JP2002116816A - 制御装置および制御方法 - Google Patents

制御装置および制御方法

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JP2002116816A
JP2002116816A JP2000311056A JP2000311056A JP2002116816A JP 2002116816 A JP2002116816 A JP 2002116816A JP 2000311056 A JP2000311056 A JP 2000311056A JP 2000311056 A JP2000311056 A JP 2000311056A JP 2002116816 A JP2002116816 A JP 2002116816A
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Japan
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route
machine
welding
path
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JP2000311056A
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English (en)
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Yoshihiro Kanjiyou
義弘 勘定
Hajime Ase
始 阿瀬
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の機械によって行われる作業の作業経路を
短時間で最適化する。 【解決手段】複数機械の作業量を評価する作業量評価部
６と、作業量の多い機械を選択する機械選択部８と、各
機械による作業経路を複数作成し、作業経路に基づく作
業時間を評価する作業経路評価部１０と、選択された機
械毎に、作業時間の短い作業経路を選択する作業経路選
択部１２と、選択された作業経路毎に、並行してなされ
る当該作業を行う機械以外の全機械による作業経路を各
々複数作成し、作業経路選択部１２によって選択された
作業経路に基づく作業が行われている状態でなされる、
当該作成した作業経路に基づく作業に要する作業時間
を、作成した複数の作業経路毎に評価する全作業経路評
価部１４と、評価された作業時間から、最も作業時間の
短い作業経路、およびこの作業経路に基づいてなされる
作業と並行してなされる作業の作業経路を選択する全作
業経路選択部１５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御装置および制
御方法に係り、更に詳しくは、溶接、切削、バリ取りな
どといった組立あるいは加工等の所定の作業を、同一領
域内で実施する複数の機械を制御する制御装置および制
御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、ＮＣ工作機械や自動溶接装置等、
複数の機械を同時に用いて作業を行わせる場合には、対
象となるひとつの機械に対して専用の制御装置が用いら
れる場合が一般的である。
【０００３】この種の制御装置は、作業中における複数
の機械の相互干渉を考慮する必要が無い場合がほとんど
である。また、考慮するとしても、簡単に干渉回避の方
法を発見できる場合がほとんどである。
【０００４】これは、ＮＣ工作機械や自動溶接装置等に
よってなされる作業領域がさほど大きくないために、１
台の機械の動作範囲も限られており、複数の機械による
相互干渉が作業効率に影響を与えないからである。
【０００５】また、ＮＣ工作機械や自動溶接装置等の動
作自体が、上下方向および左右方向といった直線動作
や、単一面内での旋回動作など複雑な動作を伴うもので
はないために、干渉回避方法が比較的簡単に見つけられ
るからである。
【０００６】少し複雑なケースとして、同一箇所に複数
のロボットを高密度で配置するような自動車の組立ライ
ンにおいても、ロボット自体の作業動作を事前に検討し
ておくことによって、作業中におけるロボット同士の相
互干渉が少なくなるような配置場所を見い出すことが可
能である。
【０００７】また、仮に作業中において、ロボット同士
の干渉が生じた場合においても、ロボット相互の干渉範
囲が大きくないことから、ロボット相互の動作を、事前
にシミュレーションすること等によって、干渉からの回
避方法を事前に検討することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制御装置では、以下のような問題がある。
【０００９】すなわち、造船に代表されるような重工業
における溶接工程では、溶接する部品であるワークが多
品種少量であること、溶接対象とする領域が大きいこ
と、溶接形状が複雑であるということに加えて、複数の
溶接ロボットを用いて、ランダムに配置された複数の異
なるワークを同時に溶接しなければならない。
【００１０】よって、１つの溶接ロボットが受け持つ動
作範囲が大きくなる。また、同一のワークに対して複数
台の溶接ロボットを用いて協調的に溶接作業を実施する
必要があるために、ロボット相互の動作範囲が重なる場
合も生じる。
【００１１】更に、溶接対象とするワークが同一であっ
ても、そのワークの配置が異なるだけで溶接ロボットの
相互干渉の度合いも変化するので、ワークの配置条件に
応じて干渉回避の方法も異なる。
【００１２】このため、溶接ロボットの作業経路が迷路
の如く、必然的に複雑化してしまう。その結果、溶接ロ
ボットの相互干渉が生じた場合であっても、予め計画さ
れた作業経路を作業者が見ただけでは、ロボット相互の
干渉を回避する方法を見出すことが困難である。
【００１３】上述したように、造船に代表されるような
重工業に用いられる溶接ロボットを制御する制御装置
は、従来の技術において既に述べたような単純な動作を
制御する場合とは異なり、様々な複雑な要因を伴う極め
て困難な作業を最適化しなければならないという問題が
ある。
【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、複数の機械によって行われる作業の作業経
路を決定する場合に、まず、作業量の多い機械の作業経
路を優先的に決定し、しかる後にその他の機械の作業経
路を決定するようにし、もって、各機械によって行われ
る複雑な作業経路を短時間で最適化することが可能な制
御装置および制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１６】すなわち、請求項１の発明では、複数の機
械によって所定の作業を実施する場合に各機械を制御す
る制御装置において、各機械毎に割り当てられた作業を
行うのに必要な作業情報に基づいて、各機械毎の作業量
を評価する作業量評価手段と、作業量評価手段によって
各機械毎に評価された作業量に基づいて、作業量の多い
機械を第１の所定個数選択する機械選択手段と、機械選
択手段によって選択された第１の所定個数の機械毎に、
作業情報に基づいて、各機械によってなされる作業の作
業経路を複数作成し、複数作成した作業経路に基づいて
なされる各作業に要する作業時間を評価する作業経路評
価手段と、作業経路評価手段によって複数作成された作
業経路から、第１の所定個数の機械毎に、作業時間の短
い作業経路を第２の所定個数選択する作業経路選択手段
と、作業経路選択手段によって選択された作業経路毎
に、当該作業経路に基づいてなされる作業と並行してな
される当該作業を行う機械以外の全機械によってなされ
る作業の作業経路を作業情報に基づいておのおの複数作
成し、作業経路選択手段によって選択された作業経路に
基づく作業が行われている状態でなされる、当該作成し
た作業経路に基づく作業に要する作業時間を、作成した
複数の作業経路毎に評価する全作業経路評価手段と、全
作業経路評価手段によって作成された作業経路およびこ
の作業経路について評価された作業時間から、最も作業
時間の短い作業経路、およびこの作業経路に基づいてな
される作業と並行してなされる作業の作業経路を選択す
る全作業経路選択手段とを備える。
【００１７】従って、請求項１の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、複数の機
械によってなされる作業経路を最適化することが可能と
なる。
【００１８】請求項２の発明では、請求項１の発明の制
御装置において、少なくとも第１の所定個数および第２
の所定個数のうちのいずれかを１個とする。
【００１９】従って、請求項２の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、複数の機
械によってなされる作業経路を最適化することが可能と
なる。
【００２０】請求項３の発明では、複数の機械によって
所定の作業を実施する場合に各機械を制御する制御装置
において、各機械毎に割り当てられた作業を行うのに必
要な作業情報に基づいて、各機械毎の作業量を評価する
作業量評価手段と、作業量評価手段によって各機械毎に
評価された作業量に基づいて、作業量の最も多い機械を
選択する機械選択手段と、機械選択手段によって選択さ
れた機械について、作業情報に基づいて作業経路を複数
作成し、複数作成した作業経路に基づいてなされる各作
業に要する作業時間を評価する作業経路評価手段と、作
業経路評価手段によって作成された複数の作業経路、お
よび各作業経路について評価された作業時間から、作業
時間の最も短い作業経路を選択する作業経路選択手段
と、作業経路選択手段によって選択された作業経路につ
いて、当該作業経路に基づいてなされる作業と並行して
なされる当該作業を行う機械以外の全機械によってなさ
れる作業の作業経路を作業情報に基づいておのおの複数
作成し、作業経路選択手段によって選択された作業経路
に基づく作業が行われている状態でなされる、当該作成
した作業経路に基づく作業に要する作業時間を、作成し
た複数の作業経路毎に評価する全作業経路評価手段と、
全作業経路評価手段によって評価された作業経路および
この作業経路について評価された作業時間から、最も作
業時間の短い作業経路を選択する全作業経路選択手段
と、作業経路選択手段によって選択された作業経路と全
作業経路選択手段によって選択された作業経路とに基づ
いて各機械を制御する制御手段とを備える。
【００２１】従って、請求項３の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、複数の機
械によってなされる作業経路を最適化することが可能と
なる。
【００２２】請求項４の発明では、請求項１乃至３のう
ちいずれか１項の発明の制御装置において、作業情報
は、少なくとも作業箇所と各作業箇所における作業順序
と作業方向との組合せからなり、作業経路評価手段およ
び全作業経路評価手段のうちの少なくとも一方は、各機
械毎に割り当てられた作業の作業情報における作業順序
をランダムに交叉させることにより、作業経路を作成す
る。
【００２３】従って、請求項４の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、遺伝的ア
ルゴリズムで用いられる手法の一つである交叉を作業順
序に適用することによって作業経路を作成するととも
に、その作業経路を評価し、最適な作業経路を得ること
が可能となる。
【００２４】請求項５の発明では、請求項１乃至３のう
ちいずれか１項の発明の制御装置において、作業情報
は、少なくとも作業箇所と各作業箇所における作業順序
と作業方向との組合せからなり、作業経路評価手段およ
び全作業経路評価手段のうちの少なくとも一方は、各機
械毎に割り当てられた作業の作業情報における作業箇所
をランダムに選択し、当該選択した作業箇所の作業方向
を逆方向にすることにより、作業経路を作成する。
【００２５】従って、請求項５の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、作業方向
をランダムに逆転させることによって作業経路を作成す
るとともに、その作業経路を評価し、最適な作業経路を
得ることが可能となる。
【００２６】請求項６の発明では、請求項１乃至５のう
ちいずれか１項の発明の制御装置において、各機械は、
それぞれ溶接装置であり、作業情報は、各溶接装置毎に
割り当てられた溶接作業を行うのに必要な、各溶接装置
毎の溶接開始部と溶接終了部とのうちの少なくともいず
れか１つからなる溶接線の位置情報、各溶接装置毎の溶
接線へのアプローチ動作と溶接線からのリトラクト動作
とからなるエアカット動作情報、各溶接装置毎の溶接速
度情報を含むようにする。
【００２７】従って、請求項６の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、複数の溶
接装置を制御する制御装置に適用することができる。そ
の結果、複数の溶接装置を同時に動作させる場合におけ
る溶接動作経路の最適化を図ることが可能となる。
【００２８】請求項７の発明では、請求項６の発明の制
御装置において、全作業経路評価手段は、各溶接装置の
うちのいずれかの溶接装置同士の動作が干渉する場合に
は、当該干渉する各溶接装置に割り当てられている溶接
作業における溶接線のうち、当該干渉する溶接線の溶接
方向を逆にすることにより作業経路を作成する。
【００２９】従って、請求項７の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、溶接装置
同士の干渉を回避するための対策として、溶接方向を逆
方向にするという手法を採用することによって、いくつ
かの干渉を回避することが可能となる。
【００３０】請求項８の発明では、請求項６の発明の制
御装置において、全作業経路評価手段は、各溶接装置の
うちのいずれかの溶接装置同士の動作が干渉する場合に
は、当該干渉する各溶接装置に割り当てられている溶接
作業における溶接線の位置を、当該干渉が少なくなるよ
うに変更することにより作業経路を作成する。
【００３１】従って、請求項８の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、いくつか
の干渉を回避することが可能となる。
【００３２】請求項９の発明では、請求項６乃至８のう
ちいずれか１項の発明の制御装置において、全作業経路
評価手段は、各溶接装置のうちのいずれかの溶接装置同
士の動作が干渉する場合には、当該干渉する各溶接装置
に割り当てられている溶接作業における溶接線のうち、
当該干渉する溶接線を、当該干渉が少なくなるように複
数の溶接線に分割することにより作業経路を作成する。
【００３３】従って、請求項９の発明の制御装置におい
ては、以上のような手段を講じることにより、溶接装置
同士の干渉を回避するための対策として、干渉する溶接
線を複数の溶接線位置に分割することで、干渉の発生し
ている時間帯を少なくすることができる。また、いくつ
かの干渉に関しては、干渉自体を回避することが可能と
なる。
【００３４】請求項１０の発明では、複数の機械によっ
て所定の作業を実施する場合に各機械を制御する制御方
法において、各機械毎に割り当てられた作業を行うのに
必要な作業情報に基づいて、各機械毎の作業量を評価す
る作業量評価ステップと、作業量評価ステップにおいて
各機械毎に評価された作業量に基づいて、作業量の多い
機械を第１の所定個数選択する機械選択ステップと、機
械選択ステップにおいて選択された第１の所定個数の機
械毎に、作業情報に基づいて、各機械によってなされる
作業の作業経路を複数作成し、複数作成した作業経路に
基づいてなされる各作業に要する作業時間を評価する作
業経路評価ステップと、作業経路評価ステップにおいて
複数作成された作業経路から、第１の所定個数の機械毎
に、作業時間の短い作業経路を第２の所定個数選択する
作業経路選択ステップと、作業経路選択ステップにおい
て選択された作業経路毎に、当該作業経路に基づいてな
される作業と並行してなされる当該作業を行う機械以外
の全機械によってなされる作業の作業経路を作業情報に
基づいておのおの複数作成し、作業経路選択ステップに
おいて選択された作業経路に基づく作業が行われている
状態でなされる、当該作成した作業経路に基づく作業に
要する作業時間を、作成した複数の作業経路毎に評価す
る全作業経路評価ステップと、全作業経路評価ステップ
において評価された作業経路およびこの作業経路につい
て評価された作業時間から、最も作業時間の短い作業経
路、およびこの作業経路に基づいてなされる作業と並行
してなされる作業の作業経路を選択する全作業経路選択
ステップとからなる。
【００３５】従って、請求項１０の発明の制御方法にお
いては、以上のような手段を講じることにより、複数の
機械によってなされる作業経路を最適化することが可能
となる。
【００３６】請求項１１の発明では、請求項１０の発明
の制御方法において、少なくとも第１の所定個数および
第２の所定個数のうちのいずれかを１個とする。
【００３７】従って、請求項１１の発明の制御方法にお
いては、以上のような手段を講じることにより、複数の
機械によってなされる作業経路を最適化することが可能
となる。
【００３８】請求項１２の発明では、複数の機械によっ
て所定の作業を実施する場合に各機械を制御する制御方
法において、各機械毎に割り当てられた作業を行うのに
必要な作業情報に基づいて、各機械毎の作業量を評価す
る作業量評価ステップと、作業量評価ステップにおいて
各機械毎に評価された作業量に基づいて、作業量の最も
多い機械を選択する機械選択ステップと、機械選択ステ
ップにおいて選択された機械について、作業情報に基づ
いて作業経路を複数作成し、複数作成した作業経路に基
づいてなされる各作業に要する作業時間を評価する作業
経路評価ステップと、作業経路評価ステップにおいて作
成された複数の作業経路、および各作業経路について評
価された作業時間から、作業時間の最も短い作業経路を
選択する作業経路選択ステップと、作業経路選択ステッ
プにおいて選択された作業経路について、当該作業経路
に基づいてなされる作業と並行してなされる当該作業を
行う機械以外の全機械によってなされる作業の作業経路
を作業情報に基づいておのおの複数作成し、作業経路選
択ステップにおいて選択された作業経路に基づいてなさ
れる作業が行われている状態でなされる、当該作成した
作業経路に基づいてなされる作業に要する作業時間を、
作成した複数の作業経路毎に評価する全作業経路評価ス
テップと、全作業経路評価ステップにおいて評価された
作業経路およびこの作業経路について評価された作業時
間から、最も作業時間の短い作業経路を選択する全作業
経路選択ステップと、作業経路選択ステップにおいて選
択された作業経路と全作業経路選択ステップにおいて選
択された作業経路とに基づいて各機械を制御する制御ス
テップとからなる。
【００３９】従って、請求項１２の発明の制御方法にお
いては、以上のような手段を講じることにより、複数の
機械によってなされる作業経路を最適化することが可能
となる。
【００４０】請求項１３の発明では、請求項１０乃至１
２のうちいずれか１項の発明の制御方法において、作業
情報は、少なくとも作業箇所と各作業箇所における作業
順序と作業方向との組合せからなり、作業経路評価ステ
ップおよび全作業経路評価ステップのうちの少なくとも
一方は、各機械毎に割り当てられた作業の作業情報にお
ける作業順序をランダムに交叉させることにより、作業
経路を作成する。
【００４１】従って、請求項１３の発明の制御方法にお
いては、以上のような手段を講じることにより、遺伝的
アルゴリズムで用いられている手法の一つである交叉を
作業順序に適用することによって作業経路を作成すると
ともに、その作業経路を評価し、最適な作業経路を得る
ことが可能となる。
【００４２】請求項１４の発明では、請求項１０乃至１
２のうちいずれか１項の発明の制御方法において、作業
情報は、少なくとも作業箇所と各作業箇所における作業
順序と作業方向との組合せからなり、作業経路評価ステ
ップおよび全作業経路評価ステップのうちの少なくとも
一方は、各機械毎に割り当てられた作業の作業情報にお
ける作業箇所をランダムに選択し、当該選択した作業箇
所の作業方向を逆方向にすることにより、作業経路を作
成する。
【００４３】従って、請求項１４の発明の制御方法にお
いては、以上のような手段を講じることにより、作業方
向をランダムに逆転させることによって作業経路を作成
するとともに、その作業経路を評価し、最適な作業経路
を得ることが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。
【００４５】本発明の実施の形態を図１から図９を用い
て説明する。
【００４６】図１は、本発明の実施の形態に係る制御方
法を適用した制御装置の一例を示すシステム構成図であ
る。
【００４７】すなわち、本発明の実施の形態に係る制御
装置１は、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２と、作業情報記憶
部４と、作業量評価部６と、機械選択部８と、作業経路
評価部１０と、作業経路選択部１２と、全作業経路評価
部１４と、全作業経路選択部１６と、機械制御部２２と
を備えており、マルチロボット溶接装置２４を制御す
る。
【００４８】図２は、造船業において実用化されている
マルチロボット溶接装置の一例を示す斜視図である。
【００４９】マルチロボット溶接装置２４は、各６軸の
多関節型の溶接ロボット３０（Ｒ１〜Ｒ１０）がそれぞ
れ３軸のスライド機構３１、３２、３３に天吊り姿勢で
配置され、合計９軸の移動機構により、上下（Ｚ軸方
向）、前後（Ｙ軸方向）、左右（Ｘ軸方向）にそれぞれ
移動可能なようにしている。このようなマルチロボット
溶接装置２４の例では、上述したような多関節型の溶接
ロボット３０（Ｒ１〜Ｒ１０）を１０台組み合わせて構
成している。更に、各多関節型の溶接ロボット３０（Ｒ
１〜Ｒ１０）は、その先端に、溶接トーチ３４をそれぞ
れ備えており、ワークを溶接する。
【００５０】図３は、このようなマルチロボット溶接装
置２４が溶接する対象となるワーク４０の一例を示す平
面図であり、ワーク４０は、開口部４１を有するパネル
（母材）４２に対して、複数の取付部材４３を自動溶接
して組立てる場合を想定している。
【００５１】定盤５０は、ワーク４０を配置あるいは固
定するための作業台であり、領域境界線５１は各溶接ロ
ボット３０（Ｒ１〜Ｒ１０）の基本的な動作領域Ｒ１〜
Ｒ１０を区分する分割線である。
【００５２】１．ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２ ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２は、以下の（１）から（３）
に示すように、複数の溶接ロボット３０（Ｒ１〜Ｒ１
０）毎に割り当てられた作業に必要な情報である作業情
報を作成し、この作業情報を作業情報記憶部４に出力す
る。
【００５３】（１）溶接動作経路情報の読込み 溶接ロボット３０による基本的な溶接作業は、溶接部分
へのアプローチ、始端部センシング、終端部セン
シング、始端部分の始端部溶接、中間部分の本溶
接、終端部分の終端部溶接、溶接部分からのリトラ
クトからなる基本動作と、溶接終了後リトラクトしてか
らのワイヤカット、ノズルクリーニングなどの補助動
作、更には、次の溶接線部分への移動を意味するエア
カット動作からなる。
【００５４】なお、、の端部センシングの動作が省
略されたり、別途補助動作が溶接前に実施されたりする
場合、あるいは、の溶接動作が繰り返される場合が
あるものの、基本的には、上記９つに区分される。
【００５５】ＣＡＤ／ＣＡＭシステム２は、これら〜
に区分された各動作毎に、溶接ロボット３０の姿勢な
らびに溶接トーチ３４の先端位置情報と、溶接動作に必
要な命令シーケンスとを演算する。これらの情報は、溶
接作業単位のデータとして処理されるため、以降、「溶
接動作経路情報」と称する。
【００５６】（２）タスク分割処理 次に、演算された溶接動作経路情報に基づいて、どの溶
接ロボット３０がどの溶接線（タスク）を担当するかと
いうタスク分割処理を実施する。
【００５７】ワーク４０上には、領域境界線５１を越え
ても溶接作業することが可能な領域であるオーバーラッ
プ領域５２が存在するため、オーバーラップ領域５２内
にある溶接線は、片方の溶接ロボット３０でしか溶接で
きない溶接線もあるが、近隣のいずれかの溶接ロボット
３０を選択する自由度を有する溶接線も存在する。
【００５８】溶接動作経路の最適化を検討する場合にお
いては、この自由度も利用して、溶接ロボット３０同士
の干渉が最小限になるようにする。
【００５９】ただし、イニシャルゲスとして設定する初
期タスク分割処理においては、特開平９−１６４４８３
号公報に開示されているように、一意になされたタスク
分割処理を行う。
【００６０】（３）溶接方向の入れ替え 溶接作業は、特殊な事情がない限り、いずれの方向から
溶接しても溶接品質上差し支えない。よって、溶接動作
経路情報にある始端と終端とを入れ替えて、逆方向に溶
接することで、溶接ロボット３０相互の干渉を減らし
て、エアカット時間を短縮することができるか否かを検
討する。ただし、初期条件としては、一定の方向に溶接
するものとする。
【００６１】２．作業情報記憶部４ 作業情報記憶部４は、上述したようなＣＡＤ／ＣＡＭシ
ステム２において作成された各溶接ロボット３０毎の作
業情報を記憶する。
【００６２】３．作業量評価部６ 作業量評価部６は、作業情報記憶部４に記憶された作業
情報に基づいて、各溶接ロボット３０毎の作業量を評価
する。
【００６３】この作業量の評価方法の一例を以下に示
す。
【００６４】一般的に、溶接ロボット３０がｎ台あるも
のとして、各溶接ロボット３０（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）が
担当する各溶接作業（１〜ｋ）の作業量をそれぞれｗ
（ｉ、１）、ｗ（ｉ、２）、・・・、ｗ（ｉ、ｋ）とす
ると、この溶接ロボット３０（ｉ）の全作業量Ｗ（ｉ）
は、 Ｗ（ｉ）＝ｗ（ｉ、１）＋ｗ（ｉ、２）＋・・・＋ｗ
（ｉ、ｋ） となる。
【００６５】このような作業量の評価を、各溶接ロボッ
ト３０（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）に対してすべて行う。な
お、この作業量Ｗ（ｉ）は、溶接時間、溶接長、溶接点
数等作業の内容に応じて適宜選択した状態変数を用いて
良い。
【００６６】図４は、各溶接ロボット３０毎に評価した
作業量Ｗ（ｉ）の結果の一例を示す一覧図であり、ここ
では、作業量Ｗとして溶接時間（分）で表している。
【００６７】４．機械選択部８ 機械選択部８は、作業量評価部６によって評価された各
溶接ロボット３０毎の作業量Ｗ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）に
基づいて、作業量Ｗ（ｉ）の多い溶接ロボット３０を所
定個数（ＮＣ１個）選択し、選択した溶接ロボット３０
の作業情報を作業経路評価部１０に出力する。
【００６８】図５は、作業量評価部６によって評価され
た各溶接ロボット３０毎の作業量Ｗ（ｉ）に基づいて、
作業量Ｗ（ｉ）を多い順に並べ替えた結果の一例を示す
一覧図である。仮に、所定個数（ＮＣ１）を５とする
と、作業量Ｗ（ｉ）の多い溶接ロボット３０である５台
の溶接ロボット３０（４、５、３、１、ｎ）を作業経路
評価部１０に出力する。
【００６９】なお、選択する溶接ロボット３０として、
作業量Ｗ（ｉ）の最も多い１台の溶接ロボット３０を選
択するようにしても良い（ＮＣ１＝１）。
【００７０】５．作業経路評価部１０ 作業経路評価部１０は、機械選択部８によって選択され
たＮＣ１個の溶接ロボット３０毎に、その作業情報に基
づいて作業経路パターンを複数作成する。この作業経路
パターンとは、図６（ａ）にその一例を示すように、待
ち時間と、溶接箇所の番号と、その溶接方向との組み合
わせからなる数列データである。
【００７１】溶接箇所の番号は、図６（ｂ）に示すよう
な溶接箇所に付した番号に対応しており、溶接方向とは
原点Ｈから離れる方向である順方向のときには「０」、
原点Ｈに近づく方向である逆方向であるときには「１」
として表す。待ち時間とは、対応する溶接箇所において
溶接を開始するまでの待ち時間であり、他の溶接ロボッ
ト３０との干渉がある場合等にその干渉を避けるために
設定するが、機械選択部８によって選択されたＮＣ１個
の溶接ロボット３０は、作業量が多いので、優先的に作
業させるものとし、ここでは、待ち時間は全て「０」と
する。
【００７２】このような作業経路パターンを複数作成
し、作成した各々の作業経路パターンに基づいてこの溶
接ロボット３０の動作シミュレーションを行い、作業時
間を評価する。この作業時間とは、当該作業経路パター
ンに従う作業開始から、作業完了までの時間であり、溶
接時間のような実作業時間のみならず、待ち時間、ある
作業箇所から次の作業箇所への移動時間をも加えた時間
である。
【００７３】この作業経路パターンの作成には、遺伝的
アルゴリズムを用いて、その作業時間を最短にするよう
な作業経路を探索することを目的として作成して行く。
【００７４】遺伝的アルゴリズムを適用して作業経路パ
ターンを作成する方法については、特願２０００−８５
３８４号公報に開示されている通りであり、例えば、初
期に作成した作業経路パターンに基づき、溶接順序をラ
ンダムに交叉させたり、溶接箇所をランダムに選択し、
選択した溶接箇所の溶接方向を逆にしたりすることによ
り、作業経路パターンを複数作成する。
【００７５】作成された作業経路パターンは、動作シミ
ュレーションにより、その作業時間が評価され、淘汰の
プロセスにより、作業時間の短いパターンが優先的に選
択される方式により所定個数の作業パターンが抽出さ
れ、抽出された作業経路パターンに基づき新たな作業経
路パターンが複数作成される。
【００７６】このような一連の処理が繰り返されること
により、作業経路の最適化が実施される。
【００７７】本発明の実施の形態においては、１回の作
業経路パターン作成において、機械選択部８によって選
択されたＮＣ１個の溶接ロボット３０毎に、おのおのＮ
Ｐ個の作業経路パターンを作成し、更に作成された作業
経路パターンの各々について動作シミュレーションによ
る作業時間評価を実施する。作業時間評価結果を基に、
作業時間の短いパターンが優先的に選択される方式によ
り、ＮＰ個よりも少ない所定の個数の作業経路パターン
を抽出する。この作業経路パターン作成、評価、抽出の
処理を各機械毎に作業時間が所定の目標値を満足する
か、あるいは所定回数に達するまで繰り返す。
【００７８】以上の処理が繰り返され、最終的に（ＮＣ
１×ＮＰ）個の作業経路パターンが残り、各々作業経路
パターンについて動作シミュレーションを行い作業時間
を評価し、作業時間の短い作業経路パターンを所定個数
抽出し、その評価結果を作業経路選択部１２に出力す
る。
【００７９】すなわち、図５に示すように、機械選択部
８によって選択された所定機械個数が５（ＮＣ１＝５）
であり、おのおのの溶接ロボット３０に対してそれぞれ
４個の作業経路パターンを作成する場合（ＮＰ＝４）、
合計で２０個（ＮＣ１×ＮＰ個）の作業経路パターンを
作成し、各々の作業経路パターンについて動作シミュレ
ーションを行い作業時間を評価する。この評価結果の一
例を図７に示す。
【００８０】図７は、２０個（ＮＣ１×ＮＰ個）の作業
経路パターンのおのおのについて行った動作シミュレー
ションによって得られた作業時間の評価結果例を示す一
覧図である。選択された５つの溶接ロボット３０（４、
５、３、１、ｎ）毎に、それぞれ４つの作業経路パター
ン（ＮＰ＝４）を作成し、そのおのおのの作業経路パタ
ーン毎の作業時間を示している。図７の作業経路パター
ン番号では、例えば４（１）では、溶接ロボット３０
（４）について第１番目に作成された作業経路パターン
を示す。
【００８１】６．作業経路選択部１２ 作業経路選択部１２は、作業経路評価部１０によってな
された評価結果に基づいて、各溶接ロボット３０毎に作
成されたＮＰ個の作業経路パターンの中から、それぞれ
作業時間の短いＮＣ２個の作業経路パターンを選択し
て、全作業経路評価部１４にその選択した作業経路パタ
ーン（ＮＣ１×ＮＣ２個）を出力する。
【００８２】例えば、ＮＣ２＝２とした場合、図７に示
すように、各溶接ロボット３０（４、５、３、１、ｎ）
について４個（ＮＰ個）ある作業経路パターンの中か
ら、作業時間の短い２つの作業経路パターン（4(3),4
(4),5(3),5(4),3(3),3(4),1(2),1(4),n(3),n(4)）をそ
れぞれ選択し、選択した作業経路パターンを全作業経路
評価部１４に出力する。
【００８３】７．全作業経路評価部１４ 全作業経路評価部１４は、作業経路選択部１２から出力
された作業経路パターンについて、当該作業経路パター
ンに基づいてなされる作業と並行してなされる、他の全
溶接ロボット３０によってなされる作業の作業経路パタ
ーンを、作業情報に基づいておのおの所定個数（ＮＣ３
個）作成する。
【００８４】つまり、作業経路選択部１２において選択
された作業経路パターン４（３）の場合、これは、溶接
ロボット３０（４）が単独で行う作業であるが、ここで
は、この溶接ロボット３０（４）の作業経路パターン４
（３）と並行して行う他の全溶接ロボット３０（１、
２、３、５、６、・・・ｎ）の作業経路パターンを所定
個数（ＮＣ３個）作成する。そして、全ての溶接ロボッ
ト３０（１〜ｎ）が並行して行う作業経路パターンに関
する動作シミュレーションを行い、総作業時間をそれぞ
れ評価する。
【００８５】仮に、所定個数を４個（ＮＣ３＝４）とす
る場合、図７の作業時間欄に○印で囲って示すように、
作業経路選択部１２で選択された作業量の多い溶接ロボ
ット３０による作業経路パターン（4(3),4(4),5(3),5
(4),3(3),3(4),1(2),1(4),n(3),n(4)）毎に、他の全て
の溶接ロボット３０によって並行して行われる作業経路
パターンをそれぞれ４個ずつ作成する。
【００８６】作業量の多い溶接ロボット３０の作業経路
パターンに、他の溶接ロボット３０によって並行して行
われる作業経路パターンをあわせた作業経路パターンが
全溶接ロボット３０によってなされる作業経路パターン
となる。すなわち、この場合、全溶接ロボット３０によ
ってなされる作業経路パターンは、図８に示すように、
4(3)-1からn(4)-40までの４０パターンとなる。
【００８７】この作業経路パターンもまた、遺伝的アル
ゴリズムを適用して作成する。遺伝的アルゴリズムを適
用して作業経路パターンを作成する方法については、特
願２０００−８５３８４号公報に開示されている通りで
あり、例えば、初期に作成した作業経路パターンに基づ
き、溶接順序をランダムに交叉させたり、溶接箇所をラ
ンダムに選択し、選択した溶接箇所の溶接方向を逆にし
たりすることにより、作業経路パターンを複数作成す
る。
【００８８】作成された作業経路パターンは、動作シミ
ュレーションにより、その作業時間が評価され、淘汰の
プロセスにより、作業時間の短いパターンが優先的に選
択される方式により所定個数の作業パターンが抽出さ
れ、抽出された作業経路パターンに基づき新たな作業経
路パターンが複数作成される。
【００８９】このような一連の処理が繰り返されること
により、作業経路の最適化が実施される。
【００９０】以上の処理が繰り返され、最終的に（ＮＣ
１×ＮＣ２×ＮＣ３）個の作業経路パターンが残り、そ
の評価結果の一例は図８に示す通りである。作業量の多
い溶接ロボットの作業経路パターンは、前述したように
待ち時間を「０」としているので、全溶接ロボット３０
の作業経路パターンに関する動作シミュレーションで評
価された作業時間は、作業量の多い溶接ロボット３０
（４、５、３、１、ｎ）の作業経路パターンで評価され
た作業時間よりも短くなることは一般的にない。
【００９１】例えば、図７に示すように、作業量の多い
溶接ロボット３０（４）による作業経路パターン４
（３）に基づく作業時間は８５分である一方、この作業
経路パターン４（３）を含む全溶接ロボット３０による
作業経路パターンに基づいて評価された作業時間は、図
８に示すように作業経路パターン4(3)-1のとき８８分、
作業経路パターン4(3)-2のとき８９分、作業経路パター
ン4(3)-3のとき９３分、作業経路パターン4(3)-4のとき
８５分であり、８５分より早くなることない。作業経路
パターン4(3)-4は、その作業時間（８５分）が溶接ロボ
ット３０（４）単独によってなされた作業時間（８５
分）と同じであるので、作業経路パターン4(3)-4におけ
る時間律速となっているのは溶接ロボット３０（４）で
あることを示している。その他の作業経路パターン4(3)
-1,2,3の場合、溶接ロボット３０（４）よりも作業時間
が長い溶接ロボット３０が存在したか、あるいは溶接ロ
ボット３０（４）の作業が他の溶接ロボット３０との干
渉による一時停止発生により、単体での作業時間より長
くなったことを示している。
【００９２】作業量の多い溶接ロボット３０として溶接
ロボット３０（５、３、１、ｎ）を選択した場合におけ
る全溶接ロボット３０による作業経路パターンの動作シ
ミュレーションで得られた作業時間は、特に溶接ロボッ
ト３０（１、ｎ）の場合、溶接ロボット３０（１、ｎ）
単独の作業時間に比べて全作業時間が格段に長くなって
いるが、これは、機械選択部８においてこれら溶接ロボ
ット３０（１、ｎ）を作業量の多い溶接ロボットとして
選択したことが結果として不適当であったことを示して
いる。この場合、溶接ロボット群全体としての作業経路
として不適切な経路が選択され、ロボット相互干渉によ
る一時停止が多発あるいは長時間発生したことを示して
いる。
【００９３】８．全作業経路選択部１６ 全作業経路選択部１６は、全作業経路評価部１４によっ
て評価された作業時間に基づいて、最も作業時間の短い
作業経路パターンを、この溶接作業の最適な作業経路パ
ターンとして選択する。
【００９４】図８の例では、作業経路パターン4(3)-4の
作業時間８５（分）が最も短い。したがって、全作業経
路選択部１６は、この作業経路パターン4(3)-4を選択
し、機械制御部２２に出力する。
【００９５】なお、上述した例では、全作業経路評価部
１４において作業経路パターンを複数作成し、作成した
作業経路パターンについて動作シミュレーションを行い
作業時間を評価し、一方、全作業経路選択部１６では、
評価された作業経路パターンの中から最短の作業時間の
作業経路パターンを選択するものとしているが、最適な
作業経路パターンの選定方法はこれに限るものではな
い。例えば、予め作業時間の目標値を定めておき、作業
時間がこの目標値を満足するまで作業経路パターンを作
成するようにしても良い。作業時間の目標値としては、
作業量の多い溶接ロボット３０単独の作業時間に近い値
にすることが考えられる。
【００９６】９．機械制御部２２ 機械制御部２２は、全作業経路選択部１６によって最終
解として出力された作業経路パターンに基づいて、図２
に示すようなマルチロボット溶接装置２４を制御する。
【００９７】次に、以上のように構成した本発明の実施
の形態に係る制御方法を適用した制御装置の動作につい
て図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９８】溶接動作の作業経路の最適化を行うため
に、まず、溶接対象となるワークの形状および寸法の情
報、溶接作業情報に基づいて、各溶接動作毎に、溶接ロ
ボット３０の姿勢ならびに溶接トーチ３４の先端位置情
報と、溶接動作に必要な命令シーケンスとからなる溶接
動作経路情報がＣＡＤ／ＣＡＭシステム２において演算
され、演算結果が作業情報記憶部４に記憶される（Ｓ
１）。
【００９９】また、計算された溶接動作経路情報に基づ
いて、どの溶接ロボット３０がどの溶接線（タスク）を
担当するかというタスク分割処理がＣＡＤ／ＣＡＭシス
テム２においてなされ、その結果が作業情報として作業
情報記憶部４に記憶される（Ｓ２）。
【０１００】次に、作業量評価部６によって、作業情報
記憶部４に記憶された作業情報に基づいて、各溶接ロボ
ット３０（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）毎の作業量Ｗ（ｉ）が評
価される（Ｓ３）。
【０１０１】そして、機械選択部８において、作業量評
価部６によって評価された各溶接ロボット３０毎の作業
量Ｗ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）に基づいて、作業量Ｗ（ｉ）
の多い溶接ロボット３０が所定個数（ＮＣ１個）選択さ
れ、選択された溶接ロボット３０の作業情報が作業経路
評価部１０に出力される（Ｓ４）。なお、選択する溶接
ロボット３０として、作業量Ｗ（ｉ）の最も多い１台の
溶接ロボット３０のみが選択される場合もある（ＮＣ１
＝１）。
【０１０２】次に、作業経路評価部１０によって、機械
選択部８によって選択されたＮＣ１個の溶接ロボット３
０毎に、各々の作業情報に基づいて作業経路パターン
が、例えば遺伝的アルゴリズムによって複数作成され、
作成された作業経路パターン毎に動作シミュレーション
が行われ、作業時間が評価される（Ｓ５）。この処理
は、作業時間が所定の目標値を満足するか、あるいは所
定回数に達するまで行われる。作業経路パターンとは、
図６（ａ）にその一例を示すように、待ち時間と、溶接
箇所の番号と、その溶接方向との組み合わせからなる数
列データである。作業量の多い溶接ロボット３０に対し
ては、待ち時間は全て「０」とされる。
【０１０３】更に、作業経路評価部１０によってなされ
た作業時間の評価結果に基づいて、作業経路選択部１２
によって、各溶接ロボット３０毎に作成された作業経路
パターンの中から、それぞれ作業時間の短いＮＣ２個の
作業経路パターンが選択され、全作業経路評価部１４に
出力される（Ｓ６）。
【０１０４】そして、全作業経路評価部１４では、作業
経路選択部１２から出力された作業経路パターンについ
て、当該作業経路パターンに基づいてなされる作業と並
行してなされる、他の全溶接ロボット３０によってなさ
れる作業の作業経路パターンが所定個数（ＮＣ３個）作
成される。そして、全ての溶接ロボット３０（１〜ｎ）
によって行われる作業経路パターンについて、ステップ
Ｓ５と同様の動作シミュレーションが行われ、総作業時
間が評価される（Ｓ７）。この作業経路パターンもま
た、遺伝的アルゴリズムを適用して作成される。
【０１０５】このようにして評価された作業時間に基づ
いて、全作業経路選択部１６において、この溶接作業の
最適な作業経路パターンが選定される（Ｓ８）。これ
は、ステップＳ７における評価の結果得られた作業時間
の中で最短の作業時間を示す作業経路パターンを最適な
作業経路パターンとして選定しても良いし、また、作業
時間が所定の目標値を満足するような作業経路パターン
を見出すまで、ステップＳ７において作業経路パターン
の作成を繰り返すようにしても良い。
【０１０６】このようにしてステップＳ８で選定された
作業経路パターンに基づいて、機械制御部２２によっ
て、各溶接ロボット３０の制御がなされる（Ｓ９）。
【０１０７】上述したように、本発明の実施の形態に係
る制御方法を適用した制御装置においては、上記のよう
な作用により、溶接ロボット３０のように、複数の機械
によって協調してさせるような作業を制御する場合、ま
ず、作業量が多い機械について作業経路を決定し、次
に、作業量が多い機械の作業経路を固定した状態で、残
りの機械の作業経路を決定する。これは、複数の機械に
よってなされる作業が完了する時間は、最も作業量の多
い機械による作業時間によって支配されることに着目し
たものである。
【０１０８】本発明の実施の形態では、このように、ま
ず、作業量の多い機械について作業経路を決定すること
から、作業量の多い機械については、他の機械との干渉
が全くない理想的な作業経路を得ることができる。そし
て、しかる後に、その他の機械の作業経路を決定するた
めに、作業量の多い機械の作業が優先されるのみなら
ず、全ての機械についての作業経路を一挙に求める場合
と比べて、検討対象となる機械（パラメータ）が減るこ
とによって、作業経路を決定するための計算時間を削減
することもできる。
【０１０９】このように、本発明の実施の形態では、複
数の機械によって行われる作業の作業経路パターンを、
まず、作業量の多い機械について決定し、しかる後に、
その他の機械について決定することによって、複数の機
械によってなされる複雑な作業経路の最適化を、より短
時間で行うことができる。
【０１１０】なお、本発明の実施の形態では、一例とし
て、図２に示すような天吊式の溶接ロボット３０を対象
に説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、自走式ロボットのように明確な動作境界領域を持た
ないロボットに対しても適用が可能である。
【０１１１】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、次のようにしても同様に実施できるも
のである。
【０１１２】すなわち、本発明の実施の形態では、溶接
ロボット３０を対象に説明したが、本発明は、一般的な
組立作業、例えば材、仮付け、歪み取り、および一般的
な加工作業である切断、孔明、切削、塗装等、あるいは
部材のハンドリング作業、分解作業等、所定の作業に幅
広く適用することが可能である。
【０１１３】以上、本発明の好適な実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更
例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例
および修正例についても本発明の技術的範囲に属するも
のと了解される。
【０１１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の機械によって行われる作業の作業経路を決定する
場合に、まず、作業量の多い機械の作業経路を優先的に
決定し、しかる後にその他の機械の作業経路を決定する
ことができる。
【０１１５】以上により、各機械によって行われる複雑
な作業経路を短時間で最適化することが可能な制御装置
および制御方法を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御方法を適用した
制御装置の一例を示すシステム構成図
【図２】マルチロボット溶接装置の一例を示す斜視図
【図３】マルチロボット溶接装置が溶接する対象となる
ワークの一例を示す平面図
【図４】各溶接ロボット毎の作業量Ｗ（ｉ）の評価結果
例を示す一覧図
【図５】各溶接ロボット毎の作業量Ｗを作業量順に並べ
替えた結果例を示す一覧図
【図６】溶接箇所を示す平面図とその溶接作業に対応す
る作業経路パターン
【図７】作業の多い溶接ロボットの単独作業に要する作
業時間の評価例を示す一覧図
【図８】全溶接ロボットによってなされる作業に要する
作業時間の評価例を示す一覧図
【図９】本発明の実施の形態に係る制御方法を適用した
制御装置の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１…制御装置、 ２…ＣＡＤ／ＣＡＭシステム、 ４…作業情報記憶部、 ６…作業量評価部、 ８…機械選択部、 １０…作業経路評価部、 １２…作業経路選択部、 １４…全作業経路評価部、 １６…全作業経路選択部、 ２２…機械制御部、 ２４…マルチロボット溶接装置、 ３０…溶接ロボット、 ３１、３２、３３…スライド機構、 ３４…溶接トーチ、 ４０…ワーク、 ４１…開口部、 ４２…パネル、 ４３…取付部材、 ５０…定盤、 ５１…領域境界線、 ５２…オーバーラップ領域。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の機械によって所定の作業を実施す
    る場合に前記各機械を制御する制御装置において、 前記各機械毎に割り当てられた作業を行うのに必要な作
    業情報に基づいて、前記各機械毎の作業量を評価する作
    業量評価手段と、 前記作業量評価手段によって前記各機械毎に評価された
    作業量に基づいて、前記作業量の多い機械を第１の所定
    個数選択する機械選択手段と、 前記機械選択手段によって選択された前記第１の所定個
    数の機械毎に、前記作業情報に基づいて、前記各機械に
    よってなされる作業の作業経路を複数作成し、前記複数
    作成した作業経路に基づいてなされる各作業に要する作
    業時間を評価する作業経路評価手段と、 前記作業経路評価手段によって複数作成された作業経路
    から、前記第１の所定個数の機械毎に、前記作業時間の
    短い作業経路を第２の所定個数選択する作業経路選択手
    段と、 前記作業経路選択手段によって選択された作業経路毎
    に、当該作業経路に基づいてなされる作業と並行してな
    される当該作業を行う機械以外の全機械によってなされ
    る作業の作業経路を前記作業情報に基づいておのおの複
    数作成し、前記作業経路選択手段によって選択された作
    業経路に基づく作業が行われている状態でなされる、当
    該作成した作業経路に基づく作業に要する作業時間を、
    前記作成した複数の作業経路毎に評価する全作業経路評
    価手段と、 前記全作業経路評価手段によって作成された作業経路お
    よびこの作業経路について評価された作業時間から、最
    も作業時間の短い作業経路、およびこの作業経路に基づ
    いてなされる作業と並行してなされる作業の作業経路を
    選択する全作業経路選択手段とを備えたことを特徴とす
    る制御方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の制御装置において、 少なくとも前記第１の所定個数および前記第２の所定個
    数のうちのいずれかを１個としたことを特徴とする制御
    装置。
  3. 【請求項３】 複数の機械によって所定の作業を実施す
    る場合に前記各機械を制御する制御装置において、 前記各機械毎に割り当てられた作業を行うのに必要な作
    業情報に基づいて、前記各機械毎の作業量を評価する作
    業量評価手段と、 前記作業量評価手段によって前記各機械毎に評価された
    作業量に基づいて、前記作業量の最も多い機械を選択す
    る機械選択手段と、 前記機械選択手段によって選択された機械について、前
    記作業情報に基づいて作業経路を複数作成し、前記複数
    作成した作業経路に基づいてなされる各作業に要する作
    業時間を評価する作業経路評価手段と、 前記作業経路評価手段によって作成された複数の作業経
    路、および各作業経路について評価された作業時間か
    ら、前記作業時間の最も短い作業経路を選択する作業経
    路選択手段と、 前記作業経路選択手段によって選択された作業経路につ
    いて、当該作業経路に基づいてなされる作業と並行して
    なされる当該作業を行う機械以外の全機械によってなさ
    れる作業の作業経路を前記作業情報に基づいておのおの
    複数作成し、前記作業経路選択手段によって選択された
    作業経路に基づく作業が行われている状態でなされる、
    当該作成した作業経路に基づく作業に要する作業時間
    を、前記作成した複数の作業経路毎に評価する全作業経
    路評価手段と、 前記全作業経路評価手段によって評価された作業経路お
    よびこの作業経路について評価された作業時間から、最
    も作業時間の短い作業経路を選択する全作業経路選択手
    段と、 前記作業経路選択手段によって選択された作業経路と前
    記全作業経路選択手段によって選択された作業経路とに
    基づいて前記各機械を制御する制御手段とを備えたこと
    を特徴とする制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のうちいずれか１項に記
    載の制御装置において、 前記作業情報は、少なくとも作業箇所と前記各作業箇所
    における作業順序と作業方向との組合せからなり、 前記作業経路評価手段および前記全作業経路評価手段の
    うちの少なくとも一方は、前記各機械毎に割り当てられ
    た前記作業の作業情報における前記作業順序をランダム
    に交叉させることにより、前記作業経路を作成するよう
    にしたことを特徴とする制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至３のうちいずれか１項に記
    載の制御装置において、 前記作業情報は、少なくとも作業箇所と前記各作業箇所
    における作業順序と作業方向との組合せからなり、 前記作業経路評価手段および前記全作業経路評価手段の
    うちの少なくとも一方は、前記各機械毎に割り当てられ
    た前記作業の作業情報における前記作業箇所をランダム
    に選択し、当該選択した作業箇所の作業方向を逆方向に
    することにより、前記作業経路を作成するようにしたこ
    とを特徴とする制御方法。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のうちいずれか１項に記
    載の制御装置において、 前記各機械は、それぞれ溶接装置であり、 前記作業情報は、前記各溶接装置毎に割り当てられた溶
    接作業を行うのに必要な、前記各溶接装置毎の溶接開始
    部と溶接終了部とのうちの少なくともいずれか１つから
    なる溶接線の位置情報、前記各溶接装置毎の前記溶接線
    へのアプローチ動作と前記溶接線からのリトラクト動作
    とからなるエアカット動作情報、前記各溶接装置毎の溶
    接速度情報を含むようにしたことを特徴とする制御装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の制御装置において、 前記全作業経路評価手段は、前記各溶接装置のうちのい
    ずれかの溶接装置同士の動作が干渉する場合には、当該
    干渉する各溶接装置に割り当てられている溶接作業にお
    ける溶接線のうち、当該干渉する溶接線の溶接方向を逆
    にすることにより前記作業経路を作成するようにしたこ
    とを特徴とする制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載の制御装置において、 前記全作業経路評価手段は、前記各溶接装置のうちのい
    ずれかの溶接装置同士の動作が干渉する場合には、当該
    干渉する各溶接装置に割り当てられている溶接作業にお
    ける溶接線の位置を、当該干渉が少なくなるように変更
    することにより前記作業経路を作成するようにしたこと
    を特徴とする制御装置。
  9. 【請求項９】 請求項６乃至８のうちいずれか１項に記
    載の制御装置において、 前記全作業経路評価手段は、前記各溶接装置のうちのい
    ずれかの溶接装置同士の動作が干渉する場合には、当該
    干渉する各溶接装置に割り当てられている溶接作業にお
    ける溶接線のうち、当該干渉する溶接線を、当該干渉が
    少なくなるように複数の溶接線に分割することにより前
    記作業経路を作成するようにしたことを特徴とする制御
    装置。
  10. 【請求項１０】 複数の機械によって所定の作業を実施
    する場合に前記各機械を制御する制御方法において、 前記各機械毎に割り当てられた作業を行うのに必要な作
    業情報に基づいて、前記各機械毎の作業量を評価する作
    業量評価ステップと、 前記作業量評価ステップにおいて前記各機械毎に評価さ
    れた作業量に基づいて、前記作業量の多い機械を第１の
    所定個数選択する機械選択ステップと、 前記機械選択ステップにおいて選択された前記第１の所
    定個数の機械毎に、前記作業情報に基づいて、前記各機
    械によってなされる作業の作業経路を複数作成し、前記
    複数作成した作業経路に基づいてなされる各作業に要す
    る作業時間を評価する作業経路評価ステップと、 前記作業経路評価ステップにおいて複数作成された作業
    経路から、前記第１の所定個数の機械毎に、前記作業時
    間の短い作業経路を第２の所定個数選択する作業経路選
    択ステップと、 前記作業経路選択ステップにおいて選択された作業経路
    毎に、当該作業経路に基づいてなされる作業と並行して
    なされる当該作業を行う機械以外の全機械によってなさ
    れる作業の作業経路を前記作業情報に基づいておのおの
    複数作成し、前記作業経路選択ステップにおいて選択さ
    れた作業経路に基づく作業が行われている状態でなされ
    る、当該作成した作業経路に基づく作業に要する作業時
    間を、前記作成した複数の作業経路毎に評価する全作業
    経路評価ステップと、 前記全作業経路評価ステップにおいて評価された作業経
    路およびこの作業経路について評価された作業時間か
    ら、最も作業時間の短い作業経路、およびこの作業経路
    に基づいてなされる作業と並行してなされる作業の作業
    経路を選択する全作業経路選択ステップとからなること
    を特徴とする制御方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の制御方法におい
    て、 少なくとも前記第１の所定個数および前記第２の所定個
    数のうちのいずれかを１個としたことを特徴とする制御
    方法。
  12. 【請求項１２】 複数の機械によって所定の作業を実施
    する場合に前記各機械を制御する制御方法において、 前記各機械毎に割り当てられた作業を行うのに必要な作
    業情報に基づいて、前記各機械毎の作業量を評価する作
    業量評価ステップと、 前記作業量評価ステップにおいて前記各機械毎に評価さ
    れた作業量に基づいて、前記作業量の最も多い機械を選
    択する機械選択ステップと、 前記機械選択ステップにおいて選択された機械につい
    て、前記作業情報に基づいて作業経路を複数作成し、前
    記複数作成した作業経路に基づいてなされる各作業に要
    する作業時間を評価する作業経路評価ステップと、 前記作業経路評価ステップにおいて作成された複数の作
    業経路、および各作業経路について評価された作業時間
    から、前記作業時間の最も短い作業経路を選択する作業
    経路選択ステップと、 前記作業経路選択ステップにおいて選択された作業経路
    について、当該作業経路に基づいてなされる作業と並行
    してなされる当該作業を行う機械以外の全機械によって
    なされる作業の作業経路を前記作業情報に基づいておの
    おの複数作成し、前記作業経路選択ステップにおいて選
    択された作業経路に基づいてなされる作業が行われてい
    る状態でなされる、当該作成した作業経路に基づいてな
    される作業に要する作業時間を、前記作成した複数の作
    業経路毎に評価する全作業経路評価ステップと、 前記全作業経路評価ステップにおいて評価された作業経
    路およびこの作業経路について評価された作業時間か
    ら、最も作業時間の短い作業経路を選択する全作業経路
    選択ステップと、 前記作業経路選択ステップにおいて選択された作業経路
    と前記全作業経路選択ステップにおいて選択された作業
    経路とに基づいて前記各機械を制御する制御ステップと
    からなることを特徴とする制御方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１０乃至１２のうちいずれか１
    項に記載の制御方法において、 前記作業情報は、少なくとも作業箇所と前記各作業箇所
    における作業順序と作業方向との組合せからなり、 前記作業経路評価ステップおよび前記全作業経路評価ス
    テップのうちの少なくとも一方は、前記各機械毎に割り
    当てられた前記作業の作業情報における前記作業順序を
    ランダムに交叉させることにより、前記作業経路を作成
    するようにしたことを特徴とする制御方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１０乃至１２のうちいずれか１
    項に記載の制御方法において、 前記作業情報は、少なくとも作業箇所と前記各作業箇所
    における作業順序と作業方向との組合せからなり、 前記作業経路評価ステップおよび前記全作業経路評価ス
    テップのうちの少なくとも一方は、前記各機械毎に割り
    当てられた前記作業の作業情報における前記作業箇所を
    ランダムに選択し、当該選択した作業箇所の作業方向を
    逆方向にすることにより、前記作業経路を作成するよう
    にしたことを特徴とする制御方法。
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