DE112020005863T5

DE112020005863T5 - Haltevorrichtung, steuerungsverfahren, steuervorrichtung und robotersystem

Info

Publication number: DE112020005863T5
Application number: DE112020005863.8T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Ouchi; Yuna Takahashi; Kazunori HIRATA
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-10-20
Also published as: JP2021084198A; TW202132073A; CN114829088B; WO2021107129A1; KR20220093231A; TWI756946B; CN114829088A; US20230356410A1; JP7345372B2

Abstract

Eine Haltevorrichtung (110A) umfasst: eine erste Saugstruktur (111A), die ein Hauptelement (W) ansaugt; und eine erste Greifstruktur (116A), die angrenzend an die erste Saugstruktur in einer Richtung angeordnet ist, die sich mit einer ersten Richtung schneidet, und ein erstes Hilfselement (420) greift. Die erste Saugstruktur ist so ausgerichtet, dass sie das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement ansaugt, und die erste Greifstruktur ist so ausgerichtet, dass sie das in der ersten Richtung befindliche erste Hilfselement greift.

Description

Querverweis auf verwandte Anwendung
Diese Anmeldung beansprucht Priorität und Nutzen der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-216154 , die am 29. November 2019 eingereicht wurde und deren gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung, ein Steuerungsverfahren, eine Steuervorrichtung und ein Robotersystem.
Hintergrund
Roboter wurden eingesetzt, um Arbeiten anstelle von Menschen auszuführen. In PTL 1 wird beispielsweise ein Roboter beschrieben, der Lebensmittel in Schalen verpackt. Der Roboter von PTL 1 umfasst: einen Zuführteil und einen Greifteil an einem rechten Handteil eines rechten Arms; und einen weiteren Zuführteil und einen weiteren Greifteil an einem linken Handteil eines linken Arms. Der Zuführungsabschnitt umfasst einen Saugkopf, dessen Richtung auf eine untere Seite oder eine seitliche Seite geändert werden kann. Der Greifteil umfasst ein plattenförmiges Greifelement. Der Roboter transportiert die von den Saugköpfen angesaugten Lebensmittel von einem Förderband zu einer provisorischen Ablagefläche und ordnet die Lebensmittel so an, dass ihre Richtungen übereinstimmen. Darüber hinaus schichtet der Roboter alle angeordneten Lebensmittel von den Seiten ein und übergibt die Lebensmittel mit den Greifelementen des linken und rechten Arms an das Tablett.
Zitierliste
Patentliteratur
PTL 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung Veröffentlichungs Nr. 2017-218268
Zusammenfassung der Erfindung
In PTL 1 erfüllen der Zuführungsabschnitt und der Greifabschnitt unterschiedliche Aufgaben in Bezug auf die Lebensmittel. Außerdem können die Greifteile der linken und rechten Hand die Lebensmittel nicht selbst halten. In einigen Fällen ist es jedoch erforderlich, dass der Roboter eine Arbeit ausführt, bei der das Halten eines Zielobjekts durch Ansaugen und eine Aktion mit Greifen des Zielobjekts miteinander verbunden sind.
Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Haltevorrichtung, ein Steuerungsverfahren, eine Steuervorrichtung und ein Robotersystem bereitzustellen, von denen jedes das Halten eines Zielobjekts durch Ansaugen und die Anwendung einer Aktion mit Greifen in Bezug auf das Zielobjekt durchführen kann.
Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst eine Haltevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung: eine erste Saugstruktur, die ein Hauptelement ansaugt; und eine erste Greifstruktur, die angrenzend an die erste Saugstruktur in einer Richtung angeordnet ist, die sich mit einer ersten Richtung schneidet, und ein erstes Hilfselement greift. Die erste Saugstruktur ist so ausgerichtet, dass sie das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement ansaugt. Die erste Greifstruktur ist so ausgerichtet, dass sie das erste Hilfselement, das sich in der ersten Richtung befindet, greift.
Gemäß der Technik der vorliegenden Offenbarung kann das Zielobjekt an zwei Positionen gehalten werden, und die Aktion kann auf das Zielobjekt angewendet werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für ein Robotersystem gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration eines Roboters gemäß der Ausführungsform zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration eines ersten Endeffektors gemäß der Ausführungsform zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration eines zweiten Endeffektors gemäß der Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration eines Steuergeräts gemäß der Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die funktionelle Konfiguration des Steuergeräts gemäß der Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb des Robotersystems gemäß der Ausführungsform zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Robotersystems zeigt, das gemäß dem Flussdiagramm von 7 betrieben wird.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Robotersystems zeigt, das gemäß dem Flussdiagramm von 7 betrieben wird.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Robotersystems zeigt, das gemäß dem Flussdiagramm von 7 betrieben wird.
11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Robotersystems zeigt, das gemäß dem Flussdiagramm von 7 betrieben wird.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Robotersystems zeigt, das gemäß dem Flussdiagramm von 7 betrieben wird.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Robotersystems zeigt, das gemäß dem Flussdiagramm von 7 betrieben wird.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für den Zustand des Robotersystems zeigt, das gemäß dem Flussdiagramm von 7 betrieben wird.
15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration des ersten Endeffektors gemäß einem modifizierten Beispiel zeigt.
16 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration des ersten Endeffektors gemäß dem modifizierten Beispiel zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Zunächst werden Beispiele für Aspekte der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Eine Haltevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine erste Saugstruktur, die ein Hauptelement ansaugt; und eine erste Greifstruktur, die neben der ersten Saugstruktur in einer Richtung angeordnet ist, die sich mit einer ersten Richtung schneidet, und ein erstes Hilfselement greift. Die erste Saugstruktur ist so ausgerichtet, dass sie das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement ansaugt. Die erste Greifstruktur ist so ausgerichtet, dass sie das erste Hilfselement, das sich in der ersten Richtung befindet, greift.
Gemäß dem obigen Aspekt kann die Haltevorrichtung das Hauptelement und das erste Hilfselement, die in der gleichen Richtung angeordnet sind, durch Ansaugen und Greifen
halten. Zum Beispiel kann die Haltevorrichtung das Hauptelement und das erste Hilfselement gleichzeitig halten. Da die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur nebeneinander liegen und das gehaltene Hauptelement und das gehaltene erste Hilfselement in der gleichen Richtung angeordnet sind, kann die Haltevorrichtung außerdem eine Wirkung auf das Hauptelement ausüben, indem sie das erste Hilfselement verwendet. Zum Beispiel kann die Haltevorrichtung das Hauptelement anordnen, indem sie das Ansaugen aufhebt, und dann das erste Hilfselement auf das Hauptelement setzen, indem sie das Greifen aufhebt. Daher kann die Haltevorrichtung das Halten durch Ansaugen und die Anwendung der Aktion mit Greifen in Bezug auf das Hauptelement, das das Zielobjekt ist, durchführen.
In der Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur an einem ersten Roboterarm angeordnet sein. Gemäß dem obigen Aspekt können die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur von dem ersten Roboterarm frei bewegt werden.
Die Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner umfassen: einen ersten Träger, der die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur trägt; eine erste Basis, die mit dem ersten Träger so verbunden ist, dass der erste Träger drehbar ist; und eine erste Drehvorrichtung, die den ersten Träger dreht. Gemäß dem obigen Aspekt können die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur gedreht werden. Beispielsweise können die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur gedreht werden, wenn sich der Roboterarm, an dem die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur angeordnet sind, in einem stationären Zustand befindet.
Die Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner umfassen: eine zweite Saugstruktur, die das Hauptelement ansaugt; und eine zweite Greifstruktur, die neben der zweiten Saugstruktur in einer Richtung angeordnet ist, die sich mit der ersten Richtung schneidet, und die ein zweites Hilfselement greift. Die zweite Saugstruktur kann so ausgerichtet sein, dass sie das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement ansaugt. Die zweite Greifstruktur kann so ausgerichtet sein, dass sie das zweite Hilfselement, das sich in der ersten Richtung befindet, greift. Gemäß dem obigen Aspekt kann die Haltevorrichtung das Hauptelement durch zwei Saugstrukturen an zwei Haltepositionen halten. Darüber hinaus kann die Haltevorrichtung Aktionen in Bezug auf das Hauptelement durchführen, indem sie die Hilfselemente an Positionen neben den Haltepositionen verwendet. Daher können ein sicheres Halten des Hauptelements und die Anwendung von Maßnahmen auf das Hauptelement an den Haltepositionen realisiert werden.
Bei der Haltevorrichtung nach dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur an einem zweiten Roboterarm angeordnet sein. Gemäß dem obigen Aspekt können die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur von dem zweiten Roboterarm unabhängig von der ersten Saugstruktur und der ersten Greifstruktur frei bewegt werden.
In der Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die erste Saugstruktur, die erste Greifstruktur, die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur an einem Roboterarm angeordnet sein. Gemäß dem obigen Aspekt kann das Halten des Hauptelements an zwei Haltepositionen und die Anwendung der Aktionen auf das Hauptelement an den Haltepositionen durch die Verwendung von nur einem Roboterarm realisiert werden.
Die Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner umfassen: einen zweiten Träger, der die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur trägt; eine zweite Basis, die mit dem zweiten Träger so verbunden ist, dass der zweite Träger drehbar ist; und eine zweite Drehvorrichtung, die den zweiten Träger dreht. Gemäß dem obigen Aspekt können die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur gedreht werden. Beispielsweise können die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur gedreht werden, wenn sich der Roboterarm, an dem die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur angeordnet sind, in einem stationären Zustand befindet.
Die Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner eine Bewegungsvorrichtung umfassen, die die Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt. Gemäß dem obigen Aspekt kann die Haltevorrichtung das Hilfselement in die erste Richtung bewegen und das Greifen des Hilfselements aufheben. Daher kann die Haltevorrichtung beim Aufheben des Greifens das Hilfselement sicher platzieren, ohne das Hilfselement fallen zu lassen.
In der Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Saugstruktur einen Abschnitt umfassen, der dehnbar und zusammenziehbar ist. Gemäß dem obigen Aspekt kann die Haltevorrichtung die Saugstruktur gegen eine Platzierungsfläche drücken, die sich in der ersten Richtung befindet, um die Saugstruktur zusammenzuziehen, und damit kann die Haltevorrichtung das Hilfselement, das von der Greifstruktur ergriffen wird, nahe an die Platzierungsfläche bewegen. Wenn das Greifen aufgehoben wird, kann die Haltevorrichtung das Hilfselement sicher platzieren, ohne das Hilfselement fallen zu lassen.
In der Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Hauptelement ein plattenförmiges Element sein, und das Hilfselement kann ein Gewicht sein, das auf das Hauptelement drückt. Gemäß dem obigen Aspekt kann die Haltevorrichtung das Hauptelement durch Aufhebung der Ansaugung platzieren, und dann kann das Hilfselement auf dem Hauptelement durch Aufhebung des Greifens platziert werden. Daher wird das platzierte Hauptelement durch das Hilfselement so fixiert, dass es sich nicht bewegt.
Ein Steuerungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Steuerungsverfahren zum Fördern eines Hauptelements unter Verwendung eines ersten Roboterarms und eines zweiten Roboterarms, wobei der erste Roboterarm eine erste Saugstruktur und eine erste Greifstruktur aufweist, die in einer Richtung, die sich mit einer ersten Richtung schneidet, nebeneinander liegen, und der zweite Roboterarm eine zweite Saugstruktur und eine zweite Greifstruktur aufweist, die in einer Richtung, die sich mit der ersten Richtung schneidet, nebeneinander liegen. Das Steuerungsverfahren umfasst: Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um die erste Greifstruktur dazu zu bringen, ein erstes Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet, und die zweite Greifstruktur dazu zu bringen, ein zweites Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet, wobei die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur jeweils das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement greifen, Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um die erste Saugstruktur und die zweite Saugstruktur dazu zu bringen, das Hauptelement, das sich in der ersten Richtung befindet, anzusaugen und zu halten; Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um das angesaugte Hauptelement zu bewegen und das Hauptelement auf einer Anordnungsfläche eines Förderziels zu platzieren; und Bewirken, dass die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur das Greifen aufheben und das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement auf dem Hauptelement platzieren.
Gemäß dem obigen Aspekt können der erste und der zweite Roboterarm das Hauptelement unter Verwendung der ersten und der zweiten Saugstruktur halten und das Hauptelement zum Förderziel übertragen, während sie das erste und das zweite Hilfselement unter Verwendung der ersten und der zweiten Greifstruktur halten. Darüber hinaus können der erste und der zweite Roboterarm das Hauptelement auf der Anordnungsfläche des Förderziels platzieren, indem sie das Ansaugen aufheben, und das erste und das zweite Hilfselement auf dem Hauptelement platzieren, indem sie das Greifen aufheben. Daher kann das Halten des Hauptelements durch das Ansaugen, die Beförderung des Hauptelements und die Anwendung der Aktion mit dem Greifen in Bezug auf das Hauptelement durch die Verwendung von zwei Roboterarmen durchgeführt werden.
Das Steuerungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner umfassen: Betreiben des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um einen Positionsdetektor, der eine Position des Hauptelements erfasst, dazu zu bringen, das angesaugte Hauptelement zu erfassen; und basierend auf einem Erfassungsergebnis des Positionsdetektors, Betreiben des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um einen Abstand zwischen der ersten Saugstruktur und der zweiten Saugstruktur auf der Anordnungsoberfläche einzustellen. Gemäß dem obigen Aspekt kann die Position des Hauptelements relativ zu den ersten und zweiten Saugstrukturen erfasst werden. Damit kann die Positioniergenauigkeit des Hauptelements relativ zum Förderziel durch Verwendung des ersten und zweiten Roboterarms verbessert werden.
Bei dem Steuerungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur über eine erste Stütze und eine erste Basis an dem ersten Roboterarm befestigt werden. Die erste Halterung kann die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur tragen. Die erste Basis kann an dem ersten Roboterarm befestigt und mit der ersten Halterung gekoppelt sein, so dass die erste Halterung drehbar ist. Die erste Halterung kann durch eine erste Drehvorrichtung gedreht werden. Die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur können über eine zweite Halterung und eine zweite Basis an dem zweiten Roboterarm befestigt werden. Die zweite Halterung kann die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur tragen. Die zweite Basis kann an dem zweiten Roboterarm befestigt und mit der zweiten Halterung gekoppelt werden, so dass die zweite Halterung drehbar ist. Die zweite Halterung kann durch eine zweite Drehvorrichtung gedreht werden. Gemäß dem obigen Aspekt können sich die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur relativ zum ersten Roboterarm drehen, und die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur können sich relativ zum zweiten Roboterarm drehen. Daher können die Stellungen der ersten Saugstruktur, der ersten Greifstruktur, der zweiten Saugstruktur und der zweiten Greifstruktur auf verschiedene Weise verändert werden.
Das Steuerungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner beinhalten, dass eine erste Bewegungsvorrichtung, die die erste Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt, und eine zweite Bewegungsvorrichtung, die die zweite Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt, die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur in der ersten Richtung bewegen, um das erste Hilfselement, das von der ersten Greifstruktur ergriffen wird, und das zweite Hilfselement, das von der zweiten Greifstruktur ergriffen wird, auf dem Hauptelement zu platzieren. Gemäß dem obigen Aspekt können die Hilfselemente beim Aufheben des Greifens sicher auf dem Hauptelement platziert werden, ohne dass sie fallen gelassen werden.
Das Steuerungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner beinhalten, dass der erste Roboterarm und der zweite Roboterarm so betrieben werden, dass die erste Saugstruktur, die einen Abschnitt enthält, der ausziehbar und zusammenziehbar ist, und die zweite Saugstruktur, die einen Abschnitt enthält, der ausziehbar und zusammenziehbar ist, gegen das zu kontrahierende Hauptelement gepresst werden, und damit das erste Hilfselement, das von der ersten Greifstruktur ergriffen wird, und das zweite Hilfselement, das von der zweiten Greifstruktur ergriffen wird, auf dem Hauptelement platziert werden. Gemäß dem obigen Aspekt können die Hilfselemente beim Aufheben des Greifens sicher auf dem Hauptelement platziert werden, ohne dass sie fallen gelassen werden.
Eine Steuervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Steuervorrichtung, die das Steuerungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ausführt. Gemäß dem obigen Aspekt werden die gleichen Effekte wie bei dem Steuerungsverfahren gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung erzielt.
Ein Robotersystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen ersten Roboterarm; einen zweiten Roboterarm; eine erste Saugstruktur und eine erste Greifstruktur, die benachbart zueinander in einer Richtung angeordnet sind, die sich mit einer ersten Richtung am ersten Roboterarm schneidet; eine zweite Saugstruktur und eine zweite Greifstruktur, die benachbart zueinander in einer Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung am zweiten Roboterarm schneidet; und eine Steuervorrichtung, die den Betrieb des ersten Roboterarms, des zweiten Roboterarms, der ersten Greifstruktur und der zweiten Greifstruktur steuert. Die erste Saugstruktur, die erste Greifstruktur, die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur sind so ausgerichtet, dass sie ein Hauptelement und Hilfselemente, die sich in der ersten Richtung befinden, ansaugen oder greifen. Die Steuervorrichtung betätigt den ersten Roboterarm und den zweiten Roboterarm, um die erste Greifstruktur dazu zu bringen, ein erstes Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet, und die zweite Greifstruktur dazu zu bringen, ein zweites Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet. Wenn das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement ergriffen sind, betätigt die Steuervorrichtung den ersten Roboterarm und den zweiten Roboterarm, um die erste Saugstruktur und die zweite Saugstruktur zu veranlassen, das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement anzusaugen und zu halten. Die Steuervorrichtung betätigt den ersten Roboterarm und den zweiten Roboterarm, um das angesaugte Hauptelement zu bewegen und das Hauptelement auf einer Anordnungsfläche eines Förderziels abzulegen. Die Steuervorrichtung veranlasst die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur, das Greifen aufzuheben und das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement auf dem Hauptelement abzulegen. Gemäß dem obigen Aspekt werden die gleichen Effekte wie bei der Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung erzielt.
Das Robotersystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Roboterarm; eine erste Saugstruktur und eine erste Greifstruktur, die benachbart zueinander in einer Richtung angeordnet sind, die sich mit einer ersten Richtung am Roboterarm schneidet; eine zweite Saugstruktur und eine zweite Greifstruktur, die benachbart zueinander in einer Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung am Roboterarm schneidet; und eine Steuervorrichtung, die den Betrieb des Roboterarms, der ersten Greifstruktur und der zweiten Greifstruktur steuert. Die erste Saugstruktur, die erste Greifstruktur, die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur sind so ausgerichtet, dass sie ein Hauptelement und Hilfselemente, die sich in der ersten Richtung befinden, ansaugen oder greifen. Die Steuervorrichtung betätigt den Roboterarm, um die erste Greifstruktur dazu zu bringen, ein erstes Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet, und die zweite Greifstruktur dazu zu bringen, ein zweites Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet. Wenn das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement ergriffen sind, betätigt die Steuervorrichtung den Roboterarm, um die erste Saugstruktur und die zweite Saugstruktur zu veranlassen, das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement anzusaugen und zu halten. Die Steuervorrichtung betätigt den Roboterarm, um das angesaugte Hauptelement zu bewegen und das Hauptelement auf einer Anordnungsfläche eines Förderziels abzulegen. Die Steuervorrichtung veranlasst die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur, das Greifen aufzuheben und das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement auf dem Hauptelement abzulegen. Gemäß dem obigen Aspekt werden die gleichen Effekte wie bei der Haltevorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung erzielt.
Das Robotersystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner einen Positionsdetektor umfassen, der eine Position des Hauptelements erfasst und ein Erfassungsergebnis an die Steuervorrichtung ausgibt. Basierend auf dem Erfassungsergebnis des Positionsdetektors kann die Steuervorrichtung eine relative Position des Hauptelements relativ zu der ersten Saugstruktur und der zweiten Saugstruktur erfassen. Basierend auf der relativen Position kann die Steuervorrichtung den Roboterarm betätigen, um die Positionen der ersten Saugstruktur und der zweiten Saugstruktur auf der Anordnungsfläche einzustellen. Gemäß dem obigen Aspekt kann die Position des Hauptelements relativ zu der ersten und zweiten Saugstruktur erfasst werden. Damit kann die Positioniergenauigkeit des Hauptglieds relativ zum Förderziel durch Verwendung des Roboterarms verbessert werden.
In dem Robotersystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur über eine erste Stütze und eine erste Basis an dem Roboterarm befestigt sein. Die erste Halterung kann die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur tragen. Die erste Basis kann am Roboterarm befestigt und mit der ersten Halterung gekoppelt sein, so dass die erste Halterung drehbar ist. Die erste Halterung kann durch eine erste Drehvorrichtung gedreht werden. Die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur können über eine zweite Halterung und eine zweite Basis an dem Roboterarm befestigt werden. Die zweite Halterung kann die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur tragen. Die zweite Basis kann am Roboterarm befestigt und mit der zweiten Halterung gekoppelt sein, so dass die zweite Halterung drehbar ist. Die zweite Halterung kann durch eine zweite Drehvorrichtung gedreht werden. Gemäß dem obigen Aspekt können die erste Saugstruktur, die erste Greifstruktur, die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur relativ zum Roboterarm gedreht werden. Daher können die Stellungen der ersten Saugstruktur, der ersten Greifstruktur, der zweiten Saugstruktur und der zweiten Greifstruktur auf verschiedene Weise verändert werden.
Das Robotersystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner umfassen: eine erste Bewegungsvorrichtung, die am Roboterarm angeordnet ist und die erste Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt; und eine zweite Bewegungsvorrichtung, die am Roboterarm angeordnet ist und die zweite Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt. Die Steuervorrichtung kann die erste Bewegungsvorrichtung und die zweite Bewegungsvorrichtung veranlassen, die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur in der ersten Richtung zu bewegen, um das erste Hilfselement, das von der ersten Greifstruktur ergriffen wird, und das zweite Hilfselement, das von der zweiten Greifstruktur ergriffen wird, auf dem Hauptelement zu platzieren. Gemäß dem obigen Aspekt können die Hilfselemente beim Aufheben des Greifens sicher auf dem Hauptelement platziert werden, ohne dass sie fallen gelassen werden.
Bei dem Robotersystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Saugstruktur einen Teil umfassen, der ausziehbar und zusammenziehbar ist. Die Steuervorrichtung kann den Roboterarm so betätigen, dass die Saugstruktur gegen das zu kontrahierende Hauptelement gedrückt wird, wodurch das erste Hilfselement, das von der ersten Greifstruktur ergriffen wird, und das zweite Hilfselement, das von der zweiten Greifstruktur ergriffen wird, auf dem Hauptelement abgelegt werden. Gemäß dem obigen Aspekt können die Hilfselemente beim Aufheben des Greifens sicher auf dem Hauptelement platziert werden, ohne dass sie fallen gelassen werden.
Das Robotersystem gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner eine Anordnungsbasis umfassen, die die Anordnungsfläche enthält und aus einem Material mit Magnetismus besteht. Das Hauptelement kann ein plattenförmiges Element sein, und die Hilfselemente können Magnete sein, die das Hauptelement drücken. Gemäß dem obigen Aspekt kann das Robotersystem das Hauptelement auf der Anordnungsbasis platzieren, indem es das Ansaugen aufhebt, und dann die Hilfselemente auf dem Hauptelement platzieren, indem es das Greifen aufhebt. Daher wird das platzierte Hauptelement sicher durch das Gewicht und die magnetische Kraft der Hilfselemente fixiert, so dass es sich nicht bewegt.
Ausführungsform
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen sind umfassende oder spezifische Beispiele. Unter den Komponenten in den folgenden Ausführungsformen werden Komponenten, die nicht in unabhängigen Ansprüchen aufgeführt sind, die das weiteste Konzept der vorliegenden Offenbarung verkörpern, als optionale Komponenten beschrieben. Die Diagramme in den beigefügten Zeichnungen sind schematische Darstellungen und sind nicht notwendigerweise streng gezeichnet. In den Diagrammen werden die gleichen Bezugszeichen für die im Wesentlichen identischen Komponenten verwendet, und die Wiederholung der gleichen Erklärung kann vermieden werden, oder eine solche Erklärung kann vereinfacht werden. Außerdem kann in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen ein „Gerät“ nicht nur ein einzelnes Gerät, sondern auch ein System mit Geräten bezeichnen.
Konfiguration des Robotersystems
Im Folgenden wird die Konfiguration eines Robotersystems 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Robotersystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 1 dargestellt, umfasst das Robotersystem 1 gemäß der Ausführungsform einen Roboter 100, einen Positionsdetektor 200, Fördervorrichtungen 300, 400 und 500 sowie eine Steuervorrichtung 600. In der vorliegenden Ausführungsform wird im Folgenden ein Fall beschrieben, in dem der Roboter 100 an einem dritten Arbeitsbereich WS3 angeordnet ist und einen der Schritte zur Herstellung eines Substrats (auch als FPC (flexibles gedrucktes Substrat) bezeichnet) durchführt, das so geformt ist, dass eine elektrische Schaltung auf einem Werkstück W gebildet wird, das ein Beispiel für ein plattenförmiges Element mit Flexibilität ist. In diesem Schritt veranlasst das Robotersystem 1 den Roboter 100, ein Werkstück W, das von einem ersten Arbeitsbereich WS1, in dem ein weiterer Arbeitsschritt durchgeführt wird, befördert wird, auf einer Anordnungsbasis 410 abzulegen, die von einem zweiten Arbeitsbereich WS2, in dem ein weiterer Arbeitsschritt durchgeführt wird, befördert wird, und die Anordnungsbasis 410 zu einem vierten Arbeitsbereich WS4 zu überführen, in dem ein Druckverbindungsschritt für das Werkstück W durchgeführt wird. Am vierten Arbeitsraum WS4 ist eine Druckfügevorrichtung (nicht dargestellt) angeordnet. Die Anzahl der Roboter 100, die Anzahl der Positionsdetektoren 200, die Anzahl der Fördervorrichtungen 300, die Anzahl der Fördervorrichtungen 400 und die Anzahl der Fördervorrichtungen 500 im Robotersystem 1 ist nicht auf die in 1 dargestellte Anzahl beschränkt, sondern kann beliebig sein.
Das Werkstück W der FPC ist beispielsweise so beschaffen, dass ein Leiter mit elektrischer Leitfähigkeit über eine Klebeschicht auf einer isolierenden Basisfolie angebracht ist. Die Grundfolie besteht aus Kunststoff, z. B. Polyimid oder Polyester. Die Klebeschicht besteht aus einem Klebstoff, wie z. B. einem Epoxidharzklebstoff oder einem Acrylharzklebstoff, einem Prepreg oder dergleichen. Der Leiter besteht aus einer Kupferfolie, Silberfolie oder ähnlichem. Ein Zielobjekt, das vom Robotersystem 1 gehandhabt wird, ist nicht auf das Werkstück W der FPC beschränkt und kann ein beliebiges Element sein. Das Robotersystem 1 kann das Zielobjekt in einer vorgegebenen Position anordnen. Das Werkstück W ist ein Beispiel für ein Hauptelement.
Die Steuervorrichtung 600 steuert das gesamte Robotersystem 1. Insbesondere steuert die Steuervorrichtung 600 den Roboter 100, den Positionsdetektor 200 und die Fördervorrichtungen 300 bis 500 so, dass deren Funktionen miteinander verbunden sind. Die Steuervorrichtung 600 umfasst zum Beispiel einen Computer.
2 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration des Roboters 100 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 2 gezeigt, ist der Roboter 100 in der vorliegenden Ausführungsform ein Industrieroboter, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Roboter 100 umfasst Endeffektoren 110A und 110B, Roboterarme 120A und 120B und einen Sockel 130. Die Endeffektoren 110A und 110B können Aktionen auf das Werkstück W anwenden. Die Roboterarme 120A und 120B können die Endeffektoren 110A und 110B so bewegen, dass die Endeffektoren 110A und 110B die Aktionen ausführen. Die Roboterarme 120A und 120B werden von der Basis 130 getragen, so dass sie drehbar sind. Der Roboter 100 kann eine Vorrichtung enthalten, die den Sockel 130 bewegt. Die Endeffektoren 110A und 110B sind ein Beispiel für eine Haltevorrichtung.
Die Roboterarme 120A und 120B sind nicht besonders begrenzt, solange die Roboterarme 120A und 120B die Endeffektoren 110A und 110B, die sich an ihren jeweiligen Spitzen
befinden, bewegen können. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Roboterarme 120A und 120B horizontale Gelenkarme. Die Roboterarme 120A und 120B können vertikale Gelenkroboterarme, Polarkoordinaten-Roboterarme, zylindrische Koordinaten-Roboterarme, rechteckige Koordinaten-Roboterarme oder andere Roboterarme sein. Die Roboterarme 120A und 120B sind in einer horizontalen Ebene koaxial um eine erste Achse S1 drehbar, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Der erste Roboterarm 120A ist an einer Unterseite des zweiten Roboterarms 120B in einer Richtung entlang der ersten Achse S1 angeordnet. Daher ist der Roboter 100 ein koaxialer Doppelarmroboter.
Der erste Roboterarm 120A umfasst Verbindungen 121A bis 124A, Gelenke JTA1 bis JTA4 und Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4. Der zweite Roboterarm 120B umfasst Glieder 121B bis 124B, Gelenke JTB1 bis JTB4 und Armantriebsvorrichtungen MB1 bis MB4. Jede der Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4 und MB1 bis MB4 umfasst beispielsweise einen Elektromotor, der elektrische Energie als Energiequelle verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst jede der Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4 und MB 1 bis MB4 einen Servomotor. Die Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4 und MB1 bis MB4 treiben jeweils die Gelenke JTA1 bis JTA4 und JTB1 bis JTB4 durch die Steuerung der Steuervorrichtung 600 an. Daher arbeiten die Roboterarme 120A und 120B unabhängig voneinander. Die Anzahl der Gelenke des Roboterarms 120A und die Anzahl der Gelenke des Roboterarms 120B ist nicht auf vier beschränkt und kann fünf oder mehr oder drei oder weniger betragen.
Das Glied 121A ist mit der Basis 130 über das Drehgelenk JTA1 so verbunden, dass es um die erste Achse S1 in einer horizontalen Ebene drehbar ist, und das Glied 121B ist mit der Basis 130 über das Drehgelenk JTB1 so verbunden, dass es um die erste Achse S1 in einer horizontalen Ebene drehbar ist. Das Verbindungsglied 122A ist mit einer Spitze des Verbindungsglieds 121A über das Drehgelenk JTA2 so verbunden, dass es in einer horizontalen Ebene um eine zweite in vertikaler Richtung verlaufende Achse S2a drehbar ist, und das Verbindungsglied 122B ist mit einer Spitze des Verbindungsglieds 121B über das Drehgelenk JTB2 so verbunden, dass es in einer horizontalen Ebene um eine zweite in vertikaler Richtung verlaufende Achse S2b drehbar ist. Das Verbindungsglied 123A ist mit einer Spitze des Verbindungsglieds 122A über das Linearbewegungsgelenk JTA3 so verbunden, dass es sich entlang einer dritten in vertikaler Richtung verlaufenden Achse S3a auf und ab bewegen kann, und das Verbindungsglied 123B ist mit einer Spitze des Verbindungsglieds 122B über das Linearbewegungsgelenk JTB3 so verbunden, dass es sich entlang einer dritten in vertikaler Richtung verlaufenden Achse S3b auf und ab bewegen kann. Das Verbindungsglied 124A ist über das Drehgelenk JTA4 mit einem unteren Ende des Verbindungsglieds 123A verbunden, so dass es um eine vierte Achse S4a drehbar ist, die sich in einer Längsrichtung des Verbindungsglieds 123A erstreckt, und das Verbindungsglied 124B ist über das Drehgelenk JTB4 mit einem unteren Ende des Verbindungsglieds 123B verbunden, so dass es um eine vierte Achse S4b drehbar ist, die sich in einer Längsrichtung des Verbindungsglieds 123B erstreckt. Die vierten Achsen S4a und S4b sind Achsen, die sich in vertikaler Richtung erstrecken. Das Gelenk 124A umfasst eine mechanische Schnittstelle, die mit dem Endeffektor 110A verbunden werden kann, und das Gelenk 124B umfasst eine mechanische Schnittstelle, die mit dem Endeffektor 110B verbunden werden kann.
Hierin bezeichnet eine „horizontale Richtung“ eine horizontale Richtung, wenn der Roboter 100 auf einer horizontalen Fläche, wie z. B. einer horizontalen Bodenfläche, angeordnet ist, und ist auch eine Richtung parallel zu der obigen Fläche. Die „vertikale Richtung“ bezeichnet eine vertikale Richtung in demselben Fall wie oben und ist auch eine Richtung senkrecht zu der oben genannten Oberfläche. Eine „obere Seite“ oder „nach oben“ bezeichnet eine Richtung von einer unteren Seite zu einer oberen Seite im gleichen Fall wie oben, und eine „untere Seite“ oder „nach unten“ bezeichnet eine Richtung von der oberen Seite zur unteren Seite im gleichen Fall wie oben. Eine „seitliche Seite“ oder „seitlich“ bezeichnet eine Richtung entlang der oben genannten Fläche im gleichen Fall wie oben.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration des ersten Endeffektors 110A gemäß der Ausführungsform zeigt. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Konfiguration des zweiten Endeffektors 110B gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 3 gezeigt, umfasst der Endeffektor 110A eine Saugstruktur 111A, einen Sockel 112A, eine Drehstütze 113A, eine Greifstütze 114A, eine Drehvorrichtung 115A, eine Greifstruktur 116A und einen Kraftsensor 117A. Wie in 4 gezeigt, umfasst der Endeffektor 110B eine Saugstruktur 111B, einen Sockel 112B, eine Drehstütze 113B, eine Greifstütze 114B, eine Drehvorrichtung 115B, eine Greifstruktur 116B und einen Kraftsensor 117B. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Endeffektoren 110A und 110B bis auf die Positionen der Greifstrukturen 116A und 116B identisch.
Jede der Saugstrukturen 111A und 111B ist nicht besonders begrenzt, sondern hat beispielsweise eine hohle Düsenform und ist mit einem Unterdruckgenerator 700 (siehe 5) durch Rohrleitungen verbunden. Ein offenes Ende der Saugstruktur 111A saugt das Zielobjekt, wie z.B. das Werkstück W, durch Unterdruck an, der innerhalb der Saugstruktur 111A durch den Unterdruckgenerator 700 erzeugt wird, und ein offenes Ende der Saugstruktur 111B saugt das Zielobjekt, wie z.B. das Werkstück W, durch Unterdruck an, der innerhalb der Saugstruktur 111B durch den Unterdruckgenerator 700 erzeugt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das offene Ende und seine Umgebung jeder der Saugstrukturen 111A und 111B aus einem Material mit Flexibilität oder Elastizität hergestellt und/oder haben eine hohle Balgform und sind dehnbar und zusammenziehbar. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise können die offenen Enden der Saugstrukturen 111A und 111B und ihre Umgebung Elemente, wie Federn, mit Elastizität aufweisen. So sind beispielsweise das offene Ende der Saugstruktur 111A und ihre Umgebung in einer Richtung, in der sich die Saugstruktur 111A erstreckt, dehnbar und zusammenziehbar, und das offene Ende der Saugstruktur 111B und ihre Umgebung sind in einer Richtung, in der sich die Saugstruktur 111B erstreckt, dehnbar und zusammenziehbar. Die Saugstrukturen 111A und 111B, die dehnbar und zusammenziehbar sind, verbessern die Luftdichtheit in Bezug auf das Werkstück W und realisieren eine sichere Absaugung. Darüber hinaus können selbst dann, wenn die Saugstrukturen 111A und 111B gegen das Werkstück W gedrückt werden, Beschädigungen des Werkstücks W verhindert werden.
Die Konfiguration des Unterdruckerzeugers 700 ist nicht besonders begrenzt und kann jede bestehende Konfiguration sein, solange der Unterdruck innerhalb der Saugstrukturen 111A und 111B erzeugt werden kann. Der Unterdruckerzeuger 700 kann zum Beispiel die Form einer Vakuumpumpe oder eines Pneumatikzylinders haben, der Luft ansaugt, um Unterdruck oder Vakuum zu erzeugen, oder er kann die Form eines Ejektors haben, der mit Druckluft versorgt wird, um Unterdruck oder Vakuum zu erzeugen. Der Antrieb des Unterdruckerzeugers 700 wird von der Steuervorrichtung 600 gesteuert.
Jeder der Sockel 112A und 112B umfasst ein plattenförmiges Element mit einem L-förmigen Querschnitt. Jeder der Sockel 112A und 112B umfasst einen längeren Abschnitt 1121 und einen kürzeren Abschnitt 1122, die im Wesentlichen senkrecht zueinander stehen. Der längere Abschnitt 1121 des Sockels 112A ist über den Kraftsensor 117A lösbar mit der mechanischen Schnittstelle des Glieds 124A verbunden, und der längere Abschnitt 1121 des Sockels 112B ist über den Kraftsensor 117B lösbar mit der mechanischen Schnittstelle des Glieds 124B verbunden. Der Kraftsensor 117A ist zwischen dem Sockel 112A und dem Verbindungsglied 124A angeordnet, und der Kraftsensor 117B ist zwischen dem Sockel 112B und dem Verbindungsglied 124B angeordnet. Der kürzere Abschnitt 1122 des Sockels 112A ist mit der Drehstütze 113A so verbunden, dass er um eine fünfte Achse S5a drehbar ist, und der kürzere Abschnitt 1122 des Sockels 112B ist mit der Drehstütze 113B so verbunden, dass er um eine fünfte Achse S5b drehbar ist. Eine Richtung entlang der fünften Achse S5a ist im Wesentlichen senkrecht zu dem kürzeren Abschnitt 1122 des Sockels 112A, und eine Richtung entlang der fünften Achse S5b ist im Wesentlichen senkrecht zu dem kürzeren Abschnitt 1122 des Sockels 112B. Die Richtung entlang der fünften Achse S5a ist orthogonal zu einer Richtung entlang der vierten Achse S4a, kann aber eine Richtung sein, die sich mit der Richtung entlang der vierten Achse S4a schneidet. Die Richtung entlang der fünften Achse S5b ist orthogonal zu einer Richtung entlang der vierten Achse S4b, kann aber eine Richtung sein, die sich mit der Richtung entlang der vierten Achse S4b schneidet. Der kürzere Abschnitt 1122 des Sockels 112A liegt von der vierten Achse S4a entfernt, und der kürzere Abschnitt 1122 des Sockels 112B liegt von der vierten Achse S4b entfernt.
Jede der Drehstützen 113A und 113B umfasst: zwei gegenüberliegende Teile 1131 und 1133, die einander gegenüberliegen; und einen Zwischenteil 1132, der die gegenüberliegenden Teile 1131 und 1133 verbindet. Beispielsweise umfasst jede der Drehstützen 113A und 113B ein plattenförmiges Element mit einem U-förmigen Querschnitt. Die Saugstruktur 111A ist an dem gegenüberliegenden Abschnitt 1131 der Drehstütze 113A befestigt und erstreckt sich in einer Richtung D1A, die im Wesentlichen senkrecht zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 1131 und entgegengesetzt zu einer Richtung in Richtung des gegenüberliegenden Abschnitts 1133 ist. Die Saugstruktur 111B ist an dem gegenüberliegenden Abschnitt 1131 der Drehstütze 113B befestigt und erstreckt sich in einer Richtung D1B, die im Wesentlichen senkrecht zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 1131 und entgegengesetzt zu einer Richtung zu dem gegenüberliegenden Abschnitt 1133 ist. Der Zwischenabschnitt 1132 der Drehstütze 113A ist drehbar mit dem Sockel 112A verbunden, und der Zwischenabschnitt 1132 der Drehstütze 113B ist drehbar mit dem Sockel 112B verbunden. Die gegenüberliegenden Teile 1131 und 1133 der Drehstütze 113A sind von der vierten Achse S4a und der fünften Achse S5a entfernt angeordnet, und die gegenüberliegenden Teile 1131 und 1133 der Drehstütze 113B sind von der vierten Achse S4b und der fünften Achse S5b entfernt angeordnet.
Jede der Greifstützen 114A und 114B umfasst ein plattenförmiges Element mit einem L-förmigen Querschnitt. Jede der Greifstützen 114A und 114B umfasst plattenförmige Teile 1141 und 1142, die im Wesentlichen senkrecht zueinander stehen. Der erste plattenförmige Abschnitt 1141 ist lösbar mit dem gegenüberliegenden Abschnitt 1133 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Verbindung mit Hilfe einer Schraube, kann aber auch durch ein beliebiges Verfahren, wie z. B. Fügen, Kleben oder Schweißen, hergestellt werden. Der zweite plattenförmige Abschnitt 1142 ist an der Seite des Zwischenabschnitts 1132 angeordnet, verläuft im Wesentlichen parallel zu der fünften Achse S5a oder S5b und ist von der fünften Achse S5a oder S5b entfernt angeordnet.
Die Drehvorrichtung 115A ist am kürzeren Abschnitt 1122 des Sockels 112A angeordnet, ist mit der Drehstütze 113A verbunden und dreht die Drehstütze 113A. Die Drehvorrichtung 115B ist am kürzeren Abschnitt 1122 des Sockels 112B angeordnet, ist mit der Drehstütze 113B verbunden und dreht die Drehstütze 113B. Jede der Drehvorrichtungen 115A und 115B umfasst z. B. einen Elektromotor, der elektrische Energie als Energiequelle verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst jede der Drehvorrichtungen 115A und 115B einen Servomotor. Der Antrieb der Drehvorrichtungen 115A und 115B wird von der Steuervorrichtung 600 gesteuert.
Die Greifstruktur 116A ist an dem zweiten plattenförmigen Abschnitt 1142 der Greifstütze 114A an einer der Drehstütze 113A gegenüberliegenden Seite des zweiten plattenförmigen Abschnitts 1142 angebracht. Die Greifstruktur 116B ist an dem zweiten plattenförmigen Abschnitt 1142 der Greifstütze 114B an einer der Drehstütze 113B gegenüberliegenden Seite des zweiten plattenförmigen Abschnitts 1142 befestigt. Jede der Greifstrukturen 116A und 116B umfasst ein Paar von Greifklauen 1161 und 1162 und eine Greifantriebsvorrichtung 1163. Die Greifklauen 1161 und 1162 der Greifstruktur 116A erstrecken sich in der ersten Richtung DIA wie bei der Saugstruktur 111A und sind in einer zweiten Richtung D2Aa aufgereiht, die eine horizontale Richtung im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung D1A ist. Die Greifklauen 1161 und 1162 der Greifstruktur 116B erstrecken sich in der ersten Richtung D1B wie bei der Saugstruktur 111B und sind in einer zweiten Richtung D2Ba angeordnet, die eine horizontale Richtung ist, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung D1B verläuft. Die Greifklauen 1161 und 1162 der ersten Greifstruktur 116A sind in den zweiten Richtungen D2Aa und D2Ab beweglich, so dass sie sich einander annähern oder voneinander trennen. Die Greifklauen 1161 und 1162 der zweiten Greifstruktur 116B sind in den zweiten Richtungen D2Ba und D2Bb beweglich, um sich einander anzunähern oder voneinander zu trennen. Die zweiten Richtungen D2Aa und D2Ab sind einander entgegengesetzte Richtungen und verlaufen im Wesentlichen parallel zu der fünften Achse S5a. Die zweiten Richtungen D2Ba und D2Bb sind einander entgegengesetzte Richtungen und verlaufen im Wesentlichen parallel zur fünften Achse S5b.
Die erste Greifstruktur 116A und die erste Saugstruktur 111A sind nebeneinander in einer Richtung angeordnet, die sich mit der ersten Richtung DIA schneidet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Greifstruktur 116Aund die erste Saugstruktur 111A nebeneinander in einer Richtung angeordnet, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung DIA verläuft, und sind nebeneinander in einer horizontalen Richtung angeordnet, die im Wesentlichen senkrecht zur fünften Achse S5a und zu den zweiten Richtungen D2Aa und D2Ab verläuft. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die zweite Greifstruktur 116B und die zweite Saugstruktur 111B sind nebeneinander in einer Richtung angeordnet, die sich mit der ersten Richtung D1B schneidet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die zweite Greifstruktur 116B und die zweite Saugstruktur 111B nebeneinander in einer Richtung angeordnet, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung D1B verläuft, und sind in einer horizontalen Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zur fünften Achse S5b und zu den zweiten Richtungen D2Ba und D2Bb verläuft, nebeneinander aufgereiht. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Darüber hinaus befinden sich die Spitzen der Greifklauen 1161 und 1162 der ersten Greifstruktur 116A an Positionen, die von einer Spitze der ersten Saugstruktur 111A in der ersten Richtung DIA zurückgesetzt sind, und die Spitzen der Greifklauen 1161 und 1162 der zweiten Greifstruktur 116B befinden sich an Positionen, die von einer Spitze der zweiten Saugstruktur 111B in der ersten Richtung D1B zurückgesetzt sind. Wenn die Endeffektoren 110A und 110B mit den Saugstrukturen 111A und 111B nach unten abgesenkt werden, werden die Saugstrukturen 111A und 111B daher in Kontakt mit einer horizontalen Oberfläche gebracht, die sich an der unteren Seite befindet, bevor die Greifklauen 1161 und 1162 in Kontakt mit der horizontalen Oberfläche gebracht werden.
Die Greifantriebsvorrichtung 1163 bewegt die Greifklauen 1161 und 1162 so, dass sich die Greifklauen 1161 und 1162 einander annähern oder voneinander trennen. Die Greifantriebsvorrichtung 1163 umfasst beispielsweise einen Elektromotor, der elektrische Energie als Energiequelle verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Greifantriebsvorrichtung 1163 einen Servomotor. Der Antrieb der Greifantriebsvorrichtung 1163 wird von der Steuervorrichtung 600 gesteuert. Die Greifantriebsvorrichtung 1163 ist nicht auf einen Motor beschränkt und kann die Greifklauen 1161 und 1162 mit Hilfe von pneumatischem Druck oder Flüssigkeitsdruck antreiben.
Der Kraftsensor 117A erfasst die Reaktionskraft, die von dem ersten Endeffektor 110A auf das Glied 124A wirkt, und gibt die Reaktionskraft an die Steuervorrichtung 600 aus. Der Kraftsensor 117B erfasst die Reaktionskraft, die von dem zweiten Endeffektor 110B auf das Verbindungsglied 124B wirkt, und gibt die Reaktionskraft an die Steuervorrichtung 600 aus. Bei der Reaktionskraft handelt es sich um die Kraft, die die Endeffektoren 110A und 110B von dem Zielobjekt erhalten, und um die Kraft, die die Endeffektoren 110A und 110B auf das Zielobjekt ausüben. In der vorliegenden Ausführungsform erfasst jeder der Kraftsensoren 117A und 117B sechs Axialkräfte, d. h. Kräfte in Richtungen entlang dreier zueinander orthogonaler Achsen, sowie Rotationskräfte (auch „Momente“ genannt) um die drei Achsen. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt, und jeder der Kraftsensoren 117A und 117B kann mindestens eine Axialkraft erfassen.
Gemäß der obigen Konfiguration können die Saugstruktur 111A und die Greifklauen 1161 und 1162 der Greifstruktur 116A verschiedene Stellungen relativ zu der Verbindung 123A einnehmen und ihre Spitzen in verschiedene Richtungen richten, indem sie sich um die vierte Achse S4a und um die fünfte Achse S5a drehen. Die Saugstruktur 111B und die Greifklauen 1161 und 1162 der Greifstruktur 116B können verschiedene Stellungen relativ zur Verbindung 123B einnehmen und ihre Spitzen durch Drehen um die vierte Achse S4b und Drehen um die fünfte Achse S5b in verschiedene Richtungen lenken. Außerdem können die Saugstruktur 111A und die Greifklauen 1161 und 1162 der Greifstruktur 116A ihre Positionen ändern, indem sie sich entlang des Umfangs eines Kreises um die vierte Achse S4a und des Umfangs eines Kreises um die fünfte Achse S5a bewegen, und die Saugstruktur 111B und die Greifklauen 1161 und 1162 der Greifstruktur 116B können ihre Positionen ändern, indem sie sich entlang des Umfangs eines Kreises um die vierte Achse S4b und des Umfangs eines Kreises um die fünfte Achse S5b bewegen.
Wie in 1 gezeigt, ist die erste Fördervorrichtung 300 eine Einrichtung, die das Werkstück W von dem ersten Arbeitsbereich WS1 zu dem dritten Arbeitsbereich WS3 befördert. Ein Schritt, der im ersten Arbeitsbereich WS1 ausgeführt wird, ist ein Schritt, der vor einem Schritt ausgeführt wird, der im dritten Arbeitsbereich WS3 ausgeführt wird, und ist beispielsweise ein Schritt der Vorbereitung des Werkstücks W. Die erste Fördervorrichtung 300 umfasst eine Transfervorrichtung 310, einen Roboter 320, eine temporäre Ablagefläche 330 und einen Fördersensor 340. Die Transfereinrichtung 310 befördert eine Platte WP, auf der die Werkstücke W abgelegt werden, aus dem ersten Arbeitsraum WS1 in eine Position vor dem Roboter 320. Bei der Transfereinrichtung 310 handelt es sich beispielsweise um eine Transfereinrichtung vom Typ Förderband. Der Roboter 320 transportiert das auf der Platte WP befindliche Werkstück W zu einer vorgegebenen Position auf der temporären Ablagefläche 330 und legt das Werkstück W an der vorgegebenen Position ab. Der Roboter 320 hat den gleichen Aufbau wie der Roboter 100, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Fördersensor 340 erfasst das Werkstück W, das sich an der vorbestimmten Position auf der temporären Ablagefläche 330 befindet, und gibt ein Erfassungssignal an die Steuervorrichtung 600 aus, das diese Erfassung anzeigt. Der Antrieb der Komponenten, wie z.B. der Transfereinrichtung 310 und des Roboters 320, der ersten Fördervorrichtung 300 wird von der Steuervorrichtung 600 gesteuert.
Die zweite Fördervorrichtung 400 ist eine Einrichtung, die die Anordnungsbasis 410 von dem zweiten Arbeitsbereich WS2 zu dem dritten Arbeitsbereich WS3 transportiert. Ein Schritt, der am zweiten Arbeitsbereich WS2 durchgeführt wird, ist ein Schritt, der vor dem Schritt am dritten Arbeitsbereich WS3 durchgeführt wird und ist beispielsweise ein Schritt des Anordnens von Magneten 420 an vorbestimmten Positionen auf einer Anordnungsfläche 410a, die eine obere Fläche der Anordnungsbasis 410 ist. Die zweite Fördervorrichtung 400 umfasst die Anordnungsbasis 410, eine Transfervorrichtung 430 sowie die Fördersensoren 440 und 450. Die Anordnungsbasis 410 besteht aus einem Material mit Magnetismus, so dass die Magnete 420 die Anordnungsbasis 410 durch magnetische Kraft anziehen können. Die Magnete 420 sind Dauermagnete.
Die Transfervorrichtung 430 transportiert eine Transferbasis 431, auf der die Anordnungsbasis 410 mit den Magneten 420 platziert ist, von dem zweiten Arbeitsbereich WS2 zu einer Position vor dem Roboter 100. Die Transfereinrichtung 430 ist beispielsweise eine Einrichtung, die den Transfersockel 431 mittels eines Förderbandsystems transportiert. Die Transferbasis 431 kann einen Vorgang der Übergabe der Anordnungsbasis 410 vor dem Roboter 100 an eine Transfereinrichtung 510 der dritten Fördervorrichtung 500 durchführen. Der Fördersensor 440 erfasst die vor dem Roboter 100 an einer vorbestimmten Position befindliche Anordnungsbasis 410 und gibt ein diese Erfassung anzeigendes Erfassungssignal an die Steuervorrichtung 600 aus. Der Fördersensor 450 erfasst das auf der Anordnungsbasis 410 an der vorbestimmten Position befindliche Werkstück W und gibt ein Erfassungssignal an die Steuervorrichtung 600 aus, das diese Erfassung anzeigt. Der Antrieb der Komponenten, wie z.B. der Transfervorrichtung 430, der zweiten Fördervorrichtung 400 wird durch die Steuervorrichtung 600 gesteuert. Der Magnet 420 ist ein Beispiel für ein Hilfselement.
Die dritte Fördervorrichtung 500 ist eine Vorrichtung, die die Anordnungsbasis 410 von dem dritten Arbeitsbereich WS3 zu dem vierten Arbeitsbereich WS4 transportiert. Ein am vierten Arbeitsbereich WS4 durchgeführter Schritt ist ein Schritt, der nach dem am dritten Arbeitsbereich WS3 durchgeführten Schritt durchgeführt wird und beispielsweise ein Schritt des Druckfügens von elektronischen Komponenten, wie Anschlüssen, Steckern, Laschen und Konvertern, an das Werkstück W auf der Anordnungsbasis 410 ist. Die dritte Fördervorrichtung 500 umfasst die Transfervorrichtung 510 und einen Fördersensor 520. Die Transfereinrichtung 510 befördert eine Transferbasis 511, auf der die Anordnungsbasis 410 mit dem Werkstück W liegt, von der Position vor dem Roboter 100 zu einer am vierten Arbeitsraum WS4 befindlichen Druckverbindungseinrichtung (nicht dargestellt). Die Transfervorrichtung 510 ist beispielsweise eine Vorrichtung, die die Transferbasis 511 mittels eines Förderbandsystems transferiert. Der Fördersensor 520 erfasst die an einer vorbestimmten Position auf der Transfereinrichtung 510 befindliche Anordnungsbasis 410 und gibt ein Erfassungssignal, das diese Erfassung anzeigt, an die Steuervorrichtung 600 aus. Der Antrieb der Komponenten, wie z.B. der Transfervorrichtung 510, der dritten Fördervorrichtung 500 wird von der Steuervorrichtung 600 gesteuert.
Die Konfigurationen der Fördervorrichtungen 300 bis 500 sind nicht auf die obigen Konfigurationen beschränkt, und die Fördervorrichtungen 300 bis 500 können das Zielobjekt zwischen den Arbeitsbereichen befördern. Zum Beispiel kann jede der Fördervorrichtungen 300 bis 500 ein Förderband, einen Träger, eine Schienenvorrichtung, eine Fördervorrichtung mit einer Kugelumlaufspindel, eine Fördervorrichtung mit einer Zahnstangenstruktur, einen Roboter und/oder ähnliches umfassen. Bei den Fördersensoren 340, 440, 450 und 520 kann es sich um Sensoren handeln, die das Vorhandensein des Zielobjekts, wie z. B. des Werkstücks W oder der Anordnungsbasis 410, erfassen können. Beispielsweise kann jeder der Fördersensoren 340, 440, 450 und 520 ein fotoelektronischer Sensor (auch „Strahlsensor“ genannt), ein Lasersensor, ein Endschalter, ein Kontaktsensor oder ähnliches sein.
Der Positionsdetektor 200 ist in einem Arbeitsbereich des Roboters 100 angeordnet. Der Positionsdetektor 200 erfasst die Position des von den Endeffektoren 110A und 110B gehaltenen Werkstücks W und gibt ein Erfassungsergebnis an die Steuervorrichtung 600 aus. Der Positionsdetektor 200 umfasst Sensoren, die das Werkstück W erfassen. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Positionsdetektor 200 drei Sensoren 201a bis 201c. Die Sensoren 201a bis 201c sind an jeweiligen Höhenpositionen angeordnet, die in vertikaler Richtung gleich hoch sind. Die Sensoren 201a bis 201c sind so angeordnet, dass sie die Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks bilden, wobei sich die Seiten in horizontaler Richtung erstrecken. Die Sensoren 201a und 201b sind auf einer langen Seite des rechtwinkligen Dreiecks so angeordnet, dass sie voneinander beabstandet sind. Der Sensor 201c ist an einer kurzen Seite des rechtwinkligen Dreiecks angeordnet.
Jeder der Sensoren 201a bis 201c kann die Position des Werkstücks W relativ zum Sensor erfassen und kann ein photoelektronischer Sensor, ein Lasersensor oder dergleichen sein. Beispielsweise umfasst jeder der Sensoren 201a bis 201c einen Lichtsender und einen Lichtempfänger, die so angeordnet sind, dass sie sich in vertikaler Richtung gegenüberliegen, und erfasst das Werkstück W, das sich zwischen dem Lichtsender und dem Lichtempfänger befindet.
Hardware-Konfiguration des Steuergeräts
Im Folgenden wird die Hardwarekonfiguration der Steuervorrichtung 600 beschrieben. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration der Steuervorrichtung 600 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 5 gezeigt, umfasst die Steuervorrichtung 600 eine CPU (Central Processing Unit, Zentrale Verarbeitungseinheit) 601, einen ROM (Read Only Memory, Festwertspeicher) 602, einen RAM (Random Access Memory, Direktzugriffsspeicher) 603, einen Speicher 604, eine Armantriebsschaltung 605, eine Greifantriebsschaltung 606, eine Unterdruckantriebsschaltung 607, eine Drehantriebsschaltung 608 und Eingangs-/Ausgangsschnittstellen (Interfaces) 609 bis 612 als Komponenten. Die oben genannten Komponenten sind über Busse, drahtgebundene Kommunikation oder drahtlose Kommunikation miteinander verbunden. Nicht alle Komponenten sind unbedingt erforderlich. Beispielsweise können einige der oben genannten Komponenten außerhalb der Steuervorrichtung 600 angeordnet und mit der Steuervorrichtung 600 verbunden sein.
Die CPU 601 ist zum Beispiel ein Prozessor und steuert den Gesamtbetrieb der Steuervorrichtung 600. Der ROM 602 umfasst beispielsweise einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher und speichert Programme, Daten und dergleichen, die die CPU 601 den Betrieb steuern lassen. Der RAM 603 umfasst beispielsweise einen flüchtigen Halbleiterspeicher und speichert vorübergehend die von der CPU 601 ausgeführten Programme, Daten während der Verarbeitung durch die CPU 601, Daten nach der Verarbeitung durch die CPU 601 und dergleichen. Der Speicher 604 umfasst eine Speichervorrichtung wie einen Halbleiterspeicher (z. B. einen flüchtigen Speicher oder einen nichtflüchtigen Speicher), ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder ein SSD (Solid State Drive, Festkörperspeicher) und speichert verschiedene Arten von Informationen.
Zum Beispiel werden die Programme, mit denen die CPU 601 arbeitet, im ROM 602 oder im Speicher 604 im Voraus gespeichert. Die CPU 601 liest und expandiert das Programm aus dem ROM 602 oder dem Speicher 604 in den RAM 603. Die CPU 601 führt kodierte Befehle in dem im RAM 603 erweiterten Programm aus.
Die Funktionen der Steuervorrichtung 600 können durch ein Computersystem mit der CPU 601, dem ROM 602, dem RAM 603 und dergleichen realisiert werden, sie können durch eine eigene Hardwareschaltung, wie eine elektronische Schaltung oder eine integrierte Schaltung, realisiert werden, oder sie können durch eine Kombination aus dem Computersystem und der Hardwareschaltung realisiert werden.
Entsprechend dem Befehl der CPU 601 liefert die Armantriebsschaltung 605 elektrische Energie an die Servomotoren der Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4 und MB1 bis MB4 der Roboterarme 120A und 120B, um den Antrieb der Servomotoren zu steuern. In Übereinstimmung mit dem Befehl der CPU 601 liefert die Greifantriebsschaltung 606 elektrische Energie an die Servomotoren der Greifantriebsvorrichtungen 1163 der Greifstrukturen 116A und 116B, um den Antrieb der Servomotoren zu steuern. Gemäß dem Befehl der CPU 601 steuert die Unterdruck-Ansteuerungsschaltung 607 den Antrieb des Unterdruckgenerators 700 und den Antrieb eines Ein/Aus-Ventils (nicht dargestellt), das an einer Leitung angeordnet ist, die den Unterdruckgenerator 700 und die Saugstruktur 111A verbindet, und eines Ein/Aus-Ventils (nicht dargestellt), das an einer Leitung angeordnet ist, die den Unterdruckgenerator 700 und die Saugstruktur 111B verbindet, um den an den Saugstrukturen 111A und 111B erzeugten Unterdruck zu steuern. In Übereinstimmung mit dem Befehl der CPU 601 liefert die Drehantriebsschaltung 608 elektrische Energie an die Servomotoren der Drehvorrichtungen 115A und 115B der Endeffektoren 110A und 110B, um den Antrieb der Servomotoren zu steuern.
Die erste Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 609 ist mit den Komponenten, wie der Transfervorrichtung 310, dem Roboter 320 und dem Fördersensor 340, der ersten Fördervorrichtung 300 verbunden und empfängt oder sendet Informationen, Daten, Befehle und dergleichen von oder zu den Komponenten. Die zweite Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 610 ist mit den Komponenten, wie der Transfervorrichtung 430 und den Förderungssensoren 440 und 450 der zweiten Fördervorrichtung verbunden und empfängt oder sendet Informationen, Daten, Befehle und dergleichen von oder zu den Komponenten. Die dritte Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 611 ist mit den Komponenten, wie z. B. der Transfervorrichtung 510 und dem Fördersensor 520, der dritten Fördervorrichtung 500 verbunden und empfängt oder sendet Informationen, Daten, Befehle und dergleichen von den oder an die Komponenten. Die vierte Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 612 ist mit den Sensoren 201a bis 201c des Positionsdetektors 200 verbunden und empfängt oder sendet Befehle, Erfassungssignale und Ähnliches von den oder an die Sensoren 201a bis 201c.
Funktionelle Konfiguration des Steuergeräts
Im Folgenden wird die funktionelle Konfiguration der Steuervorrichtung 600 beschrieben. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die funktionale Konfiguration der Steuervorrichtung 600 gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in 6 gezeigt, umfasst die Steuervorrichtung 600 eine erste Armsteuereinheit 6001, eine zweite Armsteuereinheit 6002, eine erste Greifsteuereinheit 6003, eine zweite Greifsteuereinheit 6004, eine Ansaugsteuereinheit 6005, eine erste Drehsteuereinheit 6006, eine zweite Drehsteuereinheit 6007, eine Haltepositionserfassungseinheit 6008, eine erste Fördersteuereinheit 6009, eine zweite Fördersteuereinheit 6010, eine dritte Fördersteuereinheit 6011 und eine Speichereinheit 6012 als funktionale Komponenten. Nicht alle Funktionskomponenten sind zwingend erforderlich. Die Funktionen der Funktionskomponenten mit Ausnahme der Speichereinheit 6012 werden von der CPU 601 oder ähnlichem realisiert, und die Funktionen der Speichereinheit 6012 werden von dem Speicher 604, dem ROM 602 und/oder dem RAM 603 realisiert.
Die Speichereinheit 6012 speichert verschiedene Arten von Informationen und ermöglicht das Auslesen der gespeicherten Informationen. Beispielsweise können in der Speichereinheit 6012 Programme gespeichert werden, die den Betrieb der Steuervorrichtung 600 steuern. Die Speichereinheit 6012 kann Informationen über die Form, Größe und dergleichen des Werkstücks, das ein Förderziel des Roboters 100 ist, speichern. In der Speichereinheit 6012 können Positionsinformationen gespeichert werden, die beispielsweise die dreidimensionalen Positionen der Sensoren 201a bis 201c des Positionsdetektors 200 betreffen. Die dreidimensionalen Positionen sind Positionen in einem dreidimensionalen Raum, in dem das Robotersystem 1 angeordnet ist.
Die erste Armsteuereinheit 6001 veranlasst den ersten Roboterarm 120A, eine vorbestimmte Arbeit in Übereinstimmung mit dem Programm autonom auszuführen. Die erste Armsteuereinheit 6001 gibt Befehle für den Betrieb der Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4 an die Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4 aus. Dadurch werden die Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4 so angetrieben, dass der erste Roboterarm 120A den ersten Endeffektor 110A auf der Grundlage der Position, der Haltung, der Positionsbewegungsgeschwindigkeit, der Haltungsbewegungsgeschwindigkeit und der wirkenden Kraft entsprechend der vorgegebenen Arbeit bewegt.
Die zweite Armsteuereinheit 6002 veranlasst den zweiten Roboterarm 120B, eine vorbestimmte Arbeit in Übereinstimmung mit dem Programm autonom auszuführen. Die zweite Armsteuereinheit 6002 gibt Befehle zum Betreiben der Armantriebsvorrichtungen MB1 bis MB4 an die Armantriebsvorrichtungen MB1 bis MB4 aus. Dadurch fahren die Armantriebsvorrichtungen MB 1 bis MB4 so, dass der zweite Roboterarm 120B den zweiten Endeffektor 110B basierend auf der Position, der Haltung, der Positionsbewegungsgeschwindigkeit, der Haltungsbewegungsgeschwindigkeit und der wirkenden Kraft entsprechend der vorbestimmten Arbeit bewegt.
Jede der Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4 und MB1 bis MB4 umfasst: einen Rotationssensor (nicht gezeigt), wie z. B. einen Encoder, der einen Rotationsbetrag eines Rotors des Servomotors erfasst; und einen Stromsensor (nicht gezeigt), der einen Antriebsstrom des Servomotors erfasst. Die Armsteuereinheit 6001 steuert den Antrieb, wie Rotationsstart, Rotationsstopp, Rotationsgeschwindigkeit und Rotationsdrehmoment, der Servomotoren, indem sie als Rückkopplungsinformationen die Rotationsbeträge und Antriebsstromwerte verwendet, die von den Rotationssensoren und Stromsensoren der Servomotoren ausgegeben werden, sowie die Größen und Richtungen der Kräfte, die von dem Kraftsensor 117A ausgegeben werden. Die Armsteuereinheit 6002 steuert den Antrieb, wie z. B. Rotationsstart, Rotationsstopp, Rotationsgeschwindigkeit und Rotationsdrehmoment, der Servomotoren, indem sie als Rückkopplungsinformationen die Rotationsbeträge und Antriebsstromwerte, die von den Rotationssensoren und Stromsensoren der Servomotoren ausgegeben werden, sowie die Größen und Richtungen der vom Kraftsensor 117B ausgegebenen Kräfte verwendet. Jede der Armsteuereinheiten 6001 und 6002 kann als Rückkopplungsinformation einen Befehlswert des Antriebsstroms verwenden, der von der Armantriebsschaltung 605 an jeden Servomotor ausgegeben wird.
Die erste Greifsteuereinheit 6003 veranlasst die erste Greifstruktur 116A, eine vorbestimmte Operation in Übereinstimmung mit dem Programm autonom auszuführen. Die erste Greifsteuereinheit 6003 gibt einen Befehl zum Betrieb der Greifantriebsvorrichtung 1163 der ersten Greifstruktur 116A an die Greifantriebsvorrichtung 1163 aus. Dadurch treibt die Greifantriebsvorrichtung 1163 die Greifklauen 1161 und 1162 der ersten Greifstruktur 116A an, um die Greifklauen 1161 und 1162 gemäß dem vorbestimmten Vorgang zu bewegen.
Die zweite Greifsteuereinheit 6004 veranlasst die zweite Greifstruktur 116B, den vorbestimmten Vorgang in Übereinstimmung mit dem Programm autonom auszuführen. Die zweite Greifsteuerungseinheit 6004 gibt einen Befehl zum Betrieb der Greifantriebsvorrichtung 1163 der zweiten Greifstruktur 116B an die Greifantriebsvorrichtung 1163 aus. Dadurch treibt die Greifantriebsvorrichtung 1163 die Greifklauen 1161 und 1162 der zweiten Greifstruktur 116B an, um die Greifklauen 1161 und 1162 gemäß dem vorbestimmten Vorgang zu bewegen.
Die Greifsteuereinheit 6003 steuert den Antrieb des Servomotors, der in der Greifantriebsvorrichtung 1163 der Greifstruktur 116A enthalten ist, indem sie als Rückkopplungsinformationen den Drehbetrag und den Antriebsstromwert verwendet, die von dem Drehsensor (nicht gezeigt) und dem Stromsensor (nicht gezeigt) des Servomotors ausgegeben werden. Die Greifsteuereinheit 6004 steuert den Antrieb des Servomotors, der in der Greifantriebsvorrichtung 1163 der Greifstruktur 116B enthalten ist, indem sie als Rückkopplungsinformationen den Drehbetrag und den Antriebsstromwert verwendet, die von dem Drehsensor (nicht dargestellt) und dem Stromsensor (nicht dargestellt) des Servomotors ausgegeben werden. Jede der Greifsteuereinheiten 6003 und 6004 kann als die Rückkopplungsinformation den Befehlswert des Antriebsstroms verwenden, der von der Greifantriebsschaltung 606 an jeden Servomotor ausgegeben wird.
Die Ansaugsteuereinheit 6005 erzeugt den Unterdruck an den Saugstrukturen 111A und 111B in Übereinstimmung mit dem Programm. Die Ansaugsteuereinheit 6005 steuert den Betrieb des Unterdruckgenerators 700, indem sie einen Befehl zum Betrieb des Unterdruckgenerators 700 an den Unterdruckgenerator 700 ausgibt. Die Ansaugsteuereinheit 6005 steuert den an der ersten Saugstruktur 111A erzeugten Unterdruck, indem sie einen Befehl zur Betätigung des Ein/Aus-Ventils (nicht dargestellt) der Leitung, die die erste Saugstruktur 111A mit dem Unterdruckerzeuger 700 verbindet, an das Ein/Aus-Ventil (nicht dargestellt) der Leitung ausgibt. Die Ansaugsteuereinheit 6005 steuert den an der zweiten Saugstruktur 111B erzeugten Unterdruck, indem sie einen Befehl zur Betätigung des Ein/Aus-Ventils (nicht dargestellt) der Leitung, die die zweite Saugstruktur 111B mit dem Unterdruckerzeuger 700 verbindet, an das Ein/Aus-Ventil (nicht dargestellt) der Leitung ausgibt.
Die erste Drehsteuereinheit 6006 veranlasst die erste Drehvorrichtung 115A des ersten Endeffektors 110A, einen vorbestimmten Vorgang in Übereinstimmung mit dem Programm selbständig auszuführen. Die erste Drehsteuereinheit 6006 gibt einen Befehl zum Betrieb der ersten Drehvorrichtung 115A an die erste Drehvorrichtung 115A aus. Damit treibt die erste Drehvorrichtung 115A die erste Drehstütze 113A an, um die erste Drehstütze 113A auf der Grundlage der Haltung und der Geschwindigkeit der Haltungsbewegung entsprechend des vorbestimmten Vorgangs zu bewegen.
Die zweite Drehsteuereinheit 6007 veranlasst die zweite Drehvorrichtung 115B des zweiten Endeffektors 110B, eine vorbestimmte Operation in Übereinstimmung mit dem Programm autonom auszuführen. Die zweite Drehsteuereinheit 6007 gibt einen Befehl zum Betrieb der zweiten Drehvorrichtung 115B an die zweite Drehvorrichtung 115B aus. Damit treibt die zweite Drehvorrichtung 115B die zweite Drehstütze 113B an, um die zweite Drehstütze 113B auf der Grundlage der Haltung und der Geschwindigkeit der Haltungsbewegung entsprechend des vorbestimmten Vorgangs zu bewegen.
Die Drehsteuereinheit 6006 steuert den Antrieb des Servomotors, der in der Drehvorrichtung 115A enthalten ist, indem sie als Rückkopplungsinformation den Drehbetrag und den Antriebsstromwert verwendet, die von dem Drehsensor (nicht gezeigt) und dem Stromsensor (nicht gezeigt) des Servomotors ausgegeben werden. Die Drehsteuereinheit 6007 steuert den Antrieb des Servomotors, der in der Drehvorrichtung 115B enthalten ist, indem sie als Rückkopplungsinformationen den Drehbetrag und den Antriebsstromwert verwendet, die von dem Drehsensor (nicht gezeigt) und dem Stromsensor (nicht gezeigt) des Servomotors ausgegeben werden. Jede der Drehsteuereinheiten 6006 und 6007 kann als die Rückkopplungsinformation den Befehlswert des Antriebsstroms verwenden, der von der Drehantriebsschaltung 608 an jeden Servomotor ausgegeben wird.
Die Haltepositionserfassungseinheit 6008 erfasst eine relative Positionsbeziehung zwischen den Endeffektoren 110A und 110B und dem von den Endeffektoren 110A und 110B gehaltenen Werkstück W. Insbesondere erfasst die Haltepositionserfassungseinheit 6008 eine relative Positionsbeziehung zwischen den Saugstrukturen 111A und 111B und dem Werkstück W. Die Steuervorrichtung 600 führt die Positionierung des Werkstücks W während des Betriebs des Roboters 100 auf der Grundlage der obigen Positionsbeziehung durch.
Insbesondere, wenn die Steuervorrichtung 600 den Roboter 100 veranlasst, das Werkstück W zu halten, veranlasst die Steuervorrichtung 600 die Saugstrukturen 111A und 111B, das Werkstück W an Positionen nahe beider Enden des Werkstücks W in einer Längsrichtung DW1 anzusaugen. Wenn die Steuervorrichtung 600 den Positionsdetektor 200 veranlasst, das gehaltene Werkstück W zu erfassen, bewegt die Steuervorrichtung 600 das Werkstück W zu den Sensoren 201a und 201b und veranlasst die Sensoren 201a und 201b, eine Kante W1 des Werkstücks W in der Längsrichtung DW1 zu erfassen, und bewegt das Werkstück W auch zu dem Sensor 201c und veranlasst den Sensor 201c, eine Kante W2 des Werkstücks W in einer Querrichtung DW2 zu erfassen. Die Querrichtung DW2 ist eine Richtung orthogonal zur Längsrichtung DW1.
Die Haltepositionserfassungseinheit 6008 erfasst die Positionen und Haltungen der Saugstrukturen 111A und 111B zu den jeweiligen Zeitpunkten, zu denen die Sensoren 201a bis 201c das Werkstück W erfassen. Die Positionen und Haltungen der Saugstrukturen 111A und 111B können dreidimensionale Positionen und dreidimensionale Haltungen sein. Die dreidimensionale Haltung ist eine Haltung in einem dreidimensionalen Raum, in dem das Robotersystem 1 angeordnet ist. Die dreidimensionale Haltung kann beispielsweise eine Winkelstellung um drei zueinander orthogonale Achsen sein.
Darüber hinaus liest die Haltepositionserfassungseinheit 6008 die Werkstückinformationen des Werkstücks W und die Positionsinformationen der Sensoren 201a bis 201c aus der Speichereinheit 6012. Die Haltepositionserfassungseinheit 6008 erfasst relative Positionen und Stellungen der Kanten W1 und W2 des Werkstücks W in Bezug auf die Saugstrukturen 111A und 111B auf der Grundlage der Form und Größe des Werkstücks W, der dreidimensionalen Positionen der Sensoren 201a und 201b und der Positionen und Stellungen der Saugstrukturen 111A und 111B zu entsprechenden Zeitpunkten.
Wie oben erfasst die Haltepositionserfassungseinheit 6008 eine relative Positionsbeziehung zwischen dem Werkstück W und den Saugstrukturen 111A und 111B durch Erfassen der relativen Positionen und Stellungen der Kanten W1 und W2 des Werkstücks W in Bezug auf die Saugstrukturen 111A und 111B.
Die Haltepositionserfassungseinheit 6008 kann die Positionen und Haltungen der Saugstrukturen 111A und 111B wie unten beschrieben erfassen. Die Haltepositionserfassungseinheit 6008 erfasst die Position und Haltung des ersten Endeffektors 110A auf der Grundlage der erfassten Werte der Rotationssensoren der Armantriebsvorrichtungen MA1 bis MA4. Beispielsweise kann die Position und Haltung des ersten Endeffektors 110A die dreidimensionale Position eines Verbindungsabschnitts zwischen dem ersten Endeffektor 110A und dem Verbindungsglied 124A an einer Position der vierten Achse S4a und die dreidimensionale Haltung des Verbindungsabschnitts an einer Position der vierten Achse S4a sein. Darüber hinaus erfasst die Haltepositionserfassungseinheit 6008 die Position und Haltung der ersten Saugstruktur 111A auf der Grundlage der Position und Haltung des ersten Endeffektors 110A und des erfassten Werts des Rotationssensors der ersten Drehvorrichtung 115A.
In ähnlicher Weise erfasst die Haltepositionserfassungseinheit 6008 die Position und Haltung des zweiten Endeffektors 110B auf der Grundlage der erfassten Werte der Rotationssensoren der Armantriebsvorrichtungen MB 1 bis MB4. Darüber hinaus erfasst die Haltepositionserfassungseinheit 6008 die Position und Haltung der zweiten Saugstruktur 111B auf der Grundlage der Position und Haltung des zweiten Endeffektors 110B und des erfassten Werts des Rotationssensors der zweiten Drehvorrichtung 115B.
Die erste Fördersteuereinheit 6009 veranlasst die Transfervorrichtung 310 und den Roboter 320 der ersten Fördervorrichtung 300, das Werkstück W gemäß dem Programm autonom zu fördern. Zum Beispiel, wenn das Werkstück W auf der temporären Ablagefläche 330 durch den Roboter 100 entfernt wird, und daher der Fördersensor 340 aufhört, das Erfassungssignal des Werkstücks W auszugeben, gibt die erste Fördersteuereinheit 6009 einen Befehl zum Fördem des Werkstücks W zur temporären Ablagefläche 330 an den Roboter 320 aus. Genauer gesagt steuert die erste Fördersteuereinheit 6009 den Antrieb des Roboters 320 so, dass jedes Mal, wenn das Werkstück W von der temporären Ablagefläche 330 entfernt wird, das nächste Werkstück W zur temporären Ablagefläche 330 befördert wird. Wenn alle Werkstücke W auf der Platte WP, die von der Transfervorrichtung 310 gefördert wird, von dem Roboter 320 gefördert werden und die Platte WP von der Transfervorrichtung 310 durch den Roboter 320 entfernt wird, gibt die erste Fördersteuereinheit 6009 einen Befehl zum Fördern der nächsten Platte WP an die Transfervorrichtung 310 aus. Anstelle des Erfassungssignals des Fördersensors 340 kann die erste Fördersteuereinheit 6009 von der Armsteuereinheit 6001, 6002 oder dergleichen Informationen empfangen, die anzeigen, dass das Werkstück W von der temporären Ablagefläche 330 entfernt wird, und kann den obigen Befehl auf der Grundlage dieser Informationen ausgeben.
Die zweite Fördersteuereinheit 6010 veranlasst die Transfereinrichtung 430 der zweiten Fördervorrichtung 400, die Anordnungsbasis 410 programmgesteuert selbständig zu fördern. Zum Beispiel, wenn das Werkstück W durch den Roboter 100 auf der Anordnungsfläche 410a der Anordnungsbasis 410, die sich vor dem Roboter 100 befindet, angeordnet wird, und daher der Fördersensor 450 das Erfassungssignal des Werkstücks W ausgibt, gibt die zweite Fördersteuereinheit 6010 einen Befehl zum Bewegen der Anordnungsbasis 410 an die Transfervorrichtung 510, an die Transfervorrichtung 430 aus. Wenn die Anordnungsbasis 410 vor dem Roboter 100 zur Transfervorrichtung 510 bewegt wird, gibt die zweite Fördersteuereinheit 6010 außerdem einen Befehl zum Transport der nächsten Anordnungsbasis 410 zu einer Position vor dem Roboter 100 an die Transfervorrichtung 430 aus. Wenn dann der Fördersensor 440 das Erfassungssignal der Anordnungsbasis 410 ausgibt, stoppt die zweite Fördersteuerungseinheit 6010 die Förderung der Transfervorrichtung 430. Anstelle des Erfassungssignals des Fördersensors 450 kann die zweite Fördersteuereinheit 6010 von der Armsteuereinheit 6001, 6002 oder dergleichen Informationen empfangen, die anzeigen, dass das Werkstück W an der Anordnungsbasis 410 angeordnet ist, und kann den obigen Befehl auf der Grundlage dieser Informationen ausgeben.
Die dritte Fördersteuereinheit 6011 sorgt dafür, dass die Transfervorrichtung 510 der dritten Fördervorrichtung 500 die Anordnungsbasis 410 in Übereinstimmung mit dem Programm selbstständig fördert. Wenn beispielsweise die Anordnungsbasis 410 durch die Transfereinrichtung 430 zu der Transfereinrichtung 510 bewegt wird und daher der Transportsensor 520 das Erfassungssignal der Anordnungsbasis 410 ausgibt, gibt die dritte Fördersteuereinheit 6011 einen Befehl zum Transport der Anordnungsbasis 410 zu dem vierten Arbeitsbereich WS4 an die Transfereinrichtung 510 aus. Anstelle des Erfassungssignals des Fördersensors 520 kann die dritte Fördersteuereinheit 6011 von der zweiten Fördersteuereinheit 6010 oder dergleichen Informationen empfangen, die anzeigen, dass die Anordnungsbasis 410 zur Transfervorrichtung 510 bewegt wird, und kann den obigen Befehl basierend auf diesen Informationen ausgeben.
Betrieb des Robotersystems
Der Betrieb des Robotersystems 1 gemäß der Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb des Robotersystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt. 8 bis 14 sind perspektivische Ansichten, die jeweils ein Beispiel für den Zustand des Robotersystems 1 zeigen, das gemäß dem Flussdiagramm von 7 betrieben wird.
Wie in 1 gezeigt, veranlasst die Steuervorrichtung 600 in Schritt S101 die Transfervorrichtung 310 der ersten Fördervorrichtung 300, die Platte WP, auf der die Werkstücke W abgelegt sind, von dem ersten Arbeitsbereich WS 1 zu einer Position vor dem Roboter 320 zu fördern. Ferner veranlasst die Steuervorrichtung 600 den Roboter 320, das Werkstück W von der Platte WP zu einer vorbestimmten Position auf der temporären Ablagefläche 330 zu fördern, wobei die vorbestimmte Position eine Zielposition des zweiten Arbeitsraums WS2 ist.
Als nächstes, in Schritt S102, wie in 8 gezeigt, erfasst die Steuervorrichtung 600 das Vorhandensein des Werkstücks W auf der temporären Ablagefläche 330 basierend auf dem Erfassungssignal des Fördersensors 340. Nach der Erfassung veranlasst die Steuervorrichtung 600 die Roboterarme 120A und 120B des Roboters 100, die Endeffektoren 110A und 110B zur Oberseite der Anordnungsbasis 410 der zweiten Fördervorrichtung 400 zu bewegen. Die Anordnungsbasis 410 ist eine Anordnungsbasis, die sich an einer vorbestimmten Position vor dem Roboter 100 befindet, und die Steuervorrichtung 600 erfasst das Vorhandensein der Anordnungsbasis 410 auf der Grundlage des Erfassungssignals des Fördersensors 440. Darüber hinaus veranlasst die Steuervorrichtung 600 die Roboterarme 120A und 120B, die Endeffektoren 110A und 110B abzusenken, und veranlasst die Greifstrukturen 116A und 116B, die beiden Magneten 420 auf der Anordnungsbasis 410 unter Verwendung der Greifklauen 1161 und 1162 zu greifen (siehe 3 und 4). In Schritt S102 und den nachfolgenden Schritten sind die Greifklauen 1161 und 1162 der Greifstrukturen 116A und 116B und die Saugstrukturen 111A und 111B zur Unterseite gerichtet.
Als nächstes veranlasst die Steuervorrichtung 600 in Schritt S103, wie in 9 gezeigt, die Roboterarme 120A und 120B, die Endeffektoren 110A und 110B, die die Magnete 420 greifen, zur Oberseite beider Enden des Werkstücks W in der Längsrichtung DW1 auf der temporären Ablagefläche 330 zu bewegen, und veranlasst die Endeffektoren 110A und 110B, das Werkstück W zu halten. Insbesondere treibt die Steuervorrichtung 600 den Unterdruckgenerator 700 (siehe 5) im Voraus an. Die Steuervorrichtung 600 senkt die Endeffektoren 110A und 110B, die sich an der Oberseite des Werkstücks W befinden, und öffnet die Ein/Aus-Ventile (nicht dargestellt) zu einem Zeitpunkt, zu dem sich die Saugstrukturen 111A und 111B beiden Enden des Werkstücks W nähern oder sie berühren.
Als nächstes veranlasst die Steuervorrichtung 600 in Schritt S104, wie in 10 gezeigt, die Roboterarme 120A und 120B, das Werkstück W zum Positionsdetektor 200 zu bewegen, und veranlasst den Positionsdetektor 200, das Werkstück W zu erfassen. Beispielsweise bewegt die Steuervorrichtung 600 das Werkstück W so, dass sich die Kante W1 den Sensoren 201a und 201b nähert, und damit wird die Kante W1 von den Sensoren 201a und 201b erfasst. Außerdem bewegt die Steuervorrichtung 600 das Werkstück W so, dass sich die Kante W2 dem Sensor 201c nähert und damit die Kante W2 von dem Sensor 201c erfasst wird.
Als nächstes, in Schritt S105, erfasst die Steuervorrichtung 600 auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der Sensoren 201a bis 201c und dergleichen eine relative Positionsbeziehung zwischen den Saugstrukturen 111A und 111B und dem Werkstück W, d.h. eine relative Positionsbeziehung zwischen den Endeffektoren 110A und 110B und dem Werkstück W.
Als nächstes veranlasst die Steuervorrichtung 600 in Schritt S106 die Roboterarme 120A und 120B, die Endeffektoren 110A und 110B, die das Werkstück W halten, zur Oberseite der Anordnungsbasis 410 zu bewegen. Die Anordnungsbasis 410 ist eine Anordnungsbasis, von der die Magnete 420 in Schritt S102 entfernt werden. Darüber hinaus veranlasst die Steuervorrichtung 600, wie in 11 gezeigt, die Roboterarme 120A und 120B, die Endeffektoren 110A und 110B abzusenken und das Werkstück W an einer vorbestimmten Position auf der Anordnungsfläche 410a der Anordnungsbasis 410 abzulegen. Die Steuervorrichtung 600 kann den Kontakt zwischen dem Werkstück W und der Anordnungsbasis 410 basierend auf den Erfassungssignalen der Kraftsensoren 117A und 117B erfassen. Zu diesem Zeitpunkt führt die Steuervorrichtung 600 die Positionierung des Werkstücks W relativ zu der Anordnungsbasis 410 auf der Grundlage der in Schritt S105 erfassten Positionsbeziehung durch.
Als nächstes veranlasst die Steuervorrichtung 600 in Schritt S107, wie in 12 gezeigt, den ersten Roboterarm 120A, den ersten Endeffektor 110A zum zweiten Endeffektor 110B zu bewegen. Insbesondere bewegt die Steuervorrichtung 600 die erste Saugstruktur 111A in Richtung der zweiten Saugstruktur 111B in der Längsrichtung DW1 des Werkstücks W. Zu diesem Zeitpunkt stellt die Steuervorrichtung 600 basierend auf der in Schritt S105 erfassten Positionsbeziehung die Position einer Kante W3 des Werkstücks W in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Position auf der Anordnungsbasis 410. Die Kante W3 ist eine Kante des Werkstücks W und befindet sich an einer der Kante W2 gegenüberliegenden Seite des Werkstücks W.
Als nächstes veranlasst die Steuervorrichtung 600 in Schritt S108, wie in 13 gezeigt, den zweiten Roboterarm 120B, den zweiten Endeffektor 110B in Richtung des ersten Endeffektors 110A zu bewegen. Insbesondere bewegt die Steuervorrichtung 600 die zweite Saugstruktur 111B in Richtung der ersten Saugstruktur 111A in der Längsrichtung DW1. Zu diesem Zeitpunkt, basierend auf der in Schritt S105 erfassten Positionsbeziehung, bringt die Steuervorrichtung 600 die Position der Kante W2 des Werkstücks W mit einer vorbestimmten Position auf der Anordnungsbasis 410 in Übereinstimmung. Dadurch wird das Werkstück W so gebogen, dass es sich in der Mitte ausdehnt.
Als nächstes veranlasst die Steuervorrichtung 600 in Schritt S109 die Roboterarme 120A und 120B, die Endeffektoren 110A und 110B abzusenken und die Greifstrukturen 116A und 116B nahe an die Anordnungsbasis 410 zu bewegen, während sie die Spitzenabschnitte der Saugstrukturen 111A und 111B zusammendrücken. Darüber hinaus veranlasst die Steuervorrichtung 600 die Greifstrukturen 116A und 116B, das Greifen aufzuheben und die Magnete 420 auf dem Werkstück W zu platzieren. Das Werkstück W wird durch die Gewichte und magnetischen Kräfte der Magnete 420 an der Anordnungsbasis 410 fixiert, wobei das Werkstück W durch die Saugstrukturen 111A und 111B gepresst und in einer vorbestimmten Position gehalten wird. Durch Bewegen der Greifstrukturen 116A und 116B nahe an die Anordnungsbasis 410 können die Magnete 420 stabil platziert werden.
Es kann eine Maßtoleranz des Werkstücks W in der Längsrichtung DW1 bestehen. Durch das Anordnen des Werkstücks W in einem gebogenen Zustand können die Kanten W2 und W3 des Werkstücks W jedoch unabhängig von der Maßtoleranz an den vorgegebenen Positionen der Anordnungsbasis 410 angeordnet werden. Damit kann die Druckverbindung in Bezug auf die Kanten W2 und W3 des Werkstücks W an einer genauen Position durchgeführt werden.
Als nächstes veranlasst die Steuervorrichtung 600 in Schritt S110 die Roboterarme 120A und 120B, die Endeffektoren 110A und 110B anzuheben. Darüber hinaus erfasst die Steuervorrichtung 600, wie in 14 gezeigt, das Vorhandensein des Werkstücks W auf der Anordnungsbasis 410 durch das Erfassungssignal des Transportsensors 450 und veranlasst die Transferbasis 431 der Transfervorrichtung 430, die Anordnungsbasis 410 zu der Transferbasis 511 der Transfervorrichtung 510 zu bewegen. Darüber hinaus erfasst die Steuervorrichtung 600 die Anordnungsbasis 410 auf der Transferbasis 511 durch das Erfassungssignal des Fördersensors 520 und veranlasst die Transfervorrichtung 510, die Anordnungsbasis 410 zum vierten Arbeitsbereich WS4 zu befördern. Wenn die Steuervorrichtung 600 die Anordnungsbasis 410 auf dem Transfersockel 511 erfasst, veranlasst die Steuervorrichtung 600 außerdem, dass die Transfervorrichtung 430 die nächste Anordnungsbasis 410 zu einer vorbestimmten Position vor dem Roboter 100 befördert.
Durch die oben beschriebenen Schritte S101 bis S110 ordnet das Robotersystem 1 das vom ersten Arbeitsraum WS1 zum dritten Arbeitsraum WS3 geförderte Werkstück W auf der vom zweiten Arbeitsraum WS2 zum dritten Arbeitsraum WS3 geförderten Anordnungsbasis 410 an und fördert die Anordnungsbasis 410, auf der das Werkstück W abgelegt ist, zum vierten Arbeitsraum WS4. Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 600 die Werkstücke W auf der Platte WP kontinuierlich zu dem vierten Arbeitsraum WS4 fördern, und zwar derart, dass nach Beendigung des Schrittes S103 der Schritt S101 und die nachfolgenden Schritte gleichzeitig mit dem Schritt S104 ausgeführt werden; und nach Beendigung des Schrittes S110 der Schritt S102 ausgeführt wird.
Modifiziertes Beispiel
Im Folgenden wird der Aufbau des Endeffektors gemäß dem modifizierten Beispiel beschrieben. Der Endeffektor gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel umfasst eine Struktur, die die Greifklauen 1161 und 1162 anhebt oder absenkt. Im Folgenden werden hauptsächlich die Unterschiede des vorliegenden modifizierten Beispiels zur Ausführungsform beschrieben, und die gleichen Erläuterungen wie bei der Ausführungsform werden weggelassen.
15 und 16 sind perspektivische Ansichten, die jeweils ein Beispiel für die Konfiguration eines ersten Endeffektors 110A1 gemäß dem modifizierten Beispiel zeigen. 15 zeigt, dass die Greifklauen 1161 und 1162 angehoben sind, und 16 zeigt, dass die Greifklauen 1161 und 1162 abgesenkt sind. Wie bei den Endeffektoren 110A und 110B gemäß der Ausführungsform sind die Konfiguration des ersten Endeffektors 110A1 gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel und die Konfiguration des zweiten Endeffektors gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel symmetrisch zueinander. Daher wird im Folgenden nur der erste Endeffektor 110A1 beschrieben, und die Erklärung des zweiten Endeffektors entfällt.
Wie in den 15 und 16 gezeigt, umfasst der erste Endeffektor 110A1 die Saugstruktur 111A, der Sockel 112A, die Drehstütze 113A, die Drehvorrichtung 115A, die Greifstruktur 116A, den Kraftsensor 117A (nicht gezeigt), eine Hebestütze 118A, eine Greifstütze 114A1 und eine Hebevorrichtung 119A. Die Saugstruktur 111A, der Sockel 112A, die Drehstütze 113A, die Drehvorrichtung 115A, die Greifstruktur 116A und der Kraftsensor 117A haben die gleiche Konfiguration wie in der Ausführungsform.
Die Hebestütze 118A umfasst ein plattenförmiges Element mit einem L-förmigen Querschnitt. Die Hebestütze 118A umfasst plattenförmige Abschnitte 1181 und 1182, die im Wesentlichen senkrecht zueinander stehen. Der erste plattenförmige Abschnitt 1181 ist lösbar mit dem gegenüberliegenden Abschnitt 1133 der Drehstütze 113A verbunden. Der zweite plattenförmige Abschnitt 1182 erstreckt sich in einer Richtung, die der ersten Richtung D1A entgegengesetzt ist, so dass er sich von dem gegenüberliegenden Abschnitt 1133 an der Seite des Zwischenabschnitts 1132 trennt. Der zweite plattenförmige Abschnitt 1182 ist im Wesentlichen parallel zur fünften Achse S5a.
Die Hebevorrichtung 119A ist an dem zweiten plattenförmigen Abschnitt 1182 des Hebeträgers 118A an einer dem ersten plattenförmigen Abschnitt 1181 gegenüberliegenden Seite des zweiten plattenförmigen Abschnitts 1182 angebracht. Die Hebevorrichtung 119A bewegt ihre Hubwellen 119Aa in einer axialen Richtung, d.h. in der ersten Richtung DIA und ihrer entgegengesetzten Richtung. Die Hebevorrichtung 119A umfasst beispielsweise einen Elektromotor, der elektrische Energie als Energiequelle nutzt. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Hebevorrichtung 119A einen Servomotor. Darüber hinaus umfasst die Hebevorrichtung 119A eine Übertragungsstruktur (nicht dargestellt), die die Rotationsantriebskraft des Servomotors in eine lineare Antriebskraft umwandelt und die lineare Antriebskraft auf die Hubwellen 119Aa überträgt. Die Hebevorrichtung 119A kann eine Antriebsvorrichtung, wie z. B. einen Linearantrieb oder ein Solenoid, enthalten. Die Hebevorrichtung 119A ist ein Beispiel für eine bewegliche Vorrichtung.
Die Greifstütze 114A1 umfasst ein plattenförmiges Element mit einem L-förmigen Querschnitt. Die Greifstütze 114A1 umfasst plattenförmige Abschnitte 1143 und 1144, die im Wesentlichen senkrecht zueinander stehen. Der erste plattenförmige Abschnitt 1143 ist an den Endabschnitten der Hubwellen 119Aa in der ersten Richtung DIA befestigt. Der Greiferhalter 114A1 bewegt sich in der ersten Richtung DIA und in der entgegengesetzten Richtung zusammen mit den Hubwellen 119Aa. Der zweite plattenförmige Abschnitt 1144 erstreckt sich von dem ersten plattenförmigen Abschnitt 1143 in die der ersten Richtung DIA entgegengesetzte Richtung an einer der Hebevorrichtung 119A gegenüberliegenden Seite der Hebestütze 118A. Der zweite plattenförmige Abschnitt 1144 liegt dem zweiten plattenförmigen Abschnitt 1182 des Hebeträgers 118A durch die Hebevorrichtung 119A gegenüber.
Die Greifstruktur 116A ist an dem zweiten plattenförmigen Abschnitt 1144 der Greifstütze 114A1 an einer der Hebevorrichtung 119A gegenüberliegenden Seite des zweiten plattenförmigen Abschnitts 1144 angebracht. Die Greifklauen 1161 und 1162 der Greifstruktur 116A erstrecken sich in der ersten Richtung DIA und sind in den zweiten Richtungen D2Aa und D2Ba aufgereiht. Die Greifstruktur 116A und die erste Saugstruktur 111A sind in einer horizontalen Richtung im Wesentlichen senkrecht zur fünften Achse S5a und zu den zweiten Richtungen D2Aa und D2Ab angeordnet.
Im obigen ersten Endeffektor 110A1 kann die Hebevorrichtung 119A die Greifstruktur 116A in der ersten Richtung DIA und ihrer entgegengesetzten Richtung bewegen. Zum Beispiel, wie in 15 gezeigt, in Bezug auf Höhenpositionen entlang der ersten Richtung DIA, wenn die Hebevorrichtung 119A die Greifstruktur 116A in der Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung DIA anhebt, können die Höhenpositionen der Spitzen der Greifklauen 1161 und 1162 auf Höhenpositionen an der oberen Seite der Spitze der Saugstruktur 111A in der Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung D1A eingestellt werden. Außerdem können, wie in 16 gezeigt, wenn die Hebevorrichtung 119A die Greifstruktur 116A in der ersten Richtung DIA absenkt, die Höhenpositionen der Spitzen der Greifklauen 1161 und 1162 auf Höhenpositionen an der unteren Seite der Spitze der Saugstruktur 111A in der ersten Richtung D1A oder auf Höhenpositionen eingestellt werden, die gleich der Höhenposition der Spitze der Saugstruktur 111A sind.
Daher kann der erste Endeffektor 110A1 in einem Zustand, in dem das von der Saugstruktur 111A gehaltene Werkstück W auf der Anordnungsbasis 410 platziert ist, die Hebevorrichtung 119A betätigen, um die von den Greifklauen 1161 und 1162 ergriffenen Magneten 420 auf dem Werkstück W zu platzieren. Zu diesem Zeitpunkt ist es im Gegensatz zur Ausführungsform nicht notwendig, den ersten Endeffektor 110A1 abzusenken und den Spitzenabschnitt der Saugstruktur 111A zu quetschen.
Außerdem umfasst der Endeffektor gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel eine Struktur, die die Greifklauen 1161 und 1162 anhebt oder absenkt, ist aber nicht darauf beschränkt und kann eine Struktur umfassen, die die Saugstrukturen 111A und 111B anhebt oder absenkt. In diesem Fall kann der Endeffektor eine Hebevorrichtung ähnlich der Hebevorrichtung 119A aufweisen und die Saugstrukturen 111A und 111B durch diese Hebevorrichtung anheben oder absenken. Oder der Endeffektor kann eine Struktur enthalten, die die Greifklauen 1161 und 1162 anhebt oder absenkt, und eine Struktur, die die Saugstrukturen 111A und 111B anhebt oder absenkt.
Andere Ausführungsformen
Das Vorstehende hat die Beispiele für die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform und das obige modifizierte Beispiel beschränkt. Um genau zu sein, können verschiedene Modifikationen und Verbesserungen innerhalb des Anwendungsbereichs der vorliegenden Offenbarung gemacht werden. Zum Beispiel sind Modi, die durch verschiedene Modifikationen der obigen Ausführungsform und des obigen modifizierten Beispiels hergestellt werden, und Modi, die durch Kombination der Komponenten der obigen Ausführungsform und des obigen modifizierten Beispiels hergestellt werden, im Rahmen der vorliegenden Offenbarung enthalten.
In der Ausführungsform und dem modifizierten Beispiel ist der Roboter 100 zum Beispiel ein zweiarmiger Roboter mit den Roboterarmen 120A und 120B. Allerdings sind die Ausführungsform und das modifizierte Beispiel nicht darauf beschränkt. Der Roboter 100 kann zum Beispiel nur einen Arm oder drei oder mehr Arme haben. Beispielsweise können die Roboterarme 120A und 120B an entsprechenden Robotern montiert werden.
In der Ausführungsform und dem modifizierten Beispiel sind der erste Endeffektor und der zweite Endeffektor separat an dem ersten Roboterarm 120A und dem zweiten Roboterarm 120B angeordnet. Die Ausführungsform und das modifizierte Beispiel sind jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können der erste Endeffektor und der zweite Endeffektor miteinander integriert sein. Genauer gesagt, kann ein Endeffektor erste und zweite Saugstrukturen, erste und zweite Greifstrukturen und erste und zweite Drehvorrichtungen sowie erste und zweite Hebevorrichtungen umfassen. In diesem Fall können die Sockel 112A und 112B durch ein Kupplungselement oder ähnliches miteinander verbunden oder ineinander integriert sein. Im vorigen Fall kann das Kopplungselement mit einer Ausdehnungsvorrichtung versehen sein, die das Kopplungselement ausdehnt oder zusammenzieht, um den Abstand zwischen den Sockels 112A und 112B zu verändern. Die Ausdehnungsvorrichtung kann beispielsweise Folgendes umfassen: eine Ausdehnungsstruktur, die eine Kugelumlaufspindel, eine Zahnstangen- und Ritzelstruktur oder Ähnliches umfasst; und eine Antriebsvorrichtung, wie z. B. einen Elektromotor, der die Ausdehnungsstruktur antreibt.
In der Ausführungsform und dem modifizierten Beispiel saugen die Saugstrukturen 111A und 111B der Endeffektoren 110A, 110B und 110A1 jeweils einen Gegenstand durch die Erzeugung von Unterdruck an. Die Ausführungsform und das modifizierte Beispiel sind jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Saugstruktur durch Adhäsionskraft an einem Objekt haften. Oder die Saugstruktur kann einen Saugnapf aus Gummi, Harz oder ähnlichem enthalten, der flexibel ist und ein Objekt durch Drücken des Saugnapfs gegen das Objekt ansaugen kann. Um die Saugkraft zu erhöhen, kann außerdem eine Struktur vorgesehen werden, die Luft aus der Saugfläche des Saugnapfes absaugt.
In der Ausführungsform und dem modifizierten Beispiel beträgt die Anzahl der Saugstrukturen 111A und die Anzahl der Saugstrukturen 111B in jedem der Endeffektoren 110A, 110B und 110A1 jeweils eins. Die Ausführungsform und das modifizierte Beispiel sind jedoch nicht darauf beschränkt, und jede der Anzahl von Saugstrukturen 111A und der Anzahl von Saugstrukturen 111B kann zwei oder mehr sein.
In der Ausführungsform und dem modifizierten Beispiel wird der Roboter 100, bei dem es sich um einen Industrieroboter handelt, als Beispiel für eine mechanische Vorrichtung beschrieben, auf die die Technik der vorliegenden Offenbarung anwendbar ist. Die mechanische Vorrichtung, auf die die Technik der vorliegenden Offenbarung anwendbar ist, kann jedoch auch eine andere mechanische Vorrichtung als der Industrieroboter sein. Bei der mechanischen Vorrichtung kann es sich zum Beispiel um einen Serviceroboter, eine Baumaschine, eine Tunnelbohrmaschine, einen Kran, einen Ladungsträger, einen Humanoiden oder ähnliches handeln. Der Serviceroboter ist ein Roboter, der in verschiedenen Dienstleistungsbranchen eingesetzt wird, z. B. in der Pflege, der medizinischen Versorgung, der Reinigung, der Sicherheit, der Führung, der Rettung, dem Kochen und dem Produktangebot.
Die Technik der vorliegenden Offenbarung kann ein Steuerungsverfahren sein. Beispielsweise ist ein Steuerungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Steuerungsverfahren zum Fördern eines Hauptelements unter Verwendung eines ersten Roboterarms und eines zweiten Roboterarms, wobei der erste Roboterarm eine erste Saugstruktur und eine erste Greifstruktur aufweist, die in einer Richtung, die sich mit einer ersten Richtung schneidet, nebeneinander liegen, und der zweite Roboterarm eine zweite Saugstruktur und eine zweite Greifstruktur aufweist, die in einer Richtung, die sich mit der ersten Richtung schneidet, nebeneinander liegen. Das Steuerungsverfahren umfasst: Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um die erste Greifstruktur dazu zu bringen, ein erstes Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet, und die zweite Greifstruktur dazu zu bringen, ein zweites Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet, wobei die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur das erste Hilfselement bzw. das zweite Hilfselement greifen, Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um die erste Saugstruktur und die zweite Saugstruktur dazu zu bringen, das Hauptelement, das sich in der ersten Richtung befindet, anzusaugen und zu halten; Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um das angesaugte Hauptelement zu bewegen und das Hauptelement auf einer Anordnungsfläche eines Förderziels zu platzieren; und Bewirken, dass die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur das Greifen aufheben und das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement auf dem Hauptelement platzieren. Dieses Steuerungsverfahren kann durch eine CPU, eine Schaltung (wie eine LSI), eine IC-Karte, ein einzelnes Modul oder Ähnliches realisiert werden.
Bei der Technik der vorliegenden Offenbarung kann es sich um ein Programm zur Ausführung des obigen Steuerungsverfahrens oder um ein nichttransitorisches, computerlesbares Aufzeichnungsmedium handeln, in dem das obige Programm gespeichert ist. Darüber hinaus ist das obige Programm selbstverständlich über ein Übertragungsmedium, wie z. B. das Internet, verteilbar.
Alle Ziffern, wie z.B. die Ordnungszahlen und die Zahlen, sind Beispiele, die verwendet werden, um die Technik der vorliegenden Offenbarung spezifisch zu beschreiben, und die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Ziffern beschränkt. Darüber hinaus sind die Verbindungsbeziehungen zwischen den Komponenten Beispiele, um die Technik der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben, und die Verbindungsbeziehungen, die die Funktionen der vorliegenden Offenbarung realisieren, sind nicht auf diese beschränkt.
Die Aufteilung der Blöcke im Funktionsblockdiagramm ist ein Beispiel. Mehrere Blöcke können als ein Block realisiert werden, ein Block kann in mehrere Blöcke unterteilt werden, und/oder einige der Funktionen können auf andere Blöcke übertragen werden. Die Funktionen mehrerer Blöcke mit ähnlichen Funktionen können von einer einzigen Hardware oder Software parallel oder zeitlich geteilt verarbeitet werden.
Bezugszeichenliste

1: Robotersystem
100: Roboter
110A, 110A1, 110B: Endeffektor (Haltevorrichtung)
111A, 111B: Saugstruktur
112A, 112B: Sockel
113A, 113B: Drehstütze
114A, 114A1, 114B: Greifstütze
115A, 115B: Drehvorrichtung
116A, 116B: Greifstruktur
119A: Hebevorrichtung (bewegliche Vorrichtung)
120A, 120B: Roboterarm
200: Positionsdetektor
410: Anordnungsbasis
410a: Anordnungsfläche
420: Magnet (Hilfselement)
600: Steuervorrichtung
W: Werkstück (Hauptelement)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019216154 [0001]

Claims

Haltevorrichtung, umfassend: eine erste Saugstruktur, die ein Hauptelement ansaugt; und eine erste Greifstruktur, die benachbart zu der ersten Saugstruktur in einer Richtung angeordnet ist, die eine erste Richtung schneidet, und die ein erstes Hilfselement greift, wobei: die erste Saugstruktur so ausgerichtet ist, dass sie das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement ansaugt; und die erste Greifstruktur ist so ausgerichtet, dass sie das erste Hilfselement, das sich in der ersten Richtung befindet, greift.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur an einem ersten Roboterarm angeordnet sind.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem Folgendes umfasst: einen ersten Träger, der die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur trägt; eine erste Basis, die mit dem ersten Träger so verbunden ist, dass der erste Träger drehbar ist; und eine erste Drehvorrichtung, die den ersten Träger dreht.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die außerdem Folgendes umfasst: eine zweite Saugstruktur, die das Hauptelement ansaugt; und eine zweite Greifstruktur, die benachbart zu der zweiten Saugstruktur in einer Richtung angeordnet ist, die sich mit der ersten Richtung schneidet, und die ein zweites Hilfselement greift, wobei: die zweite Saugstruktur so ausgerichtet ist, dass sie das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement ansaugt; und die zweite Greifstruktur ist so ausgerichtet, dass sie das zweite Hilfselement, das sich in der ersten Richtung befindet, greift.
Haltevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur an einem zweiten Roboterarm angeordnet sind.
Haltevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Saugstruktur, die erste Greifstruktur, die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur an einem einzigen Roboterarm angeordnet sind.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, die außerdem Folgendes umfasst: einen zweiten Träger, der die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur trägt; eine zweite Basis, die mit dem zweiten Träger verbunden ist, so dass der zweite Träger drehbar ist; und eine zweite Drehvorrichtung, die den zweiten Träger dreht.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die ferner eine Bewegungsvorrichtung umfasst, die die Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Ansaugstruktur einen Teil umfasst, der dehnbar und zusammenziehbar ist.
Steuerungsverfahren zum Fördern eines Hauptelements unter Verwendung eines ersten Roboterarms und eines zweiten Roboterarms, wobei der erste Roboterarm eine erste Saugstruktur und eine erste Greifstruktur aufweist, die in einer Richtung, die sich mit einer ersten Richtung schneidet, aneinandergrenzen, und der zweite Roboterarm eine zweite Saugstruktur und eine zweite Greifstruktur aufweist, die in einer Richtung, die sich mit der ersten Richtung schneidet, aneinandergrenzen, wobei das Steuerungsverfahren umfasst: Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um die erste Greifstruktur dazu zu bringen, ein erstes Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet, und die zweite Greifstruktur dazu zu bringen, ein zweites Hilfselement zu greifen, das sich in der ersten Richtung befindet, wobei die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur das erste Hilfselement bzw. das zweite Hilfselement greifen, Betätigung des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um die erste Saugstruktur und die zweite Saugstruktur dazu zu bringen, das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement anzusaugen und zu halten; Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um das angesaugte Hauptelement zu bewegen und das Hauptelement auf einer Anordnungsfläche eines Förderziels zu platzieren; und Aufheben des Greifens durch die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur und Absetzen des ersten Hilfselements und des zweiten Hilfselements auf das Hauptelement.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, das ferner umfasst: Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um einen Positionsdetektor, der eine Position des Hauptelements erfasst, das angesaugte Hauptelement erfassen zu lassen; und auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Positionsdetektors, Betätigung des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms, um einen Abstand zwischen der ersten Saugstruktur und der zweiten Saugstruktur auf der Anordnungsfläche einzustellen.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei: die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur über eine erste Halterung und eine erste Basis an dem ersten Roboterarm befestigt sind; die erste Halterung trägt die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur; die erste Basis an dem ersten Roboterarm befestigt und mit der ersten Halterung so gekoppelt ist, dass die erste Halterung drehbar ist; der erste Träger wird durch eine erste Drehvorrichtung gedreht; die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur über eine zweite Halterung und eine zweite Basis an dem zweiten Roboterarm befestigt sind; der zweite Träger stützt die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur; die zweite Basis an dem zweiten Roboterarm befestigt ist und mit der zweiten Halterung gekoppelt ist, so dass die zweite Halterung drehbar ist; und der zweite Träger wird durch eine zweite Drehvorrichtung gedreht.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, das ferner umfasst, dass eine erste Bewegungsvorrichtung, die die erste Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt, und eine zweite Bewegungsvorrichtung, die die zweite Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt, die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur in der ersten Richtung bewegen, um das erste Hilfselement, das von der ersten Greifstruktur ergriffen wird, und das zweite Hilfselement, das von der zweiten Greifstruktur ergriffen wird, auf dem Hauptelement zu platzieren.
Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, das ferner das Betätigen des ersten Roboterarms und des zweiten Roboterarms in der Weise umfasst, dass die erste Saugstruktur, die einen ausfahrbaren und zusammenziehbaren Teil umfasst, und die zweite Saugstruktur, die einen ausfahrbaren und zusammenziehbaren Teil umfasst, gegen das zusammenzuziehende Hauptelement gedrückt werden, und dass dabei das erste Hilfselement, das von der ersten Greifstruktur ergriffen wird, und das zweite Hilfselement, das von der zweiten Greifstruktur ergriffen wird, auf dem Hauptelement angeordnet werden.
Steuergerät, das das Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14 ausführt.
Robotersystem, umfassend: einen ersten Roboterarm; einen zweiten Roboterarm; eine erste Saugstruktur und eine erste Greifstruktur, die in einer Richtung, die sich mit einer ersten Richtung am ersten Roboterarm schneidet, nebeneinander angeordnet sind; eine zweite Saugstruktur und eine zweite Greifstruktur, die nebeneinander in einer Richtung angeordnet sind, die sich mit der ersten Richtung an dem zweiten Roboterarm schneidet; und eine Steuervorrichtung, die Operationen des ersten Roboterarms, des zweiten Roboterarms, der ersten Greifstruktur und der zweiten Greifstruktur steuert, wobei: die erste Saugstruktur, die erste Greifstruktur, die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur so ausgerichtet sind, dass sie ein Hauptelement und Hilfselemente, die sich in der ersten Richtung befinden, ansaugen oder greifen; die Steuervorrichtung den ersten Roboterarm und den zweiten Roboterarm betätigt, um die erste Greifstruktur ein erstes Hilfselement greifen zu lassen, das sich in der ersten Richtung befindet, und die zweite Greifstruktur ein zweites Hilfselement greifen zu lassen, das sich in der ersten Richtung befindet; wenn das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement ergriffen sind, betätigt die Steuervorrichtung den ersten Roboterarm und den zweiten Roboterarm, um die erste Ansaugstruktur und die zweite Ansaugstruktur zu veranlassen, das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement anzusaugen und zu halten; die Steuervorrichtung den ersten Roboterarm und den zweiten Roboterarm betätigt, um das angesaugte Hauptelement zu bewegen und das Hauptelement auf einer Anordnungsfläche eines Förderziels zu platzieren; und die Steuervorrichtung bewirkt, dass die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur das Greifen aufheben und das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement auf dem Hauptelement platzieren.
Robotersystem, umfassend: einen Roboterarm; einer erste Saugstruktur und einer erste Greifstruktur, die in einer Richtung, die sich mit einer ersten Richtung am Roboterarm schneidet, nebeneinander angeordnet sind; eine zweite Saugstruktur und eine zweite Greifstruktur, die in einer Richtung, die sich mit der ersten Richtung am Roboterarm schneidet, nebeneinander angeordnet sind; und eine Steuervorrichtung, die Operationen des Roboterarms, der ersten Greifstruktur und der zweiten Greifstruktur steuert, wobei: die erste Saugstruktur, die erste Greifstruktur, die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur so ausgerichtet sind, dass sie ein Hauptelement und Hilfselemente, die sich in der ersten Richtung befinden, ansaugen oder greifen; die Steuervorrichtung den Roboterarm betätigt, um die erste Greifstruktur ein erstes Hilfselement ergreifen zu lassen, das sich in der ersten Richtung befindet, und die zweite Greifstruktur ein zweites Hilfselement greifen zu lassen, das sich in der ersten Richtung befindet, bei ergriffenem erstem Hilfselement und zweitem Hilfselement betätigt die Steuervorrichtung den Roboterarm, um die erste Ansaugstruktur und die zweite Ansaugstruktur zu veranlassen, das in der ersten Richtung befindliche Hauptelement anzusaugen und zu halten; die Steuervorrichtung den Roboterarm betätigt, um das angesaugte Hauptelement zu bewegen und das Hauptelement auf einer Anordnungsfläche eines Förderziels zu platzieren; und die Steuervorrichtung bewirkt, dass die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur das Greifen aufheben und das erste Hilfselement und das zweite Hilfselement auf dem Hauptelement platzieren.
Robotersystem nach Anspruch 16 oder 17, das ferner einen Positionsdetektor umfasst, der eine Position des Hauptelements erfasst und ein Erfassungsergebnis an die Steuervorrichtung ausgibt, wobei: die Steuervorrichtung auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Positionsdetektors eine relative Position des Hauptelements in Bezug auf die erste Saugstruktur und die zweite Saugstruktur erfasst; und Basierend auf der relativen Position betätigt die Steuervorrichtung den Roboterarm, um die Positionen der ersten Saugstruktur und der zweiten Saugstruktur auf der Anordnungsfläche einzustellen.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei: die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur über eine erste Halterung und eine erste Basis an dem Roboterarm befestigt sind; die erste Halterung trägt die erste Saugstruktur und die erste Greifstruktur; die erste Basis an dem Roboterarm befestigt und mit der ersten Halterung so gekoppelt ist, dass die erste Halterung drehbar ist; der erste Träger wird durch eine erste Drehvorrichtung gedreht; die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur über einen zweiten Träger und eine zweite Basis am Roboterarm befestigt sind; der zweite Träger stützt die zweite Saugstruktur und die zweite Greifstruktur; die zweite Basis an dem Roboterarm befestigt ist und mit der zweiten Halterung gekoppelt ist, so dass die zweite Halterung drehbar ist; und der zweite Träger wird durch eine zweite Drehvorrichtung gedreht.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 16 bis 19, das außerdem umfasst: eine erste Bewegungsvorrichtung, die sich an dem Roboterarm befindet und die erste Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt; und eine zweite Bewegungsvorrichtung, die sich am Roboterarm befindet und die zweite Greifstruktur in der ersten Richtung bewegt, wobei die Steuervorrichtung die erste Bewegungsvorrichtung und die zweite Bewegungsvorrichtung veranlasst, die erste Greifstruktur und die zweite Greifstruktur in der ersten Richtung zu bewegen, um das erste Hilfselement, das von der ersten Greifstruktur ergriffen wird, und das zweite Hilfselement, das von der zweiten Greifstruktur ergriffen wird, auf dem Hauptelement abzulegen.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei: die Ansaugstruktur umfasst einen Teil, der dehnbar und zusammenziehbar ist; und die Steuervorrichtung den Roboterarm so betätigt, dass die Saugstruktur gegen das zu kontrahierende Hauptelement gepresst wird, wodurch das erste Hilfselement, das von der ersten Greifstruktur ergriffen wird, und das zweite Hilfselement, das von der zweiten Greifstruktur ergriffen wird, auf dem Hauptelement abgelegt werden.