JP5181562B2 - Simulation method - Google Patents
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Description
本発明は、プレスラインを構成するプレス機械間でワークを搬送するプレス間ワーク搬送系における設置位置及び搬送ラインを最適化するシミュレーション方法に関するものである。 The present invention relates to a simulation method for optimizing an installation position and a conveyance line in an inter-press workpiece conveyance system that conveys a workpiece between press machines constituting a press line.
近年、自動車ボディ成型用に用いられるプレス機械としては、大型トランスファープレスに代わって、タンデムプレスラインが導入されている。タンデムプレスラインは、例えば3〜5台のプレス機械を並べて設置し、それぞれのプレス機械間に成型途中のワークを搬送するための搬送装置(搬送系)が設けられ、これらが協調動作することでプレスを行うものである。搬送装置としては、例えば汎用ロボットが用いられる。 In recent years, a tandem press line has been introduced as a press machine used for automobile body molding in place of a large transfer press. The tandem press line, for example, has 3 to 5 press machines installed side by side, and a transport device (transport system) for transporting workpieces in the middle of molding is provided between the press machines. Press. For example, a general-purpose robot is used as the transfer device.
ところで、搬送時のサイクルタイムを短縮すべく、プレス機械内に進退する際にプレス機械との余裕距離ができるだけ小さい位置を搬送装置が移動するように制御されることが望ましい。この場合、例えば金型や周辺機器(アップライト、クランパ、オイルパン等)との干渉を防止すべく、従来は試行錯誤を繰り返して搬送装置における設置位置や搬送ラインを決定していた。したがって、最適な設置位置や搬送ラインを決定するには膨大な時間を要するといった問題があった。そこで、代表的なパターンに基づいて設置位置及び搬送ラインを決定したり、設計者の経験に基づいて設置位置及び搬送ラインを決定することでサイクルタイム短縮が図られていたが、必ずしも最適な解を求めることができなかった。 By the way, in order to shorten the cycle time at the time of conveyance, it is desirable that the conveyance device is controlled so as to move in a position where the margin distance from the press machine is as small as possible when moving back and forth in the press machine. In this case, for example, in order to prevent interference with a mold and peripheral devices (uprights, clampers, oil pans, etc.), conventionally, an installation position and a conveyance line in the conveyance device are determined by repeating trial and error. Therefore, there is a problem that it takes a huge amount of time to determine the optimum installation position and conveyance line. Therefore, the cycle time has been shortened by determining the installation position and transfer line based on typical patterns, or by determining the installation position and transfer line based on the experience of the designer. Could not be requested.
このような背景の下、シミュレータを用いることで、プレス側部材と搬送側部材との間で干渉が起こるか否かを判別し、上述したような設置位置や搬送ラインの選定を容易にしたプレス装置がある(例えば、特許文献1参照)。
上記特許文献1に開示されたプレス装置では、プレス側部材と搬送側部材との間で生じる干渉を仮想空間内で予めチェックする干渉チェック装置を導入している。しかしながら、搬送サイクルタイムを向上させる点を考慮しておらず、上記構成のみでは依然として搬送サイクルタイムを十分に短縮できるとは言い難く、新たな手法の提供が望まれていた。
In the press apparatus disclosed in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、搬送時のサイクルタイムを短縮した搬送系を提供することのできる、シミュレーション方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a simulation method capable of providing a transport system that shortens the cycle time during transport.
上記課題を解決するために、本発明のシミュレーション方法は、隣接するプレス機械間でワークを搬送する搬送系の設置位置及び搬送ラインをシミュレーションする方法であって、前記プレス機械及び前記搬送系の形状モデルを形成する第一工程と、前記プレス機械に対する前記搬送系の設置位置がそれぞれ異なると共に同一の第一搬送ラインに従ってワーク搬送を行う動作パターンを複数形成し、該動作パターンに基づいて動作シミュレーションを行って、ワークを最も早く搬送可能な最適設置位置を選定する第二工程と、前記搬送系を前記最適設置位置に固定配置すると共に前記第一搬送ラインとは異なる複数の第二搬送ラインのそれぞれに従ってワーク搬送を行う動作パターンを複数形成し、該動作パターンに基づいて動作シミュレーションを行って、ワークを最も早く搬送可能な最適搬送ラインを選定する第三工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the simulation method of the present invention is a method of simulating the installation position and the conveyance line of a conveyance system that conveys a workpiece between adjacent press machines, the shape of the press machine and the conveyance system. A first step of forming a model, and a plurality of operation patterns for conveying a workpiece according to the same first conveyance line while the installation positions of the conveyance system with respect to the press machine are different, and an operation simulation is performed based on the operation pattern A second step of selecting an optimum installation position capable of conveying the workpiece earliest, and each of a plurality of second conveyance lines different from the first conveyance line while fixing and arranging the conveyance system at the optimum installation position A plurality of operation patterns for conveying workpieces are formed according to the operation pattern, and operation simulation is performed based on the operation patterns. Performing ® down, characterized in that it comprises a third step of selecting the earliest transportable optimal transfer line work, a.
また、上記シミュレーション方法においては、前記第三工程で選定された前記最適搬送ラインを前記第二工程における前記最適設置位置に設定し、前記第二工程と前記第三工程とを繰り返すのが好ましい。 Moreover, in the said simulation method, it is preferable to set the said optimal conveyance line selected at said 3rd process to the said optimal installation position in said 2nd process, and to repeat said 2nd process and said 3rd process.
また、上記シミュレーション方法においては、前記第二工程では、前記各動作パターンについて干渉チェックを行うとともに、干渉が生じない場合のシミュレーション結果のみを記憶し、該記憶されたシミュレーション結果を比較することで前記最適設置位置を選定するのが好ましい。 In the simulation method, in the second step, interference check is performed on each operation pattern, only the simulation result when no interference occurs is stored, and the stored simulation result is compared to thereby store the simulation result. It is preferable to select an optimum installation position.
また、上記シミュレーション方法においては、前記第三工程では、前記各シミュレーションモデルについて干渉チェックを行うとともに、干渉が生じない場合のシミュレーション結果のみを記憶し、該記憶されたシミュレーション結果を比較することで前記最適搬送ラインを選定するのが好ましい。 In the simulation method, in the third step, the simulation check is performed for each simulation model, and only the simulation result when no interference occurs is stored, and the stored simulation result is compared with each other. It is preferable to select the optimum transfer line.
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
第二工程及び第三工程に基づいてシミュレーションを行うことで、プレス機械間に配置される搬送装置の設置位置及び搬送ラインを最適化することで搬送時のサイクルタイムを短縮した搬送系を提供することができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
By carrying out simulation based on the second step and the third step, a conveyance system that shortens the cycle time during conveyance by optimizing the installation position and conveyance line of the conveyance device arranged between the press machines is provided. be able to.
以下、本発明のシミュレーション方法に係る一実施形態について図面を参照しつつ、説明する。なお、本実施形態では所謂タンデムプレスラインにおいて、プレス機械間に設けられる搬送装置(搬送系)における設置位置及び搬送ラインを最適化シミュレーションを行うことで搬送サイクルタイムを短縮する方法について説明する。 Hereinafter, an embodiment according to a simulation method of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a method of shortening the conveyance cycle time by performing an optimization simulation on the installation position and the conveyance line in the conveyance device (conveyance system) provided between the press machines in a so-called tandem press line will be described.
図1は本実施形態に係るシミュレーション方法を用いるロボットシミュレータ(搬送系シミュレータ)の概略構成を示す図である。
図1に示すように、ロボットシミュレータ1は、プレス機械や搬送装置等の各機器における図面寸法データからシミュレーション時に必要となる形状モデル(3次元モデル)や動作パターン(動作データ)等のシミュレーションモデルを生成するデータ作成部11と、該データ作成部11によって生成したシミュレーションモデルに基づき、各機器(プレス機械及び搬送装置)の動作シミュレーションを行う動作シミュレーション部12と、この動作シミュレーションの結果を判定する判定部13と、を備えて構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a robot simulator (conveyance system simulator) using the simulation method according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the
具体的に前記データ作成部11は、図2、3に示すようなプレス機械P及びロボットR(搬送系)の形状モデルを生成する。なお、図2は形状モデルにおける立面図を示すものであり、図3は形状モデルにおける平面図を示すものである。なお、図2、3中、XYZ方向は互いが直交するXYZ座標系に対応している。
本実施形態のシミュレーション対象となるタンデムプレスラインは、図2、3に示すように隣接するプレス機械PのアップライトP1間に搬送用のロボットRが配置されている。このロボットRとしては汎用ロボットが用いられる。このロボットRは、図4に示すように多関節のアームAを有し、アームAの関節部に設けられたモータ(不図示)により例えば6軸方向に移動可能となっている。そして、先端に設けられたワーク把持部A1により、プレス機械P間でプレス加工を施すワークWを搬送する。
Specifically, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the tandem press line to be simulated in this embodiment has a transport robot R disposed between the uprights P <b> 1 of the adjacent press machines P. A general-purpose robot is used as the robot R. This robot R has a multi-joint arm A as shown in FIG. 4 and can be moved in, for example, six axes by a motor (not shown) provided at the joint of the arm A. And the workpiece | work W which press-processes between the press machines P is conveyed by the workpiece holding part A1 provided in the front-end | tip.
次にロボットシミュレータ1における作業工程について図面を参照して説明する。
はじめに図5に示すように、第一工程として第一処理作業(ステップS1〜S3)を行う。具体的にはシミュレータをスタート(起動)させ、プレスラインを構成する機器の寸法データを入力する。具体的には、ロボット(搬送系)やプレス機械の図面データ(3D−CADデータ)を入力する(ステップS1)。すると、前記データ作成部11が上記図面寸法データから図2、3に示したような形状モデルを自動的に生成する(ステップS2)。
続いて、上記のステップS2で生成した形状モデルに基づき、ロボットRの基準設置位置及び基準搬送ラインL1を設定する(ステップS3)。
Next, an operation process in the
First, as shown in FIG. 5, a first processing operation (steps S1 to S3) is performed as a first step. Specifically, the simulator is started (started), and the dimension data of the equipment constituting the press line is input. Specifically, drawing data (3D-CAD data) of a robot (conveyance system) or a press machine is input (step S1). Then, the
Subsequently, based on the shape model generated in step S2, the reference installation position of the robot R and the reference conveyance line L1 are set (step S3).
ロボットRの高さ方向(又はZ軸方向)設置位置は、図8中Z軸方向の距離(H1,H2,H3…)によって規定することができる。また、ロボットRのX軸方向における設置位置は、図9に示されるようにプレス機械P間の中心を結ぶライン中心線X´からの距離(X1,X2,X3…)で規定することができる。また、ロボットRのY軸方向における設置位置は、図8、9に示されるようにプレス機械P間(プレス間ピッチ)の中心線上に固定するのが望ましい。このようにすれば、プレス機械P間でワーク搬送を行うロボットRの動作を単純化することができるからである。
したがって、ロボットRの基準設置位置は、Y軸方向以外は任意の値に設定することが可能であり、後述する第二工程としての第二処理作業(ステップS4〜10)時に任意の値に設定すればよい。
The installation position of the robot R in the height direction (or Z-axis direction) can be defined by the distances (H1, H2, H3...) In the Z-axis direction in FIG. Further, the installation position of the robot R in the X-axis direction can be defined by the distance (X1, X2, X3...) From the line center line X ′ connecting the centers between the press machines P as shown in FIG. . The installation position of the robot R in the Y-axis direction is preferably fixed on the center line between the press machines P (inter-press pitch) as shown in FIGS. This is because it is possible to simplify the operation of the robot R that transports workpieces between the press machines P.
Therefore, the reference installation position of the robot R can be set to an arbitrary value except in the Y-axis direction, and is set to an arbitrary value during the second processing operation (steps S4 to S10) as a second process described later. do it.
ロボットRの搬送ラインは図4に示したロボットRのワーク把持部A1を基準として設定され、本実施形態では図8、9中の基準搬送ライン(第一搬送ライン)L1に設定する。この基準搬送ラインL1は、図9に示すようにプレス機械P間の中心を結ぶライン中心に一致している。 The transfer line of the robot R is set based on the workpiece gripping part A1 of the robot R shown in FIG. 4, and is set to the reference transfer line (first transfer line) L1 in FIGS. The reference transport line L1 coincides with the line center connecting the centers between the press machines P as shown in FIG.
ところで、ロボットRは図4に示したように関節を多数(本実施形態では6つ)有しているため、ロボットRがプレス機械P間でワークを搬送する搬送時間はロボットRの設置位置及び搬送ラインによって大きく変化する。したがって、搬送時間を短縮するためには、モータの移動時間を最小とするようにロボットRの設置位置及び搬送ラインを最適化することが重要である。 By the way, since the robot R has many joints (six in this embodiment) as shown in FIG. 4, the transfer time for the robot R to transfer the workpiece between the press machines P depends on the installation position of the robot R and It varies greatly depending on the transport line. Therefore, in order to shorten the transfer time, it is important to optimize the installation position of the robot R and the transfer line so as to minimize the movement time of the motor.
そこで、本発明に係るシミュレーション方法では、プレス機械Pに対するロボットRの設置位置がそれぞれ異なると共に同一の上記基準搬送ラインL1に従ってワーク搬送を行う形状モデル(図8,9参照)の動作パターンを複数形成し、各動作パターンに基づいて動作シミュレーションを行って、ワークWを最も早く搬送可能なロボットRの最適設置位置を選定する第二処理作業(ステップS4〜10)を行う。ここで、ワークWを最も早く搬送するとは、第二処理作業内で最速となることを意味している。 Therefore, in the simulation method according to the present invention, a plurality of operation patterns of the shape model (see FIGS. 8 and 9) are formed in which the installation positions of the robot R with respect to the press machine P are different and the workpiece is transferred according to the same reference transfer line L1. Then, an operation simulation is performed based on each operation pattern, and a second processing operation (steps S4 to S10) for selecting the optimum installation position of the robot R that can transport the workpiece W earliest is performed. Here, to convey the workpiece W earliest means to be the fastest in the second processing operation.
以下、第二処理作業について図6に示す工程図を参照しつつ説明する。
第二処理作業では、はじめに上記ステップS3に基づいてシミュレーション計画を作成する(ステップS4)。このステップS4では、以下のように繰り返し行うシミュレーション回数を規定する。
Hereinafter, the second processing operation will be described with reference to the process diagram shown in FIG.
In the second processing work, first, a simulation plan is created based on step S3 (step S4). In step S4, the number of simulations to be repeated is defined as follows.
具体的には、図8,9に示したロボットRの設置位置を規定するX座標(X1,X2,X3…,Xn,…X10)及びZ座標(H1,H2,H3…,Hn,…H10)をそれぞれ10通りに変化させ、合計100パターンの位置に設置されるロボットRの形状モデルに関するシミュレーション計画を作成する。 Specifically, the X coordinates (X1, X2, X3... Xn,... X10) and the Z coordinates (H1, H2, H3... Hn,... H10) that define the installation position of the robot R shown in FIGS. ) Are changed in 10 ways, respectively, and a simulation plan relating to the shape model of the robot R installed at a total of 100 pattern positions is created.
続いて、上記シミュレーション計画に基づいて、100パターン全てについて動作シミュレーションを行う。ここで、上記動作シミュレーションを行う際に、シミュレーション回数を確認する(ステップS5)。そして、全ての動作シミュレーション(100パターン分)が終了した場合にはステップS6に進む。一方、全てのシミュレーションが終了していない場合にはステップS7〜S10に進む。 Subsequently, based on the simulation plan, an operation simulation is performed for all 100 patterns. Here, when performing the operation simulation, the number of simulations is confirmed (step S5). When all the operation simulations (100 patterns) are completed, the process proceeds to step S6. On the other hand, if all the simulations have not been completed, the process proceeds to steps S7 to S10.
以下、ステップS7〜S10について説明する。
まず、上記シミュレーション計画(ステップS4)に基づいて、各設置位置に設置されたロボットRの動作パターンを作成(ステップS7)し、各動作パターンに基づき、一方のプレス機械P内から、他方のプレス機械PへとワークWを搬送させる動作をシミュレーションする。このとき、プレス機械P間でワークを搬送する際の時間、及びロボットRとプレス機械Pとの間で干渉が生じるか否かについて判定部13がチェックする(ステップS8)。
Hereinafter, steps S7 to S10 will be described.
First, based on the simulation plan (step S4), an operation pattern of the robot R installed at each installation position is created (step S7), and from the inside of one press machine P based on each operation pattern, the other press The operation of transporting the workpiece W to the machine P is simulated. At this time, the
ここでロボットRがプレス機械Pに干渉する(YES)と判定された場合、判定部13はシミュレーション結果を記憶することなく、上記ステップS4に戻る(ステップS9)。一方、干渉が生じない(NO)と判定された場合には、判定部13はシミュレーション結果を記憶し、上記ステップS4に戻る(ステップS9)。ここで、記憶される内容としては、ロボットRの形状モデルにおける設置位置、及び搬送時間である。
上記ステップS4に戻った後、同様にシミュレーション回数を確認し(ステップS5)、100パターン全てについて同様のシミュレーションを繰り返す(ステップS7〜S10)。
If it is determined that the robot R interferes with the press machine P (YES), the
After returning to step S4, the number of simulations is similarly confirmed (step S5), and the same simulation is repeated for all 100 patterns (steps S7 to S10).
このようにして、100回のシミュレーションを自動的に行う。全てのシミュレーションが終了すると、ステップS6に進む。このステップS6では、判定部13に記憶されたロボットの設置位置、搬送時間(プレス内進入時間、ロボット単体サイクル時間)等のシミュレーションデータを整理し、最適な設置位置を抽出する。このとき、判定部13には干渉が生じないシミュレーション結果のみが記憶されているため、判定時間を短縮することができる。
In this way, 100 simulations are automatically performed. When all the simulations are completed, the process proceeds to step S6. In step S6, simulation data such as the installation position of the robot and the transfer time (in-press entry time, robot single cycle time) stored in the
これにより、干渉を生じることなく、プレス内進入時間が短く、かつロボット水平(図8,9中、X−Y平面内)動作時にリフト方向(図8,9中、Z軸方向)における動きが少ないロボット設置位置を決定することができる。すなわち、本実施形態ではプレス機械Pでワークを最も早く搬送することのできるロボットRの設置位置(座標)として、例えばT(Xn,Hm)を選定することができる。 As a result, the in-press entry time is short without causing interference, and the movement in the lift direction (Z-axis direction in FIGS. 8 and 9) is performed when the robot is horizontal (in FIGS. 8 and 9, in the XY plane). Fewer robot installation positions can be determined. That is, in the present embodiment, for example, T (Xn, Hm) can be selected as the installation position (coordinates) of the robot R that can transport the workpiece fastest by the press machine P.
続いて、上記第二処理作業で選定した設置位置T(Xn,Hm)にロボットRの形状モデルを固定配置するとともに上記基準搬送ラインL1とは異なる複数の搬送ライン(第二搬送ライン)に従ってワーク搬送を行うロボットRの形状モデルの動作パターンを複数形成し、各動作パターンに基づいて動作シミュレーションを行って、プレス機械P間でワークを最も早く搬送する前記搬送系の搬送ラインを選定する第三工程として第三処理作業(ステップS11〜18)を行う。 Subsequently, the shape model of the robot R is fixedly arranged at the installation position T (Xn, Hm) selected in the second processing operation, and the work is performed according to a plurality of transfer lines (second transfer lines) different from the reference transfer line L1. A plurality of operation patterns of the shape model of the robot R that performs the transfer are formed, an operation simulation is performed based on each of the operation patterns, and a transfer line of the transfer system that transfers the workpiece among the press machines P is selected. A third processing operation (steps S11 to S18) is performed as a process.
以下、第三処理作業について図7に示す工程図を参照しつつ説明する。
上記第二作業処理(ステップS4〜S10)ではロボットRの搬送ラインを直線状の基準搬送ラインL1に固定した状態でロボット設置位置T(Xn,Hm)を選定したが、第三作業処理では、第二作業処理で選定された設置位置T(Xn,Hm)にロボットRを固定配置すると共に搬送時間をより短縮するロボットRの第二搬送ラインについて検討する。
Hereinafter, the third processing operation will be described with reference to the process diagram shown in FIG.
In the second work process (steps S4 to S10), the robot installation position T (Xn, Hm) is selected in a state where the transfer line of the robot R is fixed to the linear reference transfer line L1, but in the third work process, Consider a second transfer line of the robot R in which the robot R is fixedly arranged at the installation position T (Xn, Hm) selected in the second work process and the transfer time is further shortened.
ロボットRの搬送ライン(第二搬送ライン)の一例として、例えば図10に示されるようにプレス機械P内へ進入する位置(ロボット教示点T1,T2)とプレス機械P外へ退避した位置(ロボット教示点T3,T4)を通る搬送ラインL2で規定できる。第三作業処理では、ロボットRの旋回軸以外の軸の動きを最小限にし、プレス機械P内における搬送時間をより短縮できる、曲線状の搬送ラインを選定する。 As an example of a transfer line (second transfer line) of the robot R, for example, as shown in FIG. 10, a position (robot teaching points T1, T2) that enters the press machine P and a position that retreats outside the press machine P (robot) It can be defined by a conveyance line L2 passing through the teaching points T3, T4). In the third work process, a curved conveyance line that can minimize the movement of the robot R other than the pivot axis and further reduce the conveyance time in the press machine P is selected.
ここで、ワークWを把持した状態の搬送ライン(ロボット教示点T2,T3)は、ワークWを把持していない状態の搬送ライン(ロボット教示点T1,T4)に比べて内側(ロボットRの設置側)となる。このように第三作業処理における搬送ラインL2は、ロボット教示点(T1,T2,T3,T4)によって表現することができる。また、上記ロボット教示点をX軸方向に移動する距離をパラメータ化し、例えば搬送ラインL3(ロボット教示点T5,T6,T7,T8)も規定できる。このようにロボット教示点をパラメータ化することで搬送ラインを任意(L2,L3,…,Ls)に設定できる。なお、第三作業処理では、実際はZ軸方向においてもロボット教示点を変化させた搬送ラインを設定するが、図示を省略している。 Here, the transfer line (robot teaching points T2, T3) in the state of gripping the workpiece W is inside (the installation of the robot R) compared to the transfer line (robot teaching points T1, T4) in the state of not gripping the workpiece W. Side). Thus, the transfer line L2 in the third work process can be expressed by the robot teaching points (T1, T2, T3, T4). Further, the distance by which the robot teaching point is moved in the X-axis direction can be parameterized, and for example, a transfer line L3 (robot teaching points T5, T6, T7, T8) can be defined. Thus, by parameterizing the robot teaching point, the transfer line can be arbitrarily set (L2, L3,..., Ls). In the third work process, a conveyance line in which the robot teaching point is actually changed is also set in the Z-axis direction, but the illustration is omitted.
第三作業処理では、はじめに上記第二作業処理(ステップS4〜10)と同様のシミュレーション計画を作成する(ステップS11)。このステップS11では、以下のステップで繰り返し行われるシミュレーション回数を規定する。本実施形態では、上述したようにプレス機械P内への進退時におけるロボット教示点をパラメータ化し、上記第二処理作業と同様に例えば100パターンの搬送ライン(L2〜L101)に基づいて搬送を行うシミュレーション計画を作成する。 In the third work process, first, a simulation plan similar to the second work process (steps S4 to S10) is created (step S11). In step S11, the number of simulations to be repeated in the following steps is defined. In the present embodiment, as described above, the robot teaching point at the time of advancement / retraction into the press machine P is parameterized, and the transfer is performed based on, for example, 100 patterns of transfer lines (L2 to L101) as in the second processing operation. Create a simulation plan.
続いて、上記シミュレーション計画に基づいて、100パターン全てについて動作シミュレーションを行う。ここで、上記動作シミュレーションを行う際に、シミュレーション回数を確認する(S12)。そして、全てのシミュレーション(100パターン分)が終了した場合にはステップS17に進む。一方、全てのシミュレーションが終了していない場合にはステップS13〜S16に進む。 Subsequently, based on the simulation plan, an operation simulation is performed for all 100 patterns. Here, when performing the operation simulation, the number of simulations is confirmed (S12). When all the simulations (for 100 patterns) are completed, the process proceeds to step S17. On the other hand, if all the simulations are not completed, the process proceeds to steps S13 to S16.
以下、ステップS13〜S16について説明する。
まず、上記シミュレーション計画(ステップS11)に基づいて、各搬送ラインに基づいて搬送を行うロボットRの動作パターンを作成(ステップS11)し、各動作パターンに基づき、一方のプレス機械P内から、他方のプレス機械PへとワークWを搬送させる動作をシュミレーションする。このとき、プレス機械P間でワークWを搬送する際の時間、及びロボットRとプレス機械Pとの間で干渉が生じるか否かについて判定部13がチェックする(ステップS14)。
Hereinafter, steps S13 to S16 will be described.
First, based on the simulation plan (step S11), an operation pattern of the robot R that performs transfer based on each transfer line is created (step S11), and from the inside of one press machine P based on each operation pattern, the other The operation of transporting the workpiece W to the press machine P is simulated. At this time, the
ここでロボットRがプレス機械Pに干渉する(YES)と判定された場合、判定部13はシミュレーション結果を記憶することなく、上記ステップS11に戻る(S15)。一方、干渉が生じない(NO)と判定された場合には、判定部13はシミュレーション結果を記憶し、上記ステップS11に戻る(ステップS16)。ここで、記憶される内容としては、ロボットRの形状モデルにおける設置位置、及び搬送時間である。
上記ステップS11に戻った後、同様にシミュレーション回数を確認し(ステップS12)、100パターン全てについて同様のシミュレーションを繰り返す(ステップS13〜S16)。
If it is determined that the robot R interferes with the press machine P (YES), the
After returning to step S11, the number of simulations is similarly confirmed (step S12), and the same simulation is repeated for all 100 patterns (steps S13 to S16).
このようにして、100回のシミュレーションを自動的に行う。全てのシミュレーションが終了すると、ステップS17に進む。このステップS17では、判定部13に保持された搬送時間(プレス内進入時間、ロボット単体サイクル時間)、ロボットの動作軌跡等のシミュレーションデータを整理する。このとき、判定部13には干渉が生じないシミュレーション結果のみが記憶されているため、判定時間を短縮することができる。
In this way, 100 simulations are automatically performed. When all the simulations are completed, the process proceeds to step S17. In this step S17, simulation data such as the conveyance time (in-press entry time, robot single cycle time) and robot motion trajectory held in the
これにより、干渉を生じることなく、プレス内進入時間が短く、かつロボット水平動作時にリフト方向(図8中Z軸方向)の動きが少ない安定した搬送ラインを決定(選定)することができる。したがって、ロボットRの上流プレスから下流プレスにワークWを搬送する際に、干渉を生じることなく、しかも搬送時間を短縮することのできる搬送ラインLkを提供することができる。 As a result, it is possible to determine (select) a stable transfer line that has a short entry time in the press and little movement in the lift direction (Z-axis direction in FIG. 8) during horizontal movement of the robot without causing interference. Accordingly, it is possible to provide the transfer line Lk that can reduce the transfer time without causing interference when the work W is transferred from the upstream press to the downstream press of the robot R.
本実施形態では、上記第三作業処理(ステップS11〜S17)と第二作業処理(ステップS4〜S10)とを複数回繰り返す(ステップS18)。
上記第二作業処理では、基準搬送ラインL1(直線)をロボットの搬送ラインと仮定し、プレス機械Pに対して干渉を生じることなくワークを最も早く搬送可能なロボット設置位置T(Xn,Hm)を決定していた。そのため、上記第三作業処理で選定した搬送ラインLkを基準として上記第二作業処理を繰り返すことで、より最適なロボット設置位置T´(Xn´,Hm´)を得ることができる。さらに、2回目の第二作業処理で選定されたロボット設置位置T´(Xn´,Hm´)に基づいて、再度第三作業処理を繰り返すことでより最適な搬送ラインLk´を選定することができる。
このように、第二作業処理と第三作業処理とを複数回(2〜3回)繰り返すことにより、最も早くワーク搬送を行うことのできるロボット設置位置、及び搬送ラインを選定することができる。
したがって、本実施形態に係るロボットシミュレータ1によれば、搬送時のサイクルタイムを短縮するロボットを設置することができる。
In the present embodiment, the third work process (steps S11 to S17) and the second work process (steps S4 to S10) are repeated a plurality of times (step S18).
In the second work process, it is assumed that the reference transfer line L1 (straight line) is a robot transfer line, and the robot installation position T (Xn, Hm) at which the workpiece can be transferred earliest without causing interference with the press machine P. Had decided. Therefore, a more optimal robot installation position T ′ (Xn ′, Hm ′) can be obtained by repeating the second work process based on the transfer line Lk selected in the third work process. Furthermore, it is possible to select a more optimal transfer line Lk ′ by repeating the third work process again based on the robot installation position T ′ (Xn ′, Hm ′) selected in the second second work process. it can.
As described above, by repeating the second work process and the third work process a plurality of times (2 to 3 times), it is possible to select a robot installation position and a transfer line at which the workpiece can be transferred earliest.
Therefore, according to the
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では第一搬送ラインをライン中心線X´に沿う直線状のものに設定したが、第三作業処理時に設定される曲線状の搬送ラインを予め第一搬送ラインに設定するようにしてもよい。これによれば、プレスロボットの形状によってはより短時間でロボットRの最適設置位置及び最適搬送ラインを選定することができる。
また、本発明は、プレス機械P間を単純に行き来する上記実施形態以外の搬送経路についても採用可能である。例えば、プレス機械P間にワークWに所定処理を施す中継点を設定し、この中継点を経由した後、隣のプレス機械Pにワーク搬送を行うような搬送経路を設定してもよい。
また、上記実施形態ではシミュレーション回数を100回として説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、適宜変更可能であることはもちろんである。
また、プレス機械P間でワーク搬送を行う搬送装置としては上述した汎用ロボットに限定されることはなく、ワークを把持しつつ搬送可能な従来公知の搬送用の装置についても本発明は適用可能である。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above embodiment, the first conveyance line is set to a straight line along the line center line X ′. However, the curved conveyance line set at the time of the third work process is set as the first conveyance line in advance. It may be. According to this, the optimal installation position and the optimal conveyance line of the robot R can be selected in a shorter time depending on the shape of the press robot.
Further, the present invention can also be adopted for a conveyance path other than the above-described embodiment that simply goes back and forth between the press machines P. For example, a relay point for performing a predetermined process on the workpiece W may be set between the press machines P, and a transfer path for transferring the workpiece to the adjacent press machine P after passing through the relay point may be set.
In the above-described embodiment, the number of simulations has been described as 100. However, the present invention is not limited to this and can be changed as appropriate.
Further, the transfer device for transferring the workpieces between the press machines P is not limited to the general-purpose robot described above, and the present invention can also be applied to a conventionally known transfer device that can transfer a workpiece while holding the workpiece. is there.
L1…基準搬送ライン(第一搬送ライン)、L2,L3,Ls…搬送ライン(第二搬送ライン)、R…ロボット(搬送系)、P…プレス機械、1…ロボットシュミレータ L1 ... reference transfer line (first transfer line), L2, L3, Ls ... transfer line (second transfer line), R ... robot (transfer system), P ... press machine, 1 ... robot simulator
Claims (3)
前記プレス機械及び前記搬送系の形状モデルを形成する第一工程と、
前記プレス機械に対する前記搬送系の設置位置がそれぞれ異なると共に同一の第一搬送ラインに従ってワーク搬送を行う動作パターンを複数形成し、該動作パターンに基づいて動作シミュレーションを行って、ワークを最も早く搬送可能な最適設置位置を選定する第二工程と、
前記搬送系を前記最適設置位置に固定配置すると共に前記第一搬送ラインとは異なる複数の第二搬送ラインのそれぞれに従ってワーク搬送を行う動作パターンを複数形成し、該動作パターンに基づいて動作シミュレーションを行って、ワークを最も早く搬送可能な最適搬送ラインを選定する第三工程と、を含み、
前記第三工程で選定された前記最適搬送ラインを前記第二工程における前記最適設置位置に設定し、前記第二工程と前記第三工程とを繰り返すことを特徴とするシミュレーション方法。 It is a method of simulating the installation position and the conveyance line of a conveyance system that conveys a workpiece between adjacent press machines,
A first step of forming a shape model of the press machine and the transport system;
The installation position of the transfer system with respect to the press machine is different, and multiple operation patterns for transferring workpieces according to the same first transfer line are formed, and operation simulation is performed based on the operation patterns, so that workpieces can be transferred earliest The second step of selecting the optimal installation position,
The transport system is fixedly arranged at the optimum installation position, and a plurality of operation patterns are formed to transport the workpiece according to each of a plurality of second transport lines different from the first transport line, and an operation simulation is performed based on the operation pattern go and a third step of selecting the earliest transportable optimal transfer line work, only including,
A simulation method characterized by setting the optimum conveyance line selected in the third step to the optimum installation position in the second step, and repeating the second step and the third step .
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