JP5961844B2

JP5961844B2 - 搬送作業システム

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Publication number: JP5961844B2
Application number: JP2012034663A
Authority: JP
Inventors: 英有蒲池; 馬場　大樹; 大樹馬場; 真吾伊東; 英明本橋; 一恵元木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: JP2013169616A

Description

本発明は、搬送作業システムに関する。

従来、ベルトコンベア等の搬送装置によって搬送される作業対象物に対して、ロボットハンド等の作業装置でワークの取付作業等を行う搬送作業システムにおいて、搬送装置や作業装置が予期せず停止した場合に、作業対象物とワークとの衝突防止を図る技術が開発されている。

例えば、特許文献１には、ロボットハンドを載せた可動台とワークを載せたワーク搬送手段とを有する搬送作業システムにおいて、所定の作業領域で可動台とワーク搬送手段とをワーク支持手段で予め連結しておき、ワーク搬送手段が予期せずに停止した際に、ワーク搬送手段の惰性による減速及び停止に同期して可動台を制御して減速及び停止させることが記載されている。

特開２００８−２３６８９号公報

しかし、特許文献１に記載の技術は、搬送装置と作業装置を機械的に連結することを前提としており、搬送装置と作業装置とが分離している場合には、搬送装置と作業装置の質量差等によって停止するタイミングがずれるため、対応することができない。

例えば、搬送装置で搬送する作業対象物が車体などの重量物であり、作業装置とワークの合計質量がこれよりも軽量な場合において、停電などによって主電源が喪失したときに、作業装置及びワークよりも作業対象物の方が惰性（慣性）によって大きく動き、作業装置及びワークが作業対象物に干渉するおそれがある。このとき、作業装置を制御して干渉を回避することが考えられるが、主電源が喪失しているため、作業装置を制御することができない。なお、作業対象物よりも作業装置及びワークの方が惰性により大きく動く場合も同様である。

本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、主電源手段からの電力供給が停止した場合に、ワーク及び作業手段と作業対象物との干渉を抑制することが可能な搬送作業システムを提供することを課題とする。

本発明は、搬送経路に沿って作業対象物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段と分離した状態で、ワークを把持しながら前記作業対象物と並走する作業手段と、前記作業手段の動作を制御する作業制御手段と、前記搬送手段、前記作業手段及び前記作業制御手段に電力を供給する主電源手段と、前記主電源手段による電力供給が遮断された場合に前記作業手段及び前記作業制御手段に電力を供給可能であり、前記作業対象物が惰性により減速して停止するまでの間に前記作業手段及び前記作業制御手段の制御に必要な電源容量を少なくとも有する補助電源手段と、を備え、前記作業制御手段は、前記主電源手段による電力供給が遮断された際に、惰性によって移動する前記作業対象物に前記作業手段及び前記ワークのいずれかが干渉するか否かを判定し、干渉しないと判定した場合は、前記補助電源手段から前記作業手段に電力を供給せずに前記作業手段を停止し、干渉すると判定した場合は、前記補助電源手段から前記作業手段に電力を供給し、前記作業対象物の惰性による減速及び停止に対応して、前記作業手段及び前記ワークと前記作業対象物との干渉を回避するように前記作業手段を制御することを特徴とする搬送作業システムである。

このような構成によれば、作業制御手段は、前記主電源手段による電力供給が遮断された際に、惰性によって移動する前記作業対象物に前記作業手段及び前記ワークのいずれかが干渉するか否かを判定し、干渉しないと判定した場合は、前記補助電源手段から前記作業手段に電力を供給せずに前記作業手段を停止し、干渉すると判定した場合は、前記補助電源手段から前記作業手段に電力を供給する。そして、作業制御手段は、干渉すると判定した場合に、作業対象物の惰性による減速及び停止に対応して、作業手段及びワークと作業対象物との干渉を回避するように作業手段を制御するので、ワーク及び作業手段と作業対象物との干渉が回避される。そのため、作業対象物やワークの破損を防止できるとともに、作業手段の故障を抑制することができる。

なお、作業制御手段の制御の一例としては、例えば、作業対象物の惰性による減速及び停止に同期して作業手段が減速及び停止するように作業手段を制御すること等が挙げられる。

また、本発明は、前記主電源手段による電力供給が遮断された場合に、惰性によって減速及び停止する前記作業対象物の移動速度を測定する計測手段をさらに備え、前記補助電源手段は、前記計測手段にも電力を供給可能であり、前記作業制御手段は、干渉すると判定した場合に、前記計測手段によって測定した前記作業対象物の移動速度に基づいて、前記作業手段を制御する構成とするのが好ましい。

このような構成によれば、補助電源手段は、前記計測手段にも電力を供給可能であるので、主電源手段による電力供給が遮断された場合でも、惰性によって減速及び停止する作業対象物の移動速度を測定することができる。そして、作業制御手段は、干渉すると判定した場合に、計測手段によって測定した前記作業対象物の移動速度に基づいて、前記作業手段を制御するので、ワーク及び作業手段と作業対象物との干渉を確実に抑制することができる。

また、前記作業制御手段は、干渉すると判定した場合に、前記作業対象物の質量が大きい程、前記主電源手段による電力供給が遮断された場合における前記作業手段及び前記ワークの移動が停止するまでの時間が長くなるように、記憶手段に予め記録した前記作業対象物の惰性による減速及び停止に関する情報と前記作業対象物の質量とに基づいて前記作業手段の移動速度を設定する構成とするのが好ましい。

このような構成によれば、作業制御手段は、干渉すると判定した場合に、作業対象物の質量を取得し、当該質量が大きい程、主電源手段による電力供給が遮断された場合における作業手段及びワークの移動が停止するまでの時間が長くなるように、記憶手段に予め記録した作業対象物の惰性による減速及び停止に関する情報と前記質量とに基づいて作業手段の移動速度を設定するので、前記した計測手段を用いる場合等に比較して簡素な構成で、ワーク及び作業手段と作業対象物との干渉を抑制することができる。

また、本発明は、搬送経路に沿って作業対象物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段と分離した状態で、ワークを把持しながら前記作業対象物と並走する作業手段と、前記搬送手段の動作を制御する搬送制御手段と、前記搬送手段、前記作業手段及び前記搬送制御手段に電力を供給する主電源手段と、前記主電源手段による電力供給が遮断された場合に前記搬送手段及び前記搬送制御手段に電力を供給可能であり、前記作業手段及び前記ワークが惰性により減速して停止するまでの間に前記搬送手段及び前記搬送制御手段の制御に必要な電源容量を少なくとも有する補助電源手段と、を備え、前記搬送制御手段は、前記主電源手段による電力供給が遮断された際に、惰性によって移動する前記作業手段及び前記ワークのいずれかに前記作業対象物が干渉するか否かを判定し、干渉しないと判定した場合は、前記補助電源手段から前記搬送手段に電力を供給せずに前記搬送手段を停止し、干渉すると判定した場合は、前記補助電源手段から前記搬送手段に電力を供給し、前記作業手段及び前記ワークの惰性による減速及び停止に対応して、前記作業手段及び前記ワークと前記作業対象物との干渉を回避するように前記搬送手段を制御することを特徴とする搬送作業システムである。

このような構成によれば、前記搬送制御手段は、前記主電源手段による電力供給が遮断された際に、惰性によって移動する前記作業手段及び前記ワークのいずれかに前記作業対象物が干渉するか否かを判定し、干渉しないと判定した場合は、前記補助電源手段から前記搬送手段に電力を供給せずに前記搬送手段を停止し、干渉すると判定した場合は、前記補助電源手段から前記搬送手段に電力を供給する。そして、搬送制御手段は、干渉すると判定した場合に、作業手段及びワークの惰性による減速及び停止に対応して、作業手段及びワークと作業対象物との干渉を回避するように搬送手段を制御するので、ワーク及び作業手段と作業対象物との干渉が回避される。そのため、作業対象物やワークの破損を防止できるとともに、作業手段の故障を抑制することができる。

本発明によれば、主電源手段からの電力供給が停止した場合に、ワーク及び作業手段と作業対象物との干渉を抑制することが可能な搬送作業システムを提供することができる。

本実施形態に係る搬送作業システムの主要部を模式的に示した側面図である。本実施形態に係る搬送作業システムの全体構成を示したブロック図である。本実施形態に係る搬送作業システムの制御フロー図である。他の実施形態に係る搬送作業システムの全体構成を示したブロック図である。惰性によって減速して停止する車体の速度と時間の関係を模式的に示したマップである。

本発明の実施形態について、図１乃至図３を参照して詳細に説明する。説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、作業対象物である車体にワークであるインストルメントパネルを取り付ける場合を例にとって説明する。

図１は、搬送作業システムの主要部を模式的に示した側面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る搬送作業システム１は、搬送経路である組立ラインに沿って作業対象物である車体２を搬送する搬送装置３と、この搬送中の車体２に対するインストルメントパネル（以下、「インパネ４」という。）の取付作業を補助するロボットアーム５と、を主に備えている。

搬送手段である搬送装置３は、吊り下げ支持した車体２を所定速度ｖで搬送する装置である。搬送装置３は、搬送経路である組立ラインに沿って空中に設けられたレール３１と、レール３１の上を所定速度ｖで走行する台車３２と、台車３２から垂設されたハンガー３３と、を備えている。ハンガー３３は、車体２を吊り下げ支持している。また、搬送装置３は、図２に示すように、駆動装置であるモータ（図示せず）の回転数を計測するエンコーダ３５を備えている。通常時において、エンコーダ３５は、モータの回転数（すなわち搬送装置３の移動速度）に応じたパルスを発生し搬送制御装置６に送信している。

図１に戻って、作業手段であるロボットアーム５は、インパネ４の重量を軽減した状態に支持して作業員の作業負担を軽減する装置である。ロボットアーム５は、インパネ４を把持するアーム部５１と、アーム部５１を支持する本体部５２と、を備えている。本体部５２は、組立ラインに沿って床面に設置されたレール５３上を走行する走行装置を備えている。これにより、ロボットアーム５は、搬送装置３と分離した状態で、インパネ４を把持しながら車体２と並走することができる。
なお、図示は省略するが、ロボットアーム５は、インパネ４の重量を軽減した状態に支持するためのバランサー装置を備えている。

作業対象物である車体２は、自動車の骨格を形成する鋼製部材（いわゆるモノコックボディ）であり、車室への出入り口となる開口部２ａを備えている。

ワークであるインパネ４は、車室前部に取り付けられる樹脂製の車両部品である。インパネ４は、ロボットアーム５に支持された状態で、作業員の案内によって開口部２ａから車室内に搬入された後、作業員の手作業で車体２に締結固定される。

なお、車体２の質量は、インパネ４とロボットアーム５の合計質量よりも大きい。そのため、仮に、同じ速度で移動している搬送装置３とロボットアーム５とが停電などによって非常停止する場合、なんの対策も行わなければ、惰性によって減速して停止するまでの移動距離は、インパネ４及びロボットアーム５よりも車体２の方が大きい。そのため、両者が干渉するおそれがある。

図２は、本実施形態に係る搬送作業システムの全体構成を示したブロック図である。
図２に示すように、搬送作業システム１は、搬送装置３と、ロボットアーム５と、搬送制御装置６と、ロボットアーム制御装置７と、主電源装置８と、補助電源装置９と、全体制御装置１０と、計測装置１１と、複数のリレーＲ１−Ｒ５と、を主に備えている。

搬送制御装置６は、搬送装置３の稼働、停止、搬送速度等を制御する装置である。搬送制御装置６は、ケーブルＣ１を介して主電源装置８から電力の供給を受けている。また、搬送制御装置６は、ケーブルＣ２を介して搬送装置３に電力及び制御信号を供給している。ケーブルＣ１は、リレーＲ１を備えている。また、ケーブルＣ１のリレーＲ１よりも上流側には、電圧計Ｖ１が設置されており、主電源装置８から電力が供給されているか否かを検出している。

ロボットアーム制御装置７は、ロボットアーム５の稼働、停止、走行速度等を制御する装置である。ロボットアーム制御装置７は、ケーブルＣ１，Ｃ３を介して主電源装置８から電力の供給を受けている。ケーブルＣ３は、リレーＲ１と電圧計Ｖ１の間でケーブルＣ１に接続されている。ケーブルＣ３は、２つのリレーＲ２，Ｒ３を備えている。ロボットアーム制御装置７は、ケーブルＣ４を介してロボットアーム５に電力及び制御信号を供給している。また、ロボットアーム制御装置７は、ケーブルＣ６を介して搬送装置３のエンコーダ３５に接続されており、停電などの非常時にケーブルＣ６を介してエンコーダ３５に電力を供給するとともにエンコーダ３５からパルス信号を受信する。ケーブルＣ６は、リレーＲ５を備えている。

主電源装置８は、搬送装置３、ロボットアーム５、搬送制御装置６、ロボットアーム制御装置７、等の各装置に電力を供給する装置である。主電源装置８は、例えば外部の発電所からの電力を所定の電圧に変換して供給する工場電源等で構成されている。

補助電源装置９は、主電源装置８による電力供給が遮断された場合に、ロボットアーム制御装置７、エンコーダ３５及びロボットアーム５に電力を供給する装置である。補助電源装置９は、例えば、バッテリ、コンデンサ、キャパシタ、等の蓄電が可能な２次電源で構成されている。補助電源装置９は、主電源装置８の非常停止時に、搬送装置３及び車体２が惰性によって減速して停止するまでの短い間（例えば数秒間）、ロボットアーム５及びロボットアーム制御装置７の動作に必要な分の電力を蓄えることができる電源容量を有している。補助電源装置９には、電圧計Ｖ２が接続されており、補助電源装置９の充電状態を検出している。電圧計Ｖ２は、全体制御装置１０に接続されており、全体制御装置１０に充電状態を出力している。補助電源装置９は、ケーブルＣ３及びケーブルＣ５を介してロボットアーム制御装置７に接続されている。ケーブルＣ５は、リレーＲ２とリレーＲ３の間でケーブルＣ３に接続されている。ケーブルＣ５は、リレーＲ４を備えている。

なお、補助電源装置９とリレーＲ４の間には、図示しないＡＣ／ＤＣコンバータ等が設けられている。これにより、主電源装置８からの電力を降圧して補助電源装置９を充電したり、補助電源装置９の電力を昇圧してロボットアーム制御装置７及びロボットアーム５に供給することができる。

全体制御装置１０は、搬送作業システム１全体を制御する装置である。具体的には、全体制御装置１０は、リレーＲ１−Ｒ５に接続されており、搬送作業システム１の作動状態に応じてリレーＲ１−Ｒ５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。また、全体制御装置１０は、搬送制御装置６及びロボットアーム制御装置７に接続されており、搬送制御装置６及びロボットアーム制御装置７との間で制御信号を送受信する。また、全体制御装置１０は、電圧計Ｖ１，Ｖ２に接続されており、電圧計Ｖ１，Ｖ２の計測データを受信する。全体制御装置１０は、主電源装置８とは別に設けられたバッテリ等の低圧電源（図示省略）に接続されている。全体制御装置１０とリレーＲ３，Ｒ４，Ｒ５とが、ロボットアーム５、エンコーダ３５及びロボットアーム制御装置７に補助電源装置９を接続する補助電源接続手段として機能する。全体制御装置１０によるリレーＲ１−Ｒ５の制御については後記する。

エンコーダ３５は、通常時及び停電時において、搬送装置３のモータ（図示せず）の回転数（すなわち搬送装置３の移動速度）を計測する計測装置である。搬送装置３を移動させるためのモータは、搬送装置３が惰性によって移動する場合もこれに追従して回転するので、その回転数を計測することにより搬送装置３の移動速度、ひいては車体２の移動速度を計測することができる。通常時において、リレーＲ５はＯＦＦ状態になっており、主電源装置８からエンコーダ３５に電力が供給されている。一方、非常時においては、リレーＲ５がＯＮ状態になり、補助電源装置９からエンコーダ３５に電力が供給される。エンコーダ３５は、通常時には搬送制御装置６に計測したパルス信号を送信し、非常時にはロボットアーム制御装置７に計測したパルス信号を送信する。

本実施形態に係る搬送作業システム１は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、図１乃至図３（特に図３）を参照して、搬送作業システム１の動作について説明する。図３は、搬送作業システムの制御フロー図である。

［通常制御］
初めに、全体制御装置１０は、電圧計Ｖ１の計測データに基づいて、主電源装置８から電力が供給されているか否か（ＯＮ／ＯＦＦ状態）を判定する（ステップＳ１）。全体制御装置１０は、電圧計Ｖ１の計測データが所定の閾値を超えている場合、主電源装置８から電力が供給されている（ＯＮ状態である）と判断する。一方、全体制御装置１０は、電圧計Ｖ１の計測データが所定の閾値以下である場合、主電源装置８から電力が供給されていない（ＯＦＦ状態である）と判断する。ここで、主電源装置８がＯＦＦ状態となる場合としては、例えば地震や落雷などによって停電が生じた場合等が考えられる。

主電源装置８から電力が供給されていると判断された場合（ステップＳ１，Ｎｏ）、全体制御装置１０は、次に、電圧計Ｖ２の計測データに基づいて、補助電源装置９の充電状態を判定する（ステップＳ６）。具体的には、全体制御装置１０は、電圧計Ｖ２の計測データが所定の閾値を超えている場合、補助電源装置９は充電不要であると判断する。一方、全体制御装置１０は、電圧計Ｖ２の計測データが所定の閾値以下である場合、補助電源装置９は要充電状態であると判断する。

補助電源装置９が充電不要であると判断された場合（ステップＳ６，Ｎｏ）、全体制御装置１０は、リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３をＯＮ状態にするとともに、リレーＲ４，Ｒ５をＯＦＦ状態にして、搬送装置３、ロボットアーム５、搬送制御装置６、ロボットアーム制御装置７に対して主電源装置８から電力を供給する。

これにより、搬送制御装置６によって制御された搬送装置３が、車体２を所定速度ｖで搬送するとともに、ロボットアーム制御装置７によって制御されたロボットアーム５が、インパネ４を把持しながら車体２と同じ所定速度ｖで並走する。そして、作業員は、ロボットアーム５で無重量状態に支持されたインパネ４を車体２に挿入し、車体２とインパネ４の取付作業を行う。

［充電制御］
補助電源装置９が要充電状態であると判断された場合（ステップＳ６，Ｙｅｓ）、全体制御装置１０は、リレーＲ１，Ｒ３をＯＦＦ状態にして、搬送装置３、ロボットアーム５、搬送制御装置６、ロボットアーム制御装置７に対する電力供給をカットすると共に、リレーＲ２，Ｒ４をＯＮ状態にして、主電源装置８と補助電源装置９を接続し、補助電源装置９を充電する。なお、充電制御（ステップＳ６）は、搬送作業システム１の作業に支障がないタイミングで行うように設定するのが好ましい。

［非常停止制御］
例えば停電が発生し、主電源装置８からの電力供給が遮断されたと判断された場合（ステップＳ１，Ｙｅｓ）、全体制御装置１０は、次に、ロボットアーム５の作動状態を判定する（ステップＳ２）。具体的には、全体制御装置１０は、ロボットアーム制御装置７と通信し、ロボットアーム５又はインパネ４が車体２に挿入されているか否かを判定する。なお、ロボットアーム５又はインパネ４が車体２に挿入されていない状態とは、例えば、ロボットアーム５が、部品置き場（図示せず）にインパネ４を取りに行く動作を行っている場合等である。また、主電源装置８からの電力供給が遮断されると、搬送制御装置６及び搬送装置３の駆動は停止する。その際、作業対象物である車体２及び搬送装置３は、惰性（慣性）によって移動しつつ減速した後停止する。

ロボットアーム５又はインパネ４が車体２に挿入されている状態である場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、全体制御装置１０は、リレーＲ１，Ｒ２をＯＦＦ状態にして、搬送装置３及び搬送制御装置６と主電源装置８とを非接続状態にすると共に、リレーＲ３，Ｒ４，Ｒ５をＯＮ状態にして、ロボットアーム５、ロボットアーム制御装置７及びエンコーダ３５に補助電源装置９から電力を供給する（ステップＳ３）。

ちなみに、リレーＲ１，Ｒ２をＯＦＦ状態にすることにより、主電源装置８からの電力供給が急に回復した場合に、搬送装置３及びロボットアーム５が予期せぬ動作をすることを防止できる。

エンコーダ３５は、搬送装置３の移動に伴って回転するモータの回転数をパルス信号として計測し、ロボットアーム制御装置７に送信する（ステップＳ４）。ロボットアーム制御装置７は、このパルス信号に基づいて、惰性によって減速して停止する車体２（及び搬送装置３）の移動速度を把握することができる。

ロボットアーム制御装置７は、インパネ４を把持した状態のロボットアーム５を、エンコーダ３５によって計測したパルス信号（すなわち車体２の移動速度）に同期して移動させる（ステップＳ５）。すなわち、ロボットアーム制御装置７は、惰性によって次第に減速・停止する車体２の移動速度と同じ移動速度で、ロボットアーム５及びインパネ４を移動・停止させる。これにより、車体２とインパネ４の相対的位置関係が保持されるので、車体２とインパネ４の干渉が防止されることになる。

なお、ロボットアーム５がインパネ４を車体２の内部に挿入していない場合（ステップＳ２，Ｎｏ）、ロボットアーム５及びインパネ４と車体２との干渉が生じ得ないので、全体制御装置１０及びロボットアーム制御装置７は、そのまま制御を終了する。

本実施形態に係る搬送作業システム１によれば、電圧計Ｖ１の計測データに基づいて主電源装置８による電力供給が遮断されたことを検知した場合に、全体制御装置１０は、リレーＲ３，Ｒ４，Ｒ５をＯＮ状態にして、ロボットアーム５、エンコーダ３５及びロボットアーム制御装置７に補助電源装置９を接続するので、主電源装置８による電力供給が遮断された場合でも、補助電源装置９からロボットアーム５、エンコーダ３５及びロボットアーム制御装置７に速やかに電力を供給することができる。

そして、ロボットアーム制御装置７は、エンコーダ３５で計測したパルス信号の変化（すなわち車体２の惰性による減速及び停止）に同期するように、ロボットアーム５及びインパネ４の移動速度を制御するので、ロボットアーム５及びインパネ４と車体２との相対的位置関係が保たれる。そのため、ロボットアーム５及びインパネ４と車体２との干渉を回避して、車体２やインパネ４の破損を防止できるとともに、ロボットアーム５の故障を抑制することができる。

また、補助電源装置９は、車体２が惰性により減速して停止するまでの短い間（例えば数秒間）にロボットアーム５及びロボットアーム制御装置７の制御に必要な電源容量を少なくとも有していれば足りるので、設備の小型化や低コスト化を図ることができる。

また、補助電源装置９は、エンコーダ３５にも電力を供給しているので、主電源装置８による電力供給が遮断された場合でも、惰性によって減速及び停止する車体２の移動速度を測定して、ロボットアーム５を確実に抑制することができる。

［他の実施形態］
次に、他の実施形態に係る搬送作業システムについて、図４、図５を参照して説明する。説明において、前記した実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図４は、他の実施形態に係る搬送作業システムの全体構成を示したブロック図である。
他の実施形態に係る搬送作業システム１Ａは、車体２の惰性による減速及び停止に関する情報を記憶装置７１に予め記録しておき、この情報に基づいてロボットアーム５を制御する点が、前記した搬送作業システム１（図２参照）と相違する。以下、相違点を中心に説明する。

図４に示すように、ロボットアーム制御装置７は、例えばハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる記憶装置７１を備えている。記憶装置７１には、車体２の惰性による減速及び停止に関する情報がマップとして記憶されている。当該マップは、事前実験や計算によって予め求められたものである。

図５は、惰性によって減速して停止する車体の速度と時間の関係を模式的に示したマップである。
図５に示すように、所定の搬送速度ｖで移動している車体２は、主電源装置８からの電力供給が遮断されると、搬送装置３の摩擦抵抗などによって直線的に減速し、所定時間ｔ１で停止する。なお、より質量の大きい車体２を搬送している場合は、所定時間ｔ２（ｔ２＞ｔ１）で停止する。ロボットアーム制御装置７は、例えば、車体２の質量に関する情報を、全体制御装置１０を介して搬送制御装置６から取得する。ロボットアーム制御装置７は、車体２の質量に関する情報に基づいて、適宜マップを選択して使用する。

ロボットアーム制御装置７は、主電源装置８からの電力供給が遮断された場合、記憶装置７１から上記のマップを読み取り、このマップに基づいてロボットアーム５の移動速度を制御し、ロボットアーム５及びインパネ４の移動と車体２の移動とを同期させる。これにより、ロボットアーム５及びインパネ４と車体２との相対的位置関係が保たれる。そのため、ロボットアーム５及びインパネ４と車体２との干渉を回避して、車体２やインパネ４の破損を防止できるとともに、ロボットアーム５の故障を抑制することができる。また、非常時にエンコーダ３５に電力を供給するケーブルＣ６及びリレーＲ５（図２参照）が不要になるので、システム全体の簡素化、低コスト化を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、ロボットアーム制御装置７と別体に補助電源装置９を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロボットアーム制御装置７に補助電源装置９を内蔵するようにしてもよい。

また、本実施形態では、補助電源装置９をバッテリ、コンデンサ、キャパシタ等で構成したが、例えば、補助電源装置９を自家発電機等で構成してもよい。

また、本実施形態では、車体２にインパネ４を取り付ける場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、車両用シート、タイヤ、ウィンドシールド等をワークとした取付作業にも適用することができる。また、車両以外の工業製品等を作業対象物とした取付作業等にも適用することができる。

また、本実施形態のロボットアーム５は、作業員の加える外力によって受動的に動くものであるが、本発明はこれに限られるものではなく、アーム部５１の各関節部にアクチュエータを備えた自律型のロボットアームであってもよい。

また、本実施形態では、ロボットアーム制御装置７は、惰性によって減速して停止する車体２に同期してロボットアーム５及びインパネ４を移動させる構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、自律型のロボットアームの場合であれば、ロボットアーム及びワークと車体２との干渉を回避するために、車体２が減速して停止するまでの間に、車体２からロボットアーム及びワークを取り出して、安全な床上にワークを載置するように制御してもよい。

また、本実施形態では、主電源装置８からの電力供給が遮断された場合に、リレーＲ１，Ｒ２をＯＦＦ状態にすることとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。主電源装置８からの電力供給が遮断された場合に、リレーＲ１，Ｒ２をＯＮ状態にしておけば、例えば停電時間が短い瞬間停電の場合に、作業を続行することができる。

さらに、本実施形態では、車体２が惰性によって減速・停止するものとした上で、ロボットアーム５を制御対象としたが、本発明はこれとは逆に、ロボットアーム５及びインパネ４（ワーク）が惰性によって減速・停止するものとした上で、搬送装置３を制御対象としてもよい。この場合、図示は省略するが、補助電源装置９を搬送制御装置６及び搬送装置３に接続し、ロボットアーム５及びインパネ４が惰性によって減速・停止するのに同期して、搬送装置３にブレーキをかけて、両者の相対的位置関係を保持するようにしてもよい。これにより、ロボットアーム５及びインパネ４と車体２との干渉を回避することができる。
また、搬送装置３で搬送している作業対象物よりもワーク及びロボットアームの方が質量が大きい場合は、ワーク及びロボットアームの惰性による減速・停止に合わせて、搬送装置３が減速・停止するように移動制御すればよい。

１搬送作業システム
２車体（作業対象物）
２ａ開口部
３搬送装置（搬送手段）
４インストルメントパネル（ワーク）
５ロボットアーム（作業手段）
６搬送制御装置（搬送制御手段）
７ロボットアーム制御装置（作業制御手段）
８主電源装置（主電源手段）
９補助電源装置（補助電源手段）
１０全体制御装置
３５エンコーダ（計測手段）
Ｒ１−Ｒ５リレー

Claims

搬送経路に沿って作業対象物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段と分離した状態で、ワークを把持しながら前記作業対象物と並走する作業手段と、
前記作業手段の動作を制御する作業制御手段と、
前記搬送手段、前記作業手段及び前記作業制御手段に電力を供給する主電源手段と、
前記主電源手段による電力供給が遮断された場合に前記作業手段及び前記作業制御手段に電力を供給可能であり、前記作業対象物が惰性により減速して停止するまでの間に前記作業手段及び前記作業制御手段の制御に必要な電源容量を少なくとも有する補助電源手段と、
を備え、
前記作業制御手段は、前記主電源手段による電力供給が遮断された際に、惰性によって移動する前記作業対象物に前記作業手段及び前記ワークのいずれかが干渉するか否かを判定し、干渉しないと判定した場合は、前記補助電源手段から前記作業手段に電力を供給せずに前記作業手段を停止し、干渉すると判定した場合は、前記補助電源手段から前記作業手段に電力を供給し、前記作業対象物の惰性による減速及び停止に対応して、前記作業手段及び前記ワークと前記作業対象物との干渉を回避するように前記作業手段を制御することを特徴とする搬送作業システム。
前記主電源手段による電力供給が遮断された場合に、惰性によって減速及び停止する前記作業対象物の移動速度を測定する計測手段をさらに備え、
前記補助電源手段は、前記計測手段にも電力を供給可能であり、
前記作業制御手段は、干渉すると判定した場合に、前記計測手段によって測定した前記作業対象物の移動速度に基づいて、前記作業手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の搬送作業システム。
前記作業制御手段は、干渉すると判定した場合に、前記作業対象物の質量が大きい程、前記主電源手段による電力供給が遮断された場合における前記作業手段及び前記ワークの移動が停止するまでの時間が長くなるように、記憶手段に予め記録した前記作業対象物の惰性による減速及び停止に関する情報と前記作業対象物の質量とに基づいて前記作業手段の移動速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の搬送作業システム。
搬送経路に沿って作業対象物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段と分離した状態で、ワークを把持しながら前記作業対象物と並走する作業手段と、
前記搬送手段の動作を制御する搬送制御手段と、
前記搬送手段、前記作業手段及び前記搬送制御手段に電力を供給する主電源手段と、
前記主電源手段による電力供給が遮断された場合に前記搬送手段及び前記搬送制御手段に電力を供給可能であり、前記作業手段及び前記ワークが惰性により減速して停止するまでの間に前記搬送手段及び前記搬送制御手段の制御に必要な電源容量を少なくとも有する補助電源手段と、
を備え、
前記搬送制御手段は、前記主電源手段による電力供給が遮断された際に、惰性によって移動する前記作業手段及び前記ワークのいずれかに前記作業対象物が干渉するか否かを判定し、干渉しないと判定した場合は、前記補助電源手段から前記搬送手段に電力を供給せずに前記搬送手段を停止し、干渉すると判定した場合は、前記補助電源手段から前記搬送手段に電力を供給し、前記作業手段及び前記ワークの惰性による減速及び停止に対応して、前記作業手段及び前記ワークと前記作業対象物との干渉を回避するように前記搬送手段を制御することを特徴とする搬送作業システム。