JP3918354B2 - Robot device and control method of robot device - Google Patents

Robot device and control method of robot device Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大型構造物に対して２台のロボットを用いて作業を行うロボット装置およびロボット装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁などで用いる大型構造物に対して塗装やブラスト材の吹付けなどの作業を行う場合、アームの手先にツールを把持したロボット装置を用いて作業を行う。図１３は、１台のロボット２を用いて作業を行うロボット装置１を示す正面図であり、図１４はその平面図である。
【０００３】
ロボット装置１は多関節型アームロボット２と、このロボット２を移動させるロボット架台３とを有する。ロボット架台３は作業対象物であるワーク４の長手方向に平行な方向ｘに移動可能であり、水平面上で移動方向ｘに垂直な横行方向ｙおよび鉛直な昇降方向ｚにロボット２を移動させる。
【０００４】
したがって、ロボット装置１を用いて作業を行うときには、まず作業対象物であるワーク４の一側方側で長手方向一端部側にロボット２を配置し、移動方向ｘにずらしながら順次作業を行う。このようにして一側方側の作業領域のすべての作業が完了するとロボット架台３を用いてロボット２を他側方側に配置して先程と同様に他側方側の作業を行う。
【０００５】
このようにロボット２およびロボット架台３が１台のロボット装置１の場合には、１台のロボット２でワーク４の両側方の作業を行わねばならず、作業効率が非常に低いといった問題を有する。このような問題を解決するために２台のロボットを用いたロボット装置がある。
【０００６】
図１５は、２台のロボット６，７を用いたロボット装置５を示す正面図であり、図１６はその平面図である。ロボット装置５は２台の多関節型アームロボット６，７と、各ロボット６，７をそれぞれ個別に移動させる２つのロボット架台８，９とを備え、各ロボット６，７はワーク１０の両側方に配置され、それぞれロボット架台８，９によって前記３つの方向ｘ，ｙ，ｚに移動可能である。このような構成によってワーク１０の両側方をそれぞれ個別に作業することができ、作業効率を向上させることができる。
【０００７】
しかしながらこのように２台のロボット６，７および各ロボットを移動させるロボット架台８，９を用いる場合には製造コストが高くなるといった問題を有する。
【０００８】
このような問題を解決するために１台のロボット架台に２台のロボットを備えるロボット装置が考えられる。図１７は、このような１台のロボット架台１３に２台のロボット１１，１２を備えるロボット装置１５を示す正面図であり、図１８はその平面図である。
【０００９】
ロボット装置１５は門型のロボット架台１３とロボット架台１３に設けられる２台の多関節型アームロボット１１，１２を有する。このロボット１１，１２はロボット架台１３によって前記３つの方向ｘ，ｙ，ｚにそれぞれ移動することができる。
【００１０】
横行および昇降の方向ｙ，ｚには各ロボット１１，１２はそれぞれ個別に移動することができるが、移動方向ｘには各ロボット１１，１２はロボット架台１３とともに移動しなければならないので、各ロボット１１，１２は同時に移動することになる。したがって、ワーク１４に対して両側方を同時に作業しなければならない。このことは、移動方向ｘに関して両側方側が対称の形状の場合には問題はないが、一側方と他側方とで形状が異なるワーク１４の場合には各ロボット１１，１２の作業時間が異なり、一方のロボット１１の作業が終了した後、他方のロボット１２の作業が終了するまで待たなければならず、作業効率が悪くなるといった問題を有する。
【００１１】
また、たとえばブラスト材の吹付け作業などの場合には、ブラスト材を回収する必要があるが、ワークを固定させ、各ロボット１１，１２を移動方向ｘに沿って移動させながら作業を行う場合には広範囲にわたってブラスト材が散乱し、回収することが困難となるといった問題を有する。また、広範囲に移動するロボット１１，１２の場合には、ブラスト材や塗料などの供給系も広範囲に移動して供給可能なものとしなければならず、供給系の構成が複雑になるといった問題を有する。
【００１２】
このような問題を解決するために各ロボットの移動方向ｘへの移動を固定して供給範囲を一部とし、ワーク側を移動させる方法が考えられる。
【００１３】
図１９は、ワーク２０を移動させるロボット装置１６を示す正面図であり、図２０はその平面図である。ロボット装置１６の各ロボット１７，１８は門型のロボット架台１９に横行方向ｙおよび昇降方向ｚに移動可能に取付けられ、ワーク２０は各ロボット１７，１８間で移動方向ｘに走行可能な走行架台２１に乗載される。まず走行架台２１によってワーク２０の位置決めを行い、各ロボット１７，１８によって所定の作業領域の作業を両側から行い、作業終了後ワーク２１を移動方向ｘにずらして次の位置決めを行ってロボット１７，１８で作業を行う。このようにして順次作業を行うことによって各ロボット１７，１８の移動方向ｘへの移動を固定することによって塗料やブラスト材などの供給および回収を容易に行うことができ、ワーク２０の全面にわたって作業を行うことができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したロボット装置１６は、各ロボット１７，１８が１つのロボット架台１９に取付けられているので、前述したロボット装置１５と同様に、ワーク２０が非対称の場合には、作業効率が悪くなるといった問題を有する。
【００１５】
また、２台のロボットを用いて１つのワークの作業を行う先行技術として、たとえば特開昭６２−９９０８９号公報、特開平６−３４８３２１号公報、特開平１０−１５８５６号公報などがあるが、これらはいずれも上述したように長手状のワークに対して長手方向に沿って２台のロボットが移動しながら作業を行う構成となっておらず、上述した問題を解決することはできない。
【００１６】
本発明の目的は、２台のロボットで１つの作業対象物を作業するとき、作業の供給系の構成を複雑にせず、作業対象物が非対称であっても効率良く作業を行うことができるロボット装置およびロボットの装置の制御方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作業対象物を予め定める方向に移動させる走行架台と、
走行架台の移動経路に対して一側方で、前記走行架台の移動方向に関して固定的に設けられ、第１作業ツールを把持する第１アームを用いて作業対象物の前記一側方側の第１作業範囲の作業を行う固定ロボットと、
走行架台の移動経路に対して他方側で、前記移動方向に移動可能に設けられ、第２作業ツールを把持する第２アームを用いて前記作業対象物の前記他側方側に第２作業範囲の作業を行う移動ロボットと、
移動ロボットを支持する移動ロボット支持部を有し、この移動ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記移動方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させる移動ロボット架台と、
固定ロボットを支持する固定ロボット支持部を有し、この固定ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させる固定ロボット架台と、
制御手段であって、
作業対象物の前記一側方で、固定ロボットによる最小作業単位である複数の各固定ロボット用分割領域を、固定ロボットの固定ロボット架台が前記移動方向に移動しないで作業を行うことができる固定ロボット用最大動作範囲である固定ロボット可動域を超えないように、前記移動方向に隣接して設定し、
前記移動方向に沿う１または複数の固定ロボット用分割領域を、走行架台の１回の位置決めで、固定ロボットが前記固定ロボット可動域で作業を行うように、組合せて、複数の各固定ロボット用作業領域を設定し、
作業対象物の前記他側方で、移動ロボットによる最小作業単位である移動ロボット用分割領域を、移動ロボットの移動ロボット架台が前記移動方向に移動しないで作業を行うことができる移動ロボット用最大動作範囲である移動ロボット架台域を超えないように、前記移動方向に隣接して、設定し、
前記移動方向に沿う１または複数の移動ロボット用分割領域を、移動ロボットの移動ロボット架台の１回の位置決めで、移動ロボットが前記移動ロボット可動域で、かつ固定ロボットの固定ロボット用作業領域での作業時間との差が極小となるように、組合せて、複数の各移動ロボット用作業領域を設定し、
走行架台を移動して、各固定ロボット用作業領域の前記移動方向に沿う中心位置にもたらして各回の位置決めを順次的に行い、
各回の位置決め毎に、固定ロボットによって固定ロボット用作業領域を作業するとともに、移動ロボットを前記移動方向に１回位置決めして、移動ロボットによって移動ロボット用作業領域を作業する制御手段とを含むことを特徴とするロボット装置である。
【００１８】
本発明に従えば、作業対象物に対して一側方側に設けられる固定ロボットと他側方側に設けられる移動ロボットとの２つのロボットで作業を行うので作業効率が向上する。また固定ロボットは作業対象物の移動方向に対して固定的に設けられ、作業を行うときには移動ロボットを固定ロボットに対向する位置に配置して作業対象物を移動させながら作業を行う。すなわち作業は移動方向に対して固定的な位置で行われることになる。これによってブラスト材や塗料などの供給系は移動させる必要がなくなり、供給系の構成が簡単となる。また、移動ロボットは移動ロボット架台の移動ロボット支持部に支持され、この移動ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記移動方向に移動させ、前記移動方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させて、位置決めし、固定ロボットは、固定ロボット架台の固定ロボット支持部に支持され、この固定ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、前記移動方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させて、各作業領域に応じた位置に各ロボットを位置決めして配置することができる移動方向に移動可能であるので、作業対象物が非対称であったとしても作業対象物の形状に応じて移動ロボットおよび固定ロボットを配置して作業を行うことができるので作業効率が向上する。
複数の各固定ロボット用分割領域は、移動方向に隣接して設定され、固定ロボット架台が移動方向に移動しないで作業を行うことができる固定ロボット可動域を越えないように設定され、複数の各固定ロボット用作業領域は、これらの固定ロボット用分割領域を、走行架台の１回の位置決めで固定ロボットが作業を行うことができるように組合せられて設定される。移動ロボット用分割領域は、移動方向に隣接して設定され、移動ロボット架台が移動方向に移動しないで作業を行うことができる移動ロボット可動域を越えないように設定され、移動ロボット用作業領域は、移動ロボット架台の１回の位置決めで、移動ロボット可動域で作業を行うことができ、しかも移動ロボットによる作業領域の作業時間と固定ロボットによる固定ロボット用作業領域での作業時間との差が極小となるように、移動ロボット用分割領域が組合されて設定される。走行架台は、固定ロボット用作業領域の移動方向に沿う中心位置にもたらし、この状態で固定ロボットによる作業を行わせるとともに、移動ロボットの移動ロボット架台を１回位置決めして、移動用作業領域を作業させる。
したがって走行架台の１回の位置決めにおける固定ロボットと移動ロボットとの作業時間がほぼ同等となるように作業領域を設定することによって、最適な作業割当を容易に行うことができる。
作業対象物が、たとえば橋梁に用いる部材の場合には、仕口や吊り金具などの添架物が側方に突出して設けられている。作業領域内にこのような添架物が存在する場合には、ロボットは、この添架物の両側方から作業をせねばならず、１作業領域当りの作業時間が長くなってしまう。したがって、このような添架物は作業領域の境界上にあることが好ましく、その場合には一方の作業領域で添架物に対して一側方から作業を行い、次の作業領域で添架物に対して他側方から作業を行うことができ、全体での作業時間を少なくすることができる。
本発明ではこのような添架物など、作業対象物の形状、および移動方向にロボットを移動させない場合に作業可能なロボットのアームの長さに基づく最大動作範囲に基づいて予め作業を行う最小の単位となる分割領域を複数設定しておき、その後、これらの分割領域を組合わせて作業領域を設定する。これによって作業領域内に添架物が存在することを可能な限り避けることができ、作業時間が最短となる最適な作業割当を容易に行うことが可能となる。
固定ロボットに基づいて、まず作業対象物の一側方の作業領域を決定し、次に、決定した固定ロボット側の作業領域の作業時間と同程度となるように、移動ロボット側の作業領域を決定する。移動ロボットは移動可能であり、自由度が大きいので、先に決定した固定ロボット側の作業領域に応じた最適な作業領域を効率良く決定することが可能となる。
【００１９】
また本発明は、作業対象物を予め定める方向に移動させる走行架台と、
走行架台の移動経路に対して一側方で、前記走行架台の移動方向に関して固定的に設けられ、作業ツールを把持するアームを用いて作業対象物の前記一側方側の作業範囲の作業を行う固定ロボットと、
走行架台の移動経路に対して他側方で、前記移動経路に移動可能に設けられ、作業ツールを把持するアームを用いて作業対象物の前記他側方側の作業範囲の作業を行う移動ロボットと、
移動ロボットを支持する移動ロボット支持部を有し、この移動ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記移動方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させる移動ロボット架台と、
固定ロボットを支持する固定ロボット支持部を有し、この固定ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させる固定ロボット架台とを準備し、
作業対象物の前記一側方で、固定ロボットによる最小作業単位である複数の各固定ロボット用分割領域を、固定ロボットの固定ロボット架台が前記移動方向に移動しないで作業を行うことができる固定ロボット用最大動作範囲である固定ロボット可動域を超えないように、前記移動方向に隣接して設定し、
前記移動方向に沿う１または複数の固定ロボット用分割領域を、走行架台の１回の位置決めで、固定ロボットが前記固定ロボット可動域で作業を行うように、組合せて、複数の各固定ロボット用作業領域を設定し、
作業対象物の前記他側方で、移動ロボットによる最小作業単位である移動ロボット用分割領域を、移動ロボットの移動ロボット架台が前記移動方向に移動しないで作業を行うことができる移動ロボット用最大動作範囲である移動ロボット架台域を超えないように、前記移動方向に隣接して、設定し、
前記移動方向に沿う１または複数の移動ロボット用分割領域を、移動ロボットの移動ロボット架台の１回の位置決めで、移動ロボットが前記移動ロボット可動域で、かつ固定ロボットの固定ロボット用作業領域での作業時間との差が極小となるように、組合せて、複数の各移動ロボット用作業領域を設定し、
走行架台を移動して、各固定ロボット用作業領域の前記移動方向に沿う中心位置にもたらして各回の位置決めを順次的に行い、
各回の位置決め毎に、固定ロボットによって固定ロボット用作業領域を作業するとともに、移動ロボットを前記移動方向に１回位置決めして、移動ロボットによって移動ロボット用作業領域を作業させることを特徴とするロボット装置の制御方法である。
また本発明は、固定ロボットの作業領域が移動ロボットの作業領域よりも前記移動方向の前方に離れすぎて同時に作業できないか否かを判断し、同時に作業できないと判断したとき、固定ロボットは、作業を行わず、移動ロボットのみ作業を行わせ、
移動ロボットの作業領域が固定ロボットの作業領域よりも前記移動方向の前方に離れすぎて同時に作業できないか否かを判断し、同時に作業できないと判断したとき、移動ロボットは、作業を行わず、固定ロボットのみ作業を行わせることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、移動する走行架台と移動方向に固定的に設けられる固定ロボットと移動可能な移動ロボットとを用いることによって上述した請求項１と同様に、作業供給系の構成を複雑にせず、また作業対象物が非対称であっても効率良く作業を行うことが可能となる。
【００２１】
作業対象物の両側方の作業範囲にそれぞれ個別に複数の作業領域が設定され、走行架台が固定ロボットの作業領域に応じた位置に順次停止させ、移動ロボットを支持する移動ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記移動方向に移動させ、前記移動方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させ、また固定ロボットを支持する固定ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、前記移動方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させて、移動ロボットおよび固定ロボットを各作業領域に応じた位置に位置決めして配置し、各ロボットがそれぞれ対応する作業領域の作業を行う。このように作業範囲を複数の作業領域に分割して各ロボットに作業させることによって、非対称な作業対象物に対して最適な作業割当を容易に行うことが可能となる。
【００２２】
また本発明に従えば、固定ロボットおよび移動ロボットの作業領域が、移動方向に離れ過ぎて同時に作業できないとき、一方の固定ロボットまたは移動ロボットのみ作業を行わせる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態であるロボット装置３０を示す斜視図であり、図２はその正面図であり、図３はその平面図である。ロボット装置３０は固定ロボットＡと移動ロボットＢとワーク走行架台Ｃとを含んで構成され、たとえば橋梁などの大形構造物の塗装やブラスト材の吹付け、もしくは溶接作業などを行う。
【００３０】
作業対象物であるワーク３６はワーク走行架台Ｃ上に乗載され、ワーク走行架台Ｃは予め定める移動方向ｘに走行可能である。
【００３１】
固定ロボットＡおよび移動ロボットＢは、それぞれ多関節型アームロボットから成り、ブラストガンなどのツール３７，３８を把持する。固定ロボットＡはワーク走行架台Ｃの移動経路に関して右側方（図１、図３の下側、図２の右側）に配置され、固定ロボット架台３４のロボット支持部４１上に支持される。移動ロボットＢは、ワーク走行架台Ｃの移動経路に関して左側方（図１、図３の上側、図２の左側）に配置され、移動ロボット架台３３のロボット支持部４０上に支持される。
【００３２】
固定ロボット架台３４は、ロボット支持部４１を鉛直な昇降方向ｚに昇降させる昇降装置４５と、水平面上で前記移動方向ｘに垂直な横行方向ｙに昇降装置４５を移動させる横行装置４６とを備え、これによって固定ロボットＡは横行方向ｙおよび昇降方向ｚに移動して作業時の位置決めを行うことができる。
【００３３】
移動ロボット架台３３は、ロボット支持部４０を昇降させる昇降装置４７、昇降装置４７を横行させる横行装置４８、および横行装置４８を移動方向ｘに移動させる移動装置４９を備え、これによって移動ロボットＢは移動方向ｘ、横行方向ｙ、および昇降方向ｚに移動して、作業時の位置決めを行うことができる。
【００３４】
固定ロボットＡのロボット支持部４１は移動方向ｘに平行な軸線Ｌ１まわりに角変位可能に昇降装置４５に設けられ、これによって固定ロボットＡは軸線Ｌ１まわりに傾動可能となる。また、昇降装置４５は昇降方向ｚに平行な軸線Ｌ２まわりに角変位可能に横行装置４６に設けられる。同様に移動ロボットＢも移動方向ｘに平行な軸線Ｌ３まわりに傾動可能であり、昇降装置４７は昇降方向ｚに平行な軸線Ｌ４まわりに角変位可能に横行装置４８に設けられる。
【００３５】
ワーク３６は長尺な部材であり、移動方向ｘに平行にワーク走行架台Ｃに乗載されて長手方向に移動する。また、ワーク３６の右側面５１および下面の右半分５２が固定ロボットＡの作業範囲となり、ワーク３６の左側面５３および下面の左半分５４が移動ロボットＢの作業範囲となる。作業要求の少ない上面４５に対しては本実施形態ではワーク３６の左側面側まで横行移動可能な移動ロボットＢのみが作業を行うものとする。これによって固定ロボットＡの作業範囲が少なくなり、固定ロボット架台３４の横行装置４６の構成を簡易にすることができる。
【００３６】
各ロボットＡ，Ｂ、ワーク走行架台Ｃおよび各ロボット架台３３，３４はぞれぞれ図示しない制御装置によって制御される。
【００３７】
次に制御装置の制御方法の概要を説明する。図４は、固定ロボットＡの作業範囲である右側面５１の各作業領域および移動ロボットＢの作業範囲である左側面５３の各作業領域を示す図である。ワーク３６はワーク走行架台Ｃに乗載されて前方（図４の左方）に移動し、各ロボットＡ，Ｂはそれぞれワーク３６の左右両側からそれぞれ所定の作業領域の作業を行う。
【００３８】
たとえば図４においてワーク３６の最も前端の右側面５１および左側面５３の作業番号１の各作業領域の作業を行う場合には、制御装置は、まず固定ロボットＡ側の１番目の作業領域の幅方向（移動方向ｘ）中央の作業中心位置ＸＲ（１）に固定ロボットＡが配置されるようにワーク走行架台Ｃを位置決めして停止させ、次に固定ロボット架台３４で固定ロボットＡの位置決めを行うとともに、移動ロボット架台３３によって１番目の作業領域の作業中心位置ＸＬ（１）に移動ロボットＢの位置決めを行う。その後、固定ロボットＡによって右側面５１の作業番号１の作業領域の作業を行うとともに、移動ロボットＢによって左側面５３の作業番号１の作業領域の作業を行う。各ロボットＡ，Ｂがそれぞれ前記作業領域の作業を終了するとワーク走行架台Ｃが前方に移動し、次の固定ロボットＡの右側面５１の作業番号２の作業領域の作業中心位置ＸＲ（２）に固定ロボットＡが配置されるように位置決めして停止する。このようにしてワーク走行架台Ｃの位置決めを行う毎に各ロボットＡ，Ｂが左右両側から作業を行う。
【００３９】
固定ロボットＡの作業範囲である下面の右半分５２および移動ロボットＢの作業範囲である下面の左側半分５４はそれぞれ右側面５１，左側面５３の作業領域の作業と同時に行い、移動ロボットＢの作業範囲である上面５５はワーク３６に対する一連の作業終了後、移動ロボット架台３３によって移動しながら上面５５全面の作業を行うようにしてもよく、ワーク走行架台Ｃの位置決め毎に側面５３および底面５４の作業終了後、対応する上面５５の作業を行うように制御してもよい。
【００４０】
制御装置は、このように各ロボットＡ，Ｂが作業を行う作業領域を予め割当てる。橋梁などに用いられるワーク３６は側方に仕口や吊り金具などの添架物が突出して設けられる。このような添架物が作業領域内に存在する場合には、ロボットＡ，Ｂはこの添架物を回り込んで作業しなければならないため、作業時間が長くなってしまう。したがって、このような添架物を作業領域の境界とすることが好ましい。このような添架物はワーク３６の左右両側で非対称に配置されるので、この添架物を境界線として作業領域を設定した場合には図４に示すように左右で作業領域が非対称となる。本発明では移動ロボットＢはワーク３６の移動方向ｘに移動可能であるので、作業領域が左右非対称であっても効率良く作業を行うことができる。
【００４１】
次に制御装置の作業領域の割当方法について説明する。まずワーク３６の左右両側の各作業範囲に対してそれぞれ添架物毎に最小作業単位となる分割領域を複数設定し、次にワーク走行架台Ｃの位置決め毎の各ロボットＡ，Ｂの作業時間がほぼ等しくなるように分割領域を組合わせて作業領域を設定する。このように作業領域を設定することによって、１回の作業時間が各ロボットＡ，Ｂでほぼ等しくなり、１回の作業毎のロボットの待ち時間が少なくなり、作業効率が最適となる。
【００４２】
しかしながら上述した方法は組合わせ最適化問題であり、厳密に解を求めるには非常に多くの処理時間がかかる。そこで本実施形態では最適な作業割当を現実的に求めるため以下に述べる方法を用いる。
【００４３】
１、まずワーク３６の両側の作業範囲に複数の分割領域を設定する。この場合、１つの分割領域の幅がロボットＡ，Ｂの固定ロボット架台３４と移動ロボット架台３３とが移動方向ｘに移動しないで最大限作業を行える最大動作範囲を超えないものとする。
【００４４】
２、次にワーク走行架台Ｃの１回の位置決めで固定ロボットＡが最大限作業を行うように右側の分割領域を組合わせて仮の作業領域を設定する。
【００４５】
３、その次に仮に設定された固定ロボットＡの作業領域と作業時間がほぼ等しくなるように、すなわち後述のように移動ロボットＢの作業領域との時間差が極小となるように、左側の分割領域を組合わせて移動ロボットＢの作業領域を設定する。
【００４６】
４、１回の作業におけるワーク走行架台Ｃおよび移動ロボット架台３３の移動方向ｘの位置決めは１回とする。
【００４７】
５、１回の作業時に、固定ロボットＡの作業領域と移動ロボットＢの作業領域が離れすぎて作業できない場合は、作業が進んでいる方のロボットの作業を１回行わないように作業割当を修正する。
【００４８】
図５は、作業割当の一例を示す図であり、図６〜図１１は作業割当方法を示すフローチャートである。これらの図を参照して作業割当方法について詳細に説明する。まずこれらの図で用いる変数を示す。
【００４９】
ロボットＡ，Ｂに共通する変数
ｊ：作業番号（ロボットＡ，Ｂあるいは両方が作業する番号）
（ｊ＝ｌ〜（ｍａｘｊ＿Ａかｍａｘｊ＿Ｂの大きいほう））
Ｗrobot：ロボットのアームに基づく最大動作範囲（作業領域の幅方向）
固定ロボットＡに関する変数
ｈ：分割領域番号（ｈ＝ｌ〜ｎ）
ｎ：分割領域個数
ｗｒ（ｈ）：右面のｈ番目の分割領域の幅
ｔｒ（ｈ）：右面のｈ番目の分割領域の作業に要する時間
ｐj ：作業番号ｊの最後の分割領域番号
ＷＲ（ｊ）：右面の作業番号ｊの作業領域の幅
ＴＲ（ｊ）：右面の作業番号ｊの作業領域の作業時間
ＸＲ（ｊ）：右面の作業番号ｊの作業領域の中心位置
ｍａｘｊ＿Ａ：固定ロボットＡの全作業回数
移動ロボットＢに関する変数
ｉ：分割領域番号（ｉ＝ｌ〜ｍ）
ｍ：分割領域個数
ｗｌ（ｉ）：左面のｉ番目の分割領域の幅
ｔｌ（ｉ）：左面のｉ番目の分割領域の作業に要する時間
ｑj ：作業番号ｊの最後の分割領域番号
ＷＬ（ｊ）：左面の作業番号ｊの作業領域の幅
ＴＬ（ｊ）：左面の作業番号ｊの作業領域の作業時間
ＸＬ（ｊ）：左面の作業番号ｊの作業領域の中心位置
ｍａｘｊ＿Ｂ：移動ロボットＢの全作業回数
ｌａｓｔ１，ｌａｓｔ２：ロボットＡ，Ｂの作業時間の差。ｌａｓｔ２が最新の差。ｌａｓｔ１は１つ前の差。
【００５０】
まず、図６を参照して固定ロボットＡの仮の作業領域の設定方法を示す。まずステップａ１において初期値として作業番号ｊを１と設定し、固定ロボットＡの分割領域番号ｈを０と設定する。次にステップａ２で分割領域番号ｈをｈ＝ｈ＋１と設定する。この場合はステップａ１でｈ＝０と設定したので、ｈ＝１となる。
【００５１】
次にステップａ３でｈ番目、この場合はｈ＝１番目までの分割領域の幅、作業時間を合計する。次にステップａ４で前述のステップａ３で合計した分割領域の幅が固定ロボットＡの最大動作範囲である可動域を越えていないかが判断される。ステップａ４で可動域を越えていない場合には作業可能であると判断し、次のステップａ５に進み、分割領域ｈが最後でないか否かが判断される。この場合はｈ＝１であり、最後ではないのでステップａ２に戻る。ここで分割領域番号ｈをｈ＝ｈ＋１とする。この場合はｈ＝１であったのでｈ＝２となる。
【００５２】
このようにしてステップａ４で作業領域の幅がロボットの可動域を越えるまでステップａ２〜ステップａ５を繰返す。図５に示す例では、ｈ＝３まではロボットの可動域を越えず、ｈ＝４のときにロボットの可動域を超える。可動域を超えると、ステップａ４からステップａ６に進み、ｈ＝ｈ−１を計算し、次のステップａ７でステップａ６で求めたｈ、すなわちｈ＝３番目までの領域をｊ＝１番目の固定ロボットＡの作業領域を仮に決定する。このようにしてワーク走行架台１回の位置決めで、固定ロボットＡが最大限作業できる作業領域が決定される。
【００５３】
次のステップａ８でこのｈ＝３が分割領域の最後ではないか否かを判断する。この場合は最後でないのでステップａ９に進み、ｊ＝ｊ＋１を算出する。この場合はｊ＝２となり、ステップａ２に戻り、上述した処理を繰返し、作業番号ｊ＝２番目の作業領域を決定する。このようにしてステップａ２〜ａ９を繰返し、ｈ＝１１となったときステップａ５で分割領域の最後と判断されるので、ステップａ７，ａ８に進み、このステップａ８でも分割領域の最後と判断されてステップａ１０に進む。ここでこのときの作業番号ｊ、この場合はｊ＝４を固定ロボットＡの仮の作業回数と設定する。このようにして固定ロボットＡの仮の作業割当が行われる。
【００５４】
次に図７に示すフローチャートを参照して移動ロボットＢの作業割当について説明する。ステップｂ１で初期値として作業番号ｊ＝１，分割領域番号ｉ＝０を設定し、次のステップｂ２でｉ＝ｉ＋１とする。この場合はｉ＝１となる。次のステップｂ３でｉ番目までの分割領域の幅、作業時間を合計し、次のステップｂ４で合計した分割領域の幅がロボット可動域を越えていないかが判断される。ロボット可動域を越えていない場合には次のステップｂ５に進み、先に設定した固定ロボットＡの作業番号１の作業時間と、ステップｂ３で求めた移動ロボットＢの作業時間との差が極小となるか否かを判断する。ここでの計算方法に関しては図１０において詳述する。
【００５５】
極小でない場合にはステップｂ６に進み、分割領域の最後ではないか否かが判断され、最後でない場合には再びステップｂ２に戻る。このようにしてステップｂ２〜ステップｂ６を繰返し、ステップｂ５で、作業時間の差が極小と判断した場合、ステップｂ８に進み、このときの分割領域番号ｉ、図５に示す例ではｉ＝２をｊ＝１番目の移動ロボットＢの作業領域の最後の分割領域番号として決定する。
【００５６】
また、作業時間の差が極小になる前にステップｂ４でロボットの可動域を超えたと判断した場合は、ステップｂ７へ進み、ｉ＝ｉ−１を算出して１つ前の分割領域番号ｉをステップｂ８で作業領域として設定する。
【００５７】
ステップｂ９ではロボットＡの作業領域とロボットＢの作業領域が離れすぎて同時に作業できるか否かが判断され、作業できない場合には図８に示す方法で固定ロボットＡの作業領域の修正を行う。ｊ＝１番目では同時に作業を行うことができるので、次のステップｂ１０に進み、作業領域番号ｉが最後か否かを判断し、最後でない場合はステップｂ１１に進み作業番号ｊ＝ｊ＋１を算出してステップｂ２に戻る。そして再び上述した処理を行い、作業番号ｊ＝２番目の作業領域を決定し、さらに作業番号ｊ＝３番目の作業領域の決定を行う。
【００５８】
図５に示すように、固定ロボットＡの仮に設定された作業番号ｊ＝３番目の作業領域（図５でｊ＝（３）で示す）と移動ロボットＢのｊ＝３番目の作業領域は離れすぎているため、ステップｂ９で作業領域の修正を行う。図８に示すフローチャートを参照して作業領域の修正方法について説明する。
【００５９】
ステップｃ１で固定ロボットＡの作業領域が移動ロボットＢの作業領域より前方に離れ過ぎて同時に作業できないか否かが判断される。この場合、同時に作業できないのでステップｃ２に進む。ステップｃ２でｊ番目以降の固定ロボットＡの作業を１つずつ遅らせて作業するように設定し直し、次のステップｃ３でｊ番目にロボットＡは作業しないと設定する。すなわち、固定ロボットＡは仮に決定されたｊ＝３番目の作業を行わず、ｊ＝３番目および４番目の作業を１つずつずらす。
【００６０】
次のステップｃ４〜ｃ８で作業番号ｊ＝３の移動ロボットＢの作業領域の取直しを行う。図７のステップｂ５で作業時間の差が極小となったものを作業番号ｊ＝３番目のロボットＢの作業領域として決定していたとする。前述したように、ステップｃ３で仮に設定していた移動ロボットＡの作業番号ｊ＝３番目の作業は行わないものと設定したので、作業番号ｊ＝３番目には移動ロボットＢのみ作業を行うことになる。したがって作業番号ｊ＝３番目には作業時間の差が極小になるか否かの判定は行わず、移動ロボットＢが可能な限り作業を行うものとする。すなわち、ステップｃ４で合計した分割領域の幅が可動域を越えているか否かを判断し、越えていない場合にはステップｃ５で分割領域の最後でないかを判断し、最後でない場合にはステップｃ７でｉ＝ｉ＋１を算出して作業領域に次の分割領域を追加する。次のステップｃ８では新たに追加した分割領域の幅、作業時間を合計し、ステップｃ４に戻り、合計した幅が可動域を越えているかいないかを判断する。このようにして可動域を超えるまでの分割領域を追加し、可動域を超えると次のステップｃ６に進み、分割領域番号ｉ＝ｉ−１を計算し、ステップｃ９でこの分割領域番号ｉまで作業番号ｊの作業領域として決定する。そして図７のステップｂ１０に進む。このようにして固定ロボットＡが前に進み過ぎている場合の固定ロボットＡの作業領域の修正および移動ロボットＢの作業領域の決定が行われる。またステップｃ５で分割領域の最後と判断した場合にもステップｃ９へ進み、作業領域の決定を行う。
【００６１】
また前述のステップｃ１でＮｏの場合にはステップｃ１０に進み、このステップｃ１０で移動ロボットＢの作業領域が固定ロボットＡの作業領域より前方に離れ過ぎて同時に作業できないか否かが判断され、作業できない場合にはステップｃ１１に進み、このｊ番目には移動ロボットＢは作業しないものとして図７のステップｂ１０に進む。ステップｃ１０でＮｏの場合はロボットＡ，Ｂが同時に作業可能と判断して図７ステップｂ１０に進む。
【００６２】
このようにして仮に設定した移動ロボットＡの作業領域の作業番号を修正しながら固定ロボットＢの作業領域を決定して全作業割当を行う。
【００６３】
次に図９〜図１１のフローチャートを参照して前述の作業割当方法を数式を用いて説明する。ここで、目的とする解はロボットＡ，Ｂがワーク走行架台Ｃのｊ番目の位置決めで作業する分割領域の最後の番号ｐj，ｑjである。言い換えれば、ｊ番目の作業で対象となる分割領域の番号の範囲は固定ロボットＡの場合、（ｐj-1）＋１〜ｐjとなり、移動ロボットＢの場合、（ｑj-1）＋１〜ｑjとなる。
【００６４】
図９に示すフローチャートを参照して、固定ロボットＡの仮の作業領域の設定方法について説明する。まずステップｄ１で初期値として作業番号ｊおよび分割領域番号をｊ＝１，ｈ＝０とそれぞれ設定し、次のステップｄ２で作業領域の幅ＷＲ（ｊ）を０、作業時間ＴＲ（ｊ）を０と設定する。
【００６５】
次にステップｄ３からステップｄ６を繰返し、固定ロボットＡの可動域を超えるまで分割領域を１ずつ加算する。すなわちステップｄ３では繰返す毎に分割領域番号ｈをｈ＝ｈ＋１として、分割領域番号ｈを１つずつ増加させる。
【００６６】
ステップｄ４では、前回までの作業領域の幅ＷＲ（ｊ）に今回追加した分割領域番号ｈの分割領域の幅ｗｒ（ｈ）を追加して作業番号ｊの作業領域の幅ＷＲ（ｊ）を新たに求める。同様に前回までの作業時間ＴＲ（ｊ）に新たに追加した分割領域番号ｈの分割領域の作業に要する作業時間ｔｒ（ｈ）を加算して作業番号ｊの新たな作業時間ＴＲ（ｊ）を求める。
【００６７】
ステップｄ５でステップｄ４で求めた作業領域の幅ＷＲ（ｊ）が予め定めるロボット可動域Ｗrobotを越えているか否かが判断され、越えていない場合にはステップｄ６に進み分割領域番号ｈが分割領域個数ｎよりも小さいか否かが判断される。すなわち、分割領域番号ｈが最後であるか否かを判断する。最後でない場合にはステップｄ３に戻り、再びステップｄ３〜ステップｄ６が繰返される。
【００６８】
ステップｄ５で作業領域の幅がロボット可動域を越えた場合にはステップｄ７に進み、ステップｄ４で算出した作業領域の幅ＷＲ（ｊ）から最新のｈ番目の分割領域の幅ｗｒ（ｈ）を引算した作業領域の幅ＷＲ（ｊ）を算出する。同様にステップｄ４で求めた作業時間ＴＲ（ｊ）から最新のｈ番目の分割領域の作業に要する時間ｔｒ（ｈ）を引算して作業時間ＴＲ（ｊ）を求める。これとともに最新の作業領域番号ｈから１を引算した作業領域番号ｈを設定し、次のステップｄ８で前記ステップｄ７で求めた作業領域番号ｈを作業番号ｊにおける最後の分割領域番号ｐjとして設定する。
【００６９】
次にステップｄ９では先に設定した分割領域番号ｈが分割領域個数よりも小さいか否かが判断され、小さい場合にはステップｄ１０に進み作業番号ｊ＝ｊ＋１を設定し、次の作業番号ｊの作業領域を決定する。
【００７０】
先のステップｄ９で分割領域番号ｈが分割領域個数ｎ以上である場合には固定ロボットＡの仮の作業割当が終了したものとし、ステップｄ１１で固定ロボットＡの全作業回数ｍａｘｊ＿Ａに現在の作業番号ｊを設定する。
【００７１】
次に図１０に示すフローチャートを参照して、図９で仮に設定した固定ロボットＡの作業領域に基づいて移動ロボットＢの作業領域の設定方法について説明する。
【００７２】
まずステップｅ１で初期値として作業番号ｊを１、移動ロボットの分割領域番号ｉを０と設定し、ステップｅ２で作業番号ｊの作業領域の幅ＷＬ（ｊ）を０とし、作業時間ＴＬ（ｊ）を０と設定するとともに、作業番号ｊの固定ロボットＡと移動ロボットＢとの作業時間の差ｌａｓｔ１，ｌａｓｔ２を∞に設定する。ｌａｓｔ２は最新の差であり、ｌａｓｔ１は１つ前の差を示す。これは以下に述べるように、分割領域を１つずつ加えながらステップｅ３〜ステップｅ９を繰返し、繰返す毎に作業時間の差を求め、前回求めた作業時間の差がｌａｓｔ１となり、最新の作業時間の差がｌａｓｔ２となることを指す。
【００７３】
詳しく述べると、ステップｅ３で分割領域番号ｉ＝ｉ＋１として前回の分割領域番号ｉに１を加えた分割領域番号ｉを設定し、ステップｅ４で前回の作業領域の幅ＷＬ（ｊ）に今回加える分割領域番号ｉの分割領域の幅ｗｌ（ｉ）を加えた値を新たな作業領域の幅ＷＬ（ｊ）と設定し、同様に前回の作業時間ＴＬ（ｊ）に新たな分割領域番号ｉの作業時間ｔｌ（ｉ）を加算して新たな作業時間ＴＬ（ｊ）を設定する。
【００７４】
ステップｅ５で上で求めた作業領域の幅ＷＬ（ｊ）が移動ロボットＢの可動域Ｗrobotを超えているか否かが判断され、超えていない場合にはステップｅ６に進み最新の作業時間の差ｌａｓｔ２をｌａｓｔ２＝│ＴＲ（ｊ）−ＴＬ（ｊ）│として算出する。ステップｅ７で上で算出した最新差ｌａｓｔ２が１つ前の差ｌａｓｔ１より大きいか否かが判断される。
【００７５】
１つ前の差ｌａｓｔ１より最新の差ｌａｓｔ２が小さくなる場合にはさらに分割領域番号ｉを追加した場合にさらに小さくなる可能性があるのでもう一度上述した計算を繰返す。すなわち、ステップｅ８で分割領域番号ｉが最後の番号でないことを確認し、現在最新の差ｌａｓｔ２を１つ前の差であるｌａｓｔ１に設定して再びステップｅ３からｅ６を繰返す。
【００７６】
ステップｅ７で最新の差ｌａｓｔ２が１つ前の差ｌａｓｔ１より大きくなった場合には１つ前の差ｌａｓｔ１のときの分割領域番号ｉが固定ロボットＡとの作業時間の差が極小となる値と判断でき、ステップｅ１０でｉ＝ｉ−１として前回の分割領域番号ｉを求める。ステップｅ１１で上で求めた分割領域番号ｉを作業番号ｊの最後の分割領域番号ｑjとして設定する。次のステップｅ１３ではロボットＡ，Ｂの作業領域が離れすぎて作業できない場合の修正を行う。詳しくは図１１で説明する。
【００７７】
次のステップｅ１４で分割領域番号ｉが最後であるか否かが判断され、最後でない場合にはステップｅ１５で作業領域番号ｊをｊ＝ｊ＋１としてステップｅ２に戻り、次の作業番号の作業領域の決定を行う。先のステップｅ１４で分割領域番号ｉが最後の番号となった場合にはステップｅ１６に進み、最後の作業番号を固定ロボットＢの作業回数ｍａｘｊ＿Ｂと設定して終了する。
【００７８】
次に図１１のフローチャートを参照して先に述べたステップｅ１３で行うロボットＡ，Ｂの領域が離れた場合の処理について説明する。
【００７９】
本実施形態では移動ロボット架台３３の移動方向ｘへの位置決め１回に対して移動ロボットＢの作業も１回しか行わないものとし、固定ロボットＡと移動ロボットＢのアームの長さは等しく、１回の位置決めにおける可動域はどちらもＷrobotとなる。また、供給系の構成を簡単にするために移動ロボットＢは固定ロボットＡから離れて作業せず、正面に近い位置で作業するものとする。本実施形態では、移動ロボットＢは固定ロボットＡの作業領域の中心位置ＸＲ（ｊ）から可動域Ｗrobot以上離れて作業しないものとする。すなわち、図５において移動ロボットＢの作業領域の紙面の右側の端は固定ロボットＡの作業領域の紙面左側の端から＋１．５Ｗrobotより左側となり、移動ロボットＢの紙面左側の端は固定ロボットＡの作業領域の紙面右側の端から−１．５Ｗrobotよりも右側となる範囲に移動ロボットＢの作業領域が収まっている必要がある。
【００８０】
したがって、ステップｆ１で、
XR(j)＋０.５・WR(j）＞ XL(j）− 0.5・WL(j）＋ 1.5・Wrobot
を満たすか否かを判断し、満たす場合にはこの作業番号ｊで固定ロボットＡが移動ロボットＢより先に進み、同時に作業できないものと判断してステップｆ２に進む。以下のステップでこの作業番号ｊ番目には固定ロボットＡは作業しないものと設定し直し、ｊ番目以降の固定ロボットＡの作業を１つずつ遅らせて作業を行うように設定し直す。
【００８１】
すなわち、ステップｆ２で図９のステップｄ１１で求めた固定ロボットＡの最後の作業番号に１加算した値を固定ロボットＡの最後の作業番号と設定し直し、次のステップｆ３で先のステップｄ１１で求めた新たな最後の作業番号をダミーの作業番号ｊ’と設定し、以下ダミーの作業番号ｊ’が現在の作業番号ｊ、すなわち図１０のステップｅ１３よりも上のステップで決定しようとしている作業番号ｊと等しくなるまでダミーの作業番号ｊ’を１ずつ減算する。このとき仮に設定していた作業番号ｊの最後の分割領域番号Ｐjもステップｆ４で１つずつ後ろにずらして設定し直す。このようにして、同時に作業できない固定ロボットＡの作業番号ｊ以降の作業領域を１つずつずらし、ステップｆ６でｊ’＜ｊの条件を満たしたときステップｆ７に進み、現在の作業番号ｊの固定ロボットＡの最後の分割領域番号ＰjをＰj＝Ｐj-1と設定する。これは、このｊ番目の作業の最後の分割領域番号はｊ−１番目の作業の分割領域番号と同じであることを示し、言い換えればｊ番目には作業しないことを意味する。
【００８２】
次のステップｆ８以下のステップで移動ロボットＢの可能な作業領域を取り直す。すなわち、固定ロボットＡが作業を行わないｊ番目の作業領域では各ロボットＡ，Ｂの作業時間の差に基づいて移動ロボットＢの作業領域の決定を行うのでなく、移動ロボットＢが作業可能な最大の領域の作業を行うように作業領域を決定する。
【００８３】
すなわちステップｆ８で作業領域の幅ＷＬ（ｊ）が可動域Ｗrobotより小さいか否かを判断し、小さい場合にはステップｆ９で現在の分割領域番号ｉが最後でないか否かを判断し、最後でない場合にはステップｆ１０で分割領域番号ｉに１加算し、次のステップｆ１１で作業領域の幅ＷＬ（ｊ）および作業時間ＴＬ（ｊ）を新たに求めて再びステップｆ８に戻る。
【００８４】
ステップｆ８で移動ロボットＢの作業領域の幅ＷＬ（ｊ）が可動域Ｗrobotより大きくなった場合にはステップｆ１２に進み、作業領域の幅ＷＬ（ｊ）、作業時間ＴＬ（ｊ）および分割領域番号ｉを１つ前の値とし、ステップｆ１３でステップｆ１２で求めた分割領域番号ｉを作業番号ｊの最後の分割領域番号ｑjと設定し、前述した図１０のステップｅ１４へ進む。
【００８５】
前述したステップｆ１でＮｏの場合にはステップｆ１４へ進み、ここで
XL(j）＋ 0.5・WL(j）＞ XR(j）− 0.5・WR(j）＋ 1.5・Wrobot
を満たすか否かを判断し、満たす場合には移動ロボットＢが固定ロボットＡより前に進んで同時に作業できないものと判断し、移動ロボットＢの現在の作業番号ｊの作業は行わないように設定する。すなわち、ステップｆ１５で先の図１０のステップｅ１１で設定した最後の分割領域番号ｑjを前回の最後の分割領域番ｑj-1と設定し直し、次のステップｆ１６で先のステップｅ１０で設定した分割領域番号ｉを上のステップｆ１５で設定し直した最後の分割領域番号ｑjに設定し直し、図１０のステップｅ１４に進む。
【００８６】
なお、上述した２つの式で使用した作業領域の中心位置ＸＲ（ｊ），ＸＬ（ｊ）、作業領域の幅ＷＲ（ｊ），ＷＬ（ｊ）は以下のように表される。
【００８７】

Figure 0003918354
【００８８】
図１２は、ロボット装置のワーク走行架台Ｃ、固定ロボット架台３４、固定ロボットＡ、移動ロボット架台３３、移動ロボットＢのタイミングチャートである。なお固定ロボット架台３４のタイミングチャートは固定ロボットＡの昇降方向ｚおよび横行方向ｙの位置決め時間であり、移動ロボット架台３３のタイミングチャートは移動ロボットＢの移動方向ｘ、横行方向ｙおよび昇降方向ｚの位置決め時間を示し、固定ロボットＡおよび移動ロボットＢのタイミングチャートはそれぞれの作業動作時間を示す。
【００８９】
図１２（ａ）はロボットＡ，Ｂが同時に作業し、固定ロボットＡより移動ロボットＢの作業時間の方が長い場合を示す。先ず時刻ｔ０でワーク走行架台Ｃが移動し始め、時刻ｔ１でワーク走行架台Ｃの位置決めが終わり、これに応答して時刻ｔ２で固定ロボットＡおよび移動ロボットＢの位置決めを開始する。
【００９０】
時刻ｔ３で固定ロボットＡの位置決めが終了するとこれに応答して時刻ｔ４で固定ロボットＡが動作し作業を開始する。また時刻ｔ５で移動ロボットＢの位置決めが終了するとこれに応答して時刻ｔ６から移動ロボットＢが動作して作業を開始する。
【００９１】
先に固定ロボットＡの作業が時刻ｔ７で終了すると固定ロボットＡは移動ロボットＢの作業終了を待ち、時刻ｔ８で移動ロボットＢの作業が終了すると次の時刻ｔ９でワーク走行架台Ｃが移動して次の作業の位置決めが開始される。
【００９２】
図１２（ｂ）はロボットＡ，Ｂが同時に作業し、移動ロボットＢより固定ロボットＡの方が作業時間が大きい場合のタイミングチャートを示す。すなわち、時刻ｔ４で移動ロボットＢの作業が開始され、時刻ｔ６で固定ロボットＡの作業が開始され、先に移動ロボットＢの作業が時刻ｔ７で終了すると、移動ロボットＢは固定ロボットＡの作業が終了するまで待ち、時刻ｔ８で固定ロボットＡの作業が終了すると次の時刻９でワーク走行架台Ｃの位置決めが開始される。
【００９３】
図１２（ｃ）は固定ロボットＡのみ作業を行う場合、すなわち固定ロボットＡが移動ロボットＢより遅れて同時に作業が出来ない場合のタイミングチャートを示す。
【００９４】
時刻ｔ１でワーク走行架台Ｃの位置決めが終了すると固定ロボットＡのみ位置決めを行い、位置決め完了後固定ロボットＡのみ作業を行う。
【００９５】
図１２（ｄ）は移動ロボットＢのみ作業を行う場合、すなわち、移動ロボットＢが固定ロボットＡより遅れて同時に作業を行えない場合のタイミングチャートを示す。時刻ｔ０でワーク走行架台Ｃは移動せず、移動ロボット架台３３が移動して位置決めを行い、位置決め終了後移動ロボットＢのみ作業を行う。作業終了後、次の作業開始である時刻ｔ４でワーク走行架台Ｃの位置決めが開始される。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によれば、ワーク走行架台と移動可能な移動ロボットと固定的に設けられる固定ロボットとを用いることによって作業の供給系の構成を複雑にせず、また作業対象物が非対称であっても、各ロボット架台の各ロボット支持部を移動させて、各作業領域に応じた位置に各ロボットを位置決めして配置することができるので、効率良く作業を行うことが可能となる。
したがってたとえば走行架台の１回の位置決め毎における固定ロボットおよび移動ロボットの作業領域の作業時間がほぼ同等となるように作業領域を割当てることにより、全作業時間が最も短くなるような最適な作業割当を行うができる。
作業対象物の形状に応じて分割領域を複数設定し、この分割領域を組合わせて作業領域を設定することにより、作業効率のよい作業領域を容易に設定することが可能となる。
先に設定した固定ロボット側の作業領域の作業時間と同程度となるように、移動ロボット側の作業領域を設定する。移動ロボットは移動可能であり、自由度が大きいので、先に設定した固定ロボット側の作業領域に応じた最適な作業領域を設定することが可能となり、効率良く最適な作業割当を行うことが可能となる。
【００９７】
本発明によれば、作業対象物に対して移動方向に関して左右両側に個別に複数の作業領域を設定し、各ロボット架台の各ロボット支持部を移動させて、各作業領域に応じた位置に各ロボットを位置決めして配置して作業を行うことにより、最適な作業割当を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるロボット装置３０を示す斜視図である。
【図２】ロボット装置３０の正面図である。
【図３】ロボット装置３０の平面図である。
【図４】ワーク３６の右側面５１および左側面５３の作業領域の割当の一例を示す図である。
【図５】作業割当ての具体例を示す図である。
【図６】固定ロボットＡの仮の作業割当方法を示すフローチャートである。
【図７】移動ロボットＢの作業割当方法を示すフローチャートである。
【図８】ロボットＡ，Ｂが同時に作業できないときに作業領域を修正する方法を示すフローチャートである。
【図９】固定ロボットＡの仮の作業割当方法を数式を用いて示すフローチャートである。
【図１０】移動ロボットＢの作業割当方法を数式を用いて示すフローチャートである。
【図１１】ロボットＡ，Ｂが同時に作業できないときに作業領域を修正する方法を数式を用いて示すフローチャートである。
【図１２】ロボット装置３０のタイミングチャートである。
【図１３】従来のロボット装置１を示す正面図である。
【図１４】ロボット装置１の平面図である。
【図１５】従来のロボット装置５を示す正面図である。
【図１６】ロボット装置５の平面図である。
【図１７】従来のロボット装置１５を示す正面図である。
【図１８】ロボット装置１５の平面図である。
【図１９】従来のロボット装置１６を示す正面図である。
【図２０】ロボット装置１６の平面図である。
【符号の説明】
Ａ 固定ロボット
Ｂ 移動ロボット
Ｃ ワーク走行架台
３０ ロボット装置
３３ 移動ロボット架台
３４ 固定ロボット架台
３６ ワーク
３７，３８ ツール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a robot apparatus that performs work on a large structure using two robots and a method for controlling the robot apparatus.
[0002]
[Prior art]
When performing work such as painting or blasting on large structures used in bridges, etc., work is performed using a robotic device that holds the tool at the end of the arm. FIG. 13 is a front view showing the robot apparatus 1 that performs work using one robot 2, and FIG. 14 is a plan view thereof.
[0003]
  The robot apparatus 1 includes an articulated arm robot 2 and a robot mount 3 that moves the robot 2. The robot gantry 3 can move in a direction x parallel to the longitudinal direction of the workpiece 4 as a work target, and moves the robot 2 in a horizontal direction y perpendicular to the movement direction x and a vertical lifting direction z on a horizontal plane.
[0004]
Therefore, when performing work using the robot apparatus 1, first, the robot 2 is arranged on one side of the work 4, which is a work target, on one end side in the longitudinal direction, and the work is sequentially performed while shifting in the movement direction x. When all the work in the work area on one side is completed in this way, the robot 2 is placed on the other side using the robot mount 3 and the work on the other side is performed in the same manner as before.
[0005]
As described above, when the robot 2 and the robot mount 3 are one robot apparatus 1, work on both sides of the workpiece 4 must be performed by one robot 2 and the work efficiency is very low. . In order to solve such a problem, there is a robot apparatus using two robots.
[0006]
15 is a front view showing a robot apparatus 5 using two robots 6 and 7, and FIG. 16 is a plan view thereof. The robot apparatus 5 includes two articulated arm robots 6 and 7 and two robot bases 8 and 9 for individually moving the robots 6 and 7 respectively. And can be moved in the three directions x, y, and z by the robot mounts 8 and 9, respectively. With such a configuration, both sides of the workpiece 10 can be individually operated, and the work efficiency can be improved.
[0007]
However, when the two robots 6 and 7 and the robot bases 8 and 9 for moving the robots are used in this way, there is a problem that the manufacturing cost is increased.
[0008]
  In order to solve such a problem, a robot apparatus provided with two robots on one robot mount is conceivable. FIG. 17 is a front view showing a robot apparatus 15 provided with two robots 11 and 12 on such a single robot mount 13, and FIG. 18 is a plan view thereof.
[0009]
The robot device 15 includes a portal robot base 13 and two articulated arm robots 11 and 12 provided on the robot base 13. The robots 11 and 12 can be moved in the three directions x, y, and z by the robot mount 13, respectively.
[0010]
The robots 11 and 12 can move individually in the traversing and elevating directions y and z, but each robot 11 and 12 must move together with the robot mount 13 in the moving direction x. 11 and 12 move simultaneously. Therefore, both sides of the work 14 must be worked simultaneously. This is not a problem when both sides are symmetrical with respect to the moving direction x, but in the case of a workpiece 14 having different shapes on one side and the other side, the working time of each robot 11, 12 is long. In contrast, after the work of one robot 11 is finished, it is necessary to wait until the work of the other robot 12 is finished, which causes a problem that work efficiency deteriorates.
[0011]
Further, for example, in the case of a blasting material spraying operation, it is necessary to collect the blasting material. However, when the work is fixed and the robots 11 and 12 are moved along the moving direction x, the work is performed. Has a problem that the blasting material is scattered over a wide range and is difficult to recover. Further, in the case of the robots 11 and 12 that move in a wide range, the supply system for blasting materials, paints, and the like must be able to be moved and supplied in a wide range, and the configuration of the supply system becomes complicated. Have.
[0012]
In order to solve such a problem, a method is conceivable in which the movement of each robot in the movement direction x is fixed, the supply range is made a part, and the work side is moved.
[0013]
FIG. 19 is a front view showing the robot apparatus 16 that moves the workpiece 20, and FIG. 20 is a plan view thereof. The robots 17 and 18 of the robot apparatus 16 are attached to a portal robot base 19 so as to be movable in the transverse direction y and the up-and-down direction z, and the workpiece 20 is a traveling base that can travel between the robots 17 and 18 in the movement direction x. 21. First, the work 20 is positioned by the traveling platform 21, the work of a predetermined work area is performed from both sides by the robots 17, 18, and after the work is finished, the work 21 is shifted in the movement direction x to perform the next positioning to perform the robot 17, Work at 18. By sequentially performing the work in this manner, the movement of the robots 17 and 18 in the moving direction x can be fixed, so that the supply and recovery of paints and blast materials can be easily performed. It can be performed.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the robot apparatus 16 described above, the robots 17 and 18 are attached to one robot mount 19, so that the work efficiency is deteriorated when the workpiece 20 is asymmetric as in the robot apparatus 15 described above. Have a problem.
[0015]
Further, as prior arts for performing work on one workpiece using two robots, there are, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-99089, 6-348321, and 10-15856. As described above, these are not configured to perform work while two robots move along the longitudinal direction with respect to the longitudinal workpiece, and the above-described problems cannot be solved.
[0016]
An object of the present invention is to perform a work efficiently even when the work object is asymmetrical without complicating the structure of the work supply system when working with a single work object with two robots. An apparatus and a method for controlling a robot apparatus are provided.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention provides a traveling platform for moving a work object in a predetermined direction;
  On one side of the travel path of the traveling platform,Traveling platformA first arm that is fixed in the moving direction and holds the first work tool is used toSaidA fixed robot that performs work in the first work range on one side;
  On the other side with respect to the travel path of the traveling platform, the second work arm is provided so as to be movable in the movement direction, and the work object isSaidA mobile robot performing work in the second work range on the other side;
  A mobile robot support unit for supporting the mobile robot; the mobile robot support unit is angularly displaced about an axis parallel to the movement direction, and is moved up and down in a vertical up-and-down direction, perpendicular to the movement direction on a horizontal plane A mobile robot base that is moved in the transverse direction, moved in the moving direction, and angularly displaced about an axis parallel to the lifting direction;
  A fixed robot support unit for supporting the fixed robot, the fixed robot support unit is angularly displaced about an axis parallel to the moving direction, moved up and down in a vertical lifting direction, and perpendicular to the moving direction on a horizontal plane; A fixed robot base that moves in a transverse direction and angularly displaces about an axis parallel to the lifting direction;
  Control means,
  On one side of the work object, the fixed robot frame of the fixed robot is divided into a plurality of divided areas for each fixed robot, which is the minimum unit of work by the fixed robot.SaidIn order not to exceed the fixed robot range of motion, which is the maximum operating range for fixed robots that can work without moving in the moving direction,SaidSet adjacent to the moving direction,
  SaidOne or a plurality of fixed robot divided areas along the moving direction are positioned once by the traveling platform, and the fixed robot moves within the movable range of the fixed robot.WorkIn combination, set multiple work areas for each fixed robot,
  On the other side of the work object, the mobile robot's mobile robot platform is divided into the mobile robot's divided area, which is the minimum unit of work by the mobile robot.SaidIn order not to exceed the mobile robot platform area, which is the maximum operating range for mobile robots that can work without moving in the moving direction,SaidSet next to the moving direction,
  SaidOne or more divided areas for mobile robots along the moving direction are positioned once in the mobile robot base of the mobile robot, so that the mobile robot is in the mobile robot movable area and the fixed robot is working in the fixed robot work area. In combination, set a plurality of work areas for each mobile robot so that the difference with time is minimized.
  Move the traveling platform to move the work area for each fixed robot.SaidBring it to the center position along the moving direction and perform positioning each time sequentially,
  For each positioning, work the fixed robot work area with the fixed robot and move the mobile robotSaidThe robot apparatus includes control means for positioning once in the moving direction and working the mobile robot work area by the mobile robot.
[0018]
  According to the present invention, work efficiency is improved because work is performed by two robots, that is, a fixed robot provided on one side of the work object and a mobile robot provided on the other side. Further, the fixed robot is fixedly provided with respect to the moving direction of the work object. When the work is performed, the mobile robot is arranged at a position facing the fixed robot, and the work object is moved while moving. That is, the work is performed at a fixed position with respect to the moving direction. This eliminates the need to move the supply system for blasting materials and paints, and simplifies the structure of the supply system. In addition, the mobile robot is supported by a mobile robot support section of a mobile robot base, and the mobile robot support section is angularly displaced about an axis parallel to the moving direction, moved up and down in a vertical lifting direction, and moved on a horizontal plane. Move in the transverse direction perpendicular to the direction, move in the moving direction, move in the moving direction, angularly displace around the axis parallel to the ascending / descending direction, and position the fixed robot. Supported by a robot support, this fixed robot support is angularly displaced around an axis parallel to the direction of movement, moved up and down in the vertical direction, moved in the direction of movement, and around an axis parallel to the direction of movement Can be moved in the moving direction that can position and arrange each robot at a position corresponding to each work area, so that the work object is asymmetric Work efficiency is improved because it is possible to perform the work by placing the mobile robot and the fixed robot according to the shape of the workpiece even when there.
  Each of the plurality of fixed robot divided areas is set adjacent to the moving direction, and the fixed robot mount is set so as not to exceed the fixed robot movable range where the work can be performed without moving in the moving direction. The work area for the fixed robot is set by combining these divided areas for the fixed robot so that the fixed robot can work by positioning the traveling platform once. The division area for the mobile robot is set adjacent to the movement direction, and the mobile robot work area is set so as not to exceed the movable range of the mobile robot in which the work can be performed without moving the mobile robot base in the movement direction. In addition, it is possible to work in the movable range of the mobile robot with one positioning of the mobile robot base, and the difference between the work time in the work area by the mobile robot and the work time in the work area for the fixed robot by the fixed robot is minimal. The mobile robot divided areas are set in combination so that The traveling platform is brought to the center position along the moving direction of the fixed robot work area. In this state, the fixed robot is used to perform the work, and the mobile robot frame of the mobile robot is positioned once to operate the moving work area. Let
  Therefore, the optimal work assignment can be easily performed by setting the work area so that the work time of the fixed robot and the mobile robot in the positioning of the traveling gantry is almost equal.
  In the case where the work object is a member used for a bridge, for example, an attachment such as a joint or a suspension fitting is provided so as to protrude laterally. If such an attachment exists in the work area, the robot must work from both sides of the attachment, resulting in a long work time per work area. Therefore, it is preferable that such attachments are on the boundary of the work area, in which case the work is performed from one side with respect to the attachment in one work area, and the attachment in the next work area. Thus, work can be performed from the other side, and the overall work time can be reduced.
  In the present invention, the minimum unit for performing work in advance based on the maximum motion range based on the shape of the work object such as an attachment and the length of the arm of the robot that can be operated when the robot is not moved in the moving direction. A plurality of divided areas are set in advance, and then a divided work area is set by combining these divided areas. As a result, it is possible to avoid the presence of an attachment in the work area as much as possible, and it is possible to easily perform the optimum work assignment that minimizes the work time.
  Based on the fixed robot, first, the work area on one side of the work object is determined, and then the work area on the mobile robot side is set to be approximately the same as the determined work time on the fixed robot side. decide. Since the mobile robot is movable and has a high degree of freedom, it is possible to efficiently determine an optimal work area corresponding to the work area on the fixed robot side determined previously.
[0019]
  The present invention also includes a traveling platform for moving a work object in a predetermined direction;
  On one side of the travel path of the traveling platform,Traveling platformIt is fixed in the moving direction, and the work object is fixed using the arm that holds the work tool.SaidA fixed robot that performs work in the work range on one side,
  It is provided on the other side with respect to the travel path of the traveling platform so as to be movable along the travel path.SaidA mobile robot that performs work in the work area on the other side,
  A mobile robot support unit for supporting the mobile robot; the mobile robot support unit is angularly displaced about an axis parallel to the movement direction, and is moved up and down in a vertical up-and-down direction, perpendicular to the movement direction on a horizontal plane A mobile robot base that is moved in the transverse direction, moved in the moving direction, and angularly displaced about an axis parallel to the lifting direction;
  A fixed robot support unit for supporting the fixed robot, the fixed robot support unit is angularly displaced about an axis parallel to the moving direction, and moved up and down in a vertical lifting direction;On a horizontal planeIn the moving directionIn vertical traverse directionPreparing a fixed robot base that is moved and angularly displaced about an axis parallel to the lifting direction;
  On one side of the work object, the fixed robot frame of the fixed robot is divided into a plurality of divided areas for each fixed robot, which is the minimum unit of work by the fixed robot.SaidIn order not to exceed the fixed robot range of motion, which is the maximum operating range for fixed robots that can work without moving in the moving direction,SaidSet adjacent to the moving direction,
  SaidOne or a plurality of fixed robot divided areas along the moving direction are positioned once by the traveling platform, and the fixed robot moves within the movable range of the fixed robot.WorkIn combination, set multiple work areas for each fixed robot,
  On the other side of the work object, the mobile robot's mobile robot platform is divided into the mobile robot's divided area, which is the minimum unit of work by the mobile robot.SaidIn order not to exceed the mobile robot platform area, which is the maximum operating range for mobile robots that can work without moving in the moving direction,SaidSet next to the moving direction,
  SaidOne or more divided areas for mobile robots along the moving direction are positioned once in the mobile robot base of the mobile robot, so that the mobile robot is in the mobile robot movable area and the fixed robot is working in the fixed robot work area. In combination, set a plurality of work areas for each mobile robot so that the difference with time is minimized.
  Move the traveling platform to move the work area for each fixed robot.SaidBring it to the center position along the moving direction and perform positioning each time sequentially,
  For each positioning, work the fixed robot work area with the fixed robot and move the mobile robotSaidThe robot apparatus control method is characterized in that positioning is performed once in a moving direction and a mobile robot work area is operated by a mobile robot.
  The present invention also provides that the work area of the fixed robot is greater than the work area of the mobile robot.SaidJudge whether it is too far ahead in the direction of movement to work at the same time, and when it is judged that it is not possible to work at the same time, the fixed robot does not work, only the mobile robot works,
  Mobile robot work area is more than fixed robot work areaSaidIt is determined whether it is impossible to work simultaneously because it is too far away in the moving direction, and when it is determined that the work cannot be performed at the same time, the mobile robot does not work and only the fixed robot is allowed to work.
[0020]
According to the present invention, the construction of the work supply system is not complicated by using the traveling platform that moves, the fixed robot that is fixedly provided in the moving direction and the movable robot that can move. In addition, even if the work object is asymmetric, it is possible to work efficiently.
[0021]
  A plurality of work areas are individually set in the work ranges on both sides of the work object, the traveling platform is sequentially stopped at a position corresponding to the work area of the fixed robot, and the mobile robot support unit for supporting the mobile robot is An angular displacement about an axis parallel to the moving direction, an up-and-down movement in a vertical up-and-down direction, a horizontal movement direction perpendicular to the moving direction on a horizontal plane, a movement in the movement direction, a movement in the movement direction, Angular displacement around an axis parallel to the vertical direction, and fixed robot support that supports the fixed robot is angularly displaced about an axis parallel to the direction of movement, moved up and down in the vertical direction, and moved in the direction of movement. The mobile robot and the fixed robot are positioned and arranged at positions corresponding to the respective work areas by angular displacement about an axis parallel to the lifting direction. We are working on the corresponding working area. As described above, by dividing the work range into a plurality of work areas and causing each robot to work, it is possible to easily perform the optimum work assignment for the asymmetric work object.
[0022]
  Further, according to the present invention, when the work areas of the fixed robot and the mobile robot are too far away from each other in the movement direction and cannot be operated simultaneously, only one of the fixed robot or the mobile robot is allowed to perform the work.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing a robot apparatus 30 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a plan view thereof. The robot apparatus 30 includes a fixed robot A, a mobile robot B, and a workpiece traveling platform C, and performs painting of a large structure such as a bridge, spraying of a blast material, or welding work, for example.
[0030]
The work 36 that is a work object is placed on the work travel base C, and the work travel base C can travel in a predetermined moving direction x.
[0031]
The fixed robot A and the mobile robot B are each composed of an articulated arm robot, and hold the tools 37 and 38 such as a blast gun. The fixed robot A is arranged on the right side (the lower side in FIGS. 1 and 3, the right side in FIG. 2) with respect to the movement path of the workpiece traveling platform C, and is supported on the robot support portion 41 of the fixed robot platform 34. The mobile robot B is arranged on the left side (upper side in FIGS. 1 and 3, left side in FIG. 2) with respect to the movement path of the workpiece traveling base C, and is supported on the robot support unit 40 of the mobile robot base 33.
[0032]
The fixed robot gantry 34 includes an elevating device 45 that elevates the robot support unit 41 in a vertical elevating direction z, and a traversing device 46 that moves the elevating device 45 in a horizontal direction y perpendicular to the moving direction x on a horizontal plane. As a result, the fixed robot A can move in the transverse direction y and the up-and-down direction z to perform positioning during work.
[0033]
The mobile robot base 33 includes an elevating device 47 that elevates the robot support unit 40, a traversing device 48 that traverses the elevating device 47, and a moving device 49 that moves the traversing device 48 in the movement direction x. By moving in the moving direction x, the traversing direction y, and the lifting / lowering direction z, positioning during work can be performed.
[0034]
The robot support portion 41 of the fixed robot A is provided in the lifting device 45 so as to be angularly displaceable about an axis L1 parallel to the moving direction x, so that the fixed robot A can tilt about the axis L1. The elevating device 45 is provided in the traversing device 46 so as to be angularly displaceable about an axis L2 parallel to the elevating direction z. Similarly, the mobile robot B can also tilt about an axis L3 parallel to the moving direction x, and the lifting device 47 is provided in the traversing device 48 so as to be angularly displaceable about an axis L4 parallel to the lifting direction z.
[0035]
The workpiece 36 is a long member, and is mounted on the workpiece traveling platform C in parallel with the moving direction x and moves in the longitudinal direction. Further, the right side 51 of the workpiece 36 and the right half 52 of the lower surface are the working range of the fixed robot A, and the left side 53 of the workpiece 36 and the left half 54 of the lower surface are the working range of the mobile robot B. In the present embodiment, it is assumed that only the mobile robot B that can move to the left side of the workpiece 36 performs the operation on the upper surface 45 with less work requirements. As a result, the working range of the fixed robot A is reduced, and the configuration of the traversing device 46 of the fixed robot base 34 can be simplified.
[0036]
The robots A and B, the workpiece traveling platform C, and the robot platforms 33 and 34 are controlled by a control device (not shown).
[0037]
Next, the outline of the control method of the control device will be described. FIG. 4 is a diagram showing each work area on the right side 51 that is the work range of the fixed robot A and each work area on the left side 53 that is the work range of the mobile robot B. The workpiece 36 is mounted on the workpiece traveling platform C and moves forward (to the left in FIG. 4), and the robots A and B perform work in a predetermined work area from the left and right sides of the workpiece 36, respectively.
[0038]
  For example, in FIG. 4, when performing the work in each work area with work number 1 on the right side surface 51 and the left side face 53 at the foremost end of the work 36, the control device first sets the width of the first work area on the fixed robot A side. The work traveling platform C is positioned and stopped so that the fixed robot A is arranged at the work center position XR (1) in the center of the direction (movement direction x), and then the fixed robot A is positioned by the fixed robot platform 34. At the same time, the mobile robot B is positioned at the work center position XL (1) of the first work area by the mobile robot base 33. Thereafter, the work of the work area of work number 1 on the right side 51 is performed by the fixed robot A, and the work of the work area of work number 1 on the left side 53 is performed by the mobile robot B. When each of the robots A and B finishes the work in the work area, the work traveling platform C moves forward and reaches the work center position XR (2) of the work area of work number 2 on the right side surface 51 of the next fixed robot A. Position and stop so that the fixed robot A is placed. Each time the workpiece traveling platform C is positioned in this way, the robots A and B work from both the left and right sides.
[0039]
The right half 52 of the lower surface, which is the work range of the fixed robot A, and the left half 54 of the lower surface, which is the work range of the mobile robot B, are simultaneously performed with the work areas of the right side 51 and the left side 53, respectively. The upper surface 55 which is the range may be moved by the mobile robot frame 33 after the series of operations on the workpiece 36 is completed, and the entire surface of the upper surface 55 may be operated. You may control to perform the operation | work of the corresponding upper surface 55 after completion | finish of an operation | work.
[0040]
In this way, the control device preallocates work areas in which the robots A and B perform work. A work 36 used for a bridge or the like is provided with an attachment such as a joint or a suspension fitting projecting laterally. When such an attachment is present in the work area, the robots A and B must work around the attachment, resulting in a long work time. Therefore, it is preferable to use such an attachment as the boundary of the work area. Since such attachments are arranged asymmetrically on both the left and right sides of the workpiece 36, when the work area is set with the attachment as a boundary line, the work area is asymmetric on the left and right as shown in FIG. In the present invention, since the mobile robot B can move in the moving direction x of the workpiece 36, the work can be efficiently performed even if the work area is asymmetrical.
[0041]
Next, a work area allocation method of the control device will be described. First, for each work range on the left and right sides of the work 36, a plurality of divided areas as minimum work units are set for each attachment, and then the work time of the robots A and B for each positioning of the work traveling platform C is almost the same. The work area is set by combining the divided areas so as to be equal. By setting the work area in this manner, the work time of one time is almost equal for each robot A and B, and the waiting time of the robot for each work is reduced, and the work efficiency is optimized.
[0042]
However, the method described above is a combinatorial optimization problem, and it takes a lot of processing time to obtain a solution precisely. Therefore, in the present embodiment, the method described below is used in order to practically obtain the optimum work assignment.
[0043]
  1. First, a plurality of divided areas are set in the work range on both sides of the work 36. In this case, the fixed robot pedestal 34 and the mobile robot pedestal 33 whose width of one divided area is the robots A and B are moved in the moving direction x.Moved toIt shall not exceed the maximum operating range in which maximum work can be performed without moving.
[0044]
2. Next, a temporary work area is set by combining the right divided areas so that the fixed robot A performs the maximum work by positioning the work traveling platform C once.
[0045]
  3. Next, the left divided area is set so that the work time of the fixed robot A that is set next is substantially equal to the work time, that is, the time difference from the work area of the mobile robot B is minimized as described later. To set the work area of the mobile robot B.
[0046]
4. Positioning of the workpiece traveling platform C and the mobile robot platform 33 in the movement direction x in one operation is performed once.
[0047]
5. If the work area of the fixed robot A and the work area of the mobile robot B are too far apart at the time of one work, work assignment is made so that the work of the robot that is working is not done once. Correct it.
[0048]
FIG. 5 is a diagram showing an example of work assignment, and FIGS. 6 to 11 are flowcharts showing a work assignment method. The work allocation method will be described in detail with reference to these drawings. First, the variables used in these figures are shown.
[0049]
Variables common to robots A and B
j: Work number (robot A, B or both work numbers)
(J = 1 to (the larger of maxj_A or maxj_B))
Wrobot: Maximum operating range based on robot arm (work area width direction)
Variables related to fixed robot A
h: Division area number (h = 1 to n)
n: number of divided areas
wr (h): width of the h-th divided area on the right side
tr (h): Time required for the work of the h-th divided area on the right side
pj : Last segment number of work number j
WR (j): width of the work area of work number j on the right side
TR (j): Work time of the work area of work number j on the right side
XR (j): Center position of the work area of work number j on the right side
maxj_A: total number of operations of the fixed robot A
Variables related to mobile robot B
i: Division area number (i = 1 to m)
m: number of divided areas
wl (i): width of the i-th divided area on the left surface
tl (i): Time required for the work of the i-th divided area on the left surface
qj : Last segment number of work number j
WL (j): width of the work area of work number j on the left side
TL (j): Work time of the work area of work number j on the left side
XL (j): Center position of the work area of work number j on the left side
maxj_B: Total number of operations of mobile robot B
last1, last2: Difference in working time of robots A and B. Last2 is the latest difference. Last1 is the previous difference.
[0050]
First, a method for setting a temporary work area of the fixed robot A will be described with reference to FIG. First, in step a1, the work number j is set to 1 as an initial value, and the divided area number h of the fixed robot A is set to 0. Next, in step a2, the division area number h is set to h = h + 1. In this case, since h = 0 is set in step a1, h = 1.
[0051]
Next, in step a3, the width and work time of the divided areas up to the h-th, in this case h = 1, are summed up. Next, in step a4, it is determined whether or not the width of the divided area totaled in step a3 described above does not exceed the movable range that is the maximum operation range of the fixed robot A. If it is determined in step a4 that the movable range is not exceeded, it is determined that the work is possible, and the process proceeds to the next step a5, where it is determined whether or not the divided area h is not the last. In this case, h = 1 and not the last, so the process returns to step a2. Here, the division area number h is set to h = h + 1. In this case, since h = 1, h = 2.
[0052]
In this way, step a2 to step a5 are repeated until the width of the work area exceeds the movable range of the robot in step a4. In the example shown in FIG. 5, the range of motion of the robot is not exceeded until h = 3, and the range of motion of the robot is exceeded when h = 4. When the range of motion is exceeded, the process proceeds from step a4 to step a6, h = h−1 is calculated, and h obtained in step a6 in the next step a7, that is, the area up to h = 3 is fixed to j = 1. A work area of the robot A is temporarily determined. In this way, the work area in which the fixed robot A can work to the maximum is determined by positioning the work traveling platform once.
[0053]
In the next step a8, it is determined whether h = 3 is not the last of the divided areas. In this case, since it is not the last, the process proceeds to step a9, and j = j + 1 is calculated. In this case, j = 2, and the process returns to step a2, and the above-described processing is repeated to determine the work number j = 2nd work area. In this way, steps a2 to a9 are repeated, and when h = 11, it is determined that the end of the divided area is determined in step a5. Therefore, the process proceeds to steps a7 and a8, and this step a8 is also determined to be the end of the divided area. Proceed to step a10. Here, the work number j at this time, in this case j = 4, is set as the temporary work number of the fixed robot A. In this way, the temporary work assignment of the fixed robot A is performed.
[0054]
Next, the work assignment of the mobile robot B will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In step b1, work number j = 1 and divided area number i = 0 are set as initial values, and in step b2, i = i + 1 is set. In this case, i = 1. In the next step b3, the widths and work times of the i-th divided areas are summed up, and it is determined whether the sum of the divided areas in the next step b4 does not exceed the robot movable range. If the robot movement range has not been exceeded, the process proceeds to the next step b5, where the difference between the previously set work time of the work number 1 of the fixed robot A and the work time of the mobile robot B obtained in step b3 is minimal. Judge whether or not. The calculation method here will be described in detail in FIG.
[0055]
If it is not the minimum, the process proceeds to step b6 to determine whether it is not the last of the divided areas, and if it is not the last, the process returns to step b2. In this way, Step b2 to Step b6 are repeated, and if it is determined in Step b5 that the difference in work time is minimal, the process proceeds to Step b8, where the divided area number i, i = 2 in the example shown in FIG. j = determined as the last divided area number of the work area of the first mobile robot B.
[0056]
If it is determined in step b4 that the range of motion of the robot has been exceeded before the difference in work time is minimized, the process proceeds to step b7, i = i-1 is calculated, and the previous divided area number i is set. In step b8, the work area is set.
[0057]
In step b9, it is determined whether the work area of the robot A and the work area of the robot B are so far apart that they can work simultaneously. If the work cannot be performed, the work area of the fixed robot A is corrected by the method shown in FIG. Since the work can be performed simultaneously at j = 1, the process proceeds to the next step b10 and it is determined whether the work area number i is the last. If not, the process proceeds to step b11 and the work number j = j + 1 is calculated. To return to step b2. Then, the above-described processing is performed again to determine the work number j = 2nd work area, and further, the work number j = 3rd work area is determined.
[0058]
  As shown in FIG. 5, the work number temporarily set for the fixed robot Aj= 3 The work area (indicated by j = (3) in FIG. 5) and the j = 3 work area of the mobile robot B are too far apart, so the work area is corrected in step b9. A method for correcting the work area will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0059]
In step c1, it is determined whether or not the work area of the fixed robot A is too far away from the work area of the mobile robot B and the work can be performed simultaneously. In this case, since it cannot work simultaneously, it progresses to step c2. In step c2, the setting is made so that the work of the jth and subsequent fixed robots A is delayed one by one, and in the next step c3, the jth robot A is set not to work. That is, the fixed robot A does not perform the temporarily determined j = 3 work, and shifts the j = 3rd and 4th work one by one.
[0060]
In the next steps c4 to c8, the work area of the mobile robot B with the work number j = 3 is read again. Assume that the work area in which the difference in work time is minimized in step b5 in FIG. 7 is determined as the work area of the robot B with work number j = third. As described above, since the operation number j of the mobile robot A that was temporarily set in step c3 is set not to be performed, only the mobile robot B is to be operated at the operation number j = 3. become. Accordingly, it is assumed that the mobile robot B performs the work as much as possible without determining whether the work time difference becomes the minimum at the work number j = 3. That is, it is determined whether or not the total width of the divided areas exceeds the movable range in step c4. If not, it is determined whether it is not the last of the divided areas in step c5. I = i + 1 is calculated, and the next divided area is added to the work area. In the next step c8, the width and work time of the newly added divided area are summed, and the process returns to step c4 to determine whether or not the summed width exceeds the movable range. In this way, the divided area up to the range of motion is added, and when the range of motion is exceeded, the process proceeds to the next step c6, where the divided area number i = i−1 is calculated. The work area is determined as number j. Then, the process proceeds to step b10 in FIG. In this way, when the fixed robot A has advanced too far, the work area of the fixed robot A is corrected and the work area of the mobile robot B is determined. Also, if it is determined in step c5 that it is the end of the divided area, the process proceeds to step c9 to determine the work area.
[0061]
In the case of No in step c1 described above, the process proceeds to step c10. In step c10, it is determined whether the work area of the mobile robot B is too far away from the work area of the fixed robot A and the work can be performed simultaneously. If not, the process proceeds to step c11, and the process proceeds to step b10 in FIG. If No in step c10, it is determined that robots A and B can work at the same time, and the process proceeds to step b10 in FIG.
[0062]
The work area of the fixed robot B is determined while correcting the work number of the work area of the mobile robot A set as described above, and all work is assigned.
[0063]
Next, the above-described work allocation method will be described using mathematical expressions with reference to the flowcharts of FIGS. Here, the target solution is the last number p of the divided area where the robots A and B work at the j-th positioning of the workpiece traveling platform C.j, QjIt is. In other words, in the case of the fixed robot A, the range of the number of the divided area targeted in the j-th work is (pj-1) +1 to pjIn the case of mobile robot B, (qj-1) +1 to qjIt becomes.
[0064]
With reference to the flowchart shown in FIG. 9, the setting method of the temporary work area of the fixed robot A will be described. First, in step d1, the work number j and the divided area number are set as j = 1 and h = 0 as initial values, and in the next step d2, the width WR (j) of the work area is set to 0 and the work time TR (j) is set. Set to 0.
[0065]
Next, step d3 to step d6 are repeated, and the divided areas are added one by one until the movable range of the fixed robot A is exceeded. That is, at each step d3, the divided area number h is set to h = h + 1 and the divided area number h is incremented by one each time it is repeated.
[0066]
In step d4, the width wr (h) of the work area with the work number j is newly added by adding the width wr (h) of the work area with the divided area number h added this time to the work area width WR (j) up to the previous time. Ask for. Similarly, the new work time TR (j) of the work number j is obtained by adding the work time tr (h) required for the work of the newly added divided area number h to the previous work time TR (j). Ask.
[0067]
In step d5, the robot movable range W determined in advance by the width WR (j) of the work area obtained in step d4.robotIf not, the process proceeds to step d6 to determine whether the divided area number h is smaller than the divided area number n. That is, it is determined whether or not the divided area number h is the last. If it is not the last, the process returns to step d3, and steps d3 to d6 are repeated again.
[0068]
When the width of the work area exceeds the robot movable range in step d5, the process proceeds to step d7, and the latest width wr (h) of the h-th divided area is calculated from the width WR (j) of the work area calculated in step d4. The subtracted work area width WR (j) is calculated. Similarly, the work time TR (j) is obtained by subtracting the time tr (h) required for work of the latest h-th divided area from the work time TR (j) obtained in step d4. At the same time, a work area number h obtained by subtracting 1 from the latest work area number h is set, and in the next step d8, the work area number h obtained in step d7 is set as the last divided area number p in the work number j.jSet as.
[0069]
Next, in step d9, it is determined whether or not the previously set divided area number h is smaller than the number of divided areas. If smaller, the process proceeds to step d10, where work number j = j + 1 is set, and the next work number j is set. Determine the work area.
[0070]
If the divided area number h is equal to or larger than the divided area number n in the previous step d9, it is assumed that the temporary work assignment of the fixed robot A has been completed, and the current work number is added to the total work count maxj_A of the fixed robot A in step d11. Set j.
[0071]
Next, a method for setting the work area of the mobile robot B based on the work area of the fixed robot A temporarily set in FIG. 9 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0072]
First, in step e1, the work number j is set to 1 as the initial value, and the divided area number i of the mobile robot is set to 0. In step e2, the width WL (j) of the work area of the work number j is set to 0, and the work time TL (j ) Is set to 0, and the work time differences last1 and last2 of the fixed robot A and the mobile robot B with the work number j are set to ∞. Last2 is the latest difference, and last1 indicates the previous difference. As will be described below, steps e3 to e9 are repeated while adding divided areas one by one, and the difference in work time is obtained each time it is repeated. The difference in work time obtained last time becomes last1, and the latest work time It means that the difference is last2.
[0073]
More specifically, in step e3, the divided area number i = i + 1 is set, and a divided area number i obtained by adding 1 to the previous divided area number i is set. In step e4, the divided area number i is added to the previous work area width WL (j). A value obtained by adding the width wl (i) of the divided area with the area number i is set as a new width WL (j) of the work area, and similarly, the work with the new divided area number i is performed at the previous work time TL (j). The new work time TL (j) is set by adding the time tl (i).
[0074]
The width WL (j) of the work area obtained above in step e5 is the movable area W of the mobile robot B.robotIf it does not exceed, the process proceeds to step e6, where the latest work time difference last2 is calculated as last2 = | TR (j) −TL (j) |. In step e7, it is determined whether or not the latest difference last2 calculated above is larger than the previous difference last1.
[0075]
When the latest difference last2 is smaller than the previous difference last1, there is a possibility that it may become even smaller when the divided area number i is added, so the above-described calculation is repeated once again. That is, in step e8, it is confirmed that the divided area number i is not the last number, the current latest difference last2 is set to last1, which is the previous difference, and steps e3 to e6 are repeated again.
[0076]
When the latest difference last2 becomes larger than the previous difference last1 in step e7, the divided area number i at the time of the previous difference last1 is a value that minimizes the difference in work time with the fixed robot A. In step e10, i = i-1 and the previous divided area number i is obtained. The divided area number i obtained above in step e11 is changed to the last divided area number q of the work number j.jSet as. In the next step e13, correction is performed when the work areas of the robots A and B are too far apart to work. Details will be described with reference to FIG.
[0077]
In the next step e14, it is determined whether or not the divided area number i is the last. If it is not the last, in step e15, the work area number j is set to j = j + 1 and the process returns to step e2, and the work area of the next work number is returned. Make a decision. If the divided area number i is the last number in the previous step e14, the process proceeds to step e16, the last work number is set as the work number maxj_B of the fixed robot B, and the process is finished.
[0078]
Next, a process when the areas of the robots A and B are separated in step e13 described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0079]
In this embodiment, it is assumed that the operation of the mobile robot B is performed only once for the positioning of the mobile robot base 33 in the movement direction x once, and the lengths of the arms of the fixed robot A and the mobile robot B are equal to 1 The range of motion for each positioning is WrobotIt becomes. In order to simplify the configuration of the supply system, the mobile robot B does not work away from the fixed robot A but works at a position close to the front. In this embodiment, the mobile robot B moves from the center position XR (j) of the work area of the fixed robot A to the movable range W.robotNo further work shall be done. That is, in FIG. 5, the right end of the work area of the mobile robot B is +1.5 W from the left end of the work area of the fixed robot A.robotThe left end of the mobile robot B is -1.5 W from the right end of the fixed robot A working area.robotThe work area of the mobile robot B needs to be within the range on the right side.
[0080]
Therefore, in step f1,
XR (j) + 0.5 · WR (j)> XL (j)-0.5 · WL (j) + 1.5 · Wrobot
If it is satisfied, the fixed robot A proceeds ahead of the mobile robot B with the work number j, and determines that it cannot work at the same time, and proceeds to step f2. In the following steps, the work number j is set to be fixed so that the fixed robot A does not work, and the work of the jth and subsequent fixed robots A is set to be delayed one by one.
[0081]
That is, in step f2, the value obtained by adding 1 to the last work number of the fixed robot A obtained in step d11 of FIG. 9 is set again as the last work number of the fixed robot A, and in the next step f3, in the previous step d11. The obtained new last work number is set as a dummy work number j ′, and the dummy work number j ′ is the current work number j, that is, a work to be determined in a step higher than step e13 in FIG. The dummy work number j ′ is subtracted by 1 until it becomes equal to the number j. At this time, the last divided area number P of the work number j set temporarilyjAlso in step f4, the setting is shifted back one by one. In this way, the work areas after work number j of fixed robot A that cannot work simultaneously are shifted one by one, and when the condition of j ′ <j is satisfied in step f6, the process proceeds to step f7 to fix the current work number j. Last segment number P of robot AjPj= Pj-1And set. This indicates that the last divided area number of the j-th work is the same as the divided area number of the j-1th work, in other words, does not work on the j-th work.
[0082]
The possible work area of the mobile robot B is retaken in the following step f8 and subsequent steps. That is, in the j-th work area where the fixed robot A does not work, the work area of the mobile robot B is not determined based on the difference in work time between the robots A and B, but the maximum work robot B can work on. The work area is determined so as to perform the work of the area.
[0083]
That is, in step f8, the width WL (j) of the work area is changed to the movable range W.robotIf it is smaller, it is determined whether or not the current divided area number i is not the last in step f9, and if not the last, 1 is added to the divided area number i in step f10. In step f11, the work area width WL (j) and work time TL (j) are newly obtained, and the process returns to step f8 again.
[0084]
In step f8, the width WL (j) of the work area of the mobile robot B is changed to the movable area W.robotIf it has become larger, the process proceeds to step f12 where the width WL (j), the work time TL (j) and the divided area number i of the work area are set to the previous value, and the divided area obtained in step f12 in step f13. Number i is the last divided region number q of work number jjAnd proceed to step e14 in FIG.
[0085]
If the above-mentioned step f1 is No, the process proceeds to step f14, where
XL (j) + 0.5 · WL (j)> XR (j)-0.5 · WR (j) + 1.5 · Wrobot
If so, it is determined that the mobile robot B is ahead of the fixed robot A and cannot work at the same time, and the current work number j of the mobile robot B is not set. To do. That is, the last divided region number q set in step e11 in FIG.jIs the last divided area number qj-1And the divided area number i set at the previous step e10 at the next step f16 is changed to the last divided area number q set again at the above step f15.jTo step e14 in FIG.
[0086]
The center positions XR (j) and XL (j) of the work area and the widths WR (j) and WL (j) of the work area used in the above two expressions are expressed as follows.
[0087]
Figure 0003918354
[0088]
FIG. 12 is a timing chart of the workpiece traveling platform C, the fixed robot platform 34, the fixed robot A, the mobile robot platform 33, and the mobile robot B of the robot apparatus. The timing chart of the fixed robot base 34 is the positioning time of the fixed robot A in the vertical direction z and the horizontal direction y, and the timing chart of the mobile robot base 33 is the mobile robot B moving direction x, horizontal direction y, and vertical direction z. The positioning time is shown, and the timing charts of the fixed robot A and the mobile robot B show the respective work operation times.
[0089]
FIG. 12A shows a case where the robots A and B work simultaneously and the working time of the mobile robot B is longer than that of the fixed robot A. First, the workpiece traveling platform C starts to move at time t0, the positioning of the workpiece traveling platform C is completed at time t1, and in response to this, positioning of the fixed robot A and the moving robot B is started at time t2.
[0090]
When the positioning of the fixed robot A is completed at time t3, in response to this, the fixed robot A operates and starts work at time t4. When the positioning of the mobile robot B is completed at time t5, the mobile robot B starts operating from time t6 in response to this.
[0091]
When the work of the fixed robot A is finished at time t7, the fixed robot A waits for the work of the mobile robot B to finish. When the work of the mobile robot B is finished at time t8, the work traveling platform C moves at the next time t9. Positioning of the next work is started.
[0092]
FIG. 12B shows a timing chart when the robots A and B work simultaneously and the working time of the fixed robot A is longer than that of the mobile robot B. That is, the work of the mobile robot B is started at the time t4, the work of the fixed robot A is started at the time t6, and when the work of the mobile robot B is finished at the time t7, the mobile robot B performs the work of the fixed robot A. Wait until the operation is completed. When the operation of the fixed robot A is completed at time t8, the positioning of the work traveling platform C is started at the next time 9.
[0093]
FIG. 12C shows a timing chart when only the fixed robot A performs work, that is, when the fixed robot A cannot work simultaneously after the mobile robot B.
[0094]
When the positioning of the workpiece traveling platform C is completed at time t1, only the fixed robot A is positioned, and only the fixed robot A is operated after the positioning is completed.
[0095]
FIG. 12D shows a timing chart when only the mobile robot B is working, that is, when the mobile robot B cannot work simultaneously after the fixed robot A. At time t0, the workpiece traveling base C does not move, the mobile robot base 33 moves and performs positioning, and only the mobile robot B performs work after positioning. After the work is completed, the positioning of the workpiece traveling platform C is started at time t4 when the next work starts.
[0096]
【The invention's effect】
  According to the present invention, the configuration of the work supply system is not complicated by using the workpiece traveling platform, the movable mobile robot, and the fixed robot provided in a fixed manner, and even if the work object is asymmetric, Since each robot support part of each robot base is moved and each robot can be positioned and arranged at a position corresponding to each work area, work can be performed efficiently.
  Therefore, for example, by assigning work areas so that the work time of the work area of the fixed robot and that of the mobile robot are almost equal for each positioning of the traveling platform, the optimum work assignment that minimizes the total work time is performed. Can do.
  By setting a plurality of divided areas according to the shape of the work object, and setting the work areas by combining the divided areas, it is possible to easily set a work area with high work efficiency.
  The work area on the mobile robot side is set so as to be comparable to the work time of the work area on the fixed robot side set previously. The mobile robot can move and has a high degree of freedom, so it is possible to set the optimal work area according to the work area on the fixed robot side set earlier, enabling efficient and optimal work assignment. It becomes.
[0097]
  According to the present invention, a plurality of work areas are individually set on the left and right sides with respect to the movement direction with respect to the work object, and each robot support part of each robot mount is moved to each position corresponding to each work area. Optimal work assignment can be easily performed by positioning and arranging the robots to perform work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a robot apparatus 30 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the robot apparatus 30. FIG.
3 is a plan view of the robot apparatus 30. FIG.
4 is a diagram illustrating an example of assignment of work areas on a right side surface 51 and a left side surface 53 of a workpiece 36. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of work assignment.
FIG. 6 is a flowchart showing a temporary work assignment method for the fixed robot A;
FIG. 7 is a flowchart showing a work assignment method for mobile robot B;
FIG. 8 is a flowchart showing a method of correcting a work area when robots A and B cannot work simultaneously.
FIG. 9 is a flowchart showing a temporary work assignment method for the fixed robot A using mathematical formulas.
FIG. 10 is a flowchart showing a work assignment method of the mobile robot B using mathematical expressions.
FIG. 11 is a flowchart showing, using mathematical formulas, a method of correcting a work area when robots A and B cannot work simultaneously.
12 is a timing chart of the robot apparatus 30. FIG.
13 is a front view showing a conventional robot apparatus 1. FIG.
14 is a plan view of the robot apparatus 1. FIG.
15 is a front view showing a conventional robot apparatus 5. FIG.
16 is a plan view of the robot apparatus 5. FIG.
17 is a front view showing a conventional robot apparatus 15. FIG.
18 is a plan view of the robot apparatus 15. FIG.
FIG. 19 is a front view showing a conventional robot apparatus 16;
20 is a plan view of the robot apparatus 16. FIG.
[Explanation of symbols]
A Fixed robot
B Mobile robot
C Work stand
30 robotic devices
33 Mobile robot mount
34 Fixed robot mount
36 work
37,38 tools

Claims (3)

作業対象物を予め定める方向に移動させる走行架台と、
走行架台の移動経路に対して一側方で、前記走行架台の移動方向に関して固定的に設けられ、第１作業ツールを把持する第１アームを用いて作業対象物の前記一側方側の第１作業範囲の作業を行う固定ロボットと、
走行架台の移動経路に対して他方側で、前記移動方向に移動可能に設けられ、第２作業ツールを把持する第２アームを用いて前記作業対象物の前記他側方側に第２作業範囲の作業を行う移動ロボットと、
移動ロボットを支持する移動ロボット支持部を有し、この移動ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記移動方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させる移動ロボット架台と、
固定ロボットを支持する固定ロボット支持部を有し、この固定ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させる固定ロボット架台と、
制御手段であって、
作業対象物の前記一側方で、固定ロボットによる最小作業単位である複数の各固定ロボット用分割領域を、固定ロボットの固定ロボット架台が前記移動方向に移動しないで作業を行うことができる固定ロボット用最大動作範囲である固定ロボット可動域を超えないように、前記移動方向に隣接して設定し、
前記移動方向に沿う１または複数の固定ロボット用分割領域を、走行架台の１回の位置決めで、固定ロボットが前記固定ロボット可動域で作業を行うように、組合せて、複数の各固定ロボット用作業領域を設定し、
作業対象物の前記他側方で、移動ロボットによる最小作業単位である移動ロボット用分割領域を、移動ロボットの移動ロボット架台が前記移動方向に移動しないで作業を行うことができる移動ロボット用最大動作範囲である移動ロボット架台域を超えないように、前記移動方向に隣接して、設定し、
前記移動方向に沿う１または複数の移動ロボット用分割領域を、移動ロボットの移動ロボット架台の１回の位置決めで、移動ロボットが前記移動ロボット可動域で、かつ固定ロボットの固定ロボット用作業領域での作業時間との差が極小となるように、組合せて、複数の各移動ロボット用作業領域を設定し、
走行架台を移動して、各固定ロボット用作業領域の前記移動方向に沿う中心位置にもたらして各回の位置決めを順次的に行い、
各回の位置決め毎に、固定ロボットによって固定ロボット用作業領域を作業するとともに、移動ロボットを前記移動方向に１回位置決めして、移動ロボットによって移動ロボット用作業領域を作業する制御手段とを含むことを特徴とするロボット装置。A traveling platform for moving the work object in a predetermined direction;
In Write one side with respect to the moving path of travel gantry, fixedly mounted with respect to the moving direction of the traveling gantry, the one side end of the workpiece with the first arm for gripping a first work tool first A fixed robot that performs work in one work area;
On the other side with respect to the moving path of travel gantry, is movable in the moving direction, the second working range in the other side end of the workpiece using a second arm to grip the second work tool A mobile robot that performs
A mobile robot support unit for supporting the mobile robot; the mobile robot support unit is angularly displaced about an axis parallel to the movement direction, and is moved up and down in a vertical up-and-down direction, perpendicular to the movement direction on a horizontal plane A mobile robot base that is moved in the transverse direction, moved in the moving direction, and angularly displaced about an axis parallel to the lifting direction;
A fixed robot support unit for supporting the fixed robot, the fixed robot support unit is angularly displaced about an axis parallel to the moving direction, moved up and down in a vertical lifting direction, and perpendicular to the moving direction on a horizontal plane; A fixed robot base that moves in the transverse direction and angularly displaces about an axis parallel to the lifting direction;
Control means,
In the person one side of the workpiece, fixing robot a plurality of divided areas for each of the fixed robot is the smallest unit of work by the fixed robot can fixed robot pedestal fixed robot to work without moving in the moving direction so as not to exceed the fixed robot movable range is the maximum operating range use, and set adjacent to the moving direction,
One or more fixed robot divided areas along the moving direction, with one of the positioning of the traveling gantry, so that the fixed robot to work in the fixed robot excursion, in combination, a working plurality of the fixed robot Set the area
Working at the other side towards the object, the divided region for a mobile robot which is the minimum unit of work by the mobile robot, the maximum mobile robot operation can do work by mobile robot platform of the mobile robot does not move in the moving direction so as not to exceed the mobile robot pedestal region ranges, adjacent to the moving direction, and set,
The one or a plurality of mobile robot divided areas along the moving direction are determined by one positioning of the mobile robot base of the mobile robot, so that the mobile robot is in the mobile robot movable area and the fixed robot work area in the fixed robot. In combination, set a plurality of work areas for each mobile robot so that the difference from the work time is minimized.
The traveling gantry moves, sequentially performed each time the positioning brings the center position along the moving direction of the operating area the fixed robot,
Each time the positioning, while working a work area for the fixed robot by fixing a robot, to position once the mobile robot in the movement direction, in that it comprises a control means for working a work area for the mobile robot by the mobile robot A robot device that is characterized. 作業対象物を予め定める方向に移動させる走行架台と、
走行架台の移動経路に対して一側方で、前記走行架台の移動方向に関して固定的に設けられ、作業ツールを把持するアームを用いて作業対象物の前記一側方側の作業範囲の作業を行う固定ロボットと、
走行架台の移動経路に対して他側方で、前記移動経路に移動可能に設けられ、作業ツールを把持するアームを用いて作業対象物の前記他側方側の作業範囲の作業を行う移動ロボットと、
移動ロボットを支持する移動ロボット支持部を有し、この移動ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記移動方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させる移動ロボット架台と、
固定ロボットを支持する固定ロボット支持部を有し、この固定ロボット支持部を、前記移動方向に平行な軸線まわりに角変位させ、鉛直な昇降方向に昇降させ、水平面上で前記移動方向に垂直な横行方向に移動させ、前記昇降方向に平行な軸線まわりに角変位させる固定ロボット架台とを準備し、
作業対象物の前記一側方で、固定ロボットによる最小作業単位である複数の各固定ロボット用分割領域を、固定ロボットの固定ロボット架台が前記移動方向に移動しないで作業を行うことができる固定ロボット用最大動作範囲である固定ロボット可動域を超えないように、前記移動方向に隣接して設定し、
前記移動方向に沿う１または複数の固定ロボット用分割領域を、走行架台の１回の位置決めで、固定ロボットが前記固定ロボット可動域で作業を行うように、組合せて、複数の各固定ロボット用作業領域を設定し、
作業対象物の前記他側方で、移動ロボットによる最小作業単位である移動ロボット用分割領域を、移動ロボットの移動ロボット架台が前記移動方向に移動しないで作業を行うことができる移動ロボット用最大動作範囲である移動ロボット架台域を超えないように、前記移動方向に隣接して、設定し、
前記移動方向に沿う１または複数の移動ロボット用分割領域を、移動ロボットの移動ロボット架台の１回の位置決めで、移動ロボットが前記移動ロボット可動域で、かつ固定ロボットの固定ロボット用作業領域での作業時間との差が極小となるように、組合せて、複数の各移動ロボット用作業領域を設定し、
走行架台を移動して、各固定ロボット用作業領域の前記移動方向に沿う中心位置にもたらして各回の位置決めを順次的に行い、
各回の位置決め毎に、固定ロボットによって固定ロボット用作業領域を作業するとともに、移動ロボットを前記移動方向に１回位置決めして、移動ロボットによって移動ロボット用作業領域を作業させることを特徴とするロボット装置の制御方法。A traveling platform for moving the work object in a predetermined direction;
In Write one side with respect to the moving path of travel gantry, fixedly mounted with respect to the moving direction of the traveling gantry, the work of the working range of the one side end of the workpiece by using an arm for gripping the work tool A fixed robot to perform,
In person other side of the path of movement of the traveling gantry, mobile robot said movably provided on the moving path, working on working range of the other side end of the workpiece by using an arm for gripping the work tool When,
A mobile robot support unit for supporting the mobile robot; the mobile robot support unit is angularly displaced about an axis parallel to the movement direction, and is moved up and down in a vertical up-and-down direction, perpendicular to the movement direction on a horizontal plane A mobile robot base that is moved in the transverse direction, moved in the moving direction, and angularly displaced about an axis parallel to the lifting direction;
A fixed robot support unit for supporting the fixed robot, the fixed robot support unit is angularly displaced about an axis parallel to the moving direction, moved up and down in a vertical lifting direction, and perpendicular to the moving direction on a horizontal plane; Prepare a fixed robot base that moves in the transverse direction and angularly displaces about an axis parallel to the lifting direction,
In the person one side of the workpiece, fixing robot a plurality of divided areas for each of the fixed robot is the smallest unit of work by the fixed robot can fixed robot pedestal fixed robot to work without moving in the moving direction so as not to exceed the fixed robot movable range is the maximum operating range use, and set adjacent to the moving direction,
One or more fixed robot divided areas along the moving direction, with one of the positioning of the traveling gantry, so that the fixed robot to work in the fixed robot excursion, in combination, a working plurality of the fixed robot Set the area
Working at the other side towards the object, the divided region for a mobile robot which is the minimum unit of work by the mobile robot, the maximum mobile robot operation can do work by mobile robot platform of the mobile robot does not move in the moving direction so as not to exceed the mobile robot pedestal region ranges, adjacent to the moving direction, and set,
The one or a plurality of mobile robot divided areas along the moving direction are determined by one positioning of the mobile robot base of the mobile robot, so that the mobile robot is in the mobile robot movable area and the fixed robot work area in the fixed robot. In combination, set a plurality of work areas for each mobile robot so that the difference from the work time is minimized.
The traveling gantry moves, sequentially performed each time the positioning brings the center position along the moving direction of the operating area the fixed robot,
Each time the positioning, while working a work area for the fixed robot by fixing a robot, the robot is positioned once in the moving direction, the robot apparatus characterized by to work a work area for the mobile robot by the mobile robot Control method. 固定ロボットの作業領域が移動ロボットの作業領域よりも前記移動方向の前方に離れすぎて同時に作業できないか否かを判断し、同時に作業できないと判断したとき、固定ロボットは、作業を行わず、移動ロボットのみ作業を行わせ、
移動ロボットの作業領域が固定ロボットの作業領域よりも前記移動方向の前方に離れすぎて同時に作業できないか否かを判断し、同時に作業できないと判断したとき、移動ロボットは、作業を行わず、固定ロボットのみ作業を行わせることを特徴とする請求項２記載のロボット装置の制御方法。When the working area of the fixed robot determines whether or not can work simultaneously too far in front of the moving direction than the working area of the mobile robot, and determines that it can not work at the same time, the fixed robot does not perform the work, moving Let the robot only work,
When the working area of the mobile robot determines whether or not can work simultaneously too far in front of the moving direction than the working area of the fixed robot, and determines that it can not work at the same time, the mobile robot does not perform the operation, fixed The robot apparatus control method according to claim 2, wherein only the robot is operated.
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