JPH0985654A - 複数ロボットの同調制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンローダロボットとローダロボットの間の距
離を短くでき、タクトタイムが短くできる装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】マスタとなる非同調ロボットと、前記非同調ロ
ボットに対してスレーブとなる同調ロボットを設定し、
前記非同調ロボットの動作位置をティーチングし、その
再生動作を前記非同調ロボットの駆動軸のうちのいずれ
かの１軸の駆動モータに取り付けられた回転検出器から
の所定の出力パルス数毎に行い、その所定の出力パルス
数毎の再生位置に対応させて前記同調ロボットの動作位
置をティーチングし、前記非同調ロボツトの出力パルス
数に対応してティーチングされた前記同調ロボットの動
作位置を指令することにより前記同調ロボットを前記非
同調ロボットに対して追従動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数ロボットの同調制御
方法に関し、例えば、複数台のロボットでワークをハン
ドリングするシステムにおいて、アンローダロボットと
ローダロボットを同調させる制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、ハンドリングシステムの例であ
る。図は、ロボット１〜３が作業ステーションＳＴ１〜
ＳＴ４の間に設置され、ワークの作業とハンドリングを
行うシステムを示す。すなわち、作業ステーションＳＴ
１にあったワークは各ステーションで何らかの作業が施
され、ロボット１〜３によるハンドリンクにより作業ス
テーションＳＴ４に至るシステムである。作業ステーシ
ョンＳＴ２について説明すると、作業を終えたワークは
ロボット２（アンローダロボット）で搬出され、その後
ロボット１（ローダロボット）で新たな未加工ワークが
搬入される。作業ステーションＳＴ３について説明する
と、作業を終えたワークはロボット３（アンローダロボ
ット）で搬出され、その後ロボット２（ローダロボッ
ト）で新たな未加工ワークが搬入される。なお、ローダ
ロボットとアンローダロボットとは相対的なものであ
り、１台で作業によってローダロボットにもなり、アン
ローダロボットにもなる。

【０００３】さて、このようなシステムでは、従来、図
５に示すように、アンローダロボットの制御装置内で、
アンローダロボットが固定的な干渉領域内かどうかの干
渉チェックを行い、領域外に逃げた時点で、ローダロボ
ットへのインターロック解除信号を出すことで、ローダ
ロボットがステーションに進入するようにしたり、アン
ローダロボットに同期してタイマを設定し、ある時間が
経過してからローダロボットがステーションに進入する
ようにしたりしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのため、安全上の観
点からアンローダロボットとローダロボットの間の距離
を短くできなかったり、必要以上の待ち時間をとったり
しており、そのため必要以上にタクトタイムがかかると
いう欠点があった。一方、本出願人は、プレス機に同期
するロボットシステムとして特開平７−１０６０号公報
に示される技術を提案している。しかしながら、プレス
機に取り付けたエンコーダ装置（プレスの位置検出器）
が必要であり、このような機械がなくロボットのみで構
成されるシステムには適用できないという欠点がある。
そこで、本発明は、アンローダロボットとローダロボッ
トの間の距離を短くでき、タクトタイムが短くできる装
置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数ロボット
の同調制御方法において、マスタとなる非同調ロボット
と、前記非同調ロボットに対してスレーブとなる同調ロ
ボットの一対の組を設定し、前記非同調ロボットの動作
をティーチングし、前記非同調ロボットの再生動作を前
記非同調ロボットの駆動軸のうちのいずれかの１軸の駆
動モータに取り付けられた回転検出器からの所定の出力
パルス数毎に行い、その所定の出力パルス数毎の再生位
置に対応させて前記同調ロボットの動作位置をティーチ
ングして記憶しておき、実作業時は、前記出力パルス数
に対応してティーチングされた前記同調ロボットの動作
位置を指令することにより前記同調ロボットを前記非同
調ロボットに対して追従動作させることを特徴とするも
のである。

【０００５】

【作用】非同調側のロボットの駆動軸のうちのいずれか
の１軸の駆動モータに取り付けられた回転検出器とは、
本来ロボットが持っているものであり、この検出器の信
号を他方のロボットの指令に流用するというのが本発明
のポイントである。すなわち、非同調側のロボット実際
のロボットの動作を所定パルス間隔毎に確認しながら、
同調側のロボットを非同調側のロボットに干渉しないよ
うにティーチングしておく。そして、非同調側のロボッ
トの駆動軸のうちのいずれかの１軸の駆動モータに取り
付けられた回転検出器の出力パルスに対応させて同調側
ロボットに所定間隔毎の位置指令を出すことで同調（追
従）制御するのである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を従来例で示した図６
のシステムに適用する場合を例に取って説明する。本発
明では、実際の作業で最とも大きく動く駆動軸に着目す
る。図６の例では最も大きく動くのは第１軸である（ワ
ーク搬送のため１８０°回転しなければならない）。そ
こで、アンローダロボット（非同調ロボット、マスター
側）の第１軸の回転検出器の出力パルス数と、ローダロ
ボット（同調ロボット、スレーブ側）との距離を示した
のが図２（Ａ）である。図２（Ｂ）はその位置関係を示
している。もしアンローダロボットの第１軸の回転だけ
で搬送できれば、図２（Ａ）の点線のように正弦波状の
曲線となるが、実際は障害物などがあり、ロボットの全
軸によるリンク動作によって搬送が行われるので、図２
（Ａ）の実線のような曲線になることが多い。本発明で
は、まずアンローダロボットの動作位置を数点の教示点
を教示することで全体の動作経路をティーチングする。
そして第１軸の回転検出器の出力パルス数を図３に示す
ように適当なパルス数間隔で分割して記憶する。つまり
折線近似として記憶する。

【０００６】次に、そのパルス数間隔毎に動きを止め
て、アンローダロボットのプレイバック動作を行わせ
る。そのパルス数間隔毎のアンローダロボットの位置に
対し、ローダロボットの位置をティーチングする。作業
ステーションからワークを持ち去る方向で動いているア
ンローダロボットの位置を考慮して、どこまでローダロ
ボットのアームが作業ステーションに向かって進んで良
いかを操作者が判断してティーチングするのである。以
上により、アンローダロボットの第１軸の回転検出器の
出力パルス数に対応して、ローダロボットが移動すべき
位置が決定された。つまり、最初の４００パルス目で位
置Ｐ１、７００パルス目で位置Ｐ２、１２００パルス目
で位置Ｐ３…というような対応テーブルができる（図４
参照）。図４の点線部分は図３との関係を説明するため
に付記したものである。

【０００７】アンローダロボットの第１軸の回転検出器
の出力パルス数とローダロボットが移動すべき位置が決
定できれば、アンローダロボットの第１軸の回転検出器
の出力パルス数が所定の数に達すれば、ローダロボット
に対してその対応するティーチング位置まで動けという
指令を伝えるようにすれば、ローダロボットはアンロー
ダロボットに対して干渉することなく動作可能である。
よって、これを実現するためには、ローダロボット制御
装置内に、アンローダロボットの第１軸からパルスを受
け取り、そのパルスのが所定の積算量になれば、予め対
応させた位置まで動作させる指令を発する手段を付加す
ればよい。

【０００７】これを実施するために、前記対応テーブル
をローダロボット制御装置内のメモリ上に記憶する。そ
のプロック図を図１に示す。ロボット３の第１軸の回転
検出器の出力パルスはロボット２の制御装置２Ｃに入力
され、対応テーブルから該当する教示位置が動作指令部
に出力され、ロボット２が動作する。ロボット２の第１
軸の回転検出器の出力パルスはロボット１の制御装置１
Ｃに入力され、対応テーブルから該当する教示位置が動
作指令部に出力され、ロボット１が動作する。このよう
に連鎖反応式に動作していく。アンローダロボットの第
１軸の回転検出器の出力パルス数が所定の数に達してか
ら、ローダロボットが動き始めることになるが、高速に
動作する場合は僅かに遅れて同期追従するような動きと
なる。しかし、高速運転を行うと、僅かに遅れて追従す
ることになり、ハンドリング作業では全ロボットが同期
して動作しているといって差し支えない程度に実現でき
る。

【０００９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、各
ポイント位置で互い干渉しない動作を予めティーチング
しておき、マスタとなるロボツトの任意の１軸の出力パ
ルスを流用して追従制御を行わせるので、複数のロボッ
トの非常に交錯した動作も同調制御可能となるためタク
トタイムの大幅短縮が可能になるという大きな効果があ
る。また、非常に交錯した動作も同調可能になることか
ら、ロボット同志の設置間隔も短くてよく、省スペース
に貢献する。さらに、３台以上の同調の場合も、２台の
場合と基本的に同じであり、必要な数だけいくらでも連
携をとることができ、設備の増減にも容易に対応できる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図

【図２】本発明の動作説明図

【図３】本発明の動作説明図

【図４】本発明の対応テーブルを示す図

【図５】従来例を示す図

【図６】ハンドリングシステムの構成例を示す図

【符号の説明】

１、２、３…ロボット ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３…作業ステーション １Ｃ、２Ｃ、３Ｃ…ロボット制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数ロボットの同調制御方法において、 マスタとなる非同調ロボットと、前記非同調ロボットに
   対してスレーブとなる同調ロボットの一対の組を設定
   し、 前記非同調ロボットの動作をティーチングし、 前記非同調ロボットの再生動作を前記非同調ロボットの
   駆動軸のうちのいずれかの１軸の駆動モータに取り付け
   られた回転検出器からの所定の出力パルス数毎に行い、 その所定の出力パルス数毎の再生位置に対応させて前記
   同調ロボットの動作位置をティーチングして記憶してお
   き、 実作業時は、前記出力パルス数に対応してティーチング
   された前記同調ロボットの動作位置を指令することによ
   り前記同調ロボットを前記非同調ロボットに対して追従
   動作させることを特徴とする複数ロボットの同調制御方
   法。
2. 【請求項２】 前記非同調ロボットの駆動軸のうちのい
   ずれかの１軸は、ティーチングした対象作業で最も移動
   量が大きな駆動軸とすることを特徴とする請求項１記載
   の複数ロボットの同調制御方法。
3. 【請求項３】 複数ロボットは、少なくとも一台のロボ
   ットが同調と非同調を兼ね、将棋倒し式に同調・非同調
   の連鎖関係を有する３台以上のロボット群である請求項
   １または２記載の複数ロボットの同調制御方法。