JPH0160381B2 - - Google Patents
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- JPH0160381B2 JPH0160381B2 JP58016332A JP1633283A JPH0160381B2 JP H0160381 B2 JPH0160381 B2 JP H0160381B2 JP 58016332 A JP58016332 A JP 58016332A JP 1633283 A JP1633283 A JP 1633283A JP H0160381 B2 JPH0160381 B2 JP H0160381B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Automatic Assembly (AREA)
- Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は計算機プログラムで制御されるマニピ
ユレータを使用した自動化バツチ組立て技法に関
する。さらに具体的には本発明はジヨブの設定、
変更もしくは誤り状態に関連する活動のためにオ
ペレータに依存しなければならない様なダウンタ
イムのない少量の仕事の自動ロボツトによるバツ
チ組立てもしくは処理に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an automated batch assembly technique using a manipulator controlled by a computer program. More specifically, the present invention provides job settings,
It relates to automated robotic batch assembly or processing of small jobs without downtime that requires reliance on operators for activities related to changes or error conditions.
工業の分野における通常のロボツトの応用は数
多く存在し、又周知である。多くのロボツトはス
ポツト溶接、スプレイ塗布、装填及び取りはずし
の如き単一の特定の型の高度の繰返しの仕事に専
用されている。ロボツトのための他の用途は例え
ばばり取り、穿孔もしくはタツピングの如き軽い
処理タスクである。これ等のロボツト技術の応用
の各々は計算機でプログラムされたパターンに従
つて動作され得る。組立てもしくは処理に際して
ロボツトは大量の同一のもしくはフアミリイに属
する副組立体に対して操作を加える柔軟性のない
システムの専用部分として使用される。1つのロ
ボツトを1つ以上の応用に使用する事は一般的に
云つて非経済的である。なんとなれば応用の切替
えもしくは設定に関連して多くの人力及び機械の
ダウンタイムが伴うからである。
Applications of conventional robots in the industrial field are numerous and well known. Many robots are dedicated to a single specific type of highly repetitive task, such as spot welding, spray application, loading and unloading. Other applications for robots are light processing tasks such as deburring, drilling or tapping. Each of these robotics applications can be operated according to computer programmed patterns. During assembly or processing, robots are used as dedicated parts of rigid systems that operate on large numbers of identical or family subassemblies. It is generally uneconomical to use one robot for more than one application. This is because there is a lot of human and machine downtime associated with switching or configuring applications.
製造に費やされるすべての人間の努力の2/3以
上が50個以下の部品より成る仕事のバツチを処理
するのに費される事がわかつている。ロボツト技
術の専門家は一般に同じ組立作業にたいしてロボ
ツトが人間のスループツト率の150%よりもはる
かに高いスループツト率で動作する事を期待して
いない。小体積、小ロツトの組立てもしくは処理
の場合、1つの組立てタスクから他の組立てタス
クに切換える際の工具、部品等の設定及び取換え
る際に費やされる時間、労力及びコストはこのタ
スクを自動化する際の高いスループツト及び他の
利点を容易に凌駕する。さらに人間のオペレータ
によつて制御される設定/変更時間は生産性を低
下し、資本のロスを生ずる。同様にロボツトの作
業包絡線内で設定/変更を行う場合にはオペレー
タに対する危険性が考えられる。 It has been found that more than two-thirds of all human effort expended in manufacturing is spent processing batches of work consisting of fewer than 50 parts. Robotics experts generally do not expect robots to operate at much higher throughput rates than 150% of human throughput rates for the same assembly task. In the case of assembly or processing of small volumes or small lots, the time, effort and cost expended in setting up and changing tools, parts, etc. when switching from one assembly task to another can be eliminated when automating this task. easily surpasses the high throughput and other advantages of Furthermore, set-up/change times controlled by human operators reduce productivity and result in loss of capital. Similarly, if settings/changes are made within the robot's work envelope, there may be a risk to the operator.
本発明は小ロツトの組立てもしくは処理作業の
ためにプログラムされたロボツトの効率的な動作
に関連する装置に関する。本発明の装置は自蔵タ
スクを有する移動可能なワーク・ステーシヨン即
ち手押し車と組合されて、複数の自由度内で移動
し得るマニピユレータ並びにその位置及び条件に
関するフイードバツクを与える装置より成る高度
に精巧なロボツトを含む。各タスク手押し車はロ
ボツトがこのタスクを遂行するのを可能にする必
要は工具及び/もしくは部品を含む。マニピユレ
ータは工具を把持して、所望の手押し車に対して
与えられ得る部品に対して所望の一連の動作を遂
行し得る様に適切にプログラムされている。1つ
のタスクが満足であれ、不満足であれ、完了する
と、マニピユレータは他のタスクの手押し車へと
進む。手押し車はオフラインに適し、ロボツトの
作業包絡線内にもたらされる様になつているので
ダウンタイムが十分減少される。
The present invention relates to apparatus relating to the efficient operation of robots programmed for small lot assembly or processing operations. The apparatus of the present invention combines a mobile work station or wheelbarrow with a self-contained task to provide a highly sophisticated system consisting of a manipulator that can move in multiple degrees of freedom and a device that provides feedback regarding its position and condition. Including robots. Each task wheelbarrow contains the necessary tools and/or parts to enable the robot to perform this task. The manipulator is suitably programmed to grasp the tool and perform the desired sequence of operations on the parts that may be applied to the desired wheelbarrow. Once one task is completed, either satisfactorily or unsatisfactorily, the manipulator advances to the wheelbarrow of other tasks. The wheelbarrow is suitable for offline use and is brought within the working envelope of the robot, thus significantly reducing downtime.
或る応用においては、1つ以上の手押し車上に
工具及び部品の供給源を分配させる必要が存在す
る。この逆に複数個の無関係なタスクが1つの手
押し車上で工作され得る。本発明を使用すれば大
きな柔軟性が得られる。 In some applications, there is a need to distribute a supply of tools and parts on one or more wheelbarrows. Conversely, several unrelated tasks can be worked on one wheelbarrow. Great flexibility is gained using the present invention.
説明されるロボツト及び計算機装置は説明の都
合上選択されたものであり、他の型のロボツト及
び関連する装置が本発明の範囲を離れる事なく使
用され得る事は明らかであろう。
The robot and computing devices described have been chosen for illustrative purposes, and it will be clear that other types of robots and related devices may be used without departing from the scope of the invention.
総括的に8で示されたロボツトを動作させるた
めの例示的システムを理解するために第1図を参
照されたい。自動化されたマニピユレータ10は
腕14の端に搭載されている。腕14はモータを
有するトロリー18によつて腕16に沿つてこれ
と直角に移動可能である。腕16は1端でアイド
ラ支持トロリー24に接続されている。腕16の
他端はモータを有するトロリー26に接続されて
いる。トロリー24及び26は夫々平行なトラツ
ク28及び30に沿つて移動可能である。流体動
力及び電力をトロリーに供給するためのホース及
び線は図示されていない。トラツク28は柱36
及び38によつてベース34に取付けられてい
る。トラツク30は柱42及び44によつてベー
ス34に接続されている。柱42及び44は柱3
6及び38よりも長く、腕14、従つてマニピユ
レータ10は垂線から或る角度をなして配向され
ている。図示の構造の場合は、約30度の偏位が利
点が多い事が発見されている。トラツク28及び
30並びにレール46及び48より成る上方フレ
ームは所望の位置にマニピユレータ10を支持す
る様に水平から約30゜偏位されている。ロボツト
8の作業包絡線はトラツク28及び30並びにレ
ール46及び48並びに破線51によつて囲われ
た空間を含んでいる。 Please refer to FIG. 1 to understand an exemplary system for operating a robot, generally designated 8. An automated manipulator 10 is mounted at the end of the arm 14. Arm 14 is movable along and at right angles to arm 16 by means of a motorized trolley 18. Arm 16 is connected at one end to idler support trolley 24. The other end of the arm 16 is connected to a trolley 26 having a motor. Trolleys 24 and 26 are movable along parallel tracks 28 and 30, respectively. Hoses and lines for supplying fluid power and electrical power to the trolley are not shown. Track 28 is pillar 36
and 38 to the base 34 . Track 30 is connected to base 34 by posts 42 and 44. Columns 42 and 44 are column 3
6 and 38, the arm 14 and thus the manipulator 10 are oriented at an angle from the vertical. For the structure shown, an offset of about 30 degrees has been found to be advantageous. The upper frame, consisting of tracks 28 and 30 and rails 46 and 48, is offset approximately 30 DEG from horizontal to support manipulator 10 in the desired position. The work envelope of the robot 8 includes the space enclosed by the tracks 28 and 30 and the rails 46 and 48 and the dashed line 51.
ロボツトの作業包絡線は3つの独立した作業領
域へ分割されている。破線領域52,54及び5
6はロボツト8によつて仕事が行われるべき時に
作業包絡線にもたらされ得る自蔵タスクを有する
手押し車もしくは移動作業ステーシヨンの位置を
表わす。3つの対応するポート53,55及び5
7がベース34の内部に存在する。各ポート5
3,55及び57は任意の手押し車上に存在する
整列用開孔に係合する整列用柱58を含んでい
る。回転可能な空気クランプ型ラツチ59が移動
作業ステーシヨンを定位置にロツクするために各
ポートに与えられる。回転可能な事を示すために
ポート53,55,57におけるラツチ59は異
なる相対位置で示されている。マニピユレータ1
0は流体動力で移動可能な腕14によつて計算機
の制御の下に位置付けられる。適切なマニピユレ
ータは米国特許第4132318号に開示されている。
例示的制御システムは同様に第1図に示されてお
り、入力のためのキイボードの表示入出力装置6
2、プロセツサ/記憶装置64、ハード・コピー
出力のための印刷器66及び流体動力源68を含
む。 The robot's work envelope is divided into three independent work areas. Broken line areas 52, 54 and 5
6 represents the position of a wheelbarrow or mobile work station with its own tasks that can be brought into the work envelope when work is to be performed by the robot 8. Three corresponding ports 53, 55 and 5
7 is present inside the base 34. Each port 5
3, 55, and 57 include alignment posts 58 that engage alignment apertures present on any wheelbarrow. A rotatable air clamp type latch 59 is provided at each port to lock the mobile work station in place. The latches 59 at ports 53, 55, 57 are shown in different relative positions to indicate that they are rotatable. Manipulator 1
0 is positioned under computer control by a fluid-powered movable arm 14. A suitable manipulator is disclosed in US Pat. No. 4,132,318.
An exemplary control system is also shown in FIG. 1 and includes a keyboard display input/output device 6 for input.
2, a processor/storage device 64, a printer 66 for hard copy output, and a fluid power source 68.
上述のシステム部品の詳細は本発明とは直接関
係しない。その動作及びマニピユレータ自体との
相互作用のみならずホース及びケーブルの通し方
についてはIBM Robot System/1 General
Information Manual及びUsers' Guide GA34−
0180−1及び関連するTechnical Newsletterの
更新版に説明されている。 The details of the system components described above are not directly relevant to the present invention. IBM Robot System/1 General
Information Manual and Users' Guide GA34−
0180-1 and related updated editions of the Technical Newsletter.
第2図は夫々第1図の位置56及び54に2つ
のタスクの手押し車104及び106が位置付け
られた、第1図の正面から見たロボツト8の透視
図である。手押し車104は重力で供給可能なト
レイ110及び111からの歯車108及び10
9を位置付ける事を含む組立てタスクのためにセ
ツト・アツプされている。工具112は特に歯車
板114上に歯車108及び109を位置付ける
様に設計されている。このタスクを遂行するため
に、工具112は重力で供給されるソース115
から板114を取上げ、これを取付具116上に
置く。板及び歯車より成る完成した副組立体11
8は次いでシユート120中に落下される。シユ
ート120は人間のオペレータによつて自由に空
にされ得る容器(図示されず)に連絡している。
取付具116に隣接して判定柱117が存在す
る。この判定柱117はロボツトによつてタスク
手押し車104の位置をマニピユレータ10の位
置に正確に関連付けるために使用される。 FIG. 2 is a perspective view of the robot 8 from the front of FIG. 1 with two task carts 104 and 106 positioned at locations 56 and 54, respectively, of FIG. Wheelbarrow 104 carries gears 108 and 10 from gravity feedable trays 110 and 111.
9 has been set up for assembly tasks including positioning. Tool 112 is specifically designed to position gears 108 and 109 on gear plate 114. To accomplish this task, the tool 112 uses a gravity-fed source 115.
Pick up the plate 114 and place it on the fixture 116. Completed subassembly 11 consisting of plates and gears
8 is then dropped into chute 120. Chute 120 communicates with a container (not shown) that can be emptied at will by a human operator.
A determination post 117 is present adjacent to the fixture 116 . This decision column 117 is used by the robot to accurately relate the position of the task cart 104 to the position of the manipulator 10.
手押し車106は手押し車104上のタスクと
は全面的に無関係であり得る他のタスクのために
セツト・アツプされている。手押し車106には
領域124から部品をつまみ上げて領域126中
にある副組立体上に置き、完成後にこの副組立体
をシユート128へ落下させる工具122が与え
られている。判定柱129は上述の判定柱117
と同様に使用され、手押し車、今度の場合は10
6の位置がマニピユレータ10に対し正確に関連
付けられる。 Wheelbarrow 106 is set up for other tasks that may be completely unrelated to the tasks on wheelbarrow 104. Wheelbarrow 106 is provided with a tool 122 for picking up parts from area 124 and placing them on a subassembly in area 126, and dropping the subassembly into chute 128 upon completion. The judgment pillar 129 is similar to the judgment pillar 117 described above.
used in the same way as the wheelbarrow, in this case 10
6 positions are precisely related to the manipulator 10.
各手押し車は一般に次の様な共通の特徴を有す
る。(1)所与の副組立体へ組立てられるべき部品の
供給源を有する。(2)組立てを遂行する仕事領域を
有する。(3)手押し車とロボツトの作業包絡線内の
マニピユレータの相対位置を計測する際に使用さ
れる判定柱が存在する。(4)完成した副組立体のた
めの受納領域並びにタスクを遂行する1乃至複数
個の工具を有する。各工具はマニピユレータ10
によつて把持され得る点で均一である。即ち各工
具はマニピユレータ10と一緒に移動出来る様に
マニピユレータ10の把持部分と整合している。
各手押し車はさらに整列及びロツク装置を有し
(第3図)任意の手押し車の位置52,54及び
56(第1図)において手押し車が使用され得る
様になつている。手押し車106(第2図)の側
面部分127によつて図示される様に各手押し車
の主なる作業表面はその上に全ロボツト8が設置
しているベース34上の上部表面50から上方に
30度傾いている。この移動可能な手押し車の構造
及びそのマニピユレータとの位置関係は他の利点
を与える。即ち複雑で機械的な部品供給装置が必
要とされず、重力による供給で十分である。 Each wheelbarrow generally has the following common characteristics: (1) Having a source of parts to be assembled into a given subassembly. (2) Has a work area for performing assembly. (3) There is a judgment column used to measure the relative position of the manipulator within the working envelope of the handcart and robot. (4) Having a receiving area for the completed subassembly and one or more tools to accomplish the task. Each tool has 10 manipulators
It is uniform in that it can be grasped by. That is, each tool is aligned with a gripping portion of the manipulator 10 so that it can move together with the manipulator 10.
Each barrow also has an alignment and locking device (FIG. 3) to allow the barrow to be used in any of the barrow positions 52, 54 and 56 (FIG. 1). The primary working surface of each wheelbarrow extends upwardly from the upper surface 50 on the base 34 upon which all robots 8 are mounted, as illustrated by the side portions 127 of the wheelbarrow 106 (FIG. 2).
It's tilted 30 degrees. The construction of this movable wheelbarrow and its location with the manipulator provides other advantages. That is, no complicated mechanical parts feeding device is required, and feeding by gravity is sufficient.
他の利点が第2図に示された如き配列体から生
じる。ロボツト8の作業包絡線を複数個のセクシ
ヨンに分割する事によつてマニピユレータはすべ
ての仕事がすべてのタスク手押し車について完了
する迄、自動的に1つのタスクから他のタスクへ
と仕事を進める。さらにセクシヨンが小さくなる
とサイクル時間が改良され及びマニピユレータ機
構の損耗が減少する。 Other advantages result from an arrangement such as that shown in FIG. By dividing the work envelope of the robot 8 into sections, the manipulator automatically progresses from one task to another until all work is completed for all task barrows. Furthermore, smaller sections improve cycle times and reduce wear and tear on the manipulator mechanism.
第3図はスタツク140から取出されるブラケ
ツトへ供給管132からのねじを運ぶのに適した
移動可能な自蔵タスク手押し車130を示す。こ
れ等のタスクのための工具144は特殊な保持器
146中に含まれている。判定柱148はマニピ
ユレータの位置の判定のために与えられている。 FIG. 3 shows a movable self-contained task cart 130 suitable for conveying screws from a supply tube 132 to brackets being removed from a stack 140. Tools 144 for these tasks are contained in a special holder 146. A decision column 148 is provided for determining the position of the manipulator.
この特定の場合には、工具144は1つ以上の
タスクを遂行するのに適している。即ち、これは
スタツク140から1個のブラケツトを取り上げ
これを作業領域150に置く。ブラケツトに対す
る作業が完了した時に、ブラケツトはビン154
に導かれているシユート152へ置かれ、ビン1
54中に蓄積され、オペレータによつて除去され
る。 In this particular case, tool 144 is suitable for performing one or more tasks. That is, it picks up a bracket from stack 140 and places it in work area 150. When the work on the bracket is completed, the bracket is placed in bin 154.
Bin 1 is placed in chute 152 guided by
54 and removed by the operator.
手押し車130上の装備の構造は例示的なもの
である事に注意されたい。取付具の最適位置は応
用毎に異なり、或る程度選択事項である。手押し
車を再供給する間隔を増大させ、誤供給による誤
りの回復の可能性を増大させるために単一の入力
部品のために複数の供給源を与える事がしばしば
望まれる。 It should be noted that the structure of equipment on wheelbarrow 130 is exemplary. The optimum location of the fixture will vary from application to application and is to some extent a matter of choice. It is often desirable to provide multiple sources for a single input component in order to increase the interval between refeeding the wheelbarrow and increase the possibility of error recovery due to misfeeding.
ロボツトの作業包絡線内に手押し車130を適
切に位置付けるために整列用開孔160が前面レ
ール158中に与えられ、ロボツトのベース34
中の整列用柱58を受入る様になつている。ロボ
ツトのベース34中のラツチ59(第1図)は手
押し車の前面レール158と協働する。回転可能
なラツチ59は手押し車をその最終位置に引寄
せ、ロツクする様にレール158を後方に移動さ
せる。 Alignment apertures 160 are provided in the front rail 158 to properly position the wheelbarrow 130 within the robot's work envelope, and the robot's base 34
It is adapted to receive the alignment pillar 58 therein. A latch 59 (FIG. 1) in the robot's base 34 cooperates with the front rail 158 of the wheelbarrow. The rotatable latch 59 moves the rail 158 rearward to pull the barrow into its final position and lock it.
ロボツト・ベース34の表面50は水平であり
手押し車の前の端と一致する様に床から十分高く
なつている。第3図に示された如く、前面レール
158として具体化されている。この高さは座つ
たオペレータが快適な様に選択される。この様な
構造体は手押し車を最大限に使用するために望ま
しいものである。手押し車はロボツトとの使用に
制限されるものではなく、小さなジヨブもしくは
急ぎのジヨブのための伝統的な自動化されていな
い移動作業ステーシヨンとしても利用可能であ
る。 The surface 50 of the robot base 34 is level and raised sufficiently above the floor to coincide with the front edge of the wheelbarrow. As shown in FIG. 3, it is embodied as a front rail 158. This height is chosen to provide comfort for the seated operator. Such a structure is desirable for maximizing the use of the wheelbarrow. The wheelbarrow is not limited to use with robots, but can also be used as a traditional non-automated mobile work station for small jobs or quick jobs.
適応性副組立体の手押し車としても参照される
個々のタスク手押し車は特定の組立ての応用を支
援する様に設計及び装備されている。この技法の
1つの利点は新らしい応用の開発を容易にする点
にある。基本的手押し車の設計が与えられると、
多大の人力/機械のリソースにたよる前に多くの
試行によつてエンジニアは実際の手押し車を製造
し、試験し、修正する事が可能である。特定の応
用は大量の個々の副組立体が製造出来る様に2台
以上の同一に設計され装備された手押し車を必要
とする。 Individual task barrows, also referred to as adaptive subassembly barrows, are designed and equipped to support specific assembly applications. One advantage of this technique is that it facilitates the development of new applications. Given a basic wheelbarrow design,
Through many trials, engineers are able to manufacture, test, and modify actual wheelbarrows before relying on large human/mechanical resources. Certain applications require two or more identically designed and equipped wheelbarrows so that a large number of individual subassemblies can be manufactured.
本発明の適応性組立てシステムはこの様な変更
を受入れる事が出来る。なんとなれば或るタスク
手押し車による組立ての応用が一度開発され、デ
バツクされると、このプログラムはロボツトが所
与のタスクを遂行する様に必要に応じて記憶さ
れ、呼出され得る。 The adaptive assembly system of the present invention can accommodate such changes. After all, once a task wheelbarrow assembly application has been developed and debugged, this program can be stored and recalled as needed for the robot to perform a given task.
ここで本発明を使用する適応性バツチ組立ての
全プロセスの流れ図である第4図を参照された
い。高価な装置及び人力の最適使用を決定する際
には、手押し車及びソフトウエア設計段階で十分
な注意がはらわれ、時間が費やされる。従つて、
エントリ点200でプロセスが開始され、判断ブ
ロツク204で特定の製造ランを設定するに当つ
て、さらになされる仕事があるかどうかが決定さ
れる。もし答がYES(ある)ならば、手押し車の
設計及び装備が行われる。この段階で費やされる
時間は勿論タスクの複雑さによつて変化し、反復
プロセスである。 Reference is now made to FIG. 4, which is a flow diagram of the entire process of adaptive batch assembly using the present invention. Considerable attention and time is spent during the wheelbarrow and software design stages in determining the optimal use of expensive equipment and human resources. Therefore,
The process begins at entry point 200 and decision block 204 determines whether there is more work to be done in setting up a particular manufacturing run. If the answer is YES, the wheelbarrow is designed and equipped. The time spent at this stage will of course vary depending on the complexity of the task and is an iterative process.
ブロツク208はハードウエアの設計及びテス
トを表わし、ブロツク212はプログラムの設計
及びテストを表わす。このプログラムは手押し車
上に準備されたタスクを遂行するためにマニピユ
レータを指令するのに必要なソフトウエアであ
る。このプログラムも又反復プロセスである。な
んとなれば直接的組立て活動のみならず適切な誤
りルーチンが開発されなければならないからであ
る。この設計段階の詳細は本発明の1部を構成し
ない。特定のマニピユレータと関連する特定の言
語はIBMロボツト・システムIのために与えら
れたプログラム・サポートであるA Machine
Language(AML)である。 Block 208 represents hardware design and testing, and block 212 represents program design and testing. This program is the software necessary to command the manipulator to perform the tasks set out on the wheelbarrow. This program is also an iterative process. This is because not only direct assembly activities but also appropriate error routines must be developed. Details of this design stage do not form part of the invention. A particular language associated with a particular manipulator is program support provided for the IBM Robotic System I A Machine.
Language (AML).
判断ブロツク216ではロボツトが作業にとり
かかる準備状態にあるかどうかの決定、換言すれ
ばすべての手押し車及びプログラミングが試行さ
れるかもしくは製造ランのために準備状態にある
かどうかの決定がなされる。もし準備状態になけ
ればプロセスは判断ブロツク204に進む。しか
しながら手押し車が準備状態にあれば、ブロツク
220で示された如く、これ等は夫々の位置(第
1図参照)に位置付けられる。 At decision block 216, a determination is made whether the robot is ready to begin work, in other words whether all barrows and programming have been attempted or the robot is ready for a production run. If not, the process continues at decision block 204. However, when the wheelbarrow is ready, they are positioned in their respective positions (see FIG. 1), as indicated by block 220.
制御システムのソフトウエアによりタスクの1
部としてブロツク224で優先順位が割当てられ
る。本発明の適応性バツチ組立て技法の1つの大
きな利点はロボツトの使用を最適化し、人間のオ
ペレータの介入の必要性を減少出来る点にある。
この利点を達成する1つの態様は所与のタスクに
向けられた手押し車に対するロボツトの仕事に優
先順位を与える事にある。簡単に説明すると、ロ
ボツトの制御は任意の順序で位置52,54及び
56にある手押し車に作業を行う能力を含んでい
る。もしくは、これ等の位置に特定の優先順位が
割当てられて、これに従つて手押し車が位置付け
られる。 The control system software allows task 1
As part of the process, priorities are assigned at block 224. One major advantage of the adaptive batch assembly technique of the present invention is that it can optimize the use of robots and reduce the need for human operator intervention.
One way to achieve this advantage is to prioritize the robot's work relative to the wheelbarrows directed to a given task. Briefly, the robot's control includes the ability to perform tasks on the wheelbarrows at locations 52, 54, and 56 in any order. Alternatively, these positions may be assigned a particular priority and the wheelbarrow may be positioned accordingly.
タスクは230に示された如く実行され、オペ
レータは自由に他の任務につく事が可能になる。
タスクがすべて完了すると、端子240で示され
た如く、プロセスの終りに到達する。 The task is performed as shown at 230, leaving the operator free to attend to other duties.
When all tasks are completed, the end of the process is reached, as indicated by terminal 240.
第4図の処理ブロツク230は第5図中に判断
及び動作の組として示されている。各タスク、即
ち手押し車に関連する動作及び決定の各組は次の
もの含む。この処理ブロツクには端子231で導
入される。ロボツトはブロツク232に示された
如くタスクの前もつてプログラムされた段階を遂
行する。各段階もしくは一連の段階が完了する
時、それが成功裡に終つたかどうかの決定が判断
ブロツク233においてなされる。もしYESな
らばプログラムは一連の段階の遂行を完了したか
どうかの判断をブロツク234で行う。もし完了
していなければ、制御はタスクの遂行段階ブロツ
ク232に戻る。所与のタスクの遂行が完了した
かどうかの決定の本質は部品の供給の状態につい
てのチエツクである。もし部品がなければ、この
タスクについてもはや仕事が出来ない事の決定が
なされる。 Processing block 230 of FIG. 4 is illustrated in FIG. 5 as a set of decisions and actions. Each task, ie, each set of actions and decisions associated with the wheelbarrow, includes: This processing block is entered at terminal 231. The robot performs the previously programmed steps of the task as shown in block 232. As each step or series of steps is completed, a determination is made at decision block 233 whether it was completed successfully. If YES, the program determines at block 234 whether it has completed performing the series of steps. If not, control returns to the task execution stage block 232. The essence of determining whether the performance of a given task is complete is a check on the status of parts supply. If parts are missing, a decision is made that no more work can be done on this task.
次にこれが最後のタスク即ち最後の手押し車で
あるかどうかの決定が判断ブロツク235でなさ
れる。もし最後のタスクであるならばによつて
示された如く第4図の基本プロセスに戻される。 A determination is then made at decision block 235 whether this is the last task or last wheelbarrow. If it is the last task, the process returns to the basic process of FIG. 4 as indicated by.
最後のタスクが完了していない時には本発明の
システムは直ちに且つ自動的にロボツトの作業包
絡線内に位置付けられた次の優先順位の手押し車
上にある次のタスクに切換えを行う。この次のタ
スクは上述のものと略同一の一般的流れに従う。 When the last task is not completed, the system of the present invention immediately and automatically switches to the next task on the next priority wheelbarrow located within the robot's work envelope. This next task follows much the same general flow as described above.
判断ブロツク233に戻ると、もし特定のマニ
ピユレータの移動が満足に行われないか、誤り状
態になると、ブロツク237に示された誤りルー
チンに導入される。任意の誤りルーチンの実際の
状態の如何にかかわらず、最小限回復の成功が可
能かどうかを決定し、回復を試みる。もし決定ブ
ロツク238で誤りを生じた状態からの回復が達
成された事が決定されると、ロボツトはその予じ
めプログラムされた段階を継続する。破線239
で囲まれたループをなす段階は反復される。なん
となればブロツク232で特定のタスク段階を遂
行する際には種々の誤り状態が生ずるからであ
る。若干の例として、部品の誤送、部品毎の変動
及び部品の仕様からの偏位があげられる。この様
な状態はしばしば把持器もしくはマニピユレータ
10中のセンサもしくはマニピユレータ10中の
把持器中に保持された特定の工具によつて検出さ
れる。しかしながら誤り状態が何回試行しても成
功裡に回復されない様なものであるならばタスク
は自動的に次の低い優先順位のタスクの手押し車
に切換えられる。この様な切換えには勿論この分
野の専門家が周知の如くオペレータに対して警告
として可聴もしくは可視信号を与える事が伴う。
しかしながらロボツトは遊んでいるわけではない
事に注意されたい。 Returning to decision block 233, if a particular manipulator movement is not performed satisfactorily or an error condition occurs, an error routine shown at block 237 is entered. Regardless of the actual state of any error routine, determine whether a minimally successful recovery is possible and attempt recovery. If decision block 238 determines that recovery from the erroneous condition has been achieved, the robot continues through its preprogrammed steps. dashed line 239
The steps forming the loop enclosed by are repeated. This is because various error conditions may occur when performing particular task steps in block 232. Some examples include misdelivery of parts, part-to-part variations, and deviations from part specifications. Such conditions are often detected by a sensor in the gripper or manipulator 10 or by a particular tool held in the gripper in the manipulator 10. However, if the error condition is such that it cannot be successfully recovered after multiple attempts, the task is automatically switched to the next lower priority task barrow. Such switching is, of course, accompanied by the provision of an audible or visual signal to the operator as a warning, as is well known to those skilled in the art.
However, please note that robots are not playing around.
本発明は特定のハードウエア及びソフトウエア
について説明されたが、その基本概念は他の状態
に適応可能である。例えば、ロボツトは人間の形
をしたもしくは床、天井もしくは壁に取付けられ
た台座形の如き、より繁雑でない異なるロボツト
であり得る。さらにIBMロボツト・システムI
の直交座標ではなくて極座標形式で記述された作
業包絡線で記述されたロボツトが使用され得る。
種々の自由度のロボツトが使用され得、マニピユ
レータは任意の変位をなして傾斜されてもよくさ
れなくてもよい。 Although the invention has been described with particular hardware and software, its basic concepts are applicable to other situations. For example, the robot can be human-shaped or a different, less complex robot, such as a pedestal-shaped robot mounted on the floor, ceiling or wall. Furthermore, IBM Robot System I
A robot can be used whose work envelope is described in polar rather than rectangular coordinates.
Robots with various degrees of freedom may be used, and the manipulator may or may not be tilted with arbitrary displacements.
手押し車は選択されたロボツトの作業包絡線の
特定の輪郭に適する様に設計され得る。例えば台
座形のベースのまわりの適切な半径方向の位置に
手押し車がラツチされ得る如く、台座形の人間ロ
ボツトが中心に位置付けられ得る。明らかに作業
表面は平坦でもよく、傾斜していてもよい。 The wheelbarrow can be designed to suit the particular contours of the selected robot's work envelope. For example, a pedestal-shaped human robot can be centrally positioned such that a wheelbarrow can be latched in a suitable radial position around the pedestal-shaped base. Obviously the working surface can be flat or sloped.
第1図は本発明を具体化するための例示的ハー
ドウエア構成を示す図である。第2図は2台のタ
スク手押し車が動作位置にある、第1図のロボツ
トの作業包絡線の透視図である。第3図は第3の
タスクのためにセツト・アツプされた手押し車を
示した図である。第4図は本発明のシステムの動
作の流れ図である。第5図は第4図の1つのプロ
セス・ブロツクのさらに詳細な流れ図である。
8……ロボツト、10……マニピユレータ、1
4,16……腕、24,26……トロリー、34
……ベース、52,54,56……移動作業ステ
ーシヨン、53,55,57……ポート、62…
…表示入出力装置、64……プロセツサ/記憶装
置、66……印刷機、68……流体動力源、10
4,106,130……タスク手押し車。
FIG. 1 is a diagram illustrating an exemplary hardware configuration for implementing the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the work envelope of the robot of FIG. 1 with two task barrows in operating position; FIG. 3 shows a wheelbarrow set up for the third task. FIG. 4 is a flow diagram of the operation of the system of the present invention. FIG. 5 is a more detailed flowchart of one of the process blocks of FIG. 8...Robot, 10...Manipulator, 1
4, 16... Arm, 24, 26... Trolley, 34
... Base, 52, 54, 56 ... Mobile work station, 53, 55, 57 ... Port, 62 ...
... Display input/output device, 64 ... Processor/storage device, 66 ... Printing machine, 68 ... Fluid power source, 10
4,106,130...Task wheelbarrow.
Claims (1)
できるフレームと、 上記フレームに支持され且つ種々の工具を把持
できる、プログラム可能なマニピユレータと、 上記フレームに夫々脱着できるよう移動できる
複数個のワーク・ステーシヨンであつて、夫々で
マニピユレータ作業を行なえるよう上記マニピユ
レータで把持できる工具や部品を夫々に備えたワ
ーク・ステーシヨンと、 各ワーク・ステーシヨンに対応する作業を逐次
に実行するよう上記マニピユレータに指令を与え
るプログラム手段とを具備するフレキシブル・マ
ニピユレータ装置。 2 上記プログラム手段は、1つのワーク・ステ
ーシヨンで作業を続行できないとき他のワーク・
ステーシヨンでの作業を実行するよう切換えるプ
ログラムを含むことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のフレキシブル・マニピユレータ装
置。[Claims] 1. A frame to which a plurality of work stations can be mounted at once; a programmable manipulator supported by the frame and capable of gripping various tools; and a plurality of manipulators movable so as to be attached to and detached from the frame respectively. Each work station is equipped with tools and parts that can be gripped by the manipulator so that each work station can perform the work with the manipulator, and A flexible manipulator device comprising programming means for giving commands to the manipulator. 2. The above program means is capable of executing operations at other work stations when work cannot be continued at one work station.
The flexible manipulator device according to claim 1, characterized in that it includes a program for switching to perform operations at the station.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US36399482A | 1982-03-31 | 1982-03-31 | |
US363994 | 1982-03-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58171280A JPS58171280A (en) | 1983-10-07 |
JPH0160381B2 true JPH0160381B2 (en) | 1989-12-22 |
Family
ID=23432590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58016332A Granted JPS58171280A (en) | 1982-03-31 | 1983-02-04 | Adaptable robot and batch assembling apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58171280A (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5232185A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-11 | Olivetti & Co Spa | Automatic responsive working center by automatic operation capable of programizing |
JPS5494183A (en) * | 1978-01-07 | 1979-07-25 | Kobe Steel Ltd | Automatic assembling and processing method |
JPS5511716A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-26 | Kuroda Precision Ind Ltd | Automatic tool exchanger |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5580134U (en) * | 1978-11-24 | 1980-06-02 |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP58016332A patent/JPS58171280A/en active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5232185A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-11 | Olivetti & Co Spa | Automatic responsive working center by automatic operation capable of programizing |
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JPS5511716A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-26 | Kuroda Precision Ind Ltd | Automatic tool exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58171280A (en) | 1983-10-07 |
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