JPS63114892A - 作業ロボツト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
業エリアに附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ット装置
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・厖した制御手段の制御信号に基づい
て作業ロボットのアームを動作させることにより、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ットに
より作業を行う場合には、安全対策として該作業ロボッ
トの作業エリアを柵等でもって囲んだり、作業ロボット
を作業室内に設置するなどして、作業口ボッ１〜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、作業ロポッ１〜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、上記作業ロボット
の動作を停止させて一旦作業を中断した後、作業者が作
業エリア内に入っ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、上記作業ロボットは動作を停止しているとは
いえ電源が入った状態になっているため、制御系統の故
障等により作業ロボットが誤動作することが考えられ、
このように作業ロボットが誤動作すると、作業エリア内
に入って修理を行っている作業者に危害が及ぶおそれが
あっ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、作業ロボットのアームを適切な
位置に移動せしめる手段を講することにより、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ットが誤動作し
ても作業者に危害が及ぶのを未然に防止し得、よって作
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ット装置を対象とし、上
記作業手段に所定の作業を行わせるべく上記アームを予
め設定された作業手順に基づいて動作せしめる制御手段
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停止させ、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
置するよう上記囲いに設けられたβ理位置に上記作業手
段を位置付けるべく上記アームを動作させる異常対策手
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っ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、これにより作業ロボットの動作が停止し
て一旦作業が中断される。そして、この作業中断の後、
上記作業ロボットのアームが動作せしめられ、これによ
り該アームの最大伸び時にあけるアーム先端が描く軌跡
上に略対応位置するよう囲いに設けられたβ理位置に作
業手段が位置付けられる。したがって、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辺し１ｑ、よって万一
作業ロボッ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ッ
ト装置を溶接装置に適用した場合を示し、該作業ロボッ
ト装置の溶接ロボット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が乗架さ
れ、該基台６の長手方向両側に上方に延びる支持板部５
ａ、５ａには、矩形状のワーク位置決め相開ロ部７ａ８
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ｉ・フレーム７のワーク位置決め用開口部７
ａにセットされたワーク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、上記溶接ロボット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をコンジットチ
ューブ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って分布
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、上記溶接ロボット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ェース内
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っ
た場合、溶接ロボット２でワイヤ９を溶接ワイヤ切断装
置１２へ移動させ、ワイ−５７９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、溶接ロボット１のアーム１ａの最大
伸び時におけるアーム１ａ先端が描く軌跡り上に略対応
位置するよう窓部２ａが設けられており、該窓部２ａに
て上記アーム’ｌａ＆、：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つまり溶接ロボット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
ーチャ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
ットされた状態でガイドレール４゜４に沿って移動せし
められ、溶接作業位置に位置付けられている。そして、
ステップＳ１で溶接ロボット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×１に移動し、次のステ
ップＳ２でワークＷの第１溶接姿勢が整ったか否かを判
定する。この判定が第１溶接姿勢が整ったＹＥＳの場合
はステップ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溶接姿勢が整っていないＮｏの
場合は第１溶接姿勢が整うのを待つ。

次いで、ステップ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ィッ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
場合はステップ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の先端をカットし、
ステップＳ６で上記溶接ロボット１のアーム１ａ先端を
次の溶接作業原点でおる第２原点Ｘ２に移動させる一方
、上記判定が異常でおるＹＥＳの場合はステップＳ７で
溶接異常箇所の修理を行った後、上記ステップＳ６で溶
接ロボット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、ステップＳ７Ａで作業異常が発生したこ
とをコン１〜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、上記溶接ロボット１の動作を
停止して一旦溶接作業を中断させ、次にステップＳｙＢ
でミグトーチ８をカバー２の窓部２ａに移動させるため
のスイッチを作業者がＯＮしたか否かを判定し、この判
定がＯＮであるＹＥＳの場合はステップＳｙｃ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り上
に略対応位置するようカバー２の窓部２ａに位置付けら
れ、作業者がミグトーチ８の異常箇所を修理した後、ス
テップＳ７Ｄに進んで作業復帰スイッチを作業者がＯＮ
ｔ、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ッチを
ＯＮＬでいないＮｏの場合はスイッチがＯＮされるのを
待つ。

次に、第３図のフローに戻って、ステップＳ８でワーク
Ｗの第２溶接姿勢が整ったか否かを判定する。この判定
が第２溶接姿勢が整ったＹＥＳの場合はステップ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
姿勢が整っていないＮｏの場合は第２溶接姿勢が整うの
を待つ。

次いで、ステップＳｈｏでミグトーチ８に作業異常が発
生したか否かを判定し、この判定が正常てあるＮｏの場
合はステップ３ｕに進んで溶接ワイヤ切ＩＳ装置１２に
て溶接用のアルミニウム製ワイヤ９の先端をカットし、
ステップ３１２で上記溶接ロボット１のアーム１ａ先端
を次の溶接作業原点でおる第３原点Ｘ３に移動させる一
方、上記判定が異常でおるＹＥＳの場合はステップ３１
３で溶接異常箇所の修理を行った後、上記ステップ３１
２で溶接ロボット１のアーム１ａ先端を第３原点Ｘ３に
移動させる。このステップ３１２における異常箇所修理
フローは上記ステップ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、ステップ３１４でワークＷの第３溶接姿勢か整っ
たか否かを判定する。この判定が第３溶接姿勢が整った
ＹＥＳの場合はステップＳ’ｓに進んで所定の溶接作業
を行う一方、上記判定が第３溶接姿勢が整っていないＮ
ｏの場合は第３溶接姿勢が整うのを待つ。

次いで、ステップ３１６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
合はステップＳＩ７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の先端をカットし、
ステップＳ】に戻って上記溶接ロボット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に移動さゼる一方、上記判定が異常であるＹＥＳ
の場合はステップＳ＋ａで溶接異常箇所の修理を行った
後、上記ステップＳ１に戻って溶接ロボット１のアーム
１ａ先端を第１原点Ｘ＋に移動させる。このステップＳ
ｅａにおける異常箇所修理フローは上記ステップＳ７の
場合と同様であるのでその詳細な説明は省略する。

よって、上記の如き制御手順において、ステップ８１〜
３１７により、溶接ロボット１のアーム１ａに設けられ
たミグｌ〜−チ８に所定の溶接作業を行わせるべく上記
アーム１ａを予め設定された作業手順に基づいて動作せ
しめる制御手段１３が構成されている。また、ステップ
Ｓｙ　、３１３　＊　Ｓｅａすなわちステップ５７Ａ−
８７Ｄ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停止させ、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り上に略対応位置するよう上
記カバー２に設けられた窓部２ａに上記溶接トーチ８を
位置付けるべく上記アーム１ａを動作させる異常対策手
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、溶接ロボット１の作動を停止させ
て一旦溶接作業を中断し、上記溶接ロボット１のミグト
ーチ８を、異常対策手段１４により上記アーム１ａの最
大伸び時にあけるアーム１ａ先端が描く軌跡上に略対応
位置するようカバー２に設けられた窓部２ａに位置付【
ブるようにすることから、作業者は修理のためにカバー
２内に入ることなくカバー２の外から作業異常に対処し
得、よって万一溶接ロボット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ッチ操作によって行うようにした
が、これに限らず、自動化にすることも採用可能でおる
。

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
れた作業エリアに配置された作業ロボットにより、上記
作業エリアに搬入されたワークに対し上記作業ロボット
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
行っているとき、上記作業手段に作業異常が発生した際
、異常対策手段から制御手段に作業停止信号を出力する
ことにより、−旦上記作業を中断させて作業手段の修理
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上記囲いに
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
記アームを動作させるので、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、
よって万一作業ロボッ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ット装置を溶接
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図は同縦断側面図、第３図は溶接ロボットの溶接制御
手順を示すフローチャート図、第４図は作業異常時にお
ける溶接ロボットの動作制御を示すフローチャート図で
ある。 １・・・溶接ロボット、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。 特　許　出　願　人　　広島アルミニウム工業株式会社 同　　　　　　　上　　中国溶材株式会社　代　　　理
　　　人　　前　１）　弘　　　　”第１図

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ット装置であ
   つて、上記作業手段に所定の作業を行わせるべく上記ア
   ームを予め設定された作業手順に基づいて動作せしめる
   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
   出力して作業を停止させ、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
   よう上記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動作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ット装置。