JP3781184B2 - オートパレタイザのワーク積込方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートパレタイザのワーク積込方法に関し、特には、プレス加工のサイクルタイム高速化に好適なワーク積込方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレスラインのワーク搬出側に設置されるオートパレタイザは、搬出コンベア等で搬出され、かつセンタリング装置で位置決めされた加工済みワーク（パネル等）を、自動的に保持して搬送し、パレット内に積み込んで収納するものである。ここで、プレス加工ラインのサイクルタイムを向上する為の重要な要因の一つとして、オートパレタイザのサイクルタイムがある。従来から、このためのオートパレタイザシステムがいくつか提案されており、例えば、特開平６−３４５２５４号公報に記載されたオートパレタイザ装置が知られている。図１４及び図１５は同公報に記載のオートパレタイザ装置の平面図及び側面図であり、以下同図により従来技術を説明する。
【０００３】
プレス６１のワーク搬出側に搬出コンベア６２が設けられ、搬出コンベア６２の下流側端部にワークＷを上下に振り分ける上下振り分けコンベア６３が設けられている。上下振り分けコンベア６３の上下の搬出口には、それぞれコンベア６４，６５が設けられており、この各コンベア６４，６５のワーク搬送方向左右にそれぞれ２台ずつ、計４台のパレタイジング用ロボット６６ａ，〜６６ｄが配置されている。各ロボット６６ａ，〜６６ｄは、コンベア６４，６５に設けてあるセンタリング装置(図示せず)に位置決めされた加工済みワークＷを保持して搬送し、パレット６７内に積み込んで収納する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平６−３４５２５４号公報に記載の従来のオートパレタイザ装置では、複数台のロボット６６ａ，〜６６ｄでパレタイジングするために、サイクルタイムを向上できるものの、複数台のロボット間の干渉を避けるために、その間を上下方向及び水平方向に大きく離して設置している。このため、オートパレタイザ装置の広い設置スペースが必要であり、プレスライン全体が長くなり、工場建屋面積に占めるライン専有面積が広いと言う問題がある。
このような理由から、複数台のロボットの設置スペースを小さくし、かつロボット間の干渉を無くして、プレス加工の短いサイクルタイムに対応可能なオートパレタイザ装置が求められている。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、複数台のロボットの設置スペースを小さくでき、しかもロボット間の干渉を無くして、プレス加工の速いサイクルタイムに対応できるオートパレタイザのワーク積込方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、プレスから搬出されたワークをロボットによってパレットに積み込むオートパレタイザのワーク積込方法において、前記ワークを搬送方向上流側及び下流側の２台のセンタリング装置でプレスショット１回おきに位置決めし、前記２台のセンタリング装置をはさんでワーク搬送方向左右に２台ずつ対向する、計４台のロボットの内、上流側の左右２台のロボットが上流側のセンタリング装置上のワークを保持可能とし、下流側の左右２台のロボットが下流側のセンタリング装置上のワークを保持可能とし、平面視略矩形の対角に位置するロボット２台を一組として、各組が、前記２台のセンタリング装置がワークを位置決めする毎に１回ずつ交互に、前記２台のセンタリング装置上のワークを保持し、パレットに積込み動作を行う方法としている。
【０００７】
第１発明によると、ワーク搬送方向の上流側及び下流側の位置に設けた２台のセンタリング装置をはさんで、搬送方向左右に２台ずつ対向させて計４台のロボットを配設し、この４台のロボットの内、上流側の左右２台のロボットが共通の上流側センタリング装置上のワークを保持可能とし、下流側の左右２台のロボットが共通の下流側センタリング装置上のワークを保持可能とし、平面視略矩形の対角に位置するロボットを一組として各組が、２台のセンタリング装置がワークを位置決めする毎に１回ずつ交互に動作して、２台のセンタリング装置により位置決めされたワークをそれぞれ保持し、２個所のパレットにそれぞれ積み込む作業を行うようにした。このため、４台のロボットが共通の２台のセンタリング装置を挟んで略矩形の４隅に位置するのでロボットの設置スペースを小さくでき、しかも対角位置の１組ずつを交互に動作させるので、ロボット間距離が狭くても、センタリング装置上方又はパレット上方の干渉が発生し易い場所でも干渉しないように動作させることができる。したがって、４台のロボットが互いの待機時間を少なくして動作でき、サイクルタイムを大幅に向上できる。
【０００８】
第２発明は、第１発明において、前記一組のロボットがワークの保持動作中は、他の一組のロボットはパレットへのワークの積込動作を行うか、又は前記ワーク保持動作位置への侵入待機状態であり、前記一組のロボットがパレットへのワークの積込み動作中は、他の一組のロボットはワークの保持動作を行うか、又は前記ワーク積込位置への侵入を待機している方法としている。
【０００９】
第２発明によると、複数台のロボットの干渉が発生し易いのは、センタリング装置上方でのワーク保持動作時と、パレット上方でのワーク積込動作時とであることから、二組のロボットが対角に位置するものを一組として各組交互に前記ワーク保持動作とワーク積込動作とを行うようにしたため、上記ロボット間の干渉を確実に防止できる。
【００１０】
第３発明は、第１又は第２発明において、各ロボットの干渉領域侵入インタロック信号を上位のコントローラに出力し、上位のコントローラを介して各ロボット間の干渉防止のインタロックを確認するようにした方法である。
【００１１】
第３発明によると、各ロボットの干渉領域インタロック信号を上位のコントローラに出力し、上位のコントローラを介して各インタロック信号を監視するので、ロボットの動作プログラムが簡潔になり、短いプログラムで構成できる。これにより、動作プログラムの作成及びメンテナンスが非常に容易となるとともに、処理演算速度も速くなるので、ロボットのサーボ制御処理も高速で演算処理できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るオートパレタイザ装置を適用したプレス加工ラインの構成図である。同図において、プレス１のワーク搬出側には搬出コンベア２が配設され、搬出コンベア排出コンベア２のワーク搬送方向下流側にはセンタリングコンベア７が設けられている。センタリングコンベア７には、上流側の第１センタリング装置３ａと、下流側の第２センタリング装置３ｂとが設けられており、各センタリング装置３ａ，３ｂには搬送されて来るワークＷを搬送方向前後及び左右端を位置決めする図示しない位置決め装置を備えている。また、センタリング装置３ａ，３ｂをはさんで搬送方向左右には、それぞれ２台ずつ、計４台のパレタイジング用のロボット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが配設されており、前#1、後#1ロボット４ａ，４ｃは第１センタリング装置３ａの近傍に、また前#2、後#2ロボット４ｂ，４ｄは第２センタリング装置３ｂの近傍にそれぞれ設置されている。各ロボット４ａ，〜４ｄは、ワーク搬送方向と平行に移動可能に構成されている。
【００１５】
さらに、ロボット４ａ，４ｂ及びロボット４ｃ，４ｄをはさんでセンタリング装置３ａ，３ｂと反対側には、それぞれパレット６を位置決め可能に搬送するパレットフィーダ８，８が配設されており、パレット搬入口６ａからパレット搬出口６ｂまで図示しないガイドレールに沿ってパレット６を搬送している。また、センタリングコンベア７の下流側端部近傍には抜取台車５が移動自在に設けられ、ワークＷを抜取検査位置５ａに搬送可能となっている。
【００１６】
図２に示す制御構成ブロック図により、本オートパレタイザ装置の制御構成を説明する。
制御システム全体の管理、制御を行うコントローラ（ここでは、プログラマブルロジックコントローラよりなる）１０を備えており、このコントローラ１０には、各ロボット４ａ，〜４ｄの軌跡及び動作シーケンスをそれぞれ制御しているロボットコントローラ１１ａ，〜１１ｄが接続されている。ロボットコントローラ１１ａ，〜１１ｄは各ロボット４ａ，〜４ｄの駆動軸を制御するサーボモータ（図示せず）及びその位置を検出する位置センサ（図示せず）と接続され、該位置センサからの位置情報と予め設定されたロボット軌跡上の目標位置との偏差値に基づき、この偏差値が小さくなるように位置サーボ制御を行うと共に、各ロボット動作シーケンスを制御し、詳細は後述するように前記ロボット位置に応じたインタロック（以後、Ｉ／Ｌと略す）信号をコントローラ１０との間で送受信して、各ロボット４ａ，〜４ｄ間での干渉を防止している。
【００１７】
また、コントローラ１０には、搬出コンベア２を駆動する搬出コンベアサーボモータ２ａを制御するサーボアンプ１２と、センタリングコンベア７を駆動するセンタリングサーボモータ７ａを制御するサーボアンプ１３と、パレットフィーダ８，８をそれぞれ駆動するパレットフィーダサーボモータ８ａ，８ｂを制御するサーボアンプ１４，１５と、抜取台車５を駆動するＡＣモータ５ｂとがそれぞれ接続されている。さらに、コントローラ１０には、操作スイッチや表示器等を有する主操作盤１６及び副操作盤１７が接続され、これらの操作盤１６，１７に設けられているスイッチの信号を入力して、各機器及び装置の動作モードの切り換えや単独操作を制御し、また表示信号を出力して前記表示器の表示を制御している。
また、２台のセンタリング装置３ａ，３ｂにはそれぞれワーク位置決め完了、すなわちセンタリング完了を検出する図示しない位置センサが設けられており、このセンタリング完了信号はコントローラ１０に入力されている。コントローラ１０は２台のセンタリング装置３ａ，３ｂのセンタリング完了信号に基づき、搬出コンベア２及びセンタリングコンベア７によって搬送されたワークＷがプレス１の２ショット毎に（１ショットおきに）２台のセンタリング装置３ａ，３ｂに位置決めされるように位置決め装置を制御している。
【００１８】
次に、図３〜図４により、図５〜図１２を参照しながら、本発明に係るワーク積込方法におけるオートパレタイザ装置の制御手順を説明する。図３〜図４は制御シーケンス図であり、また図５〜図１２はその制御シーケンスのロボットの動作説明図である。
ここで、連動運転スタートの際には各ロボット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは図５に示すような作業原点位置に初期設定されているものとし、この作業原点位置から運転スタートする場合には、対角位置に有る前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄを優先して先に吸着位置に移動させるものとする。作業原点位置での姿勢は、各ロボット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのアームどうしが互いに干渉しないように設定されているものとする。また、４台のロボット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが互いに干渉する可能性の高い領域として、第１センタリング装置３ａ及び第２センタリング装置３ｂの上方のセンタリング干渉領域と、パレット６への積込作業を行うパレット干渉領域とを設定している。また、以下では、ワークＷとしてパネルの例で説明する。
【００１９】
まず、ステップＳ１で、連動運転スタート釦（図示せず）が操作されると、コントローラ１０は外部スタート信号を各ロボットコントローラ１１ａ，〜１１ｄに出力する。ステップＳ２で、この作業原点位置にいるロボット４ａ，〜４ｄの各ロボットコントローラ１１ａ，〜１１ｄは上記外部スタート信号を受信すると、その動作プログラムをパネル種別すなわち金型データに対応したジョブに移行し、詳細は後述するようにパレット６への積込作業時のパネル積込位置のシフト量計算に必要なパラメータをコントローラ１０から読み出し、これらのパラメータと、現在既に積み込まれているパネル積込枚数と、本積込処理による積込枚数とにより、次に積込みをしようとするパネルの積込位置を算出する。次に、ステップＳ３で、優先起動される前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのロボットコントローラ１１ａ，１１ｄは、初期動作Ｉ／Ｌオン及びセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオンをコントローラ１０に出力した後、ステップＳ４で図６に示すように、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをセンタリング干渉領域に侵入させ、前#1ロボット４ａは第１センタリング装置３ａの上方に、後#2ロボット４ｄは第２センタリング装置３ｂの上方にそれぞれ移動させる。そして、ステップＳ５で、コントローラ１０を経由して第１、第２センタリング装置３ａ，３ｂのワーク位置決め完了信号、即ちセンタリング完了信号をそれぞれ取り込むまで、この位置で待機させる。
【００２０】
第１、第２センタリング装置３ａ，３ｂの各センタリング完了信号が入力されたら、ステップＳ６で、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをそれぞれパネルの吸着位置へ移動させて吸着動作させ、ワーク吸着完了後、図７に示すように退避点Ｒ１，Ｒ４まで移動させる。そして退避点Ｒ１，Ｒ４にて、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力する。この後、ステップＳ７で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフするまで、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄを待機させるが、連動運転スタート時には、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃは作業原点にいるので等価的に上記パレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフとみなして、次にステップＳ８で、図８に示すように、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをパレット６の上方に移動させる。次に、ステップＳ９で、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオン及び初期動作Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力する。
【００２１】
次に、ステップＳ１０で、ロボットコントローラ１１ａ，１１ｄは、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄを前記演算により求めたパネル積込位置に移動させて吸着を解放し、パレット６にパネルを積み込む。そしてパネル積み込み後、ステップＳ１１で、コントローラ１０に積込完了信号を出力すると共に、図１０に示すように作業原点近傍の退避点Ｒ１，Ｒ４上方にて、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフとなるまで待機する。そして、ステップＳ１２で、コントローラ１０は前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄの前記積込完了信号を受信して、現在の当該パレット積込枚数をカウントアップする。
【００２２】
一方、待機していた前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのロボットコントローラ１１ｂ，１１ｃは、ステップＳ２０で、コントローラ１０内の各状態信号を監視して、前記ステップＳ９のとき出力された前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄの初期動作Ｉ／Ｌオフを取り込むと、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのワーク吸着動作を開始する。このとき前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌはオフなので、ロボットコントローラ１１ｂ，１１ｃは前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオン及びパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力する。そして、ステップＳ２１で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをセンタリング干渉領域に侵入させ、図９に示すように、前#2ロボット４ｂは第２センタリング装置３ｂの上方に、後#1ロボット４ｃは第１センタリング装置３ａの上方にそれぞれ移動させる。
【００２３】
次に、ステップＳ２２で、コントローラ１０の状態信号を経由して第１、第２センタリング装置３ａ，３ｂのセンタリング完了信号を取り込むまで、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをそれぞれ第２センタリング装置３ｂ及び第１センタリング装置３ａの上方位置で待機させる。この間、第１センタリング装置３ａ及び第２センタリング装置３ｂにそれぞれワークＷが位置決めされてセンタリング完了信号が入力されたら、ステップＳ２３で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをパネルの吸着位置へ移動させて吸着動作させ、ワーク吸着完了後、図１０に示すように退避点Ｒ２，Ｒ３まで移動させる。そしてステップＳ２４で、退避点Ｒ２，Ｒ３にて、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力し、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフとなるまで待機する。
【００２４】
この間、ロボットコントローラ１１ａ，１１ｄは、前記ステップＳ２４のときに前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフになったことをコントローラ１０を介して確認すると、ステップＳ１３で、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをセンタリング干渉領域に侵入させ、図１１に示すようにそれぞれ第１センタリング装置３ａ及び第２センタリング装置３ｂの上方に移動させる。そして、ステップＳ１４で前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオン及びパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフを出力する。次に、ステップＳ１５で第１、第２センタリング装置３ａ，３ｂのセンタリング完了信号を取り込むまで、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをセンタリング装置３ａ，３ｂの上方位置で待機させる。センタリング完了信号が入力されたら、ステップＳ１６で、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをパネル吸着位置へ移動させて吸着動作させ、パネル吸着完了後、図１２に示すように退避点Ｒ１，Ｒ４まで移動させる。この後、ステップＳ１７で前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力すると共に、ステップＳ１８で前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフとなるまでそれぞれ待機する。以下、前記前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのステップＳ８以降の処理と同様に繰り返される。
【００２５】
一方、前記ステップＳ１４で前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフされると、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのロボットコントローラ１１ｂ，１１ｃは、ステップＳ２５で、図１１，図１２に示すように、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをパレット６の上方に移動させると共に、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオンをコントローラ１０に出力する。次に、ステップＳ２６で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃを前記演算により求めたパネル積込位置に移動させて吸着を解放し、パレット６にパネルを積み込む。この後、ステップＳ２７で、コントローラ１０に積込完了信号を出力すると共に、作業原点近傍の退避点Ｒ２，Ｒ３上方にて、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフとなるまで待機する。そして、ステップＳ２８で、コントローラ１０は前記前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃの積込完了信号を受信して、現在の当該パレット積込枚数をカウントアップする。
【００２６】
そして、前記ステップＳ１７のとき前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフが出力されると、ステップＳ２９で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオン及びパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力する。次に、ステップＳ３０で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをセンタリング干渉領域に侵入させ、図９に示すように、前#2ロボット４ｂ及び後#1ロボット４ｃを第２センタリング装置３ｂ及び第１センタリング装置３ａの上方にそれぞれ移動させる。
以下、前記前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのステップＳ２２以降の処理と同様に繰り返される。
【００２７】
次に、図１３により、パレット６へのパネル等ワークＷの積込位置の算出方法について説明する。図１３は、積込位置の算出のためのパラメータを説明する図である。
本発明では、パネル１枚当たりの厚さやパネル積載枚数に基づき、次に積載しようとするパネルの積込位置（パネル解放位置）の、シフト開始基準位置すなわち一枚目のパネル解放位置に対するシフト量を順次求める方法を採用している。
【００２８】
次に積載しようとするパネルの解放位置は、そのパネルが何枚目か、つまり積込枚数が分かれば、図１３に示すような下記のパラメータから求められる。
（ａ）パネル１枚目の解放教示点Ｐ１
（ｂ）１回目爪起こし後のパネル１枚目の解放教示点Ｐ２（但し、パネル解放時のクリアランスｃは上記（ａ）パネル１枚目の解放教示点Ｐ１と同じとする）
（ｃ）１回目爪起こし教示点Ｐ３
（ｄ）パネル１枚当たりのシフト量ａ
（ｅ）パネル積込枚数ｎ
（ｆ）爪間の最大パネル積載枚数ｂ
【００２９】
ここで、上記解放教示点Ｐ１は、パネルを吸着させたまま、クリアランスｃを考慮した１枚目のパネル解放位置にパネルを移動し、この位置で教示した点である。また、１回目爪起こし後のパネル１枚目の解放教示点Ｐ２は、図１３に示すように複数枚のパネルを所定間隔毎に支持するために起伏自在に設けた爪２１の内、１回目に起こした爪２１に前記１枚目パネルと同じクリアランスｃを有して１枚目パネルを解放するときの位置を教示した点である。さらに、１回目爪起こし教示点Ｐ３は、パネル支持可能とするために１回目の爪２１を起こす位置を教示した点である。これらの教示点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はパネル種別（金型データに対応）毎に予め教示され、各ロボットコントローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの各金型データに対応する動作プログラムに記憶されている。
また、パネル１枚当たりのシフト量ａ及び上下爪２１間の最大パネル積載枚数ｂは各金型データに対応するパラメータとしてコントローラ１０に記憶されており、各ロボットコントローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは連動運転でロボット駆動開始前に各金型データに対応する上記パラメータをコントローラ１０から読み込む。
【００３０】
次に、計算方法を詳細に説明する。
（１）爪２１を１回も起こしてない場合
数式「パネル積込枚数ｎに対するシフト量Ａ＝（パネル１枚当たりのシフト量ａ）×（パネル積込枚数ｎ）」によりシフト量Ａが求められるので、パネル１枚目の解放教示点Ｐ１のロボット直交３次元位置の高さ（Ｚ軸方向）データに上記で求めたシフト量Ａを加算することにより、パネル積込枚数ｎに対応する解放位置が求められる。
【００３１】
（２）爪２１を起こしている場合
（１回目爪起こし後のパネル１枚目の解放教示点Ｐ２）−（パネル１枚目の解放教示点Ｐ１）＝グループシフト量Ｇとおくと、（爪起こし後の１枚目パネル解放シフト量Ｆ）＝（グループシフト量Ｇ）×（現爪起こし数）となり、また、起こした爪の中で最も高い位置にある現起こし爪上のパネル積載枚数ｍは、数式「ｍ＝（パネル積込枚数ｎ）−｛（爪間の最大パネル積載枚数ｂ）×（現爪起こし数）｝」で求められる。したがって、以上に基づき、パネル積込枚数ｎに対するシフト量Ａは、数式「Ａ＝（爪起こし後の１枚目パネル解放シフト量Ｆ）＋｛（現起こし爪上のパネル積載枚数ｍ−１）×（パネル１枚当たりのシフト量ａ）｝」で求められる。
【００３２】
尚、本実施形態では、グループ平積みを含めた平積みに関して述べたが、パネルを立ててパレットに積み込む、グループ縦積みを含めた縦積みにも対応可能である。この場合、解放教示点のロボット直交３次元位置の水平方向データに、パネル積込枚数ｎに対応するシフト量Ａを加算する。
【００３３】
次に、前述の４台のロボット４ａ〜４ｄをワーク搬送方向と平行に移動自在として作用効果について説明する。
４台のロボット４ａ〜４ｄは、センタリング装置３ａ，３ｂのワーク搬送方向左右に２台ずつ対向して、該搬送方向に平行に移動自在に設置されているため、この対向する２台は互いに接離自在となっている。これにより、例えば一方の１台をメンテナンスのため停止させ、他方の１台を稼動させる場合に、停止している方を離しておくことにより、干渉を防止でき、しかもメンテナンス性がよい。また、パレット６には、ワークＷをガイドし、かつ保持するための数本のポール（図示せず）が立設されているが、ワーク形状に応じてこのポール立設位置が異なる場合があり、この場合でもロボットがポールと干渉しない適切な方向からワーク積み込みができるように、ロボット４ａ〜４ｄを移動させる。これにより、最適な積込姿勢で作業ができるので、作業性を向上できる。
【００３４】
尚、本発明は、ワークＷとしてパネルを例に実施形態で説明したが、これに限定されない。また、ワークＷを保持する手段は吸着装置に限定されず、他の把持や挟持等による保持手段であっても構わない。
【００３５】
以上説明したように、本発明によると以下の効果が得られる。
（１）ワーク搬送方向の上流及び下流位置にそれぞれワークを位置決めしてロボットに保持させる２台のセンタリング装置を配設し、この２台のセンタリング装置をはさんで搬送方向左右に２台ずつ対向して略矩形の４隅位置に４台のパレタイジング用のロボットを配設したため、４台のロボットを小さい専有スペースで設置できる。しかも、４台のロボットのうち、対角位置に有るものを一組とし、各組が、前記２台のセンタリング装置がワーク位置決めする毎に１回ずつ交互に動作させるため、ロボット間距離が狭くても、ロボット間の干渉が発生し難い。この結果、４台のロボットを小さいスペース内で干渉無くスムーズに動作させることができ、プレスの速いサイクルタイムに対応できる。
（２）ロボット間の干渉が発生し易いセンタリング装置上方でのワーク保持動作と、パレット上方のワーク積込動作とを、各組のロボットで交互に行うようにしたので、ロボット干渉を確実に防止できる。
【００３６】
（３）パレットに積載しようとするワークの解放位置を、そのワーク積込枚数から、予め記憶している各種パラメータに基づき、演算により常に求めることができる。これにより、いくつかのワークが既に積み込まれているパレットへの新たなワーク積込であっても、この既に積み込まれているワーク枚数と、新たに積み込んだワーク枚数とに基づきトータルの積み込み枚数を演算し、演算したトータル積み込み枚数に基づき、次に積込みしようとするワークの積込位置（解放位置）を求めることができるので、確実にワークを積み込むことができる。この結果、積み残ししたパレットでも使用できるのでパレット管理が容易となり、作業性を向上できる。
【００３７】
（４）ロボット間の干渉防止のためのインタロック信号は、コントローラを介してロボットコントローラ間で送受信されるので、インタロック監視のためのロボット動作プログラムが非常に簡潔となり、またそのプログラムステップ数も少なくなる。このため、ロボット動作プログラムの作成やメンテナンスが格段に容易となると共に、動作シーケンス処理速度も速くなるので、ロボット駆動軸制御等の動作処理にかかる時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオートパレタイザ装置を適用したプレスラインの構成図である。
【図２】本発明のオートパレタイザ装置の制御構成ブロック図である。
【図３】本発明の制御シーケンス図（前半）である。
【図４】本発明の制御シーケンス図（後半）である。
【図５】ロボットの動作説明図である。
【図６】ロボットの動作説明図である。
【図７】ロボットの動作説明図である。
【図８】ロボットの動作説明図である。
【図９】ロボットの動作説明図である。
【図１０】ロボットの動作説明図である。
【図１１】ロボットの動作説明図である。
【図１２】ロボットの動作説明図である。
【図１３】本発明の積込位置算出のためのパラメータの説明図である。
【図１４】従来のオートパレタイザ装置の平面図である。
【図１５】従来のオートパレタイザ装置の側面図である。
【符号の説明】
１…プレス、２…搬出コンベア、３ａ,３ｂ…センタリング装置、４ａ,４ｂ，４ｃ，４ｄ…ロボット、５…抜取台車、６…パレット、７…センタリングコンベア、８…パレットフィーダ、１０…コントローラ、１１ａ,１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…ロボットコントローラ、１２，１３，１４，１５…サーボアンプ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートパレタイザのワーク積込方法に関し、特には、プレス加工のサイクルタイム高速化に好適なワーク積込方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレスラインのワーク搬出側に設置されるオートパレタイザは、搬出コンベア等で搬出され、かつセンタリング装置で位置決めされた加工済みワーク（パネル等）を、自動的に保持して搬送し、パレット内に積み込んで収納するものである。ここで、プレス加工ラインのサイクルタイムを向上する為の重要な要因の一つとして、オートパレタイザのサイクルタイムがある。従来から、このためのオートパレタイザシステムがいくつか提案されており、例えば、特開平６−３４５２５４号公報に記載されたオートパレタイザ装置が知られている。図１４及び図１５は同公報に記載のオートパレタイザ装置の平面図及び側面図であり、以下同図により従来技術を説明する。
【０００３】
プレス６１のワーク搬出側に搬出コンベア６２が設けられ、搬出コンベア６２の下流側端部にワークＷを上下に振り分ける上下振り分けコンベア６３が設けられている。上下振り分けコンベア６３の上下の搬出口には、それぞれコンベア６４，６５が設けられており、この各コンベア６４，６５のワーク搬送方向左右にそれぞれ２台ずつ、計４台のパレタイジング用ロボット６６ａ，〜６６ｄが配置されている。各ロボット６６ａ，〜６６ｄは、コンベア６４，６５に設けてあるセンタリング装置(図示せず)に位置決めされた加工済みワークＷを保持して搬送し、パレット６７内に積み込んで収納する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平６−３４５２５４号公報に記載の従来のオートパレタイザ装置では、複数台のロボット６６ａ，〜６６ｄでパレタイジングするために、サイクルタイムを向上できるものの、複数台のロボット間の干渉を避けるために、その間を上下方向及び水平方向に大きく離して設置している。このため、オートパレタイザ装置の広い設置スペースが必要であり、プレスライン全体が長くなり、工場建屋面積に占めるライン専有面積が広いと言う問題がある。
このような理由から、複数台のロボットの設置スペースを小さくし、かつロボット間の干渉を無くして、プレス加工の短いサイクルタイムに対応可能なオートパレタイザ装置が求められている。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、複数台のロボットの設置スペースを小さくでき、しかもロボット間の干渉を無くして、プレス加工の速いサイクルタイムに対応できるオートパレタイザのワーク積込方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、プレスから搬出されたワークをロボットによってパレットに積み込むオートパレタイザのワーク積込方法において、前記ワークを搬送方向上流側及び下流側の２台のセンタリング装置でプレスショット１回おきに位置決めし、前記２台のセンタリング装置をはさんでワーク搬送方向左右に２台ずつ対向する、計４台のロボットの内、上流側の左右２台のロボットが上流側のセンタリング装置上のワークを保持可能とし、下流側の左右２台のロボットが下流側のセンタリング装置上のワークを保持可能とし、平面視略矩形の対角に位置するロボット２台を一組として、各組が、前記２台のセンタリング装置がワークを位置決めする毎に１回ずつ交互に、前記２台のセンタリング装置上のワークを保持し、パレットに積込み動作を行う方法としている。
【０００７】
第１発明によると、ワーク搬送方向の上流側及び下流側の位置に設けた２台のセンタリング装置をはさんで、搬送方向左右に２台ずつ対向させて計４台のロボットを配設し、この４台のロボットの内、上流側の左右２台のロボットが共通の上流側センタリング装置上のワークを保持可能とし、下流側の左右２台のロボットが共通の下流側センタリング装置上のワークを保持可能とし、平面視略矩形の対角に位置するロボットを一組として各組が、２台のセンタリング装置がワークを位置決めする毎に１回ずつ交互に動作して、２台のセンタリング装置により位置決めされたワークをそれぞれ保持し、２個所のパレットにそれぞれ積み込む作業を行うようにした。このため、４台のロボットが共通の２台のセンタリング装置を挟んで略矩形の４隅に位置するのでロボットの設置スペースを小さくでき、しかも対角位置の１組ずつを交互に動作させるので、ロボット間距離が狭くても、センタリング装置上方又はパレット上方の干渉が発生し易い場所でも干渉しないように動作させることができる。したがって、４台のロボットが互いの待機時間を少なくして動作でき、サイクルタイムを大幅に向上できる。
【０００８】
第２発明は、第１発明において、前記一組のロボットがワークの保持動作中は、他の一組のロボットはパレットへのワークの積込動作を行うか、又は前記ワーク保持動作位置への侵入待機状態であり、前記一組のロボットがパレットへのワークの積込み動作中は、他の一組のロボットはワークの保持動作を行うか、又は前記ワーク積込位置への侵入を待機している方法としている。
【０００９】
第２発明によると、複数台のロボットの干渉が発生し易いのは、センタリング装置上方でのワーク保持動作時と、パレット上方でのワーク積込動作時とであることから、二組のロボットが対角に位置するものを一組として各組交互に前記ワーク保持動作とワーク積込動作とを行うようにしたため、上記ロボット間の干渉を確実に防止できる。
【００１０】
第３発明は、第１又は第２発明において、各ロボットの干渉領域侵入インタロック信号を上位のコントローラに出力し、上位のコントローラを介して各ロボット間の干渉防止のインタロックを確認するようにした方法である。
【００１１】
第３発明によると、各ロボットの干渉領域インタロック信号を上位のコントローラに出力し、上位のコントローラを介して各インタロック信号を監視するので、ロボットの動作プログラムが簡潔になり、短いプログラムで構成できる。これにより、動作プログラムの作成及びメンテナンスが非常に容易となるとともに、処理演算速度も速くなるので、ロボットのサーボ制御処理も高速で演算処理できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るオートパレタイザ装置を適用したプレス加工ラインの構成図である。同図において、プレス１のワーク搬出側には搬出コンベア２が配設され、搬出コンベア排出コンベア２のワーク搬送方向下流側にはセンタリングコンベア７が設けられている。センタリングコンベア７には、上流側の第１センタリング装置３ａと、下流側の第２センタリング装置３ｂとが設けられており、各センタリング装置３ａ，３ｂには搬送されて来るワークＷを搬送方向前後及び左右端を位置決めする図示しない位置決め装置を備えている。また、センタリング装置３ａ，３ｂをはさんで搬送方向左右には、それぞれ２台ずつ、計４台のパレタイジング用のロボット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが配設されており、前#1、後#1ロボット４ａ，４ｃは第１センタリング装置３ａの近傍に、また前#2、後#2ロボット４ｂ，４ｄは第２センタリング装置３ｂの近傍にそれぞれ設置されている。各ロボット４ａ，〜４ｄは、ワーク搬送方向と平行に移動可能に構成されている。
【００１５】
さらに、ロボット４ａ，４ｂ及びロボット４ｃ，４ｄをはさんでセンタリング装置３ａ，３ｂと反対側には、それぞれパレット６を位置決め可能に搬送するパレットフィーダ８，８が配設されており、パレット搬入口６ａからパレット搬出口６ｂまで図示しないガイドレールに沿ってパレット６を搬送している。また、センタリングコンベア７の下流側端部近傍には抜取台車５が移動自在に設けられ、ワークＷを抜取検査位置５ａに搬送可能となっている。
【００１６】
図２に示す制御構成ブロック図により、本オートパレタイザ装置の制御構成を説明する。
制御システム全体の管理、制御を行うコントローラ（ここでは、プログラマブルロジックコントローラよりなる）１０を備えており、このコントローラ１０には、各ロボット４ａ，〜４ｄの軌跡及び動作シーケンスをそれぞれ制御しているロボットコントローラ１１ａ，〜１１ｄが接続されている。ロボットコントローラ１１ａ，〜１１ｄは各ロボット４ａ，〜４ｄの駆動軸を制御するサーボモータ（図示せず）及びその位置を検出する位置センサ（図示せず）と接続され、該位置センサからの位置情報と予め設定されたロボット軌跡上の目標位置との偏差値に基づき、この偏差値が小さくなるように位置サーボ制御を行うと共に、各ロボット動作シーケンスを制御し、詳細は後述するように前記ロボット位置に応じたインタロック（以後、Ｉ／Ｌと略す）信号をコントローラ１０との間で送受信して、各ロボット４ａ，〜４ｄ間での干渉を防止している。
【００１７】
また、コントローラ１０には、搬出コンベア２を駆動する搬出コンベアサーボモータ２ａを制御するサーボアンプ１２と、センタリングコンベア７を駆動するセンタリングサーボモータ７ａを制御するサーボアンプ１３と、パレットフィーダ８，８をそれぞれ駆動するパレットフィーダサーボモータ８ａ，８ｂを制御するサーボアンプ１４，１５と、抜取台車５を駆動するＡＣモータ５ｂとがそれぞれ接続されている。さらに、コントローラ１０には、操作スイッチや表示器等を有する主操作盤１６及び副操作盤１７が接続され、これらの操作盤１６，１７に設けられているスイッチの信号を入力して、各機器及び装置の動作モードの切り換えや単独操作を制御し、また表示信号を出力して前記表示器の表示を制御している。
また、２台のセンタリング装置３ａ，３ｂにはそれぞれワーク位置決め完了、すなわちセンタリング完了を検出する図示しない位置センサが設けられており、このセンタリング完了信号はコントローラ１０に入力されている。コントローラ１０は２台のセンタリング装置３ａ，３ｂのセンタリング完了信号に基づき、搬出コンベア２及びセンタリングコンベア７によって搬送されたワークＷがプレス１の２ショット毎に（１ショットおきに）２台のセンタリング装置３ａ，３ｂに位置決めされるように位置決め装置を制御している。
【００１８】
次に、図３〜図４により、図５〜図１２を参照しながら、本発明に係るワーク積込方法におけるオートパレタイザ装置の制御手順を説明する。図３〜図４は制御シーケンス図であり、また図５〜図１２はその制御シーケンスのロボットの動作説明図である。
ここで、連動運転スタートの際には各ロボット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは図５に示すような作業原点位置に初期設定されているものとし、この作業原点位置から運転スタートする場合には、対角位置に有る前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄを優先して先に吸着位置に移動させるものとする。作業原点位置での姿勢は、各ロボット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのアームどうしが互いに干渉しないように設定されているものとする。また、４台のロボット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが互いに干渉する可能性の高い領域として、第１センタリング装置３ａ及び第２センタリング装置３ｂの上方のセンタリング干渉領域と、パレット６への積込作業を行うパレット干渉領域とを設定している。また、以下では、ワークＷとしてパネルの例で説明する。
【００１９】
まず、ステップＳ１で、連動運転スタート釦（図示せず）が操作されると、コントローラ１０は外部スタート信号を各ロボットコントローラ１１ａ，〜１１ｄに出力する。ステップＳ２で、この作業原点位置にいるロボット４ａ，〜４ｄの各ロボットコントローラ１１ａ，〜１１ｄは上記外部スタート信号を受信すると、その動作プログラムをパネル種別すなわち金型データに対応したジョブに移行し、詳細は後述するようにパレット６への積込作業時のパネル積込位置のシフト量計算に必要なパラメータをコントローラ１０から読み出し、これらのパラメータと、現在既に積み込まれているパネル積込枚数と、本積込処理による積込枚数とにより、次に積込みをしようとするパネルの積込位置を算出する。次に、ステップＳ３で、優先起動される前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのロボットコントローラ１１ａ，１１ｄは、初期動作Ｉ／Ｌオン及びセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオンをコントローラ１０に出力した後、ステップＳ４で図６に示すように、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをセンタリング干渉領域に侵入させ、前#1ロボット４ａは第１センタリング装置３ａの上方に、後#2ロボット４ｄは第２センタリング装置３ｂの上方にそれぞれ移動させる。そして、ステップＳ５で、コントローラ１０を経由して第１、第２センタリング装置３ａ，３ｂのワーク位置決め完了信号、即ちセンタリング完了信号をそれぞれ取り込むまで、この位置で待機させる。
【００２０】
第１、第２センタリング装置３ａ，３ｂの各センタリング完了信号が入力されたら、ステップＳ６で、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをそれぞれパネルの吸着位置へ移動させて吸着動作させ、ワーク吸着完了後、図７に示すように退避点Ｒ１，Ｒ４まで移動させる。そして退避点Ｒ１，Ｒ４にて、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力する。この後、ステップＳ７で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフするまで、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄを待機させるが、連動運転スタート時には、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃは作業原点にいるので等価的に上記パレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフとみなして、次にステップＳ８で、図８に示すように、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをパレット６の上方に移動させる。次に、ステップＳ９で、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオン及び初期動作Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力する。
【００２１】
次に、ステップＳ１０で、ロボットコントローラ１１ａ，１１ｄは、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄを前記演算により求めたパネル積込位置に移動させて吸着を解放し、パレット６にパネルを積み込む。そしてパネル積み込み後、ステップＳ１１で、コントローラ１０に積込完了信号を出力すると共に、図１０に示すように作業原点近傍の退避点Ｒ１，Ｒ４上方にて、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフとなるまで待機する。そして、ステップＳ１２で、コントローラ１０は前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄの前記積込完了信号を受信して、現在の当該パレット積込枚数をカウントアップする。
【００２２】
一方、待機していた前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのロボットコントローラ１１ｂ，１１ｃは、ステップＳ２０で、コントローラ１０内の各状態信号を監視して、前記ステップＳ９のとき出力された前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄの初期動作Ｉ／Ｌオフを取り込むと、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのワーク吸着動作を開始する。このとき前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌはオフなので、ロボットコントローラ１１ｂ，１１ｃは前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオン及びパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力する。そして、ステップＳ２１で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをセンタリング干渉領域に侵入させ、図９に示すように、前#2ロボット４ｂは第２センタリング装置３ｂの上方に、後#1ロボット４ｃは第１センタリング装置３ａの上方にそれぞれ移動させる。
【００２３】
次に、ステップＳ２２で、コントローラ１０の状態信号を経由して第１、第２センタリング装置３ａ，３ｂのセンタリング完了信号を取り込むまで、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをそれぞれ第２センタリング装置３ｂ及び第１センタリング装置３ａの上方位置で待機させる。この間、第１センタリング装置３ａ及び第２センタリング装置３ｂにそれぞれワークＷが位置決めされてセンタリング完了信号が入力されたら、ステップＳ２３で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをパネルの吸着位置へ移動させて吸着動作させ、ワーク吸着完了後、図１０に示すように退避点Ｒ２，Ｒ３まで移動させる。そしてステップＳ２４で、退避点Ｒ２，Ｒ３にて、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力し、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフとなるまで待機する。
【００２４】
この間、ロボットコントローラ１１ａ，１１ｄは、前記ステップＳ２４のときに前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフになったことをコントローラ１０を介して確認すると、ステップＳ１３で、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをセンタリング干渉領域に侵入させ、図１１に示すようにそれぞれ第１センタリング装置３ａ及び第２センタリング装置３ｂの上方に移動させる。そして、ステップＳ１４で前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオン及びパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフを出力する。次に、ステップＳ１５で第１、第２センタリング装置３ａ，３ｂのセンタリング完了信号を取り込むまで、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをセンタリング装置３ａ，３ｂの上方位置で待機させる。センタリング完了信号が入力されたら、ステップＳ１６で、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄをパネル吸着位置へ移動させて吸着動作させ、パネル吸着完了後、図１２に示すように退避点Ｒ１，Ｒ４まで移動させる。この後、ステップＳ１７で前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力すると共に、ステップＳ１８で前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフとなるまでそれぞれ待機する。以下、前記前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのステップＳ８以降の処理と同様に繰り返される。
【００２５】
一方、前記ステップＳ１４で前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌがオフされると、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのロボットコントローラ１１ｂ，１１ｃは、ステップＳ２５で、図１１，図１２に示すように、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをパレット６の上方に移動させると共に、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオンをコントローラ１０に出力する。次に、ステップＳ２６で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃを前記演算により求めたパネル積込位置に移動させて吸着を解放し、パレット６にパネルを積み込む。この後、ステップＳ２７で、コントローラ１０に積込完了信号を出力すると共に、作業原点近傍の退避点Ｒ２，Ｒ３上方にて、前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフとなるまで待機する。そして、ステップＳ２８で、コントローラ１０は前記前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃの積込完了信号を受信して、現在の当該パレット積込枚数をカウントアップする。
【００２６】
そして、前記ステップＳ１７のとき前#1、後#2ロボット４ａ，４ｄのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフが出力されると、ステップＳ２９で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのセンタリング干渉領域侵入Ｉ／Ｌオン及びパレット干渉領域侵入Ｉ／Ｌオフをコントローラ１０に出力する。次に、ステップＳ３０で、前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃをセンタリング干渉領域に侵入させ、図９に示すように、前#2ロボット４ｂ及び後#1ロボット４ｃを第２センタリング装置３ｂ及び第１センタリング装置３ａの上方にそれぞれ移動させる。
以下、前記前#2、後#1ロボット４ｂ，４ｃのステップＳ２２以降の処理と同様に繰り返される。
【００２７】
次に、図１３により、パレット６へのパネル等ワークＷの積込位置の算出方法について説明する。図１３は、積込位置の算出のためのパラメータを説明する図である。
本発明では、パネル１枚当たりの厚さやパネル積載枚数に基づき、次に積載しようとするパネルの積込位置（パネル解放位置）の、シフト開始基準位置すなわち一枚目のパネル解放位置に対するシフト量を順次求める方法を採用している。
【００２８】
次に積載しようとするパネルの解放位置は、そのパネルが何枚目か、つまり積込枚数が分かれば、図１３に示すような下記のパラメータから求められる。
（ａ）パネル１枚目の解放教示点Ｐ１
（ｂ）１回目爪起こし後のパネル１枚目の解放教示点Ｐ２（但し、パネル解放時のクリアランスｃは上記（ａ）パネル１枚目の解放教示点Ｐ１と同じとする）
（ｃ）１回目爪起こし教示点Ｐ３
（ｄ）パネル１枚当たりのシフト量ａ
（ｅ）パネル積込枚数ｎ
（ｆ）爪間の最大パネル積載枚数ｂ
【００２９】
ここで、上記解放教示点Ｐ１は、パネルを吸着させたまま、クリアランスｃを考慮した１枚目のパネル解放位置にパネルを移動し、この位置で教示した点である。また、１回目爪起こし後のパネル１枚目の解放教示点Ｐ２は、図１３に示すように複数枚のパネルを所定間隔毎に支持するために起伏自在に設けた爪２１の内、１回目に起こした爪２１に前記１枚目パネルと同じクリアランスｃを有して１枚目パネルを解放するときの位置を教示した点である。さらに、１回目爪起こし教示点Ｐ３は、パネル支持可能とするために１回目の爪２１を起こす位置を教示した点である。これらの教示点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はパネル種別（金型データに対応）毎に予め教示され、各ロボットコントローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの各金型データに対応する動作プログラムに記憶されている。
また、パネル１枚当たりのシフト量ａ及び上下爪２１間の最大パネル積載枚数ｂは各金型データに対応するパラメータとしてコントローラ１０に記憶されており、各ロボットコントローラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは連動運転でロボット駆動開始前に各金型データに対応する上記パラメータをコントローラ１０から読み込む。
【００３０】
次に、計算方法を詳細に説明する。
（１）爪２１を１回も起こしてない場合
数式「パネル積込枚数ｎに対するシフト量Ａ＝（パネル１枚当たりのシフト量ａ）×（パネル積込枚数ｎ）」によりシフト量Ａが求められるので、パネル１枚目の解放教示点Ｐ１のロボット直交３次元位置の高さ（Ｚ軸方向）データに上記で求めたシフト量Ａを加算することにより、パネル積込枚数ｎに対応する解放位置が求められる。
【００３１】
（２）爪２１を起こしている場合
（１回目爪起こし後のパネル１枚目の解放教示点Ｐ２）−（パネル１枚目の解放教示点Ｐ１）＝グループシフト量Ｇとおくと、（爪起こし後の１枚目パネル解放シフト量Ｆ）＝（グループシフト量Ｇ）×（現爪起こし数）となり、また、起こした爪の中で最も高い位置にある現起こし爪上のパネル積載枚数ｍは、数式「ｍ＝（パネル積込枚数ｎ）−｛（爪間の最大パネル積載枚数ｂ）×（現爪起こし数）｝」で求められる。したがって、以上に基づき、パネル積込枚数ｎに対するシフト量Ａは、数式「Ａ＝（爪起こし後の１枚目パネル解放シフト量Ｆ）＋｛（現起こし爪上のパネル積載枚数ｍ−１）×（パネル１枚当たりのシフト量ａ）｝」で求められる。
【００３２】
尚、本実施形態では、グループ平積みを含めた平積みに関して述べたが、パネルを立ててパレットに積み込む、グループ縦積みを含めた縦積みにも対応可能である。この場合、解放教示点のロボット直交３次元位置の水平方向データに、パネル積込枚数ｎに対応するシフト量Ａを加算する。
【００３３】
次に、前述の４台のロボット４ａ〜４ｄをワーク搬送方向と平行に移動自在として作用効果について説明する。
４台のロボット４ａ〜４ｄは、センタリング装置３ａ，３ｂのワーク搬送方向左右に２台ずつ対向して、該搬送方向に平行に移動自在に設置されているため、この対向する２台は互いに接離自在となっている。これにより、例えば一方の１台をメンテナンスのため停止させ、他方の１台を稼動させる場合に、停止している方を離しておくことにより、干渉を防止でき、しかもメンテナンス性がよい。また、パレット６には、ワークＷをガイドし、かつ保持するための数本のポール（図示せず）が立設されているが、ワーク形状に応じてこのポール立設位置が異なる場合があり、この場合でもロボットがポールと干渉しない適切な方向からワーク積み込みができるように、ロボット４ａ〜４ｄを移動させる。これにより、最適な積込姿勢で作業ができるので、作業性を向上できる。
【００３４】
尚、本発明は、ワークＷとしてパネルを例に実施形態で説明したが、これに限定されない。また、ワークＷを保持する手段は吸着装置に限定されず、他の把持や挟持等による保持手段であっても構わない。
【００３５】
以上説明したように、本発明によると以下の効果が得られる。
（１）ワーク搬送方向の上流及び下流位置にそれぞれワークを位置決めしてロボットに保持させる２台のセンタリング装置を配設し、この２台のセンタリング装置をはさんで搬送方向左右に２台ずつ対向して略矩形の４隅位置に４台のパレタイジング用のロボットを配設したため、４台のロボットを小さい専有スペースで設置できる。しかも、４台のロボットのうち、対角位置に有るものを一組とし、各組が、前記２台のセンタリング装置がワーク位置決めする毎に１回ずつ交互に動作させるため、ロボット間距離が狭くても、ロボット間の干渉が発生し難い。この結果、４台のロボットを小さいスペース内で干渉無くスムーズに動作させることができ、プレスの速いサイクルタイムに対応できる。
（２）ロボット間の干渉が発生し易いセンタリング装置上方でのワーク保持動作と、パレット上方のワーク積込動作とを、各組のロボットで交互に行うようにしたので、ロボット干渉を確実に防止できる。
【００３６】
（３）パレットに積載しようとするワークの解放位置を、そのワーク積込枚数から、予め記憶している各種パラメータに基づき、演算により常に求めることができる。これにより、いくつかのワークが既に積み込まれているパレットへの新たなワーク積込であっても、この既に積み込まれているワーク枚数と、新たに積み込んだワーク枚数とに基づきトータルの積み込み枚数を演算し、演算したトータル積み込み枚数に基づき、次に積込みしようとするワークの積込位置（解放位置）を求めることができるので、確実にワークを積み込むことができる。この結果、積み残ししたパレットでも使用できるのでパレット管理が容易となり、作業性を向上できる。
【００３７】
（４）ロボット間の干渉防止のためのインタロック信号は、コントローラを介してロボットコントローラ間で送受信されるので、インタロック監視のためのロボット動作プログラムが非常に簡潔となり、またそのプログラムステップ数も少なくなる。このため、ロボット動作プログラムの作成やメンテナンスが格段に容易となると共に、動作シーケンス処理速度も速くなるので、ロボット駆動軸制御等の動作処理にかかる時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオートパレタイザ装置を適用したプレスラインの構成図である。
【図２】本発明のオートパレタイザ装置の制御構成ブロック図である。
【図３】本発明の制御シーケンス図（前半）である。
【図４】本発明の制御シーケンス図（後半）である。
【図５】ロボットの動作説明図である。
【図６】ロボットの動作説明図である。
【図７】ロボットの動作説明図である。
【図８】ロボットの動作説明図である。
【図９】ロボットの動作説明図である。
【図１０】ロボットの動作説明図である。
【図１１】ロボットの動作説明図である。
【図１２】ロボットの動作説明図である。
【図１３】本発明の積込位置算出のためのパラメータの説明図である。
【図１４】従来のオートパレタイザ装置の平面図である。
【図１５】従来のオートパレタイザ装置の側面図である。
【符号の説明】
１…プレス、２…搬出コンベア、３ａ,３ｂ…センタリング装置、４ａ,４ｂ，４ｃ，４ｄ…ロボット、５…抜取台車、６…パレット、７…センタリングコンベア、８…パレットフィーダ、１０…コントローラ、１１ａ,１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…ロボットコントローラ、１２，１３，１４，１５…サーボアンプ。
Claims (3)
- プレス(1) から搬出されたワーク(W) をロボットによってパレット(6) に積み込むオートパレタイザのワーク積込方法において、
前記ワーク(W) を搬送方向上流側及び下流側の２台のセンタリング装置(3a,3b)でプレスショット１回おきに位置決めし、
前記２台のセンタリング装置(3a,3b) をはさんでワーク搬送方向左右に２台ずつ対向する、計４台のロボット(4a,4b,4c,4d)
の内、上流側の左右２台のロボット (4a,4c) が上流側のセンタリング装置 (3a) 上のワークを保持可能とし、下流側の左右２台のロボット (4b,4d) が下流側のセンタリング装置 (3b) 上のワークを保持可能とし、平面視略矩形の対角に位置するロボット２台(4a,4d)(4b,4c)を一組として、各組が、前記２台のセンタリング装置(3a,3b)
がワーク(W) を位置決めする毎に１回ずつ交互に、前記２台のセンタリング装置(3a,3b) 上のワークを保持し、パレット(6) に積込み動作を行う
ことを特徴とするオートパレタイザのワーク積込方法。 - 請求項１記載のオートパレタイザのワーク積込方法において、
前記一組のロボット(4a,4d)(4b,4c)がワークの保持動作中は、他の一組のロボット(4b,4c)(4a,4d)はパレットへのワークの積込動作を行うか、又は前記ワーク保持動作位置への侵入待機状態であり、前記一組のロボット(4a,4d)(4b,4c)がパレットへのワークの積込み動作中は、他の一組のロボット(4b,4c)(4a,4d)はワークの保持動作を行うか、又は前記ワーク積込み位置への侵入を待機している
ことを特徴とするオートパレタイザのワーク積込方法。 - 請求項１又は２記載のオートパレタイザのワーク積込方法において、
各ロボット(4a,4b,4c,4d) の干渉領域侵入インタロック信号を上位のコントローラ(10)に出力し、上位のコントローラ(10)を介して各ロボット(4a,4b,4c,4d)
間の干渉防止のインタロックを確認する
ことを特徴とするオートパレタイザのワーク積込方法。
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