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公開番号2025149369
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049968
出願日2024-03-26
発明の名称ロボットシステム及びその動作方法
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類B25J 13/00 20060101AFI20251001BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】1つのワークに対し同時に作業を行うことの可能な複数のロボットを備えたロボットシステムにおいて、複数のロボットの作業が互いに阻害されないようにする。
【解決手段】第1エンドエフェクタを有する第1ロボットと、第2エンドエフェクタを有する第2ロボットとを備えるロボットシステムにおいて、第1エンドエフェクタがワークに対し作業を行っている間にワークのうち第1エンドエフェクタの作用の影響を受ける影響エリアへ光を照射し、第2エンドエフェクタの作業開始前に、ワークのうち第2エンドエフェクタの次の作業エリアの照度を検出し、検出した照度に基づいて次の作業エリアが影響エリアと重複するか否かを判断し、重複していなければ第2エンドエフェクタが次の作業エリアに対し作業を行い、重複していれば当該重複が解消されるまで第2エンドエフェクタの次の作業エリアに対する作業を待機させる。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
ワークに対して作業を行う第１エンドエフェクタと、前記ワークの特定のエリアに光を照射する照明装置と、前記第１エンドエフェクタ及び前記照明装置を移動可能に支持する第１アームと、を有する第１ロボットと、
前記第１ロボットの動作を制御する第１ロボットコントローラと、
前記ワークに対して作業を行う第２エンドエフェクタと、前記ワークの表面の照度を検出する光センサと、前記第２エンドエフェクタ及び前記光センサを移動可能に支持する第２アームと、を有する第２ロボットと、
前記第２ロボットの動作を制御する第２ロボットコントローラと、を備え、
前記第１ロボットコントローラは、前記第１エンドエフェクタに前記ワークに対し作業をさせ、前記第１エンドエフェクタの作業中に前記照明装置に前記ワークのうち前記第１エンドエフェクタの作用の影響を受ける影響エリアへ光を照射させるように構成されており、
前記第２ロボットコントローラは、前記第２エンドエフェクタの作業開始前に、前記光センサに前記ワークのうち前記第２エンドエフェクタの次の作業エリアの照度を検出させ、検出された照度に基づいて前記次の作業エリアが前記影響エリアと重複するか否かを判断し、重複していなければ前記第２エンドエフェクタに前記次の作業エリアに対し作業をさせ、重複していれば当該重複が解消されるまで前記第２エンドエフェクタの前記次の作業エリアに対する作業を待機させるように構成されている、
ロボットシステム。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記第２ロボットコントローラは、前記光センサで検出された照度が所定の閾値よりも大きい場合に前記次の作業エリアが前記影響エリアと重複すると判断する、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記照明装置は、明暗サイクルでパルス状に光を照射するパルス照明装置であって、
前記第２ロボットコントローラは、前記光センサで検出された照度がパルス状に変動している場合に前記次の作業エリアが前記影響エリアと重複すると判断する、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記照明装置は、明暗サイクルでパルス状に光を照射するパルス照明装置であって、
前記第２ロボットコントローラは、前記第１ロボットの識別情報と前記第１ロボットの前記照明装置から照射される光の前記明暗サイクルのパターンとを関連づけて記憶しており、前記光センサで検出された照度の変動パターンを認識し、前記変動パターンと前記明暗サイクルのパターンとの対応に基づいて前記影響エリアが前記第１ロボットの前記第１エンドエフェクタの作用により生成されたものであると判断する、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項５】
ワークに対し作業を行う第１エンドエフェクタを有する第１ロボットと、前記ワークに対し作業を行う第２エンドエフェクタを有する第２ロボットとを備えるロボットシステムの動作方法であって、
前記第１エンドエフェクタが前記ワークに対し作業を行うこと、
前記第１エンドエフェクタの作業中に前記ワークのうち前記第１エンドエフェクタの作用の影響を受ける影響エリアへ光を照射すること、
前記第２エンドエフェクタの作業開始前に、前記ワークのうち前記第２エンドエフェクタの次の作業エリアの照度を検出すること、及び、
検出した照度に基づいて前記次の作業エリアが前記影響エリアと重複するか否かを判断し、重複していなければ前記第２エンドエフェクタが前記次の作業エリアに対し作業を行い、重複していれば当該重複が解消されるまで前記第２エンドエフェクタの前記次の作業エリアに対する作業を待機させること、を含む、
ロボットシステムの動作方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、１つのワークに対し同時に作業を行うことの可能な複数のロボットを備えたロボットシステムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
生産能力の向上や省スペース化のために、近接して配置された複数のロボットが共通の作業領域内で同時に作業を行うことがある。このような場合に、複数のロボットが干渉しないように、各ロボットに移動経路や動作タイミングが教示される。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のロボットシステムでは、複数の教示再生方式ロボットが共有の作業領域を有するように配置され、各ロボットに始点から複数の経由点を通って終点まで障害物を避けて移動するための位置情報が教示される。ロボット同士の軌道が交差する領域が存在する場合には、当該領域に仮想的な障害物が設定され、複数のロボットのいずれもが当該領域を通過しないように、ロボットの経由点が再教示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１４４２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１ロボット及び第２ロボットを含む複数のロボットが一つのワークに対して作業を行う場合に、第１ロボットと第２ロボットとが干渉しなくても、第２ロボットの作業が第１ロボットの作業によって阻害されることがある。例えば、第１ロボットのワークの第１部位に対する穿孔作業と、第２ロボットの当該ワークの第２部位に対する撮像作業とを同時に行う場合に、第１部位と第２部位とが近接していると第１ロボットから第１部位へ与えられた振動がワークを通じて第２部位へ伝わって、第２ロボットは振動する第２部位を撮像することとなる。その結果、第２ロボットの作業の質が低下してしまう。
【０００６】
本開示は以上の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、１つのワークに対し同時に作業を行うことの可能な複数のロボットを備えたロボットシステムにおいて、第１ロボットの作業によって第２ロボットの作業が阻害されないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るロボットシステムは、
ワークに対して作業を行う第１エンドエフェクタと、前記ワークの特定のエリアに光を照射する照明装置と、前記第１エンドエフェクタ及び前記照明装置を移動可能に支持する第１アームと、を有する第１ロボットと、
前記第１ロボットの動作を制御する第１ロボットコントローラと、
前記ワークに対して作業を行う第２エンドエフェクタと、前記ワークの表面の照度を検出する光センサと、前記第２エンドエフェクタ及び前記光センサを移動可能に支持する第２アームと、を有する第２ロボットと、
前記第２ロボットの動作を制御する第２ロボットコントローラと、を備え、
前記第１ロボットコントローラは、前記第１エンドエフェクタに前記ワークに対し作業をさせ、前記第１エンドエフェクタの作業中に前記照明装置に前記ワークのうち前記第１エンドエフェクタの作用の影響を受ける影響エリアへ光を照射させるように構成されており、
前記第２ロボットコントローラは、前記第２エンドエフェクタの作業開始前に、前記光センサに前記ワークのうち前記第２エンドエフェクタの次の作業エリアの照度を検出させ、検出された照度に基づいて前記次の作業エリアが前記影響エリアと重複するか否かを判断し、重複していなければ前記第２エンドエフェクタに前記次の作業エリアに対し作業をさせ、重複していれば当該重複が解消されるまで前記第２エンドエフェクタの前記次の作業エリアに対する作業を待機させるように構成されているものである。
【０００８】
また、本開示の一態様に係るロボットシステムの動作方法は、ワークに対し作業を行う第１エンドエフェクタを有する第１ロボットと、前記ワークに対し作業を行う第２エンドエフェクタを有する第２ロボットとを備えるロボットシステムの動作方法であって、
前記第１エンドエフェクタが前記ワークに対し作業を行うこと、
前記第１エンドエフェクタの作業中に前記ワークのうち前記第１エンドエフェクタの作用の影響を受ける影響エリアへ光を照射すること、
前記第２エンドエフェクタの作業開始前に、前記ワークのうち前記第２エンドエフェクタの次の作業エリアの照度を検出すること、及び、
検出した照度に基づいて前記次の作業エリアが前記影響エリアと重複するか否かを判断し、重複していなければ前記第２エンドエフェクタが前記次の作業エリアに対し作業を行い、重複していれば当該重複が解消されるまで前記第２エンドエフェクタの前記次の作業エリアに対する作業を待機させること、を含むものである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、１つのワークに対し同時に作業を行うことの可能な複数のロボットを備えたロボットシステムにおいて、第１ロボットの作業によって第２ロボットの作業が阻害されないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本開示の一実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す図である。
図２は、図１に示すロボットのアームの遠位端部分を示す図である。
図３は、ワーク上の作業エリアと影響エリアとを説明する図である。
図４は、ロボットの制御系統の構成を示す図である。
図５は、ワーク上の或るエリアの照度の時系列変化の例を示す図である。
図６は、ロボットコントローラの処理の流れ図である。
図７は、第１ロボットの作業の影響エリアと第２ロボットの次の作業エリアＸとが重複している様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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