JP2016215319A - Robot system and robot device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態はロボットシステム及びロボット装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a robot system and a robot apparatus.
近年ロボットがユーザと同一空間にいる環境が多くなってきている。介護用ロボットはもちろん産業用ロボットでも作業者と並んで協働して作業を行なう状況が今後拡大していくものと考えられる。発明者が実用化を実現した直動伸縮アーム機構は従来の垂直多関節アーム機構のような肘関節がなく、特異点もないことから、柵を不要にしてロボットと作業者との協働作業を可能としている。例えば、ワークを搬送するベルトコンベアによるライン上の作業エリア近傍に設置したロボットとその近傍の作業者とが協働して一つの作業を完遂する状況がある。そのような状況では作業者の体格的又は身体的制約などによりラインの作業エリアやロボットに対する作業者の相対的な位置が作業者によって又は動的に変化してしまう状況が実際上発生する。 In recent years, an environment in which a robot is in the same space as a user has increased. It is expected that the situation of working together with workers as well as nursing robots as well as industrial robots will expand in the future. The linear motion telescopic arm mechanism realized by the inventor does not have an elbow joint like the conventional vertical articulated arm mechanism, and there is no singular point. Is possible. For example, there is a situation in which a robot installed in the vicinity of a work area on a line by a belt conveyor that transports a workpiece and a worker in the vicinity complete one work. In such a situation, a situation in which the relative position of the worker with respect to the work area of the line or the robot is changed by the worker or dynamically due to the physique or physical constraints of the worker.
しかしこのような相対的な位置の変化はその都度ロボットの手先軌道や動作を修正する必要があり、その修正作業は非常に負担であったばかりかその間作業が中断するという問題があった。 However, such a relative position change requires a correction of the robot's hand trajectory and motion each time, and the correction work is very burdensome and the work is interrupted during that time.
目的は、作業エリアとロボットの相対的な位置の変化に対して短時間のうちに対処することにある。 The purpose is to deal with changes in the relative positions of the work area and the robot in a short time.
本実施形態に係るロボットシステムは、ワークを搬送する搬送装置又は作業台の近傍に配置される多関節アーム機構を備えたロボット装置を有する。多関節アーム機構のアーム先端には手先効果器が取り付けられる。搬送装置又は作業台に対するロボット装置の相対的位置は位置検出部により検出される。記憶部には、多関節アーム機構と手先効果器の動作を既定する複数の作業プログラムが複数の相対的位置にそれぞれ関連付けて記憶される。ロボット制御部は、位置検出部により検出された相対的位置に関連付けられている作業プログラムを記憶部から選択的に読み出し、読み出された作業プログラムに従って多関節アーム機構と手先効果器との動作を制御する。 The robot system according to the present embodiment includes a robot apparatus including a multi-joint arm mechanism that is disposed in the vicinity of a transfer apparatus or work table that transfers a workpiece. A hand effector is attached to the arm tip of the articulated arm mechanism. The relative position of the robot apparatus with respect to the transfer apparatus or the work table is detected by a position detection unit. The storage unit stores a plurality of work programs that prescribe the operations of the articulated arm mechanism and the hand effector in association with a plurality of relative positions. The robot control unit selectively reads out a work program associated with the relative position detected by the position detection unit from the storage unit, and performs operations of the articulated arm mechanism and the hand effector according to the read work program. Control.
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るロボットシステムを説明する。本実施形態に係るロボットシステムは、作業エリアの近傍に配置されたロボット装置と作業者とが、作業エリアで特定のワークに対する1つの作業を協働して行うためのシステムである。ロボット装置は、ロボット装置と作業エリアと作業者との間の3者間の相対的な位置に応じた作業プログラムに従って動作する。本実施形態では、ロボットシステムの一例として、搬送ライン上を搬送されるワーク(チューブ)の箱詰め作業を、搬送ラインの近傍に配置されたロボット装置と作業者とが協働して行うシステムとする。したがって、本実施形態では、作業エリアをワークを搬送する搬送ライン上に設定する。例えば、箱詰め作業は、大きく分けて、搬送ライン上を搬送されるワークをピッキングする第1工程と、ピッキングしたワークを箱詰めする第2工程と、箱詰めしたワークを搬送ラインに戻す第3工程とに分けられる。第2工程は作業者が行い、この作業者の作業を支援するためにロボット装置が配置され、ロボット装置はロボット装置と搬送ラインと作業者との間の相対的な位置に応じて、第1工程、第3工程、又はその両工程を担当する。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, the robot system according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. The robot system according to the present embodiment is a system for a robot apparatus and an operator arranged in the vicinity of a work area to collaborate and perform one work for a specific work in the work area. The robot apparatus operates in accordance with a work program corresponding to the relative position among the three persons among the robot apparatus, the work area, and the worker. In this embodiment, as an example of a robot system, a boxing operation of a work (tube) transported on a transport line is a system in which a robot apparatus and an operator arranged in the vicinity of the transport line cooperate with each other. . Therefore, in the present embodiment, the work area is set on the transfer line for transferring the workpiece. For example, the boxing operation is roughly divided into a first step for picking a workpiece conveyed on the conveyance line, a second step for boxing the picked workpiece, and a third step for returning the boxed workpiece to the conveyance line. Divided. The second step is performed by an operator, and a robot apparatus is arranged to support the operator's work. The robot apparatus is arranged in accordance with the relative positions among the robot apparatus, the transfer line, and the operator. Responsible for the process, the third process, or both processes. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
図1は、本実施形態に係るロボットシステムの外観斜視図である。図2は、図1のロボットシステムの平面図である。図3は、図1のロボットシステムの正面図である。本実施形態において、コンベア装置5に対する作業者の相対的位置をコンベア装置5に対する搬出シュータ60の相対的位置と搬入シュータ70の相対的位置とで規定する。つまり、本実施形態に係るロボットシステムは、ロボット装置1とコンベア装置5と搬出シュータ60と搬入シュータ70とを有する。
FIG. 1 is an external perspective view of the robot system according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view of the robot system of FIG. FIG. 3 is a front view of the robot system of FIG. In the present embodiment, the relative position of the worker with respect to the
コンベア装置5は、複数の第1、第2ワーク300、400を連続的に搬送する機能を有する。第1ワーク300は、可撓性を有する、例えば、液体チューブ等である。第2ワーク400は、第1ワーク300が箱詰めされた箱等である。例えば、コンベア装置5は、直線に沿って、形状、寸法、重量、素材、さらに柔軟性等の属性の異なる第1、第2ワーク300、400を搬送するための直線状に配設された搬送ライン51を有する。搬送ライン51は、搬送ライン51上に載置された第1、第2ワーク300、400を、予めユーザ等により設定された搬送速度Vlineで搬送する。
The
コンベア装置5には、コンベア装置5に対してロボット装置1を予め決まった位置と向きとで固定するための、複数、ここでは3つのドッキングステーション81,82,83が備えられる。また、コンベア装置5のフレーム側面には、コンベア装置5に対して搬出シュータ(搬出トレイ)60を取り付ける位置を検出するために複数の、ここでは3つの光電センサ6−1,6−2,6−3が設けられている。光電センサ6−1,6−2,6−3が設けられる位置は、それぞれ搬出シュータ60のコンベア装置5に対する相対位置B1,B2,B3に対応する。
同様に、コンベア装置5のフレーム側面には、コンベア装置5に対して搬入シュータ(搬入トレイ)70を取り付ける位置を検出するために複数の、ここでは3つの光電センサ7−1,7−2,7−3が設けられている。光電センサ7−1,7−2,7−3が設けられる位置は、それぞれ搬入シュータ70のコンベア装置5に対する相対位置C1,C2,C3に対応する。光電センサ6−1,6−2,6−3,7−1,7−2,7−3は、光軸が搬送ライン51の幅方向に平行に、且つ外向きになるよう配置されている。
The
Similarly, in order to detect the position where the carry-in shooter (load-in tray) 70 is attached to the
例えば作業者はコンベア装置5を挟んでロボット装置1の反対側に配置される。作業者の体格又は生涯等の個人的事情によりコンベア装置5の近傍の様々な位置にスタンバイする。そのスタンバイした位置に応じて作業者が作業しやすいように搬出シュータ60のコンベア装置5に対する取り付け位置と、搬入シュータ70のコンベア装置5に対する取り付け位置との組み合わせが変化することになる。換言すると、搬出シュータ60及び搬入シュータ70のコンベア装置5に対する取り付け位置の組み合わせとは、作業者の作業位置を直接計測する手間を不要にして、作業者の作業位置に相当する又は作業者の作業位置を推定するものと言える。
For example, the operator is disposed on the opposite side of the
例えば、図1、図2、図3に示すように、ドッキングステーション81,82,83は、搬送ライン51を挟んでコンベア装置5のフレームの一方の側面に、互いに所定の間隔を隔てて設けられている。光電センサ6−1,6−2,6−3は、搬送ライン51を挟んでコンベア装置5のフレームの他方の側面に、互いに所定の間隔を隔てて設けられている。光電センサ7−1,7−2,7−3は、搬送ライン51に沿った位置に関して、光電センサ6−1,6−2,6−3よりも下流に設けられている。
For example, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
ドッキングステーション81,82,83は、ロボット装置1をコンベア装置5に対して予め決まった位置に固定するための治具である。ドッキングステーション81,82,83は、ロボット装置1をコンベア装置5に対する相対位置A1,A2,A3に固定するように設けられる。例えば、ドッキングステーション81,82,83は、ロボット装置1をその第1支持体11aの円筒部分において固定するために円弧形状に構成された固定ホルダを備える。固定ホルダの両縁には嵌合爪(hook)が形成されている。嵌合爪は、ロボット装置1の第1支持体11aの円筒部分に設けられた嵌合爪を受けるくぼみ部に嵌合する形状を有する。ロボット装置1は、ドッキングステーション81,82,83の嵌合爪が第1支持体11aの嵌合爪受け部に嵌合することにより、ドッキングステーション81,82,83に固定される。ドッキングステーション81,82,83に固定されたロボット装置1のロボット座標系Σbの直交3軸(Xb,Yb,Zb)は、コンベア装置5に対して常に固定される。
The
また、ドッキングステーション81,82,83は、ロボット装置1に商用電源を供給する機能を有する。例えば、ドッキングステーション81,82,83には、固定ホルダの例えば中央に電力供給用の差込口(レセプタクル)が設けられる。レセプタクルは外部の商用電源に接続されている。ロボット装置1の第1支持体11aの円筒部分の、レセプタクルに対応する位置には、電力供給用のコネクタ(ジャック)が設けられている。例えば、ロボット装置1がドッキングステーション81の固定ホルダに予め決まった向きでドッキングすることにより、ロボット装置1のジャックは、ドッキングステーション81のレセプタクルに接続される。これにより、ロボット装置1とドッキングステーション81とは通電し、レセプタクルを介して外部電源から商用電源が供給される。
The
また当該ロボット装置1はそのハンド部3の動作に空気圧システムを採用していることから外部のエアポンプ又はエアコンプレッサとエアチューブで接続するためのコネクタがドッキングステーション81に設けられている。
Since the
コンベア装置5のコンベア装置5に対するロボット装置1の相対的位置を検出するための手段として、例えばドッキングステーション81,82,83には、それぞれロボット装置1への商用電源の通電を検知する通電検知センサ8−1,8−2,8−3が装備されて居る。通電検知センサ8−1,8−2,8−3のうち、実際にロボット装置1がドッキングされたドッキングステーションに対応する通電検知センサから通電検知信号が後述の位置情報取得部105に出力される。
As a means for detecting the relative position of the
コンベア装置5のコンベア装置5に対するシュータ60,70の相対的な位置を検出するための手段として例えば光電センサ6−1,6−2,6−3,7−1,7−2,7−3がコンベア装置5のフレーム側面にラインと平行に一列に配列されている。光電センサ6−1,6−2,6−3,7−1,7−2,7−3は、例えば、投光部と、投光部から投光され対象、ここではコンベア装置5に対して配置されたシュータ60,70で反射された光を受光する受光部とが一体となった光電センサである。
As means for detecting the relative position of the
搬出シュータ60は例えば断面L字の板形に形成されている。搬出シュータ60は、搬送ライン51から外側に、下方に向かって傾斜して配置される。搬出シュータ60は、ハンド装置3でピッキングされ、搬送ライン51の外にリリースされた第1ワーク(チューブ容器製品)300を搬送ライン51から下方の作業者の手元の位置まで搬送する機能を有する。
The carry-out
光電センサ6−1,6−2,6−3の択一的な出力により、コンベア装置5に対して搬出シュータ60が配置された相対的な位置を検知することができる。光電センサ6−1,6−2,6−3のうち、実際に搬出シュータ60が配置された位置に対応する光電センサから配置検知信号が後述の位置情報取得部105に出力される。
The relative position where the carry-out
搬入シュータ70は、例えば断面L字の板形に形成されている。搬入シュータ70は、搬送ライン51から外側に、上方に向かって傾斜して配置される。作業者がチューブ容器製品を化粧箱に箱詰め作業を行なってその化粧箱を搬入シュータ70の任意の位置に置いたとき、その第2ワーク(チューブ容器製品を収納する化粧箱)400は搬入シュータ70の傾きにより所定の搬入位置まで降下する。なお、搬入シュータ70に第2ワーク400が置かれていることを検出するために、搬入シュータ70の底面にはその搬入位置に対応する位置に矩形状の開口97が開けられ、その開口97の直下には、光電センサ95が設けられている。
The carry-in
光電センサ7−1,7−2,7−3の択一的な出力により、コンベア装置5に対して搬入シュータ70が配置された相対的な位置を検知することができる。光電センサ7−1,7−2,7−3のうち、実際に搬入シュータ70が配置された位置に対応する光電センサから配置検知信号が後述の位置情報取得部105に出力される。
The relative position where the carry-in
搬送ライン51上の、搬送ライン51の幅の中心線(以下、ライン中心線という。)の両側には、ライン中心線と平行に第1ワーク搬送基準線と第2ワーク搬送基準線とが予め決められている。第1ワーク搬送基準線は、ライン中心線から搬入/搬出シュータ60,70側に設定され、第2ワーク搬送基準線は、ライン中心線からドッキングステーション81,82,83側に設定されている。第1ワーク搬送基準線は、第1ワーク300を載置する搬送ライン51上の目標線であり、第2ワーク搬送基準線は、第2ワーク400を載置する目標線である。
On both sides of the center line of the width of the transfer line 51 (hereinafter referred to as a line center line) on the
速度センサ91は、搬送ライン51の搬送速度を計測する。速度センサ91には、例えば、ロータリー/リニアエンコーダ等の任意のセンサが適用される。
The
通過検知センサ93は、コンベア装置5の搬出/搬入シュータ60,70側であって、搬出シュータ60よりも上流に設けられ、搬送ライン51上に載置された第1ワーク300の所定位置の通過を検知する。例えば、通過検知センサ93には、投光部と、投光部から投光されワークで反射された光を受光する受光部とが一体となった光電センサが適用される。通過検知センサ93は、搬送ライン51上を搬送されるワークを検知でき、搬送ライン51の外側の干渉物を検知しないための感度距離を有する。例えば、通過検知センサ93は、搬送ライン51の全幅に等価な最大感度距離を有する。なお、本実施形態のように、搬送ライン51上に第1、第2ワーク搬送基準線が設けられ、第1ワーク搬送基準線上を搬送される第1ワーク300のみを検知したいとき、通過検知センサ93は、第1ワーク搬送基準線上を搬送される第1ワーク300を検知でき、第2ワーク搬送基準線上を搬送される第2ワーク400を検知しないための感度距離を有する。例えば、通過検知センサ93は、搬送ライン51の全幅の1/2を最大感度距離となるように設定される。
The
ロボット装置1は、多関節アーム機構200を有する。本実施形態に係るロボットシステムのロボット装置1の多関節アーム機構200において、複数の関節のうち、一が直動伸縮関節で構成されている。
The
図4は、図1のロボット装置1の外観斜視図である。ロボット装置1は、略円筒形状の基部10と基部10に接続されるアーム部2とを有する。アーム部2の先端には手首部4が取り付けられている。手首部4には図示しないアダプタが設けられている。アダプタは、後述する第6回転軸RA6の回転部に設けられる。手首部4のアダプタを介してハンド装置3が取り付けられる。
FIG. 4 is an external perspective view of the
ロボット装置1は、複数、ここでは6つの関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6を有する。複数の関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6は基部10から順番に配設される。一般的に、第1、第2、第3関節部J1,J2,J3は根元3軸と呼ばれ、第4、第5、第6関節部J4,J5,J6はハンド装置3の姿勢を変化させる手首3軸と呼ばれる。手首部4は第4、第5、第6関節部J4,J5,J6を有する。根元3軸を構成する関節部J1,J2,J3の少なくとも一つは直動伸縮関節である。ここでは第3関節部J3が直動伸縮関節、特に伸縮距離の比較的長い関節部として構成される。アーム部2は第3関節部J3を構成する主要な構成要素である。
The
第1関節部J1は基台面に対して例えば垂直に支持される第1回転軸RA1を中心としたねじり関節である。第2関節部J2は第1回転軸RA1に対して垂直に配置される第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節である。第3関節部J3は、第2回転軸RA2に対して垂直に配置される第3軸(移動軸)RA3を中心として直線的にアーム部2が伸縮する関節である。
The first joint portion J1 is a torsion joint centered on the first rotation axis RA1 that is supported, for example, perpendicularly to the base surface. The second joint portion J2 is a bending joint centered on the second rotation axis RA2 arranged perpendicular to the first rotation axis RA1. The third joint portion J3 is a joint in which the
第4関節部J4は、第3移動軸RA3に一致する第4回転軸RA4を中心としたねじり関節であり、第5関節部J5は第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を中心とした曲げ関節である。第6関節部J6は第4回転軸RA4に対して直交し、第5回転軸RA5に対して垂直に配置される第6回転軸RA6を中心とした曲げ関節である。 The fourth joint portion J4 is a torsion joint centered on the fourth rotation axis RA4 that coincides with the third movement axis RA3, and the fifth joint portion J5 is a fifth rotation axis RA5 orthogonal to the fourth rotation axis RA4. It is a bending joint centered around. The sixth joint portion J6 is a bending joint centered on the sixth rotation axis RA6 that is perpendicular to the fourth rotation axis RA4 and perpendicular to the fifth rotation axis RA5.
基部10を成すアーム支持体(第1支持体)11aは、第1関節部J1の第1回転軸RA1を中心に形成される円筒形状の中空構造を有する。第1関節部J1は図示しない固定台に取り付けられる。第1関節部J1が回転するとき、第1支持体11aはアーム部2の旋回とともに軸回転する。なお、第1支持体11aが接地面に固定されていてもよい。その場合、第1支持体11aとは独立してアーム部2が旋回する構造に設けられる。第1支持体11aの上部には第2支持部11bが接続される。
The arm support body (first support body) 11a that forms the
第2支持部11bは第1支持部11aに連続する中空構造を有する。第2支持部11bの一端は第1関節部J1の回転部に取り付けられる。第2支持部11bの他端は開放され、第3支持部11cが第2関節部J2の第2回転軸RA2において回動自在に嵌め込まれる。第3支持部11cは第1支持部11a及び第2支持部に連通する鱗状の外装からなる中空構造を有する。第3支持部11cは、第2関節部J2の曲げ回転に伴ってその後部が第2支持部11bに収容され、また送出される。ロボット装置1の直動関節部J3(第3関節部J3)を構成するアーム部2の後部はその収縮により第1支持部11aと第2支持部11bの連続する中空構造の内部に収納される。
The
第3支持部11cはその後端下部において第2支持部11bの開放端下部に対して第2回転軸RA2を中心として回動自在に嵌め込まれる。それにより第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節部としての第2関節部J2が構成される。第2関節部J2が回動すると、アーム部2は、手首部4及びハンド装置3とともに第2関節部J2の第2回転軸RA2を中心に垂直方向に回動、つまり起伏動作をする。
The third support portion 11c is fitted to the lower end portion of the
第4関節部J4は、アーム部2の伸縮方向に沿ったアーム中心軸、つまり第3関節部J3の第3移動軸RA3に典型的には一致する第4回転軸RA4を有するねじり関節である。第4関節部J4が回転すると、第4関節部J4から先端にかけてハンド装置3とともに第4回転軸RA4を中心に回転する。第5関節部J5は、第4関節部J4の第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を有する曲げ関節部である。第5関節部J5が回転すると、第5関節部J5から先端にかけてハンド装置3とともに上下に回動する。第6関節部J6は、第4関節部J4の第4回転軸RA4に直交し、第5関節部J5の第5回転軸RA5に垂直な第6回転軸RA6を有する曲げ関節である。第6関節部J6が回転するとハンド装置3が左右に旋回する。
The fourth joint portion J4 is a torsional joint having a fourth rotation axis RA4 that typically coincides with the arm central axis along the expansion / contraction direction of the
上記の通り手首部4のアダプタに取り付けられたハンド装置3は、第1、第2、第3関節部J1.J2.J3により任意位置に移動され、第4、第5、第6関節部J4、J5、J6により任意姿勢に配置される。特に第3関節部J3の直動伸縮距離の長さは、基部10の近接位置から遠隔位置までの広範囲の対象にハンド装置3を到達させることを可能にする。第3関節部J3はそれを構成する直動伸縮機構により実現される直動伸縮距離の長さが特徴的である。
As described above, the
直動伸縮機構はアーム部2を有する。アーム部2は第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とを有する。第1連結コマ列21は複数の第1連結コマ23からなる。第1連結コマ23は略平板に構成される。前後の第1連結コマ23は、互いの端部箇所においてピンにより屈曲自在に列状に連結される。これにより第1連結コマ列21は内側と外側とに屈曲可能な性質を備える。第2連結コマ列22は複数の第2連結コマ24からなる。第2連結コマ24は断面コ字形状の短溝状体に構成される。前後の第2連結コマ24は、互いの底面端部箇所においてピンにより屈曲自在に列状に連結される。第2連結コマ24の断面形状及びピンによる連結位置により第2連結コマ列22は内側に屈曲可能であるが、外側に屈曲不可な性質を備える。
The linear motion expansion / contraction mechanism has an
第1連結コマ列21のうち先頭の第1連結コマ23と、第2連結コマ列22のうち先頭の第2連結コマ24とは結合コマ27により結合される。例えば、結合コマ27は第1連結コマ23と第2連結コマ24とを合成した形状を有している。
アーム部2が伸長するときには、結合コマ27が始端となって、第1、第2連結コマ列21,22が第3支持部11cの開口から外に向かって送り出される。第1、第2連結コマ列21、22は、第3支持体11cの開口付近で互いに接合される。第1、第2連結コマ列21、22の後部が第3支持体11cの内部で堅持されることにより、第1、第2連結コマ列21,22の接合状態が保持される。第1、第2連結コマ列21、22の接合状態が保持されたとき、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22の屈曲は拘束される。接合し、それぞれの屈曲が拘束された第1、第2連結コマ列21、22により一定の剛性を備えた柱状体が構成される。柱状体とは、第2連結コマ列22に第1連結コマ列21が接合されてなる柱状の棒体を言う。
The first first
When the
アーム部2が収縮するときには、第3支持体11cの開口に第1、第2連結コマ列21,22が引き戻される。柱状体を構成する第1、第2連結コマ列21,22は、第3支持体11cの内部で互いに離反される。離反された第1、第2連結コマ列21,22はそれぞれ屈曲可能な状態に復帰し、それぞれ同方向の内側に屈曲され、第1支持体11aの内部に略平行に格納される。
When the
ハンド装置3は、ハンド本体31と、エアチャック32と、把持機構と、吸着機構とを有する。ハンド本体31は角柱形状を有し、その上方端面に取り付け部が設けられる。ハンド装置3は手首部4に装備されたアダプタにハンド本体31の取り付け部30を介してロボットアーム機構200に装着される。ハンド本体31の下方には、平行開閉形のエアチャック32が取り付けられる。エアチャック32は、図示しない一対の可動部を備える。エアチャック32は、2系統のエアチューブを介して図示しない加圧ポンプに接続されている。2系統のエアチューブ各々には電磁弁が介在されている。電磁弁の開閉が後述のロボット制御部106により制御されることで、一対の可動部は互いに接近・離反する方向に移動される。エアチャック32には、把持機構と吸着機構とが取り付けられている。
The
把持機構は、第1ワーク300を把持によりピッキングする。例えば、把持機構は、一対の可動部に取り付けられる一対の把持フレーム34と、一対の把持フレーム34により、第1ワーク300を把持するための対向配置される一対の把持部35と、一対の把持部35に取り付けられる一対の蛇腹接触部36とを有する。蛇腹接触部36は、シリコンゴム等で成型された蛇腹形状、好適には1.5段の蛇腹形状を有する。エアチャック32の一対の可動部が互いに接近、離反する方向に往復移動されることで、一対の把持部35は、一対の把持フレーム34とともに互いに接近・離反する方向に移動される。一対の可動部が互いに接近する方向に移動されるとき、第1ワーク300は一対の把持部35により挟まれ把持される。一対の把持部35に取り付けられた蛇腹接触部36の接触面は、その蛇腹構造により第1ワーク300の表面に密着する。
The gripping mechanism picks the
蛇腹接触部36は真空吸着排気機能を有する。一対の蛇腹接触部36各々は、エジェクタ構造を介してエアチューブに接続されている。エアチューブ各々は、既出の加圧ポンプに接続されている。エアチューブ各々には電磁弁が介在されている。電磁弁の開閉は、後述のロボット制御部106により制御される。一対の蛇腹接触部36の接触面が第1ワーク300の表面に密着した状態で、電磁弁が開かれることで、第1ワーク300の表面と蛇腹接触部36とで規定される空間の空気がエジェクタ構造を介して吸引され、第1ワーク300に対して負圧が働く。これにより、第1ワーク300は、蛇腹接触部36に吸着される。ハンド装置3は、蛇腹接触部36の蛇腹構造と真空吸着排気機能とにより、第1ワーク300を挟みながら、吸着することができる。これにより、ハンド装置3は、可撓性を有する第1ワーク300であっても、確実にピッキングすることができる。第1ワーク300の把持状態は、一対の可動部が互いに離反する方向に移動されるとともに真空吸着排気機能がOFFされることで解除される。
The
吸着機構は、第2ワーク400を吸着によりピッキングする。例えば、吸着機構は、一対の可動部に取り付けられる一対の吸着フレーム39と、一対の吸着フレーム39により、一対の蛇腹接触部36とは異なる向きで取り付けられる一対の吸着部38とを有する。吸着部38は、シリコンゴム等で成型された蛇腹形状、好適には1.5段の蛇腹形状を有する。吸着部38は、互いの吸着面が同一平面上であって、その吸着方向が互いに平行になるように一対の吸着フレーム39により保持される。吸着部38は、真空吸着排気機能を有する。一対の吸着部38各々は、エジェクタ構造を介してエアチューブに接続されている。エアチューブ各々は、既出の加圧ポンプに接続されている。エアチューブ各々には電磁弁が介在されている。電磁弁の開閉は、後述のロボット制御部106により制御される。ロボットアーム機構200の移動により、一対の吸着部38各々の吸着面が第2ワーク400の表面に密着される。吸着面が第2ワーク400の表面に密着した状態で、電磁弁が開かれることで、第2ワーク400の表面と吸着部38とで規定される空間の空気がエジェクタ構造を介して吸引され、第2ワーク400に対して負圧が働く。これにより、第2ワーク400は、吸着部38に吸着される。これにより、ハンド装置3は、第2ワーク400を吸着によりピッキングすることができる。第2ワーク400の吸着状態は、吸着部38の真空吸着排気機能がOFFされることで解除される。
The suction mechanism picks the
図5は、図1のロボットシステムのブロック構成図である。
ロボットアーム機構200の関節部J1,J2,J3,J4,J5、J6には、それぞれステッピングモータ及びモータドライバ等からなるアーム関節アクチュエータ201が設けられている。これらステッピングモータのドライブシャフトには、一定の回転角ごとにパルスを出力するロータリエンコーダ202が接続されている。ロータリエンコーダ202からの出力パルスは、カウンタで加減算されることにより関節角度が測定される。ハンド装置3には、エアチャック32及び電磁弁等からなるハンドアクチュエータ301が設けられている。
FIG. 5 is a block diagram of the robot system of FIG.
Each of the joint portions J1, J2, J3, J4, J5, and J6 of the
動作制御装置100は、システム制御部101と、速度センサインターフェース(I/F)102と、通過検知センサインターフェース(I/F)103と、光電センサインターフェース(I/F)104と、位置情報取得部105と、ロボット制御部106と、作業プログラム記憶部107と、作業プログラム選択部108とを有する。
The
システム制御部101には、制御/データバス109を介して各部が接続されている。システム制御部101は、CPU(Central Processing Unit)と半導体メモリ等を有し、動作制御装置100を統括して制御する。
Each unit is connected to the
動作制御装置100には、速度センサインターフェース102を介して速度センサ91が接続されている。速度センサ91は、搬送ライン51の速度を逐次計測し、計測した速度データを所定の間隔又はシステム制御部101の制御に呼応して動作制御装置100に対して出力する。
動作制御装置100には、通過検知センサインターフェース103を介して通過検知センサ93が接続されている。通過検知センサ93は、所定位置を第1ワーク300が通過したとき、動作制御装置100に対して、通過検知信号を出力する。
動作制御装置100には、光電センサインターフェース104を介して光電センサ95が接続されている。光電センサ95は、受光部に到達する光量に応じた電気信号を出力する。
A
A
A
位置情報取得部105は、コンベア装置5(作業エリア)、ロボット装置1、作業者の3者の間の相対的位置に関する情報を取得する。例えば、位置情報取得部105には、複数の通電検知センサ8−1、8−2,8−3と、複数の光電センサ6−1,6−2,6−3と、複数の光電センサ7−1,7−2,7−3とが電気的に接続されている。位置情報取得部105には、複数の通電検知センサ8−1、8−2,8−3から択一的に通電検知信号が入力される。同様に、位置情報取得部105には、複数の光電センサ6−1,6−2,6−3から択一的に配置検知信号が入力される。同様に、位置情報取得部105には、複数の光電センサ7−1,7−2,7−3から択一的に配置検知信号が入力される。これらセンサには、予めIDが割り当てられている。位置情報取得部105は、通電検知信号が出力された通電検知センサのIDに基づいて、ロボット装置1がドッキングされたドッキングステーションを特定する。これにより、位置情報取得部105は、コンベア装置5に対するロボット装置1の相対的位置を特定する。
The position
位置情報取得部105は、複数の光電センサ6−1、6−2,6−3から出力された配置検知信号に基づいて、コンベア装置5に対する搬出シュータ60の相対的位置を特定する。位置情報取得部105は、複数の光電センサ7−1、7−2,7−3から出力された配置検知信号に基づいて、コンベア装置5に対する搬入シュータ70の相対的位置を特定する。これら搬出シュータ60のコンベア装置5に対する取り付け位置と、搬入シュータ70のコンベア装置5に対する取り付け位置との組み合わせは、作業者の作業位置を表す情報として利用される。
The position
なお、ここでは、コンベア装置5に対するロボット装置1、搬出/搬入シュータ60,70の相対配置を検知するために通電検知センサや光電センサを用いたが、これらセンサに代わって、他のセンサが設けられてもよい。例えば、これらセンサに代わって、バーコードや2次元コードを読み取るリーダやRFIDタグを読み取るアンテナが設けられてもよい。このとき、ロボット装置1、搬出/搬入シュータ60、70には、これら種類に応じたバーコード、2次元コードまたはRFIDタグが付与されている。また、これらセンタに代わって、接触センサが設けられてもよい。
Here, the energization detection sensor and the photoelectric sensor are used to detect the relative arrangement of the
また、コンベア装置5に対する作業者の相対的位置を検知する場合、位置情報取得部105は、搬送ライン51を上方から俯瞰撮影した画像に基づいて、コンベア装置5とロボット装置1と作業者との間の相対的な位置関係を取得することができる。また、コンベア装置5の搬送ライン51に沿った各作業位置にスイッチが設けられており、位置情報取得部105は、作業位置に配置された作業者により、対応するスイッチが押されることにより、コンベア装置5に対する作業者の相対的位置を取得してもよい。
Further, when detecting the relative position of the worker with respect to the
作業プログラム記憶部107には、手先軌道、経由地(作業位置)、各作業位置での作業内容を記述した複数の作業プログラムが記憶される。図6は、図5の作業プログラム記憶部107に記憶される複数の作業プログラムのファイル構造を示す図である。例えば、複数の作業プログラムは、コンベア装置5と、ロボット装置1と、作業者との3者に関する複数の相対的位置にそれぞれ関連付けられている。なお、ここでは上述した通り、コンベア装置5に対する作業者の相対的位置は、その作業者がアプローチする搬出シュータ60のコンベア装置5に対する取り付け位置と、同じくその作業者がアプローチする搬入シュータ70のコンベア装置5に対する取り付け位置との組み合わせに応じているものとしている。
The work
作業プログラム選択部108は、作業プログラム記憶部107を参照し、複数の作業プログラムから、位置情報取得部105で取得されたコンベア装置5に対するロボット装置1の相対的位置と、コンベア装置5に対する搬出シュータ60の相対的位置と、コンベア装置5に対する搬入シュータ70の相対的位置とに関連付けられている作業プログラムを選択する。例えば、位置情報取得部105により取得された、コンベア装置5に対するロボット装置1の相対的位置がA2、コンベア装置5に対する搬出シュータ60の相対的位置がB3、コンベア装置5に対する搬入シュータ70の相対的位置がC1のとき、作業プログラム選択部108は、複数の作業プログラムから作業プログラムD10を選択する。
The work
図7は、図6の作業プログラムD10の記述例を示す図である。「SENSOR Output=3」は通過検知センサ93から通過検知信号が3回出力されたとき、それをトリガとしてロボット装置1の動作制御を開始することを明示するための命令である。システム制御部101は、通過検知信号が3回出力されたのを契機に、手順に従ってロボットアーム機構200とハンド装置3との動作制御を開始する。各手順において、「MOV」はロボット装置1の手先基準点を移動させる命令である。手先基準点は、ハンド装置3の任意の着目位置、例えば、一対の蛇腹接触部36の接触面の中心位置を結んだ直線の中点に設定されている。各手順の「MOV」の右側には、経由点Pwait、Pp1s、Pp1e、Pr1、Pdown、Pp2、Pr2が記述されている。これら経由点は、移動先の手先基準点の位置と移動先での手先姿勢とを記述したパラメータであり、ロボット座標系Σbで与えられる。また、「T」は経由点間の移動や経由点での作業工程に要するタクトタイム(工程作業時間)を指定するパラメータである。例えば、「T=100」は、タクトタイム100msを指定している。手順003における作業内容「ピッキング動作(把持)」は、ハンド装置3に把持によるピッキング動作をさせる命令である。手順004の作業内容「リリース動作(把持機構)」は、ハンド装置3に把持機構のリリース動作をさせる命令である。手順006における作業内容「ピッキング動作(吸着)」は、ハンド装置3に吸着によるピッキング動作をさせる命令である。手順007の作業内容「リリース動作(吸着機構)」は、ハンド装置3に吸着機構のリリース動作をさせる命令である。各作業内容に対応する基本動作プログラムは作業プログラム記憶部107に記憶されている。
FIG. 7 is a diagram showing a description example of the work program D10 of FIG. “SENSOR Output = 3” is a command for clearly indicating that when the passage detection signal is output three times from the
システム制御部101は、作業プログラム選択部108により選択された作業プログラムと、速度センサ91で計測された搬送ライン51の搬送速度と、通過検知センサ93で検知された第1ワーク300の通過タイミングと、光電センサ95から出力された電気信号とに従って、ロボット制御部106に対して指令値を出力する。
The
ロボット制御部106は、システム制御部101から出力された指令値に従って、ロボットアーム機構200とハンド装置3との動作を制御する。具体的には、ロボット制御部106は、システム制御部101から出力された指令値に応じた制御信号を、アーム関節アクチュエータ201とハンドアクチュエータ301とに出力する。例えば、ロボット制御部106は、システム制御部101により読み出された手先移動に関する指令値に応じた制御信号を各モータドライバに対して送信する。各モータドライバは、受信した指令値に応じたパルスをステッピングモータに供給する。また、ロボット制御部106は、システム制御部101により読み出されたエアチャック32の開閉命令に応じた制御信号を電磁弁に送信する。電磁弁は、受信した開閉命令に応じて開閉される。
The
以下、作業プログラムD10に従って動作するロボット装置1について、図8を参照して説明する。図8は、図6の作業プログラムD10による手先軌道を示す平面図である。図8では、複数の経由点をコンベア装置5、搬出シュータ60、搬入シュータ70及びロボット装置1とともに示している。コンベア装置5に対してロボット装置1はA2に配置され、コンベア装置5に対して搬出シュータ60はB3に配置され、コンベア装置5に対して搬入シュータ70はC1に配置されている。作業プログラムD10において、ハンド装置3の複数の経由点がロボット座標系Σbで規定されている。
Hereinafter, the
ここでは、ハンド装置3の待機位置を待機位置Pwait、第1ワーク300に対するハンド装置3の把持によるピッキング動作が行われる区間(以下、把持区間という。)の開始位置を把持開始位置Pp1s、把持区間の終了位置を把持終了位置Pp1e、ピッキングした第1ワーク300をリリースする位置をリリース位置Pr1、第2ワーク400が搬入位置にあるか否かを判定を開始する位置を降下位置Pdown、第2ワーク400を吸着によりピッキングする位置を吸着位置Pp2、ピッキングした第2ワーク400をリリースする位置をリリース位置Pr2である。
Here, the standby position of the
待機位置Pwaitは、ライン中心線に沿った位置に関して、通過検知位置より所定距離だけ下流であり、搬送ライン51の幅方向の位置に関して、ライン中心線と第1ワーク搬送基準線との間であり、高さ(例えば搬送ライン51の表面からの鉛直距離)に関して、把持開始位置Pp1sの高さよりも高い位置に設定されている。待機位置Pwaitにおいて、ハンド装置3は、把持方向がライン中心線に平行になる手先姿勢で保持される。
The standby position Pwait is a predetermined distance downstream from the passage detection position with respect to the position along the line center line, and is between the line center line and the first workpiece transfer reference line with respect to the position in the width direction of the
把持開始位置Pp1sと把持終了位置Pp1sとは、搬送ライン51の幅方向の位置に関して、ともに第1ワーク搬送基準線上に設定されている。ライン中心線に沿った位置に関して、把持終了位置Pp1eは、把持開始位置Pp1sよりも上流に設定されている。把持開始位置Pp1sと把持終了位置Pp1sとは、ともに同じ高さ、例えば、搬送ライン51に載置されたチューブ形状の第1ワーク300の上方部分を把持するために必要な高さに調整されている。ハンド装置3は、手先姿勢を保持した状態で、待機位置Pwaitから把持開始位置Pp1sに移動される。ハンド装置3は、把持開始位置Pp1sで把持によるピッキング動作を開始し、ピッキング動作をしながら把持終了位置Pp1eまで移動される。このときのハンド装置3の移動速度は、移動速度のライン中心線に平行な成分が搬送ライン51の搬送速度Vlineと略等価になるように制御される。これにより、ハンド装置3は、把持終了位置Pp1eで第1ワーク300を把持によりピッキングすることができる。
The grip start position Pp1s and the grip end position Pp1s are both set on the first workpiece transport reference line with respect to the position of the
リリース位置Pr1は、搬送ライン51の外側に設置された搬出シュータ60上であって、把持終了位置Pp1sよりも高い位置に設定されている。ハンド装置3は、把持終了位置Pp1eから少し上昇しながらリリース位置Pr1まで移動され、リリース位置Pr1で把持機構のリリース動作を行う。これにより、第1ワーク300は搬出シュータ60により所定位置まで搬送される。
The release position Pr1 is set on a carry-out
降下位置Pdownは、搬入シュータ70の搬入位置の上方に設定されている。降下位置Pdownの真下に吸着位置Pp2が設定されている。ハンド装置3は、一対の吸着部38が第2ワーク400を吸着可能な手先姿勢に姿勢変化されながら、リリース位置Pr1から降下位置Pdownまで移動される。ハンド装置3は、手先姿勢を保持した状態で降下位置Pdownから吸着位置Pp2に鉛直に降下する。ハンド装置3が降下位置Pdownから吸着位置Pp2にかけて降下しているとき、システム制御部101は、光電センサ95の出力に基づいて、搬入位置に第2ワーク400が搬入されているか否かを判定する。搬入位置に第2ワーク400がないと判定されたとき、ハンド装置3は、待機位置Pwaitに戻される。一方、搬入位置に第2ワーク400があると判定されたとき、ハンド装置3は、吸着位置Pp2で吸着によるピッキング動作を行う。これにより、ハンド装置3は、吸着位置Pp2で第2ワーク400を吸着によりピッキングすることができる。
The lowered position Pdown is set above the carry-in position of the carry-in
リリース位置Pr2は、ライン中心線に沿った位置に関して、吸着位置Pp2よりも下流であって、搬送ライン51の幅方向の位置に関して、第2ワーク搬送基準線上に設定されている。リリース位置Pr2は、搬送ライン51にピッキングした第2ワーク400が接触しないための高さに調整されている。ハンド装置3は、ピッキングした第2ワーク400の長手方向がライン中心線と直交するように手先姿勢を変化させた後、吸着位置Pp2からリリース位置Pr2まで移動され、リリース位置Pr2で吸着機構のリリース動作を行う。これにより、第2ワーク400が搬送ライン51に載置される。ハンド装置3は、吸着機構のリリース動作を行った後、リリース位置Pr2から待機位置Pwaitに戻される。
The release position Pr2 is set downstream of the suction position Pp2 with respect to the position along the line center line, and is set on the second workpiece transfer reference line with respect to the position in the width direction of the
以上説明したように、ハンド装置3は、作業プログラムD10に従って、待機位置Pwait、把持開始位置Pp1s、把持終了位置Pp1e、リリース位置Pr1、降下位置Pdown、吸着位置Pp2、リリース位置Pr2の順に、規定されているタクトタイムで移動されながら、各経由点で規定されている動作を行う。これにより、ハンド装置3は、搬送ライン51上を搬送される第1ワーク300を把持によりピッキングし、ピッキングした第1ワーク300を搬出シュータ60にリリースし、搬入シュータ70の搬入位置に搬入された第2ワーク400を吸着によりピッキングし、ピッキングした第2ワーク400を搬送ライン51上にリリースする。
As described above, the
このように、本実施形態に係るロボットシステムは、ロボット装置1をコンベア装置5に対する相対的位置A2,搬出シュータ60をコンベア装置5に対する相対的位置B3、搬入シュータ70をコンベア装置5に対する相対的位置C1に配置することで、ロボット装置1に、第1ワーク300の箱詰め作業における、搬送ライン上を搬送される第1ワーク300をピッキングする工程と箱詰めした第1ワーク300(第2ワーク400)を搬送ラインに戻す工程を担当させることができる。作業者は第1ワーク300の箱詰め工程を担当することで、ロボット装置1と協働して箱詰め作業を完遂することができる。
As described above, in the robot system according to the present embodiment, the
次に、作業プログラムD3に従って動作するロボット装置1について、図9を参照して説明する。図9は、図6の作業プログラムD3による手先軌道を示す平面図である。図9に示すように、ハンド装置3は、作業プログラムD3に従って、待機位置Pwait、把持開始位置Pp1s、把持終了位置Pp1e、リリース位置Pr1の順に、規定されているタクトタイムで移動されながら、各経由点で規定されている動作を行う。これにより、ハンド装置3は、搬送ライン51上を搬送される第1ワーク300を把持によりピッキングし、ピッキングした第1ワーク300を搬出シュータ60にリリースする。
Next, the
このように、本実施形態に係るロボットシステムは、ロボット装置1をコンベア装置5に対する相対的位置A1,搬出シュータ60をコンベア装置5に対する相対的位置B3に配置することで、ロボット装置1に、第1ワーク300の箱詰め作業における、搬送ライン51上を搬送される第1ワーク300をピッキングする工程を担当させることができる。作業者は作業者は第1ワーク300の箱詰め工程と箱詰めした第1ワーク300(第2ワーク400)を搬送ライン51に戻す工程とを担当することで、ロボット装置1と協働して箱詰め作業を完遂することができる。
As described above, the robot system according to the present embodiment arranges the
次に、作業プログラムD13に従って動作するロボット装置1について、図10を参照して説明する。図10は、図6の作業プログラムD13による手先軌道を示す平面図である。図10に示すように、ハンド装置3は、作業プログラムD13に従って、待機位置Pwait、降下位置Pdown、吸着位置Pp2、リリース位置Pr2の順に、規定されているタクトタイムで移動されながら、各経由点で規定されている動作を行う。これにより、ハンド装置3は、搬入シュータ70の搬入位置に搬入された第2ワーク400を吸着によりピッキングし、ピッキングした第2ワーク400を搬送ライン51上にリリースする。
Next, the
このように、本実施形態に係るロボットシステムは、ロボット装置1をコンベア装置5に対する相対的位置A3,搬入シュータ70をコンベア装置5に対する相対的位置C1に配置することで、ロボット装置1に、第1ワーク300の箱詰め作業における、箱詰めした第1ワーク300(第2ワーク400)を搬送ライン51に戻す工程を担当させることができる。作業者は搬送ライン51上を搬送される第1ワーク300をピッキングする工程と第1ワーク300の箱詰め工程とを担当することで、ロボット装置1と協働して箱詰め作業を完遂することができる。
As described above, the robot system according to this embodiment arranges the
以上説明したように、本実施形態に係るロボットシステムにおいて、ロボット装置1は、コンベア装置5(作業エリア)とロボット装置1と搬出/搬入シュータ60、70(作業者)との3者の相対的位置関係に基づいて、予め用意された複数の作業プログラムから一の作業プログラムを選択し、その選択した作業プログラムに従って動作する。したがって、本実施形態に係るロボットシステムは、作業エリアとロボット装置1と作業者との3者の相対的な位置の変化に応じて、ロボット装置1の動作プログラムを動的に変化させることができる。例えば、作業者は、体格的又は身体的制約などにより、予め決められたタクトタイムで、1つの作業を完遂できない場合がある。このような場合、本実施形態に係るロボットシステムを使用することで、ロボット装置1は、体格的又は身体的制約のある作業者をサポートすることができる。ロボット装置1をコンベア装置5と当該作業者に対して予め決められた位置に配置するだけで、ロボット装置1に、1つの作業の複数の工程のうち、いくつかの工程に対応する作業プログラムを自動的に実行させることができる。複数の工程のうち、どの工程をロボット装置1に担当させるかは、コンベア装置5と当該作業者に対するロボット装置1の相対的位置に応じて変更できる。このように、ロボット装置1を、生産ラインの足りない作業者に代わって配置したり、作業者と協働作業させたりするとき、作業者に対してロボット装置1を近接して配置しなければならない。本実施形態に係るロボットシステムのロボット装置1は、従来の垂直多関節アーム機構のような肘関節がなく、特異点もないことから、他の作業者の位置を気にせず、また、作業者に近接して配置することができる。したがって、本実施形態に係るロボットシステムは、3者(作業エリア、ロボット装置1、作業者)の相対的な位置の変化に柔軟に対応することができる。
As described above, in the robot system according to the present embodiment, the
(変形例1)
上述した本実施形態に係るロボットシステムにおいては、コンベア装置5と、ロボット装置1と、作業者(搬出シュータ60/搬入シュータ70)との3者の間の相対的位置に応じた作業プログラムが自動的に選択される。しかし記憶された複数の作業プログラムから任意の作業プログラムをユーザが自身の判断で手動選択するようにしてもよい。変形例1,2はそのユーザによる選択作業を支援する機能に関するものである。
(Modification 1)
In the robot system according to the present embodiment described above, the work program corresponding to the relative position among the three of the
図11は、本実施形態の変形例1に係るロボットシステムのブロック構成図である。本実施形態の変形例1に係るロボットシステムにおいて、動作制御装置100は、システム制御部101と、速度センサインターフェース(I/F)102と、通過検知センサインターフェース(I/F)103と、光電センサインターフェース(I/F)104と、ロボット制御部106と、作業プログラム記憶部107と、作業プログラム選択部108と、設置センサ110と、ペンダントデバイス111とを有する。
FIG. 11 is a block diagram of a robot system according to the first modification of the present embodiment. In the robot system according to the first modification of the present embodiment, the
作業プログラム記憶部107は、複数の作業プログラムを記憶する。複数の作業プログラム各々には3者(コンベア装置5、ロボット装置1、搬出シュータ60/搬入シュータ70(作業者))の間の相対的位置が関連付けられている。さらに複数の作業プログラム各々には、ユーザがその作業プログラムによる作業を他の作業プログラムの作業と明確に識別して所要の作業プログラムを容易に選択させるための情報として、その作業上の特徴を簡易に且つ端的に表す作業概要が関連付けられている。各作業プログラムの作業概要は事前に人的に作成される。
The work
設置センサ110は、ロボット装置1がドッキングステーション8−1,8−2,8−3のいずれかに設置されたことを検知し、設置検知信号を出力する。設置センサ110には、圧力センサ、接触センサ、光電センサ等任意の方式のセンサが適用されることができる。ペンダントデバイス111は、表示部と操作部からなり、典型的にはタッチスクリーンにより提供される。
The installation sensor 110 detects that the
システム制御部101は、設置センサ110から設置検知信号が出力されたとき、つまりロボット装置1が複数の設置位置のいずれかに設置されたとき、それに呼応して作業プログラム選択支援プログラムコードを自動的に起動させる。それにより作業プログラム記憶部107に記憶された複数の作業プログラムに関するリストが作成され、ペンダントデバイス111の表示部にそのリストが表示される。システム制御部101は、そのリストからユーザにより操作部を介して選択された作業プログラムを、作業プログラム記憶部107からロボット制御部106にロードさせる。
When the installation detection signal is output from the installation sensor 110, that is, when the
図12は、図11のペンダントデバイス111の表示部に表示される作業プログラムリストの表示例を示している。図12に示すように、作業プログラム選択画面において、作業プログラム記憶部107に記憶されている複数の作業プログラムにそれぞれ対応する3者の間の相対的位置及び作業概要が作業プログラムIDとともにリスト表示される。例えば、作業プログラム選択画面では、コンベア装置5に対するロボット装置1の相対的位置がA1,コンベア装置5に対する搬出シュータ60の相対的位置がB1のときには、2種類の作業プログラムが関連付けされていることを示している。ユーザは、作業プログラム選択画面を視認して、3者の間の相対的位置と作業概要とに合致する作業プログラムを選択することができる。
FIG. 12 shows a display example of the work program list displayed on the display unit of the
(変形例2)
変形例1で例示した作業プログラム選択画面では、作業プログラム記憶部107に記憶されているすべての作業プログラムに関する情報が一覧表示される。しかしながら、コンベア装置5、ロボット装置1、搬出シュータ60/搬入シュータ70(作業者)の間の3者の相対的位置に関連付けられている2以上の作業プログラムが、作業プログラム記憶部107に記憶されている複数の作業プログラムから抽出され、それら2以上の作業プログラムに関する3者の間の相対的位置及び作業概要が作業プログラムIDとともにリスト表示されてもよい。
(Modification 2)
On the work program selection screen illustrated in the first modification, a list of information on all work programs stored in the work
図13は、本実施形態の変形例2に係るロボットシステムのブロック構成図である。本実施形態の変形例2に係るロボットシステムの作業プログラム選択部108は、位置情報取得部105により取得されたコンベア装置5、ロボット装置1、搬出シュータ60/搬入シュータ70(作業者)の間の3者の相対的位置に対応する作業プログラムを作業プログラム記憶部107から選択する。システム制御部101は、3者の相対的位置に応じた作業プログラムが選択されたとき、選択された作業プログラムのリストを含む作業プログラム選択画面を作成し、ペンダントデバイス111の表示部にそのリストを表示させる。システム制御部101は、そのリストからユーザにより操作部を介して選択された作業プログラムを、作業プログラム記憶部107からロボット制御部106にロードさせる。
FIG. 13 is a block diagram of a robot system according to the second modification of the present embodiment. The work
図14は、図13のペンダントデバイス111の表示部に表示される作業プログラムリストの表示例を示している。図14は、コンベア装置5に対するロボット装置1の相対的位置がA1,コンベア装置5に対する搬出シュータ60の相対的位置がB1のとき、表示部に表示される作業プログラム選択画面を示している。図14に示すように、作業プログラム選択画面には、作業プログラム記憶部107に記憶されている作業プログラムのうち、コンベア装置5に対するロボット装置1の相対的位置とコンベア装置5に対する搬出シュータ60の相対的位置とに関連付けられている2以上の作業プログラムの作業概要、さらに作業プログラムIDのリストが含まれる。図14では、コンベア装置5に対するロボット装置1の相対的位置がA1,コンベア装置5に対する搬出シュータ60の相対的位置がB1に関連付けられている2つの作業プログラム(ID:D1−1,D1−2)がリスト表示の対象とされる。これにより、ユーザが選択する作業プログラムの選択肢を少なくすることができるため、作業効率を向上できる。
FIG. 14 shows a display example of a work program list displayed on the display unit of the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…ロボット装置、2…アーム部、3…ハンド装置、4…手首部、5…コンベア装置、6−1〜6−3…光電センサ(搬出シュータ60)、7−1〜7−3…光電センサ(搬入シュータ)、8−1〜8−3…通電検知センサ(ロボット装置1)、91…速度センサ、93…通電検知センサ、95…光電センサ、100…動作制御装置、101…システム制御部、102…速度センサインターフェース、103…通過検知センサインターフェース、104…光電センサインターフェース、105…位置情報取得部、106…ロボット制御部、107…作業プログラム記憶部、108…作業プログラム選択部、109…制御/データバス、200…多関節アーム機構、201…アーム関節アクチュエータ、202…ロータリーエンコーダ、301…ハンドアクチュエータ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記多関節アーム機構のアーム先端に取り付けられた手先効果器と、
前記搬送装置又は前記作業台に対する前記ロボット装置の相対的位置を検出する位置検出部と、
前記多関節アーム機構と前記手先効果器の動作を記述する複数の作業プログラムを複数の相対的位置にそれぞれ関連付けて記憶する記憶部と、
前記位置検出部により検出された相対的位置に関連付けられている作業プログラムを前記記憶部から選択的に読み出し、前記読み出された作業プログラムに従って前記多関節アーム機構と前記手先効果器との動作を制御するロボット制御部とを具備することを特徴とするロボットシステム。 A robot apparatus provided with a multi-joint arm mechanism disposed near a work apparatus or a work table of the work;
A hand effector attached to the arm tip of the articulated arm mechanism;
A position detection unit that detects a relative position of the robot device with respect to the transfer device or the work table;
A storage unit for storing a plurality of work programs describing operations of the articulated arm mechanism and the hand effector in association with a plurality of relative positions;
A work program associated with the relative position detected by the position detection unit is selectively read from the storage unit, and the operations of the articulated arm mechanism and the hand effector are performed according to the read work program. A robot system comprising a robot control unit for controlling.
前記搬送装置又は前記作業台の複数箇所に付され、それぞれ対応する箇所の位置を特定するための情報を記録した複数のバーコード、2次元コード又はRFIDタグと、
前記ロボット装置に設けられ、前記位置を特定するための情報を読み取るリーダとを有することを特徴とする請求項1記載のロボットシステム。 The position detector is
A plurality of barcodes, two-dimensional codes, or RFID tags, which are attached to a plurality of locations of the transfer device or the work table, and record information for specifying the positions of the corresponding locations,
The robot system according to claim 1, further comprising a reader that is provided in the robot device and reads information for specifying the position.
前記作業プログラムは前記搬送装置又は前記作業台に対する前記ロボット装置の相対的位置に加えて、前記搬送装置又は前記作業台に対する前記作業者の相対的位置を関連付けられて前記記憶部に記憶されることを特徴とする請求項1記載のロボットシステム。 The apparatus further includes another position detection unit that detects a relative position of the worker cooperating with the robot apparatus with respect to the transfer apparatus or the work table,
The work program is stored in the storage unit in association with a relative position of the operator with respect to the transfer device or the work table, in addition to a relative position of the robot device with respect to the transfer device or the work table. The robot system according to claim 1.
屈曲可能に連結された複数の連結コマと、前記連結コマの屈曲が拘束されることにより柱状体が前記アーム部として構成される、
前記柱状体を支持する射出部と、
前記連結コマを屈曲可能な状態で前記基部内に収納する収納部とを有することを特徴とする請求項8記載のロボットシステム。 The direct acting telescopic joint is
A plurality of connecting pieces connected to bendable, and a columnar body is configured as the arm portion by restraining the bending of the connecting pieces,
An injection part for supporting the columnar body;
The robot system according to claim 8, further comprising a storage unit that stores the connection piece in the base in a bendable state.
前記多関節アーム機構のアーム先端に取り付けられた手先効果器と、
前記多関節アーム機構と前記手先効果器の動作を記述する複数の作業プログラムを、前記搬送装置又は前記作業台に対する前記多関節アーム機構の相対的位置に関連付けて記憶する記憶部と、
前記搬送装置又は前記作業台に対する前記ロボット装置の相対的位置に関連付けられている作業プログラムを前記記憶部から選択的に読み出し。前記読み出された作業プログラムに従って前記多関節アーム機構と前記手先効果器との動作を制御する制御部とを具備することを特徴とするロボット装置。 A multi-joint arm mechanism disposed in the vicinity of a transfer device or work table for transferring a workpiece;
A hand effector attached to the arm tip of the articulated arm mechanism;
A storage unit that stores a plurality of work programs describing operations of the articulated arm mechanism and the hand effector in association with a relative position of the articulated arm mechanism with respect to the transfer device or the work table;
A work program associated with a relative position of the robot device with respect to the transfer device or the work table is selectively read from the storage unit. A robot apparatus comprising: a control unit that controls operations of the articulated arm mechanism and the hand effector according to the read work program.
多関節アーム機構と、
前記多関節アーム機構のアーム先端に取り付けられる手先効果器と、
前記多関節アーム機構と前記手先効果器との動作を制御するための複数の作業プログラムを記憶する記憶部と、
表示部と、
操作部と、
前記搬送装置又は前記作業台の近傍への前記ロボット装置の設置を契機として前記記憶された複数の作業プログラムに関するリストを前記表示部に表示させるとともに、前記操作部のユーザ操作により前記表示されたリストから選択された一の作業プログラムに従って前記多関節アーム機構と前記手先効果器との動作を制御する動作制御部とを具備することを特徴とするロボット装置。 In a robot apparatus that can be installed in the vicinity of a work apparatus or a work table for carrying a work,
An articulated arm mechanism;
A hand effector attached to the arm tip of the articulated arm mechanism;
A storage unit for storing a plurality of work programs for controlling operations of the articulated arm mechanism and the hand effector;
A display unit;
An operation unit;
The list related to the plurality of stored work programs is displayed on the display unit in response to the installation of the robot apparatus in the vicinity of the transfer device or the work table, and the list displayed by a user operation of the operation unit A robot apparatus comprising: an operation control unit that controls operations of the articulated arm mechanism and the hand effector according to one work program selected from the above.
多関節アーム機構と、
前記多関節アーム機構のアーム先端に取り付けられる手先効果器と、
前記多関節アーム機構と前記手先効果器との動作を制御するための複数の作業プログラムを、前記搬送装置又は前記作業台に対する前記多関節アーム機構の相対的位置に関連付けて記憶する記憶部と、前記相対的位置の少なくとも一つには2以上の作業プログラムが関連付けられている、
表示部と、
操作部と、
前記ロボット装置が設置されたとき前記搬送装置又は前記作業台に対する前記多関節アーム機構の相対的位置に対応する作業プログラムを前記記憶部から読み出し、前記読み出された作業プログラムに従って前記多関節アーム機構と前記手先効果器との動作を制御するとともに、前記搬送装置又は前記作業台に対する前記多関節アーム機構の相対的位置に前記2以上の作業プログラムが関連付けられているとき前記2以上の作業プログラムに関するリストを前記表示部に表示させ、前記操作部のユーザ操作により前記表示されたリストから選択された一の作業プログラムに従って前記多関節アーム機構と前記手先効果器との動作を制御する動作制御部とを具備することを特徴とするロボット装置。
In a robot apparatus that can be installed in the vicinity of a work apparatus or a work table for carrying a work,
An articulated arm mechanism;
A hand effector attached to the arm tip of the articulated arm mechanism;
A storage unit for storing a plurality of work programs for controlling operations of the articulated arm mechanism and the hand effector in association with a relative position of the articulated arm mechanism with respect to the transport device or the work table; Two or more work programs are associated with at least one of the relative positions.
A display unit;
An operation unit;
When the robot apparatus is installed, a work program corresponding to a relative position of the articulated arm mechanism with respect to the transfer device or the work table is read from the storage unit, and the articulated arm mechanism is read according to the read work program. And when the two or more work programs are associated with the relative position of the articulated arm mechanism with respect to the transfer device or the work table, An operation control unit configured to display a list on the display unit and control operations of the articulated arm mechanism and the hand effector according to a work program selected from the displayed list by a user operation of the operation unit; A robot apparatus comprising:
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020061091A (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | オムロン株式会社 | Control system and control method |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111132804A (en) * | 2017-08-31 | 2020-05-08 | 川崎重工业株式会社 | Gripping device |
JP6859967B2 (en) * | 2018-02-16 | 2021-04-14 | オムロン株式会社 | Conveyor tracking system and calibration method |
JP6816068B2 (en) * | 2018-07-06 | 2021-01-20 | ファナック株式会社 | Robot program generator |
CN109346981A (en) * | 2018-10-29 | 2019-02-15 | 国网浙江平湖市供电有限公司 | A kind of intelligence shelf depreciation crusing robot |
KR20210040265A (en) * | 2019-10-03 | 2021-04-13 | 가부시키가이샤 니데크 | Eyeglass frame manufacturing system and recording medium |
CN111038975A (en) * | 2019-12-16 | 2020-04-21 | 广州晶绘实业有限公司 | Negative pressure conveying platform positioning method and system |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05265533A (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Hitachi Ltd | Method for controlling robot |
JP2001121461A (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-08 | Denso Corp | Robot system |
JP2002331444A (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-19 | Denso Corp | Manufacturing device |
JP2005238391A (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Product quality evaluating system using mobile robot and its control method |
WO2011152265A1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Direct acting extensible and retractable arm mechanism, and robot arm provided with direct acting extensible and retractable arm mechanism |
JP2014037031A (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Seiko Epson Corp | Manufacturing system, robot, control apparatus, program, and manufacturing method |
JP2014144490A (en) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Seiko Epson Corp | Robot and robot system |
JP2015024475A (en) * | 2013-07-26 | 2015-02-05 | 株式会社安川電機 | Robot system, robot management computer and manufacturing method for robot system |
-
2015
- 2015-05-20 JP JP2015102983A patent/JP2016215319A/en active Pending
-
2016
- 2016-05-15 WO PCT/JP2016/064401 patent/WO2016186060A1/en active Application Filing
- 2016-05-19 TW TW105115561A patent/TW201641234A/en unknown
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05265533A (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Hitachi Ltd | Method for controlling robot |
JP2001121461A (en) * | 1999-10-26 | 2001-05-08 | Denso Corp | Robot system |
JP2002331444A (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-19 | Denso Corp | Manufacturing device |
JP2005238391A (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | Product quality evaluating system using mobile robot and its control method |
WO2011152265A1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Direct acting extensible and retractable arm mechanism, and robot arm provided with direct acting extensible and retractable arm mechanism |
JP2014037031A (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-27 | Seiko Epson Corp | Manufacturing system, robot, control apparatus, program, and manufacturing method |
JP2014144490A (en) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Seiko Epson Corp | Robot and robot system |
JP2015024475A (en) * | 2013-07-26 | 2015-02-05 | 株式会社安川電機 | Robot system, robot management computer and manufacturing method for robot system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020061091A (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | オムロン株式会社 | Control system and control method |
WO2020075699A1 (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | オムロン株式会社 | Control system and control method |
CN112639650A (en) * | 2018-10-12 | 2021-04-09 | 欧姆龙株式会社 | Control system and control method |
JP7078901B2 (en) | 2018-10-12 | 2022-06-01 | オムロン株式会社 | Control system and control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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TW201641234A (en) | 2016-12-01 |
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