JPH08174448A - 協調型無人搬送車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットの作業範囲を拡大し効率的な作業に
貢献する協調型無人搬送車を提供する。 【構成】 走行制御装置６２は、動作指示受信装置６１
からの信号を受けて走行機構６３を制御する。つまり、
走行軌道上を走行してワークを搬送する。同期装置６５
は、ロボットプログラム読込装置６４によって読み込ん
だロボットプログラムに同期させてＸ，Ｙ，Ｚ軸動作機
構６６，６７，６８の動作を制御する。この制御によ
り、作業ステージにおいて協調型無人搬送車に載置され
ているワークを上下左右前後に移動させ、ロボットの見
掛上の作業領域を拡大し、しかも作業を効率化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、載置しているワークを
ロボットが作業しやすいように３次元方向に動かす機能
を有する協調型無人搬送車に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車は非常に多くの部
品から構成されている。この自動車部品の中でも、イン
ストルメントパネルは組立工数や加工工数が多い部品で
ある。

【０００３】このようなインストルメントパネルを従来
の生産ラインを用いて製造しようとすると、一例として
図６に示すような生産ラインを構成する必要がある。

【０００４】このライン構成は、要求される作業内容に
応じて技術者によって適宜デザインされるものである
が、従来は基本的には１台のロボットで１種類の作業を
行うようにしてあることから、インストルメントパネル
のように作業工数の多い部品の組立には、非常に多くの
作業ステージを必要とする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来行われているデザインに基づいて生産ラインを
構成した場合には、１つの作業ステージで基本的に１種
類の作業を行うようになっていることから、製造する部
品の作業工数に応じた作業ステージを用意する必要があ
り、インストルメントパネルのような部品の製造ライン
は、図６のように非常に多くのロボットや生産機械を必
要とし、その生産ラインの所用スペースも非常に広いス
ペースが必要とされる。

【０００６】したがって、生産ラインを構成するために
多額の資金が必要となり、また、多くの種類の生産機械
を必要とすることからその保守など多くの間接費もかか
るという問題がある。

【０００７】このような問題を解消するために、作業ツ
ールを交換することができる機能を持った多機能のロボ
ットを１つの作業ステージに複数台配置させ、無人搬送
車でそのステージにワークを搬送するという生産ライン
を構成することによって、組立工数の多い部品であって
も、ロボットおよび無人搬送車によって構成される１つ
のステージで効率的に生産させようとする構想がある。

【０００８】この構想の実現には、単にワークを作業ス
テージに運ぶという従来の無人搬送車とは異なって、ロ
ボットの一軸として機能するような無人搬送車の提供が
不可欠である。

【０００９】本発明は、その構想を効果的に実現させる
ことができる協調型の無人搬送車の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、作業ステージにワークを搬送する無人搬送
車において、当該作業ステージに配設されているロボッ
トのプログラムを読み込むロボットプログラム入力手段
と、当該読み込んだロボットのプログラムに応じて前記
無人搬送車の動作を制御し、載置されているワークを３
次元方向に位置決めする制御手段とを有することを特徴
とする。

【００１１】また、作業ステージにワークを搬送する無
人搬送車において、外部からの動作指示を受信する受信
手段と、当該受信手段によって受信した動作指示にした
がってワークを搬送するワーク搬送手段と、当該作業ス
テージに配設されているロボットのプログラムを読み込
むロボットプログラム入力手段と、当該読み込んだロボ
ットのプログラムに応じて前記無人搬送車の動作を制御
し、載置されているワークを３次元方向に位置決めする
制御手段とを有することを特徴とする。

【００１２】そして、前記無人搬送車には、前記制御手
段の指令に基づいて、載置したワークをＸ軸方向に移動
するＸ軸方向移動手段と、当該ワークをＹ軸方向に移動
するＹ軸方向移動手段と、Ｚ軸方向に移動するｚ軸方向
移動手段とを有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】このように構成した本発明にかかる協調型無人
搬送車は次のように作用する。

【００１４】請求項１に記載の発明にあって、制御手段
は、ロボットプログラム入力手段から入力したロボット
プログラムに基づいて協調型無人搬送車の動作を制御す
る。無人搬送車は、制御手段の制御に基づいて載置して
いるワークをＸ，Ｙ，Ｚ方向に動かして、ロボットの作
業の補助をする。

【００１５】このように、無人搬送車をロボットの一軸
として機能させることによって、ロボットの作業範囲を
疑似的に拡大することができ、作業の効率化を図ること
ができるようになる。

【００１６】請求項２に記載の発明にあって、ワーク搬
送手段は、受信手段によって受信された外部からの動作
指示にしたがって所定のワークを指示された搬送経路で
搬送する。作業ステージにおいては、制御手段は、ロボ
ットプログラム入力手段から入力したロボットプログラ
ムに基づいて協調型無人搬送車の動作を制御する。無人
搬送車は、制御手段の制御に基づいて載置しているワー
クをＸ，Ｙ，Ｚ方向に動かして、ロボットの作業の補助
をする。

【００１７】したがって、協調型無人搬送車は、搬送経
路上においては従来と同様にワークを搬送するためだけ
の搬送車として機能し、作業ステージにおいては、ロボ
ットの作業を補助するための１つの作業装置として機能
することになる。

【００１８】請求項３に記載の発明にあって、無人搬送
車には前記制御手段の指令に基づいて、載置したワーク
をＸ軸方向に移動するＸ軸方向移動手段と、当該ワーク
をＹ軸方向に移動するＹ軸方向移動手段と、Ｚ軸方向に
移動するｚ軸方向移動手段とを備えているので、ロボッ
トの動作に協調させてワークを三次元方向に移動させる
ことができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明にかかる協調型無人搬送車を用
いて構成した部品組立装置の概略構成図である。

【００２０】図示されているように、この部品組立装置
は、作業ステージ５の周囲に設けられた走行軌道１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ上をワークである部品を搬送する無
人搬送車（以下、ＡＧＶという）１５Ａ〜１５Ｆと、作
業ステージに設けられている両腕ロボット２０と、多軸
型のロボット２５Ａ，２５Ｂとから構成されている。前
記のＡＧＶのうち、走行軌道１０Ａおよび１０Ｂを走行
するＡＧＶ１５Ａ〜１５Ｄは、従来と同様の普通のＡＧ
Ｖであり、走行軌道１０Ｃを走行するＡＧＶ１５Ｅ，１
５Ｆは、本発明にかかる協調型無人搬送車である。

【００２１】ＡＧＶ１５Ａ〜１５Ｄは、単に部品の搬送
を行うために設けられているものであり、ＡＧＶ１５
Ｅ，１５Ｆは、単に部品を搬送するのみならず、載置し
ている部品を必要に応じて上下させたり、左右にスライ
ドさせたりしてロボット２０，２５Ａ，２５Ｂの作業を
助けるように動作する。これらＡＧＶ１５Ａ〜１５Ｆお
よびロボット２０，２５Ａ，２５Ｂの動作は、統合コン
トローラ３０によって総合的に制御される。なお、両腕
ロボット２０はＣＲ制御盤３５によって、また、多軸型
ロボット２５Ａ，２５ＢはＡＲ制御盤４０によってそれ
ぞれ個別的に制御される。

【００２２】なお、両腕ロボット２０は、走行軌道１０
Ｃ上を走行するＡＧＶ１５Ｅ，１５Ｆと協調して作業を
行う協調型のロボットであり、作業の内容に応じて作業
ツールを自動的に取り替える機能を有している。また、
視覚センサや力覚センサを備えているので、ある程度の
力が加わると弾性変形してしまうような柔らかい部品の
組立も容易に行うことができるようになっている。ＡＧ
Ｖ１５Ｅ，１５Ｆは、協調型の両腕ロボット２０と協調
して動作する協調型のＡＧＶである。

【００２３】図２は、作業ステージ５に配設されている
両腕ロボット２０および多軸型のロボット２５Ａ，２５
Ｂの配設状況および協調型のＡＧＶ１５Ｆの動作説明図
である。

【００２４】両腕ロボット２０は、２つの腕２０Ａ，２
０Ｂを同期して動作させ、ＡＧＶ１５Ｆに載置されてい
るような長尺の部品を両腕で把持して運んだり、取り付
けたりする機能を有しており、また、多軸型のロボット
２５Ａ，２５Ｂでは取り扱えないような重量の重い部品
を取り扱うことができる。

【００２５】多軸型のロボット２５Ａ，２５Ｂは、従来
から用いられている一般的なロボットである。

【００２６】なお、両腕型ロボット２０および多軸型ロ
ボット２５Ａ，２５Ｂは、作業内容に応じたツールが使
用できるようにツールチェンジの機能を有している。

【００２７】協調型無人搬送車１５Ｆは、載置されてい
る部品を上下や左右に移動させる機構を有しており、こ
の機構を用いてロボット２０，２５Ａ，２５Ｂの動作に
同期させて部品を上下左右に移動させることによって、
ロボットの作業領域を見掛上拡大することができること
となり、より少ないスペースの作業領域での作業を可能
としている。

【００２８】図３は、本発明にかかる協調型無人搬送車
の制御系のブロック図である。ＡＧＶの制御装置６０に
は、動作指示受信装置６１が設けられているが、この動
作指示受信装置６１は外部装置からのＩＤを受信し、こ
の受信したＩＤに基づいて走行制御装置６２には走行制
御に関する信号を、また同期装置６５にはロボットと協
調動作させるための信号をそれぞれ出力するものであ
る。走行制御装置６１は、協調型無人搬送車を所定の走
行軌道上で走行させるために走行機構６３の動作を制御
する。

【００２９】ロボットプログラム読込装置６４は、統合
コントローラ３０などの内部に存在するロボットプログ
ラム７０を読み込んで、ロボットの動作と協調させるた
めの同期装置６５にこのプログラムを送る。同期装置６
５は、ロボットの動作に同期させてＸ軸動作機構（Ｘ方
向に移動させるテーブルや前後の走行）６６、Ｙ軸動作
機構（Ｙ軸方向に移動させるテーブル）６７、Ｚ軸動作
機構（リフター）６８を動作させて載置しているワーク
を動かす。この動作によって協調型無人搬送車は、あた
かもロボットの一軸であるかのように機能することにな
る。

【００３０】以上のように構成されている本発明の協調
型無人搬送車は図４の動作フローチャートにしたがって
次のように動作する。この動作を図５を参照しながら説
明する。

【００３１】Ｓ１，Ｓ２ 協調型無人搬送車に設けられている制御装置６０の動作
指示受信装置６１は、外部装置からのＩＤを受信し、こ
の受信したＩＤが走行を指示するものであるか，ワーク
をロボットに同期させて移動させるものであるかの判断
をする。

【００３２】Ｓ３ この判断の結果、走行に関するものであるときには、走
行制御装置６２は走行機構６３を制御して、そのＩＤを
解読した結果にしたがって所定のワークを載置し、所定
の走行軌道上を走行させる。

【００３３】Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６ 一方、ワークをロボットに同期させて移動させることを
指示するものであるときには、ロボットプログラム読込
装置６４はロボットプログラム７０を読み込み、同期装
置６５は、図５に示す協調型の両腕ロボット２０の動作
に協調させるべく、Ｘ軸動作機構６６，Ｙ軸動作機構６
７，Ｚ軸動作機構６８をそれぞれ動作させてワークを３
次元方向に移動させる。また、必要に応じて協調型搬送
車１５Ｆを前進後退させるようにして、ロボットの作業
領域を見かけ上大幅に拡大することも可能である。

【００３４】このように、協調型無人搬送車１５Ｆに協
調して動作する協調型の両腕ロボット２０と、この両腕
ロボット２０に協調してワークを前進，後退，左右移
動，上下移動する協調型無人搬送車１５Ｆで生産ライン
を構成すると、見掛上の作業領域を拡大することができ
るようになり、所用スペースの縮小化を図りつつ作業効
率を向上させることができるようになる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、各請
求項ごとに次のような効果を奏することになる。

【００３６】請求項１に記載の発明にあっては、ロボッ
トプログラム入力手段から入力したロボットプログラム
に基づいて協調型無人搬送車の動作を制御し、ロボット
の作業を補助するようにしたので、無人搬送車をロボッ
トの一軸として機能させることができ、ロボットの作業
範囲が疑似的に拡大され、作業の効率化を図ることがで
きる。

【００３７】請求項２に記載の発明にあっては、受信手
段によって受信された外部からの動作指示にしたがって
所定のワークを指示された搬送経路で搬送する一方、作
業ステージにおいては、ロボットプログラム入力手段か
ら入力したロボットプログラムに基づいて協調型無人搬
送車の動作を制御するようにしたので、協調型無人搬送
車は、搬送経路上においては従来と同様にワークを搬送
するためだけの搬送車として機能させ作業ステージにお
いては、ロボットの作業を補助するための１つの作業装
置として機能させることができる。

【００３８】請求項３に記載の発明にあっては、制御手
段の指令に基づいて、載置したワークをＸ軸方向に移動
するＸ軸方向移動手段と、当該ワークをＹ軸方向に移動
するＹ軸方向移動手段と、Ｚ軸方向に移動するＺ軸方向
移動手段とを設けたので、ロボットの動作に協調させて
ワークを三次元方向に移動させることができ、ロボット
の作業範囲の拡大化と作業の効率化とを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる協調型無人搬送車を使用した
部品組立装置の概略構成図である。

【図２】 図１に示した部品組立措置を構成するロボッ
トの一例を示す図ある。

【図３】 本発明にかかる協調型無人搬送車の制御系の
ブロック図である。

【図４】 図３に示した制御系の動作を示すフローチャ
ートである。

【図５】 図１に示した部品組立装置の動作説明に供す
る図である。

【図６】 従来の生産ライン構成の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０Ａ〜１０Ｃ…軌道、 １５Ａ〜１５Ｆ…搬送台車、 ２０…両腕型ロボット、 ２５Ａ，２５Ｂ…多軸型ロボット、 ３０…統合コントローラ、 ３５…ＣＲ制御盤、 ４０…ＡＲ制御盤、 ５０…ロボットコントローラ、 ６０…ＡＧＶの制御装置、 ６１…動作指示受信装置、 ６２…走行制御装置、 ６３…走行機構、 ６４…ロボットプログラム読込装置、 ６５…同期装置、 ６６，６７，６８…Ｘ，Ｙ，Ｚ軸動作機構、 ７０…ロボットプログラム。

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【手続補正書】

【提出日】平成７年３月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図５】

【図１】

【図３】

【図６】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ６２Ｄ 65/00 Ｌ (72)発明者 渡辺 晋一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業ステージ(5) にワークを搬送する無
   人搬送車(15E,15F)において、 当該作業ステージ(5) に配設されているロボット(20,25
   A,25B)のプログラムを読み込むロボットプログラム入力
   手段(64)と、 当該読み込んだロボットのプログラムに応じて前記無人
   搬送車(15E,15F) の動作を制御し、載置されているワー
   クを３次元方向に位置決めする制御手段(65)とを有する
   ことを特徴とする協調型無人搬送車。
2. 【請求項２】 作業ステージ(5) にワークを搬送する無
   人搬送車(15E,15F)において、 外部からの動作指示を受信する受信手段(61)と、 当該受信手段861)によって受信した動作指示にしたがっ
   てワークを搬送するワーク搬送手段(62,63) と、 当該作業ステージ(5) に配設されているロボットのプロ
   グラムを読み込むロボットプログラム入力手段(64)と、 当該読み込んだロボットのプログラムに応じて前記無人
   搬送車(15E,15F) の動作を制御し、載置されているワー
   クを３次元方向に位置決めする制御手段(65)とを有する
   ことを特徴とする協調型無人搬送車。
3. 【請求項３】 前記無人搬送車(15E,15F) には、前記制
   御手段(65)の指令に基づいて、載置したワークをＸ軸方
   向に移動するＸ軸方向移動手段(66)と、当該ワークをＹ
   軸方向に移動するＹ軸方向移動手段(67)と、Ｚ軸方向に
   移動するｚ軸方向移動手段(68)とを有することを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の協調型無人搬送
   車。