JP2000194412A - 複数ロボットの制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のロボットを用いて作業をするにあたっ
て、突発的な故障および異常の発生によるロボットの停
止によって、事前に設定される作業スケジュールの実行
が不可能となったとき、各ロボットの作業停止時間を少
なくして、作業効率を向上する。 【解決手段】 一方のロボットＲ１の作業が故障または
占有空間の干渉などに起因して中断することによって作
業時間が遅延すると判断したとき、他方のロボットＲ２
は一方のロボットＲ１および他方のロボットＲ２の各複
数の作業のうちで継続的に実行可能な作業を選択して実
行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のロボットに
予め設定される作業分担および作業手順を作業開始前に
おける作業空間の重複および作業中の故障の発生などの
中断すべき状況が予測されまたは実際に生じたとき、各
ロボットの停止時間が可及的に少なくなるように制御す
るための方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な先行技術は、特開平８−１４１
９６０号公報に開示されている。この従来の技術では、
共通な移動空間を有する複数台のロボットに対して、あ
る作業順に基づいて第１の動作シミュレーションが行わ
れ、この第１の動作シミュレーションの結果得られたト
ータルの作業時間と、最も作業時間の長いロボットの最
も待ち時間の長い作業とが抽出され、最も作業時間の長
いロボットの最も待ち時間の長い作業の作業順が変更さ
れることによって、前記作業順を変更し、この変更され
た作業順に基づいて第２の動作シミュレーションが行わ
れ、これらの第１および第２の動作シミュレーションの
結果が比較され、所望のトータルの作業時間または所定
の繰返し数となるまで前記作業順を更新しながら前記第
１および第２の動作シミュレーションを繰返し、各ロボ
ットの作業順を前記トータルの作業時間が短くなるよう
に決定している。

【０００３】また他の従来の技術は、特開平８−１６６
８０９号公報に開示されている。この従来の技術では、
共通な移動空間を有する複数台のロボットの相互干渉を
回避するために、各ロボットの優先順位が設定され、各
ロボットの所定時間内の動作によるロボットの通過予定
領域またはそれを含む拡大領域である占有領域を順次演
算し、この演算された占有領域間での重なりの有無が判
定され、重なりがある場合には、前記優先順位の低い一
方のロボットを待機させるとともに、優先順位の高い他
方のロボットを動作させ、前記他方のロボットの占有領
域がこの他方のロボットの動作中に既に動作が終わった
部分に順次解除しながら、前記他方のロボットの占有領
域の変化に基づいて前記重なりがなくなったとき以降に
前記一方のロボットの動作を開始し、このようにして干
渉領域を時系列的に連続して求め、所定の時間毎に前記
干渉領域を更新し、各ロボット間の干渉を回避するとと
もに、ロボットの停止時間を低減している。

【０００４】さらに他の従来の技術は、特開平９−８１
２１４号公報に開示されている。この従来の技術は、所
定方向に走行自在な門型の走行フレームの走行方向に直
交する左右位置に、前記走行方向および左右方向に移動
自在に設けられる作業用マニピュレータの制御におい
て、複数の作業線を作業領域の中央位置で左右に振り分
け、この左右に振り分けられた各作業線群について、そ
れぞれ対応する作業用マニピュレータの作業順序を決定
するとともに、各作業線における始点を決定し、前記作
業線の左右の振り分けによって作業効率を向上して作業
手段が短縮されるように前記左右に振り分けた作業用マ
ニピュレータを制御している。

【０００５】さらに他の従来の技術は、特開平３−２５
６６８１号公報に開示されている。この従来の技術で
は、動作プログラムに従って動作命令信号を順次出力す
るロボットモニタ部と、このロボットモニタ部からの動
作命令を受けてロボットを動作させる各動作命令に対応
する動作が終了すると、動作終了信号をロボットモニタ
部に出力するロボット制御部とを備え、移動動作領域が
周辺装置あるいは他のロボットの移動動作領域と重複す
る干渉領域の外にある始動位置からその干渉領域内にあ
る目標位置まで移動させる移動動作を実行するにあたっ
て、ロボット制御部において周辺装置あるいは他のロボ
ットが干渉領域内にあるか否かを監視し、ロボットモニ
タ部からの移動動作命令信号の出力に伴うロボットの移
動開始後に、周辺装置あるいは他のロボットが干渉領域
内から退避するまでは、始動位置から目標位置までの経
路中の干渉領域外にある途中位置において、移動動作を
停止するように制御して、周辺装置あるいは他のロボッ
トに対する干渉を回避し、また前記ロボットモニタ部か
らの移動動作命令信号によって、周辺装置あるいは他の
ロボットが干渉領域に存在するときであっても、始動位
置から目標位置までの経路中の途中位置までの移動を先
行させることによって、始動位置に待機させる場合に比
べてロボット停止時間の短縮が図られている。

【０００６】以上の各従来の技術を要約すると、作業空
間を共有する複数ロボットの干渉回避方法として、複数
ロボットの作業を事前に干渉発生しないように計画する
方法と、干渉が生じた場合、一方のロボットを待機させ
る方法とに大別される。事前に干渉が発生しないように
計画する方法としては、各ロボットが担当する作業の順
番を決定する際に、ロボット同士が干渉しないように計
画する方法がある。また干渉が発生した際に一方のロボ
ットを待機させる方法では、各ロボットが分担する複数
の作業の１つを実行するたびに、その作業の開始から終
了までのロボットの占有する作業空間を占有空間として
設定して、この設定占有空間の重なりの有無を判定し、
重なりのない場合は作業を実行させ、重なりがある場合
にはロボットを待機させるものと、一定の時間間隔でロ
ボットの占有空間の重なりを監視して、重なりがなくな
った時点で作業を開始するものとに分類される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように各ロボ
ットの作業を事前に干渉が発生しないように計画する方
法において、ロボットが担当する作業の順番を干渉しな
いように決定しても、予期しない故障または異常の発生
によって計画に時間的ずれが発生すると、各ロボットの
干渉が発生し、各ロボットの作業は中断してしまう。ま
た上記のように干渉が発生したときに一方のロボットを
待機させると、この干渉原因が解消されるまで該当ロボ
ットのすべての作業が中断され、作業効率が低下してし
まう。

【０００８】図５は、従来の技術の課題を説明するため
の模式的な平面図であり、図５（１）は各ロボットＲ
１，Ｒ２が順次的に各複数の作業（１）〜（６），
（７）〜（１２）を実行する手順を示し、図５（２）は
第１ロボットＲ１の第１作業（１）の作業中に異常が発
生して第２作業（２）〜第６作業（６）の実行が不能と
なった状況を示し、図５（３）は第１ロボットＲ１によ
る作業分担エリア１ａの占有空間Ｓ１と第２ロボットＲ
２による作業分担エリア１ｂの占有空間Ｓ２とが重複し
て干渉する状況を示す。

【０００９】図５（１）に示されるように、隣接する各
作業分担エリア１ａ，１ｂには、溶接ロボットＲ１，Ｒ
２がそれぞれ設置され、各エリア１ａ，１ｂ内で括弧内
に示された数字は作業順序を示し、この作業順序に従っ
て複数の実線によって示される作業線２ａ，２ｂに沿っ
てアーク溶接が行われる。各作業線２ａ，２ｂは、上記
の括弧内の数字が付された位置の長手方向一端部から長
手方向他端部に向かって矢符Ａ方向に移動しながら溶接
され、したがって各作業線２ａ，２ｂの長手方向一端部
は作業始点となり、長手方向他端部は作業終点となり、
各作業線２ａ，２ｂで示される各作業のうち、括弧内に
最も小さい値の数字が付された作業線は各作業分担エリ
ア１ａ，１ｂ内で最初に着手される作業工程であり、括
弧内に最も大きな数字が付された作業線は各作業分担エ
リア１ａ，１ｂ内での最終作業工程を示す。

【００１０】一方のロボットＲ１は自己が分担する作業
分担エリア１ａにおいて、第１作業（１）〜第６作業
（６）の順に各作業線２ａに沿って溶接作業を行い、こ
れと並行して他方のロボットＲ２は自己の分担する作業
分担エリア１ｂにおいて、第７作業（７）〜第１２作業
（１２）の順に溶接作業を各作業線２ｂに沿って行う。
このような図５（１）に示される各ロボットＲ１，Ｒ２
の作業は、制御装置に予め設定される動作プログラムに
従って実行される。

【００１１】図５（２）に示されるように、一方のロボ
ットＲ１が作業分担エリア１ａにおいて、第１作業
（１）の実行中にたとえばトーチ干渉およびアーク切れ
などの異常が発生したとき、後続の第２作業（２）〜第
６作業（６）の実行が不能のままで停止する。また他方
のロボットＲ２は、作業開始から第７作業（７）〜第１
２作業（１２）の作業がすべて終了した状態であって
も、前記一方のロボットＲ１が第１作業（１）の実行中
に停止したため、残余の第２作業（２）〜第６作業
（６）は未着手のままで待機状態となり、現場の作業員
によって前記一方のロボットＲ１の異常が解消するま
で、この待機状態が維持される。

【００１２】また図５（３）に示されるように、一方の
ロボットＲ１の作業開始前に設定されるたとえば第２作
業（２）を実行するための占有空間Ｓ１が、稼働中の他
方のロボットＲ２のたとえば第１作業（１）の作業を行
うための占有空間Ｓ２と干渉するため、前記一方のロボ
ットＲ１は待機状態となり、作業の進行は中断される。

【００１３】このようにトーチの干渉およびアーク切れ
などの突発的な故障または異常の発生によって、事前に
計画した作業スケジュールの実行が不可能となったと
き、上記の各従来の技術に関して述べたように、各ロボ
ットの作業は中断され、この中断原因となる前記故障お
よび異常が解消されるまで各ロボットの待機状態が維持
され、予め計画した作業完了時間が大幅に遅延してしま
い、作業効率が悪いという問題を有する。

【００１４】したがって本発明の目的は、突発的な故障
および異常の発生によるロボットの作業の停止によって
事前に計画した作業スケジュールの実行が不可能となっ
たとき、前記故障および異常の発生していない他方のロ
ボットによって継続的に実行可能な作業を選択し、作業
の遅延時間を可及的に少なくして、作業効率を向上する
ことができるようにした複数ロボットの制御方法および
装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、複数のロボットを用いて、各ロボット毎に予め定め
る各複数の作業を、各ロボットの作業中に互いに干渉し
ないようにして並行して実行する複数ロボットの制御方
法において、ロボットの作業の中断によって作業時間が
遅延すると判断したとき、一方のロボットは、一方のロ
ボットおよび他方のロボットの各複数の作業のうちで継
続的に実行可能な作業を選択して実行することを特徴と
する複数ロボットの制御方法である。

【００１６】本発明に従えば、ロボットの作業の中断、
たとえば溶接トーチの干渉およびアーク切れなどの突発
的な故障および異常の発生に起因する中断によってロボ
ットが停止し、作業時間が遅延すると判断したとき、一
方のロボットは一方のロボットおよび他方のロボットの
各複数の作業のうちで継続的に実行可能な作業を選択し
て実行するように構成されるので、一方および他方の各
ロボットが作業を停止してしまう時間を可及的に少なく
し、作業の遅延時間を短縮して作業効率を向上すること
ができる。

【００１７】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
構成に加えて、前記ロボットの作業の中断は、一方のロ
ボットが占有する作業空間と他方のロボットが占有する
作業空間との重複であることを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、一方のロボットが占有す
る作業空間と他方のロボットが占有する作業空間との重
複によってロボットの作業が中断されると判断したと
き、上記のように一方のロボットが一方および他方の各
ロボットが各複数の作業のうちで継続的に実行可能な作
業を選択して実行するようにしたので、一方および他方
の各ロボットが停止する時間を可及的に短くして、作業
効率を向上することができる。

【００１９】請求項３記載の本発明は、請求項１または
２記載の構成に加えて、前記ロボットの作業の中断は、
作業実行中の一方のロボットの故障であることを特徴と
する。

【００２０】本発明に従えば、作業実行中の他方のロボ
ットの故障によってロボットの作業が中断すると判断し
たとき、一方のロボットは上記のように一方のロボット
および他方のロボットの各複数の作業のうちで継続的に
実行可能な作業を選択して実行するので、一方および他
方の各ロボットが停止してしまう時間を可及的に少なく
して、作業効率を向上することができる。また上記のよ
うに一方のロボットの作業の中断が一方のロボットが占
有する作業空間と他方のロボットが占有する作業空間と
の重複に起因すると判断したとき、同様に一方のロボッ
トが継続的に実行可能な作業を選択して実行するように
設定することによって、各作業空間の重複および他方の
ロボットの故障のいずれか一方または双方に起因する中
断が生じた場合に比べて、各ロボットが作業を停止して
しまう時間を少なくすることができるという相乗効果を
達成することが可能であり、格段に作業効率が向上され
る。

【００２１】請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の構成に加えて、前記継続的に実行可能
な作業は、一方のロボットの作業のうち他方のロボット
の作業空間に干渉しない一方のロボットの作業空間で実
行することができる作業が選択されることを特徴とす
る。

【００２２】本発明に従えば、上記の一方のロボットが
継続的に実行可能な作業として、一方のロボットの作業
のうち他方のロボットの作業空間に干渉しない一方のロ
ボットの作業空間で実行することができる作業が選択さ
れるので、一方および他方の各ロボットが停止してしま
う時間を可及的に少なくすることができ、これによって
作業効率を向上することができる。

【００２３】請求項５記載の本発明は、請求項１〜４の
いずれかの構成に加えて、前記継続的に実行可能な作業
は、一方のロボットの未着手の作業のうちで他方のロボ
ットが実行可能な代替作業が選択されることを特徴とす
る。

【００２４】本発明に従えば、上記の一方のロボットに
よって継続的に実行可能な作業として、他方のロボット
の未着手の作業のうちで一方のロボットが実行可能な代
替作業が選択されるので、たとえば作業空間の干渉など
によって一方のロボットの作業を予め定める動作プログ
ラムとは異なる手順で実行することが不可能な状態であ
っても、前記他方のロボットの未着手の作業から選択し
て一方のロボットが実行することができ、これによって
一方および他方の各ロボットが停止してしまう時間を可
及的に少なくして、作業効率を向上することができる。

【００２５】請求項６記載の本発明は、複数のロボット
を用いて、各ロボット毎に予め定める各複数の作業を、
各ロボットが作業中に互いに干渉しないようにして並行
して実行する複数ロボットの制御装置において、ロボッ
トの作業の中断によって作業時間が遅延すると判断した
とき、一方のロボットは、一方のロボットおよび他方の
ロボットの各複数の作業のうちで継続的に実行可能な作
業を選択して実行する制御手段を備えることを特徴とす
る複数ロボットの制御装置である。

【００２６】本発明に従えば、ロボットの作業の中断、
たとえば溶接トーチの干渉およびアーク切れなどの突発
的な故障および異常の発生に起因する中断によってロボ
ットが停止し、作業時間が遅延すると判断したとき、一
方のロボットは一方のロボットおよび他方のロボットの
各複数の作業のうちで継続的に実行可能な作業を選択し
て実行するように構成されるので、一方および他方の各
ロボットが作業を停止してしまう時間を可及的に少なく
し、作業の遅延時間を短縮して作業効率を向上すること
ができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
複数ロボットの制御方法および装置が実施される溶接ロ
ボット装置１０の全体の構成を示す斜視図であり、図２
は図１に示される溶接ロボット装置１０を制御するため
の制御装置１１を示す系統図である。この溶接ロボット
装置１０は、たとえば造船工場における小組立溶接工程
が行われる作業場１２において、上下に段差を成して互
いに平行に設けられる一対の走行用レール１３ａ，１３
ｂ上を、各走行用レール１３ａ，１３ｂと平行な走行軸
に沿って走行方向Ｂ１，Ｂ２に走行自在に設置される複
数（本実施の形態では４）の走行フレーム１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄと、各走行フレーム１４ａ〜１４ｄ
の各上枠１５上を水平な一平面上において前記走行軸に
直交する横行軸に沿って矢符Ｃ１，Ｃ２方向に走行自在
に設けられる第１〜第４ロボットＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４と、第１〜第４ロボットＲ１〜Ｒ４を制御する制御装
置１１とを含む。

【００２８】第１〜第４ロボットＲ１〜Ｒ４は、上枠１
５に設けられる一対の移動用レール１６上を水平面上で
前記走行軸に直交する横行軸に沿って矢符Ｃ１，Ｃ２方
向に移動自在に設けられる水平移動フレーム２９と、こ
の水平移動フレーム２９に水平面に対して直交する昇降
軸に沿って矢符Ｄ１，Ｄ２方向に昇降自在に設けられる
昇降体１７と、昇降体１７の下端部に前記昇降軸に平行
な旋回軸まわりに矢符Ｅ１，Ｅ２方向に旋回自在に設け
られる６軸のロボットアーム１８と、このロボットアー
ム１８の先端部に設けられる溶接トーチ１９とを備え
る。

【００２９】上記の小組立工程において用いられる小組
立ラインは、たとえば配材・仮付けステージ、ロボット
溶接ステージ、仕上げステージなどによって構成され、
図１にはロボット溶接ステージが示されている。制御装
置１１はマルチロボット制御システムとも呼ばれ、第１
〜第４ロボットＲ１〜Ｒ４を協調的に動作させるため
に、各ロボットＲ１〜Ｒ４間の相互の干渉を回避するた
めに、本発明に従う制御方法を導入してリアルタイムで
干渉回避処理を行うことができる。

【００３０】前記制御装置１１は、第１〜第４ロボット
Ｒ１〜Ｒ４にそれぞれ対応して各ロボットＲ１〜Ｒ４に
ライン２０ａ〜２０ｄによって個別に接続されるロボッ
トコントローラ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、各
ロボットコントローラ２１ａ〜２１ｄにライン２２によ
って並列に接続されるライン制御装置２３と、各ロボッ
トコントローラ２１ａ〜２１ｄをそれぞれ直列に接続す
るライン２４によって各ロボットコントローラ２１ａ〜
２１ｄに接続されるとともに、ライン２５によって前記
ライン制御装置２３に接続される現場シーケンサ操作装
置２６とを含む。

【００３１】図１に示されるステージ２７には、各ロボ
ットＲ１〜Ｒ４にワークＷ１〜Ｗ４が設置される。各ワ
ークＷ１〜Ｗ４は、たとえば船殻二重底フロアパネルを
構成する平板主板にスティフナおよびブラケットなどの
防撓材を仮付けするパネル構造体であり、対象する溶接
継手は端部まわし溶接を含む水平および立向き単純すみ
肉溶接継手を形成するための工程である。

【００３２】本発明における作業手順は、たとえばロボ
ットＮＣ情報作成装置によって作成することができる。
この装置は、３次元ＣＡＤ装置から出力されたファイル
情報を基にしてロボットＮＣ情報および作業指示書を作
成するために用いられる。前記ロボットＮＣ情報とは、
上記のような平板主板にスティフナおよびブラケットな
どの防撓材を溶接する作業線である各溶接線毎に溶接
し、溶接開始位置、溶接終了位置、溶接線の長さ、溶接
脚長、板厚、溶接方向、タッチセンシング経路の種類、
並びに走行および横行軸動作距離などの情報をファイル
に格納したものをいう。また作業指示書は、部材の配置
方向、溶接線長および作業時間の見積などの情報を出力
表示したものをいう。

【００３３】さらに前記ライン制御装置２３は、ＮＣ情
報作成装置によって出力された制御データを各ロボット
コントローラ２１ａ〜２１ｄに転送して、各ロボットＲ
１〜Ｒ４に溶接作業を実行させる装置であり、ファイル
管理機能、溶接対象ワーク選択機能、シーケンス制御機
能、異常処理機能、モニタ機能およびロボット通信機能
を有する。

【００３４】図３は、制御装置１１による各ロボットの
制御手順を説明するためのフローチャートであり、図４
は各ロボットＲ１，Ｒ２によって各作業を実行したとき
の作業手順を説明するための模式的な平面図であり、図
４（１）は各ロボットＲ１，Ｒ２の占有空間Ｓ１，Ｓ２
が重複しない状況を示し、図４（２）は各ロボットＲ
１，Ｒ２の代替作業が可能な共有作業空間Ｓ３を示し、
図４（３）は他方のロボットＲ２がすべての作業を終了
した後に代替作業が可能な共有作業空間Ｓ４を示す。こ
れらの図４（１）〜図４（３）において、一方のロボッ
トを第１ロボットＲ１とし、他方のロボットを第２ロボ
ットＲ２とする。また第１ロボットＲ１が分担すべき作
業分担エリアは参照符３０ａで示し、第２ロボットＲ２
が分担すべき作業分担エリアは参照符３０ｂで示す。

【００３５】各作業分担エリア３０ａ，３０ｂ内におい
て、実線は作業中および作業を終了した作業線である溶
接線を示し、破線は未着手の作業線である溶接線を示
す。さらに括弧内の数字は、各ロボットＲ１，Ｒ２が作
業をする順序を示し、溶接線の長手方向一端部を作業開
始点として、長手方向他端部に向けて作業を行うものと
する。

【００３６】ステップａ１で作業が開始され、ステップ
ａ２で計画順に作業をライン制御装置２３において設定
する。図４（１）では、第１ロボットＲ１は第１〜第６
作業（１）〜（６）の作業をこの順序で行い、第２ロボ
ットＲ２は並行して第１〜第６作業（１）〜（６）の順
序で作業を行うように設定する。次にステップａ３で各
ロボットＲ１，Ｒ２の作業占有空間Ｓ１，Ｓ２を計算
し、ステップａ４で第１ロボットＲ１の占有空間Ｓ１が
第２ロボットＲ２の占有空間Ｓ２と干渉、すなわち重複
するか否かを判断する。このとき図４（１）に示される
ように、第１ロボットＲ１の作業開始線に設定する占有
空間が第２ロボットＲ２の占有空間Ｓ２と重複しない場
合にはステップａ５に移り、各ロボットＲ１，Ｒ２の占
有空間Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ設定し、ステップａ６に移
り、各ロボットＲ１，Ｒ２は第１作業（１）の作業を実
行し、ステップａ７でこの第１作業（１）を終了する
と、ステップａ５で設定した占有空間Ｓ１，Ｓ２を解除
し、ステップａ８でこの第１作業（１）の作業が終了す
ると次の残りの作業が存在するか否かを判断し、ステッ
プａ２からステップａ８の動作を残余の作業（２）〜
（６）について繰返し実行する。ステップａ８ですべて
の作業を終了したときには次のステップａ９へ移り、他
方のロボットである第２ロボットＲ２の作業の中で代替
可能な作業が残っているか否かを判断し、残っていなけ
ればステップａ１０ですべての作業を終了する。

【００３７】前記ステップａ４において、図４（１）に
示されるように、第１ロボットＲ１の第２作業（２）の
作業空間Ｓ１が第２ロボットＲ２の作業空間Ｓ２と重複
して干渉する場合にはステップａ１１に移り、第２ロボ
ットＲ２の作業空間Ｓ２と干渉しない領域Ｓ１’が存在
するか否かを判断する。この干渉しない領域Ｓ１’の作
業が存在する場合には、ステップａ１２に移り、たとえ
ば第１ロボットＲ１の作業分担エリア３０ａにおいて第
５作業（５）の作業が第２ロボットＲ２の実行中の作業
（１）と干渉しないと判断したとき、ステップａ３に戻
り、次の作業として第５作業（５）の作業を設定する。

【００３８】またステップａ１１で第２ロボットＲ２の
（１）の作業空間Ｓ２と重複しない作業が存在しないと
判断したときには、ステップａ１３に移り、図４（１）
に示されるように作業分担エリア３０ｂにおいて代替可
能な作業が残っていないものと判断された場合、ステッ
プａ１４へ移り、第２ロボットＲ２の作業領域Ｓ１との
重複がなくなるまで第１ロボットＲ１は待機し、前述の
ステップａ８に戻る。また前記ステップａ１３におい
て、図４（２）に示されるように第２ロボットＲ２の作
業分担エリア３０ｂ内で代替可能な作業が残っていると
判断した場合にはステップａ１５に移り、第１ロボット
Ｒ１は、第２ロボットＲ２の作業分担エリア３０ｂ内に
おいて作業（７），（１１）が代替可能であるため、こ
れらの作業（７），（１１）を代替作業として設定した
後、実行する。

【００３９】また、図４（３）で示されるように、第１
ロボットＲ１は担当するすべての作業（１）〜（６）が
終了し、第２ロボットＲ２の作業（８）〜（１２）が残
っている場合には、第１ロボットＲ１が代替可能な作業
として第２ロボットＲ２の分担作業エリア３０ｂの作業
（１１）の作業を代替して実行する。

【００４０】このように複数のロボットＲ１，Ｒ２を用
いて各ロボットＲ１，Ｒ２毎に予め定める各複数の作業
（１）〜（６），（７）〜（１２）を、各ロボットＲ
１，Ｒ２が作業中に互いに干渉しないようにして並行し
て実行することができるようにロボット制御プログラム
によって設定されるので、他方のロボットＲ２の作業が
第７作業（７）において中断し、作業時間が遅延すると
判断したときには、一方のロボットＲ１は、一方のロボ
ットＲ１および他方のロボットＲ２の各複数の作業
（１）〜（６），（８）〜（１２）のうちで継続的に実
行可能な作業（１１）を選択して実行する。これによっ
て、他方のロボットの作業の中断、たとえば溶接トーチ
の干渉およびアーク切れなどの突発的な故障および異常
の発生に起因する中断によってロボットが停止し、作業
時間が遅延すると判断したとき、一方のロボットが一方
のロボットおよび他方のロボットの各複数の作業のうち
で継続的に実行可能な作業を選択して実行するように構
成されるので、一方および他方の各ロボットが作業を停
止してしまう時間を可及的に少なくし、作業の遅延時間
を短縮して作業効率を向上することができる。

【００４１】またロボットの作業の中断が一方のロボッ
トＲ１が占有する作業空間Ｓ１と他方のロボットＲ２が
占有する作業空間Ｓ２との重複であると判断したとき、
すなわち一方のロボットが占有する作業空間と他方のロ
ボットが占有する作業空間との重複によって前記一方の
ロボットの作業が中断されると判断したとき、上記のよ
うに一方のロボットが一方および他方の各ロボットの各
複数の作業のうちで継続的に実行可能な作業を選択して
実行するようにしたので、一方および他方の各ロボット
が停止する時間を可及的に短くして、作業効率を向上す
ることができる。

【００４２】さらに他方のロボットの作業の中断が作業
実行中の他方のロボットＲ２の故障であっても、図４
（３）に示されるように一方のロボット１は他方のロボ
ットＲ２の作業（１１）を代替して実行することができ
るので、作業実行中の他方のロボットの故障によって前
記他方のロボットの作業が中断すると判断したとき、一
方のロボットは上記のように一方のロボットおよび他方
のロボットの各複数の作業のうちで継続的に実行可能な
作業を選択して実行するので、一方および他方の各ロボ
ットが停止してしまう時間を可及的に少なくして、作業
効率を向上することができる。また上記のようにロボッ
トの作業の中断が一方のロボットが占有する作業空間と
他方のロボットが占有する作業空間との重複に起因する
と判断したとき、同様に一方のロボットが継続的に実行
可能な作業を選択して実行するように設定することによ
って、各作業空間の重複および一方のロボットの故障の
いずれか一方または双方に起因する中断が生じた場合に
作業順序の変更および作業の代替を行わない場合と比較
して、各ロボットが作業を停止してしまう時間を少なく
することができるという相乗効果を達成することが可能
であり、格段に作業効率が向上される。

【００４３】さらに図４（１）に示されるように、継続
的に実行可能な作業が一方のロボットＲ１の作業のうち
他方のロボットＲ２の作業空間に干渉しない一方のロボ
ットＲ１の作業空間で実行することができる作業として
第５作業（５）が選択されるので、上記の一方のロボッ
トが継続的に実行可能な作業として、一方のロボットの
作業のうち他方のロボットの作業空間に干渉しない一方
のロボットの作業空間で実行することができる作業が選
択されるので、一方および他方の各ロボットが停止して
しまう時間を可及的に少なくすることができ、これによ
って作業効率を向上することができる。

【００４４】さらに図４（３）に示されるように、継続
的に実行可能な作業が他方のロボットＲ２の未着手の作
業（８）〜（１１）のうちで一方のロボットＲ１が実行
可能な代替作業（１１）が選択されるので、すなわち上
記の一方のロボットによって継続的に実行可能な作業と
して、他方のロボットの未着手の作業のうちで一方のロ
ボットが実行可能な代替作業が選択されるので、たとえ
ば作業空間の干渉などによって一方のロボットの作業を
予め定める動作プログラムとは異なる手順で実行するこ
とが不可能な状態であっても、前記一方のロボットの未
着手の作業から選択して一方のロボットが実行すること
ができ、これによって一方および他方の各ロボットが停
止してしまう時間を可及的に少なくして、作業効率を向
上することができる。

【００４５】本発明は溶接用作業ロボットに対する制御
だけでなく、その他のロボット、たとえばレーザ切断ロ
ボットに対しても本発明を好適に実施することができ
る。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、ロボッ
トの作業の中断、たとえば溶接トーチの干渉およびアー
ク切れなどの突発的な故障および異常の発生に起因する
中断によってロボットが停止し、作業時間が遅延すると
判断したとき、一方のロボットを前記一方のロボットお
よび他方のロボットの各複数の作業のうちで継続的に実
行可能な作業を選択して実行するように構成されるの
で、一方および他方の各ロボットが作業を停止してしま
う時間を可及的に少なくし、作業の遅延時間を短縮して
作業効率を向上することができる。

【００４７】請求項２記載の本発明によれば、一方のロ
ボットが占有する作業空間と他方のロボットが占有する
作業空間との重複によって前記一方のロボットの作業が
中断されると判断したとき、上記のように一方のロボッ
トが一方および他方の各ロボットの各複数の作業のうち
で継続的に実行可能な作業を選択して実行するようにし
たので、一方および他方の各ロボットが停止する時間を
可及的に短くして、作業効率を向上することができる。

【００４８】請求項３記載の本発明によれば、作業実行
中の他方のロボットの故障によって前記他方のロボット
の作業が中断すると判断したとき、一方のロボットは上
記のように一方のロボットおよび他方のロボットの各複
数の作業のうちで継続的に実行可能な作業を選択して実
行するので、一方および他方の各ロボットが停止してし
まう時間を可及的に少なくして、作業効率を向上するこ
とができる。また上記のように一方のロボットの作業の
中断が一方のロボットが占有する作業空間と他方のロボ
ットが占有する作業空間との重複に起因すると判断した
とき、同様に一方のロボットが継続的に実行可能な作業
を選択して実行するように設定することによって、各作
業空間の重複および他方のロボットの故障のいずれか一
方または双方に起因する中断が生じた場合に作業順序の
変更および作業の代替を行わない場合と比較して、各ロ
ボットが作業を停止してしまう時間を少なくすることが
できるという相乗効果を達成することが可能であり、格
段に作業効率が向上される。

【００４９】請求項４記載の本発明によれば、上記の一
方のロボットが継続的に実行可能な作業として、一方の
ロボットの作業のうち他方のロボットの作業空間に干渉
しない他方のロボットの作業空間で実行することができ
る作業が選択されるので、一方および他方の各ロボット
が停止してしまう時間を可及的に少なくすることがで
き、これによって作業効率を向上することができる。

【００５０】請求項５記載の本発明によれば、上記の一
方のロボットによって継続的に実行可能な作業として、
他方のロボットの未着手の作業のうちで一方のロボット
が実行可能な代替作業が選択されるので、たとえば作業
空間の干渉などによって一方のロボットの作業を予め定
める動作プログラムとは異なる手順で実行することが不
可能な状態であっても、前記他方のロボットの未着手の
作業から選択して一方のロボットが実行することがで
き、これによって一方および他方の各ロボットが停止し
てしまう時間を可及的に少なくして、作業効率を向上す
ることができる。

【００５１】請求項６記載の本発明によれば、ロボット
の作業の中断、たとえば溶接トーチの干渉およびアーク
切れなどの突発的な故障および異常の発生に起因する中
断によってロボットが停止し、作業時間が遅延すると判
断したとき、一方のロボットが前記一方のロボットおよ
び他方のロボットの各複数の作業のうちで継続的に実行
可能な作業を選択して実行するように構成されるので、
一方および他方の各ロボットが作業を停止してしまう時
間を可及的に少なくし、作業の遅延時間を短縮して作業
効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の複数ロボットの制御方
法および装置が実施される溶接ロボット装置１０の全体
の構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示される溶接ロボット装置１０を制御す
るための制御装置１１を示す系統図である。

【図３】制御装置１１による各ロボットＲ１，Ｒ２の制
御手順を説明するためのフローチャートである。

【図４】各ロボットＲ１，Ｒ２によって各作業を実行し
たときの作業手順を説明するための模式的な平面図であ
り、図４（１）は各ロボットＲ１，Ｒ２の占有空間Ｓ
１，Ｓ２が重複しない状況を示し、図４（２）は各ロボ
ットＲ１，Ｒ２の代替作業が可能な共有作業空間Ｓ３を
示し、図４（３）は他方のロボットＲ２がすべての作業
を終了した後に代替作業が可能な共有作業空間Ｓ４を示
す。

【図５】従来の技術の課題を説明するための模式的な平
面図であり、図５（１）は各ロボットＲ１，Ｒ２が順次
的に各複数の作業（１）〜（６），（７）〜（１２）を
実行する手順を示し、図５（２）は第１ロボットＲ１の
第１作業（１）の作業中に異常が発生して第２作業
（２）〜第６作業（６）の実行が不能となった状況を示
し、図５（３）は第１ロボットＲ１による作業分担エリ
ア１ａの占有空間Ｓ１と第２ロボットＲ２による作業分
担エリアの作業空間Ｓ２とが重複して干渉する状況を示
す。

【符号の説明】

１０ 溶接ロボット装置 １１ 制御装置 １２ 作業場 １８ ロボットアーム １９ 溶接トーチ ２１ａ〜２１ｄ ロボットコントローラ ２３ ライン制御装置 ３０ａ，３０ｂ 作業分担エリア Ｒ１〜Ｒ４ ロボット Ｗ１〜Ｗ４ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本多 文博 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 武市 正次 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 Ｆターム(参考） 3F059 AA05 BA02 BA10 BB05 CA03 FC01 FC09 5H269 AB11 AB12 AB33 BB10 BB11 BB14 CC09 CC11 JJ18 KK01 KK10 PP03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のロボットを用いて、各ロボット毎
   に予め定める各複数の作業を、各ロボットの作業中に互
   いに干渉しないようにして並行して実行する複数ロボッ
   トの制御方法において、 ロボットの作業の中断によって作業時間が遅延すると判
   断したとき、一方のロボットは、一方のロボットおよび
   他方のロボットの各複数の作業のうちで継続的に実行可
   能な作業を選択して実行することを特徴とする複数ロボ
   ットの制御方法。
2. 【請求項２】 前記ロボットの作業の中断は、一方のロ
   ボットが占有する作業空間と他方のロボットが占有する
   作業空間との重複であることを特徴とする請求項１記載
   の複数ロボットの制御方法。
3. 【請求項３】 前記ロボットの作業の中断は、作業実行
   中の他方のロボットの故障であることを特徴とする請求
   項１または２記載の複数ロボットの制御方法。
4. 【請求項４】 前記継続的に実行可能な作業は、一方の
   ロボットの作業のうち他方のロボットの作業空間に干渉
   しない一方のロボットの作業空間で実行することができ
   る作業が選択されることを特徴とする請求項１〜３のう
   ちのいずれかに記載の複数ロボットの制御方法。
5. 【請求項５】 前記継続的に実行可能な作業は、他方の
   ロボットの未着手の作業のうちで一方のロボットが実行
   可能な代替作業が選択されることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載の複数ロボットの制御方法。
6. 【請求項６】 複数のロボットを用いて、各ロボット毎
   に予め定める各複数の作業を、各ロボットが作業中に互
   いに干渉しないようにして並行して実行する複数ロボッ
   トの制御装置において、 ロボットの作業の中断によって作業時間が遅延すると判
   断したとき、一方のロボットは、一方のロボットおよび
   他方のロボットの各複数の作業のうちで継続的に実行可
   能な作業を選択して実行する制御手段を備えることを特
   徴とする複数ロボットの制御装置。