JPH08202408A

JPH08202408A - ロボットラインの制御装置

Info

Publication number: JPH08202408A
Application number: JP7010944A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Ono; 孝敏小野; Yukihiko Sugimoto; 幸彦杉本
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1995-01-26
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】プレスハンドリングロボットラインにおいて、
ライン上に空き工程がある場合でも、ラインの切り換え
を簡単に実行できるようにして、ライン全体の生産性を
向上させるようにする。【構成】セルの組み合わせによる動作パターンをパター
ン記憶部３に複数記憶しておき、作業者により動作パタ
ーンの一つが選択されたときは、ライン設定部４で前記
選択された動作パターンに従ってラインの構成要件の設
定を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークを加工するプ
レスと、該プレスへのワークの搬入および搬出を行うハ
ンドリングロボットとを組み合わせたプレスハンドリン
グロボットラインの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレスハンドリングロボットライン（以
下、ロボットラインという）は、各工程を担当する複数
台のプレスの間にハンドリングロボットを配置し、この
ハンドリングロボットにより各プレスへのワークの搬入
および搬出を行うことにより、ワークを連続的に加工す
るようにしたシステムである。

【０００３】複数のｎ工程（ｎ＞２）からなるロボット
ラインにおいては、ワークの加工に必要な工程数がｍ工
程（１＜ｍ＜ｎ）である場合、ｎ−ｍ工程分の空きが発
生する。そこで、従来は加工を必要としない工程のプレ
ス内にワークを一度搬入し、プレス加工をせずに搬出す
ることによって工程数の調整を行うか、あるいはｎ−ｍ
工程分のプレスおよびハンドリングロボットをラインの
制御下から切り放し、停止もしくは人的作業によってプ
レス加工を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たｎ工程のロボットラインでｍ工程の作業を行った場合
には、ライン上で稼働しないｎ−ｍ工程分のプレスおよ
びハンドリングロボット等の搬送機材資源を停止、もし
くは一部の機能を停止することになるため、ｎ工程ライ
ン全体としての生産性が低下するという問題点があっ
た。なお、ラインを途中で分割して、それぞれ別のライ
ンとして使用することもできるが、従来のロボットライ
ンはワークの流れ方向（作業方向）が一定方向、もしく
はライン全体として順方向または逆方向に切り換える方
式であるため、初めに設置したｎ工程のラインを設置工
事し直すことなしには、２以上の全く別のラインとして
分割して使用することはできなかった。また、ラインの
切り換えには専門知識が必要であったため、専門知識を
持たない作業者ではラインの構築に時間がかかるという
問題点があった。

【０００５】一方、従来のロボットラインでは、生産
（自動運転）中に搬送ミスなどの異常が発生した場合
は、ライン全体を非常停止させ、人手により障害原因を
取り除く作業を行っていた。この場合、ライン上には多
数の仕掛かりワークが発生するため、人手作業等により
残りの工程の作業を行うとともに、ライン内の全ロボッ
トを作業元位置に手動で復帰させてからラインの再起動
を行っていた。このように、従来のロボットラインでは
異常発生によりラインを非常停止させると、仕掛かりワ
ークの処理や復帰作業に手間と時間がかかるため、生産
性や作業性が悪くなるという問題点があった。

【０００６】この発明は、ワークの加工に空き工程が存
在するような場合でも、ラインの切り換えを簡単に実行
できるようにし、ライン全体の生産性を向上させるよう
にしたロボットラインの制御装置を提供することを目的
とする。

【０００７】また、非常停止が発生した場合でも、仕掛
かりワークの処理や、復帰作業にかかる手間と時間を減
らし、ライン全体の生産性や作業性を向上させるように
したロボットライン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】第１の発明に係わるロボ
ットラインの制御装置は、プレスと、当該プレスに対応
したハンドリングロボットと、ロボットプログラムに基
づいて前記プレスとハンドリングロボットの動作を制御
する制御装置とからなるセルを複数備えるとともに、こ
れらセルの動作を一括して制御する集中制御装置を備え
たロボットラインにおいて、セルの組み合わせによる動
作パターンを複数記憶するパターン記憶手段と、前記パ
ターン記憶手段に複数記憶されている動作パターンの一
つを選択するためのパターン選択手段と、任意のセルの
組み合わせを指定するためのセル指定手段と、前記パタ
ーン選択手段で選択された動作パターン、または前記セ
ル指定手段で指定されたセルの組み合わせによる動作パ
ターンに従って、ラインの構成要件を設定するライン設
定手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】第２の発明に係わるロボットラインの制御
装置は、プレスと、当該プレスに対応したハンドリング
ロボットと、ロボットプログラムに基づいて前記プレス
とハンドリングロボットの動作を制御する制御装置とか
らなるセルを複数備えるとともに、当該セルの動作を一
括して制御する集中制御装置を備え、前記セル間にワー
クの受け渡しを行う置台を配設したロボットラインにお
いて、異常が発生したセルを停止する停止手段と、異常
が発生したセルより上工程の各セルについて、各セル毎
に工程を完了し、ハンドリングロボットを原位置に移動
して停止する１サイクル停止手段と、異常が発生したセ
ルより下工程のセル内にある全てのワークを全て最終工
程まで順次処理し、下工程内のハンドリングロボットを
原位置に移動して停止する払い出し手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００１０】第３の発明に係わるロボットラインの制御
装置は、プレスと、当該プレスに対応したハンドリング
ロボットと、ロボットプログラムに基づいて前記プレス
とハンドリングロボットの動作を制御する制御装置とか
らなるセルを複数備えるとともに、当該セルの動作を一
括して制御する集中制御装置を備え、前記セル間にワー
クの受け渡しを行う置台を配設したロボットラインにお
いて、異常が発生した工程のセルを停止する停止手段
と、異常が発生した工程のセル以外の各セルについて、
各セル毎に工程を完了し、ハンドリングロボットを原位
置に移動して停止する１サイクル停止手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１１】

【作用】第１の発明に係わるロボットラインの制御装置
では、パターン選択手段によりパターン記憶手段に記憶
されている動作パターンの中から適切なものを選択する
か、あるいはセル指定手段で任意のセルの組み合わせに
よる動作パターンを指定すると、選択または指定された
パターンに従ってライン設定手段によりラインの構成要
件が設定されるため、専門知識を持たない作業者であっ
ても、簡単な操作によりラインの切り換えを行うことが
できる。

【００１２】第２の発明に係わるロボットラインの制御
装置では、生産中に異常が発生した場合でも、異常が発
生したセルより下工程では１サイクル停止手段によりワ
ークが最終工程まで処理されるため、ワークは全て完品
として搬出されることになる。したがって、運転中に異
常が発生した場合でも、ライン内での仕掛かりワークの
発生を著しく減少させることができる。また、ハンドリ
ングロボットを作業元位置へ手動復帰させる作業も原則
的に異常発生工程のロボット１台のみとなるため、作業
者による復帰作業の手間を軽減することができる。

【００１３】第３の発明に係わるロボットラインの制御
装置では、異常が発生したセル以外の全てのセルが１サ
イクル停止手段により制御されるため、ワークは最終工
程まで処理されることになる。したがって、ハンドリン
グロボットを作業元位置へ手動復帰させる作業は原則的
に異常発生工程のロボット１台のみとなり、作業者によ
る復帰作業の手間を軽減することができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明に係わるロボットラインの制
御装置の一実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１５】実施例１図２は、この発明に係わるロボットラインの制御装置を
適用したロボットラインの概略構成図である。

【００１６】このロボットライン１００は、５つのセル
１１〜１５、４つの中間置き台１６〜１９、ワーク搬入
機２１、ワーク搬出機２２、集中制御装置２３、集中制
御盤２４により構成されている。

【００１７】セル１１〜１５は、ワークの加工を行うた
めの作業単位であり、ハンドリングロボット、プレス、
ロボットコントローラ、操作盤から構成されている。

【００１８】ハンドリングロボット３１〜３５は、プレ
スへのワークの搬入および搬出動作がソフトウェアの設
定変更により任意に制御可能であり、かつ人手作業時に
は作業の障害にならないように退避可能なロボットであ
る。この実施例ではハンドリングロボット３１〜３５と
して双腕ロボット（例、搬入ロボット３１ａ、搬出ロボ
ット３１ｂ）を用いている。なお、ハンドリングロボッ
トは双腕ロボットだけでなく、関節ロボットであれば、
どのようなものであってもよい。

【００１９】ロボットコントローラ４１〜４５は、シー
ケンサのロボットプログラムに基づいてハンドリングロ
ボット３１〜３５の動作を制御する。

【００２０】操作盤６１〜６５は、セル単位の動作内容
を入力するための入力手段であり、対応するロボットコ
ントローラ４１〜４５と接続されている。操作盤とロボ
ットコントローラは、ハンドリングロボットとプレス、
および他のセルや周辺装置とＩ／Ｏ信号をやり取りでき
るものであれば、プログラマブルコントローラでもパソ
コンでもよい。

【００２１】この実施例では、５工程のセルを直線的に
配置し、これらを順に１工程セル（ハンドリングロボッ
ト３１ａ、３１ｂ、ロボットコントローラ４１、プレス
５１、操作盤６１）、２工程セル（ハンドリングロボッ
ト３２ａ、３２ｂ、ロボットコントローラ４２、プレス
５２、操作盤６２）、…５工程セル（ハンドリングロボ
ット３５ａ、３５ｂ、ロボットコントローラ４５、プレ
ス５５、操作盤６５）としている。ここで、１工程セル
はセル１、２工程セルはセル２、３工程セルはセル３、
４工程セルはセル４、５工程セルはセル５にそれぞれ対
応している。

【００２２】なお、セルの配置は図２で示すような直線
的配置である必要はなく、作業内容に応じて適宜レイア
ウトを変更できることはいうまでもない。

【００２３】１工程セルの左側にはワーク搬入機２１が
配設されており、このワーク搬入機２１から１工程セル
に図示せぬワークが供給される。また、５工程セルの右
側には、例えばベルトコンベアなどのワーク搬出機２２
が配設されており、５工程セルで加工されたワークは、
このワーク搬出機２２により所定位置まで搬出される。
さらに、各セルの間には、ワークの受け渡しを行うため
の中間置き台１６〜１９が配設されている。

【００２４】図２で示したロボットライン１００では、
ワークが１工程セルから５工程セルに順に運ばれながら
加工されるラインを示している。これによると、搬入ロ
ボット３１ａによりワーク搬入機２１から１工程セルの
プレス５１に搬入されたワークは、プレス５１でプレス
加工された後、搬出ロボット３１ｂにより次工程上の所
定の位置である中間置き台１６まで搬出される。そし
て、５工程セルまでの中間工程では、中間置き台から中
間置き台までの間にプレス加工がなされ、５工程セルま
で進んだワークは、プレス５５でプレス加工された後、
搬出ロボット３５ｂによりワーク搬出機２２の位置まで
搬出される。

【００２５】各セルのハンドリングロボットとプレスの
動作は、対応するロボットコントローラのロボットプロ
グラムによりセル単位に制御されている。さらに、上述
した５つのセルによる一連の動作は、集中制御装置２３
のシステムプログラム（全体統括プログラム）により一
括して制御されている。

【００２６】この実施例のロボットライン１００では、
集中操作盤２４からセルの組み合わせによる動作パター
ンを入力することによって、集中制御装置２３での制御
範囲を適宜変更することができる。集中操作盤２４から
入力するセルの動作パターンは、あらかじめ所定の組み
合わせによる動作パターンを複数種用意しておき、これ
らの中から選択するようにしてもよいし、任意のセルを
指定して、その組み合わせによる動作パターンを設定す
るようにしてもよい。なお、集中制御装置２３での選択
と操作盤からの操作により、該当セルの集中制御装置２
３からの制御を、ライン（複数台）運転、セル単体運
転、人手作業に切り換えることができる。

【００２７】各ロボットコントローラのシーケンサには
非常停止回路が設けられている。この非常停止回路は各
セル単位で集中制御装置２３と直接接続されており、他
のセルの状態に関係なく、必要なときに選択的に相互に
非常停止がかかるようになっている。例えば、図２に例
示したセルの組み合わせによる動作パターンでは、セル
１からセル５までのセルの非常停止機構が接続され、仮
に２工程セルで非常停止をかけると、全工程で非常停止
がかかる。この非常停止機構は、例えばプログラマブル
コントローラのラダー回路を適宜設定し、選択すること
で実現することができる。

【００２８】集中操作盤２４には、ワーク搬入機２１、
ワーク搬出機２２の設置箇所および設置数、ワークの流
れ方向、各ラインの工程数、ワークの流れる方向などの
条件が一覧形式で表示される。使用者は、あらかじめ設
定された動作パターンの中から１つを選択するか、もし
くは上述した各項目について必要な条件を入力する。集
中操作盤２４でセルの動作パターンを選択すると、集中
制御装置２３での非常停止機構の動作パターンも同時に
設定される。

【００２９】セルの動作パターンが選択または条件が入
力されて、各構成要素の同一の非常停止回路を持つ制御
的グループ分け（組み合わせの選択）が行われると、組
み合わせ毎の「状態の確認」、「作業開始準備」、「作
業開始条件の設定」、「作業プログラムの選択」、「作
業開始、作業終了、一時停止操作」、「生産状態管
理」、「以上発生時の処理、復帰」などは、集中操作盤
２４から一括して同時に操作されることになる。

【００３０】一方、セル以外の構成要素であるワーク搬
入機２１、中間置き台１６〜１９、ワーク搬出機２２の
状態に関する情報（信号）は、これらの構成要素に接続
している各セルのロボットコントローラ４１〜４５から
集中制御装置２３に送られ、この集中制御装置２３から
必要なセルに伝送されることになる。これによれば、各
セル単位で直接接続されていない構成要素についても、
あたかも直接接続されているかのように必要な信号の処
理を行うことができる。

【００３１】図１は、上述した集中制御装置２３と集中
操作盤２４の機能的な構成を示すブロック図である。集
中操作盤２４は入力部１、表示部２により構成され、集
中制御装置２３はパターン記憶部３、ライン設定部４、
入力条件記憶部５、プログラムメモリ６、制御部７によ
り構成されている。

【００３２】入力部１は、セルの動作制御を行うために
必要な情報を入力する部分である。この入力部１は、後
述のパターン記憶部３に複数記憶されているセルの動作
パターンの一つを選択する機能としてのパターン選択部
と、任意のセルの組み合わせによる動作パターンを指定
するセル指定手段としての機能を備えている。

【００３３】表示部２は、セルの動作制御を行うために
必要な情報を表示する部分である。この表示部２は、後
述のパターン記憶部３に記憶されているセルの動作パタ
ーンに対応する識別子を画面上に表示するとともに、当
該表示された識別子の一つが画面上で選択されたとき
は、当該識別子に対応するセルの動作パターンを特定し
て、制御部７に通知する。

【００３４】パターン記憶部３は、あらかじめ設定され
たセルの組み合わせによる動作パターンを複数記憶して
いる。

【００３５】ライン設定部４は、前記入力部１で選択さ
れたセルの動作パターン、または入力部１から入力され
たセルの組み合わせによる動作パターンに従って、後述
するワーク搬入機やワーク搬出機の設置箇所、ワークの
流れ方向、各ラインの工程数などのラインの構成要件の
設定を行う。

【００３６】入力条件記憶部５は、パターン記憶部３に
記憶されている動作パターンを使用しない場合に、入力
部１を通じて入力されたセルの組み合わせによる動作パ
ターンを記憶する。

【００３７】プログラムメモリ６は、選択された動作パ
ターンまたは入力された動作パターンに従って、ライン
全体の動作を制御するシステムプログラムを記憶してい
る。制御部７は、入力部１からの入力情報に従って上記
各部の制御を行うとともに、プログラムメモリ６に記憶
されているシステムプログラムの動作指令に基づいてラ
イン全体の動作を制御する。

【００３８】上述した集中操作盤２４は、キーボードや
タッチパネルなどの入力インターフェース装置と、ＣＲ
Ｔなどのディスプレイ装置により構成される。また、集
中制御装置２３は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ、
ＲＡＭ、バッファメモリ、Ｉ／Ｏポートなどを主要構成
要素とする回路により構成される。

【００３９】次に、セルの動作パターンを変更する場合
の集中制御装置２３と集中操作盤２４における処理の流
れを図３〜図６のフローチャートを用いて説明する。な
お、説明に先立って、集中操作盤２４の表示部２には機
能選択画面が表示されているものとする。

【００４０】機能選択画面で「動作パターン」の項目が
選択されると、制御部７は動作パターンの変更が可能な
状態とし（図３のステップ１０１〜ステップ１０３）、
対象ラインｙ0 の初期化（ｙ0 ＝１）を行う（ステップ
１０４）。そして、あらかじめ設定されたセルの動作パ
ターン（ここではプリセットパターンという）の使用が
指示されているときは、パターン記憶部３からプリセッ
トパターンを取り出して、表示部２に表示する（ステッ
プ１０５、ステップ１０６）。使用者は画面上に表示さ
れたプリセットパターンの中から一つを選択する。

【００４１】ライン設定部４は、使用者が選択したプリ
セットパターンが適正であるときは（ステップ１０７、
ステップ１０８）、選択されたプリセットパターンに設
定されている条件に基づいて、ワーク搬入機との接続セ
ル、ワーク搬出機との接続セル、ワークの流れ方向、各
中間台とセルの接続関係、非常停止範囲の決定を行う
（ステップ１０９〜図４のステップ１１０〜ステップ１
１４）。

【００４２】制御部７は、ライン設定部４での設定内容
を各セルに伝送し、各セルからの信号の受領を確認する
と、各セルと集中制御装置２３との間での通信を開始す
る（ステップ１１５〜ステップ１１７）。

【００４３】一方、ステップ１０５でプリセットパター
ンの使用が指示されていないときは、使用者からの条件
の入力を受け付ける。

【００４４】対象ラインｙ0 のワーク搬入機設定の入力
と、ワーク搬出機設定の入力をそれぞれ入力条件記憶部
５に記憶する（図５のステップ１１８〜ステップ１２
３）。続いて、残り資源の計算を行い（ステップ１２
４）、次ラインの設定が可能で、かつ次ライン設定の実
施が指示されているときは（ステップ１２５、ステップ
１２６）、対象ラインｙ0 をｙ0 ＋１とし（ステップ１
２７）、再度ステップ１１８からの処理を実施する。ま
た、ステップ１２５で次ラインの設定ができないとき、
またはステップ１２６で次ラインの設定を実施しないと
きは、ｘ＝１（ｘ：セルＮｏ．）、ｙ＝１（ｙ：ライン
Ｎｏ．）とし（図６のステップ１２８、ステップ１２
９）、ｘ工程セルはラインｙの制御下にあるかどうかを
判断する（ステップ１３０）。ｘ工程セルがラインｙの
制御下にあるときは、ｘ工程セル、ラインｙを設定し
（ステップ１３１）、ｘ≧ｎ（ｎ：ラインを構成してい
るセル数）かどうかを判断する（ステップ１３２）。こ
こで、ｘ≧ｎであれば図４のステップ１１０に進み、ｘ
≧ｎでなければｘ＝ｘ＋１として（ステップ１３３）、
ステップ１２９に進む。

【００４５】また、ステップ１３０でｘ工程セルがライ
ンｙの制御下にないときは、ｙ≧ｙ0 （ｙ：全ライン
数）かどうかを判断する（ステップ１３４）。ここで、
ｙ≧ｙ0 であれば、ライン設定部４はｘ工程セル単体で
ラインを設定し（ステップ１３６）、ステップ１３２に
進む。また、ｙ≧ｙ0 でなければｙ＝ｙ＋１として（ス
テップ１３５）、ステップ１３０に進む。

【００４６】次に、設定されたライン毎の起動（運転）
を行う場合の集中制御装置２３と集中操作盤２４におけ
る処理の流れを図７のフローチャートにより説明する。
なお、説明に先立って、集中操作盤２４の表示部２には
機能選択画面が表示されているものとする。

【００４７】機能選択画面で起動すべき使用ラインＮ
ｏ．が選択されると、制御部７は集中操作盤２４の表示
部２に使用ラインの状態を表示する（ステップ２０１、
ステップ２０２）。次に、該当ラインが起動可能かどう
かを判断し（ステップ２０３）、ラインが起動可能でな
ければラインの状態を変更する（ステップ２０４）。ま
た、ステップ２０３でラインが起動可能であれば、集中
操作盤２４の入力部１からのプログラム（ロボットプロ
グラム）Ｎｏ．の入力を受け付け（ステップ２０５）、
入力されたプログラムＮｏ．が設定された動作パターン
に適正であれば（ステップ２０６）、集中操作盤２４の
入力部１からの起動準備の選択を受け付ける（ステップ
２０７）。そして、起動準備が完了したかどうかを判断
し（ステップ２０８）、起動準備が完了していなければ
ステップ２０４へ進む。また、起動準備が完了していれ
ば、集中操作盤２４の入力部１で試運転開始の操作が実
施されたかどうかを判断する（ステップ２０９）。ここ
で、試運転開始の操作が実施されたときは、試運転の設
定を行って、ラインを始動する（ステップ２１０、ステ
ップ２１１）。また、ステップ２０９で試運転開始の操
作が実施されていないときは、作業運転開始の操作が実
施されているかどうかを判断する（ステップ２１２）。
ここで、作業運転開始の操作が実施されているときは、
作業運転の設定を行って、ラインを始動する（ステップ
２１３、ステップ２１１）。

【００４８】次に、設定されたライン毎の非常停止を行
う場合の集中制御装置２３と集中操作盤２４における処
理の流れを図８のフローチャートにより説明する。な
お、説明に先立って、集中操作盤２４の表示部２には機
能選択画面が表示されているものとする。

【００４９】機能選択画面で停止ラインＮｏ．が選択さ
れると（ステップ３０１）、制御部７は集中操作盤２４
の入力部１からの停止操作を受け付ける（ステップ３０
２）。そして、各セルに停止条件を出力して（ステップ
３０３）、ライン内で停止条件が成立するまで待機し
（ステップ３０４）、停止条件が成立したときには、ラ
イン内の全セルを非常停止とする（ステップ３０５）。

【００５０】次に、集中操作盤２４での画面の表示例
と、各種機能の選択手順について説明する。

【００５１】図９は、各種機能を選択するための機能選
択画面の表示例を示している。この例では、メニュー画
面７１上に表示された矩形枠のスイッチ７２〜７８に作
業者が直接触れることにより、表示されている機能の画
面に切り替えることができる。「動作パターン」７２を
選択すると、後述する動作パターン選択画面に切り替わ
り、「モニタ」７３を選択すると、動作パターン選択画
面で選択したパターンのモニタ画面に切り替えられる。
「ライン１起動」７４ではライン１（順方向ライン）の
ジョブや生産目標等を設定し、システム起動をかける画
面が表示され、「ライン１準備」７５ではライン１（順
方向ライン）の準備状況をモニタし、リセットする画面
（運転準備画面）が表示される。「ライン２起動」７６
ではライン２（逆方向ライン）のジョブや生産目標等を
設定し、システム起動をかける画面が表示され、「ライ
ン２準備」７７ではライン２（逆方向ライン）の準備状
況をモニタし、リセットする画面（運転準備画面）が表
示される。「異常」７８では異常モニタ画面が表示され
る。

【００５２】図１０は、図９の「動作パターン」７２を
選択したときの表示例を示している。作業者は、画面上
に表示されたナンバースイッチ８１の中から、希望する
パターンナンバー（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１）に直接触れ
ることにより、作業工程に応じたセルの動作パターンを
選択することができる。パターンを選択した後、機能選
択画面表示スイッチ８２に触れることにより、図９で示
した機能選択画面に戻すことができる。また、モニタス
イッチ８３に触れると、選択したパターンのモニタ画面
（図示せず）に切り替えられる。

【００５３】図１０において、矢印はワークの流れる方
向と工程数を表し、単独はセル単体で運転されるものを
表している。例えば、パターンのＮｏ．１を選択する
と、図２で示したような１から５までのセルの動作パタ
ーンが設定されるとともに、１から５までの非常停止機
構が接続されることになる。この例では、例えば２工程
セルで非常停止をかけると全工程で非常停止がかかる。
また、Ｎｏ．４を選択した場合は、１から３までのセル
の動作パターンと非常停止機構が接続され、これとは独
立して４と５のセルの動作パターンと非常停止機構が接
続される。この例では、例えば４で非常停止がかかる
と、５も非常停止するが、１から３は運転を続けること
になる。また、Ｎｏ．４を選択した場合には、３工程セ
ルと４工程セルの間に図示せぬワーク搬出機が設置さ
れ、５工程セルの右側にはワーク搬出機ではなくワーク
搬入機が設置される。

【００５４】これらワーク搬入機およびワーク搬出機の
設置は、セルの動作パターンに従って人手により適宜設
定される。すなわち作業者は、作業内容に応じてワーク
搬入機やワーク搬出機などの設置を行い、あらかじめ記
憶されている動作パターンの中から適正な動作パターン
を選択するか、または必要な条件を入力することによ
り、簡単に動作パターンの変更を行うことができる。

【００５５】なお、図１０では説明を簡単にするため、
ワークの流れ方向、各ラインの工程数を選択できる画面
を例として示したが、実際の動作パターンの選択画面で
は、ワーク搬入機、ワーク搬出機の設置箇所および設置
数、ワークの流れ方向、各ラインの工程数などの条件を
選択することができる。

【００５６】図１１は、図９の「ライン１起動」７４を
選択したときの表示例を示している。作業者は、画面上
に表示されたスイッチに触れることにより、ジョブや生
産目標等の設定や、システム起動をかけることができ
る。ここでは、主要なスイッチの機能について説明す
る。

【００５７】数値キー８４は、設定すべき数値を入力す
るためのスイッチであり、生産目標はこの数値キー８４
から入力することができる。また、数値項目変更キー８
５で「ＪＯＢＮｏ．」の項目に図示せぬカーソルを合
わせることにより、数値キー８４からジョブナンバーを
入力することができる。さらに、「起動可」の表示部８
６が点灯しているときに、運転準備スイッチ８７に触れ
ると、ロボットの制動が解除される。前記表示部８６が
消灯しているときは、ライン１準備画面スイッチ９０に
より再度準備画面を表示して、準備状況を確認する。試
運転始動スイッチ８８または作業始動スイッチ８９に触
れることにより、運転を開始することができる。なお、
他のライン（例えばライン２）を同時に起動する場合
は、選択スイッチ９１でライン２の起動画面を表示し、
同様な操作を行うことにより起動することができる。

【００５８】ここでは、集中操作盤２４をディスプレイ
装置とタッチパネルで構成した場合の表示例について説
明したが、集中操作盤２４は動作パターンの表示と選
択、および各種の条件が入力可能なものであれば、この
実施例の構成に限定されるものではない。例えば、ディ
スプレイ装置とキーボードで構成したものでもよいし、
ハード的なスイッチやボタンなどで構成されるものでも
よい。

【００５９】上述した実施例１のロボットラインでは、
セルの動作パターンを画面上で選択または条件を入力す
ることにより、ライン上に設置されるワーク搬入機およ
びワーク搬出機の設置箇所、ワーク搬入機からのワーク
の流れ方向などを設定することができる。これによる
と、ラインの最終工程の位置や、ワーク搬入機およびワ
ーク搬出機の設置箇所、ワークの流れ方向を簡単な操作
で設定できるため、ｎ工程ライン全体では、最大ｊ（２
＜ｊ＜ｎ−ｍ）工程のロボットラインおよび、１工程の
プレス加工ロボットセル、人手によるプレス加工を同時
に混在した状態で稼働せることが可能となる。したがっ
て、ｎ工程で構成されるライン全体の生産性を向上させ
ることができる。

【００６０】このように、動作パターンの変更実行時
に、ワーク搬入機などの機械的構成要素の配置変更を行
い、それらの条件に従って集中操作盤から適切な動作パ
ターンを選択することにより、専門知識を持たない作業
者であっても短時間で全く異なった生産ラインを構築す
ることができる。しかも、動作パターンの選択方法によ
っては、他の制御グループの稼働中に他の制御グループ
の変更を行うことができるため、ライン稼働中の生産性
の向上（資源の停止回避）はもちろんのこと、ライン停
止中まで含めた全体としての資源の停止回避を達成する
ことができる。

【００６１】また、設備導入時に設計的最大セル数ｋ
（ｎ＜ｋ）を想定して設計することによって、実際にラ
インへ導入するセル数ｎによらない設計を行うことがで
きる。これによると、ライン導入後のセル数の追加、削
減も設計的最大セル数ｋを越えない範囲であれば簡単に
実行することができる。

【００６２】さらに、作業時には１ライン上に複数の作
業形態を容易に構築できるため、ラインを構成するプレ
スが複数種類の機能を有する場合でも、ワークの加工開
始箇所や加工手順等の割り振りを比較的自由に設定する
ことができる。

【００６３】これらの特徴により、この発明に係わるロ
ボットラインの制御装置では、総合的な設計コストの軽
減を図ることが可能となる。

【００６４】実施例２上述した実施例１のロボットライン１００では、運転中
に異常が発生すると、ライン全体が非常停止することに
なるため、ライン上には多数の仕掛かりワークが発生す
る。この実施例２では、非常停止がかかった場合の仕掛
かりワークの発生を減少するようにしたロボットライン
の制御装置について説明する。なお、実施例２のロボッ
トラインの構成は、実施例１（図２）と同じであるため
説明を省略する。

【００６５】図１２は、実施例２における集中操作盤２
４と集中制御装置２３の機能的な構成を示すブロック図
である。この実施例の集中制御装置２３には、非常停止
制御部１０が設けられている。その他の構成は図１と同
じであり、同一部分を同一符号で表す。

【００６６】非常停止制御部１０は、ラインで異常が発
生した場合のセルの動作を制御する部分であり、ライン
上での異常発生を検知した時には、異常の発生したセル
を特定するとともに、その異常の程度、種類によって次
の２種類の制御を行う。

【００６７】１．全ラインに関わる異常全ラインを非常停止とする処理を実行する。この非常停
止の処理では、対象となるロボットのサーボ機構を瞬時
に遮断し、プレスを含む他の機械を即時停止し、手動で
制動解除しない限り起動しないようにする。

【００６８】２．特定のセルのみに発生した異常異常が発生したセルのみを即時停止する処理と、異常が
発生したセルより上工程の各セルについて、各セル毎に
工程を完了し、ハンドリングロボットを元位置に移動し
て停止する１サイクル停止処理と、異常が発生したセル
より下工程のセル内にある全てのワークを全て最終工程
まで順次処理し、下工程内のハンドリングロボットを元
位置に移動して停止する払い出し処理を実行する。

【００６９】すなわち、即時停止の処理では、対象とな
るロボットの動作を制御しているロボットプログラムの
実行を即時停止する。また、１サイクル停止処理では、
工程セル内にあるワークを次工程が開始可能な位置まで
処理した後、作業元位置に移動して停止する。払い出し
停止処理では、ライン内に投入されたワークを最終工程
まで順次処理し、仕掛かりワークをライン内に残さない
ようにする。

【００７０】次に、ラインに異常が発生した場合の集中
制御装置２３と集中操作盤２４における処理の流れを図
１３〜図１５のフローチャートを用いて説明する。な
お、ここではｎセルからなるラインにおいて、ｍ番目の
セルのプレスをＰｍ、搬入ロボットをＲＩｍ、搬入ロボ
ットをＲＯｍと表すものとする。

【００７１】非常停止制御部１０は、ラインでの異常の
発生を確認すると、その異常が全ラインに関わる重大な
異常かどうかを判断する（図１３のステップ４０１、ス
テップ４０２）。重大な異常であれば全ライン（Ｐ１〜
Ｐｎ、ＲＩ１〜ＲＩｎ、ＲＯ１〜ＲＯｎ）を非常停止と
し（ステップ４０３）、そうでなければ、プレスが元因
の異常かどうかを判断する（ステップ４０４）。原因が
プレスの異常であればステップ４０３へ進んで全ライン
を非常停止とし、そうでなければ、異常発生セルＮｏ．
をｍとして（ステップ４０５）、Ｒａｍがワーク搬入側
かどうかを判断する（ステップ４０６）。Ｒａｍがワー
ク搬入側であれば、ＲＩｍ←Ｒａｍ、ＲＯｍ←Ｒｂｍと
し（ステップ４０７）、そうでなければ、ＲＩｍ←Ｒｂ
ｍ、ＲＯｍ←Ｒａｍとする（ステップ４０８）。次に、
ｉ←１とし（ステップ４０９）、ｉ≧ｍかどうかを判断
する（ステップ４１０）。ｉ≧ｍでなければ、ＲＩｉと
ＲＯｉをそれぞれ１サイクル停止とし（ステップ４１
１、ステップ４１２）、ｉ＝ｉ＋１として（ステップ４
１３）、ステップ４１０へ進む。

【００７２】また、ステップ４１０でｉ≧ｍであれば、
ＲＩｍが異常の原因かどうかを判断する（図１４のステ
ップ４１４）。ここで、ＲＩｍが異常の原因であれば、
ＲＩｍを即時停止とし（ステップ４１５）、ＲＯｍの払
い出し停止を開始する（ステップ４１６）。また、ステ
ップ４１４でＲＩｍが異常の原因でなければ、ＲＯｍが
異常の原因かどうかを判断する（ステップ４１７）。こ
こで、ＲＯｍが異常の原因であれば、ＲＩｍを１サイク
ル停止とし（ステップ４１８）、ＲＯｍを即時停止とす
る（ステップ４１９）。ＲＯｍが異常の原因でなけれ
ば、図１３のステップ４０４へ進む。

【００７３】さて、ステップ４１６でＲＯｍの払い出し
停止を開始した後、その完了を確認したとき（ステップ
４２０）、またはステップ４１９でＲＯｍを即時停止と
したときは、ｉ＝ｍ＋１として（ステップ４２１）、ｉ
＞ｍかどうかを判断する（ステップ４２２）。ここで、
ｉ＞ｍであれば、Ｒａｉがワーク搬入側かどうかを判断
する（ステップ４２３）。Ｒａｉがワーク搬入側であれ
ば、ＲＩｉ←Ｒａｉ、ＲＯｉ←Ｒｂｉとし（ステップ４
２４）、そうでなければ、ＲＩｉ←Ｒｂｉ、ＲＯｉ←Ｒ
ａｉとする（ステップ４２５）。次に、ＲＩｉの払い出
し停止を開始し、その完了を確認すると（図１５のステ
ップ４２６、ステップ４２７）、続いてＲＯｉの払い出
し停止を開始し、その完了を確認する（ステップ４２
８、ステップ４２９）。そして、ｉ＝ｉ＋１として（ス
テップ４３０）、図１４のステップ４２２へ進む。

【００７４】一方、ステップ４２２でｉ＞ｍでないとき
は、全ラインのロボット（ＲＩ１〜ＲＩｎ、ＲＯ１〜Ｒ
Ｏｎ）の作業終了を確認した後、全ラインのロボットを
作業元位置へ移動する（ステップ４３１、ステップ４３
２）。

【００７５】これによると、生産中に異常が発生した場
合でも、異常が発生したセルより下工程では、ワークが
払い出しにより全て完品となるため、ライン内での仕掛
かりワークの発生を著しく減少させることができる。ま
た、ハンドリングロボットを作業元位置へ手動復帰させ
る作業も原則的に異常発生工程のロボット１台のみとな
るため、安全を確保しつつ作業者による作業の手間を軽
減することができる。このように、実施例２のロボット
ラインによれば、異常が発生した場合でも、ライン全体
としての生産性や作業性を向上させることができる。

【００７６】上述した実施例２の異常発生処理では、異
常が発生したセルのみを即時停止とするとともに、異常
が発生した工程のセルより上工程の各セルを１サイクル
停止処理とし、かつ異常が発生した工程のセルより下工
程の各セルを払い出し処理とするようにしているが、異
常が発生したセルより下工程での作業を規制したい場合
には、異常が発生した工程のセル以外の全てのセルを１
サイクル停止処理とすることもできる。

【００７７】これらの異常発生時の処理は、集中制御装
置２３のシステムプログラムにより実現できるが、ロボ
ットプログラムの中に異常処理時の対応について条件分
岐を設定することでも実現できるし、割り込み処理によ
って異常処理を行うようにしても実現することができ
る。また、実施例１で説明したロボットラインと組み合
わせて使用することもできる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
ロボットラインの制御装置では、あらかじめ設定された
セルの動作パターンを選択、または任意の動作パターン
を指定することにより、ライン上でのワーク搬入機およ
びワーク搬出機の位置や、ワークの流れ方向などを設定
できるようにしたため、専門知識を持たない作業者であ
っても短時間で全く異なった生産ラインを構築すること
ができる。したがって、ライン上に空き工程が存在する
ような場合でも、簡単にラインの切り換えを行うことが
できるため、ライン全体としての生産性を向上させるこ
とができる。

【００７９】また、異常が発生したセルを即時停止と
し、そのセルより上工程の各セルを１サイクル停止処
理、下工程の各セルを払い出し処理とすることにより、
異常発生時のライン内での仕掛かりワークの発生を著し
く減少することができる。しかも、復帰作業にかかる手
間や時間も必要最小限となるため、ライン全体の生産性
や作業性を向上させることができる。

【００８０】さらに、異常が発生したセルを即時停止と
し、そのセル以外の全てのセルを１サイクル停止処理と
することによっても、復帰作業にかかる手間や時間を必
要最小限とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における集中制御装置と集中操作盤の
機能的な構成を示すブロック図。

【図２】この発明に係わるロボットラインの制御装置を
適用したロボットラインの概略構成図。

【図３】セルの動作パターンを変更する場合の処理の流
れを示すフローチャート。

【図４】セルの動作パターンを変更する場合の処理の流
れを示すフローチャート。

【図５】セルの動作パターンを変更する場合の処理の流
れを示すフローチャート。

【図６】セルの動作パターンを変更する場合の処理の流
れを示すフローチャート。

【図７】設定されたライン毎の起動を行う場合の処理の
流れを示すフローチャート。

【図８】設定されたライン毎の非常停止を行う場合の処
理の流れを示すフローチャート。

【図９】機能選択画面の表示例を示す説明図。

【図１０】動作パターンの表示例を示す説明図。

【図１１】「ライン１起動」の表示例を示す説明図。

【図１２】実施例２における集中操作盤と集中制御装置
の機能的な構成を示すブロック図

【図１３】異常発生した場合の処理の流れを示すフロー
チャート。

【図１４】異常発生した場合の処理の流れを示すフロー
チャート。

【図１５】異常発生した場合の処理の流れを示すフロー
チャート。

【符号の説明】

１…入力部２…表示部３…パターン記憶部４…ライン設定部５…入力条件記憶部６…プログラムメモリ７…制御部１０…非常停止制御部１１〜１５…セル２１…ワーク搬入機２２…ワーク搬出機２３…集中制御装置２４…集中操作盤３１〜３５…ハンドリングロボット４１〜４５…ロボットコントローラ５１〜５５…プレス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３０Ｂ 13/00 Ｃ 15/26 Ｇ０５Ｂ 9/02 Ａ 19/02 ＷＤ 19/05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレスと、当該プレスに対応したハンド
リングロボットと、ロボットプログラムに基づいて前記
プレスとハンドリングロボットの動作を制御する制御装
置とからなるセルを複数備えるとともに、これらセルの
動作を一括して制御する集中制御装置を備えたロボット
ラインにおいて、セルの組み合わせによる動作パターンを複数記憶するパ
ターン記憶手段と、前記パターン記憶手段に複数記憶されている動作パター
ンの一つを選択するためのパターン選択手段と、任意のセルの組み合わせを指定するためのセル指定手段
と、前記パターン選択手段で選択された動作パターン、また
は前記セル指定手段で指定されたセルの組み合わせによ
る動作パターン従って、ラインの構成要件を設定するラ
イン設定手段と、を備えたことを特徴とするロボットラインの制御装置。
【請求項２】プレスと、当該プレスに対応したハンド
リングロボットと、ロボットプログラムに基づいて前記
プレスとハンドリングロボットの動作を制御する制御装
置とからなるセルを複数備えるとともに、当該セルの動
作を一括して制御する集中制御装置を備え、前記セル間
にワークの受け渡しを行う置台を配設したロボットライ
ンにおいて、異常が発生したセルを停止する停止手段と、異常が発生したセルより上工程の各セルについて、各セ
ル毎に工程を完了し、ハンドリングロボットを原位置に
移動して停止する１サイクル停止手段と、異常が発生したセルより下工程のセル内にある全てのワ
ークを全て最終工程まで順次処理し、下工程内のハンド
リングロボットを原位置に移動して停止する払い出し手
段と、を備えたことを特徴とするロボットラインの制御装置。
【請求項３】プレスと、当該プレスに対応したハンド
リングロボットと、ロボットプログラムに基づいて前記
プレスとハンドリングロボットの動作を制御する制御装
置とからなるセルを複数備えるとともに、当該セルの動
作を一括して制御する集中制御装置を備え、前記セル間
にワークの受け渡しを行う置台を配設したロボットライ
ンにおいて、異常が発生した工程のセルを停止する停止手段と、異常が発生した工程のセル以外の各セルについて、各セ
ル毎に工程を完了し、ハンドリングロボットを原位置に
移動して停止する１サイクル停止手段と、を備えたことを特徴とするロボットラインの制御装置。