CN103568010A - 机器人系统及其机器人手、生产方法以及制品 - Google Patents

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CN103568010A CN201310294996.7A CN201310294996A CN103568010A CN 103568010 A CN103568010 A CN 103568010A CN 201310294996 A CN201310294996 A CN 201310294996A CN 103568010 A CN103568010 A CN 103568010A
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Abstract

本发明涉及机器人系统及其机器人手、生产方法以及制品。提供了一种用于接收、处理和放置工件的机器人手。该机器人手被构造为在传送机的下侧接收由所述传送机传送的工件、处理工件并将经处理的所述工件放置在预定位置。

Description

机器人系统及其机器人手、生产方法以及制品
技术领域
本文所公开的实施方式涉及一种能够搬运柔软物体的机器人手、设置有机器人手的机器人系统、利用机器人手的生产方法以及利用该方法生产的制品。
背景技术
过去,已知一种用于搬运柔软物体的机器人系统和机器人手(例如,参见WO2011/152520A1)。
WO2011/152520A1公开了一种食品搬运系统(机器人系统),该食品搬运系统包括设置有用于提起、保持和搬运由传送带传送的食品(柔软物体)的机器人手的搬运机器人(机器人)和用于控制搬运机器人的机器人手的操作的控制部(控制单元)。
在WO2011/152520A1中所公开的食品搬运系统(机器人系统)中,经由机器人手从传送带提起食品(柔软物体)。因此,需要在对机器人手的力进行控制的同时提起食品,以便使柔软易变形的食品不会变形。出于这个原因,造成的问题在于,机器人手的控制变得复杂。
发明内容
鉴于上述问题,所公开的实施方式提供了在搬运柔软物体期间能够防止控制变复杂的机器人系统和机器人手、利用机器人手的生产方法和利用该方法生产的制品。
根据第一方面,提供了一种机器人手,该机器人手被构造为在传送机的下侧接收由传送机传送的工件,对所述工件进行处理,并且将经处理的所述工件放置在预定位置。
根据第二方面,提供了一种包括机器人手的机器人系统,该机器人手被构造为在传送机的下侧接收由传送机传送的工件,对所述工件进行处理,并且将经处理的所述工件放置在预定位置。
根据第三方面,提供了一种利用所述机器人手来生产食品的方法,该机器人手被构造为在传送机的下侧接收由传送机传送的工件、对所述工件进行处理、并且将经处理的所述工件放置在预定位置,该方法包括以下步骤:使所述机器人手在传送机的下侧接收由传送机传送的工件;使所述机器人手对所述工件进行处理;以及使所述机器人手将所述工件放置在预定位置。进一步地,根据第四方面,提供了一种利用这样的方法生产的制品。
凭借上述构造,可以防止对柔软物体的搬运的控制变复杂。
附图说明
图1是示出根据一个实施方式的机器人系统的整体构造的平面图。
图2是示出根据本实施方式的机器人系统的位于柔软制品接收位置的手单元的立体图。
图3是示出根据本实施方式的机器人系统的位于柔软制品接收位置的手单元的侧视图。
图4是示出根据本实施方式的机器人系统的已经接收到柔软制品的手单元的立体图。
图5是示出根据本实施方式的机器人系统的正折叠柔软制品的手单元的立体图。
图6是示出根据本实施方式的机器人系统的保持柔软制品处于折叠状态的手单元的立体图。
图7是示出根据本实施方式的机器人系统的在放置柔软制品之前的手单元的剖面图。
图8是示出根据本实施方式的机器人系统的正放置柔软制品时的手单元的剖面图。
图9是示出根据本实施方式的机器人系统的在放置了柔软制品之后的手单元的立体图。
图10是示出根据本实施方式的机器人系统的传感器及其附近的平面图。
图11是用于说明根据本实施方式的机器人系统中柔软制品的倾斜的视图。
图12是示出由根据本实施方式的机器人系统的传感器产生的柔软制品检测信号的视图。
图13是用于说明由根据本实施方式的机器人系统的机器人控制器执行的柔软制品倾斜检测处理的流程图。
具体实施方式
现在将参照形成本发明的一部分的附图来详细地描述实施方式。
将参照图1至图10描述根据一个实施方式的机器人系统100的构造。
如图1所示,根据本实施方式的机器人系统100包括机器人1、机器人2和机器人控制器3。机器人1具有附接有手单元11的臂12,并且机器人2具有附接有手单元21的臂22。如图10所示,机器人系统100包括第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43和第四传感器44。如图1所示,机器人系统100是一种用于在传送机4的下侧(在图2的Z1方向侧)接收由传送机4传送的工件6、对工件6进行处理并且将工作6放置在制品托盘5上的系统。
在对实施方式的以下描述中,在生产如面包等的食物时所使用的诸如生面团等的柔软制品将被用作工件6的一个示例。然而,本文所公开的实施方式不限于此。在以下描述中,被搬运并处理的工件6被放置在制品托盘5上。本文所使用的术语“被放置”或“放置”旨在包括将工件6放置在预定位置。
如图1所示,机器人1(2)是垂直多关节机器人。用于驱动关节的伺服马达(未示出)设置在机器人1(2)的臂12(22)之内。伺服马达的操作由机器人控制器3来控制。机器人1设置在沿传送机4的搬运方向的下游侧(在X1方向侧)并且在Y1侧。机器人2设置在沿传送机4的搬运方向的下游侧(在X1方向侧)并且在Y2侧。手单元11(21)附接到臂12(22)的末端。
机器人1和机器人2由机器人控制器3来控制,使得它们在不互相干扰的情况下被驱动。更具体地,机器人1和机器人2被构造为在不越过Y方向中心线200的情况下操作。即,机器人1被构造为在中心线200的Y1方向侧操作。机器人2被构造为在中心线200的Y2方向侧操作。换言之,分别由机器人1和机器人2来处理和搬运在中心线200的Y1方向侧和Y2方向侧由传送机4传送的柔软制品6。然后,将柔软制品6例如在Y1方向侧和Y2方向侧以两列放置在制品托盘5上。
在本实施方式中,手单元11(21)用于在传送机4的下侧(在Z1方向侧)接收由传送机4传送的柔软制品6,并且处理和搬运柔软制品6。如图1所示,手单元11(21)被构造为将多个柔软制品6以彼此邻接的关系放置在制品托盘5中。当接收柔软制品6时,手单元11设置在沿传送机4的搬运方向的下游侧(在X1方向侧)并且在Y1侧。手单元21设置在沿传送机4的搬运方向的下游侧(在X1方向侧)并且在Y2侧,以便邻接手单元11。此外,手单元11在与邻接手单元21相反的一侧(在Y1方向侧)安装到机器人1的臂12。手单元21在与邻接手单元11相反的一侧(在Y2方向侧)安装到机器人2的臂22。
手单元11(21)包括第一接收部111(211)、第二接收部112(212)、气动卡盘113(213)和气缸114(214)。第一接收部111(211)包括第一壁部111a(211a)、底部111b(211b)和第二壁部111c(211c)。第二接收部112(212)包括第一壁部112a(212a)、底部112b(212b)和第二壁部112c(212c)。气动卡盘113(213)是“第一空气驱动单元”的一个示例。气缸114(214)是“第二空气驱动单元”的一个示例。
手单元11和手单元21在构造上彼此相同。因此,将主要描述手单元11,而省略对手单元21的描述。
手单元11的第一接收部111和第二接收部112被构造为从传送机4接收柔软制品6、处理柔软制品并且保持柔软制品6。而且,第一接收部111和第二接收部112被构造为搬运柔软制品6并将柔软制品6放置在制品托盘5上。更具体地,第一接收部111和第二接收部112在如图2所示于传送机4的下侧(在Z1方向侧)接收柔软制品6时沿着柔软制品6的纵向(沿着Y方向)设置。换言之,第一接收部111和第二接收部112在于传送机4的下侧(在Z1方向侧)接收柔软制品6时沿着与传送机4的搬运方向(X方向)正交的方向(Y方向)设置。
如图3和图4所示,第一接收部111和第二接收部112形成为具有大致U形截面。更具体地,第一接收部111(或第二接收部112)在于传送机4的下侧(在Z1方向侧)接收柔软制品6时具有大致U形截面,该U形截面由设置在与传送机4侧的第二壁部111c(112c)相反的一侧(在X1方向侧)的第一壁部111a(112a)、设置在下侧(在Z1方向侧)的底部111b(112b)和设置在传送机4侧(在X2方向侧)的第二壁部111c(112c)限定。
如图3所示,第一壁部111a(112a)以相对于底部111b(112b)的角度α(例如,70度)向外倾斜。第二壁部111c(112c)以相对于底部111b(112b)的角度β(例如,40度)向外倾斜。换言之,第二壁部111c(112c)以比第一壁部111a(112a)的角度小的角度向外倾斜。即,第一接收部111和第二接收部112均包括:柔软制品6在其接收和移除期间所经过的通道部(即,U形截面的由第一壁部111a(112a)和第二壁部111c(112c)限定的内上部空间);以及供放置柔软制品6的安装部(即,底部111b(112b))。
如图2所示,第一接收部111和第二接收部112形成为在于传送机4的下侧(在Z1方向侧)接收柔软制品6时沿着与传送机4的搬运方向(X方向)正交的方向(Y方向)延伸。第一壁部111a(112a)和第二壁部111c(112c)被设置为在于传送机4的下侧接收柔软制品6时相对于水平面具有角度α和β。
如图5和图6所示,机器人控制器3控制第一接收部111和第二接收部112,以通过移动第一接收部111和第二接收部112使得其制品接收侧(内侧)可以彼此面对来折叠柔软制品6并且保持经折叠的柔软制品6。换言之,第一接收部111和第二接收部112被构造为将沿着Y方向延伸并且从传送机4接收到的柔软制品6大体对折,并且在所述第一接收部111和第二接收部112之间保持经折叠的柔软制品6。
如图7和图8所示,机器人控制器3被构造为在放置柔软制品6时,使第一接收部111(第二接收部112)绕沿着保持为折叠状态的柔软制品6的纵向(沿着X方向)延伸的枢轴115a(116a)旋转。因此,使第一壁部111a(112a)朝向柔软制品(朝向Z1方向侧)移动。换言之,第一接收部111(第二接收部112)被构造为使得在将柔软制品6放置在制品托盘5上时,柔软制品6被存在于柔软制品6上方的第一壁部111a(112a)向下推动。
使第二壁部111c(112c)朝向第一接收部111(第二接收部112)的外侧移动。换言之,第一接收部111(第二接收部112)被构造为使得在将柔软制品6放置在制品托盘5上时,由位于柔软制品6的下侧(在Z1方向侧)的第二壁部111c(112c)使存在于放置位置周围的另一个柔软制品6远离(沿Y1方向侧或Y2方向侧)第一接收部111(第二接收部112)移动,使得待放置的柔软制品6应当不与另一个柔软制品6交叠。
如图2所示,手单元11还包括:用于支撑第一接收部111的臂115;用于支撑第二接收部112的臂116;用于将气缸114的运动传递给第一接收部111的连接部117;用于将气缸114的运动传递给第二接收部112的连接部118;以及用于将气缸114的运动传递给连接部117和118的板119。
气动卡盘113被构造为使第一接收部111和第二接收部112移动(或旋转),使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收侧可以彼此面对。更具体地,如图2所示,气动卡盘113包括能够沿打开方向和闭合方向旋转的指部113a和113b。用于供应驱动空气的一对管113c附接到气动卡盘113。用于支撑第一接收部111的臂115附接到指部113a。用于支撑第二接收部112的臂116附接到指部113b。
如图5所示,气动卡盘113被构造为借助驱动空气使指部113a沿A1方向旋转并使指部113b沿A2方向旋转,从而移动第一接收部111和第二接收部112,使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收侧可以彼此面对。此外,气动卡盘113被构造为借助驱动空气使指部113a沿与A1方向的相反方向旋转并且使指部113b沿与A2方向的相反方向旋转,从而使第一接收部111和第二接收部112返回到打开状态。
气缸114被构造为在将柔软制品6放置在制品托盘5上时使第一接收部111和第二接收部112旋转。更具体地,如图6所示,用于供应驱动空气的一对管114a附接到气缸114。联接到第一接收部111的连接部117和联接到第二接收部112的连接部118通过板119连接到气缸114。由此,气缸114的运动经由板119和连接部117传递给第一接收部111。
同样地,气缸114的运动经由板119和连接部118传递给第二接收部112。气缸114被构造为伸展,以便朝向第一接收部111和第二接收部112推动板119;或者缩回,以便拉动板119。换言之,气缸114被构造为在放置接收到的柔软制品6时向下(沿Z1方向)推动板119。由此,如图7和图8所示,向下(沿Z1方向)推动第一接收部111(第二接收部112),并且使第一接收部111(第二接收部112)绕枢轴115a(116a)旋转。
臂115被构造为支撑第一接收部111。更具体地,臂115借助沿着柔软制品6的纵向延伸的枢轴115a(参见图7)在其一端可旋转地支撑第一接收部111。如图2所示,臂115的另一端被固定到气动卡盘113的指部113a。臂116被构造为支撑第二接收部112。更具体地,臂116借助沿着柔软制品6的纵向延伸的枢轴116a(参见图7)在其一端可旋转地支撑第二接收部112。如图2所示,臂116的另一端固定到气动卡盘113的指部113a。
连接部117(118)被构造为使板119与第一接收部111(第二接收部112)互连。如图2所示,连接部117(118)包括连接杆117a(118a)和联接部117b和117c(118b和118c)。连接杆117a(118a)借助联接部117b(118b)连接到板119,并且借助联接部117c(118c)连接到第一接收部111(第二接收部112)。
联接部117b(118b)被附接到板119,使得联接部117b(118b)可以关于连接杆117a的轴线旋转,并且可以相对于板119的板表面进行倾斜运动。因此,即使气动卡盘113使第一接收部111沿A1方向(参见图5)旋转并且即使气动卡盘113使第二接收部112沿A2方向(参见图5)旋转,连接部117(118)也可以使板119与第一接收部111(第二接收部112)互连。
联接部117c(118c)被附接到第一接收部111(第二接收部112)的第一壁部111a(112a),使得联接部117c(118c)可以相对于第一接收部111(第二接收部112)的第一壁部111a(112a)进行倾斜运动。因此,可以通过板119借助连接部117(118)将气缸114的运动传递给第一接收部111(第二接收部112),使得第一接收部111(第二接收部112)可以旋转。
机器人控制器3被构造为控制机器人1和机器人2的操作。更具体地,机器人控制器3被构造为控制由机器人1和机器人2执行的柔软制品6的处理和搬运。
如图1所示,传送机4被构造为沿X1方向传送柔软制品6。此外,传送机4被构造为沿着Y方向以两列传送柔软制品6。如图10所示,用于感测柔软制品6的最大宽度的第一传感器41和第二传感器42以及用于感测柔软制品6相对于Y方向的倾斜的第三传感器43和第四传感器44设置在传送机4上方。第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43和第四传感器44按照与两列柔软制品6对应的关系以两组设置在传送机4上方。
第三传感器43和第四传感器44沿与传送机4的搬运方向(X方向)正交的方向(Y方向)以间隔D1设置。第一传感器41和第二传感器42沿与传送机4的搬运方向正交的方向(Y方向)以比间隔D1大的间隔D2设置。第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43和第四传感器44设置在从传送机4的X1向端部沿X方向以距离D3隔开的位置处。
第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43和第四传感器44被构造为感测在传送机4上的传感器的正下方位置处是否存在柔软制品6。换言之,如图12所示,第一传感器41、第二传感器42、第三传感器43和第四传感器44被构造为在传感器下方存在柔软制品6的情况下发送“接通”检测信号,而在传感器下方不存在柔软制品6的情况下发送“断开”检测信号。
例如,在图11所示的示例的情况下,使柔软制品6相对于Y方向倾斜。因此,首先使第三传感器43的检测信号变为“接通”状态(参见图12)。在柔软制品6前进距离Sx(t秒)之后,使第四传感器44的检测信号变为“接通”状态。换言之,机器人控制器3基于第三传感器43和第四传感器44检测到柔软制品6的时间差来计算柔软制品6相对于Y方向的倾斜。
如图2所示,制品托盘5形成为沿Y方向延伸的大致长方体形。在传送机4的下侧(在Z1方向侧)沿X1方向搬运制品托盘5。在图1所示的示例中,多个制品托盘5以彼此邻接的关系沿着搬运方向(X1方向)设置。四个经折叠的柔软制品6沿着Y方向放置在制品托盘5中。
接着,将参照图2至图13描述由机器人控制器3执行的柔软制品6的倾斜检测处理和柔软制品6的搬运并处理的后续处理。
如果由传送机4来搬运柔软制品6,则在图13所示的步骤S1中,机器人控制器3使用第三传感器43和第四传感器44来感测柔软制品6。更具体地,机器人控制器3通过接收从第三传感器43和第四传感器44发送的检测信号来感测柔软制品6。在步骤S2中,机器人控制器3计算从第三传感器43和第四传感器44发送的检测信号变为“接通”状态的时刻之间的时间差。例如,在图11所示的示例中,使柔软制品6相对于Y方向倾斜。因此,如图12所示,在第三传感器43的检测信号变为“接通”状态t秒之后,使第四传感器44的检测信号变为“接通”状态。
在步骤S3中,机器人控制器3基于如上算得的时间差来计算Y方向平移量Sy。更具体地,机器人控制器3基于柔软制品6的X方向平移量Sx来计算柔软制品6的搬运方向(X1方向)末端的Y方向平移量Sy。
现在将描述由机器人控制器3执行的平移量Sy的计算方法。机器人控制器3基于如上算得的时间差来计算柔软制品6的搬运方向(X1方向)平移量Sx。更具体地,机器人控制器3根据如下等式来计算柔软制品6的X方向平移量Sx:平移量Sx=t×传送机速度v。接着,机器人控制器3根据如下等式来计算沿与柔软制品6的搬运方向正交的方向(Y方向)的平移量Sy:平移量Sy=平移量Sx×柔软制品宽度W/传感器间距离D1。
在步骤S4中,机器人控制器3执行用于使手单元11(21)沿Y方向平移以平移量Sy的控制操作。换言之,机器人控制器3计算当传送机4将柔软制品6从第三传感器43和第四传感器44的位置传送了距离D3时柔软制品6的Y方向平移量Sy。然后,机器人控制器3通过调整手单元11(21)的Y方向位置来使手单元11(21)移位。
此后,执行柔软制品6的搬运和处理操作。更具体地,当从传送机4接收到柔软制品6时,如图2和图3所示,使手单元11(21)的第一接收部111(211)和第二接收部112(212)在沿着Y方向并排设置的状态下朝向传送机4的下侧(朝向Z1方向侧)移动。此时,基于柔软制品6相对于与传送机4在搬运平面内的搬运方向(X1方向)正交的正交方向(Y方向)的倾斜,机器人控制器3将用于接收柔软制品6的手单元11(21)的Y方向位置移位。
在对柔软制品6进行处理时,如图5所示,使第一接收部111和第二接收部112移动(或旋转),使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收侧(内侧)可以彼此面对。更具体地,沿闭合方向驱动气动卡盘113,从而使指部113a沿A1方向旋转并且使指部113b沿A2方向旋转。此时,臂12沿B方向旋转,并且手单元11沿B方向旋转。因此,如图6所示,在手单元11面朝下的状态下,经折叠的柔软制品6被第一接收部111和第二接收部112保持。
在放置如上保持的柔软制品6时,使保持经折叠的柔软制品6的第一接收部111和第二接收部112移动到柔软制品6在制品托盘5上的放置位置。更具体地,驱动臂12,以使第一接收部111和第二接收部112移动到柔软制品6在制品托盘5上的放置位置上方。此后,使臂12向下移动。使第一接收部111和第二接收部112移动到柔软制品6在制品托盘5上的放置位置。
然后,如图7和图8所示,第一接收部111(第二接收部112)绕枢轴115a(116a)旋转。更具体地,驱动气缸114以使其伸展,从而使板19朝向第一接收部111(第二接收部112)推动连接部117(118),借此第一接收部111(第二接收部112)沿C1方向(C2方向)绕枢轴115a(116a)旋转。最后,由第一接收部111和第二接收部112向下推动柔软制品6,并且将柔软制品6放置在制品托盘5上的放置位置中。
在放置柔软制品6之后,使第一接收部111(第二接收部112)移动到其中从传送机4接收下一个柔软制品6的位置。更具体地,如图9所示,驱动臂12,以使第一接收部111和第二接收部112移动到制品托盘5上方。驱动气缸114以使其缩回,从而使第一接收部111(第二接收部112)沿与C1(C2)方向相反的方向绕枢轴115a(116a)旋转。沿打开方向驱动气动卡盘113。由此,手单元11(21)的第一接收部111(211)和第二接收部112(212)沿着Y方向设置。
在本实施方式中,如上所述,机器人系统100设置有机器人1(2),该机器人1(2)包括手单元11(21),所述手单元11(21)用于在传送机4的下侧(在Z1方向侧)接收由传送机4传送的柔软制品6、对柔软制品6进行处理并且放置柔软制品6。因此,仅通过使手单元11(21)移动到柔软制品6落下所在的预定位置,手单元11(21)可以在传送机4的下侧(在Z1方向侧)接收柔软制品6。因此,与提起柔软制品6的情况不同,可以防止对柔软制品6的搬运的控制变复杂。由于在处理柔软制品6时可以使用用于搬运柔软制品6的手单元11(21),所以不必另外设置用于处理柔软制品6的手单元。
在本实施方式中,如上所述,手单元11(21)包括第一接收部111(211)和第二接收部112(212),在于传送机4的下侧(在Z1方向侧)接收柔软制品6时,第一接收部111(211)和第二接收部112(212)沿着柔软制品6的纵向(Y方向)设置。因此,沿着柔软制品6的纵向(Y方向)设置的第一接收部111(211)和第二接收部112(212)可以在传送机4的下侧(在Z1方向侧)可靠地接收具有伸长形状的柔软制品6。
在本实施方式中,如上所述,机器人控制器3执行使第一接收部111和第二接收部112移动的控制操作,以使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收侧可以彼此面对。这使得第一接收部111和第二接收部112能够折叠柔软制品6并且保持柔软制品6处于折叠状态。因此,可以容易地折叠柔软制品6并且可靠地保持并搬运由此折叠的柔软制品6。
在本实施方式中,如上所述,手单元11包括气动卡盘113,所述气动卡盘113用于使第一接收部111和第二接收部112移动,以使得第一接收部111和第二接收部112的制品接收侧可以彼此面对。因此,仅通过对由空气驱动的气动卡盘113进行开闭控制,可以使第一接收部111和第二接收部112移动,并可以折叠柔软制品6。因此,与由马达使第一接收部111和第二接收部112移动的情况不同,可以防止对柔软制品6的处理的控制变复杂。
在本实施方式中,如上所述,第一接收部111(第二接收部112)包括第一壁部111a(211a)和第二壁部111c(211c)。此外,第一接收部111(第二接收部112)具有大致U形截面,并且沿着柔软制品6的纵向延伸。因此,可以在传送机4的下侧(在Z1方向侧)可靠地接收从传送机4落下的柔软制品6。
在本实施方式中,如上所述,当由手单元11来接收柔软制品6时,第一壁部111a(112a)设置在与传送机4侧的第二壁部111c(112c)相反的一侧(在X1方向侧)。当由手单元11来接收柔软制品6时,第二壁部111c(112c)设置在传送机4侧(在X2方向侧)。第二壁部111c(112c)以比第一壁部111a(112a)更小的角度向外倾斜。因此,可以增大第一接收部111(第二接收部112)的开口大小。这使得第一接收部111(第二接收部112)能够容易地接收从传送机4落下的柔软制品6。
在本实施方式中,如上所述,手单元11被构造为使得在放置柔软制品6时,位于柔软制品6的上侧(在Z2方向侧)的第一壁部111a(112a)从第一接收部111(第二接收部112)向下(沿Z1方向)推动柔软制品6。因此,即使柔软制品6是粘性的,也可以容易地将柔软制品6从第一接收部111(第二接收部112)分离。这使得可以容易地放置柔软制品6。
在本实施方式中,如上所述,手单元11被构造为使得在放置柔软制品6时,由位于柔软制品6的下侧(在Z1方向侧)的第二壁部111c(112c)使存在于放置位置周围的另一个柔软制品6远离第一接收部111(第二接收部112)移动,使得待放置的柔软制品6不与另一个柔软制品6交叠。因此,可以放置柔软制品6,使得待放置的柔软制品6不与另一个柔软制品6交叠。这使得可以按照沿柔软制品6的垂直方向(沿Z方向)的相等高度放置柔软制品6。
在本实施方式中,如上所述,第一接收部111(第二接收部112)被构造为使其在放置柔软制品6时绕沿着柔软制品6的纵向延伸的枢轴115a(116a)旋转。手单元11构造为使第一接收部111(第二接收部112)旋转,使得可以使第一壁部111a(112a)朝向柔软制品6(朝向Z1方向侧)移动,并且使得可以使第二壁部111c(112c)远离第一接收部111(第二接收部112)移动。通过使第一接收部111(第二接收部112)绕枢轴115a(116a)旋转,可以向下(沿Z1方向)推动柔软制品6,并且使存在于放置位置周围的另一个柔软制品6远离第一接收部111(第二接收部112)移动。
在本实施方式中,如上所述,手单元11包括气缸114,在放置柔软制品6时,所述气缸114使第一接收部111和第二接收部112旋转。因此,仅通过对由空气驱动的气缸114进行开闭控制,可以使第一接收部111和第二接收部112旋转并放置柔软制品6。因此,与由马达使第一接收部111和第二接收部112旋转的情况不同,可以防止对柔软制品6的放置的控制变复杂。
在本实施方式中,如上所述,机器人控制器3被构造为,基于柔软制品6在搬运平面内相对于与传送机4的搬运方向正交的方向(Y方向)的倾斜,执行将用于接收柔软制品6的手单元11的Y方向位置移位的控制操作。因此,可以防止由于传送机4所传送的柔软制品6相对于Y方向的倾斜引起的手单元11的制品接收位置的偏离。因此,手单元11可以精确地处理柔软制品6。
在本实施方式中,如上所述,机器人系统100包括用于感测柔软制品6相对于Y方向的倾斜的第三传感器43和第四传感器44。因此,可以容易地感测柔软制品6相对于Y方向的倾斜。这使得可以容易地防止手单元11的制品接收位置偏离。
在本实施方式中,如上所述,第三传感器43和第四传感器44沿着Y方向设置。机器人控制器3被构造为基于柔软制品6被第三传感器43和第四传感器44感测到的时刻之间的差来计算柔软制品6相对于Y方向的倾斜。因此,与利用图像识别或其他方法来感测柔软制品6相对于Y方向的倾斜的情况不同,可以防止用于计算柔软制品6的倾斜的处理变复杂。
在本实施方式中,如上所述,手单元11(21)被构造为将多个柔软制品6按照互相邻接的关系放置在制品托盘5内。因此,可以容易地制造包括按照互相邻接的关系放置在制品托盘5内的多个柔软制品6的物品。
在本实施方式中,如上所述,手单元11在与手单元21相反的一侧(在Y1方向侧)安装到机器人1的臂12。手单元21在与手单元11相反的一侧(在Y2方向侧)安装到机器人2的臂22。因此,可以在沿传送机4的Y方向(沿传送带的横向)的相反两侧设置机器人1和2。这使得可以容易地防止手单元11和手单元21彼此干扰。
本文所公开的实施方式在各方面都是例示性的并且不应当被解释为限制性的。本公开的范围不限于实施方式的描述,而是由权利要求书来限定。在含义和范围上与权利要求书等同的所有修改例都包括在本公开的范围中。
例如,尽管在上述实施方式中柔软制品由手单元(机器人手)来折叠,但是机器人手可以被构造为执行除了折叠柔软制品之外的其他处理。传感器、臂和手单元的数量不限于上述实施方式,而可以变化。
尽管上述实施方式中采用了两个机器人和两个手单元(机器人手),但是可以设置一个或不止两个的机器人手。在设置不止两个的机器人手的情况下,机器人手可以附接到机器人的臂而不彼此干扰。尽管上述实施方式中每个机器人手包括两个接收部,但是可以设置一个或者不止两个的接收部。尽管第一壁部和第二壁部被描述为具有相对于水平面的预定固定角度,但是如果需要,也可以改变该角度。尽管各个接收部被描述为包括第一壁部、底部和第二壁部,但是可以省略底部。第一壁部和第二壁部可以是平面状表面或弯曲表面。各个接收部可以是由不止两个的壁部形成的多边形表面。
尽管在上述实施方式中柔软制品放置在制品托盘(容器)上,但是只要对柔软制品进行处理和搬运,就可以将柔软制品放置在除了容器之外的预定位置。放置在制品托盘上的柔软制品的数量不固定为六个,而可以多于或少于六个。
尽管在上述实施方式中用于感测柔软制品的传感器设置在传送机上方,但是用于感测柔软制品的接收的传感器单元可以设置在机器人手中。柔软制品可以用于除了食品生产目的之外的其他目的。
在上述实施方式中,为了描述的方便,利用一种用于根据处理流程顺次执行处理的流程驱动型流程图描述了由机器人控制器(控制单元)执行的处理。另选地,控制单元的处理操作可以由用于执行基于事件的处理的事件驱动型处理来执行。在这种情况下,可以以完全事件驱动的方式或者以事件驱动与流程驱动相结合的方式来执行所述处理。

Claims (19)

1.一种机器人手,该机器人手被构造为在传送机的下侧接收由所述传送机传送的工件、处理所述工件并将经处理的所述工件放置在预定位置。
2.根据权利要求1所述的机器人手,其中,所述工件是柔软物体。
3.一种包括一个或更多个机器人手的机器人系统,其中,各个所述机器人手被构造为在传送机的下侧接收由所述传送机传送的工件、处理所述工件并将经处理的所述工件放置在预定位置。
4.根据权利要求3所述的机器人系统,其中,各个所述机器人手包括一个或更多个接收部,各个所述接收部包括通道部和安装部,在所述工件的接收和移除期间所述工件经过所述通道部,经过所述通道部的所述工件被放置在所述安装部上。
5.根据权利要求3或4所述的机器人系统,该机器人系统还包括:
控制单元,该控制单元被构造为控制由所述机器人手执行的所述工件的接收、处理和放置操作,各个所述机器人手包括沿着所述工件的纵向设置以接收所述工件的第一接收部和第二接收部。
6.根据权利要求5所述的机器人手,其中,所述第一接收部和所述第二接收部均沿着所述工件的纵向延伸,并且所述第一接收部和所述第二接收部在与所述工件的所述纵向正交的平面中均具有大致U形截面。
7.根据权利要求5所述的机器人系统,其中,所述控制单元被构造为控制所述第一接收部和所述第二接收部,使得所述第一接收部和所述第二接收部移动,以便使所述第一接收部和所述第二接收部的工件接收侧彼此面对,从而折叠所述工件并保持所述工件。
8.根据权利要求7所述的机器人系统,其中,各个所述机器人手还包括空气驱动单元,该空气驱动单元用于使所述第一接收部和所述第二接收部移动,使得所述第一接收部和所述第二接收部的所述工件接收侧彼此面对。
9.根据权利要求7所述的机器人系统,其中,所述第一接收部和所述第二接收部均包括沿着所述工件的所述纵向延伸的第一壁部和第二壁部。
10.根据权利要求9所述的机器人系统,其中,在所述工件的接收期间所述第一壁部定位成比所述第二壁部更加远离所述传送机,所述第二壁部以比所述第一壁部的角度小的角度向外倾斜。
11.根据权利要求9所述的机器人系统,其中,所述控制单元在放置所述工件时控制各个所述机器人手,以便旋转所述第一接收部和所述第二接收部以使得所述第一壁部位于所述工件的上方,并且以便从所述第一接收部和所述第二接收部向下推动所述工件。
12.根据权利要求9所述的机器人系统,其中,所述控制单元在放置所述工件时控制各个所述机器人手,使得位于所述工件的下侧的所述第二壁部将存在于放置位置周围的另一工件远离所述第一接收部和所述第二接收部移动,使得待放置的所述工件不与所述另一工件交叠。
13.根据权利要求3或4所述的机器人系统,其中,所述控制单元控制各个所述机器人手,以便基于所述工件相对于在搬运平面内与所述传送机的搬运方向正交的正交方向的倾斜,使得用于接收所述工件的第一接收部和所述第二接收部沿与所述搬运方向正交的所述正交方向的位置移位。
14.根据权利要求13所述的机器人系统,所述机器人系统还包括:
一个或更多个传感器,所述一个或更多个传感器被构造为感测所述工件相对于所述正交方向的倾斜。
15.根据权利要求14所述的机器人系统,其中,所述传感器的数量是多个,所述多个传感器沿着所述正交方向设置,并且所述控制单元被构造为基于所述多个传感器检测到所述工件的时刻之间的差来计算所述工件相对于所述正交方向的倾斜。
16.根据权利要求3或4所述的机器人系统,其中,所述控制单元控制各个所述机器人手,以便将多个工件按照互相邻接的关系放置在容器内。
17.根据权利要求3或4所述的机器人系统,其中,所述机器人手包括按照彼此邻接的关系设置的第一机器人手和第二机器人手,所述第一机器人手和第二机器人手沿着所述传送机的横向排列在所述传送机的下游侧。
18.一种利用一个或更多个机器人手来生产食品的方法,该机器人手被构造为在传送机的下侧接收由所述传送机传送的工件、处理所述工件并将经处理的所述工件放置在预定位置,该方法包括以下步骤:
使所述机器人手在传送机的下侧接收由所述传送机传送的工件;
使所述机器人手对所述工件进行处理;以及
使所述机器人手将所述工件放置在预定位置。
19.一种利用权利要求18所述的方法生产的制品。
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