DE112020003236B4

DE112020003236B4 - Robotersystem

Info

Publication number: DE112020003236B4
Application number: DE112020003236.1T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Hashimoto; Shogo KUBOTA; Hiroto Kitaura; Takashi Sasaki
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2020-07-06
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2040-07-07
Also published as: DE112020003236T5; CN113966268A; JP2021010971A; WO2021006255A1; JP7339793B2; US20220355466A1; KR20220027236A; CN113966268B

Abstract

Robotersystem (1), aufweisend:eine erste Hand (150), die einen Artikel (A) hält, der einen ersten faltbaren Abschnitt (A51) und einen zweiten faltbaren Abschnitt (A52) umfasst, wobei der zweite faltbare Abschnitt (A52), der in einer Richtung faltbar ist, die eine Richtung kreuzt, in der der erste faltbare Abschnitt (A51) faltbar ist, wobei der Artikel (A) dazu eingerichtet ist, durch Faltvorgänge eine rechteckige, röhrenförmige Form mit Boden zu erhalten;einen ersten Arm (130), der die erste Hand (150) bewegt;eine zweite Hand (160);einen zweiten Arm (140), der die zweite Hand (160) bewegt und der die zweite Hand (160) dreht; undein erstes Element (340), das einen ersten Kontaktabschnitt (341) umfasst, mit dem der erste faltbare Abschnitt (A51) des Artikels (A) während eines ersten Faltvorgangs, der ein Vorgang des Faltens des ersten faltbaren Abschnitts (A51) in einem Zustand, in dem der Artikel (A) von der ersten Hand (150) gehalten wird, ist, in Kontakt gebracht wird, wobeidie erste Hand (150) umfasst:eine Basis (151), die mit dem ersten Arm (130) verbunden ist; undeinen Halter (153), der relativ zu der Basis (151) drehbar ist und der einen Sauger (154) umfasst, wobei der Halter (153) dazu eingerichtet ist, den Artikel (A) durch Saugen des Saugers (154) zu halten,die zweite Hand (160) eine Kontaktfläche (162a) umfasst, die in eine Richtung weist, die eine Rotationsachse der zweiten Hand (160) kreuzt, und die sich zusammen mit der zweiten Hand (160) dreht,die erste Hand (150) und der erste Arm (130) bewirken, dass der Artikel (A) die rechteckige, röhrenförmige Form erhält, indem sie den Artikel (A) halten und anheben,wenn der Artikel (A) in die rechteckige, röhrenförmige Form gebracht wird, die zweite Hand (160) und der zweite Arm (140) den Artikel (A) beim Formen und Beibehalten der rechteckigen, röhrenförmigen Form unterstützen, indem sie die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) in Kontakt mit dem Artikel (A) bringen oder die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) seitlich gegen den Artikel (A) drücken;während des ersten Faltvorgangs die erste Hand (150) und der erste Arm (130) den ersten faltbaren Abschnitt (A51) durch Drehen des Halters (153) falten, während der erste faltbare Abschnitt (A51) des Artikels (A), der die rechteckige, röhrenförmige Form hat, in Kontakt mit dem ersten Kontaktabschnitt (341) gehalten wird,wobei die zweite Hand (160) und der zweite Arm (140) den Artikel (A) beim Beibehalten der rechteckigen, röhrenförmigen Form unterstützen, indem sie die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) in Kontakt mit dem Artikel (A) bringen, undwobei während eines zweiten Faltvorgangs, der ein Vorgang des Faltens des zweiten faltbaren Abschnitts (A52) des Artikels (A), der die rechteckige, röhrenförmige Form hat, in einem Zustand, in dem der Artikel (A) von der ersten Hand (150) gehalten wird, ist, die zweite Hand (160) und der zweite Arm (140) den zweiten faltbaren Abschnitt (A52) falten, indem sie die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) drehen, während sie die Kontaktfläche (162a) in Kontakt mit dem zweiten faltbaren Abschnitt (A52) halten.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Robotersystem.
In den letzten Jahren wurde die Automatisierung von Arbeiten im Bereich der Logistik vorangetrieben. Zum Beispiel umfasst die Arbeit des Verpackens eines Lieferartikels in einen Karton mehrere Schritte, wie Zusammenbauen eines Kartons, Verpacken eines Lieferartikels in den Karton und Verschließen des Kartons. Der Zusammenbau-Schritt umfasst beispielsweise Öffnen eines zusammengeklappten Kartons, Falten von Bodenklappen des Kartons und Verschließen der Bodenklappen. In der JP 2015-505 785 A ist beispielsweise ein Kartonformer offenbart, der den Schritt des Zusammenbauens eines Kartons durchführt. Der Kartonformer umfasst: einen Roboterarm; eine Saugdüse, die an einem Ende des Roboterarms angeordnet ist; und einen Falzapparat, der vier Bodenklappen eines Kartons faltet. Der Roboterarm hält und hebt einen zusammengeklappten Karton durch Ansaugen mit der Saugdüse an, kippt den Karton, um ihn unter Ausnutzung des Gewichts des Kartons in eine dreidimensionale Form aufzuklappen, und setzt dann den aufgeklappten Karton auf den Falzapparat. Der Falzapparat treibt vier bewegliche Platten an, die um die vier Klappen des Kartons herum angeordnet sind, um die Klappen zu drehen und so zu falten.
Weitere gattungsgemäße Robotersysteme sind aus den folgenden Druckschriften bekannt: EP 2 749 383 A1 , US 10,279,941 B2 , WO 2019/ 103 114 A1 , JP 2018-039 181 A , JP 2017-170 624 A und JP 2005-001 304 A .
Der Falzapparat aus JP 2015-505785 A umfasst vier bewegliche Platten und hydraulische oder pneumatische Zylinder, die die beweglichen Platten drehend antreiben. Daher ist die Ausgestaltung zum Falten der Bodenklappen eines Kartons komplex.
In Anbetracht der obigen Ausführungen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, ein Robotersystem mit einer vereinfachten Ausgestaltung zum Falten faltbarer Abschnitte eines Artikels bereitzustellen.
Um die obige Aufgabe zu lösen, umfasst ein Robotersystem gemäß Anspruch 1: eine erste Hand, die einen Artikel hält, der einen ersten faltbaren Abschnitt und einen zweiten faltbaren Abschnitt umfasst, wobei der zweite faltbare Abschnitt, der in einer Richtung faltbar ist, die eine Richtung kreuzt, in der der erste faltbare Abschnitt faltbar ist, wobei der Artikel dazu eingerichtet ist, durch Faltvorgänge eine rechteckige, röhrenförmige Form mit Boden zu erhalten; einen ersten Arm, der die erste Hand bewegt; eine zweite Hand; einen zweiten Arm, der die zweite Hand bewegt und der die zweite Hand dreht; und ein erstes Element, das einen ersten Kontaktabschnitt umfasst, mit dem der erste faltbare Abschnitt des Artikels während eines ersten Faltvorgangs, der ein Vorgang des Faltens des ersten faltbaren Abschnitts in einem Zustand, in dem der Artikel von der ersten Hand gehalten wird, ist, in Kontakt gebracht wird. Die erste Hand umfasst: eine Basis, die mit dem ersten Arm verbunden ist; und einen Halter, der relativ zur Basis drehbar ist und der einen Sauger umfasst, wobei der Halter dazu eingerichtet ist, den Artikel durch Saugen des Saugers zu halten. Die zweite Hand umfasst eine Kontaktfläche, die in eine Richtung weist, die eine Rotationsachse der zweiten Hand kreuzt, und die sich zusammen mit der zweiten Hand dreht. Die erste Hand und der erste Arm bewirken, dass der Artikel die rechteckige, röhrenförmige Form erhält, indem sie den Artikel halten und anheben. Wenn der Artikel in die rechteckige, röhrenförmige Form gebracht wird, unterstützen die zweite Hand und der zweite Arm den Artikel beim Formen und Beibehalten der rechteckigen, röhrenförmigen Form, indem sie die Kontaktfläche der zweiten Hand in Kontakt mit dem Artikel bringen oder die Kontaktfläche der zweiten Hand seitlich gegen den Artikel drücken. Während des ersten Faltvorgangs falten die erste Hand und der erste Arm den ersten faltbaren Abschnitt durch Drehen des Halters, während der erste faltbare Abschnitt des Artikels, der die rechteckige, röhrenförmige Form hat, in Kontakt mit dem ersten Kontaktabschnitt gehalten wird. Die zweite Hand und der zweite Arm unterstützen den Artikel beim Beibehalten der rechteckigen, röhrenförmigen Form, indem sie die Kontaktfläche der zweiten Hand in Kontakt mit dem Artikel bringen. Während eines zweiten Faltvorgangs, der ein Vorgang des Faltens des zweiten faltbaren Abschnitts des Artikels, der die rechteckige, röhrenförmige Form hat, in einem Zustand, in dem der Artikel von der ersten Hand gehalten wird, ist, falten die zweite Hand und der zweite Arm den zweiten faltbaren Abschnitt, indem sie die Kontaktfläche der zweiten Hand drehen, während sie die Kontaktfläche in Kontakt mit dem zweiten faltbaren Abschnitt halten.
Die Technik gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht es, eine Ausgestaltung zum Falten faltbarer Abschnitte eines Artikels zu vereinfachen.

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Roboter aus 1 in vergrößerter Form zeigt.
3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Hardware-Ausgestaltung des Robotersystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine funktionelle Ausgestaltung eines Controllers gemäß der Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb des Robotersystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
14 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils aus 13.
15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
16 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils aus 15.
17 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.
18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Roboters zeigt, während das Robotersystem gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die nachstehenden Ausführungsformen beschreiben umfangreiche oder spezifische Beispiele. Unter den Komponenten in den nachstehenden Ausführungsformen werden Komponenten, die nicht in dem unabhängigen Anspruch, der das allgemeinste Konzept der vorliegenden Offenbarung definiert, aufgeführt sind, als optionale Komponenten beschrieben. Jede der beigefügten Zeichnungen ist eine schematische Zeichnung und nicht unbedingt eine genau abgebildete Zeichnung. In j eder Zeichnung sind im Wesentlichen die gleichen Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und in einigen Fällen werden redundante Beschreibungen weggelassen oder vereinfacht. In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen kann „eine Vorrichtung“ oder „eine Einrichtung“ nicht nur eine einzelne Vorrichtung oder eine einzelne Einrichtung bedeuten, sondern auch ein System, das mehrere Vorrichtungen oder mehreren Einrichtungen umfasst.
Nachfolgend wird die Ausgestaltung eines Robotersystems 1 gemäß einer Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Ausgestaltung des Robotersystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. Die nachstehende Ausführungsform beschreibt das Robotersystem 1 als ein System zur Durchführung der Arbeit des Zusammenbauens eines zusammengeklappten Artikels A zu einer Schachtelform, insbesondere einer röhrenförmigen Form mit Boden, unter Verwendung eines Roboters 100, d. h. als ein System zur Durchführung von Schachtelformung. Die Arbeit, für die das Robotersystem 1 eingesetzt wird, umfasst einen Schritt des Faltens von faltbaren Abschnitten des Artikels A. In der vorliegenden Ausführungsform ist der zusammenzubauende Artikel A ein Karton. Die Form des Kartons, wenn er offen ist und seine Ober- und Unterseite verschlossen sind, ist ein rechteckiges Parallelepiped. In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet „öffnen“ eines Kartons, dass ein zusammengeklappter blattförmiger Karton in eine dreidimensionale, rohrförmige Form gebracht wird, z. B. eine rechteckige, rohrförmige Form. In der folgenden Beschreibung wird der „Artikel A“ auch als „Karton A“ bezeichnet.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Robotersystem 1 den Roboter 100, einen Ablagetisch 200, einen Versiegelungstisch 300, eine Eingabeeinrichtung 400 und einen Controller 500. Der Roboter 100 und der Versiegelungstisch 300 sind angrenzend an den Ablagetisch 200 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Controller 500 in dem Roboter 100 angeordnet. Alternativ kann der Controller 500 auch in einer anderen Vorrichtung, z. B. dem Ablagetisch 200, angeordnet sein.
Der Roboter 100 baut einen zusammengeklappten Karton A, der auf dem Ablagetisch 200 abgelegt ist, zu einem schachtelförmigen Karton A zusammen und übergibt den schachtelförmigen Karton A an den Versiegelungstisch 300. Der Versiegelungstisch 300 verschließt die Bodenklappen des schachtelförmigen Kartons A mit Klebeband und transportiert den schachtelförmigen Karton dann zum nächsten Schritt. Ein Beispiel für den nächsten Schritt ist das Verpacken eines Artikels in den schachtelförmigen Karton A, dessen Bodenklappen versiegelt wurden.
In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet ein zusammengeklappter Karton A ein blattförmiger Karton in einem zusammengeklappten oder flach gefalteten Zustand, d.h. ein Karton in einem flachgelegten Zustand vor dem Zusammensetzen, d.h. vor dem Öffnen. Ein schachtelförmiger Karton A ist ein teilweise zusammengesetzter Karton, der eine dreidimensionale Form hat, d. h. ein zuvor zusammengeklappter Karton A, der geöffnet wurde und dessen Boden durch gefaltete Bodenklappen gebildet wurde. Der schachtelförmige Karton A befindet sich in einem Zustand, in dem der Boden nicht versiegelt ist und die oberen Klappen aufgeklappt und nicht versiegelt sind.
Der Ablagetisch 200 umfasst eine Ablagefläche 210, ein unteres Hilfselement 220 und einen Stopper 230. Die Ablagefläche 210 ist eine flache, horizontale Fläche des Ablagetisches 200, auf der zusammengeklappte, übereinander gestapelte Kartons A abgelegt werden können.
Das untere Hilfselement 220 ist an der Oberseite des Ablagetisches 200 angeordnet und ragt über die Ablagefläche 210 hinaus. In der vorliegenden Ausführungsform hat das untere Hilfselement 220 eine rechteckige Parallelepipedform, deren Längsrichtung eine erste Richtung D1 ist. Das untere Hilfselement 220 grenzt in einer zweiten Richtung D2, die orthogonal zur ersten Richtung D1 ist, an die Ablagefläche 210. Das untere Hilfselement 220 umfasst eine flache Oberseite 221, auf der ein schachtelförmiger Karton A abgelegt werden kann. In einem Zustand, in dem zusammengeklappte Kartons A auf die Ablagefläche 210 gelegt werden, befindet sich die obere Fläche 221 über diesen zusammengeklappten Kartons A. Die Oberseite 221 umfasst zwei Eckenabschnitte 222 und 223, von denen sich jeder entlang der Ablagefläche 210 erstreckt. Der Eckenabschnitt 222 ist ein näher an der Ablagefläche 210 gelegener Eckenabschnitt. Die Oberseite 221 und der Eckenabschnitt 222 dienen als erster unterer Kontaktabschnitt bzw. als zweiter unterer Kontaktabschnitt. In der folgenden Beschreibung werden die „Oberseite 221" und der „Eckenabschnitt 222" auch als „erster unterer Kontaktabschnitt 221“ und „zweiter unterer Kontaktabschnitt 222“ bezeichnet. Die unteren Kontaktabschnitte 221 und 222 sind zusammen ein Beispiel für einen ersten Kontaktabschnitt oder einen zweiten Kontaktabschnitt.
Die erste Richtung D1 umfasst zwei Richtungen, nämlich eine erste Richtung D1A und eine erste Richtung D1B. Die erste Richtung D1A ist eine Richtung von dem Ablagetisch 200 in Richtung des Versiegelungstisches 300. Die erste Richtung D1B ist eine der ersten Richtung D1A entgegengesetzte Richtung. In der folgenden Beschreibung können im Falle der Unterscheidung dieser beiden Richtungen voneinander die Begriffe „erste Richtung D1A“ und „erste Richtung D1B“ verwendet werden, während im Falle der Nichtunterscheidung dieser beiden Richtungen voneinander der Begriff „erste Richtung D1“ verwendet werden kann. Die zweite Richtung D2 umfasst zwei Richtungen, nämlich eine zweite Richtung D2A und eine zweite Richtung D2B. Die zweite Richtung D2A ist eine Richtung von der Ablagefläche 210 in Richtung des unteren Hilfselements 220. Die zweite Richtung D2B ist eine Richtung, die der zweiten Richtung D2A entgegengesetzt ist. In der folgenden Beschreibung können im Falle der Unterscheidung dieser beiden Richtungen voneinander die Begriffe „zweite Richtung D2A“ und „zweite Richtung D2B“ verwendet werden, während im Falle der Nichtunterscheidung dieser beiden Richtungen voneinander der Begriff „zweite Richtung D2“ verwendet werden kann.
Der Begriff „nach oben“ bedeutet in einem Fall, in dem der Roboter 100, der Ablagetisch 200 und der Versiegelungstisch 300 auf einer horizontalen Fläche, wie z.B. einem horizontalen Boden, angeordnet sind, eine Richtung, die sich von der Unterseite zur Oberseite erstreckt. Der Begriff „nach unten“ bedeutet in dem obigen Fall eine Richtung, die sich von der Oberseite zur Unterseite erstreckt. Der Begriff „horizontale Richtung“ bedeutet in dem obigen Fall eine horizontale Richtung und ist eine Richtung parallel zu der oben genannten Fläche. Der Begriff „vertikale Richtung“ bedeutet in dem obigen Fall die vertikale Richtung und ist eine Richtung senkrecht zu der oben genannten Fläche. Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 sind Richtungen, die sich entlang der oben genannten Fläche erstrecken.
Der Stopper 230 ist so angeordnet, dass er in der ersten Richtung D1 (in der vorliegenden Ausführungsform die erste Richtung D1A) an die Ablagefläche 210 angrenzt. Ähnlich wie das untere Hilfselement 220 ragt der Stopper 230 nach oben aus der Ablagefläche 210 heraus. Der Stopper 230 und das untere Hilfselement 220 positionieren einen zusammengeklappten Karton A auf der Ablagefläche 210. Der zusammengeklappte Karton A wird an einer vorbestimmten horizontalen Position relativ zu der Ablagefläche 210 positioniert, indem er so auf der Ablagefläche 210 abgelegt wird, dass zwei periphere Seitenkanten des zusammengeklappten Karton A in Kontakt mit einer Seitenfläche des unteren Hilfselements 220 bzw. des Stoppers 230 stehen.
Der Versiegelungstisch 300 versiegelt die Bodenklappen des von dem Ablagetisch 200 übernommenen schachtelförmigen Kartons A. Der Versiegelungstisch 300 umfasst eine Basis 310, Förderer 320a und 320b sowie eine Versiegelungsvorrichtung 330.
Die Förderer 320a und 320b sind auf der Basis 310 so angeordnet, dass jede ihrer Längsrichtungen die erste Richtung D1 ist. Der Förderer 320a ist so angeordnet, dass er in der zweiten Richtung D2A von dem Förderer 320b beabstandet ist. Der Zwischenraum zwischen den Förderern 320a und 320b ist so groß, dass der schachtelförmige Karton A in einem Zustand, in dem dessen Boden nach unten zeigt, durch den Zwischenraum geführt werden kann. Die Größe des Zwischenraums kann in diesem Zustand in einer Richtung ähnlich der Breite des schachtelförmigen Kartons A oder in der anderen Richtung ähnlich der Breite sein.
Die Förderer 320a und 320b transportieren den schachtelförmigen Karton A in der ersten Richtung D1A während sie den schachtelförmige Karton A in der zweiten Richtung D2 positionieren, indem sie den schachtelförmigen Karton A dazwischen passieren lassen. Einer der oder beide Förderer 320a und 320b können in der zweiten Richtung D2 beweglich sein, so dass die Größe des Zwischenraums zwischen den Förderern 320a und 320b verändert werden kann und schachtelförmige Kartons A in verschiedenen Größen zwischen den Förderern 320a und 320b hindurchgeführt werden können.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Förderer 320a und 320b Bandförderer. Der Förderer 320a umfasst ein endloses, ringförmiges Förderband 321a, Rollen (nicht dargestellt), die das Förderband 321a dazu bringen, sich um sie herum zu bewegen, und einen Antrieb (nicht dargestellt), der die Rollen in Drehung versetzt. Der Förderer 320b umfasst ein endloses, ringförmiges Förderband 321b, Rollen (nicht dargestellt), die das Förderband 321b dazu bringen, sich um sie herum zu bewegen, und einen Antrieb (nicht dargestellt), der die Rollen zum Drehen antreibt. Das Förderband 321a bildet eine Förderfläche 322a, die in die zweite Richtung D2B weist. Das Förderband 321b bildet eine Förderfläche 322b, die in die zweite Richtung D2A weist. Die Förderflächen 322a und 322b sind einander in der zweiten Richtung D2 zugewandt und verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Jeder der Antriebe ist z. B. ein Elektromotor. Die Antriebe der Förderer 320a und 320b treiben die Drehung der Rollen an, so dass sich die Förderbänder 321a und 321b um die Rollen bewegen, so dass die Förderflächen 322a und 322b in die erste Richtung D1A bewegt werden. Die Förderbänder 321a und 321b transportieren den schachtelförmigen Karton A, der die Förderflächen 322a und 322b zwischen den Förderbändern 321a und 321b berührt, in der ersten Richtung D1A, während sie den schachtelförmigen Karton A in der zweiten Richtung D2 positionieren.
Die Versiegelungseinrichtung 330 versiegelt die Bodenklappen des schachtelförmigen Kartons A, der von den Förderern 320a und 320b transportiert und über die Versiegelungseinrichtung 330 geführt wird. Die Versiegelungseinrichtung 330 ist auf der Basis 310 zwischen den Förderern 320a und 320b angeordnet und ist in der ersten Richtung D1A neben dem unteren Hilfselement 220. Die Höhe der Oberseite der Versiegelungseinrichtung 330 ist gleich der Höhe der Oberseite 221 des unteren Hilfselements 220. Dementsprechend ist der schachtelförmige Karton A von der Oberseite 221 bis zur Oberseite der Versiegelungseinrichtung 330 leichtgängig beweglich.
Die Versiegelungseinrichtung 330 umfasst einen Versiegelungssensor 331 und eine Klebevorrichtung 332. Die Klebevorrichtung 332 klebt Klebeband auf die Bodenklappen des schachtelförmigen Kartons A, um die Bodenklappen zu versiegeln. Der Versiegelungssensor 331 erkennt den schachtelförmigen Karton A, der sich auf der Versiegelungseinrichtung 330 befindet, und gibt ein Signal, das ein Erkennungsergebnis anzeigt, an den Controller 500 aus. Wenn der Controller 500 von dem Versiegelungssensor 331 das Signal empfängt, das anzeigt, dass der schachtelförmige Karton A erkannt wurde, gibt der Controller 500 einen Befehl zur Durchführung des Versiegelns an die Klebevorrichtung 332 aus. Daraufhin wird die Klebevorrichtung 332 in Betrieb genommen. Anschließend klebt die Klebevorrichtung 332 ein Klebeband auf die Bodenklappen des schachtelförmigen Kartons A, der sich oberhalb der Klebevorrichtung 332 befindet, und verschließt sie dadurch. Die Positionierung des schachtelförmigen Kartons A in der zweiten Richtung D2 erfolgt durch die Förderer 320a und 320b. Dadurch ist es möglich, das Klebeband mit der Klebevorrichtung 332 an der gleichen Stelle auf dem Boden jedes der schachtelförmigen Kartons A zu befestigen. Als Versiegelungssensor 331 sind verschiedene Sensoren verwendbar, sofern der Versiegelungssensor 331 ein Objekt erkennen kann. Zum Beispiel kann ein fotoelektrischer Sensor (auch als „Strahlensensor“ bezeichnet), ein Lasersensor, ein Ultraschallsensor oder ein Endschalter als Versiegelungssensor verwendet werden. Die Versiegelungseinrichtung 330 ist nicht auf eine bestimmte Versiegelungseinrichtung beschränkt, solange die Versiegelungseinrichtung 330 ein Klebeband mit dem Boden des schachtelförmigen Kartons A, der über der Versiegelungseinrichtung 330 passiert, in Kontakt bringen und das Klebeband daran befestigen kann. Die Versiegelungseinrichtung 330 kann durch mechanische Mechanismen realisiert werden, ohne elektrische Mechanismen zu umfassen, wie z.B. den Versiegelungssensor 331 und einen Antrieb für die Klebevorrichtung 332.
Ein oberes Hilfselement 340 und ein seitliches Hilfselement 350 sind auf dem Versiegelungstisch 300 angeordnet. Das obere Hilfselement 340 ist so angeordnet, dass es in der ersten Richtung D1B neben dem Förderer 320a ist. Das obere Hilfselement 340 umfasst einen oberen Kontaktabschnitt 341, der sich in der ersten Richtung D1B erstreckt. Der obere Kontaktabschnitt 341 ist so angeordnet, dass er nach oben hin von den unteren Kontaktabschnitten 221 und 222 beabstandet ist und zumindest einem Teil der unteren Kontaktabschnitte 221 und 222 zugewandt ist (in der vorliegenden Ausführungsform ist der obere Kontaktabschnitt 341 einem Teil der unteren Kontaktabschnitte 221 und 222 zugewandt). In der vorliegenden Ausführungsform ist der obere Kontaktabschnitt 341 als nicht einschränkendes Beispiel ein stabförmiges Element, das sich im Wesentlichen parallel zu dem zweiten unteren Kontaktabschnitt 222 erstreckt. Das obere Hilfselement 340 kann zum Beispiel ein L-förmiges Stabelement sein, das sich von der Basis 310 nach oben und dann in der ersten Richtung D1B erstreckt. Die Position, an der das obere Hilfselement 340 befestigt ist, ist nicht auf die Basis 310 beschränkt, sondern kann z. B. der Förderer 320a, der Ablagetisch 200 oder das untere Hilfselement 220 sein. Der obere Kontaktabschnitt 341 ist ein Beispiel für den ersten Kontaktabschnitt oder den zweiten Kontaktabschnitt.
Das seitliche Hilfselement 350 ist so angeordnet, dass es in der ersten Richtung D1B neben dem Förderer 320b ist. Das seitliche Hilfselement 350 erstreckt sich in der ersten Richtung D1B, und das distale Ende des seitlichen Hilfselements 350 umfasst einen seitlichen Kontaktabschnitt 351. Der seitliche Kontaktabschnitt 351 erstreckt sich in einer Richtung, die die erste Richtung D1B kreuzt, in der sich der obere Kontaktabschnitt 341 erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der seitliche Kontaktabschnitt 351 in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Richtung D1B ist. Der seitliche Kontaktabschnitt 351 ist höher angeordnet als die unteren Kontaktabschnitte 221 und 222 des unteren Hilfselements 220. Ferner ist der seitliche Kontaktabschnitt 351 so angeordnet, dass er in der zweiten Richtung D2B relativ zu dem oberen Kontaktabschnitt 341 und dem zweiten unteren Kontaktabschnitt 222 verschoben ist. Das seitliche Hilfselement 350 kann beispielsweise ein L-förmiges Plattenelement sein, das sich in der ersten Richtung D1B von dem Förderer 320b und dann in der zweiten Richtung D2A oder D2B erstreckt. Der Abschnitt, der sich in die zweite Richtung D2A oder D2B erstreckt, dient als der seitliche Kontaktabschnitt 351, dessen rechteckige Hauptfläche in die erste Richtung D1B weist, und die Längsrichtung der Hauptfläche ist die Aufwärts-Abwärts-Richtung. Die Position, an der das seitliche Hilfselement 350 befestigt ist, ist nicht auf den Förderer 320b beschränkt, sondern kann z.B. die Basis 310 oder der Ablagetisch 200 sein. Der seitliche Kontaktabschnitt 351 ist ein Beispiel für einen dritten Kontaktabschnitt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Roboter 100 aus 1 in vergrößerter Form zeigt. Wie in 2 dargestellt, umfasst der Roboter 100 eine Basis 110 und einen Roboterkörper 120. Der Roboterkörper 120 ist auf der Basis 110 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Roboterkörper 120 einen ersten Arm 130 und einen zweiten Arm 140, die in jeweiligen horizontalen Ebenen koaxial um eine vertikale erste Achse S 1 drehbar sind. Der so ausgestaltete Roboterkörper 120 ist ein koaxialer Zweiarmroboter.
Der erste Arm 130 umfasst Glieder 131 bis 135 und Armantriebe MA1 bis MA6 (siehe 3). Der zweite Arm 140 umfasst Glieder 141 bis 145 und Armantriebe MB 1 bis MB6 (siehe 3).
Bei den Armantrieben MA1 bis MA6 und MB 1 bis MB6 handelt es sich beispielsweise um Elektromotoren, wie z. B. Servomotoren. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Armantriebe MA1 bis MA6 und MB1 bis MB6 Servomotoren. Der Antrieb der Armantriebe MA1 bis MA6 und MB1 bis MB6 wird von dem Controller 500 gesteuert.
Die ersten Glieder 131 und 141 sind über Gelenke (nicht dargestellt) mit der Basis 110 verbunden, so dass die ersten Glieder 131 und 141 in jeweiligen horizontalen Ebenen um die erste Achse S1 drehbar sind. Die Armantriebe MA1 und MB 1 drehen die ersten Glieder 131 bzw. 141. Die ersten Glieder 131 und 141 sind so angeordnet, dass sie in Richtung der ersten Achse S1 gegeneinander verschoben sind. Die Arme 130 und 140 können unabhängig voneinander betrieben werden, und wenn die Arme 130 und 140 um die erste Achse S1 gedreht werden, wird eine Interferenz zwischen den Armen 130 und 140 unterdrückt. Dadurch kann jeder der Arme 130 und 140 einen großen Drehbereich haben.
Die zweiten Glieder 132 und 142 sind mit den ersten Gliedern 131 bzw. 141 über Gelenke (nicht dargestellt) verbunden, so dass die zweiten Glieder 132 und 142 in entsprechenden horizontalen Ebenen um entsprechende vertikale zweite Achsen S2a und S2b drehbar sind. Die Armantriebe MA2 und MB2 drehen die zweiten Glieder 132 bzw. 142. Die dritten Glieder 133 und 143 sind mit den zweiten Gliedern 132 bzw. 142 über Gelenke (nicht dargestellt) verbunden, so dass die dritten Glieder 133 und 143 in jeweiligen vertikalen Ebenen um die jeweiligen horizontalen dritten Achsen S3a und S3b drehbar sind. Die Armantriebe MA3 und MB3 drehen die dritten Glieder 133 bzw. 143. Die vierten Glieder 134 und 144 sind mit den dritten Gliedern 133 bzw. 143 über Gelenke (nicht dargestellt) verbunden, so dass die vierten Glieder 134 und 144 in jeweiligen vertikalen Ebenen um die jeweiligen horizontalen vierten Achsen S4a und S4b drehbar sind. Die Armantriebe MA4 und MB4 drehen die vierten Glieder 134 bzw. 144. Die fünften Glieder 135 und 145 sind über Gelenke (nicht dargestellt) mit den vierten Gliedern 134 bzw. 144 verbunden, so dass die fünften Glieder 135 und 145 um horizontale fünfte Achsen S5a bzw. S5b schwenkbar sind. Die Armantriebe MA5 und MB5 schwenken die fünften Glieder 135 bzw. 145.
Der Roboterkörper 120 umfasst eine erste Hand 150 an dem distalen Ende des ersten Arms 130 und eine zweite Hand 160 an dem distalen Ende des zweiten Arms 140. Die Hände 150 und 160 halten einen Karton A. Die Arme 130 und 140 bewegen die Hände 150 bzw. 160. Die Hände 150 und 160 sind über Gelenke (nicht dargestellt) mit den fünften Gliedern 135 bzw. 145 verbunden, so dass die Hände 150 und 160 um sechste Achsen S6a bzw. S6b drehbar sind. Die sechste Achse S6a erstreckt sich entlang der Längsrichtung des fünften Glieds 135 und steht senkrecht zur fünften Achse S5a. Die sechste Achse S6b erstreckt sich entlang der Längsrichtung des fünften Glieds 145 und ist senkrecht zu der fünften Achse S5b. Die Armantriebe MA6 und MB6 drehen die Hände 150 bzw. 160. Die Arme 130 und 140, die wie oben beschrieben ausgestaltet sind, sind horizontale Knickarme.
Die zweite Hand 160 umfasst einen Befestigungsabschnitt 161, einen seitlichen Abschnitt 162 und einen unteren Abschnitt 163. Der Befestigungsabschnitt 161 ist mit dem fünften Glied 145 verbunden. Der Befestigungsabschnitt 161 ist zum Beispiel ein rechteckiges, plattenförmiges Element, das senkrecht zu der sechsten Achse S6b ist.
Der seitliche Abschnitt 162 umfasst eine flache Kontaktfläche 162a und ist mit dem Befestigungsabschnitt 161 verbunden. Beispielsweise ist der seitliche Abschnitt 162 ein schmales, rechteckiges, plattenförmiges Element, das senkrecht zu dem Befestigungsabschnitt 161 ist und eine rechteckige Hauptfläche umfasst, die als die Kontaktfläche 162a dient. Wenn die Richtung der sechsten Achse S6b die vertikale Richtung ist, d. h. der Befestigungsabschnitt 161 horizontal ist, weist die Kontaktfläche 162a in eine horizontale Richtung, und die Längsrichtung der Kontaktfläche 162a ist eine horizontale Richtung.
Der untere Abschnitt 163 umfasst eine flache Hauptfläche 163a und ist mit dem seitlichen Abschnitt 162 verbunden. Beispielsweise ist der untere Abschnitt 163 ein schmales, rechteckiges, plattenförmiges Element, das senkrecht zu dem seitlichen Abschnitt 162 ist, und die Hauptfläche 163a ist eine rechteckige Fläche. Wenn die Richtung der sechsten Achse S6b die vertikale Richtung ist, weist die Hauptfläche 163a nach unten, und die Längsrichtung der Hauptfläche 163a ist eine horizontale Richtung. Beispielsweise sind der seitliche Abschnitt 162 und der untere Abschnitt 163 durch ein L-förmiges Element realisiert.
Wenn sich die sechste Achse S6b in einem vertikalen Zustand befindet, kann die zweite Hand 160 durch Drehen um die vertikale sechste Achse S6b die Richtung der Kontaktfläche 162a in eine beliebige horizontale Richtung ändern, während die Hauptfläche 163a nach unten gerichtet bleibt.
Die erste Hand 150 umfasst eine Montagebasis 151, eine Kupplungsdrehwelle 152, einen Halter 153, einen oder mehrere Sauger 154 und einen Handantrieb MC (siehe 3). Die Montagebasis 151 ist drehbar mit dem fünften Glied 135 und über die Kupplungsdrehwelle 152 auch drehbar mit dem Halter 153 verbunden. Die Kupplungsdrehwelle 152 ist eine Welle, die sich in einer Richtung erstreckt, die die Richtung der sechsten Achse S6a kreuzt, die die Richtung ist, in der die Montagebasis 151 und das fünfte Glied 135 miteinander verbunden sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Richtung der Kupplungsdrehwelle 152 orthogonal zu der Richtung der sechsten Achse S6a. Die Montagebasis 151 ist beispielsweise L-förmig und umfasst: ein plattenförmiges Element, das senkrecht zur sechsten Achse S6a verläuft, und ein weiteres plattenförmiges Element, das senkrecht zu dem einen plattenförmigen Element verläuft.
Der Halter 153 ist relativ zu der Montagebasis 151 drehbar und hält einen Karton A durch Adhäsion fest. Der Halter 153 ist über die Kupplungsdrehwelle 152 drehbar mit der Montagebasis 151 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform dreht sich der Halter 153 zusammen mit der Kupplungsdrehwelle 152. Der Halter 153 umfasst eine ebene Hauptfläche 153a, die sich auf der der Kupplungsdrehwelle 152 gegenüberliegenden Seite des Halters 153 befindet. Der/die Sauger 154 ist/sind auf der flachen Hauptfläche 153a angeordnet. Der Halter 153 ist beispielsweise T-förmig und umfasst: ein plattenförmiges Element, das mit der Montagebasis 151 verbunden ist, und ein weiteres plattenförmiges Element, das senkrecht zu dem einen plattenförmigen Element ist und die Hauptfläche 153a umfasst.
Der Handantrieb MC treibt die Drehung der Kupplungsdrehwelle 152 an, damit sich der Halter 153 um die Kupplungsdrehwelle 152 relativ zu der Montagebasis 151 dreht. Der Handantrieb MC ist beispielsweise ein Elektromotor wie ein Servomotor. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Handantrieb MC ein Servomotor. Der Antrieb des Handantriebs MC ist durch den Controller 500 gesteuert.
Wenn die Richtung der sechsten Achse S6a die vertikale Richtung ist, erstreckt sich die Kupplungsdrehwelle 152 in einer horizontalen Richtung, und der Halter 153 ist in einer vertikalen Ebene um die Kupplungsdrehwelle 152 drehbar. In einem Fall, in dem die Richtung der Kupplungsdrehwelle 152 nicht orthogonal zu der Richtung der sechsten Achse S6a ist, kann die Richtung der Kupplungsdrehwelle 152 durch Schwenken des fünften Glieds 135 in eine horizontale Richtung geändert werden.
Ein oder mehrere Sauger 154 sind auf der Hauptfläche 153a des Halters 153 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Sauger 154 auf der Hauptfläche 153a angeordnet. Die Sauger 154 drehen sich zusammen mit dem Halter 153. Die Sauger 154 erzeugen einen Unterdruck, um einen Karton A anzusaugen, wodurch der Karton A an dem Halter 153 haften bleibt. Jeder Sauger 154 umfasst beispielsweise eine Düse mit einer hohlen Form, wie z. B. einer sich verjüngenden Rohrform, und die Sauger 154 sind über Rohrleitungen mit einem Unterdruckgenerator 155 (siehe 3) verbunden. Die Düse ist in einer Richtung senkrecht zu der Hauptfläche 153a offen. Die Ausgestaltung des Unterdruckgenerators 155 ist nicht besonders begrenzt, und jede bestehende Ausgestaltung kann auf den Unterdruckgenerator 155 angewandt werden, solange der Unterdruckgenerator 155 einen Unterdruck in der Düse erzeugen kann. Der Unterdruckgenerator 155 kann beispielsweise als Vakuumpumpe oder pneumatischer Zylinder ausgestaltet sein, der durch Ansaugen von Luft einen Unterdruck oder ein Vakuum erzeugt, oder er kann als Ejektor ausgestaltet sein, der durch Zufuhr von Druckluft einen Unterdruck oder ein Vakuum erzeugt. Der Antrieb des Unterdruckerzeugers 155 wird durch den Controller 500 gesteuert.
Die erste Hand 150 kann den Halter 153 um die Kupplungsdrehwelle 152 über einen Drehwinkelbereich von mindestens 90° drehen. Zum Beispiel, wenn die Richtung der Kupplungsdrehwelle 152 eine horizontale Richtung ist, kann die erste Hand 150 die Ausrichtung der Sauger 154, die die Ausrichtung der Düsen ist, zumindest von einer abwärtsgerichteten Richtung in eine horizontale Richtung oder sogar weiter in eine aufwärtsgerichtete Richtung ändern, indem sie den Halter 153 dreht. Beispielsweise kann die erste Hand 150 die Ausrichtung der Sauger 154 um 360° in einer vertikalen Ebene ändern.
Die Servomotoren, die als Armantrieb MA1 bis MA6 und MB1 bis MB6 dienen, und der Handantrieb MC umfassen jeweils: einen Elektromotor; einen Encoder, der den Drehwinkel des Rotors des Elektromotors detektiert; und einen Stromsensor, der einen elektrischen Stromwert des Elektromotors detektiert. Jeder Servomotor betreibt den Elektromotor beispielsweise in Übereinstimmung mit einem von dem Controller 500 ausgegebenen Befehl und gibt die von dem Encoder und dem Stromsensor detektierten Werte an den Controller 500 aus. Basierend auf den Werten, die von dem Encoder und dem Stromsensor jedes Servomotors detektiert werden, wobei die Werte von jedem Servomotor zurückgeführt werden, detektiert der Controller 500 zum Beispiel den Betrag der Drehung und die Drehgeschwindigkeit des Rotors jedes Servomotors. Anhand der Detektionsergebnisse usw. steuert der Controller 500 beispielsweise Start und Stop der Drehung, Drehgeschwindigkeit und Drehmoment jedes Servomotors. Dementsprechend kann der Controller 500 jeden Servomotor an einer bestimmten Drehposition anhalten, jeden Servomotor mit einer bestimmten Drehgeschwindigkeit drehen und jeden Servomotor mit einem bestimmten Drehmoment antreiben. Daher kann der Controller 500 den ersten Arm 130, den zweiten Arm 140 und den Halter 153 der ersten Hand 150 auf verschiedene Weise minutiös bedienen.
Wie in 2 dargestellt, ist eine Bildaufnahmevorrichtung 170 an dem ersten Arm 130, insbesondere an der Befestigungsbasis 151 der ersten Hand 150, angeordnet. Die Bildaufnahmevorrichtung 170 ist eine Kamera, die ein Bild aufnimmt, um eine dreidimensionale Position eines bildaufnehmenden Objekts relativ zu der Bildaufnahmevorrichtung 170 zu detektieren, wie z. B. einen Abstand zu dem bildaufnehmenden Objekt. Bei der Kamera kann es sich beispielsweise um eine digitale Bildaufnahmekamera, eine Stereokamera, eine monokulare Kamera, eine TOF-Kamera (Time-of-Flight-Kamera), eine Musterprojektionskamera wie eine Streifenprojektionskamera oder eine Kamera mit einem Lichtebenenschnittverfahren handeln. Die Bildaufnahmevorrichtung 170 ist in einer Richtung entlang der sechsten Achse S6a ausgerichtet, z. B. in einer Abwärtsrichtung. Die Bildaufnahmevorrichtung 170 nimmt ein Bild der Ablagefläche 210 auf, wodurch ein Bild zur Detektion der dreidimensionalen Position eines zusammengeklappten Kartons A auf der Ablagefläche 210 relativ zu der Bildaufnahmevorrichtung 170 erhalten wird. Basierend auf dem erhaltenen Bild kann die Bildaufnahmevorrichtung 170 die dreidimensionale Position detektieren und die detektierte Position an den Controller 500 ausgeben. Alternativ kann die Bildaufnahmevorrichtung 170 das erhaltene Bild an den Controller 500 ausgeben, und der Controller 500 kann die dreidimensionale Position berechnen. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet der Controller 500 die dreidimensionale Position. Die räumliche Lage des zusammengeklappten Kartons A kann ebenfalls detektiert werden.
Wie in 1 dargestellt, ist die Eingabeeinrichtung 400 eine Einrichtung, die Eingaben, z. B. einen Befehl und Informationen von einem Benutzer, wie z. B. einem Bediener, empfängt und den Befehl, die Informationen usw. an den Controller 500 ausgibt. Die Ausgestaltung der Eingabeeinrichtung 400 ist nicht besonders begrenzt. Die Eingabeeinrichtung 400 ist über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation mit dem Controller 500 verbunden. Sowohl die drahtgebundene als auch die drahtlose Kommunikation kann jede Art von Kommunikation sein. Beispielsweise erhält die Eingabeeinrichtung 400 den Befehl, einen zusammengeklappten Karton A auf dem Ablagetisch 200 zusammenzubauen. Die Eingabeeinrichtung 400 erhält Eingaben von Informationen zur Spezifizierung der Ausgestaltung des zusammenzubauenden Kartons A, wie z. B. Art, Form, Größe und/oder Spezifikationen des Kartons A.
Der Controller 500 steuert den gesamten Betrieb des Robotersystems 1. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für die Hardware-Ausgestaltung des Robotersystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 3 dargestellt, umfasst das Robotersystem 1 die folgenden Komponenten: eine CPU (Central Processing Unit) 501; einen ROM (Read Only Memory) 502; einen RAM (Random Access Memory) 503; einen Speicher 504; ein Eingang I/F (Schnittstelle) 505; ein Bildaufnahmeelement I/F 506; eine Armantriebsschaltung 507; eine Handantriebsschaltung 508; eine Saugantriebsschaltung 509; eine Förderantriebsschaltung 510; eine Versiegelungsantriebsschaltung 511; die Armantrieb MA1 bis MA6 und MB1 bis MB6; den Handantrieb MC; den Unterdruckgenerator 155; die Förderer 320a und 320b; den Versiegelungssensor 331 und die Klebevorrichtung 332 der Versiegelungseinrichtung 330; die Bildaufnahmevorrichtung 170; und die Eingabeeinrichtung 400. Die CPU 501, der ROM 502, der RAM 503 und der Speicher 504 sind in dem Controller 500 umfasst. Der Controller 500 kann mindestens eine der oben genannten Schaltungen umfasen. Die oben genannten Komponenten sind über einen Bus, drahtgebundene Kommunikation oder drahtlose Kommunikation miteinander verbunden. Nicht alle der oben genannten Komponenten sind unbedingt erforderlich.
Die CPU 501 ist ein Prozessor, der die gesamte Verarbeitung und den Betrieb des Robotersystems 1 steuert. Der ROM 502 ist zum Beispiel ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher. Der ROM 502 speichert z. B. ein Programm und Daten, die die CPU 501 veranlassen, die Verarbeitung und den Betrieb zu steuern. Der RAM 503 ist z. B. ein flüchtiger Halbleiterspeicher. Der RAM 503 speichert z. B. ein von der CPU 501 auszuführendes Programm und Daten, die gerade verarbeitet werden oder verarbeitet wurden, vorübergehend. Der Speicher 504 ist eine Speichervorrichtung, z. B. ein Halbleiterspeicher wie ein flüchtiger Speicher oder ein nichtflüchtiger Speicher, ein HDD (Hard Disk Drive) oder ein SSD (Solid State Drive).
Ein Betriebsprogramm für die CPU 501 ist im ROM 502 oder im Speicher 504 vorgespeichert. Die CPU 501 liest das Programm aus dem ROM 502 oder dem Speicher 504 aus und entwickelt das Programm im RAM 503. Die CPU 501 führt kodierte Befehle in dem im RAM 503 entwickelten Programm aus. Funktionen des Controllers 500 können durch ein Computersystem realisiert sein, das z. B. aus der CPU 501, dem ROM 502 und dem RAM 503 besteht, oder sie können durch eine spezielle Hardwareschaltung, wie z. B. eine elektronische Schaltung oder eine integrierte Schaltung, realisiert sein, oder sie können durch eine Kombination aus dem oben genannten Computersystem und der Hardwareschaltung realisiert sein.
Der Eingang 505 ist mit der Eingabeeinrichtung 400 verbunden und erhält Eingaben, z. B. Informationen und einen Befehl von der Eingabeeinrichtung 400. Der Eingang I/F 505 kann beispielsweise eine Schaltung umfassen, die Eingangssignale umwandelt. Das Bildaufnahmeelement I/F 506 steuert die Ansteuerung eines Bildaufnahmeelements (nicht dargestellt) der der Bildaufnahmevorrichtung 170 in Übereinstimmung mit einem Befehl von der CPU 501. Das Bildaufnahmeelement I/F 506 lädt ein von der Bildaufnahmevorrichtung 170 aufgenommenes Bild in den RAM 503 oder den Speicher 504. Das Bildaufnahmeelement I/F 506 kann beispielsweise eine Schaltung zur Ansteuerung der Bildaufnahmevorrichtung 170 umfassen.
Die Armantriebsschaltung 507 steuert den Antrieb jedes der Servomotoren der Armantriebe MA1 bis MA6 und MB1 bis MB6, indem sie jedem der Servomotoren entsprechend einem Befehl der CPU 501 elektrische Leistung zuführt. Die Handantriebsschaltung 508 steuert den Antrieb des Servomotors des Handantriebs MC, indem sie dem Servomotor entsprechend einem Befehl der CPU 501 elektrische Leistung zuführt. Die Saugantriebsschaltung 509 steuert den Antrieb des Unterdruckgenerators 155, indem sie dem Unterdruckgenerator 155 entsprechend einem Befehl der CPU 501 elektrische Leistung zuführt. Die Förderantriebsschaltung 510 steuert den Antrieb jedes der Förderer 320a und 320b, indem sie jedem der Förderer 320a und 320b entsprechend einem Befehl der CPU 501 elektrische Leistung zuführt. Die Versiegelungsantriebsschaltung 511 steuert den Antrieb der Klebevorrichtung 332, indem sie der Klebevorrichtung 332 entsprechend einem Befehl der CPU 501 elektrische Leistung zuführt. Die CPU 501 gibt den Befehl an die Versiegelungsantriebsschaltung 511 basierend auf einem vom Dichtungssensor 331 empfangenen Erfassungssignals aus.
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine funktionale Ausgestaltung des Controllers 500 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 4 gezeigt, umfasst der Controller 500 die folgenden funktionalen Komponenten: einen Eingabeprozessor 551; einen Armcontroller 552; einen Handcontroller 553; einen Saugcontroller 554; einen Fördercontroller 555; einen Versiegelungscontroller 556; einen Bildaufnahmecontroller 557; einen Bildprozessor 558; und einen Speicher 559. Die Funktionen des Eingabeprozessors 551, des Armcontrollers 552, des Handcontrollers 553, des Saugcontrollers 554, des Fördercontrollers 555, des Versiegelungscontrollers 556, des Bildaufnahmecontrollers 557 und des Bildprozessors 558 werden beispielsweise durch die CPU 501 realisiert. Die Funktion des Speichers 559 wird zum Beispiel durch den Speicher 504, den ROM 502 und den RAM 503 realisiert.
Funktionale Komponenten, die der Eingabeprozessor 551, der Armcontroller 552; der Handcontroller 553; der Saugcontroller 554; der Fördercontroller 555; der Versiegelungscontroller 556; der Bildaufnahmecontroller 557; der Bildprozessor 558 sind, erhalten jeweils Betriebsinformationen über andere funktionale Komponenten von den anderen funktionalen Komponenten, und jede dieser funktionalen Komponenten verwendet die erhaltenen Informationen, um ihre Funktion zu realisieren. Jede der oben genannten funktionale Komponenten kann zusammen mit, in Koordination mit und/oder in Kooperation mit anderen funktionale Komponenten arbeiten. Die oben genannten funktionale Komponenten ermöglichen es beispielsweise, neben der Eingabeeinrichtung 400, den Armantrieben MA1 bis MA6 des ersten Arms 130, den Armantrieben MB1 bis MB6 des zweiten Arms 140, dem Handantrieb MC der ersten Hand 150, dem Unterdruckgenerator 155, den Förderern 320a und 320b, der Klebevorrichtung 332 und der Bildaufnahmevorrichtung 170 mindestens eine Vorrichtung zu bedienen und gleichzeitig mindestens eine andere Vorrichtung zu betreiben. Der Controller 500 kann ferner eine funktionale Komponente umfassen, die eine integrierte Steuerung der oben genannten funktionalen Komponenten vornimmt.
Der Speicher 559 speichert verschiedene Informationen und ermöglicht das Auslesen der gespeicherten Informationen aus dem Speicher 559. Der Speicher 559 speichert eine Liste von Kartons, die von dem Roboter 100 zusammengebaut werden können, und speichert für jeden Karton in der Liste Informationen zum Spezifizieren der Ausgestaltung des Kartons, wie z. B. den Typ, die Form, die Größe und/oder die Ausgestaltung des Kartons. Der Speicher 559 kann ein von der Bildaufnahmevorrichtung 170 aufgenommenes Bild speichern. Der Speicher 559 kann ein Programm speichern.
Der Eingabeprozessor 551 gibt die von der Eingabeeinrichtung 400 erhaltenen Befehle und Informationen an die funktionalen Komponenten des Controllers 500 aus.
Der Bildaufnahmecontroller 557 steuert den Betrieb der Bildaufnahmevorrichtung 170. Beispielsweise kann der Bildaufnahmecontroller 557 die Bildaufnahmevorrichtung 170 veranlassen, ein Bild zu einem vorbestimmten Zeitpunkt aufzunehmen, beispielsweise unmittelbar bevor der Roboter 100 mit dem Zusammenbau eines zusammengeklappten Kartons A auf dem Ablagetisch 200 beginnt. Auf diese Weise kann der Controller 500 die dreidimensionale Position des zusammengeklappten Kartons A relativ zu der ersten Hand 150 detektieren und den Roboter 100 basierend auf der dreidimensionalen Position steuern.
Der Bildprozessor 558 detektiert anhand des von der Bildaufnahmevorrichtung 170 aufgenommenen Bildes die dreidimensionale Position des im Bild dargestellten zusammengeklappten Kartons A relativ zu der Bildaufnahmevorrichtung 170. Der Bildprozessor 558 gibt die dreidimensionale Position z. B. an den Armcontroller 552 aus.
Der Armcontroller 552 steuert den Betrieb der Armantriebe MA1 bis MA6 und MB1 bis MB6 der Arme 130 und 140. Der Armcontroller 552 steuert die Armantriebe MA1 bis MA6 und MB 1 bis MB6 beispielsweise basieren auf der Ausgestaltung des zusammengeklappten Kartons A auf dem Ablagetisch 200 und dem Detektionsergebnisses des Bildprozessors 558, wodurch die Arme 130 und 140 veranlasst werden, Bewegungen auszuführen, die dem Zusammenbauen des zusammengeklappten Kartons A entsprechen. Der Armcontroller 552 erhält Betriebsbetragsinformationen, wie z.B. Rotationsbeträge, von den Servomotoren der Armantrieb MA1 bis MA6 und MB1 bis MB6, und detektiert basierend auf den erhaltenen Betriebsbeträgen Positions- und Lageinformationen, die die Position, räumliche Lage, Bewegungsrichtung, Bewegungsgeschwindigkeit usw. der Glieder der Arme 130 und 140 und der Hände 150 und 160 umfassen. Der Armcontroller 552 gibt die detektierten Positions- und Lageinformationen an den Handcontroller 553 aus. Ferner steuert der Armcontroller 552 unter Verwendung der Positions- und Lageinformationen als Rückmeldeinformationen den Betrieb der Armantrieb MA1 bis MA6 und MB 1 bis MB6, um die Position, räumliche Lage usw. jeder der Hände 150 und 160 auf eine beabsichtigte Position, räumliche Lage usw. einzustellen.
Der Handcontroller 553 steuert den Betrieb des Handantriebs MC der ersten Hand 150. Der Handcontroller 553 steuert den Handantrieb MC basierend auf den Positions- und Lageinformationen über die erste Hand 150, wodurch die einander zugewandten Richtungen des Halters 153 und der Saugvorrichtungen 154 in Richtungen gesteuert werden, die dem Zusammenbau des zusammengeklappten Kartons A entsprechen. Der Handcontroller 553 erhält Betriebsbetragsinformationen, wie z.B. einen Rotationsbetrag, von dem Servomotor des Handantriebs MC, und detektiert basierend auf dem erhaltenen Betriebsbetrag Saughaltungsinformationen, die beispielsweise die einander zugewandten Richtungen des Halters 153 und der Sauger 154 umfassen. Ferner steuert der Handcontroller 553 den Betrieb des Handantriebs MC, indem er die Saughaltungsinformationen als Feedbackinformationen verwendet.
Der Saugcontroller 554 steuert den Betrieb des Unterdruckgenerators 155. Basierend auf der von dem Bildprozessor 558 detektierten dreidimensionalen Position, den Positions- und Lageinformationen über die erste Hand 150 und den Saughaltungsinformationen über die Sauger 154 startet der Saugcontroller 554 beispielsweise den Unterdruckgenerator 155 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt und veranlasst die Sauger 154, den Karton A anzusaugen. Der vorbestimmte Zeitpunkt kann sein, wenn die Sauger 154 in die Nähe des Kartons A gekommen sind oder mit diesem in Kontakt gekommen sind.
Der Fördercontroller 555 steuert den Betrieb der Förderer 320a und 320b. Zum Beispiel kann der Fördercontroller 555 bewirken, dass die Förderer 320a und 320b kontinuierlich arbeiten, während der Roboter 100 die Arbeit des Zusammensetzens des zusammengeklappten Kartons A durchführt.
Basierend auf einem Erfassungssignal des Versiegelungssensors 331 steuert der Versiegelungscontroller 556 den Betrieb der Klebevorrichtung 332 der Versiegelungseinrichtung 330. Wenn der Versiegelungssensors 331 beispielsweise einen schachtelförmigen Karton A detektiert, kann der Versiegelungscontroller 556 die Klebevorrichtung 332 betätigen, um den Boden des schachtelförmigen Kartons A mit Klebeband zu versehen und dadurch zu versiegeln.
Nachfolgend wird der Betrieb des Robotersystems 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb des Robotersystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. 6 bis 13, 15, 17 und 18 sind perspektivische Ansichten, die jeweils ein Beispiel für den Zustand des Roboters 100 zeigen, während das Robotersystem 1 gemäß der Ausführungsform in Betrieb ist. 14 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils aus 13, und 16 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils aus 15.
Wie in 5 gezeigt, empfängt die Eingabeeinrichtung 400 zunächst Informationen über die Ausgestaltung eines zusammenzubauenden Kartons A, wie z.B. Typ, Form, Größe und/oder Spezifikationen des Kartons A, wobei die Informationen von einem Benutzer, wie z.B. einem Bediener, eingegeben werden, und gibt die empfangenen Informationen an den Controller 500 aus (Schritt S101). Als nächstes empfängt die Eingabeeinrichtung 400 einen Befehl zur Durchführung des Zusammenbauens des Kartons A, wobei der Befehl von dem Benutzer eingegeben wird, und gibt den empfangenen Befehl an den Controller 500 aus (Schritt S102). Der Controller 500 führt basierend auf der in Schritt S101 empfangenen Ausgestaltung des Kartons A die nachfolgend beschriebenen Schritte aus.
Als nächstes werden, wie in 2 und 5 gezeigt, in Schritt S103 zusammengeklappte, übereinander gestapelte Kartons A auf der Ablagefläche 210 des Ablagetisches 200 abgelegt. Die zusammengeklappten Kartons A können vom Benutzer manuell oder von einem anderen Förderer, der vom Benutzer bedient wird, oder von einem anderen Förderer, der autonom betrieben wird, auf der Ablagefläche 210 abgelegt werden. Der Controller 500 kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der zusammengeklappten Kartons A auf der Ablagefläche 210 erkennen, beispielsweise basierend auf einem Signal, das von dem oben erwähnten anderen Förderer empfangen wird, einem Bild, das von der Bildaufnahmevorrichtung 170 aufgenommen wurde, oder einem Detektionssignal von einem Sensor, der beispielsweise auf der Ablagefläche 210 bereitgestellt ist. Der Sensor kann vom gleichen Typ wie der Versiegelungssensor 331 sein.
Als nächstes veranlasst der Controller 500 in Schritt S104 die Bildaufnahmevorrichtung 170, ein Bild von der Ablagefläche 210 aufzunehmen. Das aufgenommene Bild zeigt ein Bild der zusammengeklappten Kartons A auf der Ablagefläche 210. Als nächstes, in Schritt S105, detektiert der Controller 500 anhand des aufgenommenen Bildes die dreidimensionale Position des obersten zusammengeklappten Kartons A auf der Ablagefläche 210 relativ zu der Bildaufnahmevorrichtung 170. Auf diese Weise erhält der Controller 500 die dreidimensionale Position des obersten zusammengeklappten Kartons A relativ zu der ersten Hand 150.
Als nächstes, wie in 5 und 6 gezeigt, in Schritt S106, basierend auf der dreidimensionalen Position, die in Schritt S105 erhalten wurde, betätigt der Controller 500 den ersten Arm 130 und die erste Hand 150, um die Sauger 154 in eine Position oberhalb des obersten zusammengeklappten Kartons A zu bewegen. Insbesondere bewirkt der Controller 500, dass die Sauger 154 in die Nähe einer oder in Kontakt mit einer vorbestimmten Saugposition auf einem Seitenabschnitt A1 des zusammengeklappten Kartons A kommen. Zu diesem Zeitpunkt steuert der Controller 500 die räumliche Lage der Montagebasis 151 und des Halters 153 der ersten Hand 150 so, dass die Richtung der Kupplungsdrehwelle 152 eine horizontale Richtung ist, die im Wesentlichen parallel zu der ersten Richtung D1 verläuft, und so, dass die Düsen der Sauger 154 nach unten zeigen.
Ferner betätigt der Controller 500 den zweiten Arm 140, um die zweite Hand 160 in eine vorbestimmte Bereitschaftsposition über einem Seitenabschnitt A2 des obersten zusammengeklappten Kartons A zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt steuert der Controller 500 die räumliche Lage der zweiten Hand 160, um zu bewirken, dass die Kontaktfläche 162a des seitlichen Abschnitts 162 horizontal in die erste Richtung D1A weist, dass die Längsrichtung der Kontaktfläche 162a eine horizontale Richtung ist, die im Wesentlichen parallel zu einer Grenze C12 zwischen den Seitenabschnitten A1 und A2 ist, und dass die Hauptfläche 163a des unteren Abschnitts 163 nach unten weist. Der untere Abschnitt 163 befindet sich in der ersten Richtung D1B relativ zu der Kontaktfläche 162a.
Als nicht einschränkendes Beispiel ist in der vorliegenden Ausführungsform die vorbestimmte Ansaugposition eine Position auf dem Seitenabschnitt A1 unter vier Seitenabschnitten A1 bis A4 des Kartons A und eine Position nahe der Grenze C12, die sich entlang der zweiten Richtung D2 erstreckt. Die Seitenabschnitte A1 und A2 sind Seitenabschnitte des obersten zusammengeklappten Kartons A, die nach oben zeigen und aneinander angrenzen. Der Seitenabschnitt A2 befindet sich in der ersten Richtung D1B relativ zum Seitenabschnitt A1. An einer solchen vorbestimmten Ansaugposition ist die Steifigkeit des Kartons A hoch. Aus diesem Grund kann in einem Fall, in dem der Karton A an der vorbestimmten Saugposition angesaugt wird, die Saugkraft der Sauger 154 gesenkt werden. Die vorbestimmte Saugposition und die vorbestimmte Bereitschaftsposition werden entsprechend der Ausgestaltung des Kartons A im Voraus bestimmt und in dem Speicher 559 vorgespeichert. Der Controller 500 ruft aus dem Speicher 559 die vorbestimmte Saugposition und die vorbestimmte Bereitschaftsposition ab, die der in Schritt S101 empfangenen Ausgestaltung des Kartons A entsprechen, und verwendet diese abgerufene Saugposition und Bereitschaftsposition.
Die Seitenabschnitte A1 und A3 des schachtelförmigen Kartons A liegen einander gegenüber und sind lange Seitenabschnitte des Kartons A. Die Seitenabschnitte A2 und A4 des schachtelförmigen Kartons A liegen einander gegenüber und sind kurze Seitenabschnitte des Kartons A. In einer Umfangsrichtung, die die Seitenabschnitte A1 bis A4 umgibt, sind die langen Seitenabschnitte länger als die kurzen Seitenabschnitte. In der Umfangsrichtung können die Längen der Seitenabschnitte A1 und A3 gleich sein wie die Längen der Seitenabschnitte A2 und A4.
Der Controller 500 kann den Vorgang des Bewegens der Sauger 154 der ersten Hand 150 und den Vorgang des Bewegens der zweiten Hand 160 parallel durchführen, so dass sich diese Vorgänge zumindest teilweise zeitlich überschneiden. Alternativ kann der Controller 500 diese Vorgänge auch nacheinander ausführen.
Als nächstes führt der Controller 500, wie in 5 gezeigt, den Schritt S107 aus, der ein Schritt des Ansaugens und Öffnens des obersten zusammengeklappten Kartonkastens A ist. Nachdem die Sauger 154 an der vorbestimmten Saugposition angekommen sind, startet der Controller 500 den Unterdruckgenerator 155, um Unterdruck in den Saugern 154 zu erzeugen. Der Startzeitpunkt des Unterdruckgenerators 155 kann einer der folgenden sein: bevor die Sauger 154 an der vorbestimmten Saugposition ankommen; zur gleichen Zeit, wenn die Sauger 154 an der vorbestimmten Saugposition ankommen; und nachdem die Sauger 154 an der vorbestimmten Saugposition angekommen sind. Wie in 7 gezeigt, hebt der Controller 500 die erste Hand 150 an, wenn sie feststellt, dass der zusammengeklappte Karton A von den Saugern 154 angesaugt wird. Der Controller 500 kann detektieren, dass der zusammengeklappte Karton A angesaugt wird, indem er die Erzeugung des Unterdrucks in den Saugern 154 detektiert. Beispielsweise kann der Controller 500 die Erzeugung des Unterdrucks in den Saugern 154 basierend auf einer Änderung der Belastung des Unterdruckgenerators 155 oder basierend auf einem Erfassungswert von einem Drucksensor (nicht dargestellt), der an den Saugern 154, den Rohrleitungen oder dem Unterdruckgenerator 155 bereitgestellt ist, detektieren.
Der Controller 500 hebt die zweite Hand 160 zusammen mit der ersten Hand 150 an, bis die erste Hand 150 eine erste vorbestimmte Höhenposition erreicht. Wie in 8 gezeigt, senkt der Controller 500, nachdem die erste Hand 150 die erste vorbestimmte Höhenposition erreicht hat, die zweite Hand 160, während er die erste Hand 150 anhebt. Der untere Abschnitt 163 kommt in Kontakt mit dem Seitenabschnitt A2 des zusammengeklappten Kartons A und drückt diesen nach unten, um eine Bergfalte an der Grenze C12 zu bilden, wodurch der zusammengeklappte Karton A geöffnet wird. Da die Längsrichtung der Hauptoberfläche 163a des unteren Abschnitts 163 eine horizontale Richtung ist, die im Wesentlichen parallel zu der Grenze C12 verläuft, kann die Faltung an der Grenze C12 reibungslos und genau durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die erste vorbestimmte Höhenposition eine solche Höhenposition sein, dass, wenn sich der zusammengeklappte Karton A zu öffnen beginnt, er nicht mit dem zweiten, darunter liegenden zusammengeklappten Karton A in Kontakt kommt.
Wie in 9 gezeigt, bewegt der Controller 500 die zweite Hand 160 in die erste Richtung D1A, wenn die erste Hand 150 auf eine zweite vorbestimmte Höhenposition angehoben wurde. Der seitliche Abschnitt 162 kommt in Kontakt mit dem Seitenabschnitt A2 des Kartons A und drückt den Seitenabschnitt A2 in die erste Richtung D1A, um den Seitenabschnitt A2 nahe an einen aufrechten Zustand zu bringen. Basierend auf der Positionsbeziehung zwischen der ersten Hand 150 und der zweiten Hand 160 fährt der Controller 500 fort, die zweite Hand 160 zu bewegen, bis der Seitenabschnitt A2 im Wesentlichen senkrecht zu dem Seitenabschnitt A1 steht. Das heißt, der Controller 500 bewirkt, dass der seitliche Abschnitt 162 gegen den Seitenabschnitt A2 gedrückt wird, so dass der Seitenabschnitt A2 relativ zu dem Seitenabschnitt A1 an der Grenze C12 gefaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt kann der Controller 500 bewirken, dass der seitliche Abschnitt 162 gegen den Seitenabschnitt A2 gedrückt wird, so dass der Seitenabschnitt A2 um einen beabsichtigten Faltwinkel oder um einen größeren Faltwinkel als den beabsichtigten Faltwinkel gefaltet wird. Der beabsichtigte Faltwinkel ist der Faltwinkel des Seitenabschnitts A2, wenn der Seitenabschnitt A2 und der Seitenabschnitt A1 senkrecht zueinander stehen. Der Faltwinkel, der größer als der beabsichtigte Faltwinkel ist, ist der Faltwinkel des Seitenabschnitts A2, wenn der durch den Seitenabschnitt A2 und den Seitenabschnitt A1 gebildete Winkel ein spitzer Winkel ist. Als Ergebnis der Durchführung der oben beschriebenen Vorgänge wird der Karton A in eine rechteckige, röhrenförmige Form geöffnet. Beispielsweise kann die zweite vorbestimmte Höhenposition eine solche Höhenposition sein, dass der Karton A im geöffneten Zustand den zweiten zusammengeklappten Karton A nicht berührt. Der Seitenabschnitt A2 ist hier ein Beispiel für einen fünften faltbaren Abschnitt.
Der Controller 500 kann den Vorgang des Anhebens der ersten Hand 150, den Vorgang des Absenkens der zweiten Hand 160 und den Vorgang des Bewegens der zweiten Hand 160 in der ersten Richtung D1A nacheinander durchführen oder diese Vorgänge parallel durchführen, so dass sich diese Vorgänge zumindest teilweise zeitlich überschneiden.
Als nächstes führt der Controller 500, wie in 5 gezeigt, den Schritt S108 aus, bei dem die Bodenklappen A52 und A54 nach innen gefaltet werden, die sich seitlich zwischen den Bodenklappen A51 bis A54 des Bodens A5 des Kartons A im geöffneten Zustand befinden. Das heißt, der Controller 500 führt einen zweiten Faltvorgang und einen dritten Faltvorgang durch.
Infolge des nach innen Einfaltens bilden die Bodenklappen A51 bis A54 den Boden A5 des Kartons A. Bevor sie nach innen gefaltet werden, erstrecken sich alle Bodenklappen A51 bis A54 von den Seitenabschnitten A1 bis A4 jeweils in die gleiche Richtung. Die Bodenklappen A51 und A53 sind die Klappen der jeweiligen langen Seiten des Bodens A5, und die Bodenklappen A52 und A54 sind die Klappen der jeweiligen kurzen Seiten des Bodens A5. Infolge des nach innen Einfaltens bilden die Bodenklappen A61 bis A64 den Boden A6 des Kartons A. Bevor sie nach innen gefaltet werden, erstrecken sich alle oberen Klappen A61 bis A64 in einer Richtung, die der Erstreckungsrichtung der Bodenklappen A51 bis A54 von den jeweiligen Seitenabschnitten A1 bis A4 entgegengesetzt ist. Beispielsweise erstrecken sich in den Schritten S101 bis S 107 die Bodenklappen A51 bis A54 in die zweite Richtung D2A und die oberen Klappen A61 bis A64 in die zweite Richtung D2B. Eine der Bodenklappen A51 und A53 ist ein Beispiel für einen ersten faltbaren Abschnitt, und die andere der Bodenklappen A51 und A53 ist ein Beispiel für einen zweiten faltbaren Abschnitt. Die Bodenklappe A54 ist ein Beispiel für einen dritten faltbaren Abschnitt, und die Bodenklappe A52 ist ein Beispiel für einen vierten faltbaren Abschnitt.
Zunächst führt der Controller 500, wie in 10 gezeigt, den zweiten Faltvorgang durch. Der Controller 500 bewegt die erste Hand 150 in die erste Richtung D1A, um die Bodenklappe A54 in Kontakt mit dem seitlichen Kontaktabschnitt 351 des seitlichen Hilfselements 350 zu bringen und zu bewirken, dass die Bodenklappe A54 von diesem nach innen gedrückt wird. Infolgedessen wird die Bodenklappe A54 nach innen gefaltet, so dass ihr Ende in die erste Richtung D1B weist. Die Richtung, in der sich der seitliche Kontaktabschnitt 351 erstreckt, ist die gleiche wie die Richtung, in der sich eine Grenze C45 zwischen der Bodenklappe A54 und dem Seitenabschnitt A4 erstreckt. Daher kann der seitliche Kontaktabschnitt 351 die Bodenklappe A54 sanft und genau entlang der Grenze C45 nach innen falten. Der Controller 500 bewegt auch die zweite Hand 160 auf die gleiche Weise wie die erste Hand 150, während die Kontaktfläche 162a des seitlichen Abschnitts 162 in Kontakt mit dem Seitenabschnitt A2 bleibt. Dies ermöglicht es, die Verformung des Kartons A zu unterdrücken, während die Bodenklappe A54 nach innen gefaltet wird.
Wie in 11 gezeigt, führt der Controller 500 den dritten Faltvorgang durch. Der Controller 500 dreht die zweite Hand 160 um die sechste Achse S6b (siehe 2), um die Kontaktfläche 162a des seitlichen Abschnitts 162 in Kontakt mit der Bodenklappe A52 zu bringen und um die Richtung der Kontaktfläche 162a von der ersten Richtung D1A in die zweite Richtung D2B zu ändern. Infolgedessen faltet der seitliche Abschnitt 162 die Bodenklappe A52 nach innen, so dass das Ende der Bodenklappe A52 in die erste Richtung D1A weist. Der Controller 500 kann die zweite Hand 160 bewegen, um die Position der Kontaktfläche 162a einzustellen.
Der Controller 500 kann den zweiten Faltvorgang und den dritten Faltvorgang sequentiell nacheinander durchführen oder den zweiten und dritten Faltvorgang parallel durchführen, so dass sich diese Vorgänge zumindest teilweise zeitlich überschneiden.
Als nächstes führt der Controller 500, wie in 5 gezeigt, den Schritt S 109 aus, bei dem die Bodenklappen A51 und A53 nach innen gefaltet werden, die sich im geöffneten Zustand in Aufwärts-Abwärts-Richtung am Boden A5 des Kartons A befinden. Das heißt, der Controller 500 führt einen ersten Faltvorgang durch.
Zunächst dreht der Controller 500, wie in 12 gezeigt, die zweite Hand 160, um die Ausrichtung der Kontaktfläche 162a des seitlichen Abschnitts 162 von der zweiten Richtung D2B in die erste Richtung D1A zu ändern, wodurch die Kontaktfläche 162a in Kontakt mit dem Seitenabschnitt A2 des Kartons A gebracht wird. Ferner bewegt der Controller 500 die erste Hand 150 und die zweite Hand 160, um die Bodenklappe A53 über den unteren Kontaktabschnitten 221 und 222 des unteren Hilfselements 220 anzuordnen.
Als nächstes senkt der Controller 500, wie in 13 und 14 gezeigt, die erste Hand 150 ab, um die Bodenklappe A53 in Kontakt mit den unteren Kontaktabschnitten 221 und 222 zu bringen und zu bewirken, dass die Bodenklappe A53 von diesen nach innen gedrückt wird. Infolgedessen wird die Bodenklappe A53 so gefaltet, dass das Ende der Bodenklappe A53 nach oben zeigt. Die Richtung, in der sich der zweite untere Kontaktabschnitt 222 erstreckt, ist die gleiche wie die Richtung, in der sich eine Grenze C35 zwischen der Bodenklappe A53 und dem Seitenabschnitt A3 erstreckt, und ist eine Richtung, die die Richtung kreuzt, in der die Bodenklappe A54 gefaltet wird. Daher kann die Bodenklappe A53 mit dem zweiten unteren Kontaktabschnitt 222 reibungslos und genau entlang der Grenze C35 gefaltet werden.
Als nächstes stoppt der Controller 500, wie in 15 und 16 gezeigt, das Absenken der ersten Hand 150 und bewegt die erste Hand 150 in die zweite Richtung D2A, während sie den Halter 153 der ersten Hand 150 dreht. Dabei wird der Karton A in die zweite Richtung D2A bewegt, während seine Lage so verändert, dass die oberen Klappen A61 bis A64 in einen aufrechten, nach oben gerichteten Zustand gebracht werden. Die Bodenklappe A53 wird gegen den unteren Kontaktabschnitt 221 oder 222 gedrückt und weiter nach innen gefaltet. Die Bodenklappe A51 wird mit dem oberen Kontaktabschnitt 341 des oberen Hilfselements 340 in Kontakt gebracht und von diesem nach innen gedrückt und dadurch so gefaltet, dass das Ende der Bodenklappe A51 zur Bodenklappe A53 zeigt. Das heißt, durch Drehen des Halters 153, während die Bodenklappen A51 und A53 in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt 341 und dem unteren Kontaktabschnitt 221 oder 222 gehalten werden, werden die Bodenklappen A51 und A53 gefaltet. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Richtung, in der sich der obere Kontaktabschnitt 341 und der zweite untere Kontaktabschnitt 222 erstrecken, mit der Richtung der Kupplungsdrehwelle 152 zusammen. Der obere Kontaktabschnitt 341 befindet sich in Drehrichtung des Halters 153 entfernt von den unteren Kontaktabschnitten 221 und 222.
Als nächstes stoppt der Controller 500, wie in 17 gezeigt, das Bewegen der ersten Hand 150 in der zweiten Richtung D2A, dreht aber den Halter 153 weiter und senkt die erste Hand 150. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Karton A in aufrechtem Zustand nach unten. Dementsprechend wird die Bodenklappe A51 gegen den oberen Kontaktabschnitt 341 gedrückt und weiter nach innen gefaltet. Wenn der Halter 153 aufgerichtet ist, stoppt der Controller 500 das Drehen des Halters 153 und das Absenken der ersten Hand 150. Zu diesem Zeitpunkt steht der Karton A aufrecht, wobei sich die Bodenklappen A51 und A53 am Boden befinden, d. h. es handelt sich um einen schachtelförmigen Karton.
Als nächstes bewegt der Controller 500, wie in 5 und 18 gezeigt, in Schritt S 110 die erste Hand 150 in die erste Richtung D1A, um den schachtelförmigen Karton A in eine Position zwischen den Förderern 320a und 320b zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt kann der Controller 500 die erste Hand 150 so bewegen, dass der schachtelförmige Karton A in Kontakt mit dem ersten unteren Kontaktabschnitt 221 bewegt wird.
Als nächstes, im Schritt S111, befestigt die Versiegelungseinrichtung 330 ein Klebeband auf eine Verbindung zwischen den Bodenklappen A51 und A53 des schachtelförmigen Kartons A, der von den Förderern 320a und 320b transportiert wird, und versiegelt so den Boden A5 des schachtelförmigen Kartons A.
Wie oben beschrieben, führt das Robotersystem 1 gemäß der Ausführungsform die Vorgänge in den Schritten S 103 bis S 111 in Übereinstimmung mit der in Schritt S101 eingegebenen Ausgestaltung des Kartons A und dem in Schritt S 102 eingegebenen Befehl durch, wodurch das Zusammenbauen des zusammengeklappten Kartons A, d.h. das Ausbilden der Schachtel, automatisch durch den Roboter 100 durchgeführt wird.
Das Robotersystem 1 gemäß der Ausführungsform umfasst: die erste Hand 150, die einen Karton A hält; den ersten Arm 130, der die erste Hand 150 bewegt; und den oberen Kontaktabschnitt 341 oder die unteren Kontaktabschnitte 221 und 222, mit denen die Bodenklappe A51 oder A53 des Kartons A während des ersten Faltvorgangs, der ein Prozess des Faltens der Bodenklappe A51 oder A53 in einem Zustand ist, in dem der Karton A von der ersten Hand 150 gehalten wird, in Kontakt gebracht wird. Die erste Hand 150 umfasst ferner: die Montagebasis 151, die mit dem ersten Arm 130 verbunden ist; und den Halter 153, der relativ zur Montagebasis 151 drehbar ist und den Karton A durch Adhäsion hält. Während des ersten Faltvorgangs falten die erste Hand 150 und der erste Arm 130 die Bodenklappe A51 oder A53, indem sie den Halter 153 drehen, während sie die Bodenklappe A51 oder A53 in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt 341 oder dem unteren Kontaktabschnitt 221 oder 222 halten.
Gemäß der obigen Ausgestaltung kann das Robotersystem 1 durch Bewegen der ersten Hand 150 und Drehen des Halters 153 die Bodenklappe A51 oder A53 des Kartons A gegen den oberen Kontaktabschnitt 341 oder den unteren Kontaktabschnitt 221 oder 222 drücken und dadurch die Bodenklappe A51 oder A53 falten. Dadurch kann der Betrieb der ersten Hand 150 und des ersten Arms 130 zum Falten der Bodenklappe A51 oder A53 vereinfacht werden. Die Ausgestaltung zum Falten der Bodenklappe A51 oder A53 kann lediglich den ersten Arm 130, die erste Hand 150 einschließlich des drehbaren Halters 153 und den oberen Kontaktabschnitt 341 oder den unteren Kontaktabschnitt 221 oder 222 umfassen. Auf diese Weise kann die Ausgestaltung zum Falten der Bodenklappe A51 oder A53 vereinfacht werden. Der obere Kontaktabschnitt 341 und die unteren Kontaktabschnitte 221 und 222 können in der ersten Richtung D1 ausgefahren werden. Dies ermöglicht eine stabile Faltung der Bodenklappe A51 oder A53, die in der ersten Richtung D 1 lang ist.
Der obere Kontaktabschnitt 341 oder der zweite untere Kontaktabschnitt 222 kann sich in der Richtung erstrecken, in der sich die Kupplungsdrehwelle 152 des Halters 153 während des ersten Faltvorgangs erstreckt. Gemäß dieser Ausgestaltung kann mit dem oberen Kontaktabschnitt 341 oder dem zweiten unteren Kontaktabschnitt 222 eine Faltlinie gebildet werden, die sich in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Drehrichtung des Halters 153 erstreckt, und die Bodenklappe A51 oder A53 kann entlang der Faltlinie gefaltet werden. Zum Beispiel kann während des ersten Faltvorgangs die Bodenklappe A51 oder A53 glatt und genau gefaltet werden, indem die Position und räumliche Lage der ersten Hand 150 so gesteuert wird, dass die Richtung, in der sich die Kupplungsdrehwelle 152 erstreckt, und die Richtung, in der sich der obere Kontaktabschnitt 341 oder der zweite untere Kontaktabschnitt 222 erstreckt, miteinander übereinstimmen.
Die Richtung, in der sich die Kupplungsdrehwelle 152 des Halters 153 erstreckt, kann die Richtung kreuzen, in der die Montagebasis 151 und der erste Arm 130 miteinander verbunden sind. Gemäß dieser Ausgestaltung kann die erste Hand 150 den Halter 153 in einer Richtung drehen, die die Drehrichtung der ersten Hand 150 um die sechste Achse S6a kreuzt. Dies erhöht den Freiheitsgrad in der Position und räumliche Lage des Halters 153.
Der Halter 153 kann relativ zu der Montagebasis 151 über einen Drehwinkelbereich von mindestens 90° drehbar sein. Gemäß dieser Ausgestaltung kann die erste Hand 150 durch bloßes Drehen des Halters 153 die räumliche Lage des von dem Halter 153 gehaltenen Kartons A so verändern, dass z.B. der Seitenabschnitt A1 in einem horizontalen Zustand in einen vertikalen Zustand gebracht wird. Dies erhöht den Freiheitsgrad in der Position und räumliche Lage des von dem Halter 153 gehaltenen Kartons A.
Der Halter 153 kann den/die Sauger 154 umfassen, der/die den Karton A ansaugt bzw. ansaugen. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Halter 153 durch Saugen an dem Karton A haften und diesen halten. Daher kann der Halter 153 den Karton A so halten, dass negative Einflüsse, wie z. B. Beschädigung, auf die Oberfläche des Kartons A reduziert werden.
Das Robotersystem 1 gemäß der Ausführungsform kann den oberen Kontaktabschnitt 341 und die unteren Kontaktabschnitte 221 und 222 umfassen, die während des ersten Faltvorgangs in der Drehrichtung des Halters 153 voneinander entfernt angeordnet sind. Der Karton A kann die Bodenklappen A51 und A53 umfassen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Während des ersten Faltvorgangs können die erste Hand 150 und der erste Arm 130 die Bodenklappen A51 und A53 falten, indem sie die Bodenklappe A51 in Kontakt mit dem oberen Kontaktabschnitt 341 und die Bodenklappe A53 in Kontakt mit dem unteren Kontaktabschnitt 221 oder 222 bringen. Gemäß dieser Ausgestaltung können die Bodenklappen A51 und A53 gefaltet werden, indem der Halter 153 gedreht wird, um die Bodenklappen A51 und A53 gegen den oberen Kontaktabschnitt 341 bzw. den unteren Kontaktabschnitt 221 oder 222 zu drücken. Dies ermöglicht eine Vereinfachung der Ausgestaltung zum Falten der unteren Klappen A51 und A53 und eine Vereinfachung der Bedienung der ersten Hand 150 und des ersten Arms 130 zum Falten der unteren Klappen A51 und A53.
Das Robotersystem 1 gemäß der Ausführungsform kann den seitlichen Kontaktabschnitt 351 umfassen, mit dem die Bodenklappe A54 des Kartons A während des zweiten Faltvorgangs, bei dem es sich um einen Vorgang des Faltens der Bodenklappe A54 in einem Zustand handelt, in dem der Karton A von der ersten Hand 150 gehalten wird, in Kontakt gebracht wird. Die Bodenklappe A54 kann in einer Richtung gefaltet werden, die die Richtung kreuzt, in der die Bodenklappen A51 und A53 gefaltet werden. Während des zweiten Faltvorgangs können die erste Hand 150 und der erste Arm 130 die Bodenklappe A54 falten, indem sie den Karton A bewegen, um die Bodenklappe A54 gegen den seitlichen Kontaktabschnitt 351 zu drücken. Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Bodenklappe A54 gefaltet werden, indem die erste Hand 150 in eine solche Richtung bewegt wird, dass die Bodenklappe A54 gegen den seitlichen Kontaktabschnitt 351 gedrückt wird. Dies ermöglicht es, die Ausgestaltung zum Falten der Bodenklappe A54 zu vereinfachen und den Betrieb der ersten Hand 150 und des ersten Arms 130 zum Falten der Bodenklappe A54 zu vereinfachen.
Der seitliche Kontaktabschnitt 351 kann sich in einer Richtung erstrecken, die die Richtung kreuzt, in der die Bodenklappe A54 gefaltet wird. Gemäß dieser Ausgestaltung kann mit dem seitlichen Kontaktabschnitt 351 eine Faltlinie gebildet werden, die sich in der Richtung erstreckt, in der sich der seitliche Kontaktabschnitt 351 erstreckt, und die Bodenklappe A54 kann entlang der Faltlinie gefaltet werden. Die Richtung, in der sich die Faltlinie erstreckt, kreuzt die Richtung, in der die Bodenklappe A54 gefaltet wird. Auf diese Weise lässt sich die Bodenklappe A54 reibungslos und präzise falten.
Das Robotersystem 1 gemäß der Ausführungsform kann die erste Hand 150, den ersten Arm 130, die zweite Hand 160 und den zweiten Arm 140 umfassen. Der Karton A kann die Bodenklappe A52 umfassen, die in einer Richtung zu falten ist, die die Richtung kreuzt, in der die Bodenklappe A51 oder A53 gefaltet wird. Während des dritten Faltvorgangs zum Falten der Bodenklappe A52 des Kartons A in einem Zustand, in dem der Karton A von der ersten Hand 150 gehalten wird, können die zweite Hand 160 und der zweite Arm 140 die Bodenklappe A52 falten, indem sie die zweite Hand 160 drehen, während sie die zweite Hand 160 in Kontakt mit der Bodenklappe A52 halten. Das Robotersystem 1 kann den Roboterkörper 120 mit dem ersten Arm 130 und dem zweiten Arm 140 umfassen, die koaxial drehbar sind. Der Roboterkörper 120 kann ein koaxialer Zweiarmroboter sein.
Gemäß der obigen Ausgestaltung kann durch Drehen der zweiten Hand 160 in Kontakt mit der Bodenklappe A52 die Bodenklappe A52 gefaltet werden. Dies ermöglicht es, die Ausgestaltung zum Falten der Bodenklappe A52 zu vereinfachen und den Betrieb der zweiten Hand 160 und des zweiten Arms 140 zum Falten der Bodenklappe A52 zu vereinfachen. Darüber hinaus ermöglicht es der Roboterkörper 120, der ein koaxialer Zweiarmroboter ist, den erforderlichen Arbeitsraum zu reduzieren.
Der Karton A kann sich in eine röhrenförmige Form mit Boden formen, indem er den Faltvorgängen unterzogen wird. Die zweite Hand 160 und der zweite Arm 140 können unterstützend wirken, um den Karton A in eine röhrenförmige Form zu bringen und diese beizubehalten, indem die zweite Hand 160 in Kontakt mit dem Karton A gebracht wird. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Karton A leicht in eine röhrenförmige Form geöffnet werden. Außerdem kann die Verformung des röhrenförmigen Kartons A während der Faltvorgänge unterdrückt werden. Dies ermöglicht eine reibungslose und präzise Klappenfaltung an den vorgesehenen Positionen.
Der Karton A kann sich in eine rechteckige, röhrenförmige Form mit Boden formen, indem er den Faltvorgängen unterzogen wird. Die erste Hand 150 und der erste Arm 130 können bewirken, dass sich der Karton A in die rechteckige, röhrenförmige Form formt, indem sie den Karton A halten und anheben. Wenn die erste Hand 150 und der erste Arm 130 bewirken, dass sich der Karton A in die rechteckige röhrenförmige Form formt, können die zweite Hand 160 und der zweite Arm 140 die oben erwähnte Unterstützung durchführen, indem sie die zweite Hand 160 in Kontakt mit dem Karton A bringen oder die zweite Hand 160 seitlich gegen diesen drücken. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Karton A leicht in die rechteckige Röhrenform geöffnet werden.
Die zweite Hand 160 und der zweite Arm 140 können den Seitenabschnitt A2, der der fünfte faltbare Abschnitt des Kartons A ist, der zu einer rechteckigen röhrenförmige Form geformt werden soll, in einem Faltwinkel falten, der größer als oder gleich einem beabsichtigten Faltwinkel ist, indem die zweite Hand 160 gegen den Karton A gedrückt wird. Gemäß dieser Ausgestaltung ermöglicht das Falten des Seitenabschnitts A2 in einem Faltwinkel, der größer als oder gleich dem beabsichtigten Faltwinkel ist, den Seitenabschnitt A2 leicht in dem beabsichtigten Faltwinkel zu halten. Dadurch kann der Karton A seine vorgesehene Form in einem geöffneten Zustand leicht beibehalten. Folglich werden die Faltvorgänge beim Falten der Bodenklappen A51 bis A54 reibungslos.
Der Karton A kann sich durch die Faltvorgänge zu einer röhrenförmigen Form mit Boden formen, und die Bodenklappen A51 bis A54 können durch die Faltvorgänge den Boden A5 des Kartons A bilden. Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Robotersystem 1 den zusammengeklappten Karton A zu einem schachtelförmigen Karton zusammenbauen, der oben offen ist. Durch einfaches Versiegeln des Bodens A5 kann der schachtelförmige Karton A dann verwendet werden, um beispielsweise einen Artikel darin zu verpacken.
Obwohl die Beispiele der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wie oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Das heißt, verschiedene Änderungen und Verbesserungen können innerhalb des Anwendungsbereichs der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden. Beispielsweise fallen Ausführungsformen, bei denen verschiedene Modifikationen an der oben beschriebenen Ausführungsform vorgenommen werden, und Ausführungsformen, bei denen Komponenten in verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, ebenfalls in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Roboterkörper 120 beispielsweise ein horizontaler Knickarmroboter. Der Roboterkörper 120 ist jedoch nicht auf einen horizontalen Knickarmroboter beschränkt. Der Roboterkörper 120 kann beispielsweise ein vertikaler Knickarmroboter, ein Polarkoordinatenroboter, ein Zylinderkoordinatenroboter, ein kartesischer Koordinatenroboter oder eine andere Art von Roboter sein. Die erste Hand 150 und die zweite Hand 160 sind an dem ersten horizontalen Gelenkarm 130 bzw. dem zweiten horizontalen Gelenkarm 140 befestigt. Die Arten der Arme, an denen die erste Hand 150 und die zweite Hand 160 befestigt sind, sind jedoch nicht beschränkt. Die erste Hand 150 und die zweite Hand 160 können an verschiedenen Arten von Armen befestigt sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Roboterkörper 120 ein Zweiarmroboter mit dem ersten Arm 130 und dem zweiten Arm 140. Dies ist jedoch nur ein nicht einschränkendes Beispiel. Als alternatives Beispiel kann der Roboterkörper 120 auch nur einen Arm oder drei oder mehr Arme umfassen. Zum Beispiel können der erste Arm 130 und der zweite Arm 140 an verschiedenen Roboterkörpern befestigt sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform umfassen der erste Arm 130 und der zweite Arm 140 jeweils fünf Glieder, die miteinander verbunden sind. Dies ist jedoch nur ein nicht einschränkendes Beispiel. Die Anzahl der Glieder des ersten Arms 130 und des zweiten Arms 140 kann vier oder weniger, oder sechs oder mehr betragen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform saugen die Sauger 154 ein Objekt durch Erzeugung von Unterdruck an. Dies ist jedoch nur ein nicht einschränkendes Beispiel. So können die Sauger 154 beispielsweise mit Haftkraft an einem Objekt haften. Alternativ können die Sauger 154 auch Saugnäpfe umfassen, die z. B. aus flexiblem Gummi oder Harz gemacht sind, und ein Objekt ansaugen, indem die Saugnäpfe gegen das Objekt gedrückt werden. Um die Saugkraft zu erhöhen, können die Sauger 154 ferner einen Mechanismus umfassen, der die Luft von den Saugflächen der Saugnäpfe absaugt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Ablagefläche 210 an dem Ablagetisch 200 befestigt. Dies ist jedoch nur ein nicht einschränkendes Beispiel. So kann der Ablagetisch 200 beispielsweise einen Lift umfassen, der die Ablagefläche 210 anhebt und absenkt. In diesem Fall kann der Controller 500 den Lift so steuern, dass er die Ablagefläche 210 parallel zum Fortschritt beim Zusammenbauen der zusammengeklappten Kartons A auf der Ablagefläche 210 anhebt. Dadurch ist es möglich, die Höhenposition des obersten zusammengeklappten Kartons A relativ zum Roboterkörper 120 konstant zu halten. Dementsprechend kann der Roboterkörper 120 unabhängig von der Begrenzung des Bewegungsbereichs des ersten Arms 130 und des zweiten Arms 140 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung alle zusammengeklappten Kartons A auf der Ablagefläche 210 zusammenbauen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet der Controller 500 ein von der Bildaufnahmevorrichtung 170 aufgenommenes Bild, um die dreidimensionale Position des zusammengeklappten Kartons A auf der Ablagefläche 210 relativ zu der ersten Hand 150 zu detektieren. Dies ist jedoch nur ein nicht einschränkendes Beispiel. Beispielsweise kann die erste Hand 150 oder ähnliches einen Sensor umfassen, der den Abstand zwischen der ersten Hand 150 und dem zusammengeklappten Karton A misst. Der Controller 500 kann die Positionsbeziehung zwischen der ersten Hand 150 und dem zusammengeklappten Karton A anhand des vom Sensor gemessenen Abstands detektieren. Beispiele für den Sensor sind ein fotoelektrischer Sensor, ein Lasersensor und ein Ultraschallsensor.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Anzahl der Bodenklappen, die den Boden A5 des Kartons A bilden, nicht auf vier beschränkt, sondern kann eine oder mehr und drei oder weniger oder fünf oder mehr betragen. In diesem Fall kann das Robotersystem 1 den zusammengeklappten Karton A zusammenbauen, indem es beispielsweise eines der folgenden Elemente in geeigneter Weise auswählt und verwendet: das obere Hilfselement 340; das untere Hilfselement 220; das seitliche Hilfselement 350; und den seitlichen Abschnitt 162 und den unteren Abschnitt 163 der zweiten Hand 160.
In der oben beschriebenen Ausführungsform steuert der Controller 500 den Roboter 100, die Förderbänder 320a und 320b und die Versiegelungseinrichtung 330. Dies ist jedoch nur ein nicht einschränkendes Beispiel. So können beispielsweise zumindest die Förderbänder 320a und 320b oder die Versiegelungseinrichtung 330 von einem anderen Controller, beispielsweise einem darin umfassten Controller, gesteuert werden. Dies ermöglicht die Verwendung von Allzweck-Förderern und einer Allzweck-Versiegelungseinrichtung.
Bezugszeichenliste

1: Robotersystem
120: Roboterkörper
130: erster Arm
140: zweiter Arm
150: erste Hand
151: Montagebasis
152: Kupplungsdrehwelle
153: Halter
154: Sauger
160: zweite Hand
221, 222: unterer Kontaktabschnitt (erster Kontaktabschnitt, zweiter Kontaktab schnitt)
341: oberer Kontaktabschnitt (erster Kontaktabschnitt, zweiter Kontaktabschnitt)
351: seitlicher Kontaktabschnitt (dritter Kontaktabschnitt)
500: Controller
A: Karton (Artikel)
A2: Seitenabschnitt (fünfter faltbarer Abschnitt)
A51, A53: Bodenklappe (erster faltbarer Abschnitt, dritter faltbarer Abschnitt)
A52: Bodenklappe (zweiter faltbarer Abschnitt)
A54: Bodenklappe (vierter faltbarer Abschnitt)

Claims

Robotersystem (1), aufweisend: eine erste Hand (150), die einen Artikel (A) hält, der einen ersten faltbaren Abschnitt (A51) und einen zweiten faltbaren Abschnitt (A52) umfasst, wobei der zweite faltbare Abschnitt (A52), der in einer Richtung faltbar ist, die eine Richtung kreuzt, in der der erste faltbare Abschnitt (A51) faltbar ist, wobei der Artikel (A) dazu eingerichtet ist, durch Faltvorgänge eine rechteckige, röhrenförmige Form mit Boden zu erhalten; einen ersten Arm (130), der die erste Hand (150) bewegt; eine zweite Hand (160); einen zweiten Arm (140), der die zweite Hand (160) bewegt und der die zweite Hand (160) dreht; und ein erstes Element (340), das einen ersten Kontaktabschnitt (341) umfasst, mit dem der erste faltbare Abschnitt (A51) des Artikels (A) während eines ersten Faltvorgangs, der ein Vorgang des Faltens des ersten faltbaren Abschnitts (A51) in einem Zustand, in dem der Artikel (A) von der ersten Hand (150) gehalten wird, ist, in Kontakt gebracht wird, wobei die erste Hand (150) umfasst: eine Basis (151), die mit dem ersten Arm (130) verbunden ist; und einen Halter (153), der relativ zu der Basis (151) drehbar ist und der einen Sauger (154) umfasst, wobei der Halter (153) dazu eingerichtet ist, den Artikel (A) durch Saugen des Saugers (154) zu halten, die zweite Hand (160) eine Kontaktfläche (162a) umfasst, die in eine Richtung weist, die eine Rotationsachse der zweiten Hand (160) kreuzt, und die sich zusammen mit der zweiten Hand (160) dreht, die erste Hand (150) und der erste Arm (130) bewirken, dass der Artikel (A) die rechteckige, röhrenförmige Form erhält, indem sie den Artikel (A) halten und anheben, wenn der Artikel (A) in die rechteckige, röhrenförmige Form gebracht wird, die zweite Hand (160) und der zweite Arm (140) den Artikel (A) beim Formen und Beibehalten der rechteckigen, röhrenförmigen Form unterstützen, indem sie die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) in Kontakt mit dem Artikel (A) bringen oder die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) seitlich gegen den Artikel (A) drücken; während des ersten Faltvorgangs die erste Hand (150) und der erste Arm (130) den ersten faltbaren Abschnitt (A51) durch Drehen des Halters (153) falten, während der erste faltbare Abschnitt (A51) des Artikels (A), der die rechteckige, röhrenförmige Form hat, in Kontakt mit dem ersten Kontaktabschnitt (341) gehalten wird, wobei die zweite Hand (160) und der zweite Arm (140) den Artikel (A) beim Beibehalten der rechteckigen, röhrenförmigen Form unterstützen, indem sie die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) in Kontakt mit dem Artikel (A) bringen, und wobei während eines zweiten Faltvorgangs, der ein Vorgang des Faltens des zweiten faltbaren Abschnitts (A52) des Artikels (A), der die rechteckige, röhrenförmige Form hat, in einem Zustand, in dem der Artikel (A) von der ersten Hand (150) gehalten wird, ist, die zweite Hand (160) und der zweite Arm (140) den zweiten faltbaren Abschnitt (A52) falten, indem sie die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) drehen, während sie die Kontaktfläche (162a) in Kontakt mit dem zweiten faltbaren Abschnitt (A52) halten.
Robotersystem (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Kontaktabschnitt (341) sich in einer Richtung erstreckt, in der sich eine drehende Welle (152) des Halters (153) während des ersten Faltvorgangs erstreckt.
Robotersystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Richtung, in der sich die drehende Welle (152) des Halters (153) erstreckt, eine Richtung ist, in der die Basis (151) und der erste Arm (130) miteinander verbunden sind.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Halter (153) relativ zu der Basis (151) um einen Drehwinkel von mindestens 90° drehbar ist.
Robotersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend eine zweites Element (220), das einen zweiten Kontaktabschnitt (221, 222) umfasst, der während des ersten Faltvorgangs in einer Drehrichtung des Halters (153) von dem ersten Kontaktabschnitt (341) entfernt angeordnet ist, wobei der Artikel (A) ferner einen dritten faltbaren Abschnitt (A53) umfasst, der dem ersten faltbaren Abschnitt (A51) gegenüberliegend angeordnet ist, und während des ersten Faltvorgangs die erste Hand (150) und der erste Arm (130) den ersten faltbaren Abschnitt (A51) und den dritten faltbaren Abschnitt (A53) falten, indem sie den ersten faltbaren Abschnitt (A51) in Kontakt mit dem ersten Kontaktabschnitt (341) bringen und den dritten faltbaren Abschnitt (A53) in Kontakt mit dem zweiten Kontaktabschnitt (221, 222) bringen.
Robotersystem (1) nach Anspruch 5, wobei der zweite Kontaktabschnitt (221, 222) sich in einer Richtung erstreckt, in der sich eine drehende Welle (152) des Halters (153) während des ersten Faltvorgangs erstreckt.
Robotersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: ein drittes Element (350), das einen dritten Kontaktabschnitt (351) umfasst, mit dem ein vierter faltbarer Abschnitt (A54) des Artikels (A) während eines dritten Faltvorgangs, der ein Vorgang des Faltens des vierten faltbaren Abschnitts (A54) des Artikels, der die rechteckige, röhrenförmige Form hat, in einem Zustand, in dem der Artikel (A) von der ersten Hand (150) gehalten wird, ist, in Kontakt gebracht wird, wobei der vierte faltbare Abschnitt (A54) in einer Richtung gefaltet wird, die eine Richtung kreuzt, in der der erste faltbare Abschnitt (A51) gefaltet wird, und während des dritte Faltvorgangs die erste Hand (150) und der erste Arm (130) den vierten faltbaren Abschnitt (A54) falten, indem sie den Artikel (A) so bewegen, dass der vierte faltbare Abschnitt (A54) gegen den dritten Kontaktabschnitt (351) gedrückt wird.
Robotersystem (1) nach Anspruch 7, wobei der dritte Kontaktabschnitt (351) sich in einer Richtung erstreckt, die die Richtung kreuzt, in der der vierte faltbare Abschnitt (A54) gefaltet wird.
Robotersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend einen Roboterkörper (120), der den ersten Arm (130) und den zweiten Arm (140) umfasst, die koaxial drehbar sind, wobei der Roboterkörper (120) ein koaxialer Zweiarmroboter ist.
Robotersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der faltbare Abschnitt (A51, A52, A53, A54) durch den Faltvorgang einen Boden des Artikels (A) bildet.
Robotersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Artikel (A) ein Karton ist, und der faltbare Abschnitt (A51, A52, A53, A54) eine Klappe des Kartons ist.
Robotersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die zweite Hand (160) und der zweite Arm (130) einen fünften faltbaren Abschnitt (A2) des Artikels (A), der die rechteckige, röhrenförmige Form erhalten soll, unter einem Faltwinkel falten, der größer oder gleich einem beabsichtigten Faltwinkel ist, indem die Kontaktfläche (162a) der zweiten Hand (160) gegen den Artikel (A) gedrückt wird.