JP3178602B2 - ロボットの制御方法および制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボットの制御方法
および制御装置に関する。さらに詳しくは、ロボットに
付随しているケーブルやホース類のロボットへの巻き付
きを防止しながら、ロボットを動作させるロボットの制
御方法および制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、造船業界や橋梁業界（以下、
造船業界等という）では大型の溶接構造品を高品質・高
能率かつ大量に生産するため、平板部材への垂直補剛材
の溶接作業や、それに準じた比較的単純な形状の部材の
溶接は、溶接専用機や６軸多関節ロボットを用いて自動
化がなされている。

【０００３】ところで、単体の溶接ロボットを用いて自
動溶接を行う場合、溶接対象部材はそのアームリーチ内
に収まる大きさでなければならないが、造船業界等での
溶接対象部材は数メートル四方程度の大型であることが
ほとんどである。そのため、ロボットを門構型移動装置
に搭載し、ロボットを広い範囲で動作させることがなさ
れている。

【０００４】例えば、特開平７ー２８４９３２号公報に
は、図１９に示すように、走行および横行可能な部材に
回動可能な支持体を装着し、その支持体に２台の溶接ロ
ボットを対向して配設し、かつその軸線に直交させて補
強材計測装置を配設し、その計測装置の計測データ、Ｃ
ＡＤ等からの補強材の位置データおよび教示された主材
位置に基づいて、主制御装置が、走行・横行部材および
支持体を適宜位置調整しながら、２台の溶接ロボット１
０、１０を各ロボットコントローラを介して適宜制御す
ることにより補強材の隅肉溶接をなす補強材の溶接装置
が提案されている。

【０００５】しかしながら、前記提案に係る補強材の溶
接装置においては、溶接ロボットに付随しているケーブ
ルやホース類（以下、単にケーブル類という）をいかに
処理するかについては何等考慮されていない。そのた
め、前記提案に係る補強材の溶接装置により複雑な形状
の補強材の溶接を行った場合、ケーブル類が溶接ロボッ
トに巻き付くおそれがある。

【０００６】かかる問題を解決すべく、従来より、ロボ
ットのアームに周辺に配設されるケーブル類をスプリン
グバランサなどにて吊り下げ、そしてそれでもなおロボ
ットの動作によってはケーブルやホース類のロボットア
ームへの巻き付きや、ケーブルやホース類の引張りが生
ずるおそれがある場合には、その範囲においてロボット
を動作させないようにソフト的またはハード的にリミッ
トを設けることがなされている。

【０００７】あるいは、ロボットのアーム自体の動作に
よりケーブル類のアームへの巻き付きや、ケーブル類の
引張りを解消することもなされている。

【０００８】しかしながら、前者の方法においてはロボ
ットの動作範囲が制約されるため、作業能率の低下を招
来するという問題がある。

【０００９】また、後者の方法においては対象ワーク毎
にティーチングをし、しかもその後に実動作をさせてケ
ーブル類のアームへの巻き付きや、ケーブル類の引張り
が生じないことを確認しなければならないため、ティー
チプレイバック方式の単純なシステム構成の場合にしか
適用できないという問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、ケーブル類のア
ームへの巻き付きや、ケーブル類の引張りを生じさせる
ことなくロボットを動作させることができるロボットの
制御方法および制御装置を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のロボットの制御
方法は、旋回範囲が３６０度を超える外部旋回軸を有す
るロボットにおいて、前記外部旋回軸を旋回させた際に
おけるロボットに付随するケーブル類がロボットに巻付
くのを防止させるロボットの制御方法であって、前記ロ
ボットが旋回軸を有する多関節ロボットとされ、前記ロ
ボットの作業位置が、前記外部旋回軸の旋回範囲に応じ
た所要数のゾーンに分割され、作業位置が待機位置のあ
るゾーンと異なるゾーンにある場合、ロボットをほぼ直
線状とした状態で、前記外部旋回軸により同ロボットを
待機位置から作業位置のあるゾーンまで旋回させること
を特徴とする。

【００１２】 本発明のロボットの制御方法において
は、ロボットを作業位置から待機位置に移動させる場
合、前記作業位置が前記待機位置のあるゾーンと異なる
ゾーンにあるときは、前記ロボットを所定高さまで引き
上げた後、同ロボットをほぼ直線状とした状態で、外部
旋回軸により前記ロボットを待機位置のあるゾーンまで
旋回させるものとされる。

【００１３】また、本発明のロボットの制御方法におい
ては、ロボットの待機位置が２ヵ所とされ、前記各待機
位置が、ワイヤ送給手段と所定の位置関係に設けられて
なるのが好ましい。

【００１４】 さらに、本発明のロボットの制御方法に
おいては、作業位置から待機位置に復帰させる場合、ロ
ボットを外部旋回軸の旋回範囲が最小となる待機位置に
移動させるのが好ましい。

【００１５】 一方、本発明のロボットの制御装置は、
旋回範囲が３６０度を超える外部旋回軸を有するロボッ
トにおいて、前記外部旋回軸を旋回させた際におけるロ
ボットに付随するケーブル類がロボットに巻付くのを防
止させるロボットの制御装置であって、前記ロボットが
旋回軸を有する多関節ロボットとされ、前記制御装置が
ケーブル処理手段を備えてなり、作業位置が待機位置の
あるゾーンと異なるゾーンにある場合、前記ケーブル処
理手段により、ロボットをほぼ直線状とした状態で、外
部旋回軸によりロボットを待機位置から作業位置のある
ゾーンまで旋回させることを特徴とする。

【００１６】 本発明のロボットの制御装置において
は、ロボットが外部昇降軸を備えなるものとされ、作業
位置から待機位置に移動させる場合、作業位置が待機位
置のゾーンと異なるゾーンにあるときは、ケーブル処理
手段により、前記外部昇降軸により前記ロボットを所定
高さまで引き上げた後、同ロボットをほぼ直線状とした
状態で、外部旋回軸により前記ロボットを待機位置のあ
るゾーンまで旋回させるものとされる。

【００１７】

【作用】本発明は前記の如く構成されているので、外部
旋回軸における旋回動作においてもケーブル類が予想以
上にロボットに巻き付くおそれがない。そのため、ロボ
ットを円滑に動作させることができるので作業能率が向
上する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。

【００１９】本発明のロボットの制御方法が適用されて
いるロボットシステムＡの要部を図１に概略図で示し、
図２に概略平面図で示す。また、本発明の一実施形態の
ロボットシステムＡを図３に概略図で示し、図４にブロ
ック図で示す。

【００２０】図中、符号１０は溶接ロボット（多関節ロ
ボット）、２０は門構型走行装置（外部走行軸）、３０
は横行装置（外部横行軸）、４０は旋回装置（外部旋回
軸）、５０は昇降装置（外部昇降軸）、６０はロボット
コントローラ（制御装置）、Ｃはケーブル類、Ｍはワイ
ヤ送給モータ（ワイヤ送給手段）、Ｗは溶接トーチをそ
れぞれ示す。

【００２１】このロボットシステムＡは、旋回軸を有す
る溶接ロボット１０に、その外部軸として走行軸２０、
横行軸３０、旋回軸４０および昇降軸５０を備えてなる
ものであって、その外部旋回軸により、図５に示すよう
に溶接ロボット１０のベース座標系の＋ｘ方向を０度と
し、±３７０度（合計７４０度）旋回可能としてなるも
のである。そして、このロボットシステムＡにおいて
は、ロボットコントローラ６０に設けられたケーブル処
理手段６１により、ケーブル処理動作を標準動作に付加
してケーブル類Ｃのアームへの予想以上の巻き付き防止
や、ケーブル類Ｃの引張り防止が図られる。このケーブ
ル処理手段６１は、具体的にはロボットコントローラ
（制御装置）６０に、以下に述べるケーブル処理動作に
対応するプログラムを格納することにより実現される。

【００２２】以下、その内容について具体的に説明す
る。なお、ここではワイヤ送給モータＭは−９０度の位
置において外部旋回軸４０の近傍に、外部旋回軸４０に
より旋回されないようにして固定されているものとす
る。

【００２３】まず、外部旋回軸４０の旋回角度範囲に応
じてゾーン分けを行う。このゾーン分けは、溶接ロボッ
ト１０が溶接施工位置と待機位置との間を移動する際
に、ケーブル処理動作を付加する必要があるか否かに応
じて行う。したがって、この実施形態では、図５に示す
ように、＋３７０度〜＋２４５度までをゾーンＡとし、
＋２４５度〜＋９０度までをゾーンＢとし、＋９０度〜
−１０度までをゾーンＣとし、−１０度〜−１２０度ま
でをゾーンＤとし、−１２０度〜−３７０度までをゾー
ンＥとしてゾーン分けを行う。また、溶接ロボット１０
の待機位置はゾーンＢまたはゾーンＤに設定されてい
る。このように、溶接ロボット１０の待機位置を２ヵ所
に設定するのは、確実にケーブル処理動作をなし得るよ
うにするためである。このことを、以下に簡単に説明す
る。

【００２４】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、溶接ロボット
１０がアームを畳み込んだ待機姿勢（図６（ａ））か
ら、アームを伸ばしつつある中間姿勢（図６（ｂ））を
経て、溶接トーチＷが所定位置にセットされた溶接姿勢
（図６（ｃ））に移行する状態を簡略化して示すもので
ある。このとき、ケーブル類Ｃの取り廻し方は、図７
（ａ）および図７（ｂ）に示すように、アームの背後を
通すかあるいはアームの手前を通すかの２通りがある
が、このどちらかになるかは溶接ロボット１０が待機時
に外部旋回軸４０のどの角度範囲にいるかにより決定さ
れる。というのは、待機時では図８に示すように、ケー
ブル類Ｃは垂れ下がっており、溶接ロボット１０が待機
姿勢から溶接姿勢に移行する際に、溶接ロボット１０の
先端がこのケーブル類Ｃの手前側を通るか、背後を通る
かによって、その後の外部旋回軸４０の可動範囲に制約
が発生する。この手前を通すか、背後を通すかの選択を
意図的かつ確実に実施するために、溶接ロボット１０の
待機位置を２個所に設定するものである。例えば、ゾー
ンＢで待機中の溶接ロボットを溶接施工姿勢に移行させ
ると、ケーブル類Ｃが溶接ロボット１０の背後を必ず通
るようにゾーンＢの範囲を設定するものである。また、
ゾーンＤもゾーンＢと同様に、ケーブル類Ｃが手前側を
必ず通るように設定するものである。

【００２５】次に、かかる構成とされている溶接ロボッ
ト１０によるケーブル処理について各ゾーンごとに説明
する。

【００２６】（１）ゾーンＡに関する処理 溶接ロボット１０が待機姿勢からゾーンＡにおける溶接
開始姿勢に移行する一連の動作（以下、アプローチ動作
という）においてはケーブル処理動作を付加する。この
ケーブル処理動作を含む一連の動作は、次のようにして
なされる。すなわち、溶接ロボット１０の待機位置がゾ
ーンＢにある場合は、まず外部旋回軸４０を駆動するこ
となく溶接ロボット１０の各軸を駆動してアームをほぼ
直線状とする。ついで、溶接ロボット１０の各軸を停止
する一方、外部旋回軸４０を所定角度回転して溶接ロボ
ット１０をゾーンＢからゾーンＡの所定位置に位置決め
する。この場合、前述したようにアームはほぼ直線状と
されているので、溶接ロボット１０をゾーンＢからゾー
ンＡの所定位置に位置決めする際に、ケーブル類Ｃが予
想以上に溶接ロボット１０に巻き付くことはない。しか
る後、溶接ロボット１０の各軸を駆動して溶接トーチＷ
を所定位置にセットする（図９参照）。この場合、必要
に応じて外部昇降軸５０も併せて駆動する。前記説明か
ら明らかなように、この場合においては、溶接ロボット
１０を待機姿勢からゾーンＡの所定位置に位置決めする
までの一連の動作がケーブル処理動作となる。

【００２７】また、溶接ロボット１０の待機位置がゾー
ンＤにある場合は、まず外部旋回軸４０を駆動すること
なく溶接ロボット１０の各軸を駆動してアームをほぼ直
線状とする。ついで、溶接ロボット１０の各軸を停止す
る一方、外部旋回軸４０を所定角度回転して溶接ロボッ
ト１０をゾーンＤからゾーンＣ、ゾーンＢを経てゾーン
Ａの所定位置に位置決めする。この場合、前述したよう
にアームはほぼ直線状とされているので、溶接ロボット
１０をゾーンＤからゾーンＡの所定位置に位置決めする
際に、ケーブル類Ｃが予想以上に溶接ロボット１０に巻
き付くことはない。しかる後、溶接ロボット１０の各軸
を駆動して溶接トーチＷを所定位置にセットする（図１
０参照）。この場合、必要に応じて外部昇降軸５０も併
せて駆動する。前記説明から明らかなように、この場合
においては、溶接ロボット１０を待機姿勢からゾーンＡ
の所定位置に位置決めするまでの一連の動作がケーブル
処理動作となる。

【００２８】そして、溶接ロボット１０による溶接が終
了し、溶接終了姿勢から待機姿勢に移行する一連の動作
（以下、デパート動作）においてもケーブル処理動作を
付加する。このケーブル処理動作を含む一連の動作は次
のようにしてなされる。まず、溶接ロボット１０の各軸
を停止させた状態で、外部昇降軸５０を駆動して溶接ロ
ボット１０を所定高さまで引き上げる。ついで、外部昇
降軸５０を停止させて溶接ロボット１０の各軸を駆動し
てアームをほぼ直線状とする。しかる後、溶接ロボット
１０の各軸を停止する一方、外部旋回軸４０を所定角度
回転して溶接ロボット１０をゾーンＡからゾーンＢの所
定位置、例えば外部旋回軸４０の旋回角：＋１８０度に
位置決めする。この場合、前述したようにアームはほぼ
直線状とされているので、溶接ロボット１０をゾーンＡ
からゾーンＢの所定位置に位置決めする際に、ケーブル
類Ｃが予想以上に溶接ロボット１０に巻き付くことはな
い。この後、アームを畳み込んで溶接ロボット１０を待
機姿勢とする（図１１参照）。前記説明から明らかなよ
うに、この場合においてはゾーンＡからゾーンＢの所定
位置に位置決めする一連の動作が、ケーブル処理動作と
なる。

【００２９】（２）ゾーンＢに関する処理 溶接ロボット１０の待機位置がゾーンＢにある場合はア
プローチ動作のみとし、ケーブル処理動作は付加しない
が、溶接ロボット１０の待機位置がゾーンＤにある場合
はアプローチ動作にケーブル処理動作を付加するものと
する。このケーブル処理動作を含む一連の動作は、次の
ようにしてなされる。まず、溶接ロボット１０の各軸を
駆動してアームをほぼ直線状とする。ついで、溶接ロボ
ット１０の各軸を停止する一方、外部旋回軸４０を所定
角度回転して溶接ロボット１０をゾーンＤからゾーンＣ
を経てゾーンＢの所定位置に位置決めする。この場合、
前述したようにアームはほぼ直線状とされているので、
溶接ロボット１０をゾーンＤからゾーンＢの所定位置に
位置決めする際に、ケーブル類Ｃが予想以上に溶接ロボ
ット１０に巻き付くことはない。しかる後、溶接ロボッ
ト１０の各軸を駆動して溶接トーチＷを所定位置にセッ
トする（図１２参照）。この場合、必要に応じて外部昇
降軸５０も併せて駆動する。前記説明から明らかなよう
に、この場合においては溶接ロボット１０を待機姿勢か
らゾーンＢの所定位置に位置決めする一連の動作がケー
ブル処理動作となる。

【００３０】そして、溶接ロボット１０による溶接が終
了した後、溶接ロボット１０はゾーンＢの待機位置に復
帰するが、そのデパート動作においてケーブル処理動作
は付加されない。

【００３１】（３）ゾーンＣに関する処理 溶接ロボット１０のゾーンＣにおけるアプローチ動作に
対してケーブル処理動作を付加する。このケーブル処理
動作を含む一連の動作は、溶接ロボット１０がゾーンＢ
に待機している場合、次のようにしてなされる。まず、
溶接ロボット１０の各軸を駆動してアームをほぼ直線状
とする。ついで、溶接ロボット１０の各軸を停止する一
方、外部旋回軸４０を所定角度回転して溶接ロボット１
０をゾーンＢからゾーンＣの所定位置に位置決めする。
この場合、前述したようにアームはほぼ直線状とされて
いるので、溶接ロボット１０をゾーンＢからゾーンＣの
所定位置に位置決めする際に、ケーブル類Ｃが予想以上
に溶接ロボット１０に巻き付くことはない。しかる後、
溶接ロボット１０の各軸を駆動して溶接トーチＷを所定
位置にセットする（図１３参照）。この場合、必要に応
じて外部昇降軸５０も併せて駆動する。前記説明から明
らかなように、この場合においては溶接ロボット１０を
待機姿勢からゾーンＣの所定位置に位置決めする一連の
動作がケーブル処理動作となる。

【００３２】また、溶接ロボット１０がゾーンＤに待機
している場合は、次のようにしてなされる。まず、溶接
ロボット１０の各軸を駆動してアームをほぼ直線状とす
る。ついで、溶接ロボット１０の各軸を停止する一方、
外部旋回軸４０を所定角度回転して溶接ロボット１０を
ゾーンＤからゾーンＣの所定位置に位置決めする。この
場合、前述したようにアームはほぼ直線状とされている
ので、溶接ロボット１０をゾーンＤからゾーンＣの所定
位置に位置決めする際に、ケーブル類Ｃが予想以上に溶
接ロボット１０に巻き付くことはない。しかる後、溶接
ロボット１０の各軸を駆動して溶接トーチＷを所定位置
にセットする（図１４参照）。この場合、必要に応じて
外部昇降軸５０も併せて駆動する。前記説明から明らか
なように、この場合においては溶接ロボット１０を待機
姿勢からゾーンＣの所定位置に位置決めする一連の動作
がケーブル処理動作となる。

【００３３】そして、溶接ロボット１０による溶接が終
了した後のデパート動作においてもケーブル処理動作を
付加する。この場合、外部旋回軸４０の旋回角度が＋９
０度〜＋４０度のときは、外部旋回軸４０の旋回角が小
さくなるように、待機位置をゾーンＢ（外部旋回軸の旋
回角：＋９０度）とする一方、外部旋回軸の旋回角度が
＋４０度〜−１０度のときは、外部旋回軸４０の旋回角
が小さくなるように、待機位置をゾーンＤ（外部旋回軸
の旋回角：０度）とする。このケーブル処理動作を含む
一連の動作は、ゾーンＢに復帰するときは次のようにし
てなされる。まず、外部昇降軸５０を駆動して溶接ロボ
ット１０を所定高さまで引上げる。ついで、溶接ロボッ
ト１０の各軸を駆動してアームをほぼ直線状とする。つ
いで、溶接ロボット１０の各軸を停止する一方、外部旋
回軸４０を所定角度回転して溶接ロボット１０をゾーン
ＣからゾーンＢの所定位置に位置決めする。この場合、
前述したようにアームはほぼ直線状とされているので、
溶接ロボット１０をゾーンＣからゾーンＢの所定位置に
位置決めする際に、ケーブル類Ｃが予想以上に溶接ロボ
ット１０に巻き付くことはない。しかる後、アームを畳
み込み溶接ロボット１０を待機姿勢とする。前記説明か
ら明らかなように、この場合においてはゾーンＣからゾ
ーンＢの所定位置に位置決めする一連の動作がケーブル
処理動作となる。

【００３４】また、ゾーンＤに復帰するとは、次のよう
にしてなされる。まず、外部昇降軸５０を駆動して溶接
ロボット１０を所定高さまで引上げる。ついで、溶接ロ
ボット１０の各軸を駆動してアームをほぼ直線状とす
る。ついで、溶接ロボット１０の各軸を停止する一方、
外部旋回軸４０を所定角度回転して溶接ロボット１０を
ゾーンＣからゾーンＤの所定位置に位置決めする。この
場合、前述したようにアームはほぼ直線状とされている
ので、溶接ロボット１０をゾーンＣからゾーンＤの所定
位置に位置決めする際に、ケーブル類Ｃが予想以上に溶
接ロボット１０に巻き付くことはない。しかる後、アー
ムを畳み込み溶接ロボット１０を待機姿勢とする。前記
説明から明らかなように、この場合においてはゾーンＣ
からゾーンＤの所定位置に位置決めする一連の動作がケ
ーブル処理動作となる。

【００３５】（４）ゾーンＤに関する処理 溶接ロボット１０の待機位置が、ゾーンＤにある場合は
アプローチ動作のみとし、ケーブル処理動作は付加しな
いが、溶接ロボット１０の待機位置がゾーンＢにある場
合はアプローチ動作にケーブル処理動作を付加する。こ
のケーブル処理動作を含む一連の動作は、次のようにし
てなされる。まず、溶接ロボット１０の各軸を駆動して
アームをほぼ直線状とする。ついで、溶接ロボット１０
の各軸を停止する一方、外部旋回軸４０を所定角度回転
して溶接ロボット１０をゾーンＢからゾーンＣを経てゾ
ーンＤの所定位置に位置決めする。この場合、前述した
ようにアームはほぼ直線状とされているので、溶接ロボ
ット１０をゾーンＢからゾーンＤの所定位置に位置決め
する際に、ケーブル類Ｃが予想以上に溶接ロボット１０
に巻き付くことはない。しかる後、溶接ロボット１０の
各軸を駆動して溶接トーチＷを所定位置にセットする
（図１５参照）。この場合、必要に応じて外部昇降軸５
０も併せて駆動する。前記説明から明らかなように、こ
の場合においては、待機姿勢からゾーンＤの所定位置に
位置決めする一連の動作が、ケーブル処理動作となる。

【００３６】そして、溶接が終了した後、溶接ロボット
１０はゾーンＤの待機位置に復帰するが、そのデパート
動作においてはケーブル処理動作を付加しない。

【００３７】（５）ゾーンＥに関する処理 溶接ロボット１０のゾーンＥに対するアプローチ動作に
対してケーブル処理動作を付加する。このケーブル処理
動作を含む一連の動作は、溶接ロボット１０がゾーンＢ
に待機している場合は、次のようにしてなされる。ま
ず、溶接ロボット１０の各軸を駆動してアームをほぼ直
線状とする。ついで、溶接ロボット１０の各軸を停止す
る一方、外部旋回軸４０を所定角度回転して溶接ロボッ
ト１０をゾーンＢからゾーンＣおよびゾーンＤを経て、
ゾーンＥの所定位置に位置決めする。この場合、前述し
たようにアームはほぼ直線状とされているので、溶接ロ
ボット１０をゾーンＢからゾーンＥの所定位置に位置決
めする際に、ケーブル類Ｃが予想以上に溶接ロボット１
０に巻き付くことはない。しかる後、溶接ロボット１０
の各軸を駆動して溶接トーチＷを所定位置にセットする
（図１６参照）。この場合、必要に応じて外部昇降軸５
０も併せて駆動する。前記説明から明らかなように、こ
の場合においては溶接ロボット１０を待機姿勢からゾー
ンＥの所定位置に位置決めする一連の動作がケーブル処
理動作となる。

【００３８】また、溶接ロボット１０がゾーンＤに待機
している場合、次のようにしてなされる。まず、溶接ロ
ボット１０の各軸を駆動してアームをほぼ直線状とす
る。ついで、溶接ロボット１０の各軸を停止する一方、
外部旋回軸４０を所定角度回転して溶接ロボット１０を
ゾーンＤからゾーンＥの所定位置に位置決めする。この
場合、前述したようにアームはほぼ直線状とされている
ので、溶接ロボット１０をゾーンＤからゾーンＥの所定
位置に位置決めする際に、ケーブル類Ｃが予想以上に溶
接ロボット１０に巻き付くことはない。しかる後、溶接
ロボット１０の各軸を駆動して溶接トーチＷを所定位置
にセットする（図１７参照）。この場合、必要に応じて
外部昇降軸５０も併せて駆動する。前記説明から明らか
なように、この場合においては溶接ロボット１０を待機
姿勢からゾーンＥの所定位置に位置決めする一連の動作
がケーブル処理動作となる。

【００３９】そして、溶接ロボット１０による溶接が終
了した後のゾーンＤの待機位置、例えば外部旋回軸４０
の旋回角：−９０度へのデパート動作においてもケーブ
ル処理動作を付加する。このケーブル処理動作を含む一
連の動作は、次のようにしてなされる。まず、外部昇降
軸５０を駆動して溶接ロボット１０を所定高さまで引上
げる。ついで、溶接ロボット１０の各軸を駆動してアー
ムをほぼ直線状とする。ついで、溶接ロボット１０の各
軸を停止する一方、外部旋回軸４０を所定角度回転して
溶接ロボット１０をゾーンＥからゾーンＤの所定位置に
位置決めする。この場合、前述したようにアームはほぼ
直線状とされているので、溶接ロボット１０をゾーンＥ
からゾーンＤの所定位置に位置決めする際に、ケーブル
類Ｃが予想以上に溶接ロボット１０に巻き付くことはな
い。しかる後、アームを畳み込み溶接ロボット１０を待
機姿勢とする（図１８参照）。前記説明から明らかなよ
うに、この場合においては、ゾーンＥからゾーンＤの所
定位置に位置決めする一連の動作がケーブル処理動作と
なる。

【００４０】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、この実施
形態ではロボットは溶接ロボットとされているが、ロボ
ットは溶接ロボットに限定さるものではなく、各種ロボ
ットとすることができる。また、ゾーンＡからゾーンＥ
までの旋回角度範囲は、それぞれ変更して設定すること
ができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ロボットの動作範囲を制約することなく、ケーブル類の
ロボットへの予想以上の巻き付きが防止されるという優
れた効果が得られる。またそれにより、作業能率も著し
く向上するという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るロボットの概略図で
ある。

【図２】同ロボットの平面図に本発明に用いられる座標
系を併せて示すものである。

【図３】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの
概略図である。

【図４】本発明の一実施形態に係るロボットシステムの
ブロック図である。

【図５】本発明に用いられるゾーンの説明図である。

【図６】ロボットが待機姿勢から溶接姿勢に移行する過
程を示す説明図であって、同（ａ）は待機姿勢を示し、
同（ｂ）は中間姿勢を示し、同（ｃ）は溶接姿勢を示
す。

【図７】本発明におけるケーブル類の取り廻し方の説明
図であって、同（ａ）はケーブル類をアームの背後を通
す場合を示し、同（ｂ）はアームの手前を通す場合を示
す。

【図８】ロボットが待機姿勢のときのケーブル類の状態
を示す説明図である。

【図９】本発明によるゾーンＡに関するアプローチ動作
におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図であ
って、ロボットの待機位置がゾーンＢある場合を示す。

【図１０】本発明によるゾーンＡに関するアプローチ動
作におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図で
あって、ロボットの待機位置がゾーンＤある場合を示
す。

【図１１】本発明によるゾーンＡに関するデパート動作
におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図であ
って、ロボットの待機位置がゾーンＢある場合を示す。

【図１２】本発明によるゾーンＢに関するアプローチ動
作におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図で
あって、ロボットの待機位置がゾーンＤある場合を示
す。

【図１３】本発明によるゾーンＣに関するアプローチ動
作におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図で
あって、ロボットの待機位置がゾーンＢある場合を示
す。

【図１４】本発明によるゾーンＣに関するアプローチ動
作におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図で
あって、ロボットの待機位置がゾーンＤある場合を示
す。

【図１５】本発明によるゾーンＤに関するアプローチ動
作におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図で
あって、ロボットの待機位置がゾーンＢある場合を示
す。

【図１６】本発明によるゾーンＥに関するアプローチ動
作におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図で
あって、ロボットの待機位置がゾーンＢある場合を示
す。

【図１７】本発明によるゾーンＥに関するアプローチ動
作におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図で
あって、ロボットの待機位置がゾーンＤある場合を示
す。

【図１８】本発明によるゾーンＥに関するデパート動作
におけるケーブル処理動作を含む一連の動作説明図であ
って、ロボットの待機位置がゾーンＤある場合を示す。

【図１９】特開平７−２８４９３２号公報に提案されて
いる門構型移動装置の概略図である。

【符号の説明】

１０ 溶接ロボット ２０ 門構型走行装置、外部走行軸 ３０ 横行装置、外部横行軸 ４０ 旋回装置、外部旋回軸 ５０ 昇降装置、外部昇降軸 ６０ ロボットコントローラ、制御装置 ６１ ケーブル処理手段 Ａ ロボットシステム Ｃ ケーブル類 Ｍ ワイヤ送給モータ、ワイヤ送給手段 Ｗ 溶接トーチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 13/00 B25J 19/00 G05D 3/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回範囲が３６０度を超える外部旋回軸
   を有するロボットにおいて、前記外部旋回軸を旋回させ
   た際におけるロボットに付随するケーブル類がロボット
   に巻付くのを防止させるロボットの制御方法であって、 前記ロボットが旋回軸を有する多関節ロボットとされ、 前記ロボットの作業位置が、前記外部旋回軸の旋回範囲
   に応じた所要数のゾーンに分割され、 作業位置が待機位置のあるゾーンと異なるゾーンにある
   場合、ロボットをほぼ直線状とした状態で、前記外部旋
   回軸により同ロボットを待機位置から作業位置のあるゾ
   ーンまで旋回 させることを特徴とするロボットの制御方
   法。
2. 【請求項２】 ロボットを作業位置から待機位置に移動
   させる場合、前記作業位置が前記待機位置のあるゾーン
   と異なるゾーンにあるときは、前記ロボットを所定高さ
   まで引き上げた後、同ロボットをほぼ直線状とした状態
   で、外部旋回軸により前記ロボットを待機位置のあるゾ
   ーンまで旋回させることを特徴とする請求項１記載のロ
   ボットの制御方法。
3. 【請求項３】 ロボットの待機位置が２ヵ所とされ、前
   記各待機位置が、ワイヤ送給手段と所定の位置関係に設
   けられてなることを特徴とする請求項１記載のロボット
   の制御方法。
4. 【請求項４】 作業位置から待機位置に復帰させる場
   合、ロボットを外部旋回軸の旋回範囲が最小となる待機
   位置に移動させることを特徴とする請求項３記載のロボ
   ットの制御方法。
5. 【請求項５】 旋回範囲が３６０度を超える外部旋回軸
   を有するロボットにおいて、前記外部旋回軸を旋回させ
   た際におけるロボットに付随するケーブル類がロボット
   に巻付くのを防止させるロボットの制御装置であって、 前記ロボットが旋回軸を有する多関節ロボットとされ、 前記制御装置がケーブル処理手段を備えてなり、 作業位置が待機位置のあるゾーンと異なるゾーンにある
   場合、前記ケーブル処理手段により、ロボットをほぼ直
   線状とした状態で、外部旋回軸によりロボットを待機位
   置から作業位置のあるゾーンまで旋回させる ことを特徴
   とするロボットの制御装置。
6. 【請求項６】 ロボットが外部昇降軸を備え、 作業位置から待機位置に移動させる場合、作業位置が待
   機位置のゾーンと異なるゾーンにあるときは、ケーブル
   処理手段により、前記外部昇降軸により前記ロボットを
   所定高さまで引き上げた後、同 ロボットをほぼ直線状と
   した状態で、外部旋回軸により前記ロボットを待機位置
   のあるゾーンまで旋回させることを特徴とする請求項５
   記載のロボットの制御装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６記載のロボットの制御
   装置を備えてなることを特徴とするロボット。