JPH0437424A - 機械ラインの操作を制御する装置及びその方法 - Google Patents
機械ラインの操作を制御する装置及びその方法Info
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- JPH0437424A JPH0437424A JP2403624A JP40362490A JPH0437424A JP H0437424 A JPH0437424 A JP H0437424A JP 2403624 A JP2403624 A JP 2403624A JP 40362490 A JP40362490 A JP 40362490A JP H0437424 A JPH0437424 A JP H0437424A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
[0001]
本発明は、機械、詩にプレスのラインの操作を制御する
装置とその方法に関する。更に詳述すれば、本発明は、
機械が、ラインに沿って送られるワークに一連の加工を
行うように構成され、又、ラインは、ワークを一つの機
械から別の機械に移送するように機械の間に配置された
複数のプログラマブル・マニュピレータロボットを備え
、更に、各機械は、機械に配置されたワークにある加工
を行う操作位置と、加工すべきワークを機械に差入れる
ことができる又は、機械によって加工されたワークを取
上げることができる非操作位置の間を移動自在の可動装
置を備え、又、各マニュピレータロボットは、マニュピ
レータロボットの直前の上流側の機械に配置されたワー
クを把持できる第1位置と、把持したワークを、マニュ
ピレータロボットの直後の下流側の機械に差入れること
のできる第2位置の間を移動自在の把持部材を備える型
式のラインの操作を制御する装置とその方法に関する。 [0002]
装置とその方法に関する。更に詳述すれば、本発明は、
機械が、ラインに沿って送られるワークに一連の加工を
行うように構成され、又、ラインは、ワークを一つの機
械から別の機械に移送するように機械の間に配置された
複数のプログラマブル・マニュピレータロボットを備え
、更に、各機械は、機械に配置されたワークにある加工
を行う操作位置と、加工すべきワークを機械に差入れる
ことができる又は、機械によって加工されたワークを取
上げることができる非操作位置の間を移動自在の可動装
置を備え、又、各マニュピレータロボットは、マニュピ
レータロボットの直前の上流側の機械に配置されたワー
クを把持できる第1位置と、把持したワークを、マニュ
ピレータロボットの直後の下流側の機械に差入れること
のできる第2位置の間を移動自在の把持部材を備える型
式のラインの操作を制御する装置とその方法に関する。 [0002]
上記型式のラインは、特に、自動車産業において、プレ
ス加工による薄板車体部品の製造に使用される。各薄板
部材は、最終製品が製作されるまで一連の絞りブランキ
ング、パーフォレーティング加工を受ける。 [0003] 出願人は、上記型式のプレスラインにおいて、一つのプ
レスから別のプレスにワークを移送するのに特に有利な
プログラマブル・マニュピレータロボットを製造及び販
売してきた。このマニュピレータロボットは、イタリア
実用新案第1T−U−0195537号、対応ドイツ特
許出願第DE−A−3445003号、対応フランス特
許出願第FR−A−2556274号及び対応米国特許
第4661040号に開示されている。 [0004] 上記型式のラインにロボットを使用することは、新しい
製造条件に迅速に且つ容易に適用できる可成りの融通性
をラインが有するという利点を明らかにもたらす。 [0005]
ス加工による薄板車体部品の製造に使用される。各薄板
部材は、最終製品が製作されるまで一連の絞りブランキ
ング、パーフォレーティング加工を受ける。 [0003] 出願人は、上記型式のプレスラインにおいて、一つのプ
レスから別のプレスにワークを移送するのに特に有利な
プログラマブル・マニュピレータロボットを製造及び販
売してきた。このマニュピレータロボットは、イタリア
実用新案第1T−U−0195537号、対応ドイツ特
許出願第DE−A−3445003号、対応フランス特
許出願第FR−A−2556274号及び対応米国特許
第4661040号に開示されている。 [0004] 上記型式のラインにロボットを使用することは、新しい
製造条件に迅速に且つ容易に適用できる可成りの融通性
をラインが有するという利点を明らかにもたらす。 [0005]
ロボットを使用する前の従来技術は、ライン中の機械が
同期作動し、更に、ライン中に位置する各種のワークが
、ライン中の機械が作動中の2個の連続する段階の間の
時間中に、ラインに沿って一度に同時に送られる、いわ
ゆるトランスファーラインであった。上述したように、
ワークを一つのプレスから別のプレスに移送する手段と
してロボットを導入することにより、融通性のあるライ
ンを得るが、同時に、ライン中の各種の機械が非同期操
作されることになる。換言すればプレスの間にロボット
を設けたプレスラインにおいては、ライン(プレス、ロ
ボット、ラインの上流側のワークローダとラインの下流
側のワークアンローダ)の一部を形成する各機械は、他
の機械の操作サイクルと完全には連係していない操作サ
イクルを有する。従って、ラインを正常運転するために
は、ロボットは、必要な時、一つのプレスから別のプレ
スへの移動中に休止することによって規制機能を果たさ
ねばならない。その結果、一般的に、ロボットの操作サ
イクルは、頻繁な停止とそれに伴う減速及び加速により
一様でない。ラインの操作速度は、所定時間に渡る個々
の機械のサイクルの変動又は同期化の不安定性及び欠如
の現象に基因する変動を受けるので、うまく決定されな
い。 [0006] 本発明は、上述の問題点を消去した、本願明細書の冒頭
に記載の型式のラインの操作を制御する装置とその方法
を提供することをその目的としている。 [0007]
同期作動し、更に、ライン中に位置する各種のワークが
、ライン中の機械が作動中の2個の連続する段階の間の
時間中に、ラインに沿って一度に同時に送られる、いわ
ゆるトランスファーラインであった。上述したように、
ワークを一つのプレスから別のプレスに移送する手段と
してロボットを導入することにより、融通性のあるライ
ンを得るが、同時に、ライン中の各種の機械が非同期操
作されることになる。換言すればプレスの間にロボット
を設けたプレスラインにおいては、ライン(プレス、ロ
ボット、ラインの上流側のワークローダとラインの下流
側のワークアンローダ)の一部を形成する各機械は、他
の機械の操作サイクルと完全には連係していない操作サ
イクルを有する。従って、ラインを正常運転するために
は、ロボットは、必要な時、一つのプレスから別のプレ
スへの移動中に休止することによって規制機能を果たさ
ねばならない。その結果、一般的に、ロボットの操作サ
イクルは、頻繁な停止とそれに伴う減速及び加速により
一様でない。ラインの操作速度は、所定時間に渡る個々
の機械のサイクルの変動又は同期化の不安定性及び欠如
の現象に基因する変動を受けるので、うまく決定されな
い。 [0006] 本発明は、上述の問題点を消去した、本願明細書の冒頭
に記載の型式のラインの操作を制御する装置とその方法
を提供することをその目的としている。 [0007]
上記目的を達成するために、本発明にかかる装置は、ラ
インの第1の機械用の制御手段と、ラインの第1の機械
及び各後続機械と連係して、各機械がその操作サイクル
中の所定の点にある時点に信号を発生するセンサ手段と
、ラインの各マニュピレータロボットと連係する制御手
段と、ラインの各マニュピレータロボットと連係して、
夫々のマニュピレータロボットの把持部材がそのサイク
ル中の所定の点にある時点に信号を発生するセンサ手段
と、ラインの第1の機械の下流側の各機械と連係する制
御手段とを備え、更に、制御手段は、ラインの直列状の
残りの全ての機械及び全てのロボットの操作サイクルを
決定する所定の基本サイクル周波数で、非操作位置と操
作位置の間を第1の機械の可動装置に周期運動を行わし
め、制御手段は、マニュピレータロボットの直前の上流
側の機械と連係したセンサ手段によって信号が発生され
た結果、夫々のマニュピレータロボットを始動してマニ
ュピレータロボットの把持部材を、マニュピレータロボ
ットの直前の上流側の機械の操作サイクルと同位相の操
作サイクルにおいて、休止位置から第1位置に、第1位
置から第2位置に、更に、第2位置から休止位置に周期
的に移動し制御手段は、機械の直前の上流側のマニュピ
レータロボットと連係するセンサ手段によって信号が発
生された結果、操作位置と非操作位置の間で各機械の可
動装置の周期運動を開始して、第1の機械の下流側の各
機械の操作サイクルが、各機械の直前の上流側に位置す
るマニュピレータロボットの操作サイクルと同位相とな
る。 [0008] 換言すれば、ライン中の機械及びロボットの操作サイク
ルは同期化され、ラインの入口における第1の機械が基
準として使用される一方、残りの機械及びロボットのサ
イクルは、第1の機械のサイクルから始まって、直列手
順により相互に得られる。 [0009] ラインが作動中の時、本発明にかかる装置は、ライン中
の各種の機械及び機械の間に配置したロボットを規則的
な同期化された操作サイクルで操作することを可能にす
る。特に、各ロボットの操作サイクルは、最初の休止位
置からロボットの上流側に位置する機械へ向かう外向き
運動と、ロボットの上流側の機械で加工されたワークを
把持する段階と、加工されたワークをロボットの下流側
の機械へ搬送する戻し運動と、ワークをロボットの下流
側の機械に差入れる段階と、最初の休止位置への最終運
動とを備える。 [00101 この操作サイクル中、ロボットは、サイクルの始めと終
りでの休止位置における停止の他には、いかなる停止も
行わない。言い換えれば、ロボットの把持部材が、ワー
クを取上げるためにロボットの上流側の機械、又は、ワ
ークを差入れるためにロボットの下流側の機械に接近す
る度に、装置は、機械が操作状態にないことを保証する
ので、ロボットが衝突を避けるためにサイクルを中断さ
せることがない。 [0011] 同様に、装置は、又、ロボットが機械上で作動する度に
、そのロボットが上流側又は下流側のロボットと衝突し
ないことを保証する。 本発明の別の主題は、上記の装置によって行われるライ
ン制御方法である。 [0012]
インの第1の機械用の制御手段と、ラインの第1の機械
及び各後続機械と連係して、各機械がその操作サイクル
中の所定の点にある時点に信号を発生するセンサ手段と
、ラインの各マニュピレータロボットと連係する制御手
段と、ラインの各マニュピレータロボットと連係して、
夫々のマニュピレータロボットの把持部材がそのサイク
ル中の所定の点にある時点に信号を発生するセンサ手段
と、ラインの第1の機械の下流側の各機械と連係する制
御手段とを備え、更に、制御手段は、ラインの直列状の
残りの全ての機械及び全てのロボットの操作サイクルを
決定する所定の基本サイクル周波数で、非操作位置と操
作位置の間を第1の機械の可動装置に周期運動を行わし
め、制御手段は、マニュピレータロボットの直前の上流
側の機械と連係したセンサ手段によって信号が発生され
た結果、夫々のマニュピレータロボットを始動してマニ
ュピレータロボットの把持部材を、マニュピレータロボ
ットの直前の上流側の機械の操作サイクルと同位相の操
作サイクルにおいて、休止位置から第1位置に、第1位
置から第2位置に、更に、第2位置から休止位置に周期
的に移動し制御手段は、機械の直前の上流側のマニュピ
レータロボットと連係するセンサ手段によって信号が発
生された結果、操作位置と非操作位置の間で各機械の可
動装置の周期運動を開始して、第1の機械の下流側の各
機械の操作サイクルが、各機械の直前の上流側に位置す
るマニュピレータロボットの操作サイクルと同位相とな
る。 [0008] 換言すれば、ライン中の機械及びロボットの操作サイク
ルは同期化され、ラインの入口における第1の機械が基
準として使用される一方、残りの機械及びロボットのサ
イクルは、第1の機械のサイクルから始まって、直列手
順により相互に得られる。 [0009] ラインが作動中の時、本発明にかかる装置は、ライン中
の各種の機械及び機械の間に配置したロボットを規則的
な同期化された操作サイクルで操作することを可能にす
る。特に、各ロボットの操作サイクルは、最初の休止位
置からロボットの上流側に位置する機械へ向かう外向き
運動と、ロボットの上流側の機械で加工されたワークを
把持する段階と、加工されたワークをロボットの下流側
の機械へ搬送する戻し運動と、ワークをロボットの下流
側の機械に差入れる段階と、最初の休止位置への最終運
動とを備える。 [00101 この操作サイクル中、ロボットは、サイクルの始めと終
りでの休止位置における停止の他には、いかなる停止も
行わない。言い換えれば、ロボットの把持部材が、ワー
クを取上げるためにロボットの上流側の機械、又は、ワ
ークを差入れるためにロボットの下流側の機械に接近す
る度に、装置は、機械が操作状態にないことを保証する
ので、ロボットが衝突を避けるためにサイクルを中断さ
せることがない。 [0011] 同様に、装置は、又、ロボットが機械上で作動する度に
、そのロボットが上流側又は下流側のロボットと衝突し
ないことを保証する。 本発明の別の主題は、上記の装置によって行われるライ
ン制御方法である。 [0012]
実施例について図面を参照して説明すると、図1及び図
2は、プレスP1、R2、R3、R4、R5、R6及び
R7のライン50を示し、ライン50は、自動車の本体
部品を製作するように、ライン50に沿って送られる薄
板部材に一連の絞り、ブランキング、パーフォレーティ
ング加工を行う。ライン50は、一つのプレスから別の
プレスへワークを移送するためのロボットR1、R2、
R3、R4、R5及びR6をプレス間に備える。プレス
の構造は、公知の型式のものであって本発明の範囲に属
しないので、詳細に説明しない。然しなから、本発明の
理解のために、各プレスが、非操作上昇位置と操作下降
位置の間を垂直方向に移動自在の可動装置Mを備えるこ
とば注意すべきである。然しなから、明らかに、本発明
は、プレス以外の機械ラインにも適用し得る。 [0013] 添付の図面でプレス間に示されたロボットR1−R6は
、イタリア実用新案第1 T−U−0195537号及
びその対応外国特許明細書の主題の型式のものである。 ロボットの構造が本発明の範囲に属さず、且つ、本発明
が異なる構造を有するロボットを使用するラインにも適
用できるので、ロボットの構造は詳細に説明しない。上
記の特許明細書の主題を構成すると共に、プレス間に使
用される口ポットを、以下の記載を理解できるようにす
るためだけに、簡単に説明する。図2を参照すると、各
ロボットR1−R6は、2個の連続するプレスの中間点
に位置する固定基礎構造物1と、垂直軸心3の回りで回
転するように固定基礎構造物1に装着された支持プラッ
トフォーム2と、垂直軸心3から離隔した垂直軸心50
回りで回転するように支持プラットフォーム2に装着さ
れた下部本体4と、下部本体4に水平軸心7の回りで関
節連結された前腕部6と、前腕部6に水平軸心9の回り
で関節連結されたアーム8と、アーム8の長手軸心11
の回りで回転するようにアーム8の端部に装着された末
端部10を備える。末端部10は、任意の公知の型式、
例えば、吸引カップ(図示せず)を備える型式のワーク
把持部材を支承する関節連結リスト12を有する。安全
上の理由から、各ロボットが働く電対の連続するプレス
の間の領域は、柵13によって保護されている。 [0014] 図1及び図2に示すライン50は、ライン50の上流側
及び下流側に夫々、装入ロボットCと取出しロボットS
を備える。装入ロボットCと取出しロボットSの構造は
、公知の型式のもので、且つ、本発明の範囲に属しない
ので、以下に説明しない。 [0015] 図3は、ライン50のステーション、即ち、ライン50
のロボットRiの直前の上流に位置するプレスPiとロ
ボットRiの直後の下流に位置するプレスP (i+1
)の間のロボットRiを含む部分について、本発明にか
かる装置を概略的に示す。公知の手法で、2個のプレス
とロボットは、上流側のプレスPi、ロボットR1及び
下流側のプレスP (i+ 1 )に対して夫々、ボー
ド上のプログラマブル・ロジック制御(PLC)32,
33及び34を備える。PLC32,33及び34はプ
レスとロボットを制御する。 [0016] ロボットは、又、線を介してPLC33とデータを交換
し得るプロセッサから成る運動制御システム(MC3)
を備える。PLC33は、上流側及び下流側に位置する
ステーションの同様のロボットのPLC19及び20と
、入出力線21及び22を介してデータを交換できる。 PLC33は、又、入出力線24を介してステーション
のPLC23と、更に、入出力線15及び17を介して
PLC32及び34とデータを交換する。PLC23は
、上流側及び下流側のステーションの同様のPLC25
及び26と、入出力線27及び28を介してデータを交
換できる。 [0017] センサ手段SPが、以下に詳述するように、プレスの可
動装置が往復運動サイクルの1個又はそれ以上の所定の
地点に位置する時に信号を発するように、各プレスと連
係している。センサ手段は任意の公知の型式でよい。例
えば、センサ手段を、プレスの可動装置の運動に連係し
て運動する可動部と協働する機械的センサ手段によって
構成してもよい。それとは別のやり方で、例えば、プレ
スの可動装置を駆動する回転軸の角度位置を検出する電
子センサ手段によって、センサ手段を構成してもよい。 更に別のやり方として、値がプレスの操作サイクルに関
係のあるパラメータ、例えば、時間、温度等を検出する
センサによって、センサ手段を構成してもよい。センサ
手段は、公知の構造を有し、且つ、本発明の範囲に属し
ないので、以下に詳述しない。更に、これらの詳細を図
面及び明細書から削除することにより、明細書の理解が
より容易となる。 [0018] 上記型式のセンサ手段SRも、ロボットの関節連結リス
ト12によって支承されたワーク把持部材がその運動サ
イクルの1個以上の所定位置に位置する時を検出するよ
うに、ロボットと連係している。 [0019] 図3に示す各種の装置は、図4を参照して以下に詳述す
る一連のステップを実行するよう構成されている。 [00201 図示の実施例において、各ロボットが非操作状態である
時、ロボットは、図2に示すように、下流側のプレスに
対向する待機位置にある。所定のロボットが操作される
時、ロボットは、この休止位置から、上流側のプレスか
らのワークの取上げに対応する第1位置に移動し、次に
、第1位置から、取上げたワークの下流側のプレスへの
差入れに対応する第2位置に移動し、次に、第2位置か
ら休止位置に戻る。この連続的な運動が周期的に繰返さ
れて、ロボットは、あるサイクルと次のサイクルの間の
所定時間、休止位置にある。然しながら、ライン50中
のプレスについては、ライン50が稼動中、各プレスの
可動装置は非操作上昇位置と操作下降位置の間を非常時
を除いて休み無しに周期的に移動する。 [0021] 図4は、ライン50のプレスPL、P2及びR3とロボ
ットR1及びR2の操作サイクルを表すグラフを示し、
ライン50の残りのプレスとロボットの操作はグラフを
参照して以下の説明から推量できるであろう。図4にお
いて、最上部の直線100は、ライン50の最初のプレ
スP1の始動又は開始信号を表す。時点10において、
この信号はプレスP1を始動する。プレスの操作サイク
ルは図4の最上部から2番目の線によって表される。図
示の実施例において、プレスP1は、その可動装置が、
非操作上昇位置と操作下降位置の間を移動自在のシート
保持装置と、シート保持装置の非操作位置と操作位置の
間の経路の一部に沿って、シート保持装置と共に移動し
、その後、プレスに装入された薄板パネルを絞るように
更に下降することのできるパンチとを備える型式のもの
である。図4のグラフを参照して、開始信号が時点t。 で与えられた後、パンチ及びシート保持装置を備えるプ
レスP1の可動装置は時点L1において非操作上昇位置
から下降を開始する。 [0022] 時点t2において、シート保持装置は下降位置に到達し
ている。この時点の後、パンチは時点L3において操作
下降位置に到達するまで下降を続ける。この時点の後、
可動装置は時点t4において非操作上昇位置に到達する
まで上昇復帰し、その後、このサイクルが同様に繰返さ
れる。 [0023] 本発明によれば、−旦、開始信号が時点10において与
えられると、ライン50の第1のプレスP1のPLC3
2は、プレスP1の可動装置を、ライン50の残りの全
てのプレスと全てのロボットの操作サイクルを決定する
所定の基本サイクル周波数で周期的に移動させる。換言
すれば、ライン50の第1のプレスP1の操作速度は、
全ラインのための基準又はクロックとして使用される。 当然、この操作速度がライン50の全ての機械の操作速
度のどれよりも遅くならないようにこの操作速度の選択
において、ライン50の全ての機械の操作速度が考慮に
入れられる。 [0024] プレスP1の直後の下流側に位置するロボットR1の開
始信号が、プレスP1のサイクル内の所定の点を参照し
て発生される。更に詳述すれば、ロボットR1を始動す
る信号はプレスP1のサイクル内の点Cに対応して与え
られる。プレスP1と連係するセンサ手段SPが、プレ
スP1のサイクルが点Cに到達したことを検出する時、
センサ手段SPは信号を発する。この信号は、プレスP
1のPLC32によって受取られて、PLC33(図3
)に伝達される。PLC33は、プレスP1のサイクル
が点Cを通過する時点から遅れDi(図4)の後にロボ
ットR1を始動する。 [0025] 図4を参照すると、ロボットR1は時点tr1において
始動される。この時点において、ロボットR1は、プレ
スP2に対向する休止位置にある。サイクルの第1段階
中、ロボットの把持部材は、図4の矢印F1で象徴的に
示すように、プレスP1の方へ移動する。このようにし
て、ロボットR1は、ワークを取上げることのできる第
1位置(ロボットR1のサイクルのグラフのこの部分は
破線で表されている)にプレスP1に対応して到達する
。その後、ロボットR1は、第2位置(矢印F2)へ移
動してから、休止位置へ戻って停止する。プレスP1が
ロボツ)R1を呼出す、プレスP1のサイクルの点Cは
、ロボットR1が到達した時にプレスP1が確実に開放
されていてロボットR1が中間停止の必要なしにワーク
を取上げることができるように選択される。各々の場合
に起り得る非常事態を考慮するために、OK倍信号即ち
、ロボットR1がプレスP1に入り得る信号がプレスP
1のサイクルの点Bにおいて発生され、点Bの到達はセ
ンサ手段SPによって表示される。再び、安全上の理由
から、プレスP1が開放されていることを確認するため
に、ロボットR1は、図4の破線矢印で概略的に示すよ
うに、時点tr2においてプレスP1の点検を行う。こ
の点検は、入出力線15及び16を介して、PLC33
によって行われる。 [0026] ロボットR1がプレスP1における加工位置に到達する
時点Lr3において、別の信号が発生され、この信号は
、遅れD3の後、OK倍信号即ち、新しいワークをプレ
スP1に装入し得る信号を生ずる。再び、同じ安全上の
理由により、ロボットR1がプレスP1における作動位
置から退避したことを確認するために、プレスP1のサ
イクルの時点L4後の点Aにおいて、プレスP1はロボ
ットR1を点検する。サイクルの点Aに到達した後、上
記のステップが周期的に繰返される。 [0027] ロボットR1の第2サイクルの開始時に、時点tr4に
おいて、センサ手段SRが、ライン50の第2のプレス
P2を遅れD2の後に始動する信号を発生す、る。 このプレスP2は、第1の非操作上昇位置と操作下降位
置の間を移動し得る単一の型打ちハンマを備える型式の
ものである。型打ちマスは、時点t1oにおいて下降を
開始して、時点L1□において操作下降位置に到達する
。その後、型打ちマスは、時点L1゜において非操作上
昇位置に到達するまで、再び上昇する。 [0028] 時点tr5において、ロボットR1と連係したセンサ手
段SRは、プレスP2の可動装置が下降する時にロボッ
トR1がプレスP2における操作位置から退避したこと
を保証してプレスP2の操作を可能にする信号を発生す
る。時点t1o後のある時点において、プレスP2は、
次に、ロボットR1が退避したことを確認するために、
ロボットR1の点検を行う。プレスP2のサイクルにお
ける点Cにおいて、プレスP2の下流側に位置するロボ
ットR2を遅れDlの後に始動する信号が発生され、又
、点Cの到達は、プレスP2と連係するセンサ手段SP
によって検出される。 [0029] プレスP2のサイクルにおける点Bにおいて、プレスP
2は、ロボットR2がプレスP2における作動位置に到
達する時にプレスP2が開放されていることを保証して
ロボットR2の操作を可能にする信号を与える。次に、
プレスP2が開放されていることを確認するために、ロ
ボットR2は、時点tr6において、プレスP2の点検
を行う。ロボットR2が上流側のプレスP2における作
動位置に到達する時、ロボットR2は、又、プレスP2
におけるロボットR1及びR2間の衝突があり得ないこ
とを保証して遅れD3でOK倍信号ロボットR1に与え
る。 安全上の理由から、ロボットR1は、ロボットR1がプ
レスP2に到達せんとしている時にロボットR2がプレ
スP2から退避していることを確認するために、ロボッ
トR2を点検する。ロボットR2は、ロボットと連係し
たMCSプロセッサ間のデータ交換によって制御される
。 [0030] 上記と同様に、ロボットR2は、その第2サイクルの開
始時に信号を発して、プレスP3を遅れD2の後、始動
する。プレスP3の操作サイクルは、ライン50中の全
てのロボットと全てのプレスがカバーされるまで、直列
のロボットR3以下の操作サイクルの基準として使用さ
れる。 [0031] あるステーションにおけるどんな異常も、もし必要なら
ライン50を停止するために、PLC23によって他の
ステーションのPLCに伝達される。
2は、プレスP1、R2、R3、R4、R5、R6及び
R7のライン50を示し、ライン50は、自動車の本体
部品を製作するように、ライン50に沿って送られる薄
板部材に一連の絞り、ブランキング、パーフォレーティ
ング加工を行う。ライン50は、一つのプレスから別の
プレスへワークを移送するためのロボットR1、R2、
R3、R4、R5及びR6をプレス間に備える。プレス
の構造は、公知の型式のものであって本発明の範囲に属
しないので、詳細に説明しない。然しなから、本発明の
理解のために、各プレスが、非操作上昇位置と操作下降
位置の間を垂直方向に移動自在の可動装置Mを備えるこ
とば注意すべきである。然しなから、明らかに、本発明
は、プレス以外の機械ラインにも適用し得る。 [0013] 添付の図面でプレス間に示されたロボットR1−R6は
、イタリア実用新案第1 T−U−0195537号及
びその対応外国特許明細書の主題の型式のものである。 ロボットの構造が本発明の範囲に属さず、且つ、本発明
が異なる構造を有するロボットを使用するラインにも適
用できるので、ロボットの構造は詳細に説明しない。上
記の特許明細書の主題を構成すると共に、プレス間に使
用される口ポットを、以下の記載を理解できるようにす
るためだけに、簡単に説明する。図2を参照すると、各
ロボットR1−R6は、2個の連続するプレスの中間点
に位置する固定基礎構造物1と、垂直軸心3の回りで回
転するように固定基礎構造物1に装着された支持プラッ
トフォーム2と、垂直軸心3から離隔した垂直軸心50
回りで回転するように支持プラットフォーム2に装着さ
れた下部本体4と、下部本体4に水平軸心7の回りで関
節連結された前腕部6と、前腕部6に水平軸心9の回り
で関節連結されたアーム8と、アーム8の長手軸心11
の回りで回転するようにアーム8の端部に装着された末
端部10を備える。末端部10は、任意の公知の型式、
例えば、吸引カップ(図示せず)を備える型式のワーク
把持部材を支承する関節連結リスト12を有する。安全
上の理由から、各ロボットが働く電対の連続するプレス
の間の領域は、柵13によって保護されている。 [0014] 図1及び図2に示すライン50は、ライン50の上流側
及び下流側に夫々、装入ロボットCと取出しロボットS
を備える。装入ロボットCと取出しロボットSの構造は
、公知の型式のもので、且つ、本発明の範囲に属しない
ので、以下に説明しない。 [0015] 図3は、ライン50のステーション、即ち、ライン50
のロボットRiの直前の上流に位置するプレスPiとロ
ボットRiの直後の下流に位置するプレスP (i+1
)の間のロボットRiを含む部分について、本発明にか
かる装置を概略的に示す。公知の手法で、2個のプレス
とロボットは、上流側のプレスPi、ロボットR1及び
下流側のプレスP (i+ 1 )に対して夫々、ボー
ド上のプログラマブル・ロジック制御(PLC)32,
33及び34を備える。PLC32,33及び34はプ
レスとロボットを制御する。 [0016] ロボットは、又、線を介してPLC33とデータを交換
し得るプロセッサから成る運動制御システム(MC3)
を備える。PLC33は、上流側及び下流側に位置する
ステーションの同様のロボットのPLC19及び20と
、入出力線21及び22を介してデータを交換できる。 PLC33は、又、入出力線24を介してステーション
のPLC23と、更に、入出力線15及び17を介して
PLC32及び34とデータを交換する。PLC23は
、上流側及び下流側のステーションの同様のPLC25
及び26と、入出力線27及び28を介してデータを交
換できる。 [0017] センサ手段SPが、以下に詳述するように、プレスの可
動装置が往復運動サイクルの1個又はそれ以上の所定の
地点に位置する時に信号を発するように、各プレスと連
係している。センサ手段は任意の公知の型式でよい。例
えば、センサ手段を、プレスの可動装置の運動に連係し
て運動する可動部と協働する機械的センサ手段によって
構成してもよい。それとは別のやり方で、例えば、プレ
スの可動装置を駆動する回転軸の角度位置を検出する電
子センサ手段によって、センサ手段を構成してもよい。 更に別のやり方として、値がプレスの操作サイクルに関
係のあるパラメータ、例えば、時間、温度等を検出する
センサによって、センサ手段を構成してもよい。センサ
手段は、公知の構造を有し、且つ、本発明の範囲に属し
ないので、以下に詳述しない。更に、これらの詳細を図
面及び明細書から削除することにより、明細書の理解が
より容易となる。 [0018] 上記型式のセンサ手段SRも、ロボットの関節連結リス
ト12によって支承されたワーク把持部材がその運動サ
イクルの1個以上の所定位置に位置する時を検出するよ
うに、ロボットと連係している。 [0019] 図3に示す各種の装置は、図4を参照して以下に詳述す
る一連のステップを実行するよう構成されている。 [00201 図示の実施例において、各ロボットが非操作状態である
時、ロボットは、図2に示すように、下流側のプレスに
対向する待機位置にある。所定のロボットが操作される
時、ロボットは、この休止位置から、上流側のプレスか
らのワークの取上げに対応する第1位置に移動し、次に
、第1位置から、取上げたワークの下流側のプレスへの
差入れに対応する第2位置に移動し、次に、第2位置か
ら休止位置に戻る。この連続的な運動が周期的に繰返さ
れて、ロボットは、あるサイクルと次のサイクルの間の
所定時間、休止位置にある。然しながら、ライン50中
のプレスについては、ライン50が稼動中、各プレスの
可動装置は非操作上昇位置と操作下降位置の間を非常時
を除いて休み無しに周期的に移動する。 [0021] 図4は、ライン50のプレスPL、P2及びR3とロボ
ットR1及びR2の操作サイクルを表すグラフを示し、
ライン50の残りのプレスとロボットの操作はグラフを
参照して以下の説明から推量できるであろう。図4にお
いて、最上部の直線100は、ライン50の最初のプレ
スP1の始動又は開始信号を表す。時点10において、
この信号はプレスP1を始動する。プレスの操作サイク
ルは図4の最上部から2番目の線によって表される。図
示の実施例において、プレスP1は、その可動装置が、
非操作上昇位置と操作下降位置の間を移動自在のシート
保持装置と、シート保持装置の非操作位置と操作位置の
間の経路の一部に沿って、シート保持装置と共に移動し
、その後、プレスに装入された薄板パネルを絞るように
更に下降することのできるパンチとを備える型式のもの
である。図4のグラフを参照して、開始信号が時点t。 で与えられた後、パンチ及びシート保持装置を備えるプ
レスP1の可動装置は時点L1において非操作上昇位置
から下降を開始する。 [0022] 時点t2において、シート保持装置は下降位置に到達し
ている。この時点の後、パンチは時点L3において操作
下降位置に到達するまで下降を続ける。この時点の後、
可動装置は時点t4において非操作上昇位置に到達する
まで上昇復帰し、その後、このサイクルが同様に繰返さ
れる。 [0023] 本発明によれば、−旦、開始信号が時点10において与
えられると、ライン50の第1のプレスP1のPLC3
2は、プレスP1の可動装置を、ライン50の残りの全
てのプレスと全てのロボットの操作サイクルを決定する
所定の基本サイクル周波数で周期的に移動させる。換言
すれば、ライン50の第1のプレスP1の操作速度は、
全ラインのための基準又はクロックとして使用される。 当然、この操作速度がライン50の全ての機械の操作速
度のどれよりも遅くならないようにこの操作速度の選択
において、ライン50の全ての機械の操作速度が考慮に
入れられる。 [0024] プレスP1の直後の下流側に位置するロボットR1の開
始信号が、プレスP1のサイクル内の所定の点を参照し
て発生される。更に詳述すれば、ロボットR1を始動す
る信号はプレスP1のサイクル内の点Cに対応して与え
られる。プレスP1と連係するセンサ手段SPが、プレ
スP1のサイクルが点Cに到達したことを検出する時、
センサ手段SPは信号を発する。この信号は、プレスP
1のPLC32によって受取られて、PLC33(図3
)に伝達される。PLC33は、プレスP1のサイクル
が点Cを通過する時点から遅れDi(図4)の後にロボ
ットR1を始動する。 [0025] 図4を参照すると、ロボットR1は時点tr1において
始動される。この時点において、ロボットR1は、プレ
スP2に対向する休止位置にある。サイクルの第1段階
中、ロボットの把持部材は、図4の矢印F1で象徴的に
示すように、プレスP1の方へ移動する。このようにし
て、ロボットR1は、ワークを取上げることのできる第
1位置(ロボットR1のサイクルのグラフのこの部分は
破線で表されている)にプレスP1に対応して到達する
。その後、ロボットR1は、第2位置(矢印F2)へ移
動してから、休止位置へ戻って停止する。プレスP1が
ロボツ)R1を呼出す、プレスP1のサイクルの点Cは
、ロボットR1が到達した時にプレスP1が確実に開放
されていてロボットR1が中間停止の必要なしにワーク
を取上げることができるように選択される。各々の場合
に起り得る非常事態を考慮するために、OK倍信号即ち
、ロボットR1がプレスP1に入り得る信号がプレスP
1のサイクルの点Bにおいて発生され、点Bの到達はセ
ンサ手段SPによって表示される。再び、安全上の理由
から、プレスP1が開放されていることを確認するため
に、ロボットR1は、図4の破線矢印で概略的に示すよ
うに、時点tr2においてプレスP1の点検を行う。こ
の点検は、入出力線15及び16を介して、PLC33
によって行われる。 [0026] ロボットR1がプレスP1における加工位置に到達する
時点Lr3において、別の信号が発生され、この信号は
、遅れD3の後、OK倍信号即ち、新しいワークをプレ
スP1に装入し得る信号を生ずる。再び、同じ安全上の
理由により、ロボットR1がプレスP1における作動位
置から退避したことを確認するために、プレスP1のサ
イクルの時点L4後の点Aにおいて、プレスP1はロボ
ットR1を点検する。サイクルの点Aに到達した後、上
記のステップが周期的に繰返される。 [0027] ロボットR1の第2サイクルの開始時に、時点tr4に
おいて、センサ手段SRが、ライン50の第2のプレス
P2を遅れD2の後に始動する信号を発生す、る。 このプレスP2は、第1の非操作上昇位置と操作下降位
置の間を移動し得る単一の型打ちハンマを備える型式の
ものである。型打ちマスは、時点t1oにおいて下降を
開始して、時点L1□において操作下降位置に到達する
。その後、型打ちマスは、時点L1゜において非操作上
昇位置に到達するまで、再び上昇する。 [0028] 時点tr5において、ロボットR1と連係したセンサ手
段SRは、プレスP2の可動装置が下降する時にロボッ
トR1がプレスP2における操作位置から退避したこと
を保証してプレスP2の操作を可能にする信号を発生す
る。時点t1o後のある時点において、プレスP2は、
次に、ロボットR1が退避したことを確認するために、
ロボットR1の点検を行う。プレスP2のサイクルにお
ける点Cにおいて、プレスP2の下流側に位置するロボ
ットR2を遅れDlの後に始動する信号が発生され、又
、点Cの到達は、プレスP2と連係するセンサ手段SP
によって検出される。 [0029] プレスP2のサイクルにおける点Bにおいて、プレスP
2は、ロボットR2がプレスP2における作動位置に到
達する時にプレスP2が開放されていることを保証して
ロボットR2の操作を可能にする信号を与える。次に、
プレスP2が開放されていることを確認するために、ロ
ボットR2は、時点tr6において、プレスP2の点検
を行う。ロボットR2が上流側のプレスP2における作
動位置に到達する時、ロボットR2は、又、プレスP2
におけるロボットR1及びR2間の衝突があり得ないこ
とを保証して遅れD3でOK倍信号ロボットR1に与え
る。 安全上の理由から、ロボットR1は、ロボットR1がプ
レスP2に到達せんとしている時にロボットR2がプレ
スP2から退避していることを確認するために、ロボッ
トR2を点検する。ロボットR2は、ロボットと連係し
たMCSプロセッサ間のデータ交換によって制御される
。 [0030] 上記と同様に、ロボットR2は、その第2サイクルの開
始時に信号を発して、プレスP3を遅れD2の後、始動
する。プレスP3の操作サイクルは、ライン50中の全
てのロボットと全てのプレスがカバーされるまで、直列
のロボットR3以下の操作サイクルの基準として使用さ
れる。 [0031] あるステーションにおけるどんな異常も、もし必要なら
ライン50を停止するために、PLC23によって他の
ステーションのPLCに伝達される。
【図11 複数のロボットがプレス間に使用されたプレ
スのラインの斜視図である。 【図2】 図1のラインの部分正面図である。
スのラインの斜視図である。 【図2】 図1のラインの部分正面図である。
【図31 本発明にかかる装置のブロック図である。
【図4】 本発明にかかる装置の操作原理を示すグラフ
である。 [符号の説明] 1 固定基礎構造物 2 支持プラットフォーム 4 下部本体 6 前腕部 8 アーム 10 末端部 12 関節連結リスト 13柵 15.17.21.22.27.28 入出力線 19.20.23.25.26.32.33.34 プ
ログラマブル・ロジック制御 ライン
である。 [符号の説明] 1 固定基礎構造物 2 支持プラットフォーム 4 下部本体 6 前腕部 8 アーム 10 末端部 12 関節連結リスト 13柵 15.17.21.22.27.28 入出力線 19.20.23.25.26.32.33.34 プ
ログラマブル・ロジック制御 ライン
図面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
Claims (6)
- 【請求項1】機械、特にプレス(P1−P7)のライン
(50)の操作を制御する装置において、機械は、ライ
ン(50)に沿って送られるワークに一連の加工を行う
ように構成され、又、ライン(50)は、ワークを一つ
の機械から別の機械に移送するように機械の間に配置さ
れた複数のプログラマブル・マニュピレータロボット(
R1−R6)を備え、更に、各機械は、機械に配置され
たワークにある加工を行う操作位置と、加工すべきワー
クを機械に差入れることができる又は、機械によって加
工されたワークを取上げることができる非操作位置の間
を移動自在の可動装置(M)を備え、又、各マニュピレ
ータロボット(R1−R6)は、マニユピレータロボッ
トの直前の上流側の機械に配置されたワークを把持でき
る第1位置と、把持したワークを、マニュピレータロボ
ットの直後の下流側の機械に差入れることのできる第2
位置の間を移動自在の把持部材を備える一方、ライン(
50)の第1の機械用の制御手段(32、18、23)
と、ライン(50)の第1の機械及び各後続機械と連係
して、各機械がその操作サイクル中の所定の点(C)に
ある時点に信号を発生するセンサ手段(SP)と、ライ
ン(50)の各マニュピレータロボット(R1−R6)
と連係する制御手段(33)と、ライン(50)の各マ
ニュピレータロボット(R1−R6)と連係して、夫々
のマニュピレータロボットの把持部材(12)がそのサ
イクル中の所定の点にある時点に信号を発生するセンサ
手段(SR)と、ライン(50)の第1の機械の下流側
の各機械と連係する制御手段(15、17、16、23
)とを備え、制御手段(32、18、23)は、ライン
(50)の直列状の残りの全ての機械及び全てのロボッ
ト(R1−R6)の操作サイクルを決定する所定の基本
サイクル周波数で、非操作位置と操作位置の間を第1の
機械の可動装置(M)に周期運動を行わしめ、 制御手段(33)は、マニュピレータロボットの直前の
上流側の機械と連係したセンサ手段(SP)によって信
号が発生された結果、夫々のマニュピレータロボットを
始動して、マニュピレータロボットの把持部材(12)
を、マニュピレータロボットの直前の上流側の機械の操
作サイクルと同位相の操作サイクルにおいて、休止位置
から第1位置に、第1位置から第2位置に、更に、第2
位置から休止位置に周期的に移動し、 制御手段(15、17、16、23)は、機械の直前の
上流側のマニュピレータロボットと連係するセンサ手段
(SR)によって信号が発生された結果、操作位置と非
操作位置の間で各機械の可動装置の周期運動を開始して
、第1の機械の下流側の各機械の操作サイクルが、各機
械の直前の上流側に位置するマニュピレータロボットの
操作サイクルと同位相となる装置。 - 【請求項2】各マニユピレータロボット(R1−R6)
は、マニュピレータロボットの上流側の機械がサイクル
中の所定の点(C)に到達した後、所定の遅れ(D1)
を伴って始動される請求項1記載の装置。 - 【請求項3】第1の機械の下流側の各機械は、機械の上
流側のマニュピレータロボットがそのサイクル中の所定
の点に到達した後、所定の遅れ(D2)を伴って始動さ
れる請求項1記載の装置。 - 【請求項4】各機械と連係するセンサ手段(SP)は、
機械の、サイクル中の第2点(B)及び第3点(C)へ
の到達を検出し、更に、第2点(B)及び第3点(C)
は、機械の下流側のマニュピレータロボットが機械にお
ける第1加工位置に到達する時及び機械の可動装置が操
作位置に向けて移動する時に、機械と機械の下流側のマ
ニュピレータロボットの衝突を避けるための基準として
使用される請求項1記載の装置。 - 【請求項5】各マニュピレータロボットと連係するセン
サ手段(SR)は、マニュピレータロボットの、操作サ
イクル中の1個以上の別の点への到達を検出し、更に、
上記別の点は、マニュピレータロボットと、その上流側
の機械及び該機械の上流側のマニュピレータロボットの
衝突を避けるための基準として使用される請求項1記載
の装置。 - 【請求項6】複数の機械、特にプレス(P1−P7)を
含むライン(50)の操作を制御する方法において、機
械は、ライン(50)に沿って送られるワークに一連の
加工を行うように構成され、又、ライン(50)は、ワ
ークを一つの機械から別の機械に移送するように機械の
間に配置された複数のプログラマブル・マニュピレータ
ロボット(R1−R6)を備え、更に、各機械は、機械
に配置されたワークにある加工を行う操作位置と、加工
すべきワークを機械に差入れることができる又は、機械
によって加工されたワークを取上げることのできる非操
作位置の間を移動自在の可動装置(M)を備え、又、各
マニュピレータロボット(R1−R6)は、マニュピレ
ータロボットの直前の上流側の機械に配置されたワーク
を把持できる第1位置と、把持したワークを、マニュピ
レータロボットの直後の下流側の機械に差入れることの
できる第2位置の間を移動自在の把持部材(12)を備
える一方、 ライン(50)の第1の機械の可動装置(M)の周期運
動を、非操作位置と操作位置の間で、且つ、ライン(5
0)の残りの全ての機械及び全てのロボット(R1一R
6)の操作サイクルを決定する所定基本サイクル周波数
で行う工程と、ライン(50)の各所定の機械がその運
転サイクル中の所定の点(C)にある時点に信号を生成
する工程と、 各所定のマニュピレータロボットを、マニュピレータロ
ボットの直前の上流側の機械が操作サイクル中の所定の
点(C)に到達したことに対応する信号が発生された結
果、始動して、マニュピレータロボットの把持部材を、
マニュピレータロボットの直前の上流側の機械の操作サ
イクルと同位相の操作サイクルにおいて、休止位置から
第1位置に、第1位置から第2位置に、更に、第2位置
から休止位置に周期的に移動する工程と、 所定のマニュピレータロボットがそのサイクル中の所定
の点にある時点に信号を発生する工程と、 各所定の機械の可動装置(M)の操作位置と非操作位置
の間の周期運動を、機械の直前の上流側に位置するマニ
ュピレータロボットが操作サイクル中の所定の点に到達
したことに対応する信号が発生された結果、開始して、
第1の機械の下流側の各機械の操作サイクルを、各機械
の直前の上流側のマニュピレータロボットの操作サイク
ルと同位相にする工程とを具備するライン(50)の操
作を制御する方法。
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