JPH0991015A - 同期作業ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で容易にワークの移動に同期して作業可
能な同期作業ロボットを提供する。 【解決手段】 作業指示信号に従いワークに作業を行う
ロボットと、ワークをワークを搬送する搬送装置と、搬
送装置の移動量を検出し信号出力する移動量検出器と、
搬送されるワークが所定位置に達したことを検出し信号
出力する起点確認センサと、ロボットの作業行程を予め
設定され信号出力可能であり、起点確認センサから信号
を入力するとロボットに作業を開始させ、搬送装置の移
動量を信号入力し、予め設定された作業の搬送方向移動
量に、作業時間内のワークの移動量を加算し作業させる
ロボットコントローラとからなることを特徴とする同期
作業ロボット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 この発明は同期作業ロボッ
トに関し、更に詳細には、移動中の作業対象であるワー
クに対し、移動しながらも作業が可能な同期作業ロボッ
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、この種の同期作業ロボットは、
図２に表すようにワークＷを搬送する搬送装置１０１に
ロボット台１０２を取付け、ロボット台１０２を搬送装
置１０１と一体とし、更に、ロボット台１０２上に作業
ロボット１０３を着脱自在に固定していた。従って、搬
送装置１０１の移動に伴いロボット台１０２は移動さ
れ、ロボット台１０２上に載置された作業ロボット１０
３が、ワークＷと相対的に停止状態で作業を行なえるよ
うにしていた。そして、ワークＷに対して作業ロボット
１０３が作業を終了すると、搬送装置１０１からロボッ
ト台１０２を取外し、次のワークＷ位置までロボット台
１０２を移動させ、搬送装置１０１に取付けて再びワー
クＷに対し作業を行っていた。

【０００３】又、図３に表す方法では、ワークを搬送す
る搬送装置１１１の搬送方向Ａと同方向に移動可能なロ
ボット搬送台１１２を別途設け、ロボット搬送台１１２
に作業ロボット１１３を載置する。又、搬送装置１１１
には、搬送装置１１１の移動量を検知するための移動量
検出器１１４を取付け搬送装置１１１の移動量を検知可
能とする。そこで、移動量検出器１１４が搬送装置１１
１の移動量を検出して、搬送装置の移動量と同量だけロ
ボット搬送台１１２を移動させ、ワークＷに同期させて
作業ロボット１１３を移動し、作業ロボット１１３がワ
ークＷと相対的に停止状態で作業を行うようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、図２
に表す方法では搬送装置１０１にロボット台１０２取付
用の着脱部を設けなければならず、搬送装置１０１を特
定のものにしなければならず、費用がかかってしまうと
いう問題点を有した。又、ワークＷに対する作業を終了
した時点で、ロボット台１０２を搬送装置１０１から取
外しロボット台１０３が次のワークに対して作業可能に
移動して再び取付ける作業が必要であった。この作業を
機械的に行うには、別途大掛りな取外し及び取付の装置
が必要となるか或いは作業員の人手により行わなければ
ならなかった。

【０００５】又、図３に表す方法では、作業用ロボット
１１３を載置状態で移動可能なロボット搬送台１１２が
必要であると共にロボット搬送台１１２を搬送装置１１
１と並行に取付ける場所が必要であり、費用がかかって
しまうと共に装置が大掛りとなってしまう問題点を有し
た。従って、この発明では、上述の問題点を解決し安価
で容易にワークの移動に同期して作業可能な同期作業ロ
ボットを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 そこでこの発明は、予
め設定される作業指示信号を入力し、作業指示信号に従
いワークに作業を行うロボットと、ワークを搬送可能な
搬送装置と、搬送装置の移動量を検出し信号として出力
する移動量検出器と、搬送装置により搬送されるワーク
が所定位置に達したことを検出し信号として出力する起
点確認センサと、ロボットの作業行程を予め設定されロ
ボットに作業指示信号を出力可能であり、起点確認セン
サからワークが所定位置に達したことを検出した信号を
入力するとロボットに作業を開始させ、移動量検出器か
ら搬送装置の移動量を信号入力し、予め設定された作業
の搬送方向移動量に、搬送装置の移動量から求まる作業
時間内のワークの移動量を加算し作業させるロボットコ
ントローラとからなることを特徴とする同期作業ロボッ
ト、

【０００７】を提供することで前述の課題を解決する。
又、この発明の作用は以下の通りである。即ち、搬送装
置の移動量を移動量検出器が検出し、ロボットコントロ
ーラへ信号出力する。一方、移動するワークが所定位置
に達すると起点確認センサがワークが所定位置に達した
ことを確認しロボットコントローラへ信号出力する。ロ
ボットコントローラでは、起点確認センサからの信号を
入力したので、ロボットに作業を開始させると共に、移
動量検出器から入力する移動量から作業時間内にワーク
が移動する量を求め、ロボットの作業の搬送方向移動量
に加算して作業させる。

【０００８】

【発明の実施の形態】 以下に、この発明の実施の形態
を表す説明図である図１に基づきこの発明の実施の形態
を説明する。図中、矢印で表すx,y,zは夫々方向を表
す。

【０００９】１は、この発明にかかる同期作業ロボット
である。以下、同期作業ロボット１は、ロボット１とい
う。ロボット１は、ロボット本体１１、ロボットコント
ローラ１２、移動量検出器１３、及び、起点確認センサ
１４とからなる。２は、搬送装置である。搬送装置２
は、この実施形態ではベルトコンベアからなり両端部に
設けられるローラ２１の回転によりベルト２２が移動
し、載置されるロボット１によって作業が行われるワー
クＷを移動可能である。ロボット本体１１は、基部１
５、第１アーム１６、第２アーム１７、サポート部１
８、及び、握部１９とからなる。基部１５は固定され、
第１アーム１６がx方向に摺動自在に設けられる。第２
アーム１７は、第１アーム１６に対しz方向に摺動自在
に設けられる。サポート部１８及び握部１９は、第２ア
ーム１７によりy方向に摺動自在に設けられる。従っ
て、握部１９は、基部１５に対する第１アーム１６の摺
動、第２アーム１７の第１アーム１６に対する摺動、及
び、サポート１８の第２アーム１７に対する摺動、x-y-
z空間の各点へ移動可能となり、更に、握部１９がサポ
ート１８に対し回動可能なのでワークＷをx-y-z空間の
所望の位置で把持可能である。この実施形態では各摺動
及び回動は、モータ（図示せず）の駆動力により行う
が、特にモータに限定されるものではなく、油圧，空気
圧等により制御するよう構成することも可能である。
又、各アームの摺動、或いは、回動は本実施形態通りで
なくてもよく、空間内の所定の位置に握部１９を移動可
能であればどのような手段を用いてもよい。更に又、こ
の実施形態では作業は握部１９により把持するよう説明
するが、スポット溶接等の他の作業の場合には適宜変更
する。このように構成されるロボット本体１１は、ロボ
ットコントローラ１２からの指示により作業を行う。そ
の際、握部１９の移動は、x-y-z空間の２点間を設定す
る時間で移動するよう指示される。

【００１０】移動量検出器１３は、この実施形態ではロ
ータリーパルスエンコーダからなり、所定回転角毎にパ
ルスを発生して信号出力可能であり、搬送装置２の一方
端のローラ２１の回動軸に取付けられ、ローラ２１の回
動角を検出し信号出力可能である。従って、出力するパ
ルス数に１パルスの回転角をかけることで回転角が検出
され、ローラ２１の径は予め既知なので移動量を検出可
能となる。発生されたパルスはロボットコントローラ１
２へ出力される。この実施形態ではロータリーパルスエ
ンコーダを用いることで回転角度から移動量を求める
が、搬送装置２の所定位置毎に目標物の通過を検知する
光センサー等により移動量を求めるよう構成することも
可能であり、種々の方法が考えられ、適宜用いる。起点
確認センサ１４は、この実施形態では発光部１４ａ及び
受光部１４ｂとからなる光センサからなり、搬送装置２
の搬送方向両側部の予め定める位置に発光部１４ａから
の光を受光部１４ｂが受光可能に設置され、ワークＷが
搬送されて発光部１４ａからの光を遮り受光部１４ｂが
受光しない場合にロボットコントローラ１２へ信号出力
する。起点確認センサ１４は、この実施形態では光セン
サを用いたが、他にリミットスイッチ等種々の方法が考
えられ適宜用いる。ロボットコントローラ１２は、移動
量検出器１３及び起点確認センサ１４からの信号を入力
可能に接続されると共に、ロボット本体１１へ指示信号
を出力するよう接続され、ロボット本体１１が作業行程
を行う指示信号を予め設定されており、起点確認センサ
１４からの信号を入力することでロボット本体１１へ指
示信号を出力可能である。更に、予め搬送装置２のロー
ラ２１の径が設定されており、移動量検出器１３からの
信号を入力すると、回転角、設定されるローラ２１の
径、及び、円周率から移動量を算出し、予め設定される
指示信号のx-y-z空間の２点間を移動する時間にワーク
Ｗが移動する量を求め指示信号のx方向移動量を加算す
ることで予め設定されている指示信号のx方向の移動量
を補正してロボット本体１１へ指示信号を出力可能であ
る。移動量の補正は、作業行程が複数ある場合には、各
行程の初期位置の値が実数値で指示されている場合には
補正を必要とするので初期値のx方向位置の値も各行程
までの移動量に見合った量を補正する（各行程の初期値
が前行程の最終位置の場合には、既に補正された値なの
で初期値の補正は不要である）。この実施の形態では、
移動量検出器１３からの信号に基づいて搬送装置２の移
動量を求めるが、移動量検出器１３内で予め回転角、ロ
ーラ２１の径、及び、円周率から移動量を算出してロボ
ットコントローラ１２へ信号出力するように構成しても
よい。

【００１１】次いでこのように構成されるロボット１の
作用を説明する。ロボット１の移動量検出器１３は、搬
送装置２の移動量を検知しロボットコントローラ１２へ
出力している。又、起点確認センサ１４の受光部１４ｂ
は発光部１４ａの発光する光を受光している。搬送装置
２上に載置されたワークＷが搬送装置２によりＡ方向へ
移動し、やがて、位置Ｂに達する。ワークＷが位置Ｂに
到達すると、起点確認センサ１４の発光部１４ａから発
光される光をワークＷが遮り受光部１４ｂが光を受光し
ない。すると、起点確認センサ１４は、ロボットコント
ローラ１２へワークＷが位置Ｂに到達した旨の信号を出
力する。ロボットコントローラ１２では、起点確認セン
サ１４から信号を入力したのでロボット本体１１へ指示
信号を出力し、ロボット本体１１に予め定める作業をす
るよう指示する。この時同時に、移動量検出器１３から
の入力する移動角、予め設定されるローラ２１径、及
び、円周率から移動量を算出し、予め設定される指示信
号のx-y-z空間の２点間を移動する時間にワークＷが移
動する量を求め指示信号のx方向移動量を加算し予め設
定されている指示信号のx方向の移動量を補正してロボ
ット本体１１へ指示信号を出力する。ロボット本体１１
では、ロボットコントローラ１２から入力する補正され
た指示信号に従い作業を行う。ロボット本体１１は、指
示信号により１サイクルの作業終了後に初期位置へ戻る
よう指示されるので、初期位置へ戻り次のワークＷが搬
送され、再び起点確認センサ１４を遮り、作業を開始す
るのを待つ。

【００１２】

【発明の効果】 従って、この発明では、ロボットを移
動させる手段としてのロボット台１０２或いはロボット
搬送台１１２等がなくても搬送装置上を移動するワーク
に対し移動量に見合った補正をしてロボットが作業を行
えるので、作業員等の人手を必要とせず、しかも、大掛
りな装置を必要とせずにワークＷの移動に追従して作業
が行える。又、搬送装置の移動量の検出、ワークＷの初
期位置の検出、及び、ロボットコントローラの演算のみ
で実現可能なため安価で、容易に同期作業を行え、ロボ
ットのコンベアラインへの導入が安価で容易に実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態を表す説明図

【図２】 従来例の説明図

【図３】 他の従来例の説明図

【符号の説明】

Ａ 搬送方向 Ｂ 作業開始位置 Ｗ ワーク １ 同期作業ロボット １１ ロボット本体 １２ ロボットコントローラ １３ 移動量検出器 １４ 起点確認センサ １４ａ 発光部 １４ｂ 受光部 １５ 基部 １６ 第１アーム １７ 第２アーム １８ サポート部 １９ 握部 ２ 搬送装置 ２１ ローラ ２２ ベルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定される作業指示信号を入力し、
   作業指示信号に従いワークに作業を行うロボットと、 ワークを搬送可能な搬送装置と、 搬送装置の移動量を検出し信号として出力する移動量検
   出器と、 搬送装置により搬送されるワークが所定位置に達したこ
   とを検出し信号として出力する起点確認センサと、 ロボットの作業行程を予め設定されロボットに作業指示
   信号を出力可能であり、起点確認センサからワークが所
   定位置に達したことを検出した信号を入力するとロボッ
   トに作業を開始させ、移動量検出器から搬送装置の移動
   量を信号入力し、予め設定された作業の搬送方向移動量
   に、搬送装置の移動量から求まる作業時間内のワークの
   移動量を加算し作業させるロボットコントローラとから
   なることを特徴とする同期作業ロボット。