CN107803819A - 机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不需要大型设备，低成本且紧凑配置的机器人系统。该机器人系统包括：多个机器人(2、3、4)，其隔开间隔排列，且每个机器人用于进行工件的加工；工具存储部(5)，其配置于至少一个所述机器人(2、3、4)能够取出的位置，用于存储所述每个机器人(2、3、4)进行工件的加工时使用的工具(11)，多个机器人(2、3、4)中的每个机器人均具有能够对存储于工具存储部(5)的工具(11)进行操作的机械手(14)，当多个机器人(2、3、4)中的任一机器人需要更换工具(11)时，设置于需要更换工具(11)的机器人(2、3)与工具存储部(5)之间的所有其他机器人(3、4)通过机械手(14)在相邻的机器人(2、3、4)之间传递工具(11)，并将工具(11)搬运给需要更换工具(11)的机器人(2、3)。

Description

机器人系统
技术领域
本发明涉及一种机器人系统。
背景技术
以往，已知有如下机器人系统，在排列有多个机器人的部件加工生产线上，在变更各机器人所加工的工件的种类时，需要更换按照每个工件的种类而准备的定位夹具，因此在加工生产线的两侧设置有存储夹具的存储部，并且使载置了从存储部取出的夹具的台车进行单向循环(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-15979号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，专利文献1的机器人系统几乎需要在整个生产线上设置供搬运夹具的台车行驶的行驶导轨、用于台车在该行驶导轨上行驶的空间以及存储夹具的存储部。并且，还需要另外设置用于将台车搬运的夹具设置于工件的安装位置的收容单元，因此存在设备大型化这样的不便。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种不需要大型设备、成本低且能够紧凑配置的机器人系统。
解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明提供以下手段。
本发明的一方面提供一种机器人系统，其包括：多个机器人，其隔开间隔排列，且每个机器人用于进行工件的加工；以及工具存储部，其配置于至少一个所述机器人能够取出的位置，用于存储所述每个机器人进行所述工件的加工时使用的工具，所述多个机器人中的每个机器人均具有能够对存储于所述工具存储部的所述工具进行操作的机械手，当所述多个机器人中的任一机器人需要更换所述工具时，设置于需要更换所述工具的所述机器人与所述工具存储部之间的所有其他所述机器人，通过所述机械手在相邻的机器人之间传递所述工具，并将所述工具搬运给需要更换所述工具的所述机器人。
根据本方面，在进行工件的加工的多个机器人中，当需要更换多个机器人中的任一机器人在进行工件的加工时使用的工具时，配置于能够取出存储于工具存储部的工具的位置的机器人，利用机械手从工具存储部取出工具并向相邻的机器人传递。被传递了工具的机器人利用机械手将工具进一步向相反侧的相邻的机器人传递，从而将工具搬运给需要更换工具的机器人。由此，不需要用于搬运工具的另外的大型设备，就能够构成低成本且紧凑配置的机器人系统。
在所述方面中，也可以在所述相邻的机器人的所述机械手之间进行所述工具的传递。
通过这样地构成，在机器人的机械手之间传递工具，因此不需要用于传递工具的另外的设备，能够构成更紧凑的机器人系统。
在所述方面中，也可以在所述相邻的机器人之间具有所述工具的临时放置台，通过所述相邻的机器人中的一个机器人的机械手将所述工具放置在所述临时放置台，并通过另一个机器人的机械手从所述临时放置台取走所述工具，从而进行所述工具的传递。
通过这样地构成，利用机械手取出了工具的机器人将工具临时放置在临时放置台，从而相邻的机器人能够利用机械手容易地把持工具，能够高效地搬运。
在所述方面中，所述多个机器人中的每个机器人也能够更换地具有所述机械手与工件加工用的工具，当所述多个机器人中的任一机器人需要更换所述工具时，设置于需要更换所述工具的所述机器人与所述工具存储部之间的所有其他机器人也可以将所述工具更换为所述机械手。
通过这样地构成，所述多个机器人中的每个机器人使用工具进行工件的加工，并且当所述多个机器人中的任一机器人需要更换工具时，设置于需要更换工具的机器人与工具存储部之间的所有其他机器人能够将工具更换为机械手，从而进行工具的传递。
发明的效果
根据本发明，能够实现不需要大型设备而低成本且配置紧凑的机器人系统这样的技术效果。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的机器人系统的整体结构图。
图2是表示由图1的机器人系统的各机器人所具有的AHC进行的机械手与工具的更换的例子的立体图。
图3是表示作为在图1的机器人系统中搬运的工具的一个例子的夹具的立体图。
图4是表示由两个机器人的机械手同时把持图3的夹具的状态的立体图。
图5是对图1的机器人系统的动作进行说明的流程图。
图6是对图5的机器人系统的后续的动作进行说明的流程图。
图7是表示图1的机器人系统的变形例的整体构成图。
图8是表示图1的机器人系统的其他的变形例的立体图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的一实施方式的机器人系统1进行说明。
如图1所示，本实施方式的机器人系统1包括：各自安装有工具7并用于对工件W进行加工的多个机器人2、3、4；紧邻机器人4配置的工具存储部5；对这些机器人2、3、4进行控制的控制部(省略图示)。
机器人2、3、4例如是六轴多关节型机器人，利用安装于机械臂6前端的工具7对由夹具(工具)11安装在作业台8、9、10上的工件W实施去毛刺加工等的加工，且作业台8、9、10被配置在与各机器人2、3、4相对应的位置。如图2所示，各机器人2、3、4上安装有自动机械手变换装置(AHC)12，通过AHC12能够适时地更换载置于紧邻各机器人2、3、4的机械手台13上的机械手14和用于加工工件W的工具7。
工具存储部5根据工件W的种类存储有多种夹具11，该夹具11用于固定各机器人2、3、4所加工的工件W。并且，与工具存储部5最接近的机器人4能够通过机械手14取出存储于工具存储部5中的夹具11。
如图3所示，存储于工具存储部5中的所有夹具11均在两个地方具有能够被机械手14把持的被把持部15a和15b。如图4所示，对于两个被把持部15a和两个被把持部15b而言，当其中的两个被把持部15a被一个机器人4的机械手14把持时，则另两个被把持部15b配置在能够被其他的机器人3的机械手14把持的位置上。通过将各个被把持部15a、15b设置为共通的形状以及位置，从而各个机器人2、3、4仅通过配置能够安装的单一种类的机械手14就能够把持并对所有的夹具11进行操作。
控制部根据来自上位生产线控制器的指令，向各机器人2、3、4输出指令信号。即，当来自上位生产线控制器的变更任一机器人2、3、4的工件W的种类的指令信号被输入时，控制部向应变更工件W的种类的机器人(以下，称为相关机器人。)2、3输出以下指令信号：将夹具11从作业台8、9、10取下，并向与工具存储部5的近侧相邻的机器人3、4传递。
控制部向设置于相关机器人2、3与工具存储部5之间的所有的机器人2、3、4输出指令信号，以使由相关机器人2、3取下的夹具11被搬运到工具存储部5中。并且，接收到指令信号的各机器人2、3、4将由AHC12保持的工具7更换为操作用的机械手14。
下面对这样构成的本实施方式的机器人系统1的作用进行说明。
根据本实施方式的机器人系统1，各机器人2、3、4能够通过AHC12来保持用于进行工件W的去毛刺加工的工具7，并且能够对被夹具11固定在对应于各机器人2、3、4的作业台8、9、10上的工件W进行去毛刺加工。
如图5所示，在该状态下，当来自上位生产线控制器的、变更应该由任一机器人2、3、4处理的工件W的种类的指令信号被输入时(步骤S1)，控制部指示相关机器人2、3归还夹具11(步骤S2)。
输入了夹具11的归还指令的相关机器人2、3以及配置于相关机器人2、3与工具存储部5之间的所有机器人3、4，通过AHC12将保持的工具7更换为用于对夹具11进行操作的机械手14(步骤S3)。
相关机器人(传递侧的机器人)2、3通过已安装的机械手14，利用其中的两个被把持部15a来把持(作业台8、9上的)夹具11(步骤S4)，并向邻近工具存储部5的一侧的机器人(接收侧机器人)3、4的方向搬运(步骤S5)。
在夹具11处于被传递侧机器人2、3的机械手14把持了其中的两个被把持部15a的状态下，与传递侧机器人2、3相邻的接收侧机器人3、4通过已安装的机械手14把持夹具11的另两个被把持部15b(步骤S6)。在接收侧机器人3、4完成对另两个被把持部15b的把持时，释放传递侧机器人2、3对夹具11的把持(步骤S7)。由此，夹具11从传递侧机器人2、3交接给接收侧机器人3、4。
相同地，在相关机器人2、3与工具存储部5之间配置有多个机器人2、3、4的情况下(步骤S8)，通过替换把持的被把持部15a和被把持部15b，并重复从步骤S5开始的工序，从而在所有相邻的机器人2、3、4之间进行夹具11从机械手14到机械手14的传递。
并且，在与工具存储部5最接近的机器人4接收了夹具11之后，将该机器人4把持的夹具11归还到工具存储部5中(步骤S9)，从工具存储部5取出与被指示的新的工件W对应的夹具11(步骤S10)。其后，如图6所示，按照与从步骤S5至步骤S8的工序相反的顺序，进行机器人2、3、4之间的夹具11从机械手14到机械手14的传递(从步骤S11到步骤S14)，如果向相关机器人2、3、4传递了夹具11，则相关机器人2、3、4将接收到的夹具11安装于作业台8、9、10(步骤S15)。
结束了夹具11的传递的所有机器人2、3、4通过AHC12将机械手14替换为工具7，从而利用各机器人2、3、4再次开始对与各机器人2、3、4对应的作业台8、9、10上的工件W的去毛刺加工。
这样，根据本实施方式的机器人系统1，在需要加工的工件W的种类发生变更等而需要更换支承工件W的夹具11的情况下，通过在相邻的机器人2、3、4之间传递夹具11，能够将存储于设置在一个地方的工具存储部5中的夹具11搬运给需要更换夹具11的相关机器人2、3、4。
其结果，根据本实施方式，具有不需要搬运台车、行驶导轨等的大型设备，就能够构建低成本且紧凑配置的机器人系统这样的优点。
在本实施方式中，交替地倒手设置于夹具11的两个被把持部15a和两个被把持部15b，从而使相邻的机器人2、3、4彼此将夹具11从机械手14传递到机械手14，但作为替代，也可以如图7所示，在夹具11上仅设置一个被把持部15a，而在相邻的机器人2、3、4之间设置临时放置夹具11的临时放置台16。通过这样地设置，不需要机器人2、3、4之间的协调动作，就能够通过传递侧机器人2、3、4将夹具11以容易把持的姿势放置在临时放置台16上，从而接收侧机器人2、3、4利用该夹具11的被把持部15a而能够容易地对夹具11进行把持。
在本实施方式中，各机器人2、3、4安装有AHC12，择一性地保持工具7或机械手14，进行工具7的加工及机械手14的夹具11的操作的任一项，但作为替代，也可以如图8所示，各机器人2、3、4保持工具7以及机械手14的双方，切换使用工具7或机械手14。
作为机器人2、3、4通过机械手14把持并搬运的工具，例示了用于固定工件W的夹具11，但作为替代，也可以在单一的工具存储部5与机器人2、3、4之间搬运用于对工件W进行加工的工具7的情况中使用。
附图标记
1机器人系统
2、3、4机器人
5工具存储部
7工具
11夹具(工具)
14机械手
16临时放置台
W工件

Claims (4)

1.一种机器人系统，其特征在于，包括：
多个机器人，其隔开间隔排列，且每个机器人用于进行工件的加工；以及
工具存储部，其配置于至少一个所述机器人能够取出的位置，用于存储所述每个机器人进行所述工件的加工时使用的工具，
所述多个机器人中的每个机器人均具有能够对存储于所述工具存储部的所述工具进行操作的机械手，
当所述多个机器人中的任一机器人需要更换所述工具时，设置于需要更换所述工具的所述机器人与所述工具存储部之间的所有其他机器人，通过所述机械手在相邻的机器人之间传递所述工具，并将所述工具搬运给需要更换所述工具的所述机器人。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
在所述相邻的机器人的所述机械手之间进行所述工具的传递。
3.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，
在所述相邻的机器人之间具有所述工具的临时放置台，
通过所述相邻的机器人中的一个机器人的机械手将所述工具放置在所述临时放置台，并通过另一个机器人的机械手从所述临时放置台取走所述工具，从而进行所述工具的传递。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，其特征在于，
所述多个机器人中的每个机器人能够更换地具有所述机械手与工件加工用的工具，
当所述多个机器人中的任一机器人需要更换所述工具时，设置于需要更换所述工具的所述机器人与所述工具存储部之间的所有其他机器人将所述工具更换为所述机械手。
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