１１】指定された未処理打点は、前記指定された
溶接ロボットに対して最初に配分されることが望まし
い。前述したように、指定された未処理打点の周囲に
は、配分済み未処理打点を処理するスポット溶接ガンや
溶接ロボットに干渉しない空間が広く確保される。した
がって、指定された未処理打点を基準に指定された溶接
ロボットに未処理打点を配分していけば、干渉の影響を
回避しながら数多くの未処理打点を指定された溶接ロボ
ットに配分することができると考えられる。

【００１２】また、本発明に係るレイアウトシミュレー
ション方法は、前記打点データで示される未処理打点ご
とに使用可能なスポット溶接ガンを特定するガンデータ
を取得する工程と、前記指定された未処理打点が配分さ
れると、ガンデータを用いて、前記指定された溶接ロボ
ットに装着される１スポット溶接ガンを特定する工程
と、ガンデータを用いて、特定された１スポット溶接ガ
ンで処理される未処理打点を抽出する工程とを備えても
よい。一般に、生産ラインでは、未処理打点の特性に応
じて処理に用いられるスポット溶接ガンの種類が異な
る。１溶接ロボットには、その溶接ロボットに装着され
るスポット溶接ガンで処理可能な未処理打点が必ず割り
振られなければならない。ガンデータに基づき未処理打
点ごとに使用可能なスポット溶接ガンの種類が特定され
れば、指定された溶接ロボットに対して最初に未処理打
点が配分された時点で、指定された溶接ロボットに装着
されるべきスポット溶接ガンを簡単に抽出することがで
きる。加えて、その未処理打点に続いてそのスポット溶
接ガンに割り振られるべき未処理打点も簡単に抽出され
ることができる。

【００１３】さらに、本発明に係るレイアウトシミュレ
ーション方法は、各溶接ロボットに装着されるスポット
溶接ガンの作動範囲を示す作動範囲データを取得する工
程と、前記打点データに基づき、前記指定された未処理
打点を含む作動範囲を前記ワーク上で画定する工程と、
画定された作動範囲に含まれる未処理打点を特定する工
程とをさらに備えてもよい。一般に、生産ラインでは、
溶接ロボットの動きに基づいてスポット溶接ガンの作動
範囲が限定されてしまう。この作動範囲外に存在する未
処理打点をスポット溶接ガンが処理することはできな
い。したがって、１スポット溶接ガンには必ず作動範囲
内の未処理打点が割り振られなければならない。ワーク
上でスポット溶接ガンの作動範囲が特定されれば、作動
範囲に含まれる未処理打点を簡単に抽出することが可能
となる。

【００１４】例えば、ワーク上では、前記指定された未
処理打点を中心に描かれる球面によって前記作動範囲が
規定されてもよい。こうして指定された未処理打点に基
づいて一義的に作動範囲が画定されれば、シミュレーシ
ョン方法の計算処理を簡略化することができる。その
他、このレイアウトシミュレーション方法は、決定され
た１溶接ロボットの配置に基づいて前記ワークに対する
１溶接ロボットの位置関係を特定する工程と、１溶接ロ
ボット固有の座標軸空間で特定される前記作動範囲を前
記ワーク上に投影する工程とを備えてもよい。こうして
溶接ロボットごとに作動範囲が画定されれば、作動範囲
を厳密に規定することができ、その結果、シミュレーシ
ョン結果の信頼性を一層高めることができる。

【００１５】さらに、本発明に係るレイアウトシミュレ
ーション方法は、例えば、指定された１溶接ロボットご
とに、割り振られた１未処理打点に順番に打順を付与す
る工程と、打順が付与された未処理打点を溶接ロボット
ごとに特定するシミュレーション結果を出力する工程と
を備えることができる。このように溶接ロボットごとに
未処理打点の配分結果と打順とが出力されれば、それら
の配分結果や打順に基づいて溶接ロボットに装着される
スポット溶接ガンの移動経路を決定することができる。
移動経路の決定にあたっては、例えば溶接ロボットのコ
ントローラを含むオフラインティーチシステムが用いら
れればよい。このオフラインティーチシステムによれ
ば、例えば作業者の手でスポット溶接ガンを実際に移動
させることによって移動経路が決定され、決定された移
動経路を実現する溶接ロボットの動きがコントローラに
記憶されることができる。

【００１６】さらにまた、本発明に係るレイアウトシミ
ュレーション方法は、打順を付与するたびに、その打順
で特定される１未処理打点までに１溶接ロボットに装着
された１スポット溶接ガンが費やす処理時間を算出する
工程と、算出された処理時間が作業時間データで示され
る１作業ステーション当たりの最大作業時間に達するか
否かを判定する工程とをさらに備えることができる。一
般に、生産ラインでは、１作業ステーションごとに作業
時間が限定される。限定された作業時間すなわち最大作
業時間内にスポット溶接ガンは処理を完了しなければな
らない。未処理打点が割り振られるたびに処理時間が最
大作業時間と比較されれば、確実に最大作業時間内に処
理される未処理打点のみが溶接ロボットに装着される１
スポット溶接ガンに割り振られることができる。

【００１７】前記処理時間は、例えば、１対の未処理打
点間で費やされるスポット溶接ガンの２点間移動時間を
示す移動時間データを用いて算出されればよい。一般
に、１対の未処理打点間の距離が異なったり、未処理打
点間でスポット溶接ガンのアプローチ方向が異なったり
すれば、それらの未処理打点間でスポット溶接ガンが費
やす移動時間も異なってくる。したがって、２点間移動
時間を考慮して処理時間を算出すれば、生産ラインの実
情に則した信頼性の高いシミュレーション結果を提供す
ることができるのである。

【００１８】２点間移動時間は全ての１対の未処理打点
間で共通に設定されてもよい。その一方で、レイアウト
シミュレーション方法は、付与された打順に従って相前
後する１対の未処理打点に対してスポット溶接ガンのア
プローチ方向を規定するベクトルを特定する工程と、ベ
クトル同士の位置関係を検出する工程と、検出された位
置関係に基づいて、溶接ロボットの姿勢変化の有無を判
断する工程とを備えてもよい。こうして姿勢変化の有無
に応じて２点間移動時間を区別することができれば、シ
ミュレーション結果の信頼性を高めることができる。

【００１９】この場合には、姿勢変化がないと判断され
ると、短ピッチ移動時間データで示されるスポット溶接
ガンの短ピッチ移動時間を用いてスポット溶接ガンの前
記処理時間が算出される。短ピッチ移動時間データによ
れば、２未処理打点間でスポット溶接ガンを直線的に移
動させることができる場合のスポット溶接ガンの２点間
移動時間が特定される。全ての該当する２未処理打点の
組み合わせに対して共通に短ピッチ移動時間データが設
定されれば、一義的に処理時間を算出することができ、
シミュレーション方法の計算処理を簡略化することがで
きる。その一方で、短ピッチ移動時間データは該当する
２未処理打点の組み合わせに対して個別に設定されても
よい。シミュレーション結果の信頼性を一層高めること
ができるからである。例えば、短ピッチ移動時間データ
は２未処理打点間の距離に比例して設定されればよい。

【００２０】また、姿勢変化があると判断されると、姿
勢変化時間データで示される溶接ロボットの姿勢変化時
間を用いてスポット溶接ガンの前記処理時間が算出され
る。姿勢変化時間データによれば、２未処理打点間で直
線的にスポット溶接ガンを移動させることができず、一
方の未処理打点を処理後に一旦ワークからスポット溶接
ガンを後退させ、他方の未処理打点に向けてスポット溶
接ガンを前進させる必要がある場合のスポット溶接ガン
の２点間移動時間が特定される。全ての該当する２未処
理打点の組み合わせに対して共通に姿勢変化時間データ
が設定されれば、一義的に処理時間を算出することがで
き、シミュレーション方法の計算処理を簡略化すること
ができる。その一方で、姿勢変化時間データは該当する
２未処理打点の組み合わせに対して個別に設定されても
よい。生産ラインの実情に則した信頼性の高いシミュレ
ーション結果を提供することができるからである。例え
ば、姿勢変化時間データはスポット溶接ガンのアプロー
チ方向の角度偏差に比例して設定されればよい。

【００２１】また、２点間移動時間は、溶接ロボットの
オフラインティーチシステムで得られる２点間移動時間
によって置き換えられてもよい。オフラインティーチシ
ステムでは、本発明に係るレイアウトシミュレーション
方法から出力される未処理打点の配分結果や打順に基づ
いて移動経路が決定されることができる。オフラインテ
ィーチシステムで移動経路が決定されると、決定された
移動経路に応じて正確に２点間移動時間が算出されるこ
とができる。この実際の移動経路に応じた２点間移動時
間に基づいて前述の処理時間が算出されれば、一層信頼
性の高いシミュレーション結果が得られることとなる。

【００２２】以上の作業ロボットのレイアウトシミュレ
ーション方法は、前述した通り溶接ロボットが配置され
る生産ラインに適用されることができるだけでなく、広
く一般の生産ラインに適用されることができる。すなわ
ち、本発明に係る作業ロボットのレイアウトシミュレー
ション方法は、ワーク上の全ての未処理作業点の位置を
特定する作業点データを取得する工程と、生産ラインに
沿って配置される１作業ロボットを指定する工程と、指
定された作業ロボットが所属する作業ステーションで他
の作業ロボットに配分された配分済み未処理作業点を特
定する工程と、前記作業点データに基づき、特定された
配分済み未処理作業点から最も離れたワーク上の未処理
作業点を指定する工程とを備えることができる。

【００２３】ここで、作業ツールは、少なくとも２部材
を互いに接合する接合ツールであればよく、そういった
接合には、少なくとも、溶接、ボルト打ちおよびリベッ
ト打ちのいずれか１つが含まれることができる。ただ
し、これらの用途に限定されるわけではない。

【００２４】なお、以上の作業ロボットのレイアウトシ
ミュレーション方法はコンピュータを利用したソフトウ
ェア処理によって実施されることができる。しかも、本
発明に係る作業ロボットのレイアウトシミュレーション
方法を実行するソフトウェアは、ＦＤ（フロッピーディ
スク）やＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタ
ルビデオディスク）といった可搬性の記録媒体に格納さ
れて配布されることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の一実施形態を説明する。

【００２６】図１は自動車の車体フレームを製造する生
産ラインの一具体例を示す。この生産ライン１０は、例
えば、車体フレーム１１を構成する構成部材同士を少数
のスポット溶接打点で接合し、車体フレーム１１の骨組
みを組み立てる組み立てライン１２と、スポット溶接打
点を打ち増して、組み立てられた骨組みの接合強度を向
上させるいわゆる「増し打ちライン」１３とを備える。
例えば、増し打ちライン１３には、入り口から出口に向
かって９つの作業ステーション１３ａ〜１３ｉが設定さ
れる。各作業ステーション１３ａ〜１３ｉには複数台の
溶接ロボット１４が配置される。こうした溶接ロボット
１４の配置は、後述するように、例えば本発明に係る作
業ロボットのレイアウトシミュレーション方法によって
決定されることができる。決定された溶接ロボット１４
の配置に応じて１生産ライン当たりの作業ステーション
数ＳＴが決定されることとなる。

【００２７】生産ライン１０には、全ての作業ステーシ
ョン１３ａ〜１３ｉを通過するライン搬送装置１６が設
けられる。このライン搬送装置１６は、生産ライン１０
に沿って同期して間欠的に移動する複数の台車１７を備
える。各台車１７は、所定の搬送時間Ｔｔで、例えば各
作業ステーション１３ａ〜１３ｉから次の作業ステーシ
ョンに移動する。作業ステーション１３ａ〜１３ｉで
は、台車１７は、所定のタクト時間Ｔｑその位置に停止
する。この停止の間に、各溶接ロボット１４に装着され
たスポット溶接ガンが作業を実施する。台車１７に搭載
された車体フレーム１１すなわちワークは、それらの移
動および停止を繰り返しながら控え位置Ｐｓから最終位
置Ｐｆまで運ばれ完全な車体フレーム１１に仕上げられ
ていく。搬送時間Ｔｔは、一般に、台車１７を移動させ
るライン搬送装置１６の搬送速度によって規定される。

【００２８】例えば図２に示されるように、各溶接ロボ
ット１４は、先端にスポット溶接ガン１９が装着される
例えば１本のアーム２０を備える。スポット溶接ガン１
９の移動は、アーム基点２１に対するアーム２０の進退
運動Ｍａ、首振り運動Ｍｂおよび回転運動Ｍｃによって
規定される。スポット溶接ガン１９の移動範囲の最外縁
によって、溶接ロボット１４のリーチに基づく作動範囲
Ｏａは規定される。ただし、溶接ロボット１４のアーム
２０は１以上の関節を備えていてもよい。

【００２９】スポット溶接ガン１９には、例えば図３に
示されるように、様々な形態のものＳＣＡ、ＳＣＢ…が
存在する。車体フレーム１１上のスポット溶接打点の位
置や向き、スポット溶接される打点の接合強度を始めと
する様々な要因によって各スポット溶接打点に使用され
るスポット溶接ガン１９の種類は異なる。各溶接ロボッ
ト１４に装着されるスポット溶接ガン１９の形態ＳＣ
Ａ、ＳＣＢ…は、後述するように、例えば本発明に係る
作業ロボットのレイアウトシミュレーション方法によっ
て決定されることができる。

【００３０】各溶接ロボット１４は、タクト時間Ｔｑ内
に全ての作業を完了しなければならない。各溶接ロボッ
ト１４の作業に必要とされる作業時間は、例えば図４に
示されるように、第１打点に対してスポット溶接ガン１
９を接近させる際に費やされる前進時間Ｔｆや、最終打
点からスポット溶接ガン１９を離反させる際に費やされ
る後退時間Ｔｂのほか、１対の打点間でスポット溶接ガ
ン１９を移動させる際に費やされる短ピッチ移動時間Ｔ
ｐおよび姿勢変化時間Ｔｃといった２点間移動時間によ
って特定されることができる。例えば、同一平面上に配
置される連続した１対の打点間で直線的にスポット溶接
ガン１９を移動させることができる場合には、短ピッチ
移動時間Ｔｐが２点間移動時間に適用される。１対の打
点間でスポット溶接ガン１９を移動させるにあたって、
１対の打点間で直線的にスポット溶接ガン１９を移動さ
せることができず、一方の打点を処理後に一旦車体フレ
ーム１１からスポット溶接ガン１９を後退させ、他方の
打点に向けてスポット溶接ガン１９を再び前進させる必
要がある場合には、姿勢変化時間Ｔｃによって２点間移
動時間が特定される。これらの移動時間パラメータは、
一般に、アーム２０を駆動するサーボモータ（図示せ
ず）の作動速度によって規定される。同時に、作業時間
には、スポット溶接ガン１９に対する通電時間、ホール
ド時間およびＩ／Ｆ（インターフェース）時間の総計に
よって算出される溶接時間Ｔｗやガン開閉時間Ｔｇとい
ったパラメータが含まれることができる。

【００３１】いま、例えば図５に示される車体フレーム
１１を製造するために新たに増し打ちライン１３を構築
する場合を考える。車体フレーム１１上には、構成部材
同士の接合強度を考慮して複数個のスポット溶接打点２
３が設定される。各スポット溶接打点２３は、後述され
るレイアウトシミュレーション方法によって第１作業ス
テーション１３ａから順番に溶接ロボット１４に配分さ
れていく。スポット溶接打点２３は、後述するレイアウ
トシミュレーション方法の計算処理を簡略化するために
グループ化される。

【００３２】図６は作業ロボットのレイアウトシミュレ
ーション方法を実現するＣＡＤ／ＣＡＭ（コンピュータ
支援設計製造）システム２４を示す。このＣＡＤ／ＣＡ
Ｍシステム２４は、例えばＣＤ（コンパクトディスク）
やＦＤ（フロッピーディスク）といった可搬性の記録媒
体２５からシミュレーションソフトウェアを取り込み、
取り込んだシミュレーションソフトウェアを実行するコ
ンピュータ本体２６を備える。シミュレーションソフト
ウェアの実行にあたって、コンピュータ本体２６は、キ
ーボードやマウスといった入力装置２７や、例えばディ
スクアレイ装置２８によって構築されるデータベースか
ら必要な情報を受け取る。シミュレーションの結果は、
ディスプレイ装置やプリンタ装置といった出力装置２９
を通じて作業者に提示される。

【００３３】このシミュレーションソフトウェアによれ
ば、１作業ステーション当たりに許容される溶接ロボッ
ト１４の許容台数を示す許容台数データや、各溶接ロボ
ット１４に装着されるスポット溶接ガン１９の作動範囲
Ｏａを示す作動範囲データが入力装置２７から指定され
ると、１生産ライン１０に必要とされる作業ステーショ
ン数ＳＴや、各作業ステーション１３ａ〜１３ｉにおけ
る溶接ロボット１４の構成のほか、各溶接ロボット１４
に装着されるスポット溶接ガン１９の種類、各スポット
溶接ガン１９に配分される車体フレーム１１上のスポッ
ト溶接打点２３や打順、といった情報が出力される。

【００３４】シミュレーションによって得られるスポッ
ト溶接打点２３の配分結果や打順は、コンピュータ本体
２６に接続されるオフラインティーチシステム３０に受
け渡されることができる。このオフラインティーチシス
テム３０によれば、各溶接ロボット１４ごとに、受け取
った配分結果と打順とに基づきスポット溶接ガン１９の
移動経路が決定されることができる。

【００３５】こうした移動経路の決定にあたっては、作
業者の手で、溶接ロボット１４に装着されたスポット溶
接ガン１９が実際に動かされる。作業者は、受け取った
打順に従ってスポット溶接打点２３を次々に連結するよ
うにスポット溶接ガン１９を移動させればよい。コント
ローラ３１は、その移動に必要とされるアーム２０の進
退運動Ｍａ、首振り運動Ｍｂおよび回転運動Ｍｃを特定
し記憶する。

【００３６】こうした移動経路の覚え込ませすなわちオ
フラインティーチは、例えば生産ライン１０に沿って実
際に溶接ロボット１４が配置された場合のように、溶接
ロボット１４と車体フレーム１１との位置関係を確認し
ながら行われる。実際に生産ライン１０が稼動すると、
コントローラ３１は、記憶したアーム２０の進退運動Ｍ
ａ、首振り運動Ｍｂおよび回転運動Ｍｃに従って溶接ロ
ボット１４を作動させ、作業者が設定した移動経路に従
ってスポット溶接ガン１９を移動させる。

【００３７】こうしてオフラインティーチシステム３０
で移動経路が決定されると、決定された実際の移動経路
に基づいて、個別具体的に、前述した前進時間Ｔｆや後
退時間Ｔｂ、短ピッチ移動時間Ｔｐ、姿勢変化時間Ｔｃ
といったスポット溶接ガン１９の移動時間を正確に求め
ることができる。求められた移動時間は、後述するよう
に、データベースにフィードバックされることができ
る。

【００３８】シミュレーション結果には、特定された打
順に従ってスポット溶接打点２３を次々に連結する仮想
移動経路が含まれてもよい。こうした仮想移動経路を用
いれば、作業者がコントローラ３１にスポット溶接ガン
１９の動きを覚え込ませるに先立って、スポット溶接ガ
ン１９の動きを作業者の目に確認させることができる。
作業者は、確認した移動経路を土台に、自らの経験則を
加え、新たに最適な移動経路を設定することができる。
その結果、オフラインティーチにおける作業者の負担は
軽減される。

【００３９】次に、シミュレーションソフトウェアの実
行に必要とされるデータベースの構造を詳述する。図６
に示されるように、データベースは設備データ３２、ワ
ークデータ３３およびオフラインティーチデータ３４に
大きく区分けされる。設備データ３２には、増し打ちラ
イン１３に付帯する設備の三次元ＣＡＤデータや、スポ
ット溶接ガン１９の形態ごとに固有の占有空間を示す占
有空間データが含まれる。設備の三次元ＣＡＤデータを
用いれば、シミュレーションによって決定される増し打
ちライン１３に沿った溶接ロボット１４の配置を特定す
ることができる。溶接ロボット１４の配置は、例えば、
溶接ロボット１４が所属する作業ステーション１３ａ〜
１３ｉの識別子と、各作業ステーション１３ａ〜１３ｉ
に仮想的に設定された三次元座標軸に基づく三次元座標
値とによって特定されればよい。

【００４０】占有空間データは、作業時にスポット溶接
ガン１９が占有可能な最大占有空間を特定する。占有空
間は、例えば図７に示すように、スポット溶接打点２３
を中心に描かれ、スポット溶接ガン１９をすっぽりと囲
む規定半径ｒの球面によって規定されればよい。こうし
た占有空間は、スポット溶接打点２３の三次元座標と半
径ｒの大きさとによって簡単に特定されることができ
る。その一方で、スポット溶接ガン１９の形状を示す三
次元形状データを用いてこうした占有空間を表現すれ
ば、実際のスポット溶接ガン１９の占有空間に則した精
度の高い占有空間を特定することができる。

【００４１】その他、設備データ３２には、前述した搬
送時間Ｔｔを一律的に示す搬送時間データや、タクト時
間Ｔｑを一律的に示すタクト時間データが含まれる。タ
クト時間データすなわち作業時間データによって１作業
ステーション当たりの最大作業時間すなわち各溶接ロボ
ット１４の最大作業時間が特定される。

【００４２】ワークデータ３３には、ワークすなわち車
体フレーム１１上の全ての未処理打点の位置を示す打点
データや、打点データで示される未処理打点ごとに、車
体フレーム１１の特性によって必然的に決定される打順
を特定する打順データ、打点データで示される未処理打
点ごとに使用可能なスポット溶接ガンを特定するガンデ
ータが含まれる。

【００４３】打点データは、例えば図８および図９に示
されるように、各スポット溶接打点２３の位置を三次元
座標（Ｔ，Ｂ，Ｈ）によって特定する。座標Ｔは、例え
ば基準点ＣＣを基準に車体前後方向位置を規定する。座
標Ｂは、基準点ＣＣを基準に車体幅方向位置すなわち奥
行き方向位置を規定する。座標Ｈは、基準点ＣＣを基準
に車体の高さ方向位置を規定する。こうした打点データ
は、例えばＣＡＤ／ＣＡＭシステム２４に取り込まれる
車体フレーム１１の三次元設計データに基づいて算出さ
れればよい。なお、図８および図９では、説明の便宜
上、座標Ｂは無視されている。

【００４４】図５を併せて参照すると明らかなように、
この打点データでは、大分類「Ａ」〜「Ｋ」によって車
体フレーム１１の部位ごとに未処理打点群が大まかに分
類される。各大分類「Ａ」〜「Ｋ」は、同一のスポット
溶接ガン１９で連続的に処理可能な未処理打点群を示す
中分類「Ａ１」〜「Ｋ３」に細分化される。この細分化
は、スポット溶接ガン１９のアプローチ方向やガン開閉
時の姿勢に基づいて行われればよい。小分類「Ａ１−
１」〜「Ｋ３−２」は、５打点を目安に未処理打点群を
グループ化し、打点位置の明確化を図っている。打点デ
ータには、小分類「Ａ１−１」〜「Ｋ３−２」ごとに、
所属する未処理打点の打点数および中央位置の三次元座
標値が示される。ただし、このように未処理打点がグル
ープ化される必要は必ずしもなく、全ての未処理打点が
個々に独立に取り扱われてもよい。

【００４５】また、車体フレーム１１では、任意の構成
部材に覆われてしまうスポット溶接打点２３が存在す
る。こういったスポット溶接打点２３は、車体フレーム
１１にそうした構成部材が取り付けられる以前に処理さ
れなければならない。打順データは、例えば図８および
図９に示されるように、そういったスポット溶接打点２
３の処理順番を特定する。図８および図９では、順番付
けが必要となる打点に「１」「２」「３」といった順番
が表示され、順番に関係なく処理可能な打点には「−
１」が表示されている。

【００４６】打点データには、さらに、各未処理打点に
必要とされる溶接時間Ｔｗを示す溶接時間データ（図示
せず）が付加される。溶接時間データは、１小分類「Ａ
１−１」〜「Ｋ３−２」ごとに、その小分類に所属する
未処理打点に共通に溶接時間Ｔｗを特定してもよい。

【００４７】ガンデータは、例えば図１０に示されるよ
うに、各中分類「Ａ１」〜「Ｋ３」ごとに使用可能なス
ポット溶接ガンの種類ＳＣＡ、ＳＣＢ…を特定する。車
体フレーム１１上のスポット溶接打点２３の位置や向
き、スポット溶接される打点２３の接合強度を始めとす
る様々な要因によって各スポット溶接打点２３の処理に
使用されるべきスポット溶接ガン１９の種類は異なる。
図１０から明らかなように、１つの中分類「Ａ１」〜
「Ｋ３」に対して複数の種類ＳＣＡ、ＳＣＢ…のスポッ
ト溶接ガン１９が特定されていてもよい。

【００４８】オフラインティーチデータ３４には、１溶
接ロボット１４と１スポット溶接ガン１９との組み合わ
せごとに、スポット溶接ガン１９の作動範囲Ｏａを示す
作動範囲データや、スポット溶接ガン１９のガン開閉時
間Ｔｇを示すガン開閉時間データのほか、スポット溶接
ガン１９の移動時間を示す移動時間データが含まれる。

【００４９】作動範囲データは、例えば、アーム基点２
１に原点が設定された各溶接ロボット１４固有の三次元
座標軸に基づく三次元座標値によって作動範囲Ｏａを特
定する。作動範囲Ｏａは、例えばアーム基点２１を中心
に描かれ、アーム２０のリーチを半径とした球面によっ
て規定されればよい。こうした作動範囲Ｏａは、アーム
基点２１の三次元座標とアーム２０のリーチの大きさと
によって簡単に特定されることができる。その一方で、
溶接ロボット１４の各関節作動域を考慮した三次元のキ
ネマティクス解でこうした作動範囲Ｏａを表現すれば、
実際のスポット溶接ガン１９の作動範囲に則した厳密な
作動範囲Ｏａを特定することができる。

【００５０】移動時間データには、前進時間Ｔｆを示す
前進時間データや、後退時間Ｔｂを示す後退時間デー
タ、短ピッチ移動時間Ｔｐを示す短ピッチ移動時間デー
タ、姿勢変化時間Ｔｃを示す姿勢変化時間データが含ま
れる。前進時間データや後退時間データは、全ての未処
理打点に共通に前進時間Ｔｆや後退時間Ｔｂを特定する
ことができる。短ピッチ移動時間データや姿勢変化時間
データは、１対の未処理打点のあらゆる組み合わせに対
して共通に短ピッチ移動時間Ｔｐや姿勢変化時間Ｔｃを
特定することができる。こうした移動時間データを用い
れば、レイアウトシミュレーション方法の計算処理は軽
減される。

【００５１】その一方で、前進時間データや後退時間デ
ータは、各未処理打点ごとに個別に前進時間Ｔｆや後退
時間Ｔｂを特定することができ、短ピッチ移動時間デー
タや姿勢変化時間データは、１対の未処理打点のあらゆ
る組み合わせに対して個別に２点間移動時間すなわち短
ピッチ移動時間Ｔｐや姿勢変化時間Ｔｃを特定すること
ができる。こうした移動時間データは、例えば各溶接ロ
ボット１４ごとに、各関節の加減速に基づいて個別に推
定されればよい。その他、短ピッチ移動時間データはス
ポット溶接打点２３間の距離に比例して設定されてもよ
く、姿勢変化時間データは２つのスポット溶接打点２３
に対するアプローチ方向の角度偏差に比例して設定され
てもよい。しかも、これらの移動時間データは、前述し
たようにオフラインティーチシステム３０で求められた
前進時間Ｔｆや後退時間Ｔｂ、短ピッチ移動時間Ｔｐ、
姿勢変化時間Ｔｃで置き換えられることができる。こう
した移動時間データを用いれば、シミュレーション結果
の信頼性を高めることができる。

【００５２】次に生産ラインの作業配分シミュレーショ
ン方法を詳述する。図１１に示されるように、ＣＡＤ／
ＣＡＭシステム２４のコンピュータ本体２６は、ステッ
プＳ１で設備データ３２を取得し、続いてステップＳ２
でワークデータ３３を取得する。

【００５３】ステップＳ３で、コンピュータ本体２６
は、作業者に変数条件の入力を促す。入力を促された作
業者は、入力装置２７を用いて、１作業ステーション当
たりに許容される溶接ロボット１４の許容台数や、各溶
接ロボット１４に装着されるスポット溶接ガン１９の作
動範囲を指定する。指定された許容台数は許容台数デー
タとして取り込まれる。許容台数は例えば１以上の整数
Ｎで表現されればよい。作動範囲データは、前述したオ
フラインティーチデータ３４から取り込まれる。作業者
が溶接ロボット１４の種類を指定すると、指定された種
類の溶接ロボット１４に関するアーム基点２１の三次元
座標値やアーム２０のリーチの大きさが特定されるので
ある。

【００５４】いま、許容台数データ＝３が入力された場
合を考える。コンピュータ本体２６は、ステップＳ４
で、作業ステーション数ＳＴの初期値＝１を記憶する。
ステップＳ５では、記憶された作業ステーション数ＳＴ
の値に応じて１作業ステーションが指定される。この指
定によって、まず、第１作業ステーションが指定され
る。

【００５５】第１作業ステーションが指定されると、ス
テップＳ６で、溶接ロボット数ＲＢの初期値＝１が記憶
される。ステップＳ７では、記憶された溶接ロボット数
ＲＢに応じてその作業ステーション内で１溶接ロボット
が指定される。この指定によって、第１作業ステーショ
ン内の第１溶接ロボットが指定される。この時点で、例
えば図１２に示されるように、打点配置結果データ４１
の溶接ロボット指定欄４２には、第１作業ステーション
の第１溶接ロボットを示す「１１」が登録される。

【００５６】第１溶接ロボットが指定されると、ステッ
プＳ８で、その第１溶接ロボットに未処理打点が割り振
られる。割り振り工程の詳細は後述される。割り振られ
た未処理打点は、図１３に示されるように、小分類「Ａ
１−１」〜「Ｋ３−２」単位で打点配置結果データ４１
の打順欄４４に登録される。登録される数値によって打
順が特定される。カッコ内の数値は各小分類に含まれる
打点数を示す。打点データ上では、割り振られた未処理
打点は消去される。

【００５７】ステップＳ９では、割り振られた未処理打
点に対して占有領域が設定される。１スポット溶接ガン
１９が１スポット溶接打点２３を処理する間、その１ス
ポット溶接ガン１９の占有領域に存在する他のスポット
溶接打点２３を他のスポット溶接ガン１９が処理するこ
とはできない。他のスポット溶接ガン１９がその占有領
域に侵入すると、スポット溶接ガン１９同士が衝突して
しまうからである。この占有領域の設定によれば、同一
の作業ステーション内で同居する他のスポット溶接ガン
１９が踏み込めない干渉領域が画定されることとなる。

【００５８】例えば溶接ロボット「１１」に対して未処
理打点の小分類「Ｈ３」「Ｂ１−１」〜「Ｂ１−３」
「Ａ６−１」〜「Ａ８」が割り振られると、図１４に示
されるように、それらの未処理打点の占有領域４５が設
定される。こうした占有領域４５は、設備データ３２に
含まれる占有空間データに基づいて規定されるスポット
溶接ガン１９の占有空間を車体フレーム１１に投影させ
ることによって画定されればよい。球面によって占有空
間が表現されていれば、未処理打点の三次元座標値と規
定半径ｒとによって簡単に占有空間を車体フレーム１１
に投影させることができる。その一方で、スポット溶接
ガン１９の形状を示す三次元形状データで占有空間が表
現されていれば、占有領域４５を一層厳密に画定するこ
とができ、シミュレーション結果の信頼性を高めること
ができる。

【００５９】第１溶接ロボットに対する未処理打点の割
り振りが登録されると、ステップＳ１０で溶接ロボット
数ＲＢが計数される。ステップＳ１１では、計数された
溶接ロボット数ＲＢが許容台数データで示される許容台
数＝３と比較される。溶接ロボット数ＲＢが許容台数＝
３を超えないので、ステップＳ７に戻って、溶接ロボッ
ト数ＲＢの値に基づいて新たに第２溶接ロボットが指定
される。この指定によって、図１５に示すように、第１
作業ステーション内の第２溶接ロボットを示す「１２」
が打点配置結果データ４１の溶接ロボット指定欄４２に
登録される。第２溶接ロボットが指定されると、ステッ
プＳ７〜Ｓ１１の処理が実施される。

【００６０】ステップＳ７〜Ｓ１１の処理は、ステップ
Ｓ１０で計数される溶接ロボット数ＲＢが許容台数＝３
を超えるまで繰り返される。溶接ロボット数ＲＢが許容
台数＝３を超えた時点で、第１作業ステーション内の３
つの溶接ロボット「１１」「１２」「１３」に対して未
処理打点の割り振りが完了される。

【００６１】ステップＳ１０で計数された溶接ロボット
数ＲＢが許容台数を超えると、ステップＳ１２で作業ス
テーション数ＳＴが計数される。続いて、ステップＳ１
３で、１作業ステーションに対して設定されていた占有
領域４５が解除される。この解除によって、新たな作業
ステーションに対して占有領域４５が白紙化される。そ
の後、ステップＳ１４で、打点データ内に未処理打点が
残存するか否かが判断される。未処理打点が残存してい
れば、ステップＳ５に戻って、作業ステーション数ＳＴ
の値に基づいて新たに１作業ステーションが指定され
る。この指定によって、第２作業ステーションが指定さ
れることとなる。

【００６２】第２作業ステーションが指定されると、ス
テップＳ６、Ｓ７で、第２作業ステーション内の第１溶
接ロボットを示す「２１」が打点配置結果データ４１の
溶接ロボット指定欄４２に登録される。この第２作業ス
テーションに対してステップＳ７〜Ｓ１１の処理が繰り
返される結果、第２作業ステーション内の３つの溶接ロ
ボット「２１」「２２」「２３」に対して割り振られた
未処理打点が打点配置結果データ４１に登録される。

【００６３】第２作業ステーションに対して未処理打点
の登録が完了すると、再びステップＳ５に戻って新たに
１作業ステーションが指定される。この指定によって第
３作業ステーションが指定されることとなる。その結
果、この第３作業ステーションに対してステップＳ６〜
Ｓ１３の処理が実施される。

【００６４】こうしてステップＳ５〜Ｓ１４の処理が繰
り返され、車体フレーム１１上の全ての未処理打点が打
点配置結果データ４１に登録される。その結果、割り振
られるべき未処理打点が存在しないことがステップＳ１
４で検出され、ステップＳ１５で打点配置結果データ４
１が出力される。

【００６５】なお、第２作業ステーション以降では、ス
テップＳ１１で溶接ロボット数ＲＢが許容台数を超える
までに、干渉などの影響によって、未処理打点が残存す
るにも拘らず未処理打点が全く割り振られない溶接ロボ
ット１４が存在することがある。このように残存した未
処理打点は次作業ステーションの溶接ロボットに持ち越
される。この場合には、溶接ロボット指定欄４２に記入
された溶接ロボットの指定は消去されればよい。

【００６６】次に、図１１のステップＳ８における打点
配分の検討工程を詳述する。この工程では、例えば図１
６に示されるように、ステップＰ１で、図１１のステッ
プＳ２で取得された打順データに基づいて、各未処理打
点の打順が検索される。検索の結果、最も若い打順
「１」に相当する未処理打点が抽出される。こうしてス
テップＰ２以降で、打順の若い未処理打点が優先的に１
溶接ロボット１４に割り振られていくことになる。

【００６７】ステップＰ２では、１作業ステーション内
で先行する溶接ロボット１４に設定された占有領域４５
が検出される。検出された占有領域４５以外の領域か
ら、ステップＰ１で特定された打順の未処理打点群が呼
び出される。特定された打順の全ての未処理打点が占有
領域４５に含まれる場合には、打順に関係のない打順
「−１」の未処理打点が呼び出されることとなる。

【００６８】ステップＰ３では、呼び出された未処理打
点群の中から、図１１のステップＳ７で指定された１溶
接ロボット１４に対して最初に割り振られるべき第１未
処理打点が抽出される。抽出された第１未処理打点に対
して溶接ロボット１４が位置決めされる。位置決めにあ
たっては、作業ステーションに停止する車体フレーム１
１の三次元座標空間に対して溶接ロボット１４固有の三
次元座標空間が取り込まれればよい。第１未処理打点の
抽出工程の詳細は後述される。

【００６９】第１未処理打点が抽出されると、ステップ
Ｐ４で、図１１のステップＳ２で取得されたガンデータ
に基づいて、その第１未処理打点に適したデフォルトの
１スポット溶接ガン１９が指定される。指定されたスポ
ット溶接ガン１９を示す識別子「ＭＣＦ」は、図１７に
示すように、打点配置結果データ４１の使用ガン欄４３
に登録される。

【００７０】ステップＰ５で、指定されたスポット溶接
ガン「ＭＣＦ」で処理される未処理打点が抽出され、抽
出された未処理打点が１溶接ロボット１４に割り振られ
る。この打点配分の決定工程の詳細は後述される。

【００７１】図１８に示すフローチャートを参照し、図
１６のステップＰ３における第１未処理打点の抽出工程
を詳述する。この工程では、図１６のステップＰ２で呼
び出された未処理打点の中から、他の溶接ロボット１４
に配分された配分済み未処理打点から最も離れた未処理
打点が抽出される。

【００７２】まず、ステップＱ１で、図１１のステップ
Ｓ７で指定された１溶接ロボット１４が所属する作業ス
テーションの他の溶接ロボット１４に配分された配分済
み未処理打点が存在するか否かが判断される。

【００７３】配分済み未処理打点が存在しないと判断さ
れると、ステップＱ２に進み、図１６のステップＰ２で
呼び出された未処理打点の中から第１未処理打点が決定
される。この工程では、図１６のステップＰ２で呼び出
された未処理打点の中から、例えば、車体フレーム１１
に設定された任意の基準点ＣＣから最も離れた未処理打
点が抽出される。全ての未処理打点に対して基準点ＣＣ
からの距離ＤＢが算出され、算出された距離ＤＢの一番
大きな未処理打点が選択されるのである。基準点ＣＣに
は、例えば図５に示されるように、三次元座標軸ＴＢＨ
に対して車体フレーム１１の中心座標（０，０，０）が
選択されればよい。この決定工程の詳細は後述される。

【００７４】配分済み未処理打点が存在すると判断され
ると、ステップＱ３で、図１６のステップＰ２で呼び出
された未処理打点の中から１未処理打点が指定される。
ステップＱ４では、指定された１未処理打点に対してポ
テンシャル値ＰＴＴが算出される。この算出工程の詳細
は後述される。算出されたポテンシャル値ＰＴＴはステ
ップＱ５で登録される。

【００７５】ポテンシャル値ＰＴＴの算出および登録は
各未配分の未処理打点ごとに実施される。ステップＱ６
で、全ての未配分の未処理打点に対してポテンシャル値
ＰＴＴが算出され登録されたことが確認されると、処理
はステップＱ７に進む。ステップＱ７では、ポテンシャ
ル値ＰＴＴが最も大きい未配分の未処理打点が特定され
る。その結果、唯一の未処理打点が抽出されれば、その
未処理打点が第１未処理打点に設定される。ステップＱ
８では、第１未処理打点に設定された１未処理打点が図
１６のステップＰ４に引き渡されることとなる。ステッ
プＱ７で、複数の未処理打点が最大のポテンシャル値Ｐ
ＴＴを有することとなった場合には、処理はステップＱ
２に進む。

【００７６】ここで、例えば図１９に示されるように、
正方形の１平面内で等間隔に分布する１５×１５個の未
処理打点を想定し、ポテンシャル値ＰＴＴの概念を簡単
に説明する。ポテンシャル値ＰＴＴは配分済み未処理打
点からの距離に相当する。したがって、配分済み未処理
打点ではポテンシャル値ＰＴＴはゼロを示す。配分済み
未処理打点からの距離が増加するにつれてポテンシャル
値ＰＴＴは高くなっていく。例えば図２０に示されるよ
うに、１作業ステーション内で第１溶接ロボット１４に
対して未処理打点（５，６）が配分されると、未処理打
点（５，６）からの距離に比例してポテンシャル値ＰＴ
Ｔは高くなり、その結果、未処理打点（５，６）から最
も離れた未処理打点（１５，１５）でポテンシャル値Ｐ
ＴＴは最大値を示す。

【００７７】配分済み未処理打点（５，６）が特定され
ると、この未処理打点（５，６）を基準に第１溶接ロボ
ット１４の位置が推定され、その結果、スポット溶接ガ
ン１９および溶接ロボット１４の占有空間が推定される
ことができる。ただし、占有空間の広がりは、溶接ロボ
ットの種類やスポット溶接ガンの種類、それらの組み合
わせ方によって変動する。いま、例えば図２１に示され
るように、円弧を用いて仮想的に複数の占有空間ＳＳ１
〜ＳＳ７を規定してみる。ポテンシャル値ＰＴＴの比較
的に低い未処理打点（８，８）を選択してみると、図２
１から明らかなように、占有空間ＳＳ１〜ＳＳ７の広が
り方に関係なく未処理打点（８，８）は占有空間ＳＳ１
〜ＳＳ７に覆われてしまう。未処理打点（８，８）より
もポテンシャル値ＰＴＴの高い未処理打点（１２，１
２）を選択してみると、広がりの比較的大きい占有空間
ＳＳ５〜ＳＳ７に覆われてしまうものの、広がりの小さ
い占有空間ＳＳ１〜ＳＳ４であれば占有空間との干渉を
回避することができる。したがって、未処理打点（８，
８）よりもポテンシャル値ＰＴＴが高い未処理打点（１
２，１２）では、使用されるスポット溶接ガン１９や溶
接ロボット１４が占有空間に侵入する確率が低いことと
なる。こうした考え方を突き詰めれば、ポテンシャル値
ＰＴＴが最も高い未処理打点（１５，１５）では、使用
されるスポット溶接ガン１９や溶接ロボット１４が占有
空間に侵入する確率は最も低くなる。したがって、未処
理打点（５，６）を基準に第１溶接ロボット１４が配置
された後に、未処理打点（１５，１５）に基づいて第２
溶接ロボット１４が配置されれば、２つの溶接ロボット
１４やスポット溶接ガン１９が衝突したり干渉したりす
る確率は、他の未処理打点が選択された場合に比べて相
対的に低くなる。

【００７８】２以上の未処理打点が配分されると、未配
分の各未処理打点では、距離的に近い配分済み未処理打
点に基づいてポテンシャル値ＰＴＴが与えられる。例え
ば、前述したポテンシャル値ＰＴＴに基づいて、未処理
打点（５，６）に加えて新たに未処理打点（１５，１
５）が配分されたと仮定すると、図２２に示されるよう
に、２つの配分済み未処理打点（５，６）、（１５，１
５）でポテンシャル値ＰＴＴはゼロを示す。各配分済み
未処理打点（５，６）、（１５，１５）からの距離が増
加するにつれてポテンシャル値ＰＴＴは高くなってい
く。その結果、未処理打点（５，６）との距離と、未処
理打点（１５，１５）との距離とが均衡した時点でポテ
ンシャル値ＰＴＴも均衡する。この場合、図２０と比較
すると明らかなように、未処理打点（１５，１５）より
も未処理打点（５，６）に近い未処理打点のポテンシャ
ル値ＰＴＴは未処理打点（１５，１５）の影響を受けな
い。すなわち、ポテンシャル値ＰＴＴは、距離的に近い
配分済み未処理打点の影響しか受けないのである。その
結果、１作業ステーション内で第１および第２溶接ロボ
ット１４に対して未処理打点（５，６）、（１５，１
５）が配分されると、未処理打点（１５，１５）の影響
を受けずに未処理打点（５，６）から最も離れた未処理
打点（１５，１）でポテンシャル値ＰＴＴは最大値を示
す。

【００７９】図２３から明らかなように、ポテンシャル
値ＰＴＴが最大値を示す未処理打点（１５，１）では、
一方の未処理打点（５，６）を基準にポテンシャル値Ｐ
ＴＴが算出されていることから、一方の未処理打点
（５，６）との干渉関係が最大限に回避されることは明
らかである。しかも、他方の未処理打点（１５，１５）
は一方の未処理打点（５，６）よりも距離的に離れてい
ることから、一方の未処理打点（５，６）との干渉の確
率が他方の未処理打点（１５，１５）との干渉の確率を
上回ることはない。結果的に、ポテンシャル値ＰＴＴが
最も高い未処理打点（１５，１）では、使用されるスポ
ット溶接ガン１９や溶接ロボット１４が２配分済み未処
理打点に対する占有空間に侵入する確率は最も低くな
る。したがって、未処理打点（５，６）、（１５，１
５）を基準に第１および第２溶接ロボット１４が配置さ
れた後に、未処理打点（１５，１）を基準に第３溶接ロ
ボット１４が配置されれば、３つの溶接ロボット１４や
スポット溶接ガン１９が衝突したり干渉したりする確率
は、他の未処理打点が選択された場合に比べて相対的に
低くなる。３以上の未処理打点が配分されていたとして
も同様にポテンシャル値ＰＴＴを用いて干渉や衝突を最
大限に回避することができる。

【００８０】なお、配分済み未処理打点を特定するにあ
たっては、前述したように各配分済み未処理打点が個別
に扱われてもよく、１塊の配分済み未処理打点群ごとに
座標値が特定されてもよい。こうした座標値の特定に
は、例えば、１溶接ロボット１４ごとに配分済み未処理
打点の分布を代表する代表点が用いられてもよい。そう
いった代表点は、例えば、配分済み未処理打点の分布の
重心であればよい。

【００８１】次に図２４に示すフローチャートを参照
し、図１８のステップＱ４におけるポテンシャル値ＰＴ
Ｔの算出工程を詳述する。この工程では、まずステップ
Ｒ１で１配分済み未処理打点が指定される。ステップＲ
２では、打点データに基づいて、図１８のステップＱ３
で指定された１未処理打点と、指定された１配分済み未
処理打点との距離Ｄｉｓが算出される。算出された距離
Ｄｉｓは、ステップＲ３でポテンシャル値ＰＴＴに登録
される。

【００８２】配分済み未処理打点が１つしか存在しなけ
れば、ステップＲ４で、他に配分済み未処理打点が存在
しないことが確認され、処理はステップＲ５に進む。ス
テップＲ５では、得られたポテンシャル値ＰＴＴが図１
８のステップＱ５に引き渡される。

【００８３】他に配分済み未処理打点が存在すれば、ス
テップＲ６に進み、新たに１配分済み未処理打点を指定
する。続いてステップＲ７で、打点データに基づいて、
図１８のステップＱ３で指定された１未処理打点と、指
定された１配分済み未処理打点との距離Ｄｉｓが算出さ
れる。算出された距離Ｄｉｓが既存のポテンシャル値Ｐ
ＴＴより小さければ、ステップＲ８で、算出された距離
Ｄｉｓの値がポテンシャル値ＰＴＴに置き換えられる。
こうして、図１８のステップＱ３で指定された未処理打
点に対して、全ての配分済み未処理打点からの距離Ｄｉ
ｓが算出され、距離Ｄｉｓの最小値がポテンシャル値Ｐ
ＴＴとして未処理打点に割り振られることとなる。こう
して登録された最小値で示される距離より内側に配分済
み未処理打点が存在することはない。したがって、指定
された１未処理打点に最も距離的に近い配分済み未処理
打点が特定され、その影響度がポテンシャル値ＰＴＴに
よって規定されることとなる。

【００８４】距離Ｄｉｓの最小値がポテンシャル値ＰＴ
Ｔとして得られると、ステップＲ４で、他に配分済み未
処理打点が存在しないことが確認され、処理はステップ
Ｒ５に進む。ステップＲ５では、得られたポテンシャル
値ＰＴＴが図１８のステップＱ５に引き渡される。

【００８５】次に図２５に示すフローチャートを参照
し、図１８のステップＱ２における第１未処理打点の決
定工程を詳述する。まず、ステップＴ１でパラメータＤ
Ａ＝０が設定される。ステップＴ２では、基準点ＣＣの
三次元座標（０，０，０）に対する１未処理打点（Ｔ，
Ｂ，Ｈ）の距離ＤＢが算出される。ステップＴ３で、算
出された距離ＤＢがパラメータＤＡを超えていれば、ス
テップＴ４で、算出された距離ＤＢの値がパラメータＤ
Ａに置き換えられる。パラメータＤＡが置き換えられる
と、ステップＴ５で、その未処理打点ＰＰの三次元座標
（Ｔ，Ｂ，Ｈ）が記憶される。続いてステップＴ６で次
の未処理打点を探しにいく。

【００８６】ステップＴ３で、算出された距離ＤＢがパ
ラメータＤＡを超えなければ、パラメータＤＡを置き換
えずに次の未処理打点を探しにいく（ステップＴ６）。
その結果、常に基準点ＣＣから最も離れた未処理打点Ｐ
Ｐの三次元座標（Ｔ，Ｂ，Ｈ）が記憶され続ける。全て
の未処理打点に対する基準点ＣＣからの距離が算出され
ると、ステップＴ７で、記憶された未処理打点が三次元
座標（Ｔ，Ｂ，Ｈ）で特定されることとなる。打点配置
結果データ４１の打順欄４４では、例えば図１７に示さ
れるように、特定された第１未処理打点に対して打順
「１」が登録される。

【００８７】次に図２６に示すフローチャートを参照
し、図１６のステップＰ５における打点配分の決定工程
を詳述する。この決定工程では、まず、ステップＵ１
で、以下の処理で用いられるパラメータＴ１、Ｔ２、Ｔ
Ｏが初期化される。

【００８８】ステップＵ２では、１溶接ロボット１４に
最初に割り振られた第１未処理打点に対して、図１１の
ステップＳ３で指定された作動範囲Ｏａが画定される。
この画定にあたっては、作動範囲データで示される作動
範囲Ｏａが車体フレーム１１に対して投影される。作動
範囲Ｏａは、例えば図２７に示されるように、第１未処
理打点「Ｈ２」「Ｋ３−２」を中心に作動範囲データで
示される半径の球面を車体フレーム１１に投影させるこ
とによって規定されてもよい。その他、図１６のステッ
プＰ３で車体フレーム１１の三次元座標空間に取り込ま
れた溶接ロボット１４の位置を用いれば、溶接ロボット
のアーム基点２１を中心に描かれる球面や、溶接ロボッ
ト１４の三次元キネマティクス解に基づいて作動範囲Ｏ
ａは規定されることができる。

【００８９】作動範囲Ｏａが画定されると、ステップＵ
３で、図１６のステップＰ２で呼び出された未処理打点
の中から、その作動範囲Ｏａに含まれる未処理打点が特
定される。その後、ステップＵ４以下で、特定された未
処理打点の中から、指定された１スポット溶接ガン１９
で処理される未処理打点が抽出される。

【００９０】詳述すると、ステップＵ４で、ガンデータ
を用いて、指定されたスポット溶接ガン１９で次に処理
される次未処理打点が決定される。この次未処理打点に
は、第１未処理打点に最近の未処理打点が選択されれば
よい。決定された次未処理打点にはステップＵ５で打順
が付与される。次未処理打点の打順「２」は打点配置結
果データ４１の打順欄４４に登録される。

【００９１】打順「２」が登録されると、第１未処理打
点から第２未処理打点までスポット溶接ガン１９が移動
する際に費やされる移動時間Ｔ１が取得される。未処理
打点の組み合わせが特定されれば、前述したとおり、オ
フラインティーチデータ３４によって移動時間Ｔ１は特
定されることができる。ただし、この場合には、１対の
未処理打点のあらゆる組み合わせに対して２点間の移動
時間Ｔ１を予め登録しておかなければならない。ここで
は、溶接ロボットの姿勢変化の有無を判断し、その判断
に基づいて短ピッチ移動時間Ｔｐや姿勢変化時間Ｔｃの
規定値を用いて簡略的に移動時間Ｔ１を導き出すことと
する。

【００９２】まず、ステップＵ６で、第１および第２未
処理打点４７、４８に対してスポット溶接ガン１９のア
プローチ方向を規定するベクトル５０、５１を設定す
る。ベクトル５０、５１は、打点データに含まれる未処
理打点の三次元座標値と、この三次元座標値で示される
三次元座標点に対して設定されるベクトル値とによって
特定されればよい。すなわち、ベクトル値を示すデータ
を予め打点データに付属させておけばよいのである。こ
うしたベクトルは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２４に取り
込まれる車体フレーム１１の三次元設計データや、溶接
ロボット１４のコントローラ３１に記憶されるデータ等
に基づいて特定されればよい。

【００９３】２つのベクトル５０、５１が比較される
と、スポット溶接ガン１９の姿勢変化の有無が判断され
る。例えば図２８に示されるように、第１未処理打点４
７と第２未処理打点４８との間でスポット溶接ガン１９
のアプローチ方向を規定するベクトル５０、５１同士が
平行であれば、図２９に示されるように、溶接ロボット
１４の姿勢変化を起因することなく、２つの未処理打点
４７、４８間でスポット溶接ガン１９は直線的に移動す
ることができる。これに対し、例えば図３０に示される
ようにベクトル５０、５１同士が平行でなければ、図３
１に示されるように、第１未処理打点４７を処理後に一
旦車体フレーム１１からスポット溶接ガン１９を後退さ
せ、第２未処理打点４８に向けてスポット溶接ガン１９
を前進させる必要がある。したがって、１対のベクトル
５０、５１を比較すれば溶接ロボット１４の姿勢変化の
有無を判断することができるのである。

【００９４】ステップＵ６で姿勢変化がないと判断され
れば、ステップＵ７で短ピッチ移動時間Ｔｐの規定値が
取得される。その一方で、姿勢変化があると判断されれ
ば、ステップＵ７で姿勢変化時間Ｔｃの規定値が取得さ
れる。いずれの場合でも、取得された規定値は、２つの
未処理打点４７、４８間で必要とされる短ピッチ移動時
間データまたは姿勢変化時間データとしてオフラインテ
ィーチデータ３４に登録される。こうしてシミュレーシ
ョンを実行しながら該当する２未処理打点間の移動時間
Ｔ１が特定されるのである。

【００９５】移動時間Ｔ１が取得されると、ステップＵ
８で、第１未処理打点４７から第２未処理打点４８まで
の総移動時間Ｔ２が算出される。ここでは、前回までの
総移動時間Ｔ２＝０であるから、移動時間Ｔ１がそのま
ま総移動時間Ｔ２に置き換えられる。

【００９６】ステップＵ９では、算出された総移動時間
Ｔ２に基づいて、第１未処理打点４７から第２未処理打
点４８までの処理時間ＴＯが算出される。この算出にあ
たっては、設備データ３２からガン開閉時間データが取
得され、ワークデータ３３から溶接時間データが取得さ
れ、オフラインティーチデータ３４から前進時間データ
や後退時間データが取得される。例えば溶接ロボット１
４の姿勢が変化しない場合、例えば図２９に示すよう
に、処理時間ＴＯは、第１未処理打点４７までの前進時
間Ｔｆ、第１未処理打点４７から第２未処理打点４８ま
での短ピッチ移動時間Ｔｐ、第２未処理打点４８からの
後退時間Ｔｂ、第１および第２未処理打点４７、４８で
の溶接時間Ｔｗおよびガン開閉時間Ｔｇなどによって特
定される。溶接ロボット１４の姿勢が変化する場合、例
えば図３１に示すように、処理時間ＴＯには、図２９の
短ピッチ移動時間Ｔｐに代えて、姿勢変化時間Ｔｃが含
まれることとなる。

【００９７】算出された処理時間ＴＯは、ステップＵ１
０で、タクト時間データすなわち最大作業時間データで
示される最大作業時間と比較される。処理時間ＴＯが最
大作業時間を超えていれば、ステップＵ１１に進み、打
点配分は完了する。第２未処理打点４８の処理が最大作
業時間内に終了しないと判断され、第２未処理打点４８
の割り振りは失敗に終わる。指定された溶接ロボット１
４には第１未処理打点のみが配分されることとなる。そ
の一方で、処理時間ＴＯが最大作業時間を超えていなけ
れば、ステップＵ１２で、第２未処理打点が前未処理打
点として登録され、処理工程はステップＵ４に戻る。

【００９８】ステップＵ４では、再び次未処理打点が検
出される。この次未処理打点には、既に割り振られた第
２未処理打点４８に最近の未処理打点が選択されればよ
い。検出されなければ、ステップＵ１１に進み、打点配
分は完了する。１溶接ロボット１４に配分された未処理
打点や打順は図１１の後工程に引き渡される。こうして
打順が特定されれば、打順に従って移動するスポット溶
接ガン１９の移動経路が設定されてもよい。例えば、２
つのベクトル５０、５１を用いれば、第１未処理打点４
７に接近する際の移動経路や第２未処理打点４８から離
反する際の移動経路は特定されることができる。溶接ロ
ボット１４の姿勢変化がなければ、２つの打点同士４
７、４８を直線的に連結することで移動経路は特定され
ることができ、姿勢変化があれば、２つのベクトル５
０、５１の基点同士を連結することで移動経路は特定さ
れることができる（図２９および図３１を参照のこ
と）。

【００９９】図３２に示すように再び次未処理打点４９
が検出されると、ステップＵ５で次未処理打点４９に打
順「３」が付与される。付与された打順「３」は打点配
置結果データ４１の打順欄４４に登録される。こうして
打順「３」が登録されると、前述と同様に、第２および
第３未処理打点４８、４９間でベクトル５１、５３が比
較され（ステップＵ６）、比較結果に基づいて第２未処
理打点４８から第３未処理打点４９までの移動時間Ｔ１
が取得される。

【０１００】続いてステップＵ８では、取得された移動
時間Ｔ１に基づいて総移動時間Ｔ２が算出される。ここ
では、前回記憶された総移動時間Ｔ２に、今回算出され
た移動時間Ｔ１が加えられる。前回の総移動時間Ｔ２
は、こうして移動時間Ｔ１が加えられた総移動時間Ｔ２
によって置き換えられる。

【０１０１】総移動時間Ｔ２が算出されると、ステップ
Ｕ９で、第１未処理打点４７から第３未処理打点４９ま
での処理時間ＴＯが算出される。その結果、第１〜第３
未処理打点４７〜４９で溶接ロボット１４の姿勢が全く
変化しない場合には、例えば図３３に示すように、処理
時間ＴＯは、第１未処理打点４７までの前進時間Ｔｆ、
第１未処理打点４７から第３未処理打点４９までの２短
ピッチ移動時間Ｔｐ、第３未処理打点４９からの後退時
間Ｔｂ、第１〜第３未処理打点４７〜４９での溶接時間
Ｔｗおよびガン開閉時間Ｔｇなどによって特定される。

【０１０２】算出された処理時間ＴＯは、ステップＵ１
０で再び最大作業時間と比較される。処理時間ＴＯが最
大作業時間を超えていれば、ステップＵ１１に進み、打
点配分は完了する。ここでは、第３未処理打点４９の処
理が最大作業時間内に終了しないと判断され、第３未処
理打点４９の割り振りは失敗に終わる。その結果、指定
された１溶接ロボット１４に、第１および第２未処理打
点４７、４８が配分される。こうした配分結果と打順と
は図１１の後工程に引き渡される。

【０１０３】処理時間ＴＯが最大作業時間を超えていな
ければ、ステップＵ１２で、第３未処理打点４９が前未
処理打点に置き換えられ、処理工程は再びステップＵ４
に戻る。ステップＵ４以下の処理工程が再び実行され
る。こうして、ステップＵ１０で処理時間ＴＯが最大作
業時間を超えるまで、あるいは、ステップＵ４で次未処
理打点が検出されなくなるまで、ステップＵ４〜Ｕ１２
の処理工程が繰り返されていく。その結果、指定された
１溶接ロボット１４に対して未処理打点が配分されるの
である。ステップＵ１１では、指定された溶接ロボット
ごとに、未処理打点の配分と打順とが図１１の後工程に
引き渡されることとなる。

【０１０４】なお、本発明は、前述したいわゆる増し打
ちラインを構築する際に用いられるだけでなく、同様に
作業ロボットが配列されるその他の生産ラインを構築す
る際に用いられることができる。

【０１０５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スポット
溶接ガンといった作業ツールが装着された作業ロボット
を生産ラインに配置するにあたって、他の作業ツールや
作業ロボットとの衝突や干渉を回避することに大いに寄
与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 自動車の車体フレームを製造する生産ライン
の一具体例を示す概略平面図である。

【図２】 溶接ロボットの一具体例を示す斜視図であ
る。

【図３】 各スポット溶接ガンの形状を示す図である。

【図４】 各溶接ロボットの作業に必要とされる作業時
間を算出する方法を示す模式図である。

【図５】 車体フレーム上の打点群の一具体例を示す図
である。

【図６】 作業ロボットのレイアウトシミュレーション
方法を実現するＣＡＤ／ＣＡＭ（コンピュータ支援設計
製造）システムの構成を概略的に示すブロック図であ
る。

【図７】 占有領域の特定方法を示す図である。

【図８】 打点データの構造を示す図である。

【図９】 打点データの構造を示す図である。

【図１０】 ガンデータの構造を示す図である。

【図１１】 作業ロボットのレイアウトシミュレーショ
ン方法の処理工程を概略的に示すフローチャートであ
る。

【図１２】 溶接ロボット指定欄に対する「１１」の登
録を示す図である。

【図１３】 打順欄に対する打順の登録を示す図であ
る。

【図１４】 車体フレーム上に設定された占有領域を示
す図である。

【図１５】 溶接ロボット指定欄に対する「１２」の登
録を示す図である。

【図１６】 打点配分の検討工程を示すフローチャート
である。

【図１７】 第１未処理打点に対する１スポット溶接ガ
ン「ＭＣＦ」の登録を示す図である。

【図１８】 第１未処理打点の抽出工程を示すフローチ
ャートである。

【図１９】 １５×１５個の未処理打点の配列を示す図
である。

【図２０】 配分済み未処理打点（５，６）に対するポ
テンシャル値の分布を示す図である。

【図２１】 配分済み未処理打点（５，６）に対して仮
想的に設定された占有空間を示す図である。

【図２２】 配分済み未処理打点（５，６）および（１
５，１５）に対するポテンシャル値の分布を示す図であ
る。

【図２３】 配分済み未処理打点（５，６）および（１
５，１５）に対して仮想的に設定された占有空間を示す
図である。

【図２４】 ポテンシャル値の算出工程を示すフローチ
ャートである。

【図２５】 第１未処理打点の決定工程を示すフローチ
ャートである。

【図２６】 打点配分の決定工程を示すフローチャート
である。

【図２７】 車体フレーム上に設定された作動範囲を示
す図である。

【図２８】 溶接ロボットの姿勢が変化しない場合に第
１および第２未処理打点に対してアプローチ方向を規定
するベクトルを示す図である。

【図２９】 溶接ロボットの姿勢が変化しない場合に第
１および第２未処理打点に対して想定される処理時間を
示す図である。

【図３０】 溶接ロボットの姿勢が変化する場合に第１
および第２未処理打点に対してアプローチ方向を規定す
るベクトルを示す図である。

【図３１】 溶接ロボットの姿勢が変化する場合に第１
および第２未処理打点に対して想定される処理時間を示
す図である。

【図３２】 第２および第３未処理打点に対してアプロ
ーチ方向を規定するベクトルを示す図である。

【図３３】 第１〜第３未処理打点に対して想定される
処理時間を示す図である。

【符号の説明】

１０ 生産ライン、１１ ワークとしての車体フレー
ム、１３ａ〜１３ｉ 作業ステーション、１４ 溶接ロ
ボット、１９ スポット溶接ガン、２３ スポット溶接
打点、３０ オフラインティーチシステム、３１ コン
トローラ、３２作業時間データを含む設備データ、３３
打点データ、打順データおよびガンデータを含むワー
クデータ、３４ 作動範囲データ、短ピッチ移動時間デ
ータおよび姿勢変化時間データを含むオフラインティー
チデータ、５０，５１，５３ ベクトル、Ｏａ 作動範
囲、ＴＯ 処理時間、Ｔｃ ２点間移動時間としての姿
勢変化時間、Ｔｐ ２点間移動時間としての短ピッチ移
動時間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 正勝 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 斉藤 仁 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 河合 泰宏 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3C042 RJ00 RL00 3F059 AA05 CA06 FA03 GA00 4E065 AA05 CB00

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク上の全ての未処理打点の位置を特
   定する打点データを取得する工程と、生産ラインに沿っ
   て配置される１溶接ロボットを指定する工程と、指定さ
   れた溶接ロボットが所属する作業ステーションで他の溶
   接ロボットに配分された配分済み未処理打点を特定する
   工程と、前記打点データに基づき、特定された配分済み
   未処理打点から最も離れたワーク上の未処理打点を指定
   する工程とを備えることを特徴とする作業ロボットのレ
   イアウトシミュレーション方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の作業ロボットのレイア
   ウトシミュレーション方法において、前記指定された未
   処理打点に基づいて前記指定された溶接ロボットの配置
   を決定することを特徴とする作業ロボットのレイアウト
   シミュレーション方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の作業ロボット
   のレイアウトシミュレーション方法において、前記配分
   済み未処理打点から最も離れた未処理打点を指定するに
   あたって、前記打点データに基づき、ワーク上の各未処
   理打点から前記配分済み未処理打点までの距離を算出す
   る工程と、算出された距離の最大値に対応する未処理打
   点を記憶する工程とをさらに備えることを特徴とする作
   業ロボットのレイアウトシミュレーション方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の作業ロボットのレイア
   ウトシミュレーション方法において、前記配分済み未処
   理打点ごとに、１未処理打点からの距離を算出する工程
   と、その１未処理打点に対して、算出された距離の最小
   値を登録する工程とをさらに備えることを特徴とする作
   業ロボットのレイアウトシミュレーション方法。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の作業ロボットのレイア
   ウトシミュレーション方法において、前記距離を算出す
   るにあたって、１溶接ロボットごとに、配分済み未処理
   打点の分布を代表する代表点が特定されることを特徴と
   する作業ロボットのレイアウトシミュレーション方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の作業ロボットのレイア
   ウトシミュレーション方法において、前記代表点は、配
   分済み未処理打点の分布の重心であることを特徴とする
   作業ロボットのレイアウトシミュレーション方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の作業ロ
   ボットのレイアウトシミュレーション方法において、前
   記指定された未処理打点は、前記指定された溶接ロボッ
   トに最初に配分されることを特徴とする作業ロボットの
   レイアウトシミュレーション方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の作業ロボットのレイア
   ウトシミュレーション方法において、前記打点データで
   示される未処理打点ごとに使用可能なスポット溶接ガン
   を特定するガンデータを取得する工程と、前記指定され
   た未処理打点が配分されると、ガンデータを用いて、前
   記指定された溶接ロボットに装着される１スポット溶接
   ガンを特定する工程と、ガンデータを用いて、特定され
   た１スポット溶接ガンで処理される未処理打点を抽出す
   る工程とをさらに備えることを特徴とする作業ロボット
   のレイアウトシミュレーション方法。
9. 【請求項９】 請求項７または８に記載の作業ロボット
   のレイアウトシミュレーション方法において、各溶接ロ
   ボットに装着されるスポット溶接ガンの作動範囲を示す
   作動範囲データを取得する工程と、前記打点データに基
   づき、前記指定された未処理打点を含む作動範囲を前記
   ワーク上で画定する工程と、画定された作動範囲に含ま
   れる未処理打点を特定する工程とをさらに備えることを
   特徴とする作業ロボットのレイアウトシミュレーション
   方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の作業ロボットのレイ
    アウトシミュレーション方法において、前記ワーク上で
    は、前記指定された未処理打点を中心に描かれる球面に
    よって前記作動範囲が規定されることを特徴とする作業
    ロボットのレイアウトシミュレーション方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の作
    業ロボットのレイアウトシミュレーション方法におい
    て、指定された１溶接ロボットごとに、割り振られた１
    未処理打点に順番に打順を付与する工程と、打順が付与
    された未処理打点を溶接ロボットごとに特定するシミュ
    レーション結果を出力する工程とをさらに備えることを
    特徴とする作業ロボットのレイアウトシミュレーション
    方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の作業ロボットのレ
    イアウトシミュレーション方法において、打順を付与す
    るたびに、その打順で特定される１未処理打点までに１
    溶接ロボットに装着された１スポット溶接ガンが費やす
    処理時間を算出する工程と、算出された処理時間が作業
    時間データで示される１作業ステーション当たりの最大
    作業時間に達するか否かを判定する工程とをさらに備え
    ることを特徴とする作業ロボットのレイアウトシミュレ
    ーション方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の作業ロボットのレ
    イアウトシミュレーション方法において、前記処理時間
    は、１対の未処理打点間で費やされるスポット溶接ガン
    の２点間移動時間を示す移動時間データを用いて算出さ
    れることを特徴とする作業ロボットのレイアウトシミュ
    レーション方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の作業ロボットのレ
    イアウトシミュレーション方法において、付与された打
    順に従って相前後する１対の未処理打点に対してスポッ
    ト溶接ガンのアプローチ方向を規定するベクトルを特定
    する工程と、ベクトル同士の位置関係を検出する工程
    と、検出された位置関係に基づいて、溶接ロボットの姿
    勢変化の有無を判断する工程とをさらに備え、前記姿勢
    変化がないと判断されると、短ピッチ移動時間データで
    示されるスポット溶接ガンの短ピッチ移動時間を前記２
    点間移動時間に用いて前記処理時間が算出されることを
    特徴とする作業ロボットのレイアウトシミュレーション
    方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の作業ロボットのレ
    イアウトシミュレーション方法において、前記短ピッチ
    移動時間データは１対の未処理打点ごとに個別に前記短
    ピッチ移動時間を特定することを特徴とする作業ロボッ
    トのレイアウトシミュレーション方法。
16. 【請求項１６】 請求項１４または１５に記載の作業ロ
    ボットのレイアウトシミュレーション方法において、前
    記姿勢変化があると判断されると、姿勢変化時間データ
    で示される溶接ロボットの姿勢変化時間を前記２点間移
    動時間に用いて前記処理時間が算出されることを特徴と
    する作業ロボットのレイアウトシミュレーション方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の作業ロボットのレ
    イアウトシミュレーション方法において、前記姿勢変化
    時間データは１対の未処理打点ごとに個別に前記姿勢変
    化時間を特定することを特徴とする作業ロボットのレイ
    アウトシミュレーション方法。
18. 【請求項１８】 請求項１３〜１７のいずれかに記載の
    作業ロボットのレイアウトシミュレーション方法におい
    て、前記２点間移動時間は、溶接ロボットのオフライン
    ティーチシステムで得られる２点間移動時間によって置
    き換えられることを特徴とする作業ロボットのレイアウ
    トシミュレーション方法。
19. 【請求項１９】 ワーク上の全ての未処理作業点の位置
    を特定する作業点データを取得する工程と、生産ライン
    に沿って配置される１作業ロボットを指定する工程と、
    指定された作業ロボットが所属する作業ステーションで
    他の作業ロボットに配分された配分済み未処理作業点を
    特定する工程と、前記作業点データに基づき、特定され
    た配分済み未処理作業点から最も離れたワーク上の未処
    理作業点を指定する工程とを備えることを特徴とする作
    業ロボットのレイアウトシミュレーション方法。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の作業ロボットのレ
    イアウトシミュレーション方法において、前記配分済み
    未処理作業点から最も離れた未処理作業点を指定するに
    あたって、前記作業点データに基づき、ワーク上の各未
    処理作業点から前記配分済み未処理作業点までの距離を
    算出する工程と、算出された距離の最大値に対応する未
    処理作業点を記憶する工程とをさらに備えることを特徴
    とする作業ロボットのレイアウトシミュレーション方
    法。
21. 【請求項２１】 ワーク上の全ての未処理打点の位置を
    特定する打点データを取得する工程と、生産ラインに沿
    って配置される１溶接ロボットを指定する工程と、指定
    された溶接ロボットが所属する作業ステーションで他の
    溶接ロボットに配分された配分済み未処理打点を特定す
    る工程と、前記打点データに基づき、特定された配分済
    み未処理打点から最も離れたワーク上の未処理打点を指
    定する工程とをコンピュータに実行させることを特徴と
    する記録媒体。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の記録媒体におい
    て、前記配分済み未処理打点から最も離れた未処理打点
    を指定するにあたって、前記打点データに基づき、ワー
    ク上の各未処理打点から前記配分済み未処理打点までの
    距離を算出する工程と、算出された距離の最大値に対応
    する未処理打点を記憶する工程とをさらにコンピュータ
    に実行させることを特徴とする記録媒体。
23. 【請求項２３】 ワーク上の全ての未処理作業点の位置
    を特定する作業点データを取得する工程と、生産ライン
    に沿って配置される１作業ロボットを指定する工程と、
    指定された作業ロボットが所属する作業ステーションで
    他の作業ロボットに配分された配分済み未処理作業点を
    特定する工程と、前記作業点データに基づき、特定され
    た配分済み未処理作業点から最も離れたワーク上の未処
    理作業点を指定する工程とをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とする記録媒体。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の記録媒体におい
    て、前記配分済み未処理作業点から最も離れた未処理作
    業点を指定するにあたって、前記作業点データに基づ
    き、ワーク上の各未処理作業点から前記配分済み未処理
    作業点までの距離を算出する工程と、算出された距離の
    最大値に対応する未処理作業点を記憶する工程とをさら
    にコンピュータに実行させることを特徴とする記録媒
    体。