DE102021109124A1

DE102021109124A1 - Dichtungsmaterial-Anbringungssystem und Anbringungssteuerungsverfahren für dasselbe

Info

Publication number: DE102021109124A1
Application number: DE102021109124.1A
Authority: DE
Inventors: Ayumi Iba
Original assignee: Denso Wave Inc
Current assignee: Denso Wave Inc
Priority date: 2020-04-13
Filing date: 2021-04-13
Publication date: 2021-10-14
Also published as: US20210323172A1; US11878411B2; JP2021167055A; JP7424178B2

Abstract

Das Anbringungssystem umfasst: einen Roboter mit einer Hand (21), die an einer Armspitze beweglich ist; eine Mehrzahl von Sauggreifern (19) mit einer durch das Saugende verlaufenden Saugfläche; und eine Basis (22). Die Basis ist an der Hand angebracht, trägt die Mehrzahl von Sauggreifern und trägt die virtuellen Saugflächen (PIM) einschließlich der Saugenden (19E) der Sauggreifer, so dass sich die Winkel in dem Handarbeitsraum S überschneiden. Die Steuerungsvorrichtung (3) saugt ein Dichtungsmaterial (31) zu den jeweiligen Saugflächen der Mehrzahl von Sauggreifern an und steuert die Position und Ausrichtung im Arbeitsraum der Basis, so dass die Saugflächen eines Teils der Sauggreifer der Mehrzahl von Sauggreifern der vorbestimmten Anbringungsposition auf dem Objekt (32) zugewandt sind. Die Steuerungsvorrichtung führt ferner eine Steuerung durch, bei welcher eine Anbringungsoberfläche des Dichtungsmaterials an der Anbringungsposition auf dem Objekt teilweise angebracht wird, wobei das Dichtungsmaterial, an dem ein Teil der Sauggreifer angeordnet ist, der Anbringungsposition zugewandt ist. Nach dem Beenden des Anbringungsvorgangs werden die vorstehend beschriebenen beiden Schritte für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials mit Bezug auf eine verbleibende Anbringungsposition des Objekts wiederholt.

Description

Hintergrund
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, bei dem ein Dichtungsmaterial durch einen Roboter an einem Objektelement angebracht wird, und ein Anbringungssteuerungsverfahren für dasselbe, und insbesondere ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Anbringens eines Dichtungsmaterials, das in einer Draufsicht länglich ist (auch als eine „lineare, streifenförmige Gestalt oder lineare Gestalt“ bezeichnet), an einem Objekt mit einer komplizierten Oberflächengestalt.
Allgemeiner Stand der Technik
Dokument PTL 1 offenbart beispielsweise eine Technologie, bei welcher ein Schutzklebeetikett automatisch durch eine Vorrichtung an einer lichtempfangenden Oberfläche eines für eine Videokamera verwendeten CCD (Charge-Coupled-Device) angebracht wird, was herkömmlich manuell durchgeführt wurde.
Zitierungsliste
Patentliteratur
PTL 1: JP H05-310237 A
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Das in der PTL 1 beschriebene Klebeetikett ist jedoch ein planes, rechtwinkliges Etikett. Beispiele für das Klebeetikett in PTL 1 umfassen ein Dichtungsmaterial, das zwischen einer Tür eines Fahrzeugs und einem Körper des Fahrzeugs eingefügt ist, um eine Luftdichtheit des Fahrzeugs sicherzustellen, wenn die Tür des Fahrzeugs geschlossen ist. Ein solches Dichtungsmaterial besitzt jedoch in der Draufsicht eine längliche Gestalt (lineare Gestalt) und seine Form unterscheidet sich stark von der des in PTL 1 offenbarten Dichtungsetiketts. Daher ist die in PTL 1 offenbarte Vorrichtung nicht zum Anbringen der vorstehend beschriebenen Dichtungsmaterialien geeignet.
Kurzfassung
Die offenbarte Erfindung erfolgte mit Blick auf die vorstehenden Umstände und eine Aufgabe davon liegt darin, ein Dichtungsmaterial-Anbringungssystem zum automatischen Anbringen eines in der Draufsicht länglichen Dichtungsmaterials auf ein Objekt mit einer komplizierten Außenfläche bereitzustellen.
Lösung des Problems
Ein Dichtungsmaterial-Anbringungssystem gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung entspricht einem System zum Anbringen eines Dichtungsmaterials mit einer Anbringungsoberfläche an einem Objekt, wobei das Dichtungsmaterial eine gestreckte bzw. längliche Gestalt mit zwei einander kreuzenden Richtungen bestehend aus einer ersten Kantenrichtung und einer zweiten Kantenrichtung besitzt, wobei die erste Kantenrichtung länger ist als die zweite Kantenrichtung. Hier steht die längliche Gestalt für eine Gestalt, die bei Betrachtung des Dichtungsmaterials in einer Draufsicht in einer Richtung relativ lang ist, und diese wird auch als eine Streifengestalt oder eine schmale, rechtwinklige Gestalt bezeichnet. Da die erste Kantenrichtung länger ist als die zweite Kantenrichtung, kann die längliche Gestalt als eine „lineare Gestalt“ bezeichnet werden, welche diesen „langen“ Zustand darstellt.
Das Dichtungsmaterial-Anbringungssystem umfasst:

einen Roboter mit einer Hand, welche an einer Spitze eines Arms beweglich ist;
eine Mehrzahl von Sauggreifern, welche an der Spitze des Sauggreifers jeweils eine Saugfläche besitzen, wobei die Saugfläche durch ein Saugende verläuft, das an einem Objekt anliegen kann;
eine an der Hand angebrachte Basis, welche die Mehrzahl von Sauggreifern trägt und derart angebracht ist, dass Winkel von virtuellen Ebenen, die Saugflächen der Sauggreifer umfassen, einander in einem Arbeitsraum der Hand schneiden; und
eine Steuerungsvorrichtung, welche eine Betätigung der Hand des Roboters steuert und das durch jeden der Mehrzahl von Sauggreifern durchgeführte, auf das Dichtungsmaterial angewendete Ansaugen entsprechend steuert.

Die Steuerungsvorrichtung umfasst

eine Saugbefehlseinrichtung zum Ansaugen des Dichtungsmaterials an jede Saugfläche der Mehrzahl von Sauggreifern;
eine Positionierungssteuerungseinrichtung zum Steuern der Position und Ausrichtung der Basis im Arbeitsraum für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials, so dass die Saugfläche von einem der Mehrzahl von Sauggreifern so angeordnet ist, dass diese einer vorbestimmten Anbringungsposition des Objekts zugewandt ist;
eine Anbringungssteuerungseinrichtung zum teilweisen Anbringen der Anbringungsoberfläche des Dichtungsmaterials, an dem einer der Sauggreifer angesaugt ist, welcher durch die Positionierungssteuerungseinrichtung derart angeordnet ist, dass dieser der Anbringungsposition zugewandt ist, an der Anbringungsposition auf dem Objekt für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials; und
eine erste Saugstoppeinrichtung zum Stoppen eines durch einen der Sauggreifer betriebenen Ansaugens für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials nach dem Beenden eines durch die Anbringungssteuerungseinrichtung betriebenen teilweisen Anbringens.

Mit anderen Worten, eine Hand eines Roboters umfasst eine Basis mit einer Gestalt, bei welcher jeder aus der Mehrzahl von Sauggreifern derart montiert ist, dass eine virtuelle Saugfläche einschließlich deren Saugenden einen Arbeitsraum der Hand virtuell schneidet. Daher steuert die Steuerungsvorrichtung die Saugfläche von zumindest einem der Sauggreifer derart, dass diese der entsprechenden Anbringungsposition des Anbringungsobjekts zugewandt ist, wenn das Dichtungsmaterial durch die Sauggreifer angesaugt ist. Anschließend führt die Steuerungsvorrichtung den Betrieb aus einem teilweisen Anbringen des Dichtungsmaterials und einem Stoppen des Ansaugens durch den Sauggreifer durch aufeinanderfolgendes Wechseln der Sauggreifer von einem auf einer ersten Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifer zu einem auf einer zweiten Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifer aus.
Mit einer solchen Struktur wird durch Verändern des Winkels der Basis zumindest einer der Mehrzahl von Sauggreifern einem anzusaugenden Abschnitt zugewandt angeordnet, und das in einer linearen Draufsicht längliche Dichtungsmaterial, wie ein schmales, rechtwinkliges (lineares oder streifenförmiges) Dichtungsmaterial, wird durch die Sauggreifer teilweise angesaugt. Somit kann das gesamte lineare Dichtungsmaterial lediglich unter Verwendung der Hand des Roboters auf einfache Art und Weise angesaugt werden. Gleichermaßen kann das Dichtungsmaterial beim Anbringen des Dichtungsmaterials an dem Anbringungsobjekt durch aufeinanderfolgendes Ausführen des Betriebs aus einem Anordnen der Mehrzahl von Sauggreifern, so dass diese einem anzusaugenden Abschnitt zugewandt sind, und einem Stoppen des Ansaugens, an jedem Teil zwischen der Mehrzahl der Sauggreifer angebracht werden. Daher kann die Arbeit zum Anbringen des länglichen Dichtungsmaterials an dem Anbringungsobj ekt unter Verwendung des Roboters automatisiert werden.
Die gemäß der vorstehenden Konfiguration durchgeführten Funktionen können als ein Dichtungsmaterial-Anbringungssteuerungsverfahren beschrieben werden, und diese können dadurch charakterisiert sein, dass diese den vorstehenden Teil-Anbringungsschritt umfassen.
Als ein Beispiel ist gemäß dem Dichtungsmaterial-Anbringungssystem die Gestalt der Basis gekrümmt, so dass diese in einer vorbestimmten Richtung konvex ist (beispielsweise um einen Bogen um die Roboter-Armspitze zu ziehen). Folglich werden die Saugflächen, welche die Saugenden der Sauggreifer virtuell umfassen, zu einer Mehrzahl von Oberflächen mit unterschiedlichen Neigungen, das heißt, Oberflächen, welche einander räumlich schneiden. Somit kann der spezifische Sauggreifer aus der Mehrzahl von Sauggreifern durch Bewegen und Rotieren der Basis durch den Roboterarm hin zu dem anzubringenden Objekt vorragen. Somit kann, falls die Oberflächenstruktur der Anbringungsposition des anzubringenden Objekts dreidimensional komplex ist, das Anbringen teilweise durchgeführt werden, das heißt, das Anbringen kann durch jeden Teil der Mehrzahl von Sauggreifern (beispielsweise durch jeden Sauggreifer) durchgeführt werden.
Als ein weiteres Beispiel ist es gemäß dem vorstehenden Dichtungsmaterial-Anbringungssystem vorteilhaft, ein Dichtungsmaterial an einem Objekt mit einer dreidimensionalen Gestalt anzubringen. Das heißt, das Dichtungsmaterial kann, wie vorstehend beschrieben, durch Verändern des Winkels der Basis an jeder Anbringungsposition des Objekts teilweise an dem Objekt angebracht werden. Daher kann, falls das Objekt eine Konfiguration besitzt, bei welcher ein Winkel der Anbringungsobjektoberfläche des Objekts dreidimensional verändert ist, das Dichtungsmaterial gemäß der Änderung des Winkels teilweise angebracht werden.
Als ein weiteres Beispiel sind gemäß dem Dichtungsmaterial-Anbringungssystem die Mehrzahl von Sauggreifern derart auf der Basis angeordnet, dass diese zu der Position ausgerichtet sind, an welcher sich der Winkel, mit dem das Dichtungsmaterial an dem Anbringungsobjekt angebracht wird, in der gleichen Ebene ändert. Daher kann der Roboter eine Steuerung zum Verändern des Anbringungswinkels des Dichtungsmaterials gemäß einer Position durchführen, an welcher das Ansaugen durch den entsprechenden Sauggreifer 19 gestoppt wird, was zu einem vereinfachten Lernen des Roboters führt.
Als ein noch weiteres Beispiel saugt die Steuerungsvorrichtung gemäß dem Dichtungsmaterial-Anbringungssystem zunächst ein erstes Ende des Dichtungsmaterials unter Verwendung eines auf einer Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifers an, wenn die Steuerungsvorrichtung ein Ansaugen des Dichtungsmaterials durchführt. Anschließend wird die Hand in einer Richtung, entlang welcher das Dichtungsmaterial angeordnet ist, um eine Strecke bewegt, mit welcher das erste Ende des Dichtungsmaterials abgelöst wird, gefolgt von einem Ansaugen durch die verbleibenden Sauggreifer.
Mit dieser Steuerung kann das Dichtungsmaterial, das in einem Zustand angeordnet ist, in dem die Haftfläche davon an dem Träger oder dergleichen haftet, auf einfache Art und Weise abgelöst und von dem Träger oder dergleichen entfernt werden, indem das Dichtungsmaterial in einen Zustand gebracht wird, bei dem das erste Ende davon leicht abgelöst ist, und anschließend ein Ansaugen bei dem verbleibenden Abschnitt des Dichtungsmaterials durchgeführt wird.
Als weiteres Beispiel bewegt die Steuerungsvorrichtung gemäß dem vorstehenden Dichtungsmaterial-Anbringungssystem die Hand um eine Strecke, mit welcher das erste Ende des Dichtungsmaterials abgelöst wird, und stoppt dann das Ansaugen vorübergehend. Anschließend saugt die Steuerungsvorrichtung das erste Ende des Dichtungsmaterials unter Verwendung des auf einer Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifers erneut an, und saugt anschließend das Dichtungsmaterial unter Verwendung der verbleibenden Sauggreifer aufeinanderfolgend an.
Mit einer solchen Steuerung kann, falls beispielsweise das Dichtungsmaterial faltig ist oder die Saugposition des auf einer Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifers von der tatsächlichen Saugposition geringfügig abweicht, wenn das erste Ende des Dichtungsmaterials leicht abgelöst wird, ein solcher Zustand durch das Durchführen eines erneuten Ansaugens beseitigt werden.
Als weiteres Beispiel entspricht das erste Ende des Dichtungsmaterials gemäß dem vorstehenden Dichtungsmaterial-Anbringungssystem der zweiten Endseite der Basis. Somit wird, wenn die Hand mit dem gesamten angesaugten Dichtungsmaterial hin zu der ersten Anbringungsposition bewegt wird, der Sauggreifer auf der ersten Endseite der Basis der ersten Anbringungsposition zugewandt angeordnet, und das Anbringen des Dichtungsmaterials kann unmittelbar gestartet werden. Daher wird das Ansaugen und Anbringen des Dichtungsmaterials effizient durchgeführt.
Als weiteres Beispiel gemäß dem vorstehenden Dichtungsmaterial-Anbringungssystem streckt bzw. dehnt die Steuerungsvorrichtung das Dichtungsmaterial, wenn das Dichtungsmaterial an einer Anbringungsposition teilweise angebracht ist, in einer Richtung nach vorne hin zu der nächsten Anbringungsposition in einem Ausmaß, dass eine Spannung in dem Dichtungsmaterial erzeugt wird, und bewegt die Hand anschließend zu der nächsten Anbringungsposition. Somit kann verhindert werden, dass das Dichtungsmaterial Teile besitzt, die faltig sind, wenn dieses angebracht ist.
Figurenliste
In den beigefügten Abbildungen sind:

1 eine perspektivische Ansicht, welche eine Hand eines Roboters gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 eine Rückansicht eines Basiselements der Hand in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bzw. Längsrichtung betrachtet, gemäß einer Ausführungsform und einer Modifikation.
3 eine Abbildung, welche die Basis der Hand von unten betrachtet zeigt.
4 eine Abbildung, welche eine Konfiguration eines Systems mit dem Roboter darstellt.
5 ein funktionales Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Controllers darstellt.
6 ein Flussdiagramm, welches den Grundriss eines von dem Controller durchgeführten Ablaufs zeigt.
7 eine Abbildung, welche einen Zustand zeigt, in dem die Hand so gesteuert wird, dass die Achse des Saugnapfes 19 (1) senkrecht zu einem Objekt steht.
8 eine Abbildung, welche einen Zustand zeigt, in dem die Hand so gesteuert wird, dass die Achse des Saugnapfes 19 (6) senkrecht zu dem Objekt steht.
9 eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem ein Dichtungsmaterial auf einer Werkbank angeordnet ist.
10 ein Flussdiagramm, welches Details eines Prozesses zum Entfernen des Dichtungsmaterials zeigt.
11 (1) bis (5) eine Reihe von Abbildungen, welche einen von der Hand durchgeführten Betrieb entsprechend jedem Prozess des in 10 gezeigten Flussdiagramms zeigen.
12 eine Abbildung, welche einen Zustand schematisch zeigt, in dem das Dichtungsmaterial an der Anbringungsposition P (1) angebracht wird.
13 eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem das Dichtungsmaterial vollständig an dem Anbringungsobjekt angebracht ist, zusammen mit einer Draufsicht und einer Seitenansicht.
14 eine Reihe von Abbildungen, welche eine Steuerung zum Ändern der Anbringungsrichtung des Dichtungsmaterials zwischen der Position P (1) → P (2) und der Position P (2) → P (3) darstellen.
15 eine Abbildung, welche einen Zustand zeigt, in dem das Dichtungsmaterial faltig ist, wenn dieses von der Position P (3) bei der Position P (4) angebracht wird.
16 (1) bis (4) eine Reihe von Abbildungen, welche eine Steuerung zum Verhindern einer Faltenbildung des Dichtungsmaterials beim Anbringen von der Position P (3) zu der Position P (4) darstellen.

Detaillierte Beschreibungen der Ausführungsformen
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 16 ein Dichtungsmaterial-Anbringungssystem und ein Anbringungssteuerungsverfahren für das System gemäß einer Ausführungsform beschrieben. In 2, welche das später zu beschreibende Basiselement zeigt, wird teilweise auch eine Modifikation des Basiselements beschrieben.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 4 die Konfiguration eines Robotersystems 1 beschrieben.
Das Robotersystem 1 entspricht einem Kernelement des Dichtungsmaterial-Anbringungssystems gemäß der Ausführungsform, und das Dichtungsmaterial-Anbringungssystem umfasst das Robotersystem 1 und ein Basiselement und eine Mehrzahl von später beschriebenen Saugnäpfen bzw. Sauggreifern als Hauptelemente.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das Robotersystem 1 einen gelenkigen Roboter 2, einen Controller 3, welcher den Roboter 2 steuert, und ein mit dem Controller 3 verbundenes Programmierhandgerät 4. Der Roboter 2 besitzt eine bekannte Konfiguration als ein sechsachsiger, vertikaler Knickarmroboter, wobei eine Schulter 6 in der horizontalen Richtung um eine erste Achse (J1) mit einem Achszentrum in der Z-Richtung drehbar mit einer Basis 5 verbunden ist. Ein unteres Ende eines unteren Arms 7, der sich über eine zweite Achse (J2) mit einem Achszentrum in der Y-Richtung nach oben erstreckt, ist vertikal drehbar mit der Schulter 6 verbunden. Ein erster oberer Arm 8 ist um eine dritte Achse (J3) mit einem Achszentrum in der Y-Richtung vertikal drehbar mit dem distalen bzw. äußeren Ende des unteren Arms 7 verbunden. Ein zweiter oberer Arm 9 ist in einer rotierbaren Art und Weise um eine vierte Achse (J4) mit einem Achszentrum in der X-Richtung mit einem Endabschnitt des ersten oberen Arms 8 verbunden. Das Handgelenk 10 ist mit einem Endabschnitt des zweiten oberen Arms 9 vertikal drehbar um eine fünfte Achse (J5) mit einem Achszentrum in der Y-Richtung verbunden. Mit dem Handgelenk 10 ist ein Flansch 11 in einer rotierbaren Art und Weise um eine sechste Achse (J6) mit einem Achszentrum in der X-Richtung verbunden.
Die Basis 5, die Schulter 6, der untere Arm 7, der erste obere Arm 8, der zweite obere Arm 9, das Handgelenk 10 und der Flansch 11 dienen als Arme des Roboters 2, wobei an dem Flansch 11 eine Hand 21 angebracht ist, welche einer Spitze des Arms entspricht. Daher kann, wie in 1 gezeigt, die Richtung, welche durch die Mittelachse CL des Flansches 11 verläuft, als die axiale Richtung AX angenommen werden.
Die Hand 21 der vorliegenden Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass diese eine Gestalt besitzt, die für eine spezielle Anwendung zum Ansaugen und Anbringen eines Dichtungsmaterials erforderlich ist, das zwischen einer Tür eines Fahrzeugs und einem Körper des Fahrzeugs eingefügt werden soll, und weitere Details werden später beschrieben. Jede der Wellen J1 bis J6 des Roboters 2 ist mit einem in 5 gezeigten Motor 12 versehen, wobei der Motor 12 die einzelnen Wellen antreibt.
Der Controller 3, welcher einer Steuerungsvorrichtung des Roboters entspricht, steuert den Betrieb des Roboters 2 durch Ausführen eines Computerprogramms, das zuvor in einem ROM in einer Steuerungseinheit gespeichert wurde, die aus einem Computer CP aufgebaut ist, der sich aus einer CPU, einem ROM, einem RAM usw. zusammensetzt (nicht dargestellt). Daher entspricht der ROM einem computerlesbaren, nichttransitorischen Aufzeichnungsmedium.
Der Controller 3 ist insbesondere mit einer Ansteuerungseinheit versehen, die aus einer Inverterschaltung oder dergleichen aufgebaut ist, und steuert den Motor 12 auf der Grundlage der Drehposition des Motors, die von einem Encoder 17 erfasst wird, der entsprechend bei jedem Motor 12 bereitgestellt ist, beispielsweise durch eine Feedback- bzw. Rückkopplungssteuerung an.
Das Programmierhandgerät 4 ist beispielsweise in einer allgemein rechtwinkligen Kastengestalt und in einer solchen Größe ausgebildet, dass ein Bediener dieses bedienen kann, während er es trägt. Das Programmierhandgerät 4 ist mit verschiedenen Tastenschaltern, Berührungsfeldern und dergleichen versehen, und der Nutzer führt ein Anleiten unter Verwendung der Tastenschalter, Berührungsfelder oder dergleichen durch.
Wie in 5 gezeigt, umfasst der Controller 3 eine Steuerungseinheit 13, welche hauptsächlich aus einer CPU, einer Speichereinheit 14 und einer Positionserfassungseinheit 15 aufgebaut ist. Die Steuerungseinheit 13 ist derart konfiguriert, dass diese die Gesamtheit einer Industrierobotervorrichtung 1 steuert. Die Steuerungseinheit 13 ist mit der Speichereinheit 14, der Positionserfassungseinheit 15, dem Programmierhandgerät 4 und der Ansteuerschaltung 16 eines Motors 12 verbunden. In der Speichereinheit 14 werden Parameter, wie eine maximale Beschleunigung (+ α), eine maximale Verzögerung (- α), eine maximale Geschwindigkeit Vmax und verschiedenartige Software zur Robotersteuerung für die Motoren 12 zum Antrieb der Arme 6 bis 11 vorab gespeichert. Darüber hinaus werden in der Speichereinheit 14 ein vom Programmierhandgerät 4 eingestelltes Betriebsprogramm, vor dem eigentlichen Betrieb erzeugte Bewegungsbahninformationen der Roboterspitze und dergleichen gespeichert, wenn der Roboter tatsächlich betrieben wird.
Ein Drehgeber 17 ist mit der Positionserfassungseinheit 15 verbunden, wobei der Drehgeber 17 mit jeder Drehwelle des Motors 12 entsprechend einer Schulter 6, Armen 7 bis 9 oder dergleichen verbunden ist. Die Positionserfassungseinheit 15 erfasst den Rotationswinkel des Motors 12, das heißt, den Achsenwert, auf der Grundlage des vom Drehgeber 17 eingegebenen Rotationserfassungssignals, und liefert die Rotationspositionsinformationen an die Steuerungseinheit 13. Wenn die Steuerungseinheit 13 den Rotationswinkel des entsprechenden Arms oder dergleichen aus den Rotationswinkelinformationen des Motors 12 berechnet, vergleicht die Steuerungseinheit 13 den berechneten Rotationswinkel mit dem Sollwinkel und liefert gemäß dem Ausmaß der Differenz zwischen dem berechneten Rotationswinkel und dem Sollwinkel einen aktuellen Befehlswert an die Ansteuerschaltung 16. Dann führt die Ansteuerschaltung 16 gemäß dem bereitgestellten Strombefehlswert einen Strom zu dem Motor 12. Auf diese Art und Weise wird die Rotation des Motors 12 so gesteuert, dass jeder Arm 6 bis 11 oder dergleichen um einen Sollwinkel gedreht wird.
Der Controller 3 steuert die Strömung von Druckluft zu einer Mehrzahl von beispielsweise sechs Sauggreifern 19 (1) bis (6), welche an der Hand 21 angeordnet sind, über einen Kompressor 18, um einen von den Sauggreifern 19 ausgeführten Saugstart und Saugstopp zu steuern. In 4 sind der Kompressor 18 und dergleichen nicht dargestellt.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, umfasst die Hand 21 dieser Ausführungsform ein Basiselement (kann einfach als eine Basis bezeichnet werden) 22 und eine Mehrzahl (hier 6) von Saugnäpfen bzw. Sauggreifern 19. Das Basiselement 22 ist insbesondere mit 6 Sauggreifern 19 (1) bis 19 (6) versehen. In 1 entspricht das linke Ende einem ersten Ende RT und das rechte Ende entspricht einem zweiten Ende LT. Das Basiselement 22 umfasst einen Greiferbefestigungsabschnitt 23 und einen Flanschmontageabschnitt 24. Der Greiferbefestigungsabschnitt 23 besitzt eine im Wesentlichen längliche, plattenförmige Gestalt und ist so gekrümmt, dass dieser in der vertikalen Richtung, das heißt, in der axialen Richtung AX in 1, nach unten konvex bzw. gewölbt ist, und der Flanschmontageabschnitt 24 besitzt eine im Wesentlichen rechtwinklige Gestalt und ist im mittleren Bereich der Seitenfläche des Greiferbefestigungsabschnitts 23 angeordnet. Daher ist das gesamte Basiselement 22 so ausgebildet, dass dieses in einem Bogen AC nach unten gekrümmt ist, wie in 2 an einer vorderen Position in der Längsrichtung FB (siehe 3) außerhalb der Mittelachse CL des Flansches 11 gezeigt. Da der Arm des Roboters während des Anbringungsvorgangs bewegt wird, entspricht die Bedeutung von „nach unten“ natürlich dem in den 1 und 2 gezeigten Zustand.
Wie in den Teilansichten (A) und (B) von 2 gezeigt, ist das Basiselement 22 durch eine Ausführungsform und eine Modifikation davon konzeptionell dargestellt und relativ zur Mittelachse CL (Axialrichtung AX) des Flansches 11 radial nach außen versetzt. Wie in den 2 und 3 dargestellt, besitzt das Basiselement 22 daher eine Längsrichtung FB als sein Versatz-Einzelelement.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Basiselement 22 so gekrümmt, dass dieses in einer Arbeitsstellung zum Anbringen des Dichtungsmaterials als Ganzes gleichmäßig einen Bogen AC in einer vertikalen Richtung (entlang der Axialrichtung AX) senkrecht zu der Längsrichtung FB zieht. Beim Ziehen dieses Bogens AC kann das gesamte lineare längliche Basiselement 22 in einer Seitenansicht als eine Ausführungsform gleichmäßig gekrümmt sein, so dass dieses einen bogenförmigen Bogen AC aufweist, wie in 1 gezeigt (siehe 2A). Andererseits kann das lineare längliche Basiselement 22 von der Seite betrachtet in eine Mehrzahl von Plattenabschnitten PB unterteilt sein, wobei die Plattenabschnitte PB gebogen und mit kleinen Winkeln θ1, θ2 ausgebildet sein können, und als Ganzes kann im Wesentlichen ein bogenförmiger Bogen AC bereitgestellt sein (siehe 2B). Wie später beschrieben wird, wird die Position und Orientierung des Basiselements 22 im Arbeitsraum S gemäß der Bewegung der Spitze des Roboterarms durch die Anordnungssteuerung geändert, die Position und Orientierung werden jedoch gesteuert, während diese in der radialen Richtung von der Spitze des Roboterarms, das heißt, der Mittelachse CL des Flansches 11, versetzt sind.
Da das Basiselement 22 einen Bogen AC oder im Wesentlichen einen Bogen AC aufweist, wie später beschrieben, kann jeder der Mehrzahl der am Basiselement 22 angebrachten Sauggreifer 19 in Richtung der gewünschten Oberfläche eines Ziels 32 (näher an) das Ziel 32 vorstehen als die anderen Sauggreifer 19, und das Dichtungsmaterial kann von den vorstehenden Sauggreifern 19 teilweise angezogen werden.
Jeder der Sauggreifer 19 (1) bis (6) ist über sechseckige Befestigungslöcher 25 angebracht, die in dem Greiferbefestigungsabschnitt 23 ausgebildet sind. Das Basiselement 22 ist über den Flanschmontageabschnitt 24 am Flansch 11 angebracht. Jeder Sauggreifer 19 besitzt ein Saugende 19 E, welches an seinem Spitzenende an einem Objekt OB anliegt (siehe 1). Daher kann davon ausgegangen werden, dass eine virtuelle Saugfläche PIM durch das Saugende 19 E verläuft. Da gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Mehrzahl von Sauggreifern 19 in jeweils vorbestimmten Abständen auf dem gekrümmten Basiselement 22 angeordnet sind, sind die an den Spitzen der Sauggreifer 19 angenommenen Saugflächen PIM nicht parallel zueinander, sondern schneiden sich in einem vorbestimmten Winkel.
Die Systemkonfiguration als ein durch das Robotersystem 1 ausgeführtes Dichtungsmaterialanordnungssystem, welche durch die vorstehende Konfiguration bereitgestellt wird, ist im Allgemeinen derart konfiguriert, dass diese zwei Richtungen aufweist, die aus einer ersten Kantenrichtung E1 und einer zweiten Kantenrichtung E2 (siehe 9) bestehen, die sich gegenseitig schneiden, wobei die erste Kantenrichtung E1 länglich und länger als die zweite Kantenrichtung E2 ist, um das Dichtungsmaterial 31 mit einer Anordnungsoberfläche an dem Objekt 32 anzubringen. Das System umfasst: einen Roboter 2, welcher mit einer Hand 21 versehen ist, die an einer Armspitze beweglich ist; eine Mehrzahl von Saugnäpfen bzw. Sauggreifern 19, von denen jeder eine virtuelle Saugfläche PIM besitzt, die durch ein Saugende 19 E verläuft, das an einem Objekt 32 anliegen kann; eine an der Hand 21 angebrachte Basis 22, welche die Mehrzahl von Sauggreifern 19 trägt und so angebracht ist, dass sich virtuelle Ebenen, welche die Saugfläche PIM der Sauggreifer 19 umfassen, in einem Arbeitsraum S der Hand schneiden; und eine Steuerungsvorrichtung 3, welche den Betrieb der Hand 21 des Roboters 2 steuert und das Ansaugen des Dichtungsmaterials 31 der jeweiligen Sauggreifer 19 unabhängig voneinander steuert. Die Steuerungsvorrichtung 3, 4 besitzt eine Ansaugbefehlseinrichtung zum funktionellen Ansaugen des Dichtungsmaterials 31 an jeder Saugfläche der Mehrzahl von Sauggreifern 19, eine Positionierungssteuerungseinrichtung zum Steuern der Position und Ausrichtung der Sauggreifer 19 im Arbeitsraum S der Basis 22 für jeden Teilanbringungsvorgang des Dichtungsmaterials 31, so dass die Saugfläche eines der Mehrzahl von Sauggreifern so angeordnet ist, dass diese der vorbestimmten Anbringungsposition am Objekt 32 zugewandt ist, eine Anbringungssteuerungseinrichtung zum teilweisen Anbringen der Anbringungsflächen des Dichtungsmaterials 31, an dem der Sauggreifer angesaugt ist, an der Anbringungsposition auf dem Objekt 32 für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials 31, und eine erste Ansaugstoppeinrichtung zum Stoppen des durch den einen der Mehrzahl von Sauggreifern betriebenen Ansaugens für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials 31 nach Beendigung eines durch die Anbringungssteuerung betriebenen teilweisen Anbringens.
Die vorstehende Konfiguration wird unter Bezugnahme auf die Konfiguration und Merkmale der Funktionen der Mehrzahl von Sauggreifern 19 beschrieben.
Der Abstand zwischen dem Sauggreifer 19 (1) und dem Sauggreifer 19 (6), welche am Greiferbefestigungsabschnitt 23 montiert sind, ist im Wesentlichen gleich der Länge des in 10 gezeigten länglichen (schmalen, rechtwinkligen, streifenförmigen, linearen) Dichtungsmaterials 31 oder dergleichen, bei dem durch die Hand 21 ein Ansaugen und Anbringen durchgeführt wird, eingestellt. Die Schlankheit ist unter Berücksichtigung der Anzahl von Sauggreifern, der Dicke der Dichtung, des Verwendungszwecks der Dichtung, des Einsatzortes und dergleichen ausgelegt.
Die Intervalle, in denen die Sauggreifer 19 (1) bis 19 (6) an dem Greiferbefestigungsabschnitt 23 angebracht sind, sind gemäß Punkten festgelegt, an denen sich der Anbringungswinkel in derselben Ebene ändert, wenn das Dichtungsmaterial 31 an einem Anbringungsobjekt 32 angebracht wird. Obwohl das in 13 oder dergleichen dargestellte Anbringungsobjekt 32 tatsächlich eine Fahrzeugtür oder dergleichen ist und eine komplizierte dreidimensionale Gestalt besitzt, ist dieses zur Vereinfachung der Beschreibung schematisch als ein rechtwinkliges Parallelepiped dargestellt.
Der Krümmungsgrad des Basiselements 22 ist dergestalt, dass der Winkel θ (siehe 1), der durch Kreuzen der Achse JK (siehe 1) des Sauggreifers 19 (1) auf der linken Endseite (erstes Ende: RT) in 1 und der Achse JK (siehe 1) des Sauggreifers 19 (6) auf der gleichen rechten Endseite (erstes Ende: LT) gebildet ist, weniger als 90 Grad beträgt. Dies geschieht in Anbetracht des Gleichgewichts zwischen der Gesamtgröße der Hand 21 und dem beweglichen Bereich im Arbeitsraum S, und falls die Hand kleiner gemacht werden kann, kann der Winkel θ auf 90 Grad oder mehr eingestellt werden. An der oberen Endseite jedes Sauggreifers 19 (1) bis 19 (6) ist ein Schlauch 26 angeschlossen, durch den eine vom Kompressor 18 erzeugte Druckluft strömt.
Unter Bezugnahme auf die 6 bis 16 werden Effekte der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Nachfolgend werden 6 Punkte bzw. Stellen, an denen das Dichtungsmaterial 31 angesaugt wird, mit V1 bis V6 bezeichnet, und 6 Stellen, an denen das Dichtungsmaterial 31 am Anbringungsobjekt angebracht wird, werden mit P1 bis P6 bezeichnet. Wie in 7 gezeigt, sind bei jedem der Sauggreifer 19 (1) bis 19 (6) A bis E als Abschnitte definiert, die durch zwei benachbarte Greifer (1) - (2), (2) - (3), ... (5) - (6) abgetrennt sind. Die Abschnitte A bis E sind Abschnitte zum teilweisen Anbringen des Dichtungsmaterials 31.
<Entfernen bzw. Abnehmen und Ansaugen des Dichtungsmaterials 31>
6 ist ein Flussdiagramm, welches den von der Steuerungseinheit 13 des Controllers 3 durchgeführten Ablauf zeigt. Die Steuerungseinheit 13 bewegt zunächst die Hand 21 nach oberhalb der Position, an der das Dichtungsmaterial 31 entfernt wird (S1). Wie in 9 gezeigt, ist das Dichtungsmaterial 31 auf einer Werkbank 33 angeordnet und steht mit einem Träger 36 mit einem nach oben weisenden weichen Abschnitt 34 und einer nach unten weisenden Klebefläche 35 in Kontakt. In diesem Zustand wird jedes Dichtungsmaterial 31 vorab einzeln in eine längliche Gestalt in der Draufsicht geschnitten.
Anschließend führt die Steuerungseinheit 13 eine Steuerung durch, so dass die Achse JK (siehe 1) des Sauggreifers 19 (N) vertikal steht (S2). Hier entspricht der Zeiger N einer Variablen, welche die Werte 1 bis 6 besitzt, und der Ausgangswert beträgt „1“, und wie in 7 gezeigt ist, neigt der Roboter 2 die Hand 21, so dass die Achse JK (siehe 1) des Sauggreifers 19 (1) vertikal steht. Zu dieser Zeit stehen die Achsen JK der anderen Sauggreifer (2) bis (6) nicht senkrecht und sind nicht auf die Saugfläche des Sauggreifers 19 (1) gerichtet. Dann wird der Sauggreifer 19 (1) in die Entnahmeposition V (1) des Dichtungsmaterials 31 bewegt. Da die Saugfläche des Sauggreifers 19 (1) so angeordnet ist, dass diese der Entnahmeposition V (1) zugewandt ist, wird die Saugfläche nahe an die Entnahmeposition V (1) gebracht, und vom Sauggreifer 19 (1) wird ein Ansaugen durchgeführt (S3). An diesem Punkt wird der Zeiger N inkrementiert. Falls der Zeiger N den Wert 6 nicht überschreitet (S4: NEIN), kehrt der Prozess zu Schritt S2 zurück, und der gleiche Prozess wird für den nächsten Sauggreifer 19 (2) durchgeführt.
Wenn die Schleife der Schritte S2 bis S4 wiederholt wird, um eine Antwort „JA“ in Schritt S4 zu erzeugen, bestimmt die Hand 21, dass die Achse JK des Sauggreifers 19 (6) vertikal ist, wie in 8 gezeigt, und nimmt das Dichtungsmaterial 31 an diesem Punkt heraus. Das gesamte Ansaugen ist abgeschlossen. Details des Prozesses zum Entfernen bzw. Abnehmen des Dichtungsmaterials 31 werden unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben. In 6 wurde der Prozess zum Entfernen des Dichtungsmaterials in groben Zügen beschrieben, in der Praxis wird jedoch eine detaillierte Steuerung angewendet, um das Entfernen des Dichtungsmaterials 31 sicherzustellen. Das heißt, wie in 9 gezeigt, es sind nicht alle Dichtungsmaterialien 31 ausreichend geschnitten, und es wird angenommen, dass ein Teil der Dichtungsmaterialien 31 unvollständig geschnitten sein kann, und es schwierig sein kann, die Dichtungsmaterialien in einem solchen Zustand von dem Träger 36 abzulösen.
Wenn dann der Sauggreifer 19 (1) zu der Entnahmeposition V (1) bewegt wird, um das Dichtungsmaterial 31 anzusaugen (S11), verschiebt die Steuerungseinheit 13 die Hand 21 leicht entlang der Richtung, in welcher das Dichtungsmaterial 31 angeordnet ist (S12). Folglich wird das erste Ende des Dichtungsmaterials 31 zuverlässig von dem Träger 36 abgelöst. Der Sauggreifer 19 (1) stoppt das Ansaugen, und anschließend bewegt die Steuerungseinheit 13 die Hand 21 nach oben (S13), um den Sauggreifer 19 (1) erneut in die Entnahmeposition V (1) zu bewegen, um ein Ansaugen durchzuführen (S14). Anschließend wird ein Ansaugen unter Verwendung der verbleibenden Sauggreifer 19 (2) bis (6) gemäß den Abläufen von 6 durchgeführt (S15).
<Anbringen des Dichtungsmaterials 31>
Es wird nun erneut auf 6 Bezug genommen. Wie vorstehend beschrieben, wird das gesamte Dichtungsmaterial 31 von der Hand 21 angesaugt, und das Dichtungsmaterial 31 wird an dem Anbringungsobjekt 32 angebracht. Der Zeiger N wird erneut auf den Ausgangswert 1 gesetzt. Wenn die Steuerungseinheit 13 die Hand 21 über das Anbringungsobjekt 32 bewegt (S5), wird die Hand 21 geneigt, so dass die Achse JK des Sauggreifers 19 (1) vertikal steht (S6). Der Sauggreifer 19 (1) wird in die Anbringungsposition P (1) am Ansetzobjekt 32 bewegt, um den Anbringungsvorgang durchzuführen. Nach Beendigung des Anbringungsvorgangs wird das Ansaugen durch den Sauggreifer 19 (1) beendet (S7). Dieser Zustand ist in 12 dargestellt. Falls der Zeiger N an diesem Punkt inkrementiert wird und den Wert 6 nicht überschreitet (S8; NEIN), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S6 zurück und die Steuerungseinheit 13 führt die gleiche Verarbeitung für den nächsten Sauggreifer 19 (2) durch.
Durch Wiederholen der Schritte S6 bis S8 wird, wie beispielsweise in 13 gezeigt, das Dichtungsmaterial 31 nacheinander an jeder der Anbringungspositionen P (1) bis (6) angebracht. Das heißt, das Dichtungsmaterial 31 wird an jedem Abschnitt A bis E an einem Teil des Anbringungsobjekts 32 angebracht, und wenn die Anbringung an der Anbringungsposition P (6) durchgeführt ist, ist der Vorgang abgeschlossen. Beispielsweise ändert sich im Abschnitt B, der auf den Abschnitt A folgt, der Anbringungswinkel des Dichtungsmaterials 31 in derselben Ebene. Wie in 14 gezeigt, wird jedoch im Voraus gelehrt, dass die Anbringung in einem solchen Zustand durchgeführt wird, in dem die Mittellinie des Greiferbefestigungsabschnitts 23 mit der Mittellinie des Dichtungsmaterials 31 in jedem der Abschnitte A und B fluchtet.
Details des Prozesses zum Anbringen des Dichtungsmaterials 31 werden unter Bezugnahme auf die 15 und 16 beschrieben. Bei dem in 13 gezeigten Anbringungsmuster ist in dem Abschnitt C, der einem sich zwischen den Positionen P3 und P4 erstreckenden Abschnitt entspricht, der Anbringungswinkel zwischen den Positionen P3 und P4 von der Vorderseite des Anbringungsobjekts 32 aus betrachtet um 90 Grad geändert. Wenn in einem solchen Abschnitt C die Hand 21 lediglich von der Position P3 in die Position P4 bewegt wird, ist es wahrscheinlich, dass das Dichtungsmaterial 31 in einem faltigen Zustand zurückbleibt, wie in 15 gezeigt.
Daher wird, wie in 16 gezeigt, wenn ein Anbringen an der Position P3 unter Verwendung des Sauggreifers 19 (3) durchgeführt und anschließend die Hand 21 zur nächsten Anbringungsposition P4 bewegt wird, das Dichtungsmaterial 31 beispielsweise in der in 16 durch den Pfeil angegebenen Richtung um einige mm gedehnt bzw. gestreckt, um eine leichte Spannung im Dichtungsmaterial 31 zu erzeugen. In 16 (1) wird das Dichtungsmaterial 13 in der Abbildung nach rechts gestreckt, und in 16 (2) wird dieses in der Abbildung nach unten gestreckt. In 16 (3) wird die leichte Spannung im Dichtungsmaterial 31 bis unmittelbar vor dem Anbringen des Dichtungsmaterials 31 an der Anbringungsposition P4 aufrechterhalten und dann zu der Zeit des Anbringens des Dichtungsmaterials 13 an der Anbringungsposition P4 gelöst. Daher wird das Dichtungsmaterial 31 faltenfrei an dem Anbringungsobjekt angebracht, wie in 16 (4) gezeigt.
Zu beachten ist, dass, wie in 14 gezeigt, auch bei einem Wechsel des Anbringungswinkels vom Abschnitt A zum Abschnitt B in derselben Ebene das Dichtungsmaterial 31 in ähnlicher Weise faltig werden kann, so dass es notwendig ist, den gleichen Prozess wie in 16 durchzuführen.
Wie vorstehend beschrieben ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Hand 21 des Roboters 2 mit dem nach unten konvex gekrümmten Basiselement 22 versehen, und Sauggreifer 19 (1) bis 19 (6) sind an der unteren Oberflächenseite des Basiselements 22 angeordnet. Wenn das Dichtungsmaterial 31 von den Sauggreifern 19 (1) bis (6) angesaugt wird, führt die Steuerungsvorrichtung eine solche Steuerung durch, dass die Saugfläche des Sauggreifers 19 (1) so angeordnet wird, dass diese der entsprechenden Anbringungsposition P (1) des Anbringungsobjekts 32 zugewandt ist. Dann führt der Controller 3 den Betrieb zum Stoppen des Ansaugens durch den Sauggreifer 19 (1) aus, nachdem das Dichtungsmaterial 31 teilweise an dem Anbringungsobjekt 32 angebracht ist. Dieser Betrieb wird für die Sauggreifer 19 (1) bis (6) durch sequentielles Umschalten der Sauggreifer 19 (1) bis (6) ausgeführt.
Bei einer solchen Struktur wird durch Ändern des Winkels des Basiselements 22 mit einer gekrümmten Gestalt einer der Mehrzahl von Sauggreifern 19 so angeordnet, dass dieser einem anzusaugenden Abschnitt zugewandt ist, und das längliche (lineare) Dichtungsmaterial 31 kann von jedem der Sauggreifer 19 an individuellen Punkten angesaugt werden. Daher kann das gesamte Dichtungsmaterial 31 lediglich unter Verwendung der Hand 21 des Roboters 2 auf einfache Art und Weise angesaugt werden.
Gleichermaßen kann beim Anbringen des Dichtungsmaterials 31 an dem Anbringungsobjekt 32 das Dichtungsmaterial 31 durch aufeinanderfolgendes Ausführen des Betriebs, bei dem einer aus der Mehrzahl von Sauggreifern 19 so angeordnet wird, dass dieser einem anzusaugenden Abschnitt gegenüberliegt, und anschließend das Ansaugen zwischen dem Sauggreifer und dem Dichtungsmaterial gestoppt wird, an jedem Teil zwischen den beiden Sauggreifern 19 angebracht werden. Daher kann die Arbeit zum Anbringen des länglichen Dichtungsmaterials 31 an dem Anbringungsobjekt 32 unter Verwendung des Roboters 2 automatisiert werden. Ferner kann, falls das Anbringungsobjekt 32 eine dreidimensionale Gestalt besitzt, das Anbringen des Dichtungsmaterials 31 in einer dreidimensionalen Art und Weise auf einfache Art und Weise durchgeführt werden.
Die Sauggreifer 19 (1) bis (6) sind an dem Greiferbefestigungsabschnitt 23 des Basiselements 22 so angeordnet, dass diese mit der Position fluchten, an welcher sich der Winkel, in dem das Dichtungsmaterial 31 an dem Anbringungsobjekt 32 angebracht wird, in der gleichen Ebene ändert. Daher kann der Roboter 2 eine Steuerung zum Ändern des Anbringungswinkels des Dichtungsmaterials 31 gemäß einer Position durchführen, an welcher das Ansaugen durch den entsprechenden Sauggreifer 19 gestoppt wird, was zu einer Erleichterung eines Lernens führt.
Zum Ansaugen des Dichtungsmaterials 31 saugt der Controller 3 zunächst ein erstes Ende des Dichtungsmaterials 31 unter Verwendung des Sauggreifers 19 (1) an, bewegt die Hand 21 in der Richtung, in der das Dichtungsmaterial 31 angeordnet ist, um die Strecke, um die das erste Ende von dem Träger 36 abgezogen bzw. gelöst werden soll, und stoppt das Ansaugen. Anschließend wird das erste Ende des Dichtungsmaterials 31 erneut durch den Sauggreifer 19 (1) angesaugt, und das Dichtungsmaterial 31 wird nacheinander unter Verwendung der übrigen Sauggreifer 19 (2) bis (6) angesaugt. Entsprechend kann das gesamte Dichtungsmaterial 31 auf einfache Art und Weise gelöst und von dem Träger 36 entfernt werden.
Bewegt der Controller 3 die Hand 21 um eine Strecke, um die das erste Ende des Dichtungsmaterials 31 von dem Träger 36 abgezogen werden soll, so kann, falls sich beispielsweise Falten auf dem Dichtungsmaterial 31 gebildet haben oder die Saugposition von der tatsächlichen Saugposition des auf einer Endseite vorgesehenen Sauggreifers 19 (1) abweicht, ein solcher Zustand durch erneutes Ansaugen unter Verwendung des Sauggreifers 19 (1) behoben werden.
Wenn das Dichtungsmaterial 31 an einer Anbringungsposition P (n) teilweise angebracht ist, dehnt der Controller 3 ferner das Dichtungsmaterial 31 in einer Richtung hin zu der nächsten Anbringungsposition P (n + 1) in einem Ausmaß, so dass eine Spannung in dem Dichtungsmaterial 31 erzeugt wird, und bewegt anschließend die Hand 21 zu der Anbringungsposition P (n + 1). Daher kann verhindert werden, dass das Dichtungsmaterial 31 mit Falten bzw. faltig angebracht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen oder in den Abbildungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann wie folgt modifiziert oder ausgedehnt werden.
Die Prozesse in den Schritten S13 und S14 können nach Bedarf durchgeführt werden.
Das erste Ende des Dichtungsmaterials 31 kann unter Verwendung des Sauggreifers 19 (6) gelöst werden. In diesem Fall steht die Achse JK des Sauggreifers 19 (1) vertikal, wenn das Entfernen des Dichtungsmaterials 31 abgeschlossen ist. Daher kann das Anbringen des Dichtungsmaterials 31 von der Anbringungsposition P (1) unter Beibehaltung des Winkels der Hand 21 unmittelbar begonnen werden, was zu einem effizienten Ansaugen und Anbringen des Dichtungsmaterials 31 führt.
Das Dichtungsmaterial kann zweidimensional oder eindimensional an dem Anbringungsobjekt angebracht werden.
Die Anzahl der Sauggreifer 19 kann gemäß der individuellen Gestaltung verändert werden.
Der Greiferbefestigungsabschnitt des Basiselements kann derart konfiguriert sein, dass der Abstand zwischen den Sauggreifern modifiziert werden kann.
Darüber hinaus kann der Greiferbefestigungsabschnitt des Basiselements teilweise derart konfiguriert sein, dass die Mehrzahl von Sauggreifern gleichzeitig auf die Saugposition des Dichtungsmaterials gerichtet sind bzw. zu dieser weisen. Das heißt, die Gestalt des Basiselements ist nicht auf eine in einer vorbestimmten Richtung konvex gekrümmte Gestalt beschränkt, und eine oder mehrere virtuelle Saugfläche(n) PIM, die jeweils ein Saugende 19 E des Sauggreifers umfassen, können sich im Arbeitsraum S virtuell schneiden. Beispielsweise können Plattenabschnitte mit einer Mehrzahl geradliniger Abschnitte unter einem Winkel miteinander verbunden sein, um im Wesentlichen eine bogenförmige Gestalt zu bilden. Ein Beispiel entspricht der in Teil (B) von 2 dargestellten Struktur, die bereits beschrieben wurde.
Ferner ist die Hand 21 gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform derart konfiguriert, dass diese mit dem Basiselement 22 versehen ist, welches einem gekrümmten oder im Wesentlichen gekrümmten Element zum Halten der Mehrzahl von Sauggreifern 19 mit verschiedenen unterschiedlichen Winkeln der Achsen JK entspricht. Die Struktur des Basiselements 22 ist nicht notwendigerweise darauf beschränkt, und beispielsweise kann das gekrümmte oder im Wesentlichen gekrümmte Element physisch in eine Mehrzahl von Plattenabschnitten unterteilt sein, wie vorstehend beschrieben, und die Mehrzahl von Plattenabschnitten können gemeinsam durch den Flanschmontageabschnitt 24 gehalten werden.
Das Dichtungsmaterial ist nicht auf das für die Tür des Fahrzeugs verwendete Material beschränkt und kann zur Dekoration verwendet werden.
Bezugszeichenliste
In den Abbildungen bezeichnet Ziffer

1: ein Robotersystem, Ziffer
2: bezeichnet einen Roboter, Ziffer
11: bezeichnet einen Flansch, Ziffer
19: bezeichnet einen Sauggreifer, Ziffer
21: bezeichnet eine Hand, Ziffer
22: bezeichnet ein Basiselement, Ziffer
23: bezeichnet einen Plattenbefestigungsabschnitt, Ziffer
31: bezeichnet ein Dichtungsmaterial und Ziffer
32: bezeichnet ein Anbringungsobjekt.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H05310237 A [0003]

Claims

Dichtungsmaterial-Anbringungssystem, bei dem ein längliches Dichtungsmaterial mit zwei einander kreuzenden Richtungen bestehend aus einer ersten Kantenrichtung und einer zweiten Kantenrichtung und mit einer Anbringungsoberfläche an einem Objekt angebracht wird, an dem dieses angebracht werden soll, wobei die erste Kantenrichtung länger ist als die zweite Kantenrichtung, aufweisend: einen Roboter mit einer Hand, welche an einer Spitze eines Arms beweglich ist; eine Mehrzahl von Sauggreifern, welche an einer Spitze des Sauggreifers jeweils eine Saugfläche besitzen, wobei die Saugfläche durch ein Saugende verläuft, das an einem Objekt anliegen kann; eine an der Hand angebrachte Basis, welche die Mehrzahl von Sauggreifern trägt und derart angebracht ist, dass Winkel von virtuellen Ebenen, die jeweils eine Saugfläche des Sauggreifer umfassen, einander in einem Arbeitsraum der Hand schneiden; und eine Steuerungsvorrichtung, welche eine Betätigung der Hand des Roboters steuert und das durch jeden der Mehrzahl von Sauggreifern durchgeführte Ansaugen des Dichtungsmaterials entsprechend steuert, wobei die Steuerungsvorrichtung zum Durchführen des auf das Dichtungsmaterial angewendeten Ansaugens durch die Mehrzahl von Sauggreifern aufweist: eine Saugbefehlseinrichtung zum Ansaugen des Dichtungsmaterials an jede Saugfläche der Mehrzahl von Sauggreifern; eine Positionierungssteuerungseinrichtung zum Steuern der Position und Ausrichtung der Basis im Arbeitsraum für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials, so dass die Saugfläche von zumindest einem der Mehrzahl von Sauggreifern so angeordnet ist, dass diese einer vorbestimmten Anbringungsposition auf dem anzubringenden Objekt zugewandt ist; eine Anbringungssteuerungseinrichtung zum teilweisen Anbringen der Anbringungsoberfläche des Dichtungsmaterials, an dem zumindest einer der Sauggreifer angesaugt ist, welcher durch die Positionierungssteuerungseinrichtung derart angeordnet ist, dass dieser der Anbringungsposition zugewandt ist, an der Anbringungsposition auf dem Objekt für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials; und eine erste Saugstoppeinrichtung zum Stoppen eines durch zumindest einen der Sauggreifer betriebenen Ansaugens für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials nach dem Beenden eines durch die Anbringungssteuerungseinrichtung betriebenen teilweisen Anbringens, wobei ein aus einem teilweisen Anbringen des Dichtungsmaterials und einem Stoppen des Ansaugens durch den Sauggreifer bestehender Betrieb durch aufeinanderfolgendes Wechseln der Sauggreifer von einem auf einer ersten Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifer zu einem auf einer zweiten Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifer ausgeführt wird.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach Anspruch 1, wobei die Basis die Mehrzahl von Sauggreifern hält, die in einer vorbestimmten Richtung voneinander entfernt sind, und das Dichtungsmaterial durch die Mehrzahl von Sauggreifern derart angesaugt wird, dass die erste Kantenrichtung und die vorbestimmte Richtung zusammenfallen.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach Anspruch 2, wobei die Basis eine Gestalt besitzt, welche derart gekrümmt ist, dass diese in der vorbestimmten Richtung nach unten konvex ist.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach Anspruch 3, wobei die Basis in der vorbestimmten Richtung kontinuierlich gekrümmt ist, um die konvexe Gestalt auszubilden, oder teilweise gebogen ist, um die konvexe Gestalt auszubilden.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Anbringungsobjekt eine dreidimensionale Gestalt besitzt.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mehrzahl von Sauggreifern derart auf der Basis angeordnet sind, dass diese zu der Position ausgerichtet sind, an welcher sich ein Winkel, mit dem das Dichtungsmaterial an dem Anbringungsobjekt angebracht wird, in der gleichen Ebene ändert.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn das Dichtungsmaterial durch die Mehrzahl von Sauggreifern angesaugt wird, die Saugbefehlseinrichtung der Steuerungsvorrichtung einen Betrieb ausführt, bei welchem zunächst ein erstes Ende des Dichtungsmaterials in der ersten Kantenrichtung des Dichtungsmaterials durch einen auf einer Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifer angesaugt wird, und die Hand in einer Richtung, entlang welcher das Dichtungsmaterial angeordnet ist, um eine Strecke bewegt wird, mit welcher das erste Ende des Dichtungsmaterials abgelöst wird, um das Dichtungsmaterial unter Verwendung der verbleibenden Sauggreifer nacheinander anzusaugen.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach Anspruch 7, wobei die Saugbefehlseinrichtung der Steuerungsvorrichtung das Ansaugen durch den Sauggreifer beendet, wenn die Hand um eine Strecke bewegt worden ist, mit welcher das erste Ende des Dichtungsmaterials in der ersten Kantenrichtung abgelöst wird, und ein auf das erste Ende des Dichtungsmaterials angewendetes Ansaugen erneut unter Verwendung eines auf einer Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifers durchführt, um das Dichtungsmaterial unter Verwendung der verbleibenden Sauggreifer nacheinander anzusaugen.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste Ende des Dichtungsmaterials der zweiten Endseite der Basis entspricht.
Dichtungsmaterial-Anbringungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Spannungssteuerungseinrichtung zum Dehnen des Dichtungsmaterials in einer Richtung nach vorne hin zu einer nächsten Anbringungsposition in einem Ausmaß umfasst, dass in dem Dichtungsmaterial eine Spannung erzeugt wird, und die Hand hin zu der nächsten Anbringungsposition bewegt.
Dichtungsmaterial-Anbringungssteuerungsverfahren zum Anbringen eines Dichtungsmaterials an einem Objekt, wobei das Dichtungsmaterial eine längliche Gestalt mit zwei einander kreuzenden Richtungen bestehend aus einer ersten Kantenrichtung und einer zweiten Kantenrichtung und eine Anbringungsoberfläche besitzt, wobei die erste Kantenrichtung länger ist als die zweite Kantenrichtung, wobei ein Anbringungssystem aufweist: einen Roboter mit einer Hand, welche an einer Spitze eines Arms beweglich ist; eine Mehrzahl von Sauggreifern, welche an einer Spitze des Sauggreifers jeweils eine Saugfläche besitzen, wobei die Saugfläche durch ein Saugende verläuft, das an einem Objekt anliegen kann; eine an der Hand angebrachte Basis, welche die Mehrzahl von Sauggreifern trägt und derart angebracht ist, dass Winkel von virtuellen Ebenen, die Saugflächen der Sauggreifer umfassen, einander in einem Arbeitsraum der Hand schneiden; und eine Steuerungsvorrichtung, welche die Betätigung der Hand des Roboters steuert und das durch jeden der Mehrzahl von Sauggreifern durchgeführte Ansaugen des Dichtungsmaterials entsprechend steuert, wobei die Steuerungsvorrichtung ausführt: einen ersten Schritt zum Ansaugen des Dichtungsmaterials an jede Saugfläche der Mehrzahl von Sauggreifern; einen zweiten Schritt zum Steuern einer Position und Ausrichtung der Basis im Arbeitsraum, so dass die Saugfläche eines Teils der Mehrzahl von Sauggreifern derart angeordnet wird, dass diese einer vorbestimmten Anbringungsposition auf dem Objekt zugewandt ist; einen dritten Schritt zum teilweisen Anbringen der Anbringungsoberfläche des Dichtungsmaterials, an dem ein Teil der Mehrzahl von Sauggreifern angesaugt ist, welche bei dem zweiten Schritt derart angeordnet werden, dass diese der Anbringungsposition zugewandt sind, an der Anbringungsposition auf dem Objekt; und wobei nach dem Beenden des dritten Schritts der zweite Schritt und der dritte Schritt für jeden Teil-Anbringungsvorgang des Dichtungsmaterials mit Bezug auf eine verbleibende Anbringungsposition des Objekts wiederholt werden.
Dichtungsmaterial-Anbringungssteuerungsverfahren nach Anspruch 9, wobei, wenn das Dichtungsmaterial durch die Mehrzahl von Sauggreifern angesaugt wird, der erste Schritt einen Betrieb ausführt, bei dem ein erstes Ende des Dichtungsmaterials in der ersten Kantenrichtung des Dichtungsmaterials zunächst durch einen auf einer Endseite der Basis bereitgestellten Sauggreifer angesaugt wird, und die Hand in einer Richtung, entlang welcher das Dichtungsmaterial angeordnet ist, um eine Strecke bewegt wird, mit welcher das erste Ende des Dichtungsmaterials abgelöst wird, um das Dichtungsmaterial unter Verwendung der verbleibenden Sauggreifer nacheinander anzusaugen.