JPH06246659A - 汎用生産装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】搬送ロボットをフレキシブルに制御することが
でき、しかも制御用のプログラム構造の標準化も容易
で、機能ユニットの増減に容易に対応することができる
汎用生産装置を提供するにある。 【構成】搬送ロボット１は搬送動作終了後、制御コント
ローラ３から実行指令があるのかどうかをチェックし、
実行指令がなければアームを現在位置に停止させ、実行
指令があればその実行指令に対応する動作ブロックのプ
ログラムを実行する。実行される動作ブロックは各ユニ
ット２Ａ…の動作可能状態により決められるため、例え
ば溶接ユニット２Ａとねじ締めユニット２Ｂとの間のワ
ーク搬送の動作プロックの実行の次にねじ調整ユニット
２Ｃから捺印ユニット２Ｃへのワーク搬送の動作ブロッ
クの実行というようにフレキシブルな搬送動作が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汎用生産装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来生産装置には加工、組立等の生産に
関する機能を有する複数の機能ユニットの間のワークの
搬送をインデックステーブルを利用して行っているもの
があるが、機能ユニットを増加させたい場合には、イン
デックステーブルを新しく作らなければならないという
問題があった。

【０００３】また図１０に示すようにマニプレータ形の
搬送ロボット１を用いて機能ユニット２Ａ…間のワーク
搬送を行う生産装置も従来からある。この従来例は、図
１１に示すようなシーケンスプログラムに基づいて搬送
ロボット１を制御する方法がとられている。つまり装置
をスタートさせると、定位置停止かどうかを判定し、定
位置停止でなければ、まず機能ユニット２Ａへの移動か
どうかを判定し、機能ユニット２Ａの位置へ搬送ロボッ
ト１を移動させ、以後機能ユニット２Ｂ…への移動かど
うかの判定を行いながら搬送ロボット１を順次移動させ
るようになっているものである。そして次の機能ユニッ
トへのワークの搬送移動は、機能ユニットでの処理が終
了して初めて行われるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような搬送ロボ
ットの制御方式では、搬送ロボットをフレキシブルに移
動させることができず、また新たに機能ユニットを追加
する場合、動作用プログラムの構造を標準化できないた
めプログラムの変更が容易でないという問題があり、ま
た機能ユニットのいずれかが故障して機能停止した場
合、その機能ユニットを飛ばしてワークを搬送移動させ
たりすることができず、機能ユニットの故障解決まで装
置を稼働できなくるという問題もあった。

【０００５】本発明は、上記の問題点に鑑みて為された
もので、その目的とするところは、搬送ロボットをフレ
キシブルに制御することができ、しかも制御用のプログ
ラム構造の標準化も容易で、機能ユニットの増減に容易
に対応することができる汎用生産装置を提供するにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、加工、組立等
の生産に関する機能を有する複数の機能ユニットと、こ
れら機能ユニットに対してワークを移動搬送する搬送ロ
ボットと、機能ユニットが動作可能状態であるかどうか
を判断して搬送ロボットにその判断結果に基づく搬送動
作の実行指令を与え、搬送ロボットの搬送動作終了時に
当該機能ユニットを動作させる制御コントローラとを備
え、搬送ロボットには制御コントローラからの実行指令
に対応したワーク搬送動作のプログラムを実行し、ワー
ク搬送動作終了時に搬送動作終了信号を制御コントロー
ラに与え且つ制御コントローラからの実行指令の有無を
チェックする動作機能を備えたものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、搬送ロボットをフレキシブル
に動作させることができる上に、制御コントローラにお
ける搬送ロボットのプログラムを一搬送動作毎にブロッ
ク化することができ、そのためプログラムの構造の標準
化が容易で、結果機能ユニットの増減を行ってもプログ
ラム変更が容易に行え、またフレキシブルに搬送ロボッ
トを動作させることができるため、機能ユニットの一部
が故障しても搬送ロボットを動作させて故障していない
機能ユニットに対するワークの搬送が行え、装置全体の
稼働停止を招くことがない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は一実施例の回路構成を示しており、図示す
る実施例装置は搬送ロボット１と、例えば部品同士の溶
接を行うための溶接ユニット２Ａ、部品の固定等を行う
ためのねじ締めユニット２Ｂ、組み立てられた製品の調
整を行うための調整ユニット２Ｃ、更に製品に捺印する
ための捺印ユニット２Ｄ等、或る製品を部品から組み立
て完成させるまでに必要な機能ユニットと、これら各ユ
ニット２Ａ…と搬送ロボット１の動作を制御する制御コ
ントローラ３とで構成される。

【０００９】制御コントローラ３は、搬送ロボット１と
の間でＲＳ２３２Ｃ等の汎用の通信ポートを用いてデー
タの授受を行うための通信部３０と、各ユニット２Ａ…
に対応して設けた駆動部３１Ａ…と、各ユニット２Ａ…
に対応して設けてあるワーク検知器４Ａ…からのワーク
の有無を示す信号と駆動部３１Ａ…の終了信号とで対応
ユニットが動作可能であるかどうかを判断し、通信部３
０を通じて搬送動作の実行指令を搬送ロボット１へ送信
する機能や、搬送ロボット１から送られてくる搬送動作
終了信号を通信部３０を通して受けとって駆動部３１Ａ
…に動作開始信号を与える信号処理機能を備えたＣＰＵ
等からなる制御部３２とで構成される。実際的には制御
コントローラ３はプログラマブルシーケンサ等を利用し
て構成される。一方搬送ロボット１は、ワークを掴んで
各ユニット２Ａ…へ移動させるためのアーム等を駆動す
るための駆動部１０と、制御コントローラ３からの搬送
動作の実行指令に基づいて搬送動作のプログラムを実行
して駆動部１０を制御し、また搬送動作の終了時には搬
送動作終了信号を作成するＣＰＵ等からなる制御部１１
と、制御コントローラ３からの搬送動作の実行指令を受
信したり、制御部１１で作成された動作終了信号を制御
コントローラ３へ送信するためのＲＳ２３２Ｃ等の通信
ポートからなる通信部１２とで構成される。

【００１０】図２は搬送ロボット１と、各ユニット２Ａ
…の配置レイアウトを示しており、この例ではワークを
搬送ロボット１が、溶接ユニット２Ａからねじ締めユニ
ット２Ｂへ搬送する動作と、ねじ締めユニット２Ｂから
調整ユニット２Ｃへ搬送する動作と、調整ユニット２Ｃ
から捺印ユニット２Ｄへ搬送する動作の各プログラムを
動作ブロック、、というようにブロック化して標
準化し、各動作ブロック、、のプログラムの実行
が終了するたびに、制御コントローラ３から実行指令が
あるのかどうかチェックする図３に示すフローチャート
からなるプログラムを搬送ロボット１の制御部１１に設
定している。また各ユニット２Ａ…の搬送移動に関する
パラメータもティーチング等により制御部１１に記憶設
定してある。

【００１１】而して、生産装置を動作させると、搬送ロ
ボット１の制御部１１は制御コントローラ３からの指令
をチェックし、動作ブロック〜の実行指令がなく、
定位置停止の指令がある場合には、アームを予め決めて
ある位置において停止させるように駆動部１１を制御す
る。そして例えばねじ締めユニット２Ｂが動作可能状態
となると、制御コントローラ３の制御部３２は溶接ユニ
ット２Ａで溶接加工されたワークをねじ締めユニット２
Ｂへ搬送することが可能となる判断し、動作ブロック
を実行させる実行指令を搬送ロボット１に送る。搬送ロ
ボット１の制御部１１はこの実行指令を受けて動作ブロ
ックのプログラムを実行し、駆動部１０を制御する。
この場合搬送ロボット１はまず現在停止位置からアーム
を溶接ユニット２Ａに移動させ、その溶接ユニット２Ａ
にあるワークを掴んでねじ締めユニット２Ｂへ搬送する
のである。そしてこの搬送が終了すると制御部１１は搬
送動作終了信号を作成して通信部１２を通じて制御コン
トローラ３へ送る。この搬送動作終了信号を受けた制御
コントローラ３の制御部３２はねじ締めユニット２Ｂの
駆動部３１Ｂに動作開始信号を与え、ねじ締めユニット
２Ｂを動作させる。

【００１２】また制御部３２は、この状態で動作可能な
ユニットが存在するかどうかを駆動部３１Ａ…からの終
了信号の有無と、ワーク検知器４Ａ…の検知信号に基づ
いて判断し、動作可能なユニットがあればそのユニット
に対応する実行指令を搬送ロボット１へ送る。搬送ロボ
ット１の制御部１１は上記の搬送動作終了後、制御コン
トローラ３から実行指令があるのかどうかをチェック
し、実行指令がなければアームを現在位置に止め、実行
指令があれば対応する動作ブロックのプログラムを実行
する。

【００１３】この場合実行される動作ブロックはユニッ
ト２Ａ…の動作可能状態により決められるため、従来の
ように予め定められた順序でなく、例えば動作プロック
の実行の次にの実行というようにフレキシブルな搬
送動作を可能とする。ここで動作速度が遅い例えばねじ
締めユニット２Ｂが有る場合、このねじ締めユニット２
Ｂと同じねじ締めユニット２Ｂ’を図４に示すように追
加して、並行動作させるようにすれば、生産効率が向上
することになる。この場合搬送動作のプログラムは、溶
接ユニット２Ａとねじ締めユニット２Ｂ’間の搬送動作
の動作ブロックと、ねじ締めユニット２Ｂ’と調整ユ
ニット２Ｃとの間の搬送動作の動作ブロックのプログ
ラムを作成して、そのプログラムを図５に示す位置や或
いはＸ，Ｙ，Ｚ等の実行動作フローの適宜な位置に挿入
するだけで、プログラム変更が行える。勿論搬送動作の
パラメータはテーィチングで設定する。

【００１４】このように本発明生産装置では追加される
機能ユニットに対する搬送動作のプログラムをブロック
化して作成するだけで、プログラムの変更が容易に行え
るため、既存のユニット２Ａ…に加えて図６、図７のよ
うに斜線で示した機能ユニット２を新たに追加すること
ができ、この追加は設置スペースが許す限り自由に行え
る。

【００１５】尚搬送ロボット１と機能ユニット２との間
でワークの授受を行う手段として図８に示すようにシリ
ンダーやコンベアを用いた治具スライダー５を用い、搬
送ロボット５のアームの移動可能範囲内の治具スライダ
ー５の位置に搬送治具６を図８（ａ）に示すように移動
させ、その位置で搬送ロボット５からワーク７を搬送治
具６上に載せ、その後機能ユニット２の加工位置に対応
する治具スライダー５の位置に搬送治具６を図８（ｂ）
に示すように移動させ、例えば機能ユニット２が溶接ユ
ニットであれば、図８（ｃ）に示すように搬送治具６上
のワーク７に対して溶接ヘッド８を移動させて溶接加工
を行い、この加工終了後図８（ｄ）に示すように搬送ロ
ボット５のアームの移動可能範囲内の治具スライダー５
の位置に搬送治具６を移動させ、この後図８（ｅ）に示
すようにワーク７を搬送ロボット１で掴むようにすれ
ば、図９に示すように治具スライダー５の端部を搬送ロ
ボット１の移動可能範囲α内に配置し、各ユニット２Ａ
…を移動可能範囲α外に配置すれば搬送ロボット１の移
動に干渉しない位置にユニット２Ａ…を設置することが
できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、加工、組立等の生産に関する
機能を有する複数の機能ユニットと、これら機能ユニッ
トに対してワークを移動搬送する搬送ロボットと、機能
ユニットが動作可能状態であるかどうかを判断して搬送
ロボットにその判断結果に基づく搬送動作の実行指令を
与え、搬送ロボットの搬送動作終了時に当該機能ユニッ
トを動作させる制御コントローラとを備え、搬送ロボッ
トには制御コントローラからの実行指令に対応したワー
ク搬送動作のプログラムを実行し、ワーク搬送動作終了
時に搬送動作終了信号を制御コントローラに与え且つ制
御コントローラからの実行指令の有無をチェックする動
作機能を備えたので、搬送ロボットをフレキシブルに動
作させることができる上に、制御コントローラにおける
搬送ロボットのプログラムを一搬送動作毎にブロック化
することができ、そのためプログラムの構造の標準化が
容易で、結果機能ユニットの増減を行ってもプログラム
変更が容易に行え、またフレキシブルに搬送ロボットを
動作させることができるため、機能ユニットの一部が故
障しても搬送ロボットを動作させて故障していない機能
ユニットに対するワークの搬送が行え、装置全体の稼働
停止を招くことがないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路構成図である。

【図２】同上の機能ユニットのレイアウトの説明図であ
る。

【図３】同上の搬送ロボットの動作プログラムのフロー
チャートである。

【図４】同上の別の機能ユニットのレイアウトの説明図
である。

【図５】同上の別の機能ユニットのレイアウト時のプロ
グラム変更説明図である。

【図６】同上の他の機能ユニットのレイアウトの説明図
である。

【図７】同上のその他の機能ユニットのレイアウトの説
明図である。

【図８】同上の治具スライダー使用例の説明図である。

【図９】同上の治具スライダー使用時の機能ユニットの
レイアウトの説明図である。

【図１０】従来の搬送ロボット使用時の機能ユニットの
レイアウトの説明図である。

【図１１】従来例の搬送ロボットの動作フローチャート
である。

【符号の説明】

１ 搬送ロボット ２Ａ… 機能ユニット ３ 制御コントローラ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】この場合実行される動作ブロックはユニッ
ト２Ａ…の動作可能状態により決められるため、従来の
ように予め定められた順序でなく、例えば動作ブロック
の実行の次にの実行というようにフレキシブルな搬
送動作を可能とする。ここで動作速度が遅い例えばねじ
締めユニット２Ｂが有る場合、このねじ締めユニット２
Ｂと同じねじ締めユニット２Ｂ’を図４に示すように追
加して、並行動作させるようにすれば、生産効率が向上
することになる。この場合搬送動作のプログラムは、溶
接ユニット２Ａとねじ締めユニット２Ｂ’間の搬送動作
の動作ブロックと、ねじ締めユニット２Ｂ’と調整ユ
ニット２Ｃとの間の搬送動作の動作ブロックのプログ
ラムを作成して、そのプログラムを図５に示す位置や或
いはＸ，Ｙ，Ｚ等の実行動作フローの適宜な位置に挿入
するだけで、プログラム変更が行える。勿論搬送動作の
パラメータはテーィチングで設定する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】尚搬送ロボット１と機能ユニット２との間
でワークの授受を行う手段として図８に示すように軸ロ
ボット等のアクチュエータを用いた治具スライダー５を
用い、搬送ロボット５のアームの移動可能範囲内の治具
スライダー５の位置に搬送治具６を図８（ａ）に示すよ
うに移動させ、その位置で搬送ロボット５からワーク７
を搬送治具６上に載せ、その後機能ユニット２の加工位
置に対応する治具スライダー５の位置に搬送治具６を図
８（ｂ）に示すように移動させ、例えば機能ユニット２
が溶接ユニットであれば、図８（ｃ）に示すように搬送
治具６上のワーク７に対して溶接ヘッド８を移動させて
溶接加工を行い、この加工終了後図８（ｄ）に示すよう
に搬送ロボット５のアームの移動可能範囲内の治具スラ
イダー５の位置に搬送治具６を移動させ、この後図８
（ｅ）に示すようにワーク７を搬送ロボット１で掴むよ
うにすれば、図９に示すように治具スライダー５の端部
を搬送ロボット１の移動可能範囲α内に配置し、各ユニ
ット２Ａ…を移動可能範囲α外に配置すれば搬送ロボッ
ト１の移動に干渉しない位置にユニット２Ａ…を設置す
ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工、組立等の生産に関する機能を有する
   複数の機能ユニットと、これら機能ユニットに対してワ
   ークを移動搬送する搬送ロボットと、機能ユニットが動
   作可能状態であるかどうかを判断して搬送ロボットにそ
   の判断結果に基づく搬送動作の実行指令を与え、搬送ロ
   ボットの搬送動作終了時に当該機能ユニットを動作させ
   る制御コントローラとを備え、搬送ロボットには制御コ
   ントローラからの実行指令に対応したワーク搬送動作の
   プログラムを実行し、ワーク搬送動作終了時に搬送動作
   終了信号を制御コントローラに与え且つ制御コントロー
   ラからの実行指令の有無をチェックする動作機能を備え
   て成ることを特徴とする汎用生産装置。