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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Roboter und ein Arbeitsverfahren, das durch den Roboter ausgeführt wird.
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Technischer Hintergrund
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Herkömmlicher Weise werden in Fabriken für elektrische Vorrichtungen etc. Roboter verwendet, um Arbeiten auszuführen. Das Patentdokument 1 offenbart zum Beispiel, dass ein Roboter Arbeiten wie das Greifen eines Objekts, Bewegen des gegriffenen Objekts und das Kombinieren einer Mehrzahl von Objekten ausführt.
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Stand der Technik
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Patentdokument
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Patentdokument 1
JP2015-186834A -
Beschreibung der Offenbarung
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Von der Offenbarung zu lösendes Problem
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Wenn eine gegebene beabsichtigte Arbeit (spezifische Arbeit) an einem Objekt, wie einem Werkstück etc., vorgenommen werden soll, wird jedoch entsprechend der Arbeit eine Spannvorrichtung zum Fixieren des Objekts, eine Vorrichtung zum Anpassen der Pose des Objekts etc. benötigt.
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Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um das oben beschriebene Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe derselben, einen Roboter und ein von dem Roboter ausgeführtes Arbeitsverfahren bereitzustellen, welche in der Lage sind, auf vorteilhafte Weise eine spezifische Arbeit auszuführen, ohne eine Spannvorrichtung zum Fixieren eines Objekts, wie etwa ein Werkstück etc., eine Vorrichtung zum Anpassen der Pose des Objekts etc. zu erfordern.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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Um die Aufgabe zu erfüllen, beinhaltet ein Roboter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung einen ersten Roboterarm, welcher an einem Vorderende ein Handteil aufweist, das einer spezifischen Arbeit entspricht, welche an einem Objekt vorzunehmen ist, und einen zweiten Roboterarm, welcher an einem Vorderende ein Handteil aufweist, das einer Hilfsarbeit zum Unterstützen der spezifischen Arbeit entspricht. Der erste Roboterarm ist konfiguriert, die spezifische Arbeit an dem Objekt vorzunehmen, und der zweite Roboterarm ist konfiguriert, die Hilfsarbeit auszuführen, um eine Bewegung des Objekts in einer gegebenen Richtung zu regulieren, wenn der erste Roboterarm die spezifische Arbeit ausführt.
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Weiter, in einem Arbeitsverfahren, das von einem Roboter ausgeführt wird, gemäß einem weiteren Aspekt, wobei der Roboter einen ersten Roboterarm aufweist, welcher an einem Vorderende ein Handteil aufweist, das einer spezifischen Arbeit entspricht, welche an einem Objekt vorzunehmen ist, und einen zweiten Roboterarm, welcher an einem Vorderende ein Handteil aufweist, das einer Hilfsarbeit zum Unterstützen der spezifischen Arbeit entspricht, führt die spezifische Arbeit an dem Objekt durch eine Operation des ersten Roboterarms aus, und führt die Hilfsarbeit aus, um eine Bewegung des Objekts in einer gegebenen Richtung durch eine Operation des zweiten Roboterarms zu regulieren, wenn die spezifische Arbeit ausgeführt wird.
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Gemäß dem Roboter und dem Arbeitsverfahren, das von dem Roboter ausgeführt wird, welche oben beschrieben sind, wenn der erste Roboterarm die spezifische Arbeit ausführt, indem der zweite Roboterarm die Hilfsarbeit ausführt, in welcher die Bewegung des Objekts in der gegebenen Richtung reguliert wird, kann die spezifische Arbeit auf vorteilhafte weise ausgeführt werden, ohne dass dazu eine Spannvorrichtung zum Fixieren des Objekts, eine Vorrichtung zum Anpassen der Pose des Objekts etc. benötigt werden.
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Wirkung der Offenbarung
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Die vorliegende Offenbarung weist die oben beschriebene Struktur auf und hat die Wirkung, dass die spezifische Arbeit auf vorteilhafte Weise erreicht wird, ohne dass dazu die Spannvorrichtung zum Fixieren des Objekts, die Vorrichtung zum Anpassen der Pose des Objekts etc. benötigt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Umriss-Frontansicht, welche eine Gesamtstruktur eines Beispiels eines Roboters gemäß einer Ausführungsform zeigt.
- 2 ist eine schematische Draufsicht des Roboters.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Überblickskonfiguration einer Steuer- und/oder Regelvorrichtung des Roboters zeigt.
- 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines von dem Roboter ausgeführten Arbeitsverfahrens zeigt.
- 5 ist eine Ansicht, welche ein erstes Beispiel einer von dem Roboter ausgeführten Arbeit zeigt.
- 6 ist eine Ansicht, welche ein zweites Beispiel der von dem Roboter ausgeführten Arbeit zeigt.
- 7 ist eine Ansicht, welche ein drittes Beispiel der von dem Roboter ausgeführten Arbeit zeigt.
- 8 ist eine Ansicht, welche ein viertes Beispiel der von dem Roboter ausgeführten Arbeit zeigt.
- 9 ist eine Ansicht, welche ein fünftes Beispiel der von dem Roboter ausgeführten Arbeit zeigt.
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Modus zum Verwirklichen der Offenbarung
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Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei bemerkt, dass im Nachstehenden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Elemente in den Zeichnungen verwendet werden, um wiederholte Beschreibungen zu vermeiden. Weiter zeigen die Zeichnungen aus Gründen der einfachen Verständlichkeit jede Komponente schematisch und mögen keine exakten Formen und Maßstäbe darstellen.
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Ausführungsform
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Ein Roboter und ein Arbeitsverfahren, das von dem Roboter ausgeführt wird, gemäß dieser Ausführungsform, werden beispielsweise in einer Fabrik verwendet, welche elektrische und/oder elektronische Komponenten etc. montiert, um ein Produkt herzustellen, in einer Nahrungsmittelfabrik, welche in Schachteln verpackte Mahlzeiten herstellt (sogenannte „Bento“), etc. Des Weiteren wird in dieser Ausführungsform ein Fall beschrieben, in welchem ein zweiarmiger Gelenkroboter vom horizontalen Typ als ein beispielhafter Roboter verwendet wird, aber es kann auch ein Gelenkroboter mit mehreren Roboterarmen verwendet werden, unabhängig davon, ob dieser vom horizontalen oder vom vertikalen Gelenktyp ist.
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Ein Beispiel der Roboterstruktur
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1 ist eine Frontansicht, welche eine Gesamtstruktur eines Beispiels des Roboters gemäß dieser Ausführungsform zeigt, und 2 ist eine schematische Draufsicht davon. Wie in 1 und 2 gezeigt, beinhaltet ein Roboter 1 einen Träger 17, ein Paar Roboterarme (hiernach einfach als „der Arm“ bzw. „die Arme“ bezeichnet) 10, die von dem Träger 17 getragen werden, und eine Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6, die in dem Träger 17 untergebracht ist.
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Dieser Roboter 1 ist ein zweiarmiger Roboter, der einen linken und einen rechten Arm 10 aufweist. Der rechte und der linke Arm 10 können getrennt voneinander und können in einer wechselseitig in Beziehung stehenden weise arbeiten.
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Jeder Arm 10 ist ein horizontal gelenkiger Roboterarm und beinhaltet ein Armteil 11, ein Handgelenkteil 13 und ein Handteil 15. In diesem Beispiel besteht der Armteil 11 aus einem ersten Glied 12a und einem zweiten Glied 12b. Weiter besteht das Handteil 15 aus einem Werkzeug 5 und das Handgelenkteil 13 weist eine mechanische Schnittstelle auf, an welche das Werkzeug 5 angebracht ist. Es sei bemerkt, dass der rechte und der linke Arm 10 im Wesentlichen dieselbe Struktur aufweisen, mit Ausnahme der Handteile 15, und die Werkzeuge 5 des linken und des rechten Handteils 15 können dieselbe Struktur oder unterschiedliche Strukturen aufweisen.
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Das erste Glied 12a des Armteils 11 ist mittels dem Drehgelenk an eine Basiswelle 16 gekoppelt, welche an eine obere Oberfläche des Trägers 17 fixiert ist. Das erste Glied 12a dreht sich um eine vertikale Drehachse L1, welche durch die axiale Mitte der Basiswelle 16 verläuft. Weiter ist das zweite Glied 12b über ein Drehgelenk an ein Vorderende des ersten Glieds 12a gekoppelt. Das zweite Glied 12b dreht sich um eine vertikale Drehachse L2, die an dem Vorderende des ersten Glieds 12a definiert ist.
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Das Handgelenkteil 13 ist über ein Schiebegelenk an ein Vorderende des zweiten Glieds 12b gekoppelt und bewegt sich mit Bezug auf das zweite Glied 12b nach oben und unten.
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Das Werkzeug 5 des Handteils 15 ist über ein Drehgelenk an das Handgelenkteil 13 gekoppelt und dreht sich um eine vertikale Drehachse.
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Jeder Arm 10 der oben beschriebenen Struktur weist Gelenkachsen J1-J4 auf, welche den jeweiligen Gelenken entsprechen. Der Arm 10 ist ausgestattet mit Servoantriebsmotoren (nicht dargestellt) und Encodern (nicht dargestellt), welche die Drehwinkel der Servomotoren erfassen, derart, dass sie den jeweiligen Gelenkachsen J1-J4 zugeordnet sind.
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Die Drehachsen L1 der ersten Glieder 12a der zwei Arme 10 der oben beschriebenen Struktur sind auf derselben geraden Linie, und das erste Glied 12a von einem Arm 10 und das erste Glied 12a des anderen Arms 10 sind mit einem Abstand in der vertikalen Höhe angeordnet. Der Ursprung eines Basiskoordinatensystems des Roboters 1 ist auf der Drehachse L1 des ersten Glieds 12a definiert.
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Als nächstes wird die Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Überblickskonfiguration der Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 zeigt. Wie in 3 gezeigt, beinhaltet die Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 ein Arithmetikteil 601, wie eine CPU, ein Speicherteil 602, wie ein ROM und/oder ein RAM, und einen Servosteuer- und/oder -regelteil 603. Die Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 ist beispielsweise eine Robotersteuer- und/oder -regeleinheit, die mit einem Computer, wie etwa einem Mikrocontroller, ausgestattet ist. Es sei bemerkt, dass die Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 aus einer einzelnen Steuer- und/oder Regelvorrichtung gebildet sein kann, welche eine zentralisierte Steuerung und/oder Regelung ausführt, oder au seiner Mehrzahl von Steuer- und/oder Regelvorrichtungen gebildet sein kann, welche eine verteilte Steuerung und/oder Regelung mittels gegenseitiger Zusammenarbeit ausführen.
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Der Speicherteil 602 speichert Information über ein Basisprogramm als eine Robotersteuer- und/oder -regeleinheit, verschiedene feste Daten und so weiter.
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Der Arithmetikteil 601 steuert und/oder regelt verschiedene Operationen des Roboters 1, indem Software gelesen und ausgeführt wird, wie etwa das Basisprogramm, das in dem Speicherteil 602 gespeichert ist. Das heißt, der Arithmetikteil 601 erzeugt eine Steuer- und/oder Regelanweisung des Roboters 1 und gibt diese an den Servosteuer- und/oder -regelteil 603 aus. Der Servosteuer- und/oder -regelteil 603 ist konfiguriert, den Antrieb der Servomotoren, welche den Gelenkachsen J1-J4 jedes Arms 10 des Roboters 1 entsprechen, zu steuern und/oder zu regeln basierend auf der Steuer- und/oder Regelanweisung, welche von dem Arithmetikteil 601 erzeugt wird.
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Weiter wird, wenn das Werkzeug 5 des Handteils 15 konfiguriert ist, eine Operation auszuführen, wie beispielsweise Spannen, Ansaugen und so weiter, die Steuerung und/oder Regelung dieser Operation ebenfalls durch die Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 ausgeführt. Darüber hinaus wird, wenn das Werkzeug 5 ein anderes Werkzeug spannt und das andere Werkzeug die Operation ausführt, wie etwa Spannen, Ansaugen und so weiter, die Steuerung und/oder Regelung dieser Operation des anderen Werkzeugs ebenfalls durch die Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 ausgeführt. Die Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 steuert und/oder regelt daher die gesamte Operation des Roboters 1.
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Es sei bemerkt, dass wenn das Werkzeug 5 ein anderes Werkzeug spannt, das Handteil 15 das Werkzeug 5 und das andere Werkzeug umfasst. Weiterhin ist das Werkzeug 5 austauschbar.
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Vom Roboter ausgeführtes Arbeitsverfahren
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Als nächstes wird ein von dem Roboter 1 der obigen Struktur ausgeführtes Arbeitsverfahren beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel dieses Arbeitsverfahrens zeigt. 4 zeigt lediglich wesentliche Prozesse dieser Ausführungsform.
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Hier wird einer der zwei Roboterarme 10 als ein erster Roboterarm 10A und der andere als ein zweiter Roboterarm 10B bezeichnet.
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Wie in 4 gezeigt, führt der Roboter 1 die spezifische Arbeit, die an dem Objekt vorgenommen wird, durch eine Operation des ersten Roboterarms 10A aus (Schritt S1), und führt eine Hilfsarbeit durch eine Operation des zweiten Roboterarms 10B aus (Schritt S2).
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Hier sind eine Startzeit und eine Endzeit nicht notwendigerweise gleich für die spezifische Arbeit und die Hilfsarbeit. Die Hilfsarbeit kann beispielsweise vor der Startzeit der spezifischen Arbeit beginnen, und die spezifische Arbeit und die Hilfsarbeit überlappen sich oft. Die spezifische Arbeit ist eine gegebene Zielarbeit, die an dem Objekt vorgenommen wird. Weiter ist die Hilfsarbeit beispielsweise eine Arbeit, eine Bewegung des Objekts in einer gegebenen Richtung zu regulieren, um zur Ausführung der spezifischen Arbeit beizutragen, und daher unterscheidet sie sich von der spezifischen Arbeit. Beispiele für die spezifische Arbeit und die Hilfsarbeit werden als die folgenden Beispiele beschrieben.
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Beschreibung von Beispielen
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5 bis 9 sind Ansichten, welche Beispiele der Arbeit, die von dem Roboter 1 ausgeführt werden, zeigen.
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Das Handteil 15 (15A) des ersten Roboterarms 10A (welcher hiernach als „der erste Arm 10A“ bezeichnet werden mag), welcher die spezifische Arbeit ausführt, weist ein Werkzeug auf, das der spezifischen Arbeit entspricht, die an dem Objekt vorzunehmen ist. Weiter weist das Handteil 15 (15B) des zweiten Roboterarms 10B (welcher hiernach als „der zweite Arm 10B“ bezeichnet werden mag), welcher die Hilfsarbeit ausführt, ein Werkzeug auf, welches der Hilfsarbeit entspricht. Es sei bemerkt, dass das in 5 bis 9 gezeigte Handgelenkteil 13 ein Teil des Handgelenkteils 13 ist, das mit einer äußeren Struktur versehen ist.
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Weiter können, da der erste und der zweite Arm 10A und 10B das Handteil 15A bzw. 15B beinhalten, wie oben beschrieben, Operationen durch die Werkzeuge der Handteile 15A und 15B auch als Operationen des ersten bzw. zweiten Arms 10A und 10B beschrieben werden.
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Erstes Beispiel
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5 zeigt einen Fall, in welchem eine Arbeit (spezifische Arbeit) ausgeführt wird, bei welcher ein Substrat 53, das für eine elektrische Vorrichtung verwendet werden soll, mit Schrauben 54 auf einen Rahmen 52 fixiert wird. In diesem Fall weist das Handteil 15A des ersten Arms 10A eine Schraubervorrichtung 55 auf. Weiter weist das Handteil 15B des zweiten Arms 10B eine Ansaugvorrichtung 56 auf, welche das Substrat 53 ansaugt. In diesem Fall ist das Objekt der Rahmen 52 und das Substrat 53, und ist ein Beispiel einer Mehrzahl von Elementen (hier plattenartigen Elementen).
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Auch wenn die Details hier ausgelassen werden, wird der Rahmen 52 durch den Roboter 1 auf einen Arbeitstisch 51 platziert, und das Substrat 53 wird darauf platziert. Dann saugt der zweite Arm 10B, wie in 5 gezeigt, das Substrat 53 mittels der Ansaugvorrichtung 56 an, und behält einen Zustand bei, wo er das Substrat 53 nach unten drückt. Es wird daher eine nach oben gerichtete Bewegung des Rahmens 52 und des Substrats 53 reguliert, und der Rahmen 52 und das Substrat 53 werden temporär auf den Arbeitstisch 51 fixiert (Hilfsarbeit). In diesem Zustand zieht der erste Arm 10A mittels der Schraubervorrichtung 55 die Schrauben 54 an gegebenen Stellen an. Das Substrat 53 wird somit mittels der Schrauben 54 auf dem Rahmen 52 fixiert. Es sei bemerkt, dass die Schrauben 54 an den Teilen angebracht werden, welche den vier Ecken des Substrats 53 entsprechen. In 5, nachdem die Schrauben 54 an die Teile angebracht werden, welche zwei Ecken auf der linken Seite des Substrats 53 (Seite des ersten Arms 10A) entsprechen, gibt das Handteil 15B des zweiten Arms 10B das Substrat 53 frei und bewegt sich zu einer gegebenen Position. Dann werden die Schrauben 54 an den Teilen angebracht, welche den zwei Ecken auf der rechten Seite des Substrats 53 entsprechen.
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Zweites Beispiel
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6 zeigt einen Fall, in welchem eine Arbeit (spezifische Arbeit) ausgeführt wird, welche ein Harzsubstrat 62 an einer gegebenen Stelle trennt bzw. schneidet. In diesem Fall weist das Handteil 15A des ersten Arms 10A ein Leutorwerkzeug 63 zum Substrattrennen auf. Weiter weist das Handteil 15B des zweiten Arms 10B eine Ansaugvorrichtung 64 auf, welche das Harzsubstrat 62 ansaugt. In diesem Fall ist das Objekt das Harzsubstrat 62, das aus einem plattenartigen Element gebildet wird.
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Wie in 6 gezeigt saugt der zweite Arm 10B, nachdem das Harzsubstrat 62 auf dem Arbeitstisch 61 platziert wurde, das Harzsubstrat 62 mittels dessen Ansaugvorrichtung 64 an und behält einen Zustand bei, in welchem er das Harzsubstrat 62 nach unten drückt. Es wird daher eine nach oben gerichtete Bewegung des Harzsubstrats 62 reguliert, und das Harzsubstrat 62 wird temporär auf den Arbeitstisch 61 fixiert (Hilfsarbeit). In diesem Zustand trennt der erste Arm 10A das Harzsubstrat 62 an der gegebenen Stelle mittels dem Leutorwerkzeug 63 zum Substrattrennen. Es werden so zwei Harzsubstrate einer gewünschten Form (hier: Viereck) und Größe erhalten.
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Drittes Beispiel
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7 zeigt einen Fall, in welchem eine Arbeit (spezifische Arbeit) ausgeführt wird, in welcher Sauce über ein spezifisches Gericht (zum Beispiel ein Hacksteak) gegossen wird, während eine Lunch-Box 72, die eine Mehrzahl von Artikeln enthält, wie etwa gekochten Reis und eine Mehrzahl von Arten von Gerichten, mittels einer Fördereinrichtung 71 in der Richtung eines Pfeils 75 gefördert wird. In diesem Fall weist das Handteil 15A des ersten Arms 10A eine Saucenabgabevorrichtung 73 auf. Weiter weist das Handteil 15B des zweiten Arms 10B ein Führungselement 74 mit der Form eines L auf, um die Lunch-Box 72 zu führen. In diesem Fall ist das Objekt die Lunch-Box 72, welche den gekochten Reis und die Mehrzahl an Arten von Gerichten enthält, und es wird Sauce (gegebene Sache) in dieser Lunch-Box 72 untergebracht.
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Die Lunch-Box 72, welche von der Fördereinrichtung 71 gefördert wird, befindet sich in keiner spezifischen Pose. Die geförderte Lunch-Box 72 wird daher von einem Detektor (nicht dargestellt) erfasst, wie etwa einem Photosensor. Dieses Erfassungssignal wird der Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 des Roboters 1 eingegeben.
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Indem der zweite Arm 10B das Führungselement 74 in eine Richtung eines Pfeils 76 bewegt, wird die Lunch-Box 72 zu einem Ende der Fördereinrichtung 71 bewegt in der Breitenrichtung entlang dem Führungselement 74, so dass sie eine spezifische Pose annimmt, wie in 7 gezeigt (Hilfsarbeit). In dem Förderzustand in dieser Pose veranlasst der erste Arm 10A die Saucenabgabevorrichtung 73, die Sauce abzugeben, während das Handteil 15A so arbeitet, dass wiederholt eine hin und her Bewegung in der Richtung eines Pfeils 77 (die Breitenrichtung der Fördereinrichtung 71) ausgeführt wird. Die Sauce kann daher über das Gericht (zum Beispiel das Hacksteak) an der spezifischen Stelle der Lunch-Box 72 gegossen werden.
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Es sei bemerkt, dass in dem oben beschriebenen Beispiel, auch wenn die Sauce gegossen wird, während die Lunch-Box 72 gefördert wird, die Fördereinrichtung 71 angehalten werden kann, nachdem die Lunch-Box 72 die spezifische Pose einnimmt, und die Sauce kann dann über die Lunch-Box 72 in einem stationären Zustand gegossen werden.
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Viertes Beispiel
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8 zeigt einen Fall, in welchem eine Arbeit (spezifische Arbeit) ausgeführt wird, um beispielsweise einen Behälter 85 (gegebene Sache), der Sojasauce enthält, an einer gegebenen Position in einer Lunch-Box 82 (Objekt) unterzubringen, welche eine Mehrzahl von Artikeln enthält, wie etwa gekochten Reis und eine Mehrzahl von Arten von Gerichten. In diesem Fall weist das Handteil 15A des ersten Arms 10A eine Ansaugvorrichtung 83 auf. Weiter weist das Handteil 15B des zweiten Arms 10B ein L-förmiges Element 84 zum Zur-Seite-Schieben auf, welches das bzw. die Gericht(e) in der Lunch-Box 82 in einer gegebenen Richtung in einer horizontalen Ebene (eine Richtung eines Pfeils 86) sammelt.
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In diesem Fall wird die Lunch-Box 82, die durch die Fördereinrichtung 81 in einer spezifischen Pose gefördert wird, durch einen Detektor (nicht dargestellt) erfasst, wie etwa dem Photosensor, und die Fördereinrichtung 81 wird dann angehalten, so dass die Lunch-Box 82 an einer gegebenen Position auf der Fördereinrichtung 81 stoppt. Weiter wird ein Erfassungssignal des Detektors der Steuer- und/oder Regelvorrichtung 6 des Roboters 1 eingegeben.
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Dann bewegt, wie in 8 gezeigt, der zweite Arm 10B das Element 84 zum Zur-Seite-Schieben in Richtung des Pfeils 86 mit Bezug auf die Lunch-Box 82, die auf der Fördereinrichtung 81 gestoppt ist. Daher wird das in der Lunch-Box 82 enthaltene Gericht in der Richtung des Pfeils 86 zur Seite geschoben, um einen gegebenen Raum 87 in der Lunch-Box 82 zu schaffen (Hilfsarbeit). In diesem Zustand arbeitet der erste Arm 10A so, dass der Behälter 85, welcher Sojasauce enthält, welcher von der Ansaugvorrichtung 83 angesaugt ist, sich direkt über den Raum 87 bewegt, und der Behälter 85, der Sojasauce enthält, wird fallengelassen, indem die Ansaugoperation der Ansaugvorrichtung 83 gestoppt wird. Der Behälter 85, der Sojasauce enthält, kann daher in dem gegebenen Raum 87 in der Lunch-Box 82 untergebracht werden.
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Es sei bemerkt, dass anstelle des Behälters 85, der Sojasauce enthält, andere Gerichte etc. in der Lunch-Box 82 untergebracht werden können.
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Fünftes Beispiel
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9 zeigt einen Fall, in welchem eine Arbeit ausgeführt wird, um ein plattenartiges Konfekt P, das in einer Tüte verpackt ist, in einer Konfektschachtel 92 unterzubringen, die auf dem Arbeitstisch 91 platziert ist. Hier ist ein Fall gezeigt, wo eine Arbeit (spezifische Arbeit) ausgeführt wird, um eine Mehrzahl von Konfekten 96 (gegebene Sache) an einer gegebenen Position in der Konfektschachtel 92 (Objekt), welche eine Mehrzahl von Konfekten 93 enthält, unterzubringen. In diesem Fall weist das Handteil 15A des ersten Arms 10A eine Greifvorrichtung 94 auf, welche die Mehrzahl von Konfekten 96 greift. Weiter weist das Handteil 15B des zweiten Arms 10B L-förmige Regulierelemente 95 zum Verhindern, dass die Konfekte 93, welche in die Konfektschachtel 92 gegeben werden, in eine gegebene Richtung (eine Richtung eines Pfeils 97) fallen und sich seitlich verteilen, weil eine Verpackungstüte aufgebläht ist, auf. Die Greifvorrichtung 94, die an das Handteil 15A des ersten Arms 10A angebracht ist, ist so konfiguriert, dass sie in um 90° gedreht werden kann in positive und umgekehrte Richtung in der Richtung eines Pfeils 101 bzw. die dazu entgegengesetzte Richtung, und ist eingerichtet, die Mehrzahl von Konfekten zu greifen.
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Das Konfekt P, das in der Konfektschachtel 92 untergebracht werden soll, wird von einer Fördereinrichtung 99 in Richtung eines Pfeils 100 gefördert. An einem Aufnahmeende der Fördereinrichtung 99 nimmt die Greifvorrichtung 94 einen Zustand an, in welchem sie in der Richtung des Pfeils 101 um 90° gedreht ist relativ zu einem Zustand von 9, und greift dann die gegebene Anzahl von Konfekten P (fünf Stück in diesem Beispiel), wenn sie die Konfekte P empfängt. Dann wird die Greifvorrichtung 94 in umgekehrter Richtung um 90° gedreht und zur Konfektschachtel 92 bewegt, und das Greifen wird beendet, um die Konfekte in die Konfektschachtel 92 zu geben.
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Wie oben beschrieben, wenn die Mehrzahl von Konfekten 93 durch den ersten Arm 10A zuerst in die Konfektschachtel 92 gegeben werden, werden die Regulierelemente 95 des zweiten Arms 10B in einen Zustand bewegt, der in 9 gezeigt ist, zu einem Zeitpunkt, zu welchem die von der Greifvorrichtung 94 gegriffenen Konfekte 93 in die Konfektschachtel 92 gegeben werden. In diesem Zustand lost der erste Arm 10A das Greifen der Greifvorrichtung 94, und empfängt dann eine Mehrzahl von Konfekten 96, die als nächstes in die Konfektschachtel 92 zu geben sind, an dem Aufnahmeende der Fördereinrichtung 99 und gibt diese in die Konfektschachtel 92. Dieser Zustand, in welchem die Konfekte 96 kurz davor sind, in die Konfektschachtel 92 gegeben zu werden, ist in 9 gezeigt.
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Dann verhindern, wie in 9 gezeigt, die Regulierelemente 95 des zweiten Arms 10B, dass die Konfekte 93, welche zuvor in die Konfektschachtel 92 gegeben wurden, fallen, oder dass sich ihre Tüten seitlich blähen, und ein gegebener Raum 98, in welchen die nächsten Konfekte gegeben werden, wird in der Konfektschachtel 92 sichergestellt (Hilfsarbeit). In diesem Zustand gibt der erste Arm 10A die Konfekte 96 in den Raum 98 in dem Zustand, in welchem er die Konfekte 96 mit der Greifvorrichtung 94 greift. Die Konfekte 96 können daher in dem gegebenen Raum 98 in der Konfektschachtel 92 untergebracht werden.
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Andere Beispiele
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Auch wenn nachstehend andere als die oben genannten beispielhaften Arbeiten genannt werden, ist die Arbeit nicht auf diese beschränkt. Es sei bemerkt, dass in allen Fällen, ähnlich zu den oben beschriebenen Beispielen, an den ersten Arm 10A und den zweiten Arm 10B das Handteil 15A und das Handteil 15B angebracht ist, das den jeweiligen Arbeiten entspricht.
- (1) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um eine gegebene Anzahl von verpackten Konfekten in eine Konfektschachtel zu verpacken, wird die Konfektschachtel durch den zweiten Arm 10B fixiert. Dass wird mit dem ersten Arm 10A das Sauggreifen ausgeführt und die gegebene Anzahl an Konfekten werden in die Konfektschachtel gegeben.
- (2) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, die darin besteht, eine flexible Leiterkarte („Flexible Printed Circuit Board“, FPC) mit einem FPC Verbinder zu verbinden, welcher auf einem Substrat montiert ist, wird das Substrat fixiert, während eine Verbiegung des Substrats korrigiert wird, indem der zweite Arm 10B das Substrat gegen einen Arbeitstisch nach unten drückt. Dass wird das FPC von dem ersten Arm 10A angesaugt und gegriffen, und wird in den FPC Verbinder eingeführt.
- (3) Um die Fixierung von Komponenten, die auf ein Substrat etc. zu montieren sind, wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um ein Befestigungsmittel (einen Thermoplast, ein durch ultraviolettes Licht aushärtendes Harz etc.) auf das Harz aufzubringen, fixiert der zweite Arm 10B das Substrat, indem er das Substrat auf den Arbeitstisch drückt (oder während des Ansaugens niederdrückt). Dann wird ein Befestigungsmittel mittels dem ersten Arm 10A aufgebracht.
- (4) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um einen Anguss oder Angüsse von einem Kunststoffspritzgussteil abzutrennen, greift der zweite Arm 10B das Kunststoffspritzgussteil mit den Angüssen, welches von einer Spritzgussmaschine entnommen wird. Dann wird eine Schneidzange an das Handteil 15A des ersten Arms 10A angebracht und der oder die Angüsse werden durch diese Schneidzange abgetrennt.
- (5) Um wiederverwertbare Ressourcen (beispielsweise seltene Metalle und so weiter) aus einer elektrischen Vorrichtung, wie etwa einem Mobiltelefon, zu entnehmen, wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um die elektrische Vorrichtung zu zerlegen und Komponenten zu entnehmen, drückt der zweite Arm 10B die elektrische Vorrichtung auf den Arbeitstisch, um diese temporär zu fixieren. Dann wird eine Schraubervorrichtung an das Handteil 15A des ersten Arms 10A angebracht, und nachdem Schrauben, mit denen die Komponete(n) fixiert ist bzw. sind, mit der Schraubermaschine gelöst und entfernt wurden, wird bzw. werden die Komponente(n) angesaugt und gegriffen, und entfernt.
- (6) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um ein Etikett auf ein Werkstück zu kleben, drückt der zweite Arm 10B das Werkstück auf einen Arbeitstisch, um es temporär zu fixieren. Dann greift der erste Arm 10A das Etikett und klebt das Etikett auf das fixierte Werkstück.
- (7) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um einen Hot Dog zu machen, greift der zweite Arm 10B ein Brötchen, so dass ein Schlitz des Brötchens, wo ein Schnitt gemacht wurde, sich aufspreitzt. Dann greift der erste Arm 10A ein Würstchen und gibt es in den Schlitz des Brötchens.
- (8) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um eine Kappe auf eine Flasche anzubringen, welche eine Flüssigkeit enthält, wie etwa flüssige Arzneimittel, greift der zweite Arm 10B die Flasche, welche die Flüssigkeit enthält, an welche die Kappe anzubringen ist. Dann greift der erste Arm 10A die Kappe und befestigt sie entlang dem Gewinde einer Flaschenmündung.
- (9) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um eine Lebensmitteldose zu öffnen, drückt der zweite Arm 10B die Lebensmitteldose auf den Arbeitstisch, um diese temporär zu fixieren. Dann wird beispielsweise eine elektrische Dosenöffnermaschine an das Handteil 15A des ersten Arms 10A befestigt und die Lebensmitteldose wird durch diese Dosenöffnermaschine geöffnet.
- (10) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um ein Kleidungsstück zu falten, drückt der zweite Arm 10B ein Ende des Kleidungsstücks auf den Arbeitstisch, um es temporär zu fixieren. Dann greift der erste Arm 10A das andere Ende des Kleidungsstücks und faltet das Kleidungsstück.
- (11) Wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um Dokumente, wie etwa einen Produktkatalog, in eine Klarsichthülle einzulegen, saugt der zweite Arm 10B eine Seitenfläche der Klarsichthülle und behält das Ansaugen bei, um eine Öffnung zu bilden, und der erste Arm 10A saugt dann die Dokumente an und gibt diese von der Öffnung her in die Klarsichthülle.
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Weiter, wenn eine Arbeit ausgeführt wird, um ein Werkstück einer Verarbeitungsmaschine zuzuführen, wie etwa einer Stemmmaschine oder einer Pressmaschine, greift der Roboter 1 das Werkstück mit dem ersten Arm 10A oder dem zweiten Arm 10B, transferiert das Werkstück zu einer gegebenen Position der Verarbeitungsmaschine und hält das Werkstück, und die Verarbeitungsmaschine bearbeitet dann das Werkstück im gehaltenen Zustand. In diesem Fall ist der Roboter 1 eingerichtet, das Transferieren, Positionieren und Fixieren des Werkstücks auszuführen.
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Wie oben beschrieben beinhaltet der Roboter 1 den ersten Roboterarm 10A, welcher an dessen Vorderende das Handteil 15A aufweist, das der spezifischen Arbeit entspricht, welche an dem Objekt vorzunehmen ist, und den zweiten Roboterarm 10B, der an dessen Vorderende das Handteil 15B aufweist, das der Hilfsarbeit zum Unterstützen der spezifischen Arbeit entspricht. Der erste Roboterarm 10A ist konfiguriert, die spezifische Arbeit an dem Objekt vorzunehmen, und der zweite Roboterarm 10B ist konfiguriert, die Hilfsarbeit auszuführen, in welcher die Bewegung des Objekts in der gegebenen Richtung reguliert wird, wenn der erste Roboterarm 10A die spezifische Arbeit ausführt.
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Mit dieser Struktur, wenn der erste Roboterarm die spezifische Arbeit ausführt, indem der zweite Roboterarm 10B die Hilfsarbeit ausführt, in welcher die Bewegung des Objekts in der gegebenen Richtung reguliert wird, kann die spezifische Arbeit auf vorteilhafte Weise ausgeführt werden, ohne die Spannvorrichtung zum Fixieren des Objekts, die Vorrichtung zum Anpassen der Pose des Objekts und so weiter zu erfordern.
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Weiter kann der zweite Roboterarm 10B so konfiguriert sein, dass er die Hilfsarbeit ausführt, in welcher die nach oben gerichtete Bewegung des Objekts reguliert wird, indem das Objekt, das auf dem gegebenen Arbeitstisch platziert ist, niedergedrückt wird und das Objekt temporär auf den Arbeitstisch fixiert wird (siehe die in 5 und 6 gezeigten Beispiele).
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In diesem Fall kann das Objekt au seiner Mehrzahl von laminierten Elementen (zum Beispiel plattenartigen Elementen) bestehen, und der erste Roboterarm 10A kann konfiguriert sein, die spezifische Arbeit auszuführen, um die Mehrzahl von Elementen mittels Schrauben miteinander zu befestigen, indem Schrauben in das Objekt geschraubt werden (siehe das in 5 gezeigte Beispiel). Alternativ kann der erste Roboterarm 10A konfiguriert sein, um die spezifische Arbeit auszuführen, um den gegebenen Teil des Objekts abzutrennen, indem das Objekt getrennt bzw. geschnitten wird (siehe das in 6 gezeigte Beispiel).
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Weiter kann der zweite Roboterarm 10B konfiguriert sein, um, indem er die Operation ausführt, das Objekt, das auf der Fördereinrichtung in der gegebenen Richtung gefördert wird, in der Breitenrichtung des Förderbands zu führen, die Hilfsarbeit des Regulierens der Bewegung des Objekts in der Richtung entgegen der gegebenen Richtung auszuführen und das Objekt in die gegebene Pose zu bringen mit Bezug auf die Förderrichtung, während der erste Roboterarm 10A konfiguriert sein kann, um die spezifische Arbeit auszuführen, um die gegebene Sache in dem Objekt unterzubringen, welches in die gegebene Pose versetzt wurde (siehe das in 7 gezeigte Beispiel).
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Weiter besteht das Objekt aus einer Schachtel, deren obere Oberfläche geöffnet ist, und in welche ein oder mehrere Artikel untergebracht sind, der zweite Roboterarm 10B kann konfiguriert sein, während die Operation ausgeführt wird, den Artikel in die nebenstehende Schachtel in der gegebenen Richtung in der horizontalen Ebene zu platzieren, um die unterstützende Operation auszuführen, die Bewegung des Artikels in der Richtung entgegen der gegebenen Richtung zu regulieren und den gegebenen Raum in der Schachtel zu sichern, während der erste Roboterarm 10A konfiguriert sein kann, die spezifische Operation auszuführen, die gegebene Sache in dem Raum in der Schachtel unterzubringen, indem er die gegebene Sache zu der gegebenen Position befördert (siehe das in 8 gezeigte Beispiel).
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Weiter ist das Objekt aus der Schachtel gebildet, deren obere Oberfläche geöffnet ist und in die ein oder mehrere Gegenstände untergebracht sind, und der zweite Roboterarm 10B kann konfiguriert sein, indem das Regulierungselement zum Verhindern, dass der Artikel in der Schachtel sich in der gegebenen Richtung in der horizontalen Ebene ausbreitet, mit der Seitenfläche des Artikels in Kontakt gebracht wird, um die Hilfsarbeit auszuführen, die Bewegung des Artikels in der Richtung entgegen der gegebenen Richtung zu regulieren und den gegebenen Raum in der Schachtel sicherzustellen, während der erste Roboterarm 10A konfiguriert sein kann, um die spezifische Arbeit auszuführen, die gegebene Sache in dem Raum in der Schachtel unterzubringen, indem die gegeben Sache an die gegebene Stelle geliefert wird (siehe das in 9 gezeigte Beispiel).
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Einem Fachmann wird aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein, dass viele Verbesserungen und andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglich sind. Die vorstehende Beschreibung ist daher lediglich als beispielhaft zu verstehen und wurde gegeben, um einem Fachmann den besten Modus der Implementierung der vorliegenden Offenbarung mitzuteilen. Details der Strukturen und/oder der Funktionen können wesentlich geändert werden, ohne den Geist der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Offenbarung ist nutzbar als der Roboter und das Arbeitsverfahren durch den Roboter, welche geeignet sind, vorteilshaft die spezifische Arbeit auszuführen, ohne die Spannvorrichtung zum Fixieren das Objekt, wie das Werkstück etc., die Vorrichtung zum Anpassen der Pose des Objekts etc. zu erfordern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Roboter
- 10
- Roboterarm
- 10A
- Erster Roboterarm
- 10B
- Zweiter Roboterarm
- 15, 15A, 15B
- Handteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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