JPH0413116B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、囲いで囲まれた作業エリアに配置さ
れ、該作業エリアに搬入されたワークに対しアー
ム先端に設けられた作業手段により所定の作業を
行う作業ロボツト装置の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、ワークに対し流れ作業的に作業を行う
場合、所定の作業手順を記憶した制御手段の制御
信号に基づいて作業ロボツトのアームを作動させ
ることにより、該アーム先端に設けられた作業手
段をワークの作業箇所に位置付け、その後、該作
業手段により所定の作業を行うようになされてい
る。そして、このように作業ロボツトにより作業
を行う場合には、安全対策として該作業ロボツト
の作業エリアを柵等でもつて囲んだり、作業ロボ
ツトを作業室内に設置するなどして、作業ロボツ
トの暴走等による動作が作業者等に及ぶのを避け
るようにすることが通常よく行われている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の如くワークに対し所定の作業
を行う場合、作業ロボツトのアーム先端に設けら
れた作業手段に作業異常が発生することが考えら
れる。そして、作業手段に作業異常が発生した場
合には、上記アームおよび作業手段の作動を停止
させて一旦作業を中断した後、作業者が作業エリ
ア内に入つて上記作業異常に対し適切な処置を施
した後、作業を再開するようにする。

ところが、上述の如く作業異常に対し適切な処
置を施している際、上記作業ロボツトは動作を停
止しているとはいえ電源が入つた状態になつてい
るため、制御系統の故障等により作業ロボツトが
誤動作することが考えられ、このように作業ロボ
ツトが誤動作すると、作業エリア内に入つて修理
を行つている作業者に危害が及ぶおそれがあつて
安全上好ましくない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、ワークに対し作業
を行う作業手段に作業異常が発生した際、作業ロ
ボツトのアームを適切な位置に移動せしめる手段
を講ずることにより、作業者が修理のために作業
エリア内に入らなくても修理作業を行うことがで
き、これにより万一作業ロボツトが誤動作しても
作業者に危害が及ぶのを未然に防止し得、よつて
作業者の安全を確保せんとすることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、囲いで囲まれた作業エリアに配置され、該作
業エリアに搬入されたワークに対しアーム先端に
設けられた作業手段により所定の作業を行う作業
ロボツト装置を対象とし、上記作業手段およびア
ームを予め設定された作業手順に基づいて作動さ
せる制御手段を設ける。さらに、上記作業手段に
作業異常が発生した際、作業手段の修理を行うべ
く上記制御手段に作業停止信号を出力して作業を
中断させ、その後、上記アームの最大伸び時にお
けるアーム先端が描く軌跡上に略対応位置するよ
う、かつ上記作業手段の修理を上記囲いの外で行
い得るよう該囲いに設けられた修理位置に上記作
業手段を位置付けるべく上記アームを作動させる
異常対策手段を設ける構成とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、作業エリアに
搬入されたワークに対し所定の作業を行つている
途中に作業異常が発生した場合、異常対策手段の
作業停止信号が制御手段に出力され、これにより
作業手段およびアームの作動が停止して一旦作業
が中断される。そして、この作業中断の後、上記
アームが作動せしめられ、これにより該アームの
最大伸び時におけるアーム先端が描く軌跡上に略
対応位置するよう、かつ作業手段の修理を囲いの
外で行い得るよう該囲いに設けられた修理位置に
上記作業手段が位置付けられる。したがつて、作
業者は修理のために作業エリア内に入ることなく
作業エリアの外つまり囲いの外から上記作業異常
に対処し得、よつて万一作業ロボツトが誤動作し
ても作業者に危害が及ぶのが未然に防止されて作
業者の安全が確保されることとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図および第２図は本発明の実施例に係る作
業ロボツト装置を溶接装置に適用した場合を示
し、該作業ロボツト装置の溶接ロボツト１は囲い
としての密閉室状のカバー２により囲まれた作業
エリア内のほぼ中央に設置され、その前方（第１
図で下方）にはワーク搬入部位を上記カバー２の
外側に突出せしめたワーク支持装置３が配置され
ている。

該ワーク支持装置３は、長手方向に伸びる一対
のガイドレール４，４が上面に設けられた支持台
５を備えてなり、該支持台５のガイドレール４，
４には基台６の長手方向両側に上方に延びる支持
板部５ａ，５ａには、矩形状のワーク位置決め用
開口部７ａを有するチルトフレーム７が回動可能
に水平に支持されている。そして、上記ワーク支
持装置３は、第１図で仮想線にて示すように、上
記カバー２外に突出したワーク搬入部位で上記チ
ルトフレーム７のワーク位置決め用開口部７ａに
セツトされたワークＷを、第１図および第２図で
実線にて示す溶接作業位置に搬入し、上記溶接ロ
ボツト１のアーム１ａ先端に設けられた作業手段
としてのミグトーチ８でもつてアルミニウム製ワ
イヤ９をコンジツトチユーブ１５内を通じてワー
クＷの溶接箇所に溶着させることにより、所定の
溶接作業を行うようになされている。なお、ワー
クＷに対する溶接箇所は多面に亘つて分布してお
り、上記チルトフレーム７を所定角度ずつ合計３
回回動させてワークＷの溶接姿勢を変えることに
より溶接作業を行う。

また、上記溶接ロボツト１の後方（第１図で上
方）には、そのアーム１ａの動作を制御する
CPU等からなるコントローラ１０と、該コント
ローラ１０の出力信号を受けて上記ワークＷに対
し溶接を行うインターフエース内蔵の溶接機１１
とが配置されている。なお、カバー２内には溶接
ワイヤ切断装置１２が配置され、溶接用のアルミ
ニウム製ワイヤ９の先端が溶融により丸く玉状に
なつた場合、溶接ロボツト２でワイヤ９を溶接ワ
イヤ切断装置１２へ移動させ、ワイヤ９の玉状部
を除去してアーク不良が生ずるのを防止してい
る。また、上記カバー２の所定位置には、溶接ロ
ボツト１のアーム１ａの最大伸び時におけるアー
ム１ａ先端が描く軌跡Ｌ上に略対応位置するよ
う、かつ上記ミグトーチ８の修理を上記カバー２
の外で行い得るよう修理位置としての窓部２ａが
設けられており、該窓部２ａにて上記アーム１ａ
に設けられたミグトーチ８を修理するようになさ
れている。

次に、上記コントローラ１０つまり溶接ロボツ
ト１により溶接作業を行うときの制御手順につい
て第３図のフローチヤートに基づき説明する。

まず、スタート段階では、ワークＷはワーク支
持装置３のチルトフレーム７のワーク位置決め用
開口部７ａにセツトされた状態でガイドレール
４，４に沿つて移動せしめられ、溶接作業位置に
位置付けられている。そして、ステツプS₁で溶接
ロボツト１のアーム１ａ先端がワークＷに干渉し
ない第１原点位置X₁に移動し、次のステツプS₂
でワークＷの第１溶接姿勢が整つたか否かを判定
する。この判定が第１溶接姿勢が整つたYESの
場合はステツプS₃に進んで制御手段１０の制御信
号に基づき溶接機１１が作動することにより所定
の溶接作業を行う一方、上記判定が第１溶接姿勢
が整つていないNOの場合は第１溶接姿勢が整う
のを待つ。

次いで、ステツプS₄でミグトーチ８に作業異常
つまりアーク切れやワイヤステイツクなどのアー
クトラブルが発生したか否かを判定し、この判定
が正常であるNOの場合はステツプS₅に進んで溶
接ワイヤ切断装置１２にて溶接用のアルミニウム
製ワイヤ９の先端をカツトし、ステツプS₆で上記
溶接ロボツト１のアーム１ａ先端を次の溶接作業
原点である第２原点X₂に移動させる一方、上記
判定が異常であるYESの場合はステツプS₇で溶
接異常箇所の修理を行つた後、上記ステツプS₆で
溶接ロボツト１のアーム１ａ先端を第２原点X₂
に移動させる。

ここで、この異常箇所修理フローを第４図に基
づき説明するに、まず、ステツプS_7Aで作業異常
が発生したことをコントローラ１０が自動的に検
知することにより、作業停止信号を出力し、上記
溶接ロボツト１のアーム１ａおよびミグトーチ８
の作動を停止して一旦溶接作業を中断させ、次に
ステツプS_7Bでミグトーチ８をカバー２の窓部２
ａに移動させるためのスイツチを作業者がONし
たか否かを判定し、この判定がONであるYESの
場合はステツプS_7Cに進んで上記ミグトーチ８が
上記アーム１ａの最大伸び時におけるアーム１ａ
先端が描く第１図仮想線にて示す軌跡Ｌ上に略対
応位置するよう、かつミグトーチ８の修理をカバ
ー２の外で行い得るような該カバー２の窓部２ａ
に位置付けられ、作業者がミグトーチ８の異常箇
所をカバー２の外で修理した後、ステツプS_7Dに
進んで作業復帰スイツチを作業者がONしたか否
かを判定し、この判定がONであるYESの場合は
終了する。一方、上記判定が作業者がスイツチを
ONしていないNOの場合はスイツチがONされる
のを待つ。

次に、第３図のフローに戻つて、ステツプS₈で
ワークＷの第２溶接姿勢が整つたか否かを判定す
る。この判定が第２溶接姿勢が整つたYESの場
合はステツプS₉に進んで所定の溶接作業を行う一
方、上記判定が第２溶接姿勢が整つていないNO
の場合は第２溶接姿勢が整うのを待つ。

次いで、ステツプS₁₀でミグトーチ８に作業異
常が発生したか否かを判定し、この判定が正常で
あるNOの場合はステツプS₁₁に進んで溶接ワイ
ヤ切断装置１２にて溶接用のアルミニウム製ワイ
ヤ９の先端をカツトし、ステツプS₁₂で上記溶接
ロボツト１のアーム１ａ先端を次の溶接作業原点
である第３原点X₃に移動させる一方、上記判定
が異常であるYESの場合はステツプS₁₃で溶接異
常箇所の修理を行つた後、上記ステツプS₁₂で溶
接ロボツト１のアーム１ａ先端を第３原点X₃に
移動させる。このステツプS₁₂における異常箇所
修理フローは上記ステツプS₇の場合と同様である
のでその詳細な説明は省略する。

次に、ステツプS₁₄でワークＷの第３溶接姿勢
が整つたか否かを判定する。この判定が第３溶接
姿勢が整つたYESの場合はステツプS₁₅に進んで
所定の溶接作業を行う一方、上記判定が第３溶接
姿勢が整つていないNOの場合は第３溶接姿勢が
整うのを待つ。

次いで、ステツプS₁₆でミグトーチ８に作業異
常が発生したか否かを判定し、この判定が正常で
あるNOの場合はステツプS₁₇に進んで溶接ワイ
ヤ切断装置１２にて溶接用のアルミニウム製ワイ
ヤ９の先端をカツトし、ステツプS₁に戻つて上記
溶接ロボツト１のアーム１ａ先端を次のワークＷ
の最初の溶接作業原点である第１原点X₁に移動
させる一方、上記判定が異常であるYESの場合
はステツプS₁₈で溶接異常箇所の修理を行つた後、
上記ステツプS₁に戻つて溶接ロボツト１のアーム
１ａ先端を第１原点X₁に移動させる。このステ
ツプS₁₈における異常箇所修理フローは上記ステ
ツプS₇の場合と同様であるのでその詳細な説明は
省略する。

よつて、上記の如き制御手順において、ステツ
プS₁〜S₁₇により、溶接ロボツト１のアーム１ａ
およびミグトーチ８を予め設定された作業手順に
基づいて作動させる制御手段１３が構成されてい
る。また、ステツプS₇、S₁₃、S₁₈すなわちステツ
プS_7A〜S_7Dにより、ミグトーチ８に異常が発生し
た際、ミグトーチ８の修理を行うべく上記コント
ローラ１３に作業停止信号を出力して溶接作業を
中断させ、その後、上記アーム１ａの最大伸び時
におけるアーム１ａ先端が描く第１図仮想線にて
示す軌跡Ｌ上に略対応位置するよう、かつ上記ミ
グトーチ８の修理をカバー２の外で行い得るよう
該カバー２に設けられた窓部２ａに上記ミグトー
チ８を位置付けるべく上記アーム１ａを作動させ
る異常対策手段１４が構成されている。

このように本実施例では、溶接作業中にミグト
ーチ８に異常が発生した場合、溶接ロボツト１の
アーム１ａおよびミグトーチ８の作動を停止させ
て一旦溶接作業を中断し、上記ミグトーチ８を、
異常対策手段１４により上記アーム１ａの最大伸
び時におけるアーム１ａ先端が描く軌跡上に略対
応位置するよう、かつミグトーチ８の修理をカバ
ー２の外で行い得るよう該カバー２に設けられた
窓部２ａに位置付けるようにすることから、作業
者は修理のためにカバー２内に入ることがなくカ
バー２の外から作業異常に対処し得、よつて万一
溶接ロボツト１が誤動作しても作業者に危害が及
ぶのが未然に防止されて作業者の安全を確保する
ことができる。

なお、上記実施例では、異常対策手段１４を作
動させるのに作業者によるスイツチ操作によつて
行うようにしたが、これに限らず、自動化にする
ことも採用可能である。

また、上記実施例では、ワークＷに対し溶接す
る場合について示したが、これに限らず、他のあ
らゆる作業に適用することができることはいうま
でもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、囲いで
囲まれた作業エリア内でワークに対し作業ロボツ
トのアーム先端に設けられた作業手段により所定
の作業を行つているとき、該作業手段に作業異常
が発生すると、異常対策手段から制御手段に作業
停止信号を出力して一旦上記作業を中断して作業
手段の修理を行う。この場合、その後、上記アー
ムの最大伸び時におけるアーム先端が描く軌跡上
に略対応位置するよう、かつ上記作業手段の修理
を上記囲いの外で行い得るよう該囲いに設けられ
た修理位置に上記作業手段を位置付けるべく上記
アームを作動させるので、作業者は修理のために
囲い内に入ることなく該囲いの外から作業異常に
対応し得、よつて万一作業ロボツトが誤動作して
も作業者に危害が及ぶのが未然に防止されて作業
者の安全を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る作業ロボツト装
置を溶接装置に適用した場合における概略構成を
示す平面図、第２図は同側面図、第３図は溶接ロ
ボツトの溶接制御手順を示すフローチヤート図、
第４図は作業異常時における溶接ロボツトの動作
制御を示すフローチヤート図である。 １……溶接ロボツト、１ａ……アーム、２……
カバー、２ａ……窓部、８……ミグトーチ、１０
……コントローラ、１３……制御手段、１４……
異常対策手段、Ｗ……ワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 囲いで囲まれた作業エリアに配置され、該作
   業エリアに搬入されたワークに対しアーム先端に
   設けられた作業手段により所定の作業を行う作業
   ロボツト装置であつて、上記作業手段およびアー
   ムを予め設定された作業手順に基づいて作動させ
   る制御手段と、上記作業手段に作業異常が発生し
   た際、作業手段の修理を行うべく上記制御手段に
   作業停止信号を出力して作業を中断させ、その
   後、上記アームの最大伸び時におけるアーム先端
   が描く軌跡上に略対応位置するよう、かつ上記作
   業手段の修理を上記囲いの外で行い得るよう該囲
   いに設けられた修理位置に上記作業手段を位置付
   けるべく上記アームを作動させる異常対策手段と
   を備えてなることを特徴とする作業ロボツト装
   置。