JP3104535B2 - ロボットの作業分担決定方法 - Google Patents
ロボットの作業分担決定方法Info
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- JP3104535B2 JP3104535B2 JP06172870A JP17287094A JP3104535B2 JP 3104535 B2 JP3104535 B2 JP 3104535B2 JP 06172870 A JP06172870 A JP 06172870A JP 17287094 A JP17287094 A JP 17287094A JP 3104535 B2 JP3104535 B2 JP 3104535B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば１つのワーク
に対して複数台のロボットで作業を行う場合に、各ロボ
ットの作業分担を効率的に振り分けることができるよう
にしたロボットの作業分担決定方法に関する。
に対して複数台のロボットで作業を行う場合に、各ロボ
ットの作業分担を効率的に振り分けることができるよう
にしたロボットの作業分担決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、車体の溶接を行なう溶接ライ
ンには、複数台のロボットが密接して配置されている
が、これらのロボットは搬送された車体の位置決めの終
了とほぼ同時に一斉に作動し、ほぼ同一の時間をもって
作業を終了するようになっている。車体に設定された多
くの溶接箇所をどのロボットに割り当てるかは、設計者
などが、これまでの経験や知識に基づいて判断してい
る。
ンには、複数台のロボットが密接して配置されている
が、これらのロボットは搬送された車体の位置決めの終
了とほぼ同時に一斉に作動し、ほぼ同一の時間をもって
作業を終了するようになっている。車体に設定された多
くの溶接箇所をどのロボットに割り当てるかは、設計者
などが、これまでの経験や知識に基づいて判断してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のロボットの作業分担の決定方法にあっては、
知識と経験が豊富な熟練した設計者が必要であり、多く
の溶接ラインを一度に変更するような場合には対応しき
れない場合もある。また、ロボットの台数が多くなる
と、熟練した設計者といえどもその検討には非常に多く
の時間を要し、検討時間が充分にとれないこともあっ
て、検討精度が必ずしも十分であると言えないことが多
く、不具合の発生要因が内在されている。また、時間を
十分にとっても最適な分割を行うのは至難の技であると
言うのが現状である。
うな従来のロボットの作業分担の決定方法にあっては、
知識と経験が豊富な熟練した設計者が必要であり、多く
の溶接ラインを一度に変更するような場合には対応しき
れない場合もある。また、ロボットの台数が多くなる
と、熟練した設計者といえどもその検討には非常に多く
の時間を要し、検討時間が充分にとれないこともあっ
て、検討精度が必ずしも十分であると言えないことが多
く、不具合の発生要因が内在されている。また、時間を
十分にとっても最適な分割を行うのは至難の技であると
言うのが現状である。
【０００４】本発明はこのような従来の問題点を解消す
るためになされたものであり、各作業点のロボットへの
振り分けを画一的かつ迅速に行えるようにするロボット
の作業分担決定方法の提供を目的とする。
るためになされたものであり、各作業点のロボットへの
振り分けを画一的かつ迅速に行えるようにするロボット
の作業分担決定方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の構成は、ワークに予め設定されている
複数の作業点のそれぞれを、複数のロボットに振り分け
ることによって、当該複数のロボットのそれぞれに効率
的な作業分担を与えるロボットの作業分担決定方法であ
って、それぞれのロボットの作業可能領域から、当該作
業点のそれぞれについて作業可能なロボットを判定する
段階と、当該判定において、一台のロボットでのみ作業
可能であると判定された作業点が存在する場合には、ロ
ボット毎にそれぞれの作業点を振り分ける段階と、ロボ
ット毎に振り分けられた作業点に基づいて、ロボットの
原位置から振り分けられたそれぞれの作業点までの到達
時間を演算して最短時間の作業点を選択し、さらに、当
該選択された作業点から残余の作業点までの到達時間を
演算して最短時間の作業点を選択するという処理を、各
該当ロボット毎に振り分けられている全ての作業点に対
して各該当ロボット毎に行う段階とから成ることを特徴
とする。
の本発明の第１の構成は、ワークに予め設定されている
複数の作業点のそれぞれを、複数のロボットに振り分け
ることによって、当該複数のロボットのそれぞれに効率
的な作業分担を与えるロボットの作業分担決定方法であ
って、それぞれのロボットの作業可能領域から、当該作
業点のそれぞれについて作業可能なロボットを判定する
段階と、当該判定において、一台のロボットでのみ作業
可能であると判定された作業点が存在する場合には、ロ
ボット毎にそれぞれの作業点を振り分ける段階と、ロボ
ット毎に振り分けられた作業点に基づいて、ロボットの
原位置から振り分けられたそれぞれの作業点までの到達
時間を演算して最短時間の作業点を選択し、さらに、当
該選択された作業点から残余の作業点までの到達時間を
演算して最短時間の作業点を選択するという処理を、各
該当ロボット毎に振り分けられている全ての作業点に対
して各該当ロボット毎に行う段階とから成ることを特徴
とする。
【０００６】さらに、本発明の第２の構成は、ワークに
予め設定されている複数の作業点のそれぞれを、複数の
ロボットに振り分けることによって、当該複数のロボッ
トのそれぞれに効率的な作業分担を与えるロボットの作
業分担決定方法であって、それぞれのロボットの作業可
能領域から、当該作業点のそれぞれについて作業可能な
ロボットを判定する段階と、当該判定において、一台の
ロボットでのみ作業可能であると判定された作業点が存
在する場合には、それぞれのロボット毎にその作業点を
振り分ける段階と、ロボット毎に振り分けられた作業点
に基づいて、ロボットの原位置から振り分けられたそれ
ぞれの作業点までの到達時間を演算して最短時間の作業
点を選択し、さらに、当該選択された作業点から残余の
作業点までの到達時間を演算して最短時間の作業点を選
択するという処理を、各該当ロボット毎に振り分けられ
ている全ての作業点に対して各該当ロボット毎に行う段
階と、複数のロボットで作業可能な作業点が存在する場
合には、該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作
業点を振り分ける段階と、ロボット毎に振り分けられた
作業点に基づいて、再びロボットの原位置から振り分け
られたそれぞれの作業点までの到達時間を演算して最短
時間の作業点を選択し、さらに、当該選択された作業点
から残余の作業点までの到達時間を演算して最短時間の
作業点を選択するという処理を、各該当ロボット毎に振
り分けられている全ての作業点に対して各該当ロボット
毎に行う段階と、算出されたロボット毎の作業時間をそ
れぞれのロボットに予め設定されているサイクルタイム
と比較して、この比較において当該作業時間がサイクル
タイムよりも長くなるロボットについては、その割り当
てられた作業点を削除する一方、当該作業時間がサイク
ルタイムよりも短いロボットについては、この作業点が
増加したことで増加する作業時間をロボット毎に算出す
る段階と、サイクルタイムに与える影響が大きい作業点
から順番に当該作業点の増加により増加する作業時間が
最も少ないロボットに、当該作業点を振り分ける段階と
からなることを特徴とする。
予め設定されている複数の作業点のそれぞれを、複数の
ロボットに振り分けることによって、当該複数のロボッ
トのそれぞれに効率的な作業分担を与えるロボットの作
業分担決定方法であって、それぞれのロボットの作業可
能領域から、当該作業点のそれぞれについて作業可能な
ロボットを判定する段階と、当該判定において、一台の
ロボットでのみ作業可能であると判定された作業点が存
在する場合には、それぞれのロボット毎にその作業点を
振り分ける段階と、ロボット毎に振り分けられた作業点
に基づいて、ロボットの原位置から振り分けられたそれ
ぞれの作業点までの到達時間を演算して最短時間の作業
点を選択し、さらに、当該選択された作業点から残余の
作業点までの到達時間を演算して最短時間の作業点を選
択するという処理を、各該当ロボット毎に振り分けられ
ている全ての作業点に対して各該当ロボット毎に行う段
階と、複数のロボットで作業可能な作業点が存在する場
合には、該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作
業点を振り分ける段階と、ロボット毎に振り分けられた
作業点に基づいて、再びロボットの原位置から振り分け
られたそれぞれの作業点までの到達時間を演算して最短
時間の作業点を選択し、さらに、当該選択された作業点
から残余の作業点までの到達時間を演算して最短時間の
作業点を選択するという処理を、各該当ロボット毎に振
り分けられている全ての作業点に対して各該当ロボット
毎に行う段階と、算出されたロボット毎の作業時間をそ
れぞれのロボットに予め設定されているサイクルタイム
と比較して、この比較において当該作業時間がサイクル
タイムよりも長くなるロボットについては、その割り当
てられた作業点を削除する一方、当該作業時間がサイク
ルタイムよりも短いロボットについては、この作業点が
増加したことで増加する作業時間をロボット毎に算出す
る段階と、サイクルタイムに与える影響が大きい作業点
から順番に当該作業点の増加により増加する作業時間が
最も少ないロボットに、当該作業点を振り分ける段階と
からなることを特徴とする。
【０００７】本発明の第３の構成は、前記作業点を振り
分ける段階は、作業可能なロボットの台数が少ない作業
点から順番に、作業点の増加により増加する作業時間が
最も少ないロボットに、当該作業点を振り分けることを
特徴とする。
分ける段階は、作業可能なロボットの台数が少ない作業
点から順番に、作業点の増加により増加する作業時間が
最も少ないロボットに、当該作業点を振り分けることを
特徴とする。
【０００８】本発明の第４の構成は、ワークに予め設定
されている複数の作業点のそれぞれを、複数のロボット
に振り分けることによって、当該複数のロボットのそれ
ぞれに効率的な作業分担を与えるロボットの作業分担決
定方法であって、それぞれのロボットの作業可能領域か
ら、当該作業点のそれぞれについて作業可能なロボット
を判定する段階と、当該判定において、一台のロボット
でのみ作業可能であると判定された作業点が存在する場
合には、それぞれのロボット毎にその作業点を振り分け
る段階と、ロボット毎に振り分けられた作業点に基づい
て、ロボットの原位置から振り分けられたそれぞれの作
業点までの到達時間を演算して最短時間の作業点を選択
し、さらに、当該選択された作業点から残余の作業点ま
での到達時間を演算して最短時間の作業点を選択すると
いう処理を、各該当ロボット毎に振り分けられている全
ての作業点に対して各該当ロボット毎に行う段階と、複
数のロボットで作業可能な作業点が存在する場合には、
該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作業点を振
り分ける段階と、ロボット毎に振り分けられた作業点に
基づいて、再びロボットの原位置から振り分けられたそ
れぞれの作業点までの到達時間を演算して最短時間の作
業点を選択し、さらに、当該選択された作業点から残余
の作業点までの到達時間を演算して最短時間の作業点を
選択するという処理を、各該当ロボット毎に振り分けら
れている全ての作業点に対して各該当ロボット毎に行う
段階と、算出されたロボット毎の作業時間をそれぞれの
ロボットに予め設定されているサイクルタイムと比較し
て、この比較において当該作業時間がサイクルタイムよ
りも長くなるロボットについては、その割り当てられた
作業点を削除する一方、当該作業時間がサイクルタイム
よりも短いロボットについては、この作業点が増加した
ことで増加する作業時間をロボット毎に算出する段階
と、前記算出されたロボット毎の作業時間をそれぞれの
ロボットに予め設定されているサイクルタイムで割って
余裕率を算出する段階と、当該余裕率が小さいロボット
から順番に、作業点の増加により増加する作業時間が最
も少ない作業点を当該ロボットに振り分ける段階とから
なることを特徴とする。
されている複数の作業点のそれぞれを、複数のロボット
に振り分けることによって、当該複数のロボットのそれ
ぞれに効率的な作業分担を与えるロボットの作業分担決
定方法であって、それぞれのロボットの作業可能領域か
ら、当該作業点のそれぞれについて作業可能なロボット
を判定する段階と、当該判定において、一台のロボット
でのみ作業可能であると判定された作業点が存在する場
合には、それぞれのロボット毎にその作業点を振り分け
る段階と、ロボット毎に振り分けられた作業点に基づい
て、ロボットの原位置から振り分けられたそれぞれの作
業点までの到達時間を演算して最短時間の作業点を選択
し、さらに、当該選択された作業点から残余の作業点ま
での到達時間を演算して最短時間の作業点を選択すると
いう処理を、各該当ロボット毎に振り分けられている全
ての作業点に対して各該当ロボット毎に行う段階と、複
数のロボットで作業可能な作業点が存在する場合には、
該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作業点を振
り分ける段階と、ロボット毎に振り分けられた作業点に
基づいて、再びロボットの原位置から振り分けられたそ
れぞれの作業点までの到達時間を演算して最短時間の作
業点を選択し、さらに、当該選択された作業点から残余
の作業点までの到達時間を演算して最短時間の作業点を
選択するという処理を、各該当ロボット毎に振り分けら
れている全ての作業点に対して各該当ロボット毎に行う
段階と、算出されたロボット毎の作業時間をそれぞれの
ロボットに予め設定されているサイクルタイムと比較し
て、この比較において当該作業時間がサイクルタイムよ
りも長くなるロボットについては、その割り当てられた
作業点を削除する一方、当該作業時間がサイクルタイム
よりも短いロボットについては、この作業点が増加した
ことで増加する作業時間をロボット毎に算出する段階
と、前記算出されたロボット毎の作業時間をそれぞれの
ロボットに予め設定されているサイクルタイムで割って
余裕率を算出する段階と、当該余裕率が小さいロボット
から順番に、作業点の増加により増加する作業時間が最
も少ない作業点を当該ロボットに振り分ける段階とから
なることを特徴とする。
【０００９】本発明の第５の構成は、上記第２から第４
の構成において、振り分けられた全ての作業点について
の作業を行った場合の作業時間がサイクルタイムよりも
短い振り分け案の中から、それぞれの案のサイクルタイ
ムをａとし、また、サイクルタイムの分散をｂとし、
ａ，ｂに重みＷａ，Ｗｂを与えた時に、Ｗ＝Ｗａ×ａ＋
Ｗｂ×ｂの値を最小にする振り分け案を選択する段階を
さらに含むことを特徴とする。
の構成において、振り分けられた全ての作業点について
の作業を行った場合の作業時間がサイクルタイムよりも
短い振り分け案の中から、それぞれの案のサイクルタイ
ムをａとし、また、サイクルタイムの分散をｂとし、
ａ，ｂに重みＷａ，Ｗｂを与えた時に、Ｗ＝Ｗａ×ａ＋
Ｗｂ×ｂの値を最小にする振り分け案を選択する段階を
さらに含むことを特徴とする。
【００１０】そして、本発明の第６の構成は、前記のＷ
ａとＷｂとの比は、１．０〜１．５とすることを特徴と
する。
ａとＷｂとの比は、１．０〜１．５とすることを特徴と
する。
【００１１】
【作用】このように構成した本発明にかかるロボットの
作業分担決定方法によれば、それぞれの構成において次
のように作用する。
作業分担決定方法によれば、それぞれの構成において次
のように作用する。
【００１２】第１の構成においては次のように作用す
る。
る。
【００１３】それぞれのロボットの作業可能領域から当
該作業点のそれぞれについて作業可能なロボットを判定
する段階によって、どの作業点はどのロボットで作業す
ることができるのかを、作業点の１つ１つについて、全
ての作業点について行う。このような判定を行った結
果、一台のロボットでのみ作業可能であると判定された
作業点が存在する場合には、そのロボットでしか作業を
することができないのであるから、そのような作業点は
そのロボットに振り分けてしまう。次に、ロボット毎に
振り分けたそれらの作業点に基づいて、ロボットの原位
置からその振り分けたそれぞれの作業点までの到達時間
を演算して最短時間の作業点を選択し、さらに、当該選
択された作業点から残余の作業点までの到達時間を演算
して最短時間の作業点を選択するという処理を、各該当
ロボット毎に振り分けられている全ての作業点に対して
各該当ロボット毎に行う。
該作業点のそれぞれについて作業可能なロボットを判定
する段階によって、どの作業点はどのロボットで作業す
ることができるのかを、作業点の１つ１つについて、全
ての作業点について行う。このような判定を行った結
果、一台のロボットでのみ作業可能であると判定された
作業点が存在する場合には、そのロボットでしか作業を
することができないのであるから、そのような作業点は
そのロボットに振り分けてしまう。次に、ロボット毎に
振り分けたそれらの作業点に基づいて、ロボットの原位
置からその振り分けたそれぞれの作業点までの到達時間
を演算して最短時間の作業点を選択し、さらに、当該選
択された作業点から残余の作業点までの到達時間を演算
して最短時間の作業点を選択するという処理を、各該当
ロボット毎に振り分けられている全ての作業点に対して
各該当ロボット毎に行う。
【００１４】つまり、１つのロボットに対して３箇所の
作業点が振り分けられた場合には、そのロボットの原位
置からその３箇所のぞれぞれまでの到達時間を求めて、
最も到達時間の小さい作業点を第１の作業点とし、次
に、この第１の作業点から残りの２箇所の作業点のぞれ
ぞれまでの到達時間を求めて、最も到達時間の小さい作
業点を第２の作業点とし、その残りの作業点を第３の作
業点とする処理を行う。以上の処理によって、そのロボ
ットでしか作業できない作業点の振り分けと作業順序が
決定されることになる。
作業点が振り分けられた場合には、そのロボットの原位
置からその３箇所のぞれぞれまでの到達時間を求めて、
最も到達時間の小さい作業点を第１の作業点とし、次
に、この第１の作業点から残りの２箇所の作業点のぞれ
ぞれまでの到達時間を求めて、最も到達時間の小さい作
業点を第２の作業点とし、その残りの作業点を第３の作
業点とする処理を行う。以上の処理によって、そのロボ
ットでしか作業できない作業点の振り分けと作業順序が
決定されることになる。
【００１５】第２の構成においては次のように作用す
る。
る。
【００１６】第１の構成における作用に加えて、さら
に、複数のロボットで作業可能な作業点が存在する場合
には、該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作業
点を振り分ける。つまり、それぞれのロボットについて
どの作業点の作業が可能であるのかを判断し、１台１台
のロボットについて作業可能な作業点をそれぞれのロボ
ットに全て割り当てる。したがって、ある作業点が５台
のロボットで作業可能な場合には、重複しているが一時
的にその５台のロボットに対してその作業点が割り当て
られることになる。つぎに、このようにして割り当てた
作業点を、これまでに割り当てられた作業点に加えた場
合に、どの程度の動作時間となるのかを各ロボットごと
に算出する。この動作時間の算出は、第１の構成の場合
の作業順序を決定する場合と同様にして算出された各点
間の到達時間の合計として求められる。
に、複数のロボットで作業可能な作業点が存在する場合
には、該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作業
点を振り分ける。つまり、それぞれのロボットについて
どの作業点の作業が可能であるのかを判断し、１台１台
のロボットについて作業可能な作業点をそれぞれのロボ
ットに全て割り当てる。したがって、ある作業点が５台
のロボットで作業可能な場合には、重複しているが一時
的にその５台のロボットに対してその作業点が割り当て
られることになる。つぎに、このようにして割り当てた
作業点を、これまでに割り当てられた作業点に加えた場
合に、どの程度の動作時間となるのかを各ロボットごと
に算出する。この動作時間の算出は、第１の構成の場合
の作業順序を決定する場合と同様にして算出された各点
間の到達時間の合計として求められる。
【００１７】この動作時間がサイクルタイムを越えるも
のについては、作業点数が多すぎるのであるから、作業
点の削除をし、サイクルタイム内に収まっているもの
は、この作業点が増加したことで増加する動作時間を各
ロボット毎に算出する。そしてサイクルタイムに与える
影響が大きい作業点から順番に、この動作時間の増加の
最も少ないロボットにこの作業点を振り分ける。
のについては、作業点数が多すぎるのであるから、作業
点の削除をし、サイクルタイム内に収まっているもの
は、この作業点が増加したことで増加する動作時間を各
ロボット毎に算出する。そしてサイクルタイムに与える
影響が大きい作業点から順番に、この動作時間の増加の
最も少ないロボットにこの作業点を振り分ける。
【００１８】第３の構成においては次のように作用す
る。
る。
【００１９】この構成では、第２の構成のように動作時
間の増加の最も少ないロボットに作業点を振り分けるの
ではなく、作業可能なロボットの台数が少ない作業点か
ら順番に、作業点の増加により増加する作業時間が最も
少ないロボットに、当該作業点を振り分ける。
間の増加の最も少ないロボットに作業点を振り分けるの
ではなく、作業可能なロボットの台数が少ない作業点か
ら順番に、作業点の増加により増加する作業時間が最も
少ないロボットに、当該作業点を振り分ける。
【００２０】第４の構成においては次のように作用す
る。
る。
【００２１】この構成は、第２または第３の構成とは異
なって、各ロボットに割り当てられた作業点の全ての作
業を終了するまでの作業時間をサイクルタイムで割って
余裕率を算出し、この余裕率が小さいロボットから順番
に、作業点の増加により増加する作業時間が最も少ない
作業点をロボットに振り分ける。
なって、各ロボットに割り当てられた作業点の全ての作
業を終了するまでの作業時間をサイクルタイムで割って
余裕率を算出し、この余裕率が小さいロボットから順番
に、作業点の増加により増加する作業時間が最も少ない
作業点をロボットに振り分ける。
【００２２】第５の構成においては次のように作用す
る。
る。
【００２３】以上の第２から第４の構成によって得られ
た作業点の振り分け案のうち、最適なものを選択するわ
けであるが、この選択は、作業時間がサイクルタイムよ
りも短い振り分け案の中から、それぞれの案の最長のサ
イクルタイムをａとし、また、サイクルタイムの分散を
ｂとし、ａ，ｂに重みＷａ，Ｗｂを与えた時に、Ｗ＝Ｗ
ａ×ａ＋Ｗｂ×ｂの値を最小にするものを選択するとい
う方法で行う。これによれば、ばらつきのあまりない平
準化された作業点の振り分けがされたものが選択される
ことになる。
た作業点の振り分け案のうち、最適なものを選択するわ
けであるが、この選択は、作業時間がサイクルタイムよ
りも短い振り分け案の中から、それぞれの案の最長のサ
イクルタイムをａとし、また、サイクルタイムの分散を
ｂとし、ａ，ｂに重みＷａ，Ｗｂを与えた時に、Ｗ＝Ｗ
ａ×ａ＋Ｗｂ×ｂの値を最小にするものを選択するとい
う方法で行う。これによれば、ばらつきのあまりない平
準化された作業点の振り分けがされたものが選択される
ことになる。
【００２４】第６の構成においては、前記のＷａとＷｂ
との比は、１．０〜１．５とすることを特徴としている
ので、作業点の振り分けとしては最適のものが得られる
ようになる。
との比は、１．０〜１．５とすることを特徴としている
ので、作業点の振り分けとしては最適のものが得られる
ようになる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、実施例としては、車体の溶接工程に用い
るロボットの作業分担を例に挙げて説明することとす
る。図１は、本発明にかかるロボットの作業分担決定方
法の演算を実行する装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
明する。なお、実施例としては、車体の溶接工程に用い
るロボットの作業分担を例に挙げて説明することとす
る。図１は、本発明にかかるロボットの作業分担決定方
法の演算を実行する装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
【００２６】この装置の構成は通常用いられているコン
ピュータとほぼ同一の構成を有している。
ピュータとほぼ同一の構成を有している。
【００２７】入力装置１は、本発明方法の演算に必要な
情報，たとえば、作業点の座標や、設置されている各ロ
ボットの形態、サイクルタイム等を入力する装置であ
る。記憶部２は、入力装置１から入力された各種のデー
タや本発明の方法を実行させるためのプログラムを記憶
するものである。演算部３は、入力装置１から入力され
た前述の各種データ及び記憶部２に記憶されているデー
タおよびプログラム等に基づいてロボットの作業分担の
決定を行う部分である。定義部４は、入力装置１から入
力された前述の各種データ及び記憶部２に記憶されてい
るデータおよびプログラム等に基づいてデータ等の定義
付けを行う部分である。
情報，たとえば、作業点の座標や、設置されている各ロ
ボットの形態、サイクルタイム等を入力する装置であ
る。記憶部２は、入力装置１から入力された各種のデー
タや本発明の方法を実行させるためのプログラムを記憶
するものである。演算部３は、入力装置１から入力され
た前述の各種データ及び記憶部２に記憶されているデー
タおよびプログラム等に基づいてロボットの作業分担の
決定を行う部分である。定義部４は、入力装置１から入
力された前述の各種データ及び記憶部２に記憶されてい
るデータおよびプログラム等に基づいてデータ等の定義
付けを行う部分である。
【００２８】制御部５は、記憶部２に記憶されているプ
ログラムや演算部３によって演算された作業分担の決定
に基づいてロボット等の動きを制御するものである。出
力装置６は、制御部５からの信号に基づいてロボットな
どに駆動信号を出力するものである。
ログラムや演算部３によって演算された作業分担の決定
に基づいてロボット等の動きを制御するものである。出
力装置６は、制御部５からの信号に基づいてロボットな
どに駆動信号を出力するものである。
【００２９】図２は、本発明のロボットの作業分担決定
方法の手順を示すフローチャートである。このフローチ
ャートは、図１に示した装置によって実行されるが、概
略の処理は次のように大きく３つに分けられる。
方法の手順を示すフローチャートである。このフローチ
ャートは、図１に示した装置によって実行されるが、概
略の処理は次のように大きく３つに分けられる。
【００３０】Ａ 作業分割のための情報作成処理 （１）まず作業分担の決定に必要な要素，（ａ）ロボッ
トやハンドに関するデータ（どのような形式のロボット
かどのようなハンドを備えているかなど），（ｂ）作業
内容（それぞれの作業点についてどのような内容の作業
を行うのか），（ｃ）サイクルタイムの３つの情報を与
える。
トやハンドに関するデータ（どのような形式のロボット
かどのようなハンドを備えているかなど），（ｂ）作業
内容（それぞれの作業点についてどのような内容の作業
を行うのか），（ｃ）サイクルタイムの３つの情報を与
える。
【００３１】（２）この与えられた各種の情報に従っ
て、作業分担に必要なテーブルを作成する。
て、作業分担に必要なテーブルを作成する。
【００３２】Ｂ 作業分割案決定処理 （３）作成されたテーブルに基づいて、作業分担案を演
算する。
算する。
【００３３】Ｃ 最適化処理 （４）演算された作業分担案の中から最適なものを選択
する。
する。
【００３４】次に、上記の（１）及び（２）に示した処
理について詳細に説明する。
理について詳細に説明する。
【００３５】まず、前提として図３に示すように、車体
の溶接ラインにおいて、溶接ガンｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）が
備えられたロボットＲｉ（ｉ＝１〜ｍ）を用いて作業点
Ｗｊ（ｊ＝１〜ｎ）を溶接する場合を想定し、このライ
ンのサイクルタイムをＴとし、また、各ロボットには、
干渉を回避するための情報が与えられるものとする。ステップ１：逃げのポイントの追加 溶接用ロボットのように、密集して配置された多数のロ
ボットが同時に作業を行うものにあっては、他のロボッ
トとの干渉を回避するために、作業点以外にロボットが
通過する必要のあるポイントを設定しておく必要があ
る。このような点が予め分かっている場合には、そのポ
イントを作業点情報として作業点群Ｗｊに追加する。
の溶接ラインにおいて、溶接ガンｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）が
備えられたロボットＲｉ（ｉ＝１〜ｍ）を用いて作業点
Ｗｊ（ｊ＝１〜ｎ）を溶接する場合を想定し、このライ
ンのサイクルタイムをＴとし、また、各ロボットには、
干渉を回避するための情報が与えられるものとする。ステップ１：逃げのポイントの追加 溶接用ロボットのように、密集して配置された多数のロ
ボットが同時に作業を行うものにあっては、他のロボッ
トとの干渉を回避するために、作業点以外にロボットが
通過する必要のあるポイントを設定しておく必要があ
る。このような点が予め分かっている場合には、そのポ
イントを作業点情報として作業点群Ｗｊに追加する。
【００３６】ステップ２：作業可能性判定処理 図４に示すように、演算部３が有する作業可能性判定部
では、入力装置１から入力された作業点Ｗ１，Ｗ２，
…，Ｗｊ、ロボットＲ１，Ｒ２，…，Ｒｎ、ロボットの
作業部が有するツールの種類に関する情報ｇ１，ｇ２，
…，ｇ３に基づいて、ツールをワークの面直回りに図５
に示すように一定間隔毎に（たとえば、３゜，５゜づ
つ）回転させて、前述の情報Ｒｉ，ｇｉで干渉すること
なくＷ１に到達することができるかどうかを判定する。
この判定の結果、干渉しなければＴｒｕｅの信号を、干
渉してしまえばＦａｌｓｅの信号を出力する。このよう
な処理を全ての作業点に対して全てのロボットについて
行うことによって、下記の表１に示されているような作
業点とロボットとの組み合わせに関するテーブル１を作
成する。
では、入力装置１から入力された作業点Ｗ１，Ｗ２，
…，Ｗｊ、ロボットＲ１，Ｒ２，…，Ｒｎ、ロボットの
作業部が有するツールの種類に関する情報ｇ１，ｇ２，
…，ｇ３に基づいて、ツールをワークの面直回りに図５
に示すように一定間隔毎に（たとえば、３゜，５゜づ
つ）回転させて、前述の情報Ｒｉ，ｇｉで干渉すること
なくＷ１に到達することができるかどうかを判定する。
この判定の結果、干渉しなければＴｒｕｅの信号を、干
渉してしまえばＦａｌｓｅの信号を出力する。このよう
な処理を全ての作業点に対して全てのロボットについて
行うことによって、下記の表１に示されているような作
業点とロボットとの組み合わせに関するテーブル１を作
成する。
【００３７】
【表１】
【００３８】ステップ３：条件付作業点情報入力 特定のロボットに作業させなければならない作業点、ま
た、特定のロボットでなければ作業ができない作業点な
どの、条件つきの作業点が存在する場合には、その作業
点をどのロボットで作業させるかを入力する。たとえ
ば、作業点Ｗ１，Ｗ３は特殊なツールを有するロボット
Ｒ４でしか作業ができない作業点であるときには、作業
点Ｗ１，Ｗ３はロボットＲ４に割り付ける。ステップ２
において作成した表１では、作業点Ｗ１は、ロボットＲ
４以外のロボット（ロボットＲ１，Ｒ３）で作業可能な
作業点となっているが、この作業点Ｗ１は上記の通りロ
ボットＲ４に作業をさせる点であるので、これ以外のロ
ボットについては作業点Ｗ１についての表からは削除す
る（表１に示してあるように、ロボットＲ１とＲ３とを
この表から削除する（×印））。
た、特定のロボットでなければ作業ができない作業点な
どの、条件つきの作業点が存在する場合には、その作業
点をどのロボットで作業させるかを入力する。たとえ
ば、作業点Ｗ１，Ｗ３は特殊なツールを有するロボット
Ｒ４でしか作業ができない作業点であるときには、作業
点Ｗ１，Ｗ３はロボットＲ４に割り付ける。ステップ２
において作成した表１では、作業点Ｗ１は、ロボットＲ
４以外のロボット（ロボットＲ１，Ｒ３）で作業可能な
作業点となっているが、この作業点Ｗ１は上記の通りロ
ボットＲ４に作業をさせる点であるので、これ以外のロ
ボットについては作業点Ｗ１についての表からは削除す
る（表１に示してあるように、ロボットＲ１とＲ３とを
この表から削除する（×印））。
【００３９】ステップ４：作業点振り分け処理 以上までの処理によって、全ての作業点について、作業
可能なロボットがどれであるのかが明確となるが、次
に、表１において１つの作業点が１台のロボットでのみ
作業できるようなもののみを抽出して、これを今度はそ
れぞれのロボットに振り分ける。表１では、作業点Ｗ１
についてのロボットＲ４，作業点Ｗ３についてのロボッ
トＲ４，作業点Ｗ５についてのロボットＲ４，作業点Ｗ
７についてのロボットＲ４が該当する。
可能なロボットがどれであるのかが明確となるが、次
に、表１において１つの作業点が１台のロボットでのみ
作業できるようなもののみを抽出して、これを今度はそ
れぞれのロボットに振り分ける。表１では、作業点Ｗ１
についてのロボットＲ４，作業点Ｗ３についてのロボッ
トＲ４，作業点Ｗ５についてのロボットＲ４，作業点Ｗ
７についてのロボットＲ４が該当する。
【００４０】そしてこの振り分けと共に、振り分けられ
た作業点（表１では、作業点Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ７）
は表１から削除する。また、この削除によって残された
作業点については、今度はロボット毎に溶接可能な作業
点を表した表２に示すようなテーブル２を作成する。
た作業点（表１では、作業点Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ７）
は表１から削除する。また、この削除によって残された
作業点については、今度はロボット毎に溶接可能な作業
点を表した表２に示すようなテーブル２を作成する。
【００４１】
【表２】
【００４２】ステップ５：溶接順序決定処理 ステップ４までの処理で、作業点が１台のロボットのみ
で溶接させなければならない場合、あるいは、１台のロ
ボットでしか作業することができない場合の作業点とし
て抽出した作業点を、ロボット毎に割り付けて、ロボッ
ト毎に割り付けられた作業点の溶接順序を決定する。た
とえば、上記の例によれば、図６に示すように、ロボッ
トＲ４のみで作業しなければならない作業点がＷ１，Ｗ
３，Ｗ５，Ｗ７であるので、まず、ロボットＲ４の原位
置からそれぞれの作業点Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ７までの
到達時間を演算し、到達時間の最小の作業点を第１番目
に作業する作業点とする（同図ではＷ１が第１番目の作
業点である）。次に、第１番目の作業点が決定したら、
つぎに、この第１の作業点Ｗ１から他の作業点Ｗ３，Ｗ
５，Ｗ７までのそれぞれの到達時間を演算し、この到達
時間の最小の作業点を第２番目に作業する作業点とする
（同図ではＷ７が第２番目の作業点である）。さらに、
この第２の作業点Ｗ７から他の作業点Ｗ３，Ｗ５までの
それぞれの到達時間を演算し、この到達時間の最小の作
業点を第３番目に作業する作業点とし（同図ではＷ３が
第３番目の作業点である）、残りの作業点Ｗ５を第４番
目に作業をする作業点とする。このようにして、それぞ
れのロボット毎に各作業点の作業順序を決定する。
で溶接させなければならない場合、あるいは、１台のロ
ボットでしか作業することができない場合の作業点とし
て抽出した作業点を、ロボット毎に割り付けて、ロボッ
ト毎に割り付けられた作業点の溶接順序を決定する。た
とえば、上記の例によれば、図６に示すように、ロボッ
トＲ４のみで作業しなければならない作業点がＷ１，Ｗ
３，Ｗ５，Ｗ７であるので、まず、ロボットＲ４の原位
置からそれぞれの作業点Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５，Ｗ７までの
到達時間を演算し、到達時間の最小の作業点を第１番目
に作業する作業点とする（同図ではＷ１が第１番目の作
業点である）。次に、第１番目の作業点が決定したら、
つぎに、この第１の作業点Ｗ１から他の作業点Ｗ３，Ｗ
５，Ｗ７までのそれぞれの到達時間を演算し、この到達
時間の最小の作業点を第２番目に作業する作業点とする
（同図ではＷ７が第２番目の作業点である）。さらに、
この第２の作業点Ｗ７から他の作業点Ｗ３，Ｗ５までの
それぞれの到達時間を演算し、この到達時間の最小の作
業点を第３番目に作業する作業点とし（同図ではＷ３が
第３番目の作業点である）、残りの作業点Ｗ５を第４番
目に作業をする作業点とする。このようにして、それぞ
れのロボット毎に各作業点の作業順序を決定する。
【００４３】ステップ６：動作時間の見積り処理 ステップ５において、それぞれのロボットに割り当てら
れ、決定された作業順序で全ての作業点についての作業
を行った場合のロボットの動作時間ＴＲｉを各ロボット
毎に求める。この演算は図７に示すように演算部３に設
けられている動作時間見積り部によって、入力されるロ
ボットＲｉに関するデータやツールに関する情報ｇｉ、
また、作業点（打点群）に関する情報に基づいて行われ
る。上記の例では、ロボットＲ４については、作業点Ｗ
１，Ｗ７，Ｗ３，Ｗ５の順番で作業を行った場合の動作
時間が図８のように演算されることになる。
れ、決定された作業順序で全ての作業点についての作業
を行った場合のロボットの動作時間ＴＲｉを各ロボット
毎に求める。この演算は図７に示すように演算部３に設
けられている動作時間見積り部によって、入力されるロ
ボットＲｉに関するデータやツールに関する情報ｇｉ、
また、作業点（打点群）に関する情報に基づいて行われ
る。上記の例では、ロボットＲ４については、作業点Ｗ
１，Ｗ７，Ｗ３，Ｗ５の順番で作業を行った場合の動作
時間が図８のように演算されることになる。
【００４４】以上の処理によって、作業分割のための情
報作成処理が終了し、それぞれの作業点はどのロボット
で作業できるかを示したテーブル１の作成と、各ロボッ
トがそれぞれどの作業点の作業をすることができるかを
示したテーブル２の作成と、特定のロボットでしか作業
できない作業点の各ロボットへの割り付け及び各ロボッ
トがその割り付けられた作業点を作業した場合の動作時
間とが求められることになる。
報作成処理が終了し、それぞれの作業点はどのロボット
で作業できるかを示したテーブル１の作成と、各ロボッ
トがそれぞれどの作業点の作業をすることができるかを
示したテーブル２の作成と、特定のロボットでしか作業
できない作業点の各ロボットへの割り付け及び各ロボッ
トがその割り付けられた作業点を作業した場合の動作時
間とが求められることになる。
【００４５】次に、以上の処理で得られたテーブルなど
に基づいて作業分割案決定処理が行われる。
に基づいて作業分割案決定処理が行われる。
【００４６】以下に、（３）に示した処理について説明
する。この作業分割案の決定処理としては、次に示す３
通りの方法がある。
する。この作業分割案の決定処理としては、次に示す３
通りの方法がある。
【００４７】ステップ７：作業分割案決定処理 まず、第１の方法（経験則による作業分割処理）は次の
ように行われる。
ように行われる。
【００４８】以上までの処理によって、溶接可能な作業
点として未だにロボットに振り分けられていない作業点
については（テーブル１に残されているもの）、その作
業点について溶接可能なロボットに振り分けて、上記の
ステップ４からステップ６までの処理を行う。つまり、
テーブル１の作業点Ｗ２は、ロボットＲ１，Ｒ２，Ｒ４
の３台で作業させることが可能なのであるから、この作
業点Ｗ２は、これらの３台のロボットのそれぞれについ
て疑似的に割り当てる。作業点Ｗ４，Ｗ６，Ｗｊについ
ても同様である。つまり、全ての作業点について、それ
ぞれの作業点を作業できるロボットに振り分けて、前述
のように、振り分けられた作業点の作業順序を決定し、
それぞれのロボット毎に動作時間を算出し、これらの動
作時間をＴＲｉ′とする。
点として未だにロボットに振り分けられていない作業点
については（テーブル１に残されているもの）、その作
業点について溶接可能なロボットに振り分けて、上記の
ステップ４からステップ６までの処理を行う。つまり、
テーブル１の作業点Ｗ２は、ロボットＲ１，Ｒ２，Ｒ４
の３台で作業させることが可能なのであるから、この作
業点Ｗ２は、これらの３台のロボットのそれぞれについ
て疑似的に割り当てる。作業点Ｗ４，Ｗ６，Ｗｊについ
ても同様である。つまり、全ての作業点について、それ
ぞれの作業点を作業できるロボットに振り分けて、前述
のように、振り分けられた作業点の作業順序を決定し、
それぞれのロボット毎に動作時間を算出し、これらの動
作時間をＴＲｉ′とする。
【００４９】この算出されたＴＲｉ′がサイクルタイム
Ｔよりも大きければ、テーブル１の作業点Ｗｊの項目か
らサイクルタイムを越えるロボットＲｉを削除する。一
方、算出されたＴＲｉ′からステップ６までの処理で求
めたＴＲｉを差し引き、その差分の時間Δｔｉを演算す
る。このような処理を行うことによって、表３に示した
テーブル３を作成する。
Ｔよりも大きければ、テーブル１の作業点Ｗｊの項目か
らサイクルタイムを越えるロボットＲｉを削除する。一
方、算出されたＴＲｉ′からステップ６までの処理で求
めたＴＲｉを差し引き、その差分の時間Δｔｉを演算す
る。このような処理を行うことによって、表３に示した
テーブル３を作成する。
【００５０】
【表３】
【００５１】次に、以上のようにして作成されたテーブ
ル３に基づいて、各作業点について各ロボット毎に算出
されたΔｔｉの合計Ｓｊを各作業点ごとに求める。ま
た、この算出されたＳｊを溶接作業が可能なロボットの
台数で割ってＰｊを算出する。このＰｊの値が大きい
程、作業点Ｗｊがサイクルタイムに与える影響が大きい
と言えるので、このＰｊの値が大きい順に、その作業点
に対するΔｔを最小にするロボットにその作業点を割り
当てる。次に、作業点が割り当てられたロボットについ
て再度ステップ６の動作時間見積り処理を行って、動作
時間ＴＲｉ′を算出する。そして、残されている作業点
に対して再度Δｔｉを算出する。
ル３に基づいて、各作業点について各ロボット毎に算出
されたΔｔｉの合計Ｓｊを各作業点ごとに求める。ま
た、この算出されたＳｊを溶接作業が可能なロボットの
台数で割ってＰｊを算出する。このＰｊの値が大きい
程、作業点Ｗｊがサイクルタイムに与える影響が大きい
と言えるので、このＰｊの値が大きい順に、その作業点
に対するΔｔを最小にするロボットにその作業点を割り
当てる。次に、作業点が割り当てられたロボットについ
て再度ステップ６の動作時間見積り処理を行って、動作
時間ＴＲｉ′を算出する。そして、残されている作業点
に対して再度Δｔｉを算出する。
【００５２】以上の処理を繰り返して全ての作業点を各
ロボットに割り当てる。
ロボットに割り当てる。
【００５３】次に、第２の方法（経験則による作業分割
処理）は次のように行われる。
処理）は次のように行われる。
【００５４】第１の方法と同様に、テーブル３を作成
し、単に溶接可能なロボットの台数の少ない作業点から
順番に、その作業点に対するΔｔを最小にするロボット
にその作業点を割り当てる。次に、作業点が割り当てら
れたロボットについて再度ステップ６の動作時間見積り
処理を行って、動作時間ＴＲｉ′を算出する。そして、
残されている作業点に対して再度Δｔｉを算出する。
し、単に溶接可能なロボットの台数の少ない作業点から
順番に、その作業点に対するΔｔを最小にするロボット
にその作業点を割り当てる。次に、作業点が割り当てら
れたロボットについて再度ステップ６の動作時間見積り
処理を行って、動作時間ＴＲｉ′を算出する。そして、
残されている作業点に対して再度Δｔｉを算出する。
【００５５】以上の処理を繰り返して全ての作業点を各
ロボットに割り当てる。
ロボットに割り当てる。
【００５６】最後に第３の方法（経験則による作業分割
処理）は次のように行われる。
処理）は次のように行われる。
【００５７】まず、ステップ６の動作時間見積り処理で
得られた動作時間ＴＲｉ′をサイクルタイムＴで割った
値を余裕率Ｒとし、表４に示すようなテーブル４を作成
する。
得られた動作時間ＴＲｉ′をサイクルタイムＴで割った
値を余裕率Ｒとし、表４に示すようなテーブル４を作成
する。
【００５８】
【表４】
【００５９】そして、この余裕率Ｒの小さいロボットか
ら順に、そのロボットに対するΔｔを最小にする作業点
をロボットに振り分ける。次に、作業点が割り当てられ
たロボットについて再度ステップ６の動作時間見積り処
理を行って、動作時間ＴＲｉ′および余裕率Ｒを算出す
る。そして、残されている作業点に対して再度Δｔｉを
算出する。
ら順に、そのロボットに対するΔｔを最小にする作業点
をロボットに振り分ける。次に、作業点が割り当てられ
たロボットについて再度ステップ６の動作時間見積り処
理を行って、動作時間ＴＲｉ′および余裕率Ｒを算出す
る。そして、残されている作業点に対して再度Δｔｉを
算出する。
【００６０】以上の処理を繰り返して全ての作業点を各
ロボットに割り当てる。
ロボットに割り当てる。
【００６１】最後に、以上の処理で得られた作業分割案
の内、最良のものを判定して選択する最適化処理が行わ
れる。以下に、（４）に示した処理について説明する。
の内、最良のものを判定して選択する最適化処理が行わ
れる。以下に、（４）に示した処理について説明する。
【００６２】ステップ８：最適化処理 以上までの処理によって、全ての作業点がそれぞれのロ
ボットに対して割り当てられるが、以上の３方法によっ
て決定された作業分割案の内のどれが最良であるかはこ
のステップ８の処理によって判別される。つまり、 をそれぞれ求めて、ａ，ｂにそれぞれ重みを与えた時
に、Ｗ＝Ｗ１ａ＋Ｗ２ｂの値を最小にするものを選択す
る。ここで、Ｗ１，Ｗ２のそれぞれの値は、Ｗ１：Ｗ２
＝１０：８程度に設定するのが最適化の点で望ましいこ
とが分かっている。
ボットに対して割り当てられるが、以上の３方法によっ
て決定された作業分割案の内のどれが最良であるかはこ
のステップ８の処理によって判別される。つまり、 をそれぞれ求めて、ａ，ｂにそれぞれ重みを与えた時
に、Ｗ＝Ｗ１ａ＋Ｗ２ｂの値を最小にするものを選択す
る。ここで、Ｗ１，Ｗ２のそれぞれの値は、Ｗ１：Ｗ２
＝１０：８程度に設定するのが最適化の点で望ましいこ
とが分かっている。
【００６３】以上のような処理を行うことによって得ら
れた作業点の振り分けは、人間が経験や知識に基づいて
行うものではないので、迅速かつ正確に行うことができ
ることとなり、これまで多くの時間を要していたこの種
の作業を著しく効率的にすることが可能となる。また、
操作は通常のコンピュータと同様であるから、必要なデ
ータを用意さえすれば、ロボットについての知識の全く
ない者であっても、そのデータを入力しさえすればだれ
が操作しても同一の結果が得られるという利点がある。
れた作業点の振り分けは、人間が経験や知識に基づいて
行うものではないので、迅速かつ正確に行うことができ
ることとなり、これまで多くの時間を要していたこの種
の作業を著しく効率的にすることが可能となる。また、
操作は通常のコンピュータと同様であるから、必要なデ
ータを用意さえすれば、ロボットについての知識の全く
ない者であっても、そのデータを入力しさえすればだれ
が操作しても同一の結果が得られるという利点がある。
【００６４】なお、以上の実施例においては、溶接ライ
ンに配置されるロボットを例示して説明したが、これに
限られないのはもちろんであり、同一のワークに対して
複数のロボットが同時に作業を行うラインにおける作業
点の振り分けであれば、どのようなものであっても本発
明を適用することができるのはもちろんである。
ンに配置されるロボットを例示して説明したが、これに
限られないのはもちろんであり、同一のワークに対して
複数のロボットが同時に作業を行うラインにおける作業
点の振り分けであれば、どのようなものであっても本発
明を適用することができるのはもちろんである。
【００６５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、それ
ぞれの請求項について次のような効果を生じる。
ぞれの請求項について次のような効果を生じる。
【００６６】請求項１に記載の方法にあっては、それぞ
れのロボットの作業可能領域から当該作業点のそれぞれ
について作業可能なロボットを判定する段階によって、
どの作業点はどのロボットで作業することができるのか
を、作業点の１つ１つについて、全ての作業点について
行い、一台のロボットでのみ作業可能であると判定され
た作業点が存在する場合には、そのような作業点はその
ロボットに振り分け、ロボット毎に振り分けたそれらの
作業点に基づいて、ロボットの原位置からその振り分け
たそれぞれの作業点までの到達時間を演算して最短時間
の作業点を選択し、さらに、当該選択された作業点から
残余の作業点までの到達時間を演算して最短時間の作業
点を選択するという処理を、各該当ロボット毎に振り分
けられている全ての作業点に対して各該当ロボット毎に
行うようにしたので、そのロボットでしか作業できない
作業点の振り分けと作業順序とを迅速に決定することが
できる。
れのロボットの作業可能領域から当該作業点のそれぞれ
について作業可能なロボットを判定する段階によって、
どの作業点はどのロボットで作業することができるのか
を、作業点の１つ１つについて、全ての作業点について
行い、一台のロボットでのみ作業可能であると判定され
た作業点が存在する場合には、そのような作業点はその
ロボットに振り分け、ロボット毎に振り分けたそれらの
作業点に基づいて、ロボットの原位置からその振り分け
たそれぞれの作業点までの到達時間を演算して最短時間
の作業点を選択し、さらに、当該選択された作業点から
残余の作業点までの到達時間を演算して最短時間の作業
点を選択するという処理を、各該当ロボット毎に振り分
けられている全ての作業点に対して各該当ロボット毎に
行うようにしたので、そのロボットでしか作業できない
作業点の振り分けと作業順序とを迅速に決定することが
できる。
【００６７】請求項２に記載の方法にあっては、さら
に、複数のロボットで作業可能な作業点が存在する場合
には、該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作業
点を振り分け、このようにして割り当てた作業点を、こ
れまでに割り当てられた作業点に加えた場合に、どの程
度の動作時間となるのかを各ロボットごとに算出し、こ
の動作時間がサイクルタイムを越えるものについては、
作業点の削除をし、サイクルタイム内に収まっているも
のは、この作業点が増加したことで増加する動作時間を
各ロボット毎に算出し、サイクルタイムに与える影響が
大きい作業点から順番にこの動作時間の増加の最も少な
いロボットにこの作業点を振り分けるようにしたので、
全てのロボットに対して、それぞれのロボットが最も動
作時間が少なくなるような作業点が振り分けられること
になる。
に、複数のロボットで作業可能な作業点が存在する場合
には、該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作業
点を振り分け、このようにして割り当てた作業点を、こ
れまでに割り当てられた作業点に加えた場合に、どの程
度の動作時間となるのかを各ロボットごとに算出し、こ
の動作時間がサイクルタイムを越えるものについては、
作業点の削除をし、サイクルタイム内に収まっているも
のは、この作業点が増加したことで増加する動作時間を
各ロボット毎に算出し、サイクルタイムに与える影響が
大きい作業点から順番にこの動作時間の増加の最も少な
いロボットにこの作業点を振り分けるようにしたので、
全てのロボットに対して、それぞれのロボットが最も動
作時間が少なくなるような作業点が振り分けられること
になる。
【００６８】請求項３に記載の方法にあっては、作業可
能なロボットの台数が少ない作業点から順番に、作業点
の増加により増加する作業時間が最も少ないロボットに
当該作業点を振り分けるので、それぞれのロボットが最
も動作時間が少なくなるような作業点がそれぞれのロボ
ットに対して振り分けられることになる。
能なロボットの台数が少ない作業点から順番に、作業点
の増加により増加する作業時間が最も少ないロボットに
当該作業点を振り分けるので、それぞれのロボットが最
も動作時間が少なくなるような作業点がそれぞれのロボ
ットに対して振り分けられることになる。
【００６９】請求項４に記載の方法にあっては、各ロボ
ットに割り当てられた作業点の全ての作業を終了するま
での作業時間をサイクルタイムで割って余裕率を算出
し、この余裕率が小さいロボットから順番に、作業点の
増加により増加する作業時間が最も少ない作業点をロボ
ットに振り分けるようにしたので、余裕率が平均化され
るように作業点の振り分けを行うことができるようにな
る。
ットに割り当てられた作業点の全ての作業を終了するま
での作業時間をサイクルタイムで割って余裕率を算出
し、この余裕率が小さいロボットから順番に、作業点の
増加により増加する作業時間が最も少ない作業点をロボ
ットに振り分けるようにしたので、余裕率が平均化され
るように作業点の振り分けを行うことができるようにな
る。
【００７０】請求項５に記載の方法にあっては、種々の
方法で作業点の振り分けが行われたものの内、最もばら
つきのない平準化された作業点の振り分けがされたもの
を選択することができる。
方法で作業点の振り分けが行われたものの内、最もばら
つきのない平準化された作業点の振り分けがされたもの
を選択することができる。
【００７１】請求項６に記載の方法にあっては、作業点
の振り分けとしては最適のものの選択ができるようにな
る。
の振り分けとしては最適のものの選択ができるようにな
る。
【図１】 本発明にかかるロボットの作業分担決定方法
を実行するコンピュータの概略構成図である。
を実行するコンピュータの概略構成図である。
【図２】 本発明にかかるロボットの作業分担決定方法
の処理工程を示すフローチャートである。
の処理工程を示すフローチャートである。
【図３】 本発明方法の処理を開始するにあたり、必要
な入力データの一例を示す図である。
な入力データの一例を示す図である。
【図４】 演算部に設けられている作業可能判別部の動
作説明に供する図である。
作説明に供する図である。
【図５】 ツールの干渉チェックの処理の説明に供する
図である。
図である。
【図６】 作業順序の決定処理の説明に供する図であ
る。
る。
【図７】 演算部に設けられている動作時間見積り部の
動作説明に供する図である。
動作説明に供する図である。
【図８】 動作時間の算出方法を説明するための図であ
る。
る。
１…入力装置、 ２…記憶部、３…演算部、
４…定義部、５…制御部、 ６…出力装置。
４…定義部、５…制御部、 ６…出力装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/18 - 19/46 B25J 3/00 - 3/04 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06 B23Q 41/08
Claims (6)
- 【請求項１】 ワークに予め設定されている複数の作業
点のそれぞれを、複数のロボットに振り分けることによ
って、当該複数のロボットのそれぞれに効率的な作業分
担を与えるロボットの作業分担決定方法であって、 それぞれのロボットの作業可能領域から、当該作業点の
それぞれについて作業可能なロボットを判定する段階
と、 当該判定において、一台のロボットでのみ作業可能であ
ると判定された作業点が存在する場合には、ロボット毎
にそれぞれの作業点を振り分ける段階と、 ロボット毎に振り分けられた作業点に基づいて、ロボッ
トの原位置から振り分けられたそれぞれの作業点までの
到達時間を演算して最短時間の作業点を選択し、さら
に、当該選択された作業点から残余の作業点までの到達
時間を演算して最短時間の作業点を選択するという処理
を、各該当ロボット毎に振り分けられている全ての作業
点に対して各該当ロボット毎に行う段階とから成ること
を特徴とするロボットの作業分担決定方法。 - 【請求項２】 ワークに予め設定されている複数の作業
点のそれぞれを、複数のロボットに振り分けることによ
って、当該複数のロボットのそれぞれに効率的な作業分
担を与えるロボットの作業分担決定方法であって、 それぞれのロボットの作業可能領域から、当該作業点の
それぞれについて作業可能なロボットを判定する段階
と、 当該判定において、一台のロボットでのみ作業可能であ
ると判定された作業点が存在する場合には、ロボット毎
にそれぞれの作業点を振り分ける段階と、 ロボット毎に振り分けられた作業点に基づいて、ロボッ
トの原位置から振り分けられたそれぞれの作業点までの
到達時間を演算して最短時間の作業点を選択し、さら
に、当該選択された作業点から残余の作業点までの到達
時間を演算して最短時間の作業点を選択するという処理
を、各該当ロボット毎に振り分けられている全ての作業
点に対して各該当ロボット毎に行う段階と、 複数のロボットで作業可能な作業点が存在する場合に
は、該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作業点
を振り分ける段階と、 ロボット毎に振り分けられた作業点に基づいて、再びロ
ボットの原位置から振り分けられたそれぞれの作業点ま
での到達時間を演算して最短時間の作業点を選択し、さ
らに、当該選択された作業点から残余の作業点までの到
達時間を演算して最短時間の作業点を選択するという処
理を、各該当ロボット毎に振り分けられている全ての作
業点に対して各該当ロボット毎に行う段階と、 算出されたロボット毎の作業時間をそれぞれのロボット
に予め設定されているサイクルタイムと比較して、この
比較において当該作業時間がサイクルタイムよりも長く
なるロボットについては、その割り当てられた作業点を
削除する一方、当該作業時間がサイクルタイムよりも短
いロボットについては、この作業点が増加したことで増
加する作業時間をロボット毎に算出する段階と、 サイクルタイムに与える影響が大きい作業点から順番に
当該作業点の増加により増加する作業時間が最も少ない
ロボットに、当該作業点を振り分ける段階とからなるこ
とを特徴とするロボットの作業分担決定方法。 - 【請求項３】 前記作業点を振り分ける段階は、作業可
能なロボットの台数が少ない作業点から順番に、作業点
の増加により増加する作業時間が最も少ないロボット
に、当該作業点を振り分けることを特徴とする請求項２
に記載のロボットの作業分担決定方法。 - 【請求項４】 ワークに予め設定されている複数の作業
点のそれぞれを、複数のロボットに振り分けることによ
って、当該複数のロボットのそれぞれに効率的な作業分
担を与えるロボットの作業分担決定方法であって、 それぞれのロボットの作業可能領域から、当該作業点の
それぞれについて作業可能なロボットを判定する段階
と、 当該判定において、一台のロボットでのみ作業可能であ
ると判定された作業点が存在する場合には、ロボット毎
にそれぞれの作業点を振り分ける段階と、 ロボット毎に振り分けられた作業点に基づいて、ロボッ
トの原位置から振り分けられたそれぞれの作業点までの
到達時間を演算して最短時間の作業点を選択し、さら
に、当該選択された作業点から残余の作業点までの到達
時間を演算して最短時間の作業点を選択するという処理
を、各該当ロボット毎に振り分けられている全ての作業
点に対して各該当ロボット毎に行う段階と、 複数のロボットで作業可能な作業点が存在する場合に
は、該当ロボットのそれぞれについて作業可能な作業点
を振り分ける段階と、 ロボット毎に振り分けられた作業点に基づいて、再びロ
ボットの原位置から振り分けられたそれぞれの作業点ま
での到達時間を演算して最短時間の作業点を選択し、さ
らに、当該選択された作業点から残余の作業点までの到
達時間を演算して最短時間の作業点を選択するという処
理を、各該当ロボット毎に振り分けられている全ての作
業点に対して各該当ロボット毎に行う段階と、 算出されたロボット毎の作業時間をそれぞれのロボット
に予め設定されているサイクルタイムと比較して、この
比較において当該作業時間がサイクルタイムよりも長く
なるロボットについては、その割り当てられた作業点を
削除する一方、当該作業時間がサイクルタイムよりも短
いロボットについては、この作業点が増加したことで増
加する作業時間をロボット毎に算出する段階と、 前記算出されたロボット毎の作業時間をそれぞれのロボ
ットに予め設定されているサイクルタイムで割って余裕
率を算出する段階と、 当該余裕率が小さいロボットから順番に、作業点の増加
により増加する作業時間が最も少ない作業点を当該ロボ
ットに振り分ける段階とからなることを特徴とするロボ
ットの作業分担決定方法。 - 【請求項５】 請求項２、３、４それぞれの方法によっ
て振り分けられた全ての作業点についての作業を行った
場合の作業時間がサイクルタイムよりも短い振り分け案
の中から、 それぞれの案の最大の作業時間をａとし、また、サイク
ルタイムの分散をｂとし、ａ，ｂに重みＷａ，Ｗｂを与
えた時に、Ｗ＝Ｗａ×ａ＋Ｗｂ×ｂの値を最小にする振
り分け案を選択する段階をさらに含むことを特徴とする
請求項２、３または４に記載のロボットの作業分担決定
方法。 - 【請求項６】前記のＷａとＷｂとの比は、１．０〜１．
５とすることを特徴とする請求項５に記載のロボットの
作業分担決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06172870A JP3104535B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | ロボットの作業分担決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06172870A JP3104535B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | ロボットの作業分担決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0836409A JPH0836409A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3104535B2 true JP3104535B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=15949833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06172870A Expired - Fee Related JP3104535B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | ロボットの作業分担決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104535B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JP5426722B2 (ja) * | 2012-05-24 | 2014-02-26 | ファナック株式会社 | ロボットプログラム変更装置 |
| JP2023172561A (ja) * | 2022-05-24 | 2023-12-06 | リンクウィズ株式会社 | 作業システム、作業方法 |
| KR20240119805A (ko) | 2023-01-30 | 2024-08-06 | 주식회사 마키나락스 | 복수의 작업 수행 로봇들 간 충돌을 방지하기 위한 방법 |
| KR102596620B1 (ko) | 2023-01-30 | 2023-11-01 | 주식회사 마키나락스 | 복수의 작업 수행 로봇들에 작업 지점들을 분배하기 위한 방법 |
| KR102573870B1 (ko) * | 2023-01-30 | 2023-09-01 | 주식회사 마키나락스 | 복수의 작업 수행 로봇들 간 충돌을 방지하기 위한 방법 |
-
1994
- 1994-07-25 JP JP06172870A patent/JP3104535B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0836409A (ja) | 1996-02-06 |
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