JPH05318181A - レール走行台車の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、溶接ロボット等の産業用ロボットを
載置されてレール上を走行するレール走行台車を、レー
ルに対して位置決め制御するための制御装置に関し、カ
ウンタを任意の位置で容易にリセットできるようにし
て、従来のような台車本体の原点合わせを不要にし、台
車本体をレールに装着した後に速やかに再生動作を行な
えるようにすることを目的とする。 【構成】そこで、レール２に対して脱着可能な台車本体
１を、レール２に沿って走行移動させ任意の位置に位置
決め制御すべく、台車本体１の走行移動に伴ってパルス
信号を出力する位置検出器６と、この位置検出器６から
のパルス信号をアップダウンカウントするカウンタ１８
とをそなえ、レール２に台車本体１を装着した際にカウ
ンタ１８をリセットするリセットボタン１９をそなえた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接ロボット等の産業
用ロボットを載置されてレール上を走行するレール走行
台車を、レールに対して位置決め制御するための装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、アークセンサや溶接ワイヤを利用
した各種タッチセンサの発達により、より大きなワーク
に対してロボットによる自動溶接を施すことが可能にな
り、溶接ロボットが、造船分野や建設機械部品，鉄骨部
品の溶接用に多く利用されるようになってきた。特に、
船舶(船殻ブロック)やタンク等の大きな鋼板を溶接する
際には、溶接ロボットを、レールに沿って走行する台車
(長尺スライダ，上下・前後スライダ)上に載置して、こ
の台車をレールに沿って移動させながら溶接を行なえる
ようにした大型ロボットシステムが用いられている(例
えば実開昭６１−６３３６９号公報等参照)。

【０００３】このようなレール走行台車は、一般に、レ
ールに沿ってラックを付設し、台車側にそなえられたモ
ータに、減速機を介してピニオンギヤを装着し、このピ
ニオンギヤとラックとを噛み合わせ、ピニオンギヤをモ
ータにより回転駆動することにより、台車本体をレール
に沿って走行移動させるように構成されている。

【０００４】そして、台車本体を任意の位置に位置決め
制御するために、モータに位置検出器(例えばパルスエ
ンコーダ)を装着し、この位置検出器からのパルス数を
制御盤内のカウンタによりアップダウンカウントして、
位置検出を行なっている。電源投入時(台車本体をレー
ルに装着した時)には、カウンタはゼロになっているの
で、レール走行台車を一旦レール端部まで走行移動させ
て、レール端部に設けられたドグと台車本体側に設けた
リミットスイッチとを当接させてリミットスイッチを動
作せることにより、カウンタをリセットして原点合わせ
を行なっている。

【０００５】つまり、台車本体は、一旦レール端部まで
移動してリミットスイッチを動作させてから反転し、パ
ルスエンコーダから１回転当り１回出力されるＺパルス
を検出してカウンタをリセットしてから、それ以降、カ
ウンタによりアップダウンカウントして位置情報を得て
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のレール走行台車の制御装置では、台車本体の
レールに対する脱着を頻繁に行なうような可搬式ロボッ
トに適用する際には、台車本体をレールに装着する度
に、台車本体を一旦レール端部まで移動させる前述の原
点合わせを行なわなければならず面倒であるなどの課題
があった。

【０００７】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、カウンタを任意の位置で容易にリセットで
きるようにして、従来のような台車本体の原点合わせを
不要にし、台車本体をレールに装着した後に速やかに再
生動作を行なえるようにしたレール走行台車の制御装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のレール走行台車の制御装置は、レールに対
して脱着可能なレール走行台車を、前記レールに沿って
走行移動させ任意の位置に位置決め制御すべく、前記レ
ール走行台車の走行移動に伴ってパルス信号を出力する
位置検出手段と、該位置検出手段からのパルス信号をア
ップダウンカウントするカウンタとをそなえてなるもの
において、前記レールに前記レール走行台車を装着した
際に前記カウンタをリセットするスイッチをそなえたこ
とを特徴としている。

【０００９】

【作用】上述した本発明のレール走行台車の制御装置で
は、レールにレール走行台車を装着した際に、ワークや
レールの所定位置(目印位置)など任意の位置でスイッチ
を操作することにより、カウンタを容易にリセットする
ことができ、従来のような台車本体の原点合わせをする
ことなく、再生動作を仮スタートすることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
レール走行台車の制御装置について説明すると、図１
(ａ)はその制御装置を適用されるレール走行台車を一部
破断して示す側面図、図１(ｂ)はそのブロック図、図２
はその動作(Ｚパルスを利用する場合)を説明するための
フローチャート、図３はその動作(Ｚパルスを利用しな
い場合)を説明するためのフローチャート、図４はその
具体的な適用例を示す斜視図である。

【００１１】図１(ａ)において、１は本実施例のレール
走行台車の台車本体で、この台車本体１は、レール２に
沿って走行・移動するものである。この台車本体１に
は、後述する可搬式ロボット(アーク溶接ロボット)１１
が取付・載置されるようになっている。また、台車本体
１には、この台車本体１を走行・移動させるべくピニオ
ン４を回転駆動する台車モータ３がそなえられている。
ピニオン４は、台車本体１をレール２に装着した際にレ
ール２に付設されたラック５に噛み合うもので、このよ
うにピニオン４をラック５に噛み合わせながら台車モー
タ３により回転駆動することにより、台車本体１がレー
ル２に沿って走行・移動するようになっている。

【００１２】また、台車モータ３には、台車本体１のレ
ール２に対する位置を検出するための位置検出器(位置
検出手段)６が装着されている。この位置検出器６とし
ては、例えば、台車モータ３が所定角度回転する毎に
Ａ，Ｂパルスを出力するとともに台車モータ３の１回転
当り１回Ｚパルスを出力するパルスエンコーダが用いら
れる。

【００１３】さらに、台車本体１の裏面(下面)側には、
左右一対のガイドローラ７，８が台車本体１の軸線両側
に対向して配設され、これらのガイドローラ７，８は、
台車本体１をレール２に装着した際にレール２の両側面
を挾み込んでいる。また、台車本体１の裏面には、レー
ル２の側面に当接してガイドするガイドローラ７，８の
ほかに、レール２に上下方向から当接してガイドするガ
イドローラ９，１０もそなえられている。

【００１４】ここで、可搬式ロボット１１は、旋回アー
ム１３，下腕１４，上腕１５をそなえて構成され、旋回
アーム１３を旋回軸Ｓ１まわりに回転駆動する旋回軸駆
動部１２や、旋回アーム１３の先端側に支持される下腕
１４を揺動軸Ｓ２まわりに回転駆動する下腕駆動部１６
や、下腕１４の先端側に支持される上腕１５をリンク部
材１７を介して揺動軸Ｓ３まわりに回転駆動する上腕駆
動部(図示せず)などをそなえている。

【００１５】そして、本実施例では、図１(ａ)，(ｂ)に
示すように、位置検出器６からのＡ，Ｂパルスをアップ
ダウンカウントする台車カウンタ１８がそなえられると
ともに、台車本体１上には、台車カウンタ１８をリセッ
トする際に押下操作されるリセットボタン(スイッチ)１
９が設けられている。

【００１６】また、図１(ｂ)において、２０は台車カウ
ンタ１８のカウント値(つまり台車本体１の位置情報)に
応じて台車モータ３の動作を制御して台車本体１の位置
制御を行なうためのＣＰＵボード、２１はこのＣＰＵボ
ード２０からの速度指令を受けて台車モータ３の動作を
制御する台車モータドライバである。

【００１７】上述のごとく構成された本実施例の装置の
動作を、図２，図３に従って説明する。ここで、図２は
Ｚパルスを利用して初期化を行なう場合を示し、図３は
Ｚパルスを利用しないで初期化を行なう場合を示してい
る。まず、図２によりＺパルスを利用する場合について
説明する。

【００１８】レール２に台車本体１を装着して初期化を
行なう際には、台車初期化モードをスタートし(ステッ
プＡ１)、台車モータ３を逆転させ(ステップＡ２)、オ
ペレータが、台車本体１，レール２に予めつけられた目
印や、ワークの特徴点を目視しながら、台車本体１が適
当な位置に到達した時点でリセットボタン１９を押下操
作する(ステップＡ３)。

【００１９】この後、台車モータ３を正転させ(ステッ
プＡ４)、ＣＰＵボード２０が、最初に位置検出器６か
らのＺパルスを受けた時点(ステップＡ５)で、台車カウ
ンタ１８に対してカウンタリセット信号を出力し、台車
カウンタ１８をリセットし台車本体１を停止させる。

【００２０】このようにして、台車カウンタ１８を容易
にリセットすることができ、従来のような台車本体の原
点合わせをすることなく、再生動作を仮スタートするこ
とができる。このような初期化調整は粗いものであるの
で、実際には、台車カウンタ１８のリセット後に、溶接
ワイヤの接触や近接スイッチによるワーク検出等の他の
センシング手段を用いて微調整を行なう。

【００２１】ついで、図３によりＺパルスを利用しない
場合について説明する。台車初期化モードをスタートす
ると(ステップＢ１)、オペレータが、ティーチングボッ
クス(図示せず)を用いて台車本体１をレール２上の適当
な位置までインチングした後(ステップＢ２)、オペレー
タがリセットボタン１９を押下操作する(ステップＢ
３)。そして、リセットボタン１９の押下信号を受けた
ＣＰＵボード２０は、台車カウンタ１８に対してカウン
タリセット信号を出力し、台車カウンタ１８をリセット
する(ステップＢ４)。この後、前述と同様の微調整を行
なう。

【００２２】上述したリセットボタン１９を用いた初期
化操作は、台車本体１をレール２に対して装着する際に
有効であるが、例えば、図４に示すように、船舶の船殻
ブロックなどを建造する際にも有効に利用することがで
きる。つまり、図４に示すように、船殻ブロックの建造
時には、外板２２上に一定間隔で平行に配置された複数
のロンジ材２３上に、各ロンジ材２３に直交するように
レール２をセットし、このレール２上を走行する台車本
体１上にアーク溶接ロボット１１を装着して、このアー
ク溶接ロボット１１により、各ロンジ材２３の下部と各
ロンジ材２３に直交するトランス材２４とを溶接してい
る。

【００２３】このような場合、各ロンジ材２３とトラン
ス材２４との溶接線は、各ロンジ材２３間で共通である
ので、各ロンジ材２３の端部まで台車本体１が走行移動
する度に、リセットボタン１９により台車カウンタ１８
をリセットしていけば、同一プログラムで各ロンジ材２
３とトランス材２４との溶接を行なうことができる。

【００２４】このように、本実施例のレール走行台車の
制御装置によれば、台車本体１に対して従来のような原
点合わせを行なうことなく仮スタートすることができる
ので、他のセンシング機能による微調整を併用すること
により、脱着可能な台車本体１をレール２に装着した後
に速やかに再生動作することができる。また、台車本体
１の走行方向に繰り返し同一作業を行なう場合には、そ
の都度、リセットボタン１９によりリセット操作を行な
えば、同一プログラムで作業を実行することが可能にな
る。

【００２５】なお、上記実施例では、本発明をアーク溶
接ロボットに適用した場合について説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、他の種々のロボッ
トにも同様に適用され、上記実施例と同様の作用効果が
得られることは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のレール走
行台車の制御装置によれば、カウンタをスイッチにより
任意の位置で容易にリセットできるように構成したの
で、従来のような台車本体の原点合わせが不要になり、
台車本体をレールに装着した後に速やかに再生動作を行
なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのレール走行台車の制
御装置を示すもので、(ａ)はその制御装置を適用される
レール走行台車を一部破断して示す側面図、(ｂ)はその
ブロック図である。

【図２】本実施例の動作(Ｚパルスを利用する場合)を説
明するためのフローチャートである。

【図３】本実施例の動作(Ｚパルスを利用しない場合)を
説明するためのフローチャートである。

【図４】本実施例の具体的な適用例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 台車本体(アーク溶接ロボット) ２ レール ３ 台車モータ ４ ピニオン ５ ラック ６ 位置検出器(位置検出手段) ７〜１０ ガイドローラ １１ 可搬式ロボット １２ 旋回軸駆動部 １３ 旋回アーム １４ 下腕 １５ 上腕 １６ 下腕駆動部 １７ リンク部材 １８ 台車カウンタ １９ リセットボタン(スイッチ) ２０ ＣＰＵボード ２１ 台車モータドライバ ２２ 外板 ２３ ロンジ材 ２４ トランス材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湊 達治 神奈川県藤沢市宮前字裏河内100−１ 株 式会社神戸製鋼所藤沢事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レールに対して脱着可能なレール走行台
   車を、前記レールに沿って走行移動させ任意の位置に位
   置決め制御すべく、前記レール走行台車の走行移動に伴
   ってパルス信号を出力する位置検出手段と、該位置検出
   手段からのパルス信号をアップダウンカウントするカウ
   ンタとをそなえてなる制御装置において、 前記レールに前記レール走行台車を装着した際に、前記
   カウンタをリセットするスイッチがそなえられたことを
   特徴とするレール走行台車の制御装置。